专利名称：：机车用触媒净气装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及机车用触媒净气装置，此装置可应用于二冲程及四冲程机车发动机上。众所周知机车发动机排放出的废气中含CO，HC，NOx，严重污染空气，环保部门对此制定了交通工具空气污染排放标准，因此有如下的试验方案被提出，即在四冲程机车汽油发动机排气管后段配置一触媒载体，该触媒载体可由一陶瓷单体或一罐状金属单体构成，其横断面上有一格一格的方格状或蜂巢状的通孔，以含浸法将Pt，Pd，Rh等贵金属镀入单体，由四冲程发动机排放出的废气在排放过程中通过上述触媒，废气中CO，HC，NOx便与触媒作用，转化成CO2，H2O，N2，以减少废气中CO，HC，NOx的含量。并以二次空气阀导入二次空气，以加强发挥触媒的作用。上述试验方案被认为有排气净化的作用。但到目前为止，仍存在下述问题(1)不能应用于二冲程机车发动机上，二冲程机车发动机由于利用新鲜油气来扫气，因此废气中HC的含量特别高，即使导入二次空气，其反应仍不完全，不能完全发挥触媒的作用。其排气仍不能通过严格的排气法规。(2)触媒具有其起燃温度特性，亦即低于起燃温度，触媒几乎不作用，须达到起燃温度时，立即产生大量的转化反应，此为触媒的起燃(lightoff)温度特性。二冲程机车发动机在刚起动时，废气排至排气管后段时，温度可能降至起燃温度以下，此时置于排气管后段的触媒不起反应，须待暖车一段时间后，温度上升后，触媒才开始反应，在这段期间，排放的废气仍不符合废气排放标准。(3)如上所述的排气管后段装置触媒转化器，会有须暖车的困扰，若在排气管前段装置触媒转化器，则会扰乱排气管中的反射波，导致马力性能的损失，而欲保持马力性能，又降低了触媒的转化率，如此的设计仍不具产品性。(4)触媒先天上有其弱点，如机油，热害，振动等问题。纵使装有金属防振网，石绵防振绵等防护措施的触媒转化器。由于位于排气管后端，此处废气温度低，机油易将触媒堵塞，严重影响触媒寿命。本实用新型的目的是提供一种机车发动机用触媒净气装置，该装置可适用于二冲程及四冲程发动机，能确保对发动机排放的废气的净化作用且又能保持发动机的马力性能。本实用新型的技术解决方案如下一种机车用触媒净气装置，适用于二冲程，四冲程机车汽油发动机，包括，一配置在排气管扩张区的中空触媒，一配置在排气管收缩区的触媒转化器，触媒转化器内配置有一触媒载体，该载体以金属防振网，石棉防振绵紧紧裹住置于触媒转化器内，废气从发动机排气口排出，进入排气管扩张区时，先与中空触媒接触，产生先期转化用用，而后废气后行至排气管收缩区时，又与触媒转化器接触，再一次产生转化作用。本装置还配置一个以上(含一个)二次空气阀，其配置位置可在中空触媒之前或触媒转化器之前，以导入大量空气与废气混合，从而加强转化作用，此转化作用借助触媒与HC，CO，NOx的氧化还原作用，而减少废气中HC，CO，NOx的含量。本实用新型的优点在于，当将本装置装置于二冲程机车发动机上时，纵使HC含量高，A／F值低时，二次空气阀借助排气负压变化作用，导入大量空气与废气混合，提高A／F值，使触媒能发挥其最大效率，混合的废气先与前段中空触媒作用，转化一部份废气，当废气后行至排气管收缩区时，再与触媒转化器作用。这样，经过二次空气的导入，前后两段触媒的作用，排放的废气已能通过严格的废气排放标准。在本实用的最佳实施例中，可将前段中空触媒制成中空管锥状，管壁还设有许多通孔，将如此形状的触媒载体置于排气管扩张区后端；且因其为中空，载体管壁又紧靠排气管壁，排气管内为平滑曲线，这样，在排气管扩张区后端，触媒对原先排气管内的反射波的影响已降至几乎可忽略的程度；再者，把会严重影响反射波而导致马力丧失的触媒转化器置于排气管收缩区前段，如此可将对马力的影响降低至可容许的地步且能将废气控制于排放标准之内。而且，发动机起动后，在排气管扩张区后端的温度已在起燃温度之上，所以前部中空触媒立即与废气反应，而转化反应所释放的热量，又立即加热排气管平行区内的废气至起燃温度以上，所以废气后行至排气管收缩区前段时，与触媒转化器接触，立即起转化反应，这样不必经过暖车，前段中空触媒与触媒转化器就能立即反应，发动机一起动，排放出的废气即符合排放标准。另外，发动机起动后，前段的中空触媒立即与废气反应，此区段的温度立即上升，废气中的机油成份便由此燃烧掉大部份，使位于排气管收缩区前段的触媒转化器被机油堵塞的机会降至微乎其微，而前部的中空触媒为中空管锥状，其管壁的通孔又平行于排气管壁，故前部的中空触媒被堵塞的机率亦很小，可将机油的危害减至最小。以下结合附图详细说明本实用新型的一种触媒净气装置的具体结构，以增加对本实用新型的进一步了解。其中，图1是本实用新型的一种触媒净气装置的结构示意图；图2是该装置中的中空触媒2的放大结构示意图；图3是该装置中的触媒转化器3与排气管的连接关系结构示意图。参见图1，一种适用于二冲程，四冲程机车汽油发动机的机车用触媒净气装置，在排气管扩张区4的后段内配置一中空触媒2，在排气管收缩区6的前段内配置一触媒转化器3，触媒转化器3内配置一触媒载体。在中空触媒2之前和触媒转化器3之前的排气管的侧壁上分别配置一个两次空气阀1，废气从发动机排气口排出，进入排气管扩张区4后段时，先与中空触媒2接触，产生先期转化作用，而后废气后行至排气管收缩区6的前段时，又与触媒转化器3接触，再一次产生转化作用。二次空气阀1，应排气脉冲，导入大量空气与废气混合，以便加强转化作用。参见图1和2，前段的中空触媒2可制成中空管锥状，管壁上还设有许多通孔，并可通过含浸法在该管锥体内镀上Pt，Pd，Rh等贵金属，它能不影响马力而又能先期转化一部分废气，并预热排气管平行区5的废气，使废气通过排气管收缩区6前段的触媒转换器3时，立即产生转化作用。参见图3，触媒转化器3内配置有一陶瓷载体7，其截面为一格一格或蜂巢状(图中未示)，该载体以金属防振网8，石绵防振绵9紧紧裹住置于触媒转化器3内。触媒转化器3置于排气管收缩区6前段内，并以转化器解脱螺丝10与排气管平行区5结合成一完整的排气管，欲换装新的触媒载体时，可拧开转化器解脱螺丝10，取出旧品，换装新品。使用本实用新型的装置所做测试资料如下(1)测试条件装载二冲程135cc汽油发动机的光阳HK135ss量产机车。(2)测试项目测试(1)空载(idle)(2)ECE40排气中CO，HC，NO的浓度。(3)油耗(4)马力。(3)测试日期地点中国台湾78年11月18日于光阳工业公司车体动力试验室。(4)测试结果A未使用本实用新型装置的测试结果。B使用本实用新型装置的测试结果。C82年废气排放标准。(1)idle</tables>(2)ECE40</tables>(3)油耗</tables>(4)马力根据测试结果，使用本实用新型的装置，可大幅降低CO，HO，NOx的含量，排放的废气能通过排放法规，而马力降低仅7.49％。权利要求1.一种机车用触媒净气装置，适用于二冲程，四冲程机车汽油发动机，其特征在于，包括一配置在排气管扩张区4的中空触媒2，一配置在排气管收缩区6的触媒转化器3，触媒转化器3内配置有一触媒载体，该载体以金属防振网8，石绵防振绵9，紧紧裹住置于触媒转化器3内，还配置有一个或一个以上二次空气阀1，其配置位置可在中空触媒2前或触媒转化器3之前。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的中空触媒2配置在排气管扩张区4的后段，它为一中空管锥状，管壁上设有许多通孔，该管锥体内镀有Pt，Pd，Rh等贵金属。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述触媒转化器3置于排气管收缩区6前段内，并以转化器解脱螺丝10与排气管平行区5结合成一完整的排气管，欲换装新的触媒载体时，可拧开转化器解脱螺丝10，取出旧品，换装新品。专利摘要一种机车用触媒净气装置，包括一配置于排气管扩张区4后端的中空管锥状触媒2，一配置于排气管收缩区6前端的触媒转化器3，一个以上配置于排气扩张区4的二次空气阀，从发动机排气口排出的废气在排气管扩张区4先与中空触媒2接触，发生转化作用，废气后行至与触媒转化器3接触时，再一次起转化作用，二次空气阀能导入大量空气，提高空燃比，增强触媒转化效果。中空管锥状触媒2管壁上设有许多通孔，不会影响马力性能。文档编号F01N3/28GK2081433SQ9120150公开日1991年7月24日申请日期1991年1月23日优先权日1991年1月23日发明者吴志民申请人:光阳工业股份有限公司