本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,用于汽車尾氣凈化。屬于汽車設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,普通的汽車的柴油機(jī)尾氣過濾器,其排放的污染物中含有碳煙顆粒物(pm)、烴類(hc)、co和nox等。因?yàn)槲矚庵衞2含量較高,故hc和co排放量較少,一般只有汽油機(jī)的1/10,nox排放量與汽油機(jī)大致相同,而pm的排放量約為汽油機(jī)的幾十倍,因此現(xiàn)有的柴油機(jī)尾氣過濾器不能有效過濾碳煙顆粒物,這樣排放的尾氣會(huì)有大量黑煙,造成環(huán)境污染。
尾氣過濾器進(jìn)行處理后才能排放,長時(shí)間使用后,有一些不可再生的雜質(zhì)會(huì)附著在過濾載體的內(nèi)壁上,增大尾氣排放的阻力,如此會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降,有安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述不足,提供了一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,此尾氣過濾器在過濾汽車尾氣中的co、hc、nox有害氣體的同時(shí)也能過濾碳煙顆粒,并在高溫下碳煙顆粒會(huì)逐步燃燒而氧化,依靠柴油車自身溫度實(shí)現(xiàn)陶瓷蜂窩載體的再生;過濾箱內(nèi)的壓力可以隨時(shí)調(diào)整,使得尾氣排放通暢,不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,包括過濾箱,其特點(diǎn)是:所述過濾箱的內(nèi)表面涂覆有二氧化硅隔熱涂層,所述調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器還包括氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體,所述氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體沿氣流依次設(shè)置在過濾箱內(nèi),所述氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體的外表面均設(shè)置有隔熱減震層,所述陶瓷蜂窩載體與過濾箱的內(nèi)壁相對(duì)應(yīng),且陶瓷蜂窩載體沿軸線方向密布有氣孔,所述氣孔的一端為開口,另一端設(shè)置有封堵面,所述封堵面和開口間隔布置,所述相鄰兩個(gè)氣孔設(shè)置有隔壁,隔壁上開有呈蜂窩狀的微孔,隔壁上涂覆有催化劑涂層,所述尾氣過濾器還包括備用載體、蓋板、支撐板、壓簧和軸,備用載體與陶瓷蜂窩載體并排布置,軸的一端通過支撐板與過濾箱相抵,軸的另一端與蓋板連接,蓋板與備用載體的尾氣出口端配合,壓簧套設(shè)在軸上,其一端與蓋板相抵,另一端與過濾箱的內(nèi)壁相抵。
本發(fā)明一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,其氣孔的孔數(shù)為600孔/平方英寸。
本發(fā)明一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,其隔壁的厚度為0.13~0.14mm。
本發(fā)明一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,其隔熱減震層由金屬絲網(wǎng)和陶瓷纖維布組成,金屬絲網(wǎng)設(shè)置在陶瓷纖維布上,金屬絲網(wǎng)與過濾箱內(nèi)壁接觸,陶瓷纖維布與氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體接觸。
本發(fā)明一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,其金屬絲網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)或純銅網(wǎng),絲徑0.12mm~0.25mm,孔徑0.2mm~0.42mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,在氧化型催化器的作用下尾氣中的有害成分hc、co和碳煙顆粒物(pm)中的有機(jī)物進(jìn)入氧化型催化器進(jìn)行一級(jí)過濾,在催化劑作用下被氧化成co2和水,no則被氧化成還原性能更強(qiáng)的no2,然后在陶瓷蜂窩載體的作用下,廢氣中的碳煙顆粒將被過濾捕捉在隔壁上,并在高溫條件催化劑涂層的作用下,碳煙顆粒會(huì)逐步燃燒而氧化,依靠柴油車自身溫度實(shí)現(xiàn)陶瓷蜂窩載體的再生,進(jìn)一步提高了尾氣凈化效果,當(dāng)過濾箱內(nèi)的壓力超過允許值時(shí),此壓力會(huì)頂開蓋板,尾氣從備用載體排出,從而解決了尾氣排放阻力大的問題,使得發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的陶瓷蜂窩載體的截面示意圖。
圖3為本發(fā)明的陶瓷蜂窩載體的部分軸向截面圖。
圖4為本發(fā)明的陶瓷蜂窩載體的隔壁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖1中a的放大圖。
圖中:
過濾箱1,
氧化型催化器2,
陶瓷蜂窩載體3,
氣孔3.1,
封堵面3.2,
隔壁3.3,
微孔3.4,
催化劑涂層3.5
開口3.6,
尾氣進(jìn)口4,
尾氣出口5,
尾氣6,
隔熱減震層7,
軸8,
備用載體9,
蓋板10,
支撐板11,
壓簧12。
具體實(shí)施方式
參見圖1-5,本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,它包括過濾箱1、氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3,過濾箱1的左端為尾氣進(jìn)口4,右端為尾氣出口5,所述氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3設(shè)置在過濾箱1內(nèi),陶瓷蜂窩載體3靠近尾氣進(jìn)口4處,氧化型催化器2靠近尾氣出口5處,所述過濾箱1呈圓管形,所述陶瓷蜂窩載體3與過濾箱1的內(nèi)壁相對(duì)應(yīng),且陶瓷蜂窩載體3沿軸線方向密布有氣孔3.1,所述氣孔3.1的一端為開口3.6,另一端設(shè)置有封堵面3.2,所述封堵面3.2和開口3.6間隔布置,所述相鄰兩個(gè)氣孔3.1設(shè)置有隔壁3.3,隔壁3.3上開有呈蜂窩狀的微孔3.4,隔壁3.3上涂覆有催化劑涂層3.5。
所述過濾箱1的內(nèi)表面涂覆有二氧化硅隔熱涂層,使柴油過濾器具有隔熱作用,可提高柴油過濾器內(nèi)溫度,改善催化劑效果。
所述氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3的外表面均設(shè)置有隔熱減震層7,使氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3與過濾箱1的內(nèi)壁為彈性接觸,可以減少熱脹冷縮對(duì)氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3機(jī)械性能的影響,隔熱減震層7分別在氧化型催化器和微粒過濾器的兩端頭折邊,將隔熱減震層7分別固定在氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3上,隔熱減震層7由金屬絲網(wǎng)和陶瓷纖維布組成,金屬絲網(wǎng)設(shè)置在陶瓷纖維布上,金屬絲網(wǎng)與過濾箱1內(nèi)壁接觸,陶瓷纖維布與氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3接觸,金屬絲網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)或純銅網(wǎng),絲徑0.12mm~0.25mm,孔徑0.2mm~0.42mm。陶瓷纖維布上涂覆有成分為al2o3:35%~45%,sio2:44%~54%,zro2:0%~15%,導(dǎo)熱系數(shù):600℃時(shí)約0.08w/mk,厚度0.5mm~4mm。
其中,氣孔3.1的孔數(shù)為600孔/平方英寸,隔壁3.3的厚度為0.13~0.14mm。
所述過濾器還包括備用載體9、蓋板10、支撐板11、壓簧12和軸8,備用載體9與陶瓷蜂窩載體3并排布置,軸8的一端通過支撐板11與過濾箱1相抵,軸8的另一端與蓋板10連接,蓋板10與備用載體9的尾氣出口配合,壓簧12套設(shè)在軸8上,其一端與蓋板10相抵,另一端與過濾箱1的內(nèi)壁相抵。
正常情況下,蓋板10封住備用載體9的尾氣出口,當(dāng)過濾箱1內(nèi)的壓力超過允許值時(shí),此壓力會(huì)頂開蓋板10,尾氣從備用載體9排出,從而解決了尾氣排放阻力大的問題,使得發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
工作原理:本調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器與排氣筒連接,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣通過進(jìn)入調(diào)節(jié)尾氣阻力的柴油機(jī)尾氣過濾器,尾氣中的有害成分hc、co和碳煙顆粒物(pm)中的有機(jī)物進(jìn)入氧化型催化器2進(jìn)行一級(jí)過濾,在催化劑作用下被氧化成co2和水,no則被氧化成還原性能更強(qiáng)的no2,從氧化型催化器2排除的尾氣經(jīng)尾氣進(jìn)口4進(jìn)入陶瓷蜂窩載體3進(jìn)行二級(jí)過濾,尾氣從氣孔3.1的開口3.6進(jìn)入,由于氣孔3.1在一端是開口3.6,而在另一端則是封堵面3.2,因此廢氣會(huì)通過帶有微孔3.4的隔壁3.3,然后從相鄰氣孔3.1的開口3.6排出,由于碳煙顆粒的直徑較微孔3.4大,因此廢氣中的碳煙顆粒將被過濾捕捉在隔壁3.3上,氣流則從微孔3.4穿過。
所述催化劑涂層3.5含有貴金屬的活性稀土,主要成份有pt、pd、rh、al2o3、ce、la、zr、cu、mn,柴油燃燒的廢氣(主要為co、hc、nox等有害氣體)穿過微孔3.4時(shí),涂覆在隔壁3.3上的催化劑涂層3.5將增強(qiáng)co、hc、nox三種氣體的活性,促使其進(jìn)行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng),其中co在高溫下氧化成無色無毒的二氧化碳?xì)怏w,hc化合物在高溫下分解成水(h2o)和二氧化碳,nox還原成氮?dú)夂脱鯕狻?/p>
當(dāng)柴油機(jī)排氣溫度達(dá)到375攝氏度時(shí),在催化劑涂層3.5的作用下,隔壁3.3上的碳煙顆粒會(huì)逐步燃燒而氧化,碳煙顆粒的凈化率約達(dá)到85%以上,當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到500攝氏度時(shí)催化劑和碳煙顆粒反應(yīng)從而完全燃燒掉(催化燃燒),此時(shí)碳煙顆粒的凈化率可達(dá)90%以上。