[发明专利]催化转换器

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种用于处理来自车辆内燃发动机的排气流动的排气处理系统，更特别地涉及一种用于该排气处理系统的催化转换器（catalyticconverter：催化式排气净化器）。

背景技术

用于内燃发动机（包括但不局限于汽油发动机或柴油发动机）的排气处理系统可包括用于处理来自内燃发动机的排气流的催化转换器。催化转换器是由包括载体（monolith）的壳体（例如但不局限于蜂巢状结构）组成的流过（flow through）装置。载体包括涂有活化催化剂层的大表面区域。所述活化催化剂涂层可包括但不局限于铂族金属(PGM)。当排气掠过该活化催化剂涂层，一氧化碳、气态烃类和液态烃类粒子（即未燃烧的燃料和/或燃油）被氧化，从而减少有害的排放物。

催化转换器的壳体包括入口和出口，并通常包括限定了内部空间的管筒形状，所述内部空间大于分别连接至入口和出口的排气管的流动区域。因此，催化转换器的壳体在临近入口和出口处都包括圆锥形区域，以从排气管的较小直径转变为壳体内部空间的较大直径。排气越均匀分布地穿过载体，催化转换器的运行越有效率。

发明内容

提供了一种用于车辆排气处理系统的催化转换器组件。该催化转换器组件包括壳体。所述壳体限定了内部空间，并包括沿纵向轴线彼此分隔开的入口和出口。所述入口和出口设置为与内部空间流体连通。载体由壳体支撑在壳体的内部空间内。载体包括设置在其上的催化剂。壳体和载体中的至少一个包括流动引导机构。该流动引导机构被配置为使穿过入口接收到的至少一部分排气朝向载体的预先限定的区域改变方向，以使穿过载体的横截面的排气更均匀地分布。

还提供了一种用于处理车辆内燃发动机的排气的排气处理系统。该排气处理系统包括催化转换器。该催化转换器包括限定了内部空间的壳体，并包括沿纵向轴线彼此分隔开的入口和出口。所述入口和出口绕壳体的半径中心（radial center）径向地偏开（offset）。载体由壳体支撑在壳体的内部空间内。载体包括设置在其上的催化剂。该载体包括绕壳体的半径中心径向地分布、并沿纵向轴线延伸的多个区域。载体的每个区域包括不同的单元密度。

因此，催化转换器的流动引导机构将至少一部分排气流引导至预先确定的区域，以使穿过载体的横截面的排气更均匀地分布，从而提高催化转换器的效率。另外，载体的不同区域（其每一个都具有不同的单元密度）为其上的催化剂设置提供了不同的表面面积，从而可适应不同的排气流率。单元密度被配置为针对与每个具体区域有关的流率而给催化剂提供合适的表面面积。根据每个区域接收的排气流率，每个区域可包括设置在其上的不同的催化剂密度。此外，根据不同的单元密度区域引起的温度分布，每个单元密度区域可包括设置在其上的不同的催化剂。催化剂密度可在不同的区域之间径向地变化，并可进一步沿纵向轴线纵向地变化，从而所使用的优化催化剂的量，以减少设置在载体上的催化剂的总量。

从下文中对实现本发明的最佳模式的有附图的详细描述可知，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势是很明显的。

附图说明

图1是用于内燃发动机的具有催化转换器的排气处理系统的示意图。

图2是催化转换器沿纵向轴线的示意性剖面图，其显示了流动引导机构的第一个实施例。

图3是催化转换器沿纵向轴线的示意性剖面图，其显示了流动引导机构的第二个实施例。

图4是催化转换器的示意性剖面图，其垂直于纵轴且显示了载体的不同区域，每个区域具有设置在其上的不同的催化剂密度。

具体实施方式

本领域技术人员将理解，诸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”等术语是对附图的描述性的使用，不代表本发明保护范围的局限性，所述保护范围由附加的权利要求来限定。

参考附图，其中相同的附图标记在若干幅视图中表示相同的部件，排气处理系统大致用20所示。该排气处理系统20处理来自车辆的内燃发动机21的排气。

排气处理系统20包括催化转换器22。该催化转换器22包括壳体24。该壳体24沿纵向轴线26延伸，并限定了具有圆形或椭圆形横截面（其垂直于纵向轴线26）的大致管筒形状。如图所示，纵向轴线26与壳体24的半径中心28是同轴对齐的。尽管壳体24显示为具有圆形横截面，但是应该理解的是，壳体24可限定为某一其他形状，包括但不局限于椭圆形、矩形或多边形。