CN102828806A - 发动机黑烟处理催化器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机黑烟处理催化器。发动机在冷起动的瞬间，以及在加速的时候，或负荷大的情况下工作，常常排出浓厚的黑烟，这是由于发动机催化器在工作时达不到工作温度所不能克服的现象。本发明在催化器上安装有能使催化剂载体迅速升温的加热装置及提供氧气助燃的补氧器，这样催化剂载体在发动机启动瞬间，就会迅速升温至450-550℃的工作温度，此时黑烟微粒彻底燃烧，催化剂载体在此工作温度时能够催化净化发动机排出的黑烟。解决了发动机冷启动时由于温度低催化剂不能低温转化的难题，通过本发明处理的发动机所排出的尾气基本看不到黑烟，符合相关的排放标准。

Description

发动机黑烟处理催化器
技术领域
本发明涉及的是一种发动机黑烟处理催化器，属于发动机废气净化催化器制造技术领域。
背景技术
发动机在冷起动的瞬间，以及在加速的时候，或负荷大的情况下工作，常常排出浓厚的黑烟，这是由于发动机催化器在工作时达不到工作温度所不能克服的现象。这一现象尤其在柴油发动机上，表现得更加典型，如何克服这一现象，确实颇费周折，说这是世界性的难题也不为过，因为在这一技术领域内至今也未研究出很好的方法。通常克服黑烟的方法都是集中在对催化剂的研究，希望研究出起燃温度低的催化剂，常用的技术手段就是加大活性材料及贵金属的涂敷量来达到起燃温度低的效果，但还是无法完全处理发动机冷启动黑烟问题，以至于我国发动机的尾气排放都无法达到欧洲的排放标准，欧洲排放标准要求发动机启动第一时间抽取废气检测达标，而我国的排放标准是等待发动机温度达到催化剂的温度要求时检测废气是否达标，这就是一种差距。随着全球温室气体治理、应对气候变化给人类带来的灾难的重视，对发动机尾气排放的要求越来越严格，我国对汽车排放的法规已经实行了国四排放要求，部分大城市已实行了国五排放标准，我国于2011年还颁布实行了PM2.5的控制，在这种大背景下没有克服发动机尾气排放黑烟的催化器，更高标准的实施将会成为一句空话。因此，制备一种发动机黑烟处理催化器，自然就成为了迫不及待的事情。
发明目的
本发明的目的，就是提供一种发动机黑烟处理催化器，克服现有发动机废气净化催化器不能消除黑烟的缺点，提高催化净化效果，消除发动机低温起动或加速工作瞬间排放的黑烟。
上述发明目的的实现，是由于采用了下述技术方案：一种发动机黑烟处理催化器，包括催化器壳体，在催化器前端的进气口、后端的出气口，与进气口连接的前端盖，在前端盖上安装有氧气阀，还包括安装在催化器内腔的初级催化剂载体及次级催化剂载体，与安装初级催化剂载体相对应的催化器筒体上安装有加热接口，通过加热接口连接着能使初级催化剂载体迅速加热的加热装置，所述加热装置是微波发生器，或安装于初级催化剂载体中的热电耦，通过氧气阀及接管连接着向初级催化剂载体发送氧气的补氧器。
采取上述措施的本发明，在催化器上安装有能使催化剂载体迅速升温的加热装置及提供氧气助燃的补氧器，这样催化剂载体在发动机启动瞬间，就会迅速升温至450-550℃的工作温度，此时黑烟微粒彻底燃烧，催化剂载体在此工作温度时能够催化净化发动机排出的黑烟。解决了发动机冷启动时由于温度低催化剂不能低温转化的难题，通过本发明处理的发动机所排出的尾气基本看不到黑烟，经检测符合欧五排放标准。本发明还采用了碳化硅泡沫载体，其材料吸收微波优越，比表面积大，热膨胀系数低，通孔率优越、气阻小于方孔蜂窝陶瓷，发动机功率损耗低于2％。
为进一步说明本发明，下面结合附图与实施方式对本发明进一步详述。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明实施例2实施方式结构示意图；
图3是本发明另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如上述附图所示，本发明包括下述零部件：催化器筒体1，初级催化剂载体2，次级催化剂载体3，进气口4，补氧器5，逆变器6，加热接口7，微波发生器8，温控仪9，温度传感器10，固定夹11，电源12，氧气阀13，气流压力表14，前端盖15出气口16，热电偶17。
实施例1
如附图1所示，本实施例指的是使用输出电压低于220伏的蓄电池作为电源的发动机催化器，在本实施例中使用的加热装置是微波发生器8，在催化器筒体1的内腔，从进气口4的一端依次安装有初级催化剂载体2及催化剂载体3，初级催化剂载体2的数量是1-3个载体，同样次级催化剂载体的数量也是1-3个载体。首先，电源12通过逆变器6电压变压为220伏，220伏的电压输向安装在加热接口7上微波发生器8，使微波发生器8产生微波并输向初级催化剂载体2，使初级催化剂载体2迅速升温到额定温度450-500℃，由进气口4进入初级催化剂载体2内的黑烟在这里彻底燃烧并催化净化，初级催化剂载体2的工作温度是450-500℃，这一温度由温度传感器10通过温控仪9控制，使初级催化剂载体2的温度始终保持在工作温度状态下。为了使黑烟燃烧更彻底，补氧器5通过氧气阀13向催化器筒体1内腔的初级催化剂载体2输入氧气，帮助黑烟的燃烧，使黑烟燃烧更彻底更迅速。从进气口4进入的发动机尾气经过初级催化剂载体2的处理后，再经过次级催化剂载体3的处理，从出气口16排出的尾气就会达到相关标准要求。
本发明是这样工作的：首先，发动机启动，与此同时由电源12向逆变器6输出电压，逆变器6使电压升压为220伏向微波发生器8输出电压，使微波发生器8工作并向初级催化剂载体2发射，使初级催化剂载体2在3-5秒钟内迅速达到450-500℃的工作温度，在这一工作温度下，进入的发动机废气中的黑烟燃烧，并被初级催化剂载体2催化净化，尾气继续进入次级催化剂载体3，在这里得到进一步催化净化，从出气口16排出的发动机尾气达到相关尾气排放标准。
对于大型发动机使用的是额定电压220伏的电源，则不需要采用逆变器6来使电压升压。
实施例2
如附图2所示，本实施例指的是使用输出电压达不到220伏的蓄电池作为电源的发动机催化器，在本实施例中使用的加热装置是热电偶17。本实施例与实施例1的结构基本相同，所不同的只是电源12通过逆变器6电压变压为220伏，220伏的电压输向与加热接口7相接的安装在初级催化剂载体2内的热电偶17，热电偶17产生热使初级催化剂载体2在3-5秒钟时间内迅速升温至450-500℃，由进气口4进入初级催化剂载体2内的黑烟在这里彻底燃烧并催化净化，初级催化剂载体2的工作温度是450-500℃，这一温度由温度传感器10通过温控仪9控制，使初级催化剂载体2的温度始终保持在工作温度状态下。其余实施方式与实施例1相同。
本发明能够组合起来使用，尤其是对于大型发动机，有着巨型的进气口及排气口时，用本发明组合起来使用如图3所示。在这种实施方式中，设置有进气口总成18及排气口总成19，由发动机进入进气口总成18的废气分别由数个本发明进行废气处理，并由排气口总成19排出。

Claims (1)

1.一种发动机黑烟处理催化器，包括催化器壳体，在催化器前端的进气口、后端的出气口，与进气口连接的前端盖，在前端盖上安装有氧气阀，还包括安装在催化器内腔的初级催化剂载体及次级催化剂载体，其特征在于与安装初级催化剂载体(2)相对应的催化器筒体(1)上安装有加热接口(7)，通过加热接口(7)连接着能使初级催化剂载体(2)迅速加热的加热装置，所述加热装置是微波发生器(8)，或安装于初级催化剂载体(2)中的热电耦(17)，通过氧气阀(13)及接管连接着向初级催化剂载体(2)发送氧气的补氧器(5)。
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