CN103670705B - 一种汽车三元催化还原装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车三元催化还原装置，包括清洗系统以及控制系统，还包括一蒸汽还原系统以及与汽车排气出气口末端连接的真空负压系统。与现有技术相比，该汽车三元催化还原装置可有效清除三元催化器中催化剂表面顽固的积碳、含硫、含磷的化合物，提高了清洗效果和效率，可使三元催化器回复到良好的性能状态，减少尾气的排放，同时还配置真空负压系统，可有效避免清洁过程中产生的水蒸气对车辆发动机产生的影响。

Description

一种汽车三元催化还原装置

技术领域

本发明涉及汽车机械技术领域，尤其涉及一种用来清洗汽车三元催化器的汽车三元催化还原装置。

背景技术

汽车的三元催化器是改善汽车排放，降低汽车尾气污染的重要部件，它的外部利用双层不锈薄钢板制成筒形，在双层薄板夹层中装有绝热材料——石棉纤维毡，而内部在网状隔板中间装有净化剂。当汽车发动机通过排气管排气时，CO、HC和NOx三种气体通过三元催化反应器中的净化剂时，增强了这三种气体的活性，进行氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳(CO₂)气体，HC在高温下氧化成水(HO₂)和CO₂，NOx还原为氮气(N₂)和氧气(O₂)，三种有害气体变成无害气体，使得汽车排放的尾气得以净化。随着使用时间的增加，汽车尾气中的积碳、含硫、含磷的化合物会沉积到三元催化器载体上的催化剂表面，造成催化剂中毒，催化效率下降，大大降低三元催化器对汽车尾气的净化效果。

目前对三元催化器进行清洗的机器中，大部分为吊瓶式，如授权公告号为CN201588699U的中国实用新型专利《吊瓶式三元催化装置清洗器》中公开了一种吊瓶式的清洗三元催化器的装置，该装置包括带挂钩的压力表、混合装置和清洗剂输送管，该清洗剂输送管的末端接在引擎真空管上，其中混合装置包括本体、球阀、三通和气量调节螺栓。使用时将清洗剂输送管接在引擎真空管上，发动引擎，真空管产生吸力，在“三元催化清洗器”内部形成一个亚真空环境，在球阀打开后，第二接头就会从清洗剂储罐吸入三元催化清洗剂，混合有三通阀的第三接头上的毛细管进入的空气，形成泡沫，进入气液混合腔，进入气液混合腔内的清洗剂泡沫顺着真空吸力来源，通过清洗剂输送管进入引擎真空管，对三元催化清洗器进行清洗。该清洗器结构简单，产品造价低，有利于提高汽车养护企业的经济效益，但它的弊病在于：吊瓶式清洗装置一般使用油性可燃清洗剂，该种清洗剂对含硫含磷的沉积物清洗效果较差；此外，该种清洗装置的清洗时间较长，清洗剂的流速不易控制，且在使用过程中发动机需要处于怠速装置，消耗燃料，对环境造成二次污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术而提供一种清洗效果好，使用方便的汽车三元催化还原装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车三元催化还原装置，包括清洗系统以及控制系统，其特征在于：还包括一蒸汽还原系统以及与汽车排气出气口末端连接的真空负压系统。

所述清洗系统包括用于储存清洗液的清洗液存储压力发生器、一散热系统以及用于输送清洗液的清洗管路，该清洗管路的一端与所述清洗液存储压力发生器的出液口相连而另一端设置有一出液嘴，清洗液通过清洗管路从清洗液存储压力发生器由出液口流出喷向三元催化器进行清洗。

所述清洗液存储压力发生器上设置一调压阀以及用来显示该清洗液存储压力发生器内部压力的液罐压力表，该清洗液存储压力发生器的底部设置一放置底座。

所述蒸汽还原系统包括蒸汽发生器以及用于输送蒸汽的还原管路，该还原管路的一端与所述蒸汽发生器的供汽口相连而另一端设置有一带喷汽嘴的蒸汽还原管。

该汽车三元催化还原装置还包括视频成像系统，该视频成像系统包括摄像头、显示器以及连接上述各部件的连接管路，其中所述摄像头与所述清洗管上的出液嘴并行安装，这样可实现清洗过程的可视化，同时通过显示器显示的视频画面可直接观察三元催化器的清洗过程，对清洗效果进行直接评估。

所述控制系统包括清洗控制组件、蒸汽还原控制组件、视频成像控制组件以及显示组件，其中：所述清洗控制组件包括清洗开关、散热开关以及吹扫开关，这样清洗开关可启闭清洗功能，通过散热开关可启闭散热功能，而通过吹扫开关不仅可改变清洗液的出液形式，而且可在清洗步骤结束后吹出管路中的残液，以避免残液累积而影响装置性能；所述蒸汽还原控制组件包括用来控制所述加水口的加水阀，用来控制所述供汽口的供汽阀以及用来启闭蒸汽还原功能的蒸汽还原开关；所述视频成像控制组件包括视频控制器和启闭所述摄像头的摄像头开关；所述显示组件包括蒸汽压力表、电源指示灯、缺水指示灯以及加热指示灯。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该三元催化还原装置中设置蒸汽还原系统，高温蒸汽还原与清洗液清洗相结合，可有效清除三元催化器中催化剂表面顽固的积碳、含硫、含磷的化合物，可使三元催化器回复到良好的性能状态，减少尾气的排放，且该装置直接对三元催化器表面污物进行处理，清洗过程和蒸汽还原过程均能进行有效的量化控制，提高了清洁的效率；同时还配置真空负压系统，可有效避免清洁过程中产生的水蒸气对车辆发动机产生的影响；进一步，该装置配置视频成像系统，整个清洗过程实时可视，使用更加方便，有效避免清洁死角，提高清洁效果。

附图说明

图1为本实施例中汽车三元催化还原装置的立体结构示意图；

图2为本实施例中汽车三元催化还原装置另一方向的立体结构示意图；

图3为本实施例中汽车三元催化还原装置的局部分解图；

图4为本实施例中清洗液存储压力发生器的立体结构示意图；

图5为本实施例中蒸汽发生器的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～5所示，一种用来清洗汽车三元催化器的汽车三元催化还原装置1，包括清洗系统2、控制系统、蒸汽还原系统3和真空负压系统(未示出)，该真空负压系统包括真空负压器，清洗时将真空负压器连接至汽车排气出气口末端，且使其在清洗过程中一直处于工作状态以防止清洗过程中产生的水蒸气对汽车发动机造成损害。

本实施例中三元催化还原装置1呈长箱体状的，上述清洗系统2、蒸汽还原系统3、以及视频成像系统5设置在该三元催化还原装置1内部，具体地：

蒸汽还原系统3包括放置于三元催化还原装置1内部腔体底面上的蒸汽发生器31和用来输送蒸汽的还原管路，其中蒸汽发生器31为电热蒸汽发生器呈方形箱体状，蒸汽发生器31的左侧上端设置有加水口32和供汽口33，左侧下端设置有排污口34以及用于控制该排污口34的排污阀37，还原管路的一端与蒸汽发生器31上的供汽口33相连，另一端设有喷汽嘴(未示出)，清洗时高温蒸汽由供汽口33通过还原管路输送，最后通过蒸汽还原管路上的喷汽嘴对三元催化器进行蒸汽还原。

清洗系统2包括用于储存清洗液的清洗液存储压力发生器21、散热系统(未示出)、用于输送清洗液的清洗管路，其中清洗液存储压力发生器21呈圆筒罐状，由上下两部分通过法兰24连接并通过螺栓9固定而成，该清洗液存储压力发生器21的顶部设置有输出清洗液的出液口25和用来显示清洗液存储压力发生器21内部压力的液罐压力表26，该出液口25与清洗管路的一端相连，清洗管路的另一端设置有出液嘴(未示出)，清洗时清洗液由出液口通过清洗管路输送最后通过清洗管上的出液嘴对三元催化器进行清洗；在清洗液存储压力发生器21上下两部分的结合处即法兰24处设置一调压阀23，调压阀23上端设置进气口231，下端设置压缩空气进气管232与清洗液存储压力发生器21的底部连通，这样空气由进气口231进入调压阀23，由调压阀23调节形成压缩空气沿压缩空气进气管232进入清洗液存储压力发生器21内，使得清洗液存储压力发生器21内部气压增加从而得到具有一定液压力的清洗液流加强对三元催化器的清洗效果。在法兰24上设置一横跨清洗液存储压力发生器21的提手27，这样方便可方便对清洗液存储压力发生器21的提拿放置，同时在清洗液存储压力发生器21的底部设置一放置底座28，清洗液存储压力发生器21可通过该放置底座28放置在蒸汽发生器31的顶面上，不仅使得三元催化还原装置1内部结构更加紧凑且使在清洗过程中蒸汽发生器31与清洗液存储压力发生器21互不干扰，从而进一步优化该汽车三元催化还原装置的性能。

视频成像系统5包括设置于三元催化还原装置1内部的视频控制器52、摄像头(未示出)、液晶显示器51以及连接上述各部件的连接管路，为使摄像头能实时摄制清洗画面并将清洗画面传输回视频控制器52从而将清洗画面显示在液晶显示器51上，以方便工作人员或顾客实时观察清洗状况，摄像头与清洗管路上的出液嘴并行安装，具体地：摄像头与出液嘴并行安装于可塑定型管前部的金属防护套管内，以防止清洗时的高温对摄像头造成损坏。为进一步防止视频成像系统5在清洗过程中损坏，上述清洗系统中还设置有散热系统，该散热系统包括设置于三元催化还原装置1外部的气泵，连接该气泵与三元催化还原装置1内部清洗系统2的进气管，清洗过程中散热系统一直处于工作状态，可有效避免高温对成像设备的损坏，也可使整个装置处于良好的工作状态。

控制系统包括清洗控制组件、蒸汽还原控制组件、视频成像控制组件以及显示组件。其中，清洗控制组件包括清洗开关45、散热开关43以及吹扫开关44，这样清洗开关45可启闭清洗功能，而通过散热开关43可启闭散热功能，开启吹扫开关44可改变清洗液的出液形式以及在清洗结束后吹出管路中的残液；蒸汽还原控制组件包括用来控制所述加水口32的加水阀36，用来控制供汽口33的供汽阀35以及用来启闭蒸汽还原功能的蒸汽还原开关41；视频成像控制组件包括视频控制器52和启闭摄像头的摄像头开关42；显示组件包括蒸汽压力表46、电源指示灯49、缺水指示灯48以及加热指示灯47。

三元催化还原装置1前表面的上端斜向内凹陷而形成一平台11，视频成像系统5的液晶显示器51设置在该平台11上方，这样便于通过液晶显示器51观察清洗过程，且平台11方便操作者进行记录、观测等操作。清洗控制组件中的清洗开关45、散热开关43和吹扫开关44，蒸汽还原控制组件中的蒸汽还原开关41，视频成像控制组件中的摄像头开关42以及显示组件设置在三元催化还原装置1的前表面上，进一步，散热开关43和吹扫开关44为旋钮式，清洗开关45为按钮式，这样可通过调整散热开关43从而调节三元催化还原装置内部的散热状况，而通过调节吹扫开关44可使得出液嘴喷出的清洗液根据需要改变出液形式，如喷淋状态、雾化状态以及吹扫状态，可对三元催化器做更完善地清洗，同时清洗结束后可通过调整吹扫开关44，将清洗管路中的残液吹出，然后再移出清洗管，这样可有效避免清洗管路中清洗液的残留液对部件的性能产生影响。三元催化还原装置1的左侧面可开启，这样方便检查三元催化还原装置1内部各系统的运行状况，且方便通过蒸汽发生器31上的加水口32向蒸汽发生器31加水。三元催化还原装置1的后表面贯穿设置有4个安装孔13，清洗管路、蒸汽还原管路、进气管以及电源管分别通过各安装孔穿出三元催化还原装置1而外露，从而方便操作。为进一步方便使用，三元催化还原装置1内部腔体上部前后横向设置一放置台14，三元催化还原装置的一些内部部件可放置于此，如变压器6、保险丝7、定时控制器8、视频控制器52等，这样可使三元催化还原装置内1部结构布局更加合理，提高整个装置的整体性能，同时在三元催化还原装置1底面的四个角处各设置一滚轮15，这个可方便移动该三元催化还原装置。

使用方法如下：第一步，使用前首先确认三元催化还原装置是否处于正常的工作状态，即蒸汽压力表46、电源指示灯49、缺水指示灯48、加热指示灯47是否正常显示，然后将真空负压器连接至待处理汽车的排气出气口末端上，打开真空负压器，确保整个过程中该真空负压器持续工作。

第二步，打开散热开关43，并调整散热开关43直到清洗管路的出液嘴中有气体吹出，然后打开摄像头开关42，使得液晶显示屏51上显示视频影像。

第三步，打开车前盖将清洗管移向三元催化器，同时观察液晶显示屏51上的视频影像，当显示屏清晰显示三元催化器的内部格栅时停止移动，此时打开控制面板上的清洗开关45，通过观察显示屏上的视频影像对三元催化器进行清洗，清洗过程中可根据需要调整清洗液流量以及出液形式，清洗结束后关闭清洗开关45，打开吹扫开关44将清洗管路中的残液排出，移出清洗管路。

第三步，开启蒸汽还原开关41，待蒸汽压力表46显示工作压力时，将蒸汽还原管路移入三元催化器前端，使高温蒸汽进入，蒸汽还原数分钟后，移除蒸汽管，关闭三元催化还原装置。

第四步，恢复车辆，启动发动机，怠速运转2分钟，待车辆运行稳定后进行路试。

Claims (8)

1.一种汽车三元催化还原装置，包括清洗系统以及控制系统，其特征在于：还包括一蒸汽还原系统、视频成像系统以及与汽车排气出气口末端连接的真空负压系统，所述清洗系统包括用于储存清洗液的清洗液存储压力发生器、一散热系统以及用于输送清洗液的清洗管路，该清洗管路的一端与所述清洗液存储压力发生器的出液口相连而另一端设置有一出液嘴，所述视频成像系统包括摄像头、显示器以及连接上述摄像头、显示器的连接管路，其中所述摄像头与所述清洗管路上的出液嘴并行安装。

2.根据权利要求1所述的汽车三元催化还原装置，其特征在于：所述清洗液存储压力发生器上设置一调压阀以及用来显示该清洗液存储压力发生器内部压力的液罐压力表，该清洗液存储压力发生器的底部设置一放置底座。

3.根据权利要求1所述的汽车三元催化还原装置，其特征在于：所述蒸汽还原系统包括蒸汽发生器以及用于输送蒸汽的还原管路，该还原管路的一端与所述蒸汽发生器的供汽口相连而另一端设有一喷汽嘴。

4.根据权利要求3所述的汽车三元催化还原装置，其特征在于：所述蒸汽发生器为电热蒸汽发生器，该蒸汽发生器的上端设置有一加水口以及所述供汽口，而下端设置有一排污口以及用来控制该排污口的排污阀。

5.根据权利要求4所述的汽车三元催化还原装置，其特征在于：所述控制系统包括清洗控制组件、蒸汽还原控制组件、视频成像控制组件以及显示组件。

6.根据权利要求5所述的汽车三元催化还原装置，其特征在于：所述清洗控制组件包括清洗开关、散热开关以及吹扫开关。

7.根据权利要求5所述的汽车三元催化还原装置，其特征在于：所述蒸汽还原控制组件包括用来控制所述加水口的加水阀，用来控制所述供汽口的供汽阀以及用来启闭蒸汽还原功能的蒸汽还原开关。

8.根据权利要求5所述的汽车三元催化还原装置，其特征在于：所述视频成像控制组件包括视频控制器和启闭所述摄像头的摄像头开关，所述显示组件包括蒸汽压力表、电源指示灯、缺水指示灯以及加热指示灯。