[实用新型]汽车催化转化器的球形端面载体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车用催化转化器，尤指一种汽车催化转化器的球形端面载体。

背景技术

三效催化转化器是目前汽车领域中应用最多的废气后处理净化技术。当发动机工作时，废气经排气管进入催化器，其中氮氧化物与废气中的一氧化碳、氢气等还原性气体在催化作用下分解成氮气和氧气；而碳氢化合物和一氧化碳在催化作用下充分氧化，生成二氧化碳和水蒸气。

现有催化转化器的基本结构如图1所示，它主要由壳体1、垫层2及载体3组成，载体3表面涂覆有涂层及催化剂等活性组分。壳体1是整个催化转化器的支承体。垫层2则设置于载体3与壳体1之间，该垫层2通常由软质耐热材料构成，垫层2的设置是为了使载体3在壳体1内位置牢固，防止它因振动而损坏，还为了补偿不同材料之间热膨胀性的差别，保证载体3周围的气密性。垫层具有特殊的热膨胀性能，可以避免载体3在壳体1内部发生窜动而导致载体破碎。载体3设置于壳体1的扩张管段上，其一般采用蜂窝结构（如图2），也有采用四方形通道（如图3）或三角形通道等结构。载体3的蜂窝表面或通道表面有涂层和活性组分，涂层可增加载体的表面积，活动组分为催化剂和助催化剂，其涂覆于蜂窝表面，与废气的接触表面积非常大，所以其净化效率高，当发动机的空燃比在理论空燃比附近时，三效催化剂可将90%的碳氢化合物和一氧化碳及70%的氮氧化物同时净化，因此这种催化器被称为三效（或三元）催化转化器。目前，电子控制汽油喷射加三效催化转化器已成为国内外汽油车排放控制技术的主流。

然而，现有催化转化器却也存在不足之处：

常规结构的催化转化器壳体1在其扩张管段上，由于气流的扩散，导致流速分布不均匀。管道中心的流速高，使得气体流动集中在载体3的中心区域，而载体3的蜂窝状或者四方形等形状的通道也是均匀分布的（如图2、3所示），并不会分散气流，从而使中心区域的流速过快，温度过高；而载体边缘气流流量小，温度又较低。这就使得载体中心区域的催化剂老化加快，而边缘区域的催化剂却不能充分发挥作用。其结果既降低了催化转化器的转化效率，又缩短了其使用寿命。另外，由于温度分布的不均匀，导致载体截面产生热应力，容易使载体损坏。

实用新型内容

鉴于现有催化转化器存在气流流速不均匀，导致温度不均，致使转化效率低，使用寿命短等缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可获得较好气流流动均匀性的汽车催化转化器的载体结构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种汽车催化转化器的球形端面载体，该载体设置于转化器壳体的扩张管段上，其内形成若干通道，所述载体中心区域的径向长度大于边缘区域的径向长度。

所述载体左右端面的至少一端面为球冠形。

采用上述方案后，由于本实用新型所述载体的中心区域长度比边缘区域长度长，例如将载体的两端面设置成球冠形，而气流流经的通道长度越长，阻力就越大，这样就可以降低管道中心的流速，使载体中心区域与边缘区域的气流流速趋于均匀，获得较好的流动均匀性，气流均匀了，自然不会出现中心区域催化剂老化快，边缘区域催化剂又不能充分发挥作用的现象，也不会出现因温度公布不均匀而导致的载体截面产生热应力问题，从而提高转化效率，增加使用寿命，进而减小对发动机动力性、经济性的影响。

附图说明

图1是现有催化转化器的基本结构示意图；

图2是现有催化转化器载体的截面示意图；

图3是现有催化转化器另一种载体截面示意图；

图4是本实用新型所述催化转化器的纵截面剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

本实用新型所揭示的是一种汽车用催化转化器的载体，如图4所示，为本实用新型的较佳实施例，该载体3与现有技术相同，是设置于转化器壳体1的扩张管段内。

本实用新型的关键在于：所述载体3的左右两端面均为球冠形，而该载体3的其他结构均与现有技术相同，即也设有若干通道，通道可以为蜂窝结构、也可以为四边形结构等等。

载体3的两端面设置成球冠形之后，使载体中心的通道变长，边缘相对较短，而气流流经的通道长度越长，阻力就越大，这样就可以降低管道中心的流速，使载体3中心区域与边缘区域的气流流速趋于均匀，获得较好的流动均匀性，气流均匀了，自然不会出现中心区域催化剂老化快，边缘区域催化剂又不能充分发挥作用的现象，也不会出现因温度公布不均匀而导致的载体截面产生热应力问题，从而提高转化效率，增加使用寿命，进而减小对发动机动力性、经济性的影响。

事实上，只要令载体中心区域的径向长度大于边缘区域的径向长度，就可以达到本实用新型的目的，因此所述的载体只要单面设置成球冠形，即可降低管道中心的流速，获得较好的流动均匀性。