一種利用蜂窩陶瓷提升汽車動力及零減排的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種利用蜂窩陶瓷提升汽車動力及零減排的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，蜂窩陶瓷的催化燃燒技術(shù)引入汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)安裝在 汽車排放系統(tǒng)中的催化器，可將汽車排出的C0,HC和NOx等有害氣體，轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?、?和氮氣，使汽車尾氣得W相對凈化作為發(fā)動機(jī)后置處理器，對環(huán)境保護(hù)起到積極作用。但是 催化燃燒技術(shù)如何進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率和能源利用率，既能減排又真正實現(xiàn)清潔 燃燒，是發(fā)動機(jī)研究的一個新課題。
[0003] 目前國內(nèi)外汽車發(fā)動機(jī)的發(fā)展日標(biāo)是節(jié)能減排，研究人員已經(jīng)開始了把催化燃燒 應(yīng)用于傳統(tǒng)的燃燒過程的研究，提出在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室和汽缸壁上涂加催化劑，改變缸內(nèi) 的燃燒過程和內(nèi)燃機(jī)燃燒特性，擴(kuò)展燃燒極限，提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率，和能源利用率運在 實驗中已取得良好效果。但是上述催化效果不盡理想，發(fā)動機(jī)內(nèi)的溫度較高，燃油燃燒不 完全，發(fā)動機(jī)的燃燒效率不高；另外，在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室和汽缸壁上涂加催化劑的方法成本 高，改變了發(fā)動機(jī)的燃燒模式，發(fā)動機(jī)的整體性能收到影響；未燃燒完全的尾氣需要設(shè)置專 用的排氣裝置來排氣，使得整體的節(jié)油效率降低，安全性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用蜂窩陶瓷提升汽車動力及零 減排的方法。
[0005] 本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：
[0006] 一種利用蜂窩陶瓷提升汽車動力及零減排的方法，其特征在于，在汽車發(fā)動機(jī)的 進(jìn)氣口前，放置設(shè)有若干開孔的蜂窩陶瓷催化器；所述蜂窩陶瓷催化器上設(shè)有催化裝置，所 述催化裝置上設(shè)有催化燃燒的催化劑。
[0007] 進(jìn)一步的，所述催化劑為巧欽礦型催化劑、六侶酸鹽類催化劑或尖晶石型復(fù)合氧 化物催化劑。
[0008] 進(jìn)一步的，所述催化劑為貴金屬催化劑。
[0009] 更進(jìn)一步的，所述貴金屬催化劑為Pd、Pt、化、Au中的任意一種。
[0010] 更進(jìn)一步的，所述催化劑為全金屬催化劑。此時，所述催化裝置可拆卸的安裝于所 述蜂窩陶瓷催化器內(nèi)，所述催化裝置W儀或儀銘合金為載體，所述載體為帶狀、片狀、丸狀 或絲狀，且所述載體通過化學(xué)鍛或電鍛的方法沉積有所述全金屬催化劑。 W11] 進(jìn)一步的，所述催化劑為W氧化侶為載體的催化劑，此時，所述催化裝置W所述 蜂窩陶瓷催化器為支架，在所述蜂窩陶瓷催化器內(nèi)部涂覆有多孔的α-氧化侶薄層，所述 α-氧化侶薄層內(nèi)部沉積有活性組分銷、鈕。 陽〇1引所述α-氧化侶薄層的厚度為0. 13mm。
[0013] 進(jìn)一步的，所述蜂窩陶瓷為青石蜂窩陶瓷。
[0014] 進(jìn)一步的，所述蜂窩陶瓷為欽酸侶、鐘輝石、氧化侶、碳化娃、莫來石中的任意一 種。
[0015] 進(jìn)一步的，所述蜂窩陶瓷催化器里的微量催化元素被吸入到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管與 混合氣體混合，一起進(jìn)入燃燒室，催化元素開始對混合氣體起活化作用，在點火前，催化元 素對溫度、壓力不斷升高的混合氣體進(jìn)行催化燃燒，為點火燃燒作好充分準(zhǔn)備，使燃燒反應(yīng) 的活化能降低，進(jìn)而加快氧化反應(yīng)的速率；
[0016] 在催化元素的作用下，燃燒反應(yīng)加劇，火焰?zhèn)鞑ニ俾始涌欤加屠寐侍岣?，溫?和壓力也會升高，在行程的中、末段，還未完全燃燒的混合氣體借助催化元素的作用進(jìn)入另 一個高效的催化燃燒過程，使剩余的肥繼續(xù)氧化反應(yīng)為C〇2和Η2,過程一直延續(xù)到排氣管， 達(dá)到清潔燃燒的效果。
[0017] 根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其有益效果在于，本發(fā)明在沒有改變汽車發(fā)動機(jī)任何控 制和基本結(jié)構(gòu)的情況下，改善了發(fā)動機(jī)的燃燒模式，提升了發(fā)動機(jī)性能；
[0018] 通過蜂窩陶瓷的催化燃燒作用，福射傳熱增加，使有效導(dǎo)熱系數(shù)快速升高，進(jìn)氣將 催化元素帶進(jìn)發(fā)動機(jī)燃燒室，降低燃燒所需要的溫度，燃料的HC馬上與催化劑表面的晶格 氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，空氣里的成無法與0 2結(jié)合成為NOx，提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率；
[0019] 本發(fā)明不需利用排氣裝備來消C0及NOx的有害物，還達(dá)到提升汽車動力和節(jié)油減 排的目的，減少油耗達(dá)到40%，也可W提高汽車的使用性能及檔次，增加安全系數(shù)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 在圖中，1、空氣；2、蜂窩陶瓷催化器；3、發(fā)動機(jī)；4、進(jìn)氣歧管；5、節(jié)氣口。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖W及實施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述：
[0023] 如圖1所示，一種利用蜂窩陶瓷的催化燃燒作用提升汽車動力的方法，在汽車發(fā) 動機(jī)的進(jìn)氣歧管4前設(shè)有節(jié)氣口 5,該進(jìn)氣歧管4前端還連接開孔率高的蜂窩陶瓷催化器 2,蜂窩陶瓷催化器2上設(shè)有催化裝置，上設(shè)有催化裝置上設(shè)有催化燃燒的催化劑。
[0024] 催化劑為貴金屬催化劑，也可W是巧欽礦型催化劑、六侶酸鹽類催化劑或尖晶石 型復(fù)合氧化物催化劑等來源豐富、價格低廉、性能優(yōu)越的非貴金屬催化劑。 陽0巧]貴金屬催化劑貴金屬催化劑為Pd、Pt、化、Au中的任意一種，其分為全金屬催化劑 或W氧化侶為載體的催化劑。催化劑為全金屬催化劑時，催化裝置可拆卸的安裝于所述蜂 窩陶瓷催化器內(nèi)，催化裝置W儀或儀銘合金為載體，載體為帶狀、片狀、丸狀或絲狀，且載體 通過化學(xué)鍛或電鍛的方法沉積有全金屬催化劑；催化劑為W氧化侶為載體的催化劑時，催 化裝置W蜂窩陶瓷催化器為支架，在蜂窩陶瓷催化器內(nèi)部涂覆有多孔的、厚度僅為0.13mm 的α-氧化侶薄層，α-氧化侶薄層內(nèi)部沉積有活性組分銷、鈕。
[00%] 催化劑是一種能提高化學(xué)反應(yīng)速率，控制反應(yīng)方向，在反應(yīng)前后本身的化學(xué)性質(zhì) 不發(fā)生改變的物質(zhì)。催化燃燒是借助催化劑在低溫下（200~400°C)下，實現(xiàn)對有機(jī)物的 完全氧化。催化燃燒可W使燃料在較低的溫度下實現(xiàn)完全燃燒，對改善燃燒過程、降低反應(yīng) 溫度、促進(jìn)完全燃燒、抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方而具有極為重要的作用，是一個環(huán)境友 好的過程，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，已廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活的諸多方而。
[0027] 催化燃燒是典型的氣一固相催化反應(yīng)，它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其 在較低的起燃溫度200-300°C下進(jìn)行無焰燃燒，有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表而，同時 產(chǎn)生C0,和&0并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所W大大地抑制了空氣中的N，形 成高溫NO。而目由于催化劑有選擇性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物的氧化過程， 使其多數(shù)形成分子氮成。與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比，催化燃燒有著很大的優(yōu)勢：
[0028] (1)起燃溫度低，能耗少，燃燒易達(dá)穩(wěn)定，甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完 成氧化反應(yīng)。
[0029] (2)凈化效率高，污染物如NO及不完全燃燒產(chǎn)物等的排放水平較低。
[0030] (3)適應(yīng)氧濃度范圍大，噪音小，無二次污染，燃燒緩和，運轉(zhuǎn)費用低，操作管理也 很方便。
[0031] 本發(fā)明通過蜂窩陶瓷的催化燃燒作用，福射傳熱增加，使有效導(dǎo)熱系數(shù)快速升高。 進(jìn)氣將催化元素帶進(jìn)發(fā)動機(jī)燃燒室，降低燃燒所需要的溫度，燃料的HC馬上與催化劑表面 的晶格氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?？諝饫锏腘2無法與〇2結(jié)合成為NOx，提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率。整 個化學(xué)過程如下所示：
[0032] C0(氣）+ (稀±催化劑）一C0吸附態(tài)） 陽03引 C0(吸附態(tài)）+妒一C〇2(氣）+〇2
[0034]C〇2 (吸附態(tài)）一C〇2 (氣）+ (稀±催化劑）
[0035] 〇2 (氣）巧□ 2 - 20 2
[0036] □ 2表示"晶格氧"
[0037]控類晶格氧選擇性催化氧化，W變價金屬氧化物為儲氧材料，用催化劑的晶格氧 代替氣相氧，完成Redox循環(huán)，主要包括