[发明专利]一种双载体汽车三元催化器

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车排气系统净化装置，尤其涉及一种双载体汽车三元催化器。

背景技术

随着汽车数量越来越多，它对全球环境的危害也越来越大，目前汽车尾气污染已经成为我国大气的最主要污染源之一。在我国，汽车排放法规不如欧美发达国家健全，而且车况较差，较欧美同级车的排污量高出一倍甚至更多。在大城市中，车辆繁多，交通拥堵，汽车经常性出现怠速、频繁制动等情况，加剧了汽车尾气的污染，所以控制尾气排污已经非常必要。

汽车三元催化装置是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它将汽车排放出的有害气体CO、HC和NOx 通过氧化和还原作用转变为无毒无害的二氧化碳、水和氮气。它的出现对汽车污染的控制起到了显著的作用，是汽车污染后处理非常有效的措施。传统三元催化器的催化方式是轴向催化，轴向催化局限于容腔内径尺寸、载体的位置，气流往往集中在载体轴向的中心位置，压力损失较大，载体中心流速不均匀，而且长期使用后传统三元催化器的载体会被一些污染颗粒堵塞，一旦催化器载体堵塞，会造成排气不畅，背压升高，排气管温度急剧上升。所以在不影响汽车其他性能的前提下，减小尾气排放系统的压力损失是目前学者们研究的方向。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种双载体汽车三元催化器，该双载体汽车三元催化器设有两个载体，且载体一和载体二均为空心结构，并填充有三氧化二铝陶瓷何铂、铑、钯金属丝催化剂，双载体结构增大了催化作用的面积，提高了催化效率。气流在载体一中进行第一次催化反应处理，载体一分为圆柱段、圆肚段和圆锥段三段，确保气流在载体一内稳定流动；气流在载体二中进行第二次催化反应处理，确保汽车有害物质的排放达到环保要求，载体二呈圆筒结构，载体二的催化方式是径向催化；径向催化时，单位气流通过载体的有效面积大大增大，不仅增大了单位面积的催化效率，而且提高了气流的均匀性，对减小流阻也起到了有利的作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双载体汽车三元催化器，包括壳体、减震密封垫、载体、催化器，壳体进气端通过进气锥管与进气管连通，壳体出气端通过出气管锥与出气管连通；载体包括载体一和载体二，载体一和载体二均为空心结构，并固定在壳体内腔；导流管固定在壳体内，导流管一端与进气锥管衔接，导流管另一端则与与载体一连通，气流从导流管进入载体一；载体一分为圆柱段、圆肚段和圆锥段三段，载体一内填充有三氧化二铝陶瓷颗粒和铂、铑、钯金属丝催化剂；载体二为圆筒结构，载体二的圆筒外壁与圆筒内壁之间的空隙填充有三氧化二铝陶瓷颗粒和铂、铑、钯金属丝催化剂；载体一和载体二之间设有U形通道，气流从导流管中进入到载体一催化反应后进入到U形通道的底边通道后分流进入U形通道的两条长边通道中，再进入到载体二中进行催化反应后进入出气管锥从出气管排出。

载体一分为圆柱段、圆肚段和圆锥段三段，未经处理的气流首先进入载体一的前段圆柱段，前段设计为圆柱形也即圆柱段，由于排放出来的气体有一定的压力，可以使其顺利通过圆柱段进行催化反应；由于圆柱段对气流有一定的阻力作用，当气流进入到载体一的中间段时，气流的动力减小，于是本发明将中间段设计为圆肚形也即圆肚段，从而使得气流能稳定顺利的通过圆肚段；由于经过圆肚段的压力释放，气流进入载体一的后端对其进一步限流，从而将后端设计为圆锥形即圆锥段。

进一步的，U形通道的长边与载体一连接处设有导流板。导流板的设计有利于气流从U形通道进入载体二中。

进一步的，导流管为喇叭口结构；当气流经过进气锥管扩张角时，流束和扩张角形成的漩涡量较少，这些漩涡的随气流流至导流板时，与流束和导流板形成的漩涡相抵消，从而提高了气流的均匀性。

进一步的，载体一和载体二的内壁均涂有松散多孔的涂层，涂层多孔结构增大了载体一和载体二的内壁表面的粗糙度，增大了催化反应面积，提高了催化器的催化能力，能适应汽车尾气排放各种工况；且涂层表面覆盖有铂、铑、钯贵金属催化层，既能储氧，又能辅助主催化剂进行完全反应。

进一步的，壳体外面装有隔热罩，防止高温对外辐射和外部撞击或溅水造成的损坏。

进一步的，壳体与载体之间还设有减震密封垫，起减震，缓解热应力，保温和密封的作用。