CN104845682A - 汽车内燃机燃油催化剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车内燃机燃油催化剂及其应用，该催化剂由质量百分比组份电气石65～80％，氧化铝3～8％，铁氧化物15～30％，三氧化二铈1～3％组成。本发明安全可靠，不会对发动机造成理化伤害，应用简单，对汽车结构、电路、油路和机械特性均无影响，使用本发明实现显著节能减排，降低汽车保养成本，提升动力，使用成本低，期限长，可以应用于各种柴油车、汽油车、LPG车等。

Description

汽车内燃机燃油催化剂及其应用

【技术领域】

本发明涉及一种汽车内燃机燃油催化剂及其应用，属于汽车尾气净化领域。

【背景技术】

汽车尾气对大气的污染十分严重，对其进行治理是人类面临的重大课题。三元催化器是最成熟的被广泛用于汽车尾气治理的装置，但由于三元催化器是属于排气系统的装置，只是对排气进行处理而不能在燃烧室里进行处理而且因为我国各地的燃油质量水平普遍偏低，使三元催化器的催化剂极易受磷、硫等毒害侵蚀损坏，造成发动机工作不正常，油耗增加，动力下降和尾气超标等问题，三元催化器一般在使用8-10万公里就逐渐失效，增加了车主的用车成本也造成尾气排放增加。

对汽车的尾气进行治理已经成为一个急需解决的社会问题。时至今日，各大车厂还没找到一个理想的能在提升燃烧效率这个根源上进行汽车尾气排放进行有效控制和低成本的产品或者装置。目前全国需要治理的的“黄标车”越来越多，可见汽车的尾气治理已刻不容缓。

【发明内容】

本发明要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种安全无毒，使用寿命长，节能减排，清积碳，提升动力的汽车用的内燃机燃油催化剂。

本发明的另一目的是提供一种上述燃油催化剂的应用。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

汽车内燃机燃油催化剂，其特征在于由以下重量百分比组分组成：

本发明的催化剂颗粒的粒径在250μm～270μm之间。

本发明中的铁氧化物为氧化铁或四氧化三铁。

制备本发明内燃机燃油催化剂时，将电气石、氧化铝、铁氧化物和三氧化二铈(Ce₂O₃)按比例混合后，放入球磨机内进行球磨，使粉体粒径在48目(即250微米)至50目(即270微米)之间，然后过筛把保留下来48-50目的粉体再放进搅拌机内搅拌30分钟后冷却至室温即得到汽车内燃机燃油催化剂。

本发明中汽车内燃机燃油催化剂中的电气石、氧化铝、氧化铁、三氧化二铈不溶于各种碳氢燃料，在经研磨后的比面积增加使电气石、氧化铝、氧化铁具有更好的吸附净化能力，吸附燃油里面的硫和醇，起到净化燃油提升燃油质量的作用，电气石、氧化铝、氧化铁具有能发射波长4～14um、发射率在0.92以上的远红外线，这些红外线可以有效破坏各种碳氢燃料分子间的氢键，从而减小碳氢燃料份子之间的缔合度，生成小分子团碳氢燃料，电气石和三氧化二铈Ce₂O₃具有储氧和放氧功能，提高燃油的含氧量，使被经过净化和远红外线裂解细化的燃油份子燃烧更充分彻底。

本发明汽车内燃机燃油催化剂应用时只需要通过一个小型的喷壶就可以把汽车内燃机燃油催化剂轻松地从汽车燃油滤清器的进油端的管道投放进汽车燃油滤清器的容灰腔内(每一个汽车燃油滤清器都有容灰腔用来储存燃油里面被燃油滤清器隔阻下来的灰尘杂质)。每个燃油滤清器内投放2.5～5克本发明的汽车内燃机燃油催化剂。

一个符合汽车工业要求的燃油滤清器其过滤精度平均达7微米到45微米之间，利用其过滤精度大的优势，粉体粒径在250微米到270微米的内燃机燃油催化剂会被燃油滤清器完全阻隔留置在燃油滤清器的容灰腔内，这些被隔阻留置的汽车内燃机燃油催化剂能在燃油滤清器内对流经的燃油进行吸附净化并持续释放氧气和投射远红外线裂解细化燃油份子进行催化，以快速流动的燃油为载体，把经过催化的燃油喷射到气缸内，促进燃料和空气均匀混合，燃料燃烧效率提升，增强燃气热值，从而大大减少有害气体的排放降低排气污染；由于燃烧充分排放减少自然就减少了在排气系统上的三元催化器的工作负荷延长了三元催化器的使用寿命，在清理积碳、增强动力、节省能源等方面都有显著效果。

本发明的汽车内燃机燃油催化剂具有使用量微少(轿车和小排量的柴油车每个燃油滤清器只需要投放2.5克，大马力的柴油车每个燃油滤清器只需要投放5克)，而各种汽车使用的燃油滤清器本身就有把燃油里面的的灰尘杂质的隔阻下来存储的容灰腔，所以小量的汽车内燃机燃油催化剂被投放进去后不会对燃油油滤清器造成堵塞，每款汽车都有汽车制造商建议的保养周期，燃油滤清器一般每次保养周期在2万到10万公里不等，本发明的汽车内燃机燃油催化剂因为是投放在原车的燃油滤清器里面，所以和汽车燃油滤清器一起同时更换即可。

本发明与现有技术比较，有以下优点：

1、安全可靠：

由于本发明的汽车内燃机燃油催化剂是从燃油滤清器的燃油进入管中投入，本发明的汽车内燃机燃油催化剂不溶于各种碳氢燃料而且粒径比燃油滤清器的过滤孔径要大得多，所以不能通过燃油滤清器，不会对发动机造成理化伤害。

2、四不改变：

由于本发明的汽车内燃机燃油催化剂是直接投放在原车的燃油滤清器容灰腔里，所以不改变汽车结构，不改变汽车电路，不改变汽车油路，不改变汽车任何零部件和车辆的机械特性，也不需要接电运行。

3、省油明显：

使用汽车内燃机燃油催化剂后可省油5-8％以上。

4、减排显著：

极大地减少汽车尾气一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物PM排放。

5、降低汽车保养成本：

燃烧充分，积炭减少，降低三元催化器的工作负荷，延长三元催化器的使用寿命，减少车主的用车保养成本。

6、提升动力：

使用后油门会变得越来越轻，加速越来越快，由于爆震减少发动机运行噪音明显降低，积碳清理干净后效果更佳。

7、范围广泛：

在各种柴油车、汽油车、LPG车均做过大量实车安装，效果显著。

8、使用期限长：

按照车辆生产商建议的保养周期更换燃油滤清器时一起更换，一般在2万-10万公里。

9、使用成本低：每次更换的成本只稍高于原车燃油滤清器的市场价。

本发明原材料易得、加工工艺简单、灌装催化剂的操作便利，适合在汽车后市场广泛推广。

【附图说明】

图1为本发明放置燃油催化剂的结构示意图。

【具体实施方式】

汽车内燃机燃油催化剂，由以下重量百分比组分组成：

本发明催化剂的粒径在250μm～270μm之间，具体制备方法为：

将各组分混合后，放入球磨机内球磨，使粉体粒径在48目至50目之间，然后过筛后保留48-60目之间的粉体再放进搅拌机内搅拌30分钟后冷却至室温即可。

如图1所示，一个汽车内燃机燃油滤清器包括一端设有进油口2另一端设有出油口3的铝外壳1，铝外壳1内设有内部与出油口相通的过滤筒4，本发明催化剂6置于过滤筒4与铝外壳1之间的容灰腔5内。根据车型投放本发明催化剂。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下百分比均为质量百分比：

实施例1：

催化剂组分为：72％电气石、5％氧化铝、22％氧化铁、1％Ce₂O₃。

实施例2：

催化剂组分为：65％电气石、8％氧化铝、24％四氧化三铁、3％Ce₂O₃。

实施例3：

催化剂组分为：80％电气石、3％氧化铝、15％铁氧化物、2％Ce₂O₃。

实施例4：

催化剂组分为：80％电气石、3％氧化铝、15％铁氧化物、2％Ce₂O₃。

实施例5：

催化剂组分为：65％电气石、4％氧化铝、30％铁氧化物、1％Ce₂O₃。下面验证本发明的效果：

下述5个试验的汽车，【实施前】是指未使用本发明的内燃机燃油催化剂，【实施后】是指每一辆的汽车的燃油滤清器内分别投放本发明的汽车内燃机燃油催化剂。实施前和实施后分别采用低怠速测试，实施后原地怠速10分钟当场测试一次，然后每个月测试一次连续测试4个月和在1年后再进行一次追踪测试。

测试仪器是采用符合新国标GB18285-2005和GB3847-2005标准的佛山分析仪器有限公司的佛分FGA4100汽车排气分析仪进行测试。

试验一：采用已经行驶了79584公里的进口标致308 1.6T轿车，以汽油为原料，投放实施例1催化剂2.5克，结果如表1所示：

表1：

由表1可知，应用于试验一，实现了尾气的低排放。

试验二：采用2006年上牌的已经行驶了21万公里的本田CRV，排量2.0，以汽油为原料，投放实施例1催化剂2.5克，结果见表2：

表2：

由表2可知，应用于试验二，实现了尾气的低排放。

试验三：采用2005年上牌的已经行驶了17万公里的美国进口jeep自由人，排量3.7V6发动机，以汽油为原料，投放实施例1催化剂2.5克，结果见表3：

表3：

由表3可知，应用于试验三，实现了尾气的低排放。

试验四：采用已经行驶了4万公里的福特福克斯，排量1.8，以汽油为原料，投放实施例1催化剂2.5克，结果见表4：

表4：

由表4可知，应用于试验四，实现了尾气的低排放。

试验五：采用已经行驶了37115公里的日本进口斯巴鲁VX，排量2.0，以汽油为原料，投放实施例1催化剂2.5克，结果见表5：

表5：

由表5可知，应用于试验五，实现了尾气的低排放。

试验六：采用已经行驶了37115公里的日本进口斯巴鲁VX，排量2.0，以汽油为原料，投放实施例2催化剂3克，结果见表6：

表6：

由表6可知，应用于试验六，实现了尾气的低排放。

试验七：采用已经行驶了4万公里的福特福克斯，排量1.8，以汽油为原料，投放实施例3催化剂3.5克，结果见表7：

表7：

由表7可知，应用于试验七，实现了尾气的低排放。

试验八：采用2005年上牌的已经行驶了17万公里的美国进口jeep自由人，排量3.7V6发动机，以汽油为原料，投放实施例5催化剂4克，结果见表8：

表8：

由表8可知，应用于试验八，实现了尾气的低排放。

试验九：采用已经行驶了179643公里的广汽丰田汉兰达2.7，以汽油为原料，投放实施例5催化剂5克，结果如表9所示：

表9：

由表9可知，应用于试验九，实现了尾气的低排放。

通过以上的测试可知在实施后短时间内尾气排放已经有明显的降低，在随着持续的使用后，燃烧室内的积炭油泥减少的同时抑制了新的积炭油泥产生，尾气排放还会有更大的下降。轿车等小型车采用本发明所述的汽车内燃机燃油催化剂在低怠速测试中基本可实现超低排放甚至接近0排放，车辆在实际使用中耗油量下降10％左右。本发明所述的汽车内燃机燃油催化剂主要用于对使用碳氢化合物燃料的各种汽车进行尾气治理。

Claims (6)

1.汽车内燃机燃油催化剂，其特征在于由以下重量百分比组分组成：

2.根据权利要求1所述的汽车内燃机燃油催化剂，其特征在于所述汽车内燃机燃油催化剂的粒径在250μm～270μm之间。

3.根据权利要求1所述的汽车内燃机燃油催化剂，其特征在于所述的铁氧化物为氧化铁或四氧化三铁。

4.权利要求1-3中任一项所述汽车内燃机燃油催化剂的应用，其特征在于所述的汽车内燃机燃油催化剂置于汽车燃油滤清器内的容灰腔的空间。

5.根据权利要求4所述的汽车内燃机燃油催化剂的应用，其特征在于所述的汽车内燃机燃油催化剂在每一个汽车的燃油滤清器内投放2.5～5克。

6.权利要求1-3中任一项所述汽车内燃机燃油催化剂的应用，其特征在于所述的汽车内燃机燃油催化剂是从汽车的燃油滤清器的进油端投入。