引擎排放废气的自动净化装置的制作方法

本实用新型涉及一种专用于引擎的排气管的触媒转化装置，尤其是一种可以有效将引擎所排出的废气自动净化的装置。

背景技术：

一般的汽车引擎废气是由排气管排放，废气进入排气管后，经过氧化触媒(DOC)装置处理后再经消音器消音即排放到大气中，使得未净化的废气碳粒子(PM)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)等有毒废气及二氧化碳CO2、氮氧化物(NO_x)等温室气体直接排放到大气中，其除了会污染大气形成雾霾与一级致癌空污而危害人体健康外，这些毒废气在被大气中所蒸发的水气捕捉沉降后则会形成硝酸盐、硫酸盐与碳酸盐等酸性沉淀物，造成大地土壤酸化，进而导致人类粮食危机，海洋酸化则导致海洋生物死亡、洋流改道、极端气侯加速，人类即将面临一个前所未有的世纪大灾难。

目前世界各大汽车厂不断研发改进，从引擎提升效率，从EGR(引废气再循环)或SCR(选择性触媒催化还原)与柴油碳微粒滤清器(diesel particulate filter，缩写成DPF)等方法，已成为汽车排烟净化主流，欧盟各国积极规定降低汽油车与柴油车排放废气减量时间表，让各大汽车厂商有所依循；早在2014年起即要进入EU6阶段，但世界各大车厂还在2011年公告EU5阶段打转而无突破性发展，导致福斯汽车公司也只好在排放废气检测报告中以软件欺瞒检测造假的世纪丑闻。

柴油车辆排放的废气除了含有碳微粒之外，还包含有会污染环境的氮氧化物(NOx)，因此现有的是以催化还原器(selective catalytic reduction，SCR)来处理氮氧化物，该催化还原器的系统是将尿素经由设于汽车的尿素缸注入燃烧过的废气，以将炽热的废气转化成氨(Ammonia，NH3)，而氨与催化还原器内的氮氧化物(NOx)产生化学还原作用，从而转换成不影响自然环境的氮(Nitrogen)和水。由于前述的排放废气方式是使废气以均速通过排气管及催化还原器，致使废气的温度无法进一步更有效地保持，使得排出的有毒废气中的碳粒子、一氧化碳与碳氢化合物等无法被被完全有效地燃烧以进一步降低对环境的污染。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种引擎排放废气的自动净化装置，解决现有引擎净化处理装置，因废气以均速通过排气管及催化还原器，致使废气的温度无法进一步更有效地保持，使得排出的有毒废气中的碳粒子、一氧化碳与碳氢化合物等无法被被完全有效地燃烧的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种引擎排放废气的自动净化装置，其特征在于，一排气管内沿着轴向从一端的废气入口往相对另一端的废气出口依序设置有一颈缩部、一喇叭形扩大口、数个金属触媒载体与至少一直通式陶瓷滤芯或壁流式滤芯；废气从废气入口进入后通过颈缩部而加速并保持废气温度，再使加速的废气通过喇叭形扩大口时予以扩散而通过该等金属触媒载体与直通式陶瓷滤芯或壁流式滤芯，使排出的有毒废气如氮氧化物(NOx)等与金属触媒载体碰撞产生高热引燃废气中的碳粒子、一氧化碳与碳氢化合物等，而在通过直通式陶瓷滤芯或壁流式滤芯时，被加入的尿素或氨加以分解还原成氮气与水分，以降低对环境的污染。

本实用新型的技术手段包括有：一排气管、数个金属触媒载体与至少一直通式陶瓷滤芯；其中，该排气管包含有位于轴向的两端且相互连通的一废气入口与一废气出口，该废气入口往该废气出口的轴向方向依序设有一颈缩部与一喇叭形扩大口，该颈缩部的径向直径小于该喇叭形扩大口的径向直径；该数个金属触媒载体依序轴向排列地设于该喇叭形扩大的后方：该至少一直通式陶瓷滤芯的外径包覆有陶瓷棉并设置在该排列于最后一个该金属触媒载体与该废气出口之间。

较佳地，本实用新型在对应该颈缩部位置的该排气管侧壁设有一连通该排气管内部与外部的进气孔，使得废气通过该颈缩部而加速的同时在排气管内产生负压，从而通过进气孔将空气吸入排气管内而提升燃烧效率。

另一种选择，本实用新型设于排气管内的直通式陶瓷滤芯可由一壁流式滤芯取代。

较佳者，该等金属触媒载体与该直通式陶瓷滤芯或壁流式滤芯在该排气管中间隔地配置。

较佳者，本实用新型在直通式陶瓷滤芯间的排气管侧壁设有一排水口，该排水口设有用来关闭该排水口的一螺栓。

较佳者，本实用新型的金属触媒载体涂布有铂金与钯金气化触媒。

本实用新型的优点在于：将本实用新型的排气管安装于车辆后，车辆于行驶时，废气从废气入口进入后通过颈缩部而加速并保持废气温度，甚至可以经由进气口将空气吸入排气管内和废气混合，再使加速的废气通过喇叭形扩大口时予以扩散而通过该等金属触媒载体与直通式陶瓷滤芯或壁流式滤芯，使排出的有毒废气如氮氧化物(NOx)等与金属触媒载体碰撞产生高热引燃废气中的碳粒子、一氧化碳与碳氢化合物等，而在通过直通式陶瓷滤芯或壁流式滤芯时，被加入的尿素或氨加以分解还原成氮气与水分，以降低对环境的污染。

本实用新型的有益效果是，解决现有引擎净化处理装置，因废气以均速通过排气管及催化还原器，致使废气的温度无法进一步更有效地保持，使得排出的有毒废气中的碳粒子、一氧化碳与碳氢化合物等无法被被完全有效地燃烧的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的第一实施例平面剖视示意图；

图2为本实用新型的第一实施例的立体示意图；

图3为本实用新型的第二实施例的平面剖视示意图。

图中标号说明：

1……排气管

10……进气孔

11……废气入口

12……废气出口

13……颈缩部

14……喇叭形扩大口

15……排水口

16……螺栓

2……金属触媒载体

3……直通式陶瓷滤芯

31……陶瓷棉

具体实施方式

如图1与图2所示，本实用新型提供的引擎排放废气的自动净化装置，其第一实施例包括有一排气管1，排气管1包含有位于轴向的两端且相互连通的一废气入口11与一废气出口12，该废气入口11往该废气出口12的轴向方向依序设有一颈缩部13与一喇叭形扩大口14，该颈缩部13的径向直径小于喇叭形扩大口14的径向直径；对应颈缩部13位置的排气管1侧壁设有一连通该排气管1内部与外部的进气孔10。

在排气管1内的喇叭形扩大口14后方依序轴向排列地设置数个金属触媒载体2与至少一直通式陶瓷滤芯3，且该等金属触媒载体2与直通式陶瓷滤芯3在排气管1中间隔地配置，该金属触媒载体2涂布有铂金与钯金气化触媒；该直通式陶瓷滤芯3的外径包覆有陶瓷棉31并设置在该排列于最后一个金属触媒载体2与该废气出口12之间。该直通式陶瓷滤芯3也可以由壁流式滤芯(未标示)取代，并在壁流式滤芯外径包覆陶瓷棉31；所述陶瓷棉31可用来浸渍吸收尿素水或氨水。

本实用新型可以进一步在其中一金属触媒载体2与直通式陶瓷滤芯3的间的排气管1侧壁设置一排水口15，并在该排水口15设置用来关闭该排水口15的一螺栓16。

将本实用新型的排气管安装于车辆后，车辆于行驶时，废气从废气入口11进入后通过颈缩部13而加速并保持废气温度，废气在颈缩部加速的同时在排气管1内形成负压，从而通过进气孔10将排气管外的空气吸入排气管内以混合废气，再使混合空气的加速废气通过喇叭形扩大口14予以扩散而通过该等金属触媒载体2与直通式陶瓷滤芯3或壁流式滤芯，使排出的有毒废气如氮氧化物(NOx)等与金属触媒载体2碰撞产生高热引燃废气中的碳粒子、一氧化碳与碳氢化合物等，而在通过直通式陶瓷滤芯3或壁流式滤芯时，被加入的尿素或氨加以分解还原成氮气与水分，产生的水分则可以从排水孔15被排出，以降低对环境的污染。

图3是本实用新型引擎排放废气的自动净化装置的第二实施例，其基本上具有相同于前述第一实施例的结构，其唯一的差别是排气管1可以不设置前述的进气孔10。借此，废气从废气入口11进入后通过颈缩部13而加速并保持废气温度，再使加速的废气通过喇叭形扩大口14予以扩散而通过该等金属触媒载体2与直通式陶瓷滤芯3或壁流式滤芯，使排出的有毒废气如氮氧化物(NOx)等与金属触媒载体2碰撞产生高热引燃废气中的碳粒子、一氧化碳与碳氢化合物等，而在通过直通式陶瓷滤芯3或壁流式滤芯时被加入的尿素或氨加以分解还原成氮气与水分，产生的水分则可以从排水孔15被排出，以降低对环境的污染。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。