专利名称：利用新型阀门补充空气的三元催化净化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三元催化净化器，特别是指利用一种新型阀门补充空气的三元催化净化器。
汽油发动机燃烧后产生的气体，经排气管排放到大气中，这种气体含有CO、HC、NOx等多种对人体有害的气体，排放到大气中会严重污染环境。因此人们一直在寻求净化这种有害气体的方法，如在排气管中设置催化净化器，将催化净化器排出的气体中的CO、HC、NOx等有害成分氧化还原成CO2、H2O、N2再排放到大气中。通常使用的催化净化器为三元催化净化器。使用三元催化净化器净化有害气体，必须把发动机的空燃比运转成接近理论空燃比，才能有明显的净化性能。但运行中的多数车辆由于自然磨损及保养不当，一般空燃比较浓，在空燃比浓厚的状态下，发动机因空气不足造成燃烧不充分，释放出大量的CO、HC等有害气体。因此净化器不能发挥应有的性能。人们针对这一缺陷又研制出带有二次空气导入装置的三元催化净化器，在该催化净化器未排气前就从外界把氧气导入，把浓厚的空燃比维持到理论空燃比的标准，该装置很适合于化油器式发动机。
如
图1所示，一种从外部导入空气的催化净化器，排气管53中间连接着二次空气导入装置的壳体52，该壳体内部设有催化剂，催化净化器50的排气入口处设置有二次空气导入管54、过滤外部空气的空气滤清剂55及根据发动机运转状态(排气压高与低)开闭的供给二次空气导入管54的阀门55等。发动机高怠速时排出大量气体，排气压阀56使得大量的空气通过二次空气导入管，把排气维持到理论空燃比，阀门56随着发动机的运转迅速动作，把适量的空气供应给催化净化器50。所述阀门56的结构另请配合参阅图2和图3所示。壳体60的中间形成横状的隔壁61，其一侧有一长方形的吸入孔65，有一隔板64，该隔板64的一侧也是长方形，为使吸入孔65能够选择性地开闭，有一金属制成的阀门体66，另有一支撑板67，该支撑板一端与阀门体66固定，另一侧能自由启动。由此构成的已有技术中的阀门，在发动机排放的排气压高时，壳体内部负压作用时，负压阀门56的自由板开启后，吸入孔65开放，从空滤55供给的空气输送到二次空气导入管。
如图3所示，已有的阀门随着发动机运转状态开闭的阀体66由金属材料制成长方体，所以不能按排气压的变化迅速动作，不能即使供给催化净化器适量的空气，而且在排气时，阀门根据排气压反应开启的速度较慢，催化净化器得不到适量空气，造成催化净化器50的净化效率降低，净化率仅为20％，大量有害气体向大气中排出。另外，已有的阀门包括壳体、保护罩、阀体、支持板等，大部分都是用金属材料制成，不易加工，噪声大，生产成本高，制品的重量加重。
本实用新型的主要目的在于提供一种利用新型阀门补充空气的三元催化净化器，该三元催化净化器中的阀门随着发动机的运转状态能够迅速启动，将适量空气通过二次空气导入管供给三元催化净化器，把排气维持到理论空燃比，可大大提高净化效率，显著减少有害气体的排出量。
本实用新型的又一目的在于提供一种利用新型阀门补充空气的三元催化净化器，该三元催化净化器中的阀门由塑料或耐化学性橡胶注塑成型，具有轻便、低噪声、易于加工、低成本等优良性能。
本实用新型的上述目的可通过以下技术方案来实现。
一种利用新型阀门补充空气的三元催化净化器，其中所述新型阀门由壳体、隔壁、阀体及固定件组成。上述壳体分为两部分，其一部分的外端设有流入口，其中还设有过滤空气的空气滤清器，另一部分外端设有流出口，两部分壳体其边缘形成对应的法兰结构；上述隔壁外缘形成与壳体法兰相配合的结合部，中心开有第一操作孔，操作孔外围分布有流入孔。所述阀体外缘呈花瓣状，中心开有与上述隔壁上第一操作孔相对应的第二操作孔，与隔壁组装在一起时，该阀体的花瓣状外缘刚好封闭着隔壁上的流入孔，一旦产生负压时，迅速启动使流入孔开放。所述固定件为将阀体的中心部分与隔壁紧密结合所设计，该固定件外周端面上设有与隔壁上的流入孔相同数量的流通孔，中心设有第三操作孔。本实用新型为便于将隔壁、阀体和固定件对应连接，隔壁一侧其中心的第一操作孔外侧，设有对称的结合轴，阀体和固定件上相应位置处分别形成有结合孔。
与已有技术中的三元催化净化器相比，本实用新型具有以下显著的优点①通常的三元催化净化器其二次空气导入装置的空气注入量与排出量相等，因此三元催化净化器不能适时得到氧气，而且噪音大，净化装置的净化率仅为20％，而本实用新型利用新型阀门可供给催化净化器充分的氧气量，催化净化器可进行充分的氧化还原反应且可有效地防止噪音，废气净化率可达80％以上；②本实用新型的阀门全部由耐化学性的橡胶或塑料制成，使阀门使用寿命长，重量轻，易于加工；③该阀门的反应速度快捷，能够随着发动机的运转状态迅速作出反应，及时将适量空气导入催化净化器。
以下结合附图对本实用新型利用新型阀门补充空气的三元催化净化器其结构特点和使用功效作进一步说明。
图1为已有的阀门适用的二次空气导入装置图。
图2为已有的阀门截面图。
图3为已有的阀门中阀体的立体图。
图4为本实用新型三元催化净化器的阀门装配图。
图5为组装后的本实用新型三元催化净化器的阀门剖视图。
图6为本实用新型三元催化净化器的阀门在启动状态时的局部剖视图。
图7为适用于本实用新型三元催化净化器的阀体组件正面图。
图8为本实用新型三元催化净化器的阀体组件截面图。
图9为适用于本实用新型三元催化净化器的另一阀体组件实施例正面图。
请参阅图4、图5，图中所示为本实用新型利用新型阀门补充空气的三元催化净化器中的新型阀门结构，该新型阀门由壳体1、隔壁2、阀体3及固定件4组成。所述壳体1分为对应的两部分11、12构成该新型阀门的整体外形，两部分壳体其端面形成的法兰将壳体11、12两部分对应连接起来，壳体11外侧连接有与空气滤芯5相通的流入口111，壳体12外侧连接有与二次空气导入管相通的排出口121。上述壳体11、12可由塑料注塑成型。所述的隔壁2设置在壳体11、12的中间将壳体11、12分隔开来，隔壁2的外缘由法兰连接，在两者结合部24内设置可插入螺丝的接合孔25。隔壁2的中央设置第一操作孔22，其周围端面设有可进入大量空气的流入孔21。以第一操作孔22为中心设置有两个结合轴23。
图4同样显示，所述阀体3由橡胶或薄板塑料制成，在隔壁2的一侧，即紧贴在空气排出口的一侧，中央部分略凸起，外围为呈花瓣形的阀板32，可使阀板32快速运转，阀板32的数量与隔壁2上的流入孔21的数量相同，且刚好封闭着流入孔21，使流入孔21可有选择地开放，中央部分与第二操作孔33相连，且设有与隔壁上结合轴相配合的第一结合孔31。
固定件4另外，固定件4的外缘端面上设置有与隔壁2相同的流入孔21和相同数量的流动孔42，并且边缘形成一定角度的倾斜面43。倾斜面43在保证阀板32有一定的启动空间的同时，还可起到限制阀板32过度翻开的作用。上述隔壁2采用塑料制成，固定件4由耐化学性橡胶板或薄板塑料制成，可利用冲压进行加工。另外在隔壁2与壳体11中间或固定件4和另一侧壳体12的中间设置有空气过滤器5，上述隔壁2、阀体3、固定件4及空气过渡器5的中央均设有操作孔22、33、44，可用螺丝6插入隔壁件2的另一侧，再用螺母7将前述各部件固定起来。
图9为本适用于实用新型三元催化净化器的阀体3的另一实施例，该阀体3上的第二操作孔33的两侧设置有可供结合轴23插入的第一结合孔31，阀板32外缘呈花瓣形，但在图6中对应位置上，该阀板32的长度应稍长些，因为该阀门板系由耐化学性橡胶薄板塑料制成，只有稍长些才能在排气压的作用下翻起来后开启流入孔21。按照上述实施例制成的阀门板具有开闭速度快的优点，对爆发力强的发动机也有着很强的适应能力。
本实用新型利用新型阀门补充空气的三元催化净化器的工作原理是这样的在阀门开启的状态下，发动机处于高负荷或高怠速时，通过排气管排气的压力差减小，相应地壳体11、12所受的负压也较低，这时利用耐化学性橡胶或薄板塑料制成的阀体3上的阀板32在负压时也能迅速正确地开闭，通过流入孔21的适量空气经排出口121排放到二次空气导入管54，最后供给催化净化器50。另外发动机在低怠速运转时，通过排气管道排气的压力增大，相应地该壳体11、12的负荷也增大，如图6所示，阀板32则翻过去。此时阀板32碰到固定件4的倾斜面43上为止，不会过度翻转过去，从而通过流入口21的大量空气通过排出口121排放到导入管54，最后供给催经净化器50。同时，从发动机排出的空燃比浓厚时，可将多余的气体供给催化净化器50。通过二次空气导入管供给大量的二次空气，根据这个理论空燃比，运转时的排气状态一致，催化净化器50的净化率可维持在最佳的状态。由于所述阀板32系由化学性橡胶制成，所以能够迅速作出反应，壳体11、12根据所受的负压变化开闭，阀门如此快捷的反应速度可供给催化净化器50以适量的二次空气。
权利要求1.一种利用新型阀门补充空气的三元催化净化器，所述用于补充空气的新型阀门连接在排气管中间，其特征在于该新型阀门由壳体(1)、隔壁(2)、阀体(3)及固定件(4)构成，所述壳体(1)分为两部分，其一部分的外端设有流入口(111)，其中还设有过滤空气的空气滤清器，另一部分外端设有流出口(121)，两部分壳体其边缘形成对应的法兰结构；所述隔壁(2)外缘形成与壳体法兰相配合的结合部，中心开有第一操作孔(22)，该操作孔外围分布有流入孔(21)；所述阀体(3)外缘呈花瓣状，中心开有与上述隔壁上第一操作孔相对应的第二操作孔(33)；所述固定件(4)与阀体(3)的一侧紧密结合，该固定件(4)外周端面上设有与隔壁上的流入孔相同数量的流通孔(42)，中心开有第三操作孔(44)。
2.根据权利要求1所述的利用新型阀门补充空气的三元催化净化器，其特征在于所述新型阀门上，隔壁(2)一侧其中心的第一操作孔(22)外侧，设有对称的结合轴(23)，阀体(3)和固定件(4)上相应位置处分别形成有结合孔(31)、(41)。
3.根据权利要求1所述的利用新型阀门补充空气的三元催化净化器，其特征在于所述固定件(4)外周端面为带有倾斜角度的倾斜面(43)。
4.根据权利要求1所述的利用新型阀门补充空气的三元催化净化器，其特征在于所述新型阀门由塑料或耐化学性橡胶制成。
专利摘要一种利用新型阀门补充空气的三元催化净化器,所述新型阀门由壳体、隔壁、阀体及固定件组成。隔壁、阀体及固定件固定连接后,通过壳体上的法兰将其组合成阀门整体。该阀门的反应速度快捷,能够随着发动机的运转状态迅速作出反应,及时将适量空气导入催化净化器,使其进行充分的氧化还原反应,废气净化率可达80%以上。本实用新型的阀门全部由耐化学性的橡胶或塑料制成,使用寿命长,重量轻,易于加工。
文档编号F01N3/30GK2446284SQ0025819
公开日2001年9月5日 申请日期2000年10月19日 优先权日2000年10月19日
发明者尹星镇, 金秊炯 申请人:尹星镇, 金秊炯