專利名稱：利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三元催化凈化器，特別是指利用一種新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器。
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后產(chǎn)生的氣體，經(jīng)排氣管排放到大氣中，這種氣體含有CO、HC、NOx等多種對(duì)人體有害的氣體，排放到大氣中會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。因此人們一直在尋求凈化這種有害氣體的方法，如在排氣管中設(shè)置催化凈化器，將催化凈化器排出的氣體中的CO、HC、NOx等有害成分氧化還原成CO2、H2O、N2再排放到大氣中。通常使用的催化凈化器為三元催化凈化器。使用三元催化凈化器凈化有害氣體，必須把發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)成接近理論空燃比，才能有明顯的凈化性能。但運(yùn)行中的多數(shù)車輛由于自然磨損及保養(yǎng)不當(dāng)，一般空燃比較濃，在空燃比濃厚的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)因空氣不足造成燃燒不充分，釋放出大量的CO、HC等有害氣體。因此凈化器不能發(fā)揮應(yīng)有的性能。人們針對(duì)這一缺陷又研制出帶有二次空氣導(dǎo)入裝置的三元催化凈化器，在該催化凈化器未排氣前就從外界把氧氣導(dǎo)入，把濃厚的空燃比維持到理論空燃比的標(biāo)準(zhǔn)，該裝置很適合于化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)。
如


圖1所示，一種從外部導(dǎo)入空氣的催化凈化器，排氣管53中間連接著二次空氣導(dǎo)入裝置的殼體52，該殼體內(nèi)部設(shè)有催化劑，催化凈化器50的排氣入口處設(shè)置有二次空氣導(dǎo)入管54、過(guò)濾外部空氣的空氣濾清劑55及根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(排氣壓高與低)開(kāi)閉的供給二次空氣導(dǎo)入管54的閥門(mén)55等。發(fā)動(dòng)機(jī)高怠速時(shí)排出大量氣體，排氣壓閥56使得大量的空氣通過(guò)二次空氣導(dǎo)入管，把排氣維持到理論空燃比，閥門(mén)56隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)迅速動(dòng)作，把適量的空氣供應(yīng)給催化凈化器50。所述閥門(mén)56的結(jié)構(gòu)另請(qǐng)配合參閱圖2和圖3所示。殼體60的中間形成橫狀的隔壁61，其一側(cè)有一長(zhǎng)方形的吸入孔65，有一隔板64，該隔板64的一側(cè)也是長(zhǎng)方形，為使吸入孔65能夠選擇性地開(kāi)閉，有一金屬制成的閥門(mén)體66，另有一支撐板67，該支撐板一端與閥門(mén)體66固定，另一側(cè)能自由啟動(dòng)。由此構(gòu)成的已有技術(shù)中的閥門(mén)，在發(fā)動(dòng)機(jī)排放的排氣壓高時(shí)，殼體內(nèi)部負(fù)壓作用時(shí)，負(fù)壓閥門(mén)56的自由板開(kāi)啟后，吸入孔65開(kāi)放，從空濾55供給的空氣輸送到二次空氣導(dǎo)入管。
如圖3所示，已有的閥門(mén)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)開(kāi)閉的閥體66由金屬材料制成長(zhǎng)方體，所以不能按排氣壓的變化迅速動(dòng)作，不能即使供給催化凈化器適量的空氣，而且在排氣時(shí)，閥門(mén)根據(jù)排氣壓反應(yīng)開(kāi)啟的速度較慢，催化凈化器得不到適量空氣，造成催化凈化器50的凈化效率降低，凈化率僅為20％，大量有害氣體向大氣中排出。另外，已有的閥門(mén)包括殼體、保護(hù)罩、閥體、支持板等，大部分都是用金屬材料制成，不易加工，噪聲大，生產(chǎn)成本高，制品的重量加重。
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器，該三元催化凈化器中的閥門(mén)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)能夠迅速啟動(dòng)，將適量空氣通過(guò)二次空氣導(dǎo)入管供給三元催化凈化器，把排氣維持到理論空燃比，可大大提高凈化效率，顯著減少有害氣體的排出量。
本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器，該三元催化凈化器中的閥門(mén)由塑料或耐化學(xué)性橡膠注塑成型，具有輕便、低噪聲、易于加工、低成本等優(yōu)良性能。
本實(shí)用新型的上述目的可通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一種利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器，其中所述新型閥門(mén)由殼體、隔壁、閥體及固定件組成。上述殼體分為兩部分，其一部分的外端設(shè)有流入口，其中還設(shè)有過(guò)濾空氣的空氣濾清器，另一部分外端設(shè)有流出口，兩部分殼體其邊緣形成對(duì)應(yīng)的法蘭結(jié)構(gòu)；上述隔壁外緣形成與殼體法蘭相配合的結(jié)合部，中心開(kāi)有第一操作孔，操作孔外圍分布有流入孔。所述閥體外緣呈花瓣?duì)?，中心開(kāi)有與上述隔壁上第一操作孔相對(duì)應(yīng)的第二操作孔，與隔壁組裝在一起時(shí)，該閥體的花瓣?duì)钔饩墑偤梅忾]著隔壁上的流入孔，一旦產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)，迅速啟動(dòng)使流入孔開(kāi)放。所述固定件為將閥體的中心部分與隔壁緊密結(jié)合所設(shè)計(jì)，該固定件外周端面上設(shè)有與隔壁上的流入孔相同數(shù)量的流通孔，中心設(shè)有第三操作孔。本實(shí)用新型為便于將隔壁、閥體和固定件對(duì)應(yīng)連接，隔壁一側(cè)其中心的第一操作孔外側(cè)，設(shè)有對(duì)稱的結(jié)合軸，閥體和固定件上相應(yīng)位置處分別形成有結(jié)合孔。
與已有技術(shù)中的三元催化凈化器相比，本實(shí)用新型具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)①通常的三元催化凈化器其二次空氣導(dǎo)入裝置的空氣注入量與排出量相等，因此三元催化凈化器不能適時(shí)得到氧氣，而且噪音大，凈化裝置的凈化率僅為20％，而本實(shí)用新型利用新型閥門(mén)可供給催化凈化器充分的氧氣量，催化凈化器可進(jìn)行充分的氧化還原反應(yīng)且可有效地防止噪音，廢氣凈化率可達(dá)80％以上；②本實(shí)用新型的閥門(mén)全部由耐化學(xué)性的橡膠或塑料制成，使閥門(mén)使用壽命長(zhǎng)，重量輕，易于加工；③該閥門(mén)的反應(yīng)速度快捷，能夠隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)迅速作出反應(yīng)，及時(shí)將適量空氣導(dǎo)入催化凈化器。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用功效作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為已有的閥門(mén)適用的二次空氣導(dǎo)入裝置圖。
圖2為已有的閥門(mén)截面圖。
圖3為已有的閥門(mén)中閥體的立體圖。
圖4為本實(shí)用新型三元催化凈化器的閥門(mén)裝配圖。
圖5為組裝后的本實(shí)用新型三元催化凈化器的閥門(mén)剖視圖。
圖6為本實(shí)用新型三元催化凈化器的閥門(mén)在啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)的局部剖視圖。
圖7為適用于本實(shí)用新型三元催化凈化器的閥體組件正面圖。
圖8為本實(shí)用新型三元催化凈化器的閥體組件截面圖。
圖9為適用于本實(shí)用新型三元催化凈化器的另一閥體組件實(shí)施例正面圖。
請(qǐng)參閱圖4、圖5，圖中所示為本實(shí)用新型利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器中的新型閥門(mén)結(jié)構(gòu)，該新型閥門(mén)由殼體1、隔壁2、閥體3及固定件4組成。所述殼體1分為對(duì)應(yīng)的兩部分11、12構(gòu)成該新型閥門(mén)的整體外形，兩部分殼體其端面形成的法蘭將殼體11、12兩部分對(duì)應(yīng)連接起來(lái)，殼體11外側(cè)連接有與空氣濾芯5相通的流入口111，殼體12外側(cè)連接有與二次空氣導(dǎo)入管相通的排出口121。上述殼體11、12可由塑料注塑成型。所述的隔壁2設(shè)置在殼體11、12的中間將殼體11、12分隔開(kāi)來(lái)，隔壁2的外緣由法蘭連接，在兩者結(jié)合部24內(nèi)設(shè)置可插入螺絲的接合孔25。隔壁2的中央設(shè)置第一操作孔22，其周圍端面設(shè)有可進(jìn)入大量空氣的流入孔21。以第一操作孔22為中心設(shè)置有兩個(gè)結(jié)合軸23。
圖4同樣顯示，所述閥體3由橡膠或薄板塑料制成，在隔壁2的一側(cè)，即緊貼在空氣排出口的一側(cè)，中央部分略凸起，外圍為呈花瓣形的閥板32，可使閥板32快速運(yùn)轉(zhuǎn)，閥板32的數(shù)量與隔壁2上的流入孔21的數(shù)量相同，且剛好封閉著流入孔21，使流入孔21可有選擇地開(kāi)放，中央部分與第二操作孔33相連，且設(shè)有與隔壁上結(jié)合軸相配合的第一結(jié)合孔31。
固定件4另外，固定件4的外緣端面上設(shè)置有與隔壁2相同的流入孔21和相同數(shù)量的流動(dòng)孔42，并且邊緣形成一定角度的傾斜面43。傾斜面43在保證閥板32有一定的啟動(dòng)空間的同時(shí)，還可起到限制閥板32過(guò)度翻開(kāi)的作用。上述隔壁2采用塑料制成，固定件4由耐化學(xué)性橡膠板或薄板塑料制成，可利用沖壓進(jìn)行加工。另外在隔壁2與殼體11中間或固定件4和另一側(cè)殼體12的中間設(shè)置有空氣過(guò)濾器5，上述隔壁2、閥體3、固定件4及空氣過(guò)渡器5的中央均設(shè)有操作孔22、33、44，可用螺絲6插入隔壁件2的另一側(cè)，再用螺母7將前述各部件固定起來(lái)。
圖9為本適用于實(shí)用新型三元催化凈化器的閥體3的另一實(shí)施例，該閥體3上的第二操作孔33的兩側(cè)設(shè)置有可供結(jié)合軸23插入的第一結(jié)合孔31，閥板32外緣呈花瓣形，但在圖6中對(duì)應(yīng)位置上，該閥板32的長(zhǎng)度應(yīng)稍長(zhǎng)些，因?yàn)樵撻y門(mén)板系由耐化學(xué)性橡膠薄板塑料制成，只有稍長(zhǎng)些才能在排氣壓的作用下翻起來(lái)后開(kāi)啟流入孔21。按照上述實(shí)施例制成的閥門(mén)板具有開(kāi)閉速度快的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)爆發(fā)力強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)也有著很強(qiáng)的適應(yīng)能力。
本實(shí)用新型利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器的工作原理是這樣的在閥門(mén)開(kāi)啟的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)荷或高怠速時(shí)，通過(guò)排氣管排氣的壓力差減小，相應(yīng)地殼體11、12所受的負(fù)壓也較低，這時(shí)利用耐化學(xué)性橡膠或薄板塑料制成的閥體3上的閥板32在負(fù)壓時(shí)也能迅速正確地開(kāi)閉，通過(guò)流入孔21的適量空氣經(jīng)排出口121排放到二次空氣導(dǎo)入管54，最后供給催化凈化器50。另外發(fā)動(dòng)機(jī)在低怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)排氣管道排氣的壓力增大，相應(yīng)地該殼體11、12的負(fù)荷也增大，如圖6所示，閥板32則翻過(guò)去。此時(shí)閥板32碰到固定件4的傾斜面43上為止，不會(huì)過(guò)度翻轉(zhuǎn)過(guò)去，從而通過(guò)流入口21的大量空氣通過(guò)排出口121排放到導(dǎo)入管54，最后供給催經(jīng)凈化器50。同時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的空燃比濃厚時(shí)，可將多余的氣體供給催化凈化器50。通過(guò)二次空氣導(dǎo)入管供給大量的二次空氣，根據(jù)這個(gè)理論空燃比，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的排氣狀態(tài)一致，催化凈化器50的凈化率可維持在最佳的狀態(tài)。由于所述閥板32系由化學(xué)性橡膠制成，所以能夠迅速作出反應(yīng)，殼體11、12根據(jù)所受的負(fù)壓變化開(kāi)閉，閥門(mén)如此快捷的反應(yīng)速度可供給催化凈化器50以適量的二次空氣。
權(quán)利要求1.一種利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器，所述用于補(bǔ)充空氣的新型閥門(mén)連接在排氣管中間，其特征在于該新型閥門(mén)由殼體(1)、隔壁(2)、閥體(3)及固定件(4)構(gòu)成，所述殼體(1)分為兩部分，其一部分的外端設(shè)有流入口(111)，其中還設(shè)有過(guò)濾空氣的空氣濾清器，另一部分外端設(shè)有流出口(121)，兩部分殼體其邊緣形成對(duì)應(yīng)的法蘭結(jié)構(gòu)；所述隔壁(2)外緣形成與殼體法蘭相配合的結(jié)合部，中心開(kāi)有第一操作孔(22)，該操作孔外圍分布有流入孔(21)；所述閥體(3)外緣呈花瓣?duì)?，中心開(kāi)有與上述隔壁上第一操作孔相對(duì)應(yīng)的第二操作孔(33)；所述固定件(4)與閥體(3)的一側(cè)緊密結(jié)合，該固定件(4)外周端面上設(shè)有與隔壁上的流入孔相同數(shù)量的流通孔(42)，中心開(kāi)有第三操作孔(44)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器，其特征在于所述新型閥門(mén)上，隔壁(2)一側(cè)其中心的第一操作孔(22)外側(cè)，設(shè)有對(duì)稱的結(jié)合軸(23)，閥體(3)和固定件(4)上相應(yīng)位置處分別形成有結(jié)合孔(31)、(41)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器，其特征在于所述固定件(4)外周端面為帶有傾斜角度的傾斜面(43)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器，其特征在于所述新型閥門(mén)由塑料或耐化學(xué)性橡膠制成。
專利摘要一種利用新型閥門(mén)補(bǔ)充空氣的三元催化凈化器,所述新型閥門(mén)由殼體、隔壁、閥體及固定件組成。隔壁、閥體及固定件固定連接后,通過(guò)殼體上的法蘭將其組合成閥門(mén)整體。該閥門(mén)的反應(yīng)速度快捷,能夠隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)迅速作出反應(yīng),及時(shí)將適量空氣導(dǎo)入催化凈化器,使其進(jìn)行充分的氧化還原反應(yīng),廢氣凈化率可達(dá)80%以上。本實(shí)用新型的閥門(mén)全部由耐化學(xué)性的橡膠或塑料制成,使用壽命長(zhǎng),重量輕,易于加工。
文檔編號(hào)F01N3/30GK2446284SQ0025819
公開(kāi)日2001年9月5日 申請(qǐng)日期2000年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
發(fā)明者尹星鎮(zhèn), 金秊炯 申請(qǐng)人:尹星鎮(zhèn), 金秊炯