CN208702497U - 一种汽车催化器及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车技术领域，公开了一种汽车催化器及包括其的汽车，汽车催化器包括筒体，所述筒体上开设有贯穿其两端的第一气体通道，所述筒体的进气口处盖设有第一限位板，所述筒体的出气口处盖设有第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板均为镂空状，所述第一限位板、所述第二限位板、所述筒体的内侧壁之间限定成安装腔，所述安装腔内填充有若干颗粒状的催化载体，各所述催化载体内均开设有若干微孔，所述催化载体的表面涂覆有催化剂。本实用新型的有益效果为：能够提高汽车催化器的废气催化反应效率、降低催化成本，且能提高汽车冷启动过程的废气反应速率，并且汽车催化器形状不受催化载体的影响，能够保证汽车整体结构的紧凑性。

Description

一种汽车催化器及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车催化器及包括其的汽车。

背景技术

汽车催化器的主要作用是将发动机排出来的有害气体，如一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物等通过催化剂的氧化还原反应转化成无害的二氧化碳、水和氮气后排出到大气中。

目前，汽车催化器的内部基本为一体式的陶瓷或金属的圆柱体蜂窝状催化载体，该类型催化载体均为直通式结构，废气从催化载体的一端流入，经过催化载体内的孔道后从另一端流出。现有的汽车催化器存在以下几个问题：首先，在催化载体孔道内部流动时与孔道壁面的催化剂接触后产生反应，但是当排出气体的流量大、流速高时，部分废气未能与孔道壁面上的催化剂进行充分接触而未发生反应；另外，一体式的催化载体在整车冷启动阶段，前端部分受到排气加热的同时会向催化载体后部有较大的热传导，影响到催化载体前端的温升，也就是影响到起燃时间，从而影响到整车冷启动阶段的废气转化排放；再有，一体式催化载体主要为圆柱体或者椭圆柱体等很规则的外形结构，而在车辆布置紧凑时，常常需要非常规外形的汽车催化器，以提高空间利用率来增大催化载体的布置。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种汽车及其汽车催化器，能够对汽车尾气进行充分催化反应，减少有害气体的排放，且汽车催化器能够提高对整车冷启动阶段的废气的反应效率，同时，汽车催化器形状不受催化载体的局限，不影响汽车结构的紧凑性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种汽车催化器，包括筒体，所述筒体上开设有贯穿其两端的第一气体通道，所述筒体的进气口处盖设有第一限位板，所述筒体的出气口处盖设有第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板均为镂空状，所述第一限位板、所述第二限位板、所述筒体的内侧壁之间限定成安装腔，所述安装腔内填充有若干颗粒状的催化载体，各所述催化载体内均开设有若干微孔，所述催化载体的表面涂覆有催化剂。

作为优选方案，所述催化载体的颗粒粒径为2㎜-3㎜。

作为优选方案，所述催化剂为贵金属催化剂。

作为优选方案，所述筒体的进气口处还连接有进气端锥体，所述进气端锥体内开设有与所述第一气体通道连通的第二气体通道，所述进气端锥体为从靠近所述筒体的一端至另一端内径逐渐减小的圆锥体；所述筒体的出气口处还连接有出气端锥体，所述出气端锥体内开设有与所述第一气体通道连通的第三气体通道，所述进气端锥体为从靠近所述筒体的一端至另一端内径逐渐减小的圆锥体。

作为优选方案，所述第二限位板固定连接于所述筒体的出气口处，所述第一限位板可滑动套设于所述筒体的第一气体通道内。

作为优选方案，所述进气端锥体内安装有限位卡环，所述限位卡环和所述第一限位板之间设有弹簧，所述弹簧的两端分别抵接所述第一限位板和所述限位卡环。

作为优选方案，所述进气端锥体的进气口处和所述出气端锥体的出气口处均连接有法兰。

作为优选方案，所述第一限位板包括相互叠装的第一滤板和第一固定板，所述第二限位板包括相互叠装的第二滤板和第二固定板，所述第一滤板和所述第二滤板的网孔直径均小于所述催化载体的颗粒粒径，所述第一固定板和所述第二固定板均为镂空状。

作为优选方案，所述筒体包括内筒体和套设于所述内筒体外部的外筒体，且所述内筒体和所述外筒体之间设有衬垫。

本实用新型的第二方面还提供一种汽车，其包括上述任一项所述的汽车催化器。

本实用新型提供一种汽车催化器及包括其的汽车，通过筒体、第一限位板、第二限定板限定出一个安装腔，在安装腔内填充有颗粒状的催化载体，催化载体内开设有若干微孔，催化载体的表面涂覆有催化剂，汽车废气从第一气体通道的进气口流入安装腔内，通过与颗粒状的催化载体上的催化剂充分接触后发生反应，最后转化成无害的二氧化碳、水和氮气后从第一气体通道的出气口排出；由于采用颗粒状的催化载体进行填充，能够避免蜂窝式的催化器直通结构，可保证废气与催化剂充分接触反应，且由于各颗粒状的催化载体之间的接触面积小，在冷启动时，能够保证处于前端部的催化剂温升速度快，保证冷启动时的废气反应；另外，采用颗粒状的催化载体进行填充，不会限制汽车催化器的整体形状。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种汽车催化器的剖面结构示意图。

图中，10、筒体；11、第一气体通道；12、内筒体；13、外筒体；14、衬垫；20、第一限位板；21、第一滤板；22、第一固定板；30、第二限位板；31、第二滤板；32、第二固定板；40、催化载体；50、进气端锥体；51、第二气体通道；60、出气端锥体；61、第三气体通道；70、限位卡环；80、弹簧；90、法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1所示，本实用新型第一方面优选实施例提出一种汽车催化器，其包括开设有第一气体通道11的筒体10，所述第一气体通道11贯穿于所述筒体10的两端，所述第一气体通道11的进气口构成所述筒体10的进气口，所述第一气体通道11的出气口构成所述筒体10的出气口；所述第一气体通道11的进气口处盖设有第一限位板20，所述第一气体通道11的出气口处盖设有第二限位板30，所述第一限位板20和所述第二限位板30均为镂空状，所述第一限位板20、所述第二限位板30、所述筒体10的内侧壁之间构成安装腔，所述安装腔内填充有若干颗粒状的催化载体40，各所述催化载体40内均开设有若干微孔，所述催化载体40的表面涂覆有催化剂。

基于上述技术方案，本实施例中的汽车催化器连接在整车的排气系统中，当发动机工作排出废气，废气主要包括一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物，废气从第一气体通道11的进气口流入汽车催化器内部，与涂覆有催化剂的颗粒状的催化载体40接触后被转化成无害的二氧化碳、水和氮气等无害的气体从第一气体通道11的出气口排出。

基于上述技术方案，本实用新型的有益效果主要为：第一、汽车催化器内部填充为带有若干微孔并涂覆催化剂的颗粒状的催化载体40，从第一气体通道11的进气口至其出气口没有直通的孔道，废气无法在不接触催化剂的情况下直接排出，能够与催化剂进行充分反应，从而提高了废气的转化效率，并能够减少催化剂的用量而降低成本；第二、废气在催化反应中需要保证一定的反应温度，本实施例中的汽车催化器由于颗粒状的催化载体40之间的接触面积小，从而从汽车催化器的前端(即靠近第一气体通道11的进气口端)至后端(相对于前端的另一端)的热传导率低，在冷启动时，前端的催化剂受排气加热时的升温速度较快，从而能够保证汽车冷启动时废气的转化效率；第三、由于采用颗粒状的催化载体40进行填充，汽车催化器的整体形状能够根据整车的布置需求进行调整，可制作多种形状结构的汽车催化器，并不受催化载体40外形的限制，保证整车结构的紧凑。

示例性地，本实施例中的所述筒体10为圆筒形。

具体地，所述催化载体40的颗粒粒径为2㎜-3㎜，其上均匀涂覆有贵金属催化剂，具体为含钯、铑等贵金属催化剂，催化载体40的实际尺寸可以根据催化剂性能和要求权衡，以选择颗粒大小、颗粒中的微孔直径和催化载体的填充量等。示例性地，本实施例中的颗粒状的催化载体40可为球形或者圆柱体的陶瓷颗粒。

优选地，为了便于在筒体10的进气口端和出气口端均连通管道，所述筒体10的进气口处还连接有进气端锥体50，所述进气端锥体50内开设有与所述第一气体通道11连通的第二气体通道51，所述进气端锥体50的出气口连通所述筒体10的进气口，所述进气端锥体50为从靠近所述筒体10的一端至另一端内径逐渐减小的圆锥体，所述进气端锥体50内径较小的一端用于与汽车排气管道连通；所述筒体10的出气口处还连接有出气端锥体60，所述出气端锥体60内开设有与所述第一气体通道11连通的第三气体通道61，所述出气端锥体60的进气口连通所述筒体10的出气口，所述出气端锥体60为从靠近所述筒体的一端至另一端内径逐渐减小的圆锥体，出气端锥体60内径较小的一端用于与外部的管道相连通。

优选地，本实施例中，所述第二限位板30固定连接于所述筒体10的出气口处，所述第一限位板20可滑动套设于所述筒体10的第一气体通道11内。复参阅图1所示，第二限位板20固定连接于筒体10的底端，通过滑动第一限位板20可以压紧涂覆有催化剂的颗粒状催化载体40，从而调整各催化载体40颗粒之间的间隙。

具体地，在进气端锥体50内安装有限位卡环70，所述限位卡环70和所述第一限位板20之间设有弹簧80，所述弹簧80的两端分别抵接所述第一限位板20和所述限位卡环70，弹簧80处于压缩状态，弹簧80的顶部依靠限位卡环70进行限位，并利用弹簧80压缩时的弹力作用压紧第一限位板20，从而保证筒体10内的颗粒催化载体40在筒体10内保持紧实，不会由于气流原因导致催化载体40在内部发生窜动。示例性的，本实施例中的限位卡环70为圆环状，限位卡环70的内周边缘处设置为圆角，减小对气流的影响。

本实施例中，为了在汽车催化器的两端连接气管，所述进气端锥体50的进气口处和所述出气端锥体60的出气口处均连接有法兰90。示例性地，气管与所述法兰90采用螺栓连接。

具体地，为了保证筒体10内的催化载体40不会泄漏出来，且保证两端部的强度，所述第一限位板20包括相互叠装的第一滤板21和第一固定板22，所述第二限位板30包括相互叠装的第二滤板31和第二固定板32，所述第一固定板22和所述第二固定32板均为镂空状。示例性地，所述第二滤板31和第二固定板32通过焊接连接在一起后，再整体焊接于筒体10靠近第一气体通道11的出气口处，所述第一滤板21和第一固定板22通过焊接连接在一起后，再整体可滑动套设在筒体10的进气口内部。具体地，本实施例中，复参阅图1所示，所述第一固定板22设于所述第一滤板21的外侧，所述第二固定板32设于所述第二滤板31的外侧。示例性地，本实施例中的第一滤板21和第二滤板31的网孔直径小于催化载体40的颗粒粒径，保证催化载体40不会漏出。

本实施例中，所述筒体10包括内筒体12和套设于所述内筒体12外部的外筒体13，且所述内筒体12和所述外筒体13之间设有衬垫14，通过将筒体10设置为三层结构，能够对内部涂覆有催化剂的催化载体40起到隔热保温的作用，以保证催化效率；且衬垫14还能够起到减震作用，防止外部震动过大导致颗粒状的催化载体40碎裂。示例性地，本实施例中的衬垫14采用陶瓷纤维材料制成，自然厚度为10㎜左右，压缩后厚度约为4㎜，衬垫比内筒体的高度高10㎜左右，长度刚好适合包裹住内筒体12；在安装筒体10时，先将衬垫14包裹在内筒体12外侧，再将内筒体12和衬垫14整体套装于外筒体13内。示例性地，进气端锥体50和出气端锥体60分别连接于所述外筒体13的两端，所述外筒体13的两端的内径设为扩口，保证与进气端锥体50和出气端锥体60的良好配合。

示例性地，本实施例中的所述内筒体12、外筒体13、第一滤板21、第二滤板31、第一固定板22、第二固定板32、进气端锥体50、出气端锥体60、法兰90均采用不锈钢材料制成。

同样的目的，本实用新型第二方面优选实施例还提供一种汽车，其特征在于，包括上述任一项所述的汽车催化器。

本实施例中的汽车由于包括上述任一项所述的汽车催化器，因而具有上述汽车催化器的所有有益效果，在此不做一一陈述。

综上，本实用新型实施例提供一种汽车催化器及包括其的汽车，汽车催化器通过筒体10、第一限位板20、第二限位板30限定出安装腔，在安装腔内填充有颗粒状的催化载体40，且催化载体40内开设有微孔并在催化载体40表面涂覆有催化剂，能够高效分解汽车尾气、降低催化成本，同时能够提高汽车冷启动时的尾气催化反应效率，并且催化载体40的形状不会影响整个汽车催化器的形状，能够保证汽车整体结构的紧凑性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车催化器，其特征在于，包括筒体，所述筒体上开设有贯穿其两端的第一气体通道，所述筒体的进气口处盖设有第一限位板，所述筒体的出气口处盖设有第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板均为镂空状，所述第一限位板、所述第二限位板、所述筒体的内侧壁之间形成安装腔，所述安装腔内填充有若干颗粒状的催化载体，各所述催化载体内均开设有多个微孔，所述催化载体的表面涂覆有催化剂。

2.如权利要求1所述的汽车催化器，其特征在于，所述催化载体的颗粒粒径为2㎜-3㎜。

3.如权利要求1所述的汽车催化器，其特征在于，所述催化剂为贵金属催化剂。

4.如权利要求1所述的汽车催化器，其特征在于，所述筒体的进气口处还连接有进气端锥体，所述进气端锥体内开设有与所述第一气体通道连通的第二气体通道，所述进气端锥体为从靠近所述筒体的一端至另一端内径逐渐减小的圆锥体；

所述筒体的出气口处还连接有出气端锥体，所述出气端锥体内开设有与所述第一气体通道连通的第三气体通道，所述进气端锥体为从靠近所述筒体的一端至另一端内径逐渐减小的圆锥体。

5.如权利要求4所述的汽车催化器，其特征在于，所述第二限位板固定连接于所述筒体的出气口处，所述第一限位板可滑动套设于所述筒体的第一气体通道内。

6.如权利要求5所述的汽车催化器，其特征在于，所述进气端锥体内安装有限位卡环，所述限位卡环和所述第一限位板之间设有弹簧，所述弹簧的两端分别抵接所述第一限位板和所述限位卡环。

7.如权利要求4所述的汽车催化器，其特征在于，所述进气端锥体的进气口处和所述出气端锥体的出气口处均连接有法兰。

8.如权利要求1-7中任一项所述的汽车催化器，其特征在于，所述第一限位板包括相互叠装的第一滤板和第一固定板，所述第二限位板包括相互叠装的第二滤板和第二固定板，所述第一滤板和所述第二滤板的网孔直径均小于所述催化载体的颗粒粒径，所述第一固定板和所述第二固定板均为镂空状。

9.如权利要求1-7中任一项所述的汽车催化器，其特征在于，所述筒体包括内筒体和套设于所述内筒体外部的外筒体，且所述内筒体和所述外筒体之间设有衬垫。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的汽车催化器。