汽车三元催化器自动循环清洗机制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车三元催化器的自动循环清洗机，机箱（1）内设有配料罐（2）、过滤器（3）和循环泵（4），机箱（1）上方设进水口（5）连接自来水管，机箱（1）下方设排水口（6）与配料罐上的排水管相连，自来水通过管路流入配料罐（2）、过滤器（3）和循环泵（4），配料罐、过滤器和循环泵之间通过管路连接，管路上设有若干电磁阀（7）来控制管路的通和断，配料罐的顶部设投料门（8），配料罐下部设有电加热器（9），机箱上设有两个输出端口（10）分别连接三元催化器的输入和输出接头。本发明专利技术的清洗机内形成加热封闭循环系统，辅以震荡手段，达到快速恢复三元催化器的催化性能，改善发动机排气背压，恢复尾气净化能力。

【技术实现步骤摘要】
汽车三元催化器自动循环清洗机
本专利技术涉及自动清洗装置，具体是一种汽车三元催化器自动循环清洗机。
技术介绍
三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。HCXO是有毒气体，过多吸入会导致人死亡，而NOX会直接导致光化学烟雾的发生，城市的环境污染、大气雾霭现象，有大部分来自于未完全催化的汽车尾气。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的催化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；Ν0χ还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化，如下图6和图7所示。 三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料一一石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由 三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属钼、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。常温下三元催化转化器不具备催化能力，催化剂必须加热到一定温度才具有氧化或还原的能力，通常催化转化器的起燃温度在250— 350°C，正常工作温度一般在400—800°C。催化转化器工作时会产生大量的热量，同时它的工作温度也取决于排气温度，温度越高，氧化的温度也愈高，当温度超过1000°C时，其内涂层的催化剂就会烧结坏死，同时也极易发生车辆自燃事故。因此发动机故障引起的排气温度升高，如点火时间过迟或点火次序错乱、断火等，这都会使未燃烧的混合气进入催化反应器，造成排气温度过高，影响催化转化器的效能。当汽车长期工作于低温状态时，三元催化器无法启动，发动机排出的炭烟会附着在催化剂的表面，造成无法与CO和HC接触，长期下来，便使载体的孔隙堵塞，影响其转化效倉泛。催化剂对硫、铅、磷、锌等元素非常敏感，硫和铅通常来自于汽油，磷和锌来自于润滑油，这四种物质及它们在发动机中燃烧后形成氧化物颗粒易被吸附在催化剂的表面，使催化剂无法与废气接触，从而失去了催化作用，即所谓的“中毒”现象。另外，由于目前我国的车用燃油质量标准低，为改进汽油的抗爆指标而加入的MMT，成为现在导致三元催化器早期失效的一种主要原因。MMT 是 methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl 的简称，分子式为C9H7Mn03。中文名字为甲基环戊二烯基三羰基锰。是一种有机金属液态化合物，锰含量24.4%(质量);熔点较低，常温下为液体；比重1.38，不易结晶；沸点较高(233 °C )，安全性好；不溶于水；与油品的化学兼容性好；在空气和黑暗环境中不分解。这些性质基本能满足抗爆剂的主要品质要求。在汽油中加入万分之一 MMT，锰含量不超过18mg/L，可提高汽油辛烷值2?3个单位。并且还可以提高汽车动力性、降低油耗。MMT之所以被广泛使用，主要原因是其成本低廉。如果要提高标号，每吨汽油添加MMT差不多只增加30元成本，而添加其他添加剂可能增加100多元。但在汽车发动机工作中，MMT中的锰会残留在为其中，沉积在发动机部件中，造成诸如催化转换装置的堵塞。即使是在纯粹的燃油调出的高标号油品的燃烧残余物中，金属锰的含量也达到了 6-8%。因为，金属锰广泛的存在于汽车零部件，润滑油当中。在一定程度上，锰也是一种很好的润滑剂，同时也可以增强零部件的强度和刚度。MMT在燃油氧化的初始阶段起提高辛烷值的作用，当燃烧室的温度升高后，它开始分解，在温度最高时形成了锰.当排放温度降至1300?1500 °C时，锰很快转化为Mn304和锰的磷化物，其中主要为二价锰，磷酸盐约53%，硫酸盐约32%，氧化锰约15%.TerG L等，MMT的燃烧排放物是一种直径分布范围在0.1?0.4 m的微小颗粒，与铅的排放物大小相似，燃料中的MMT总锰量中5%?45%以颗粒物的形式排放到空气中，8%穿入机油中，剩下的存在于发动机，催化器和排气系统中。MMT燃烧以后，部分生成四氧化三锰Mn304，Mn304是不溶于水的氧化物，仅仅溶于盐酸的强酸和部分溶解于弱酸。注意Mn304是不溶于有机溶液。Mn304主要沉淀于燃烧室、火花塞、三元催化器等部件。长期使用了 MMT燃油的车辆，在经过3-5万公里的行驶以后，活塞和三元催化器表面已经有很多的沉积物了，由于三元催化器表面其实已经与排出的废气隔离，这种车辆的催化性能已经大幅下降，不会在正常的情况下排放出正常的废气。切开堵塞的催化转换装置，可以直观的发现棕红色的金属沉积物造成的堵塞。实际长期跟踪随访观察还表明，除了锰添加剂的影响，国内当前的实际市内路况也是造成三元催化器早期损坏的主要原因。长期拥堵路面，发动机经常处于不完全燃烧状态，三元催化器也无法达到正常工作温度，会在氧传感器和三元催化器内形成积炭。正是由于诸多因素，造成氧传感器和三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞以及EGR阀被沉积物阻塞卡滞等故障，造成发动机工作不正常，造成油耗增加、动力下降、加油唑车和尾气超标等问题。实际上，由于发动机的排气背压被精确整定过，即使表面看起来并不严重的少量阻塞，不仅影响排气品质，也会影响发动机的行驶性能，如下图实例一台行程7万公里的富康，可见附着物并没有严重阻塞孔道，但实测排气背压已经提高了 20%，车主是资深车友，感觉加速力度衰减；并且排气有味，无法通过年检。由于国内已经禁止使用含铅汽油，铅使催化剂板结“中毒”的现象已经比较罕见。现在继续推广的国4乃至国5标准的汽油，只是对硫含量等进行更严格限制，对于锰添加剂的含量并没有进行严格限制，因此我们在国内没有观察到更高标准的汽油，能够改善三元催化器的寿命。目前有3种方案对付三元催化器的失效: 1.更换；大部分三元催化器厂家对其产品在国内的标定寿命其实就是5-10万公里，这与我们的观察测试基本等同，其实也是三元催化器被积碳和锰化合物覆盖阻塞以致失效的寿命。由于含有贵金属或稀土元素，其价格昂贵，一般车型在3-4千元，大排量的高档车由于需要更大的催化器，价格通常上万，这显然不是一个性价比很好的方案。2.输液法三元催化器积碳清理；输液法是一种免拆卸清洗的方法。即向汽车燃油系统注入适量助剂，从进气道喷入，或者切断原有供油管路，直接向喷油系统注入替代汽油的清洗燃烧剂，提高三元催化器的工作温度，以此方式高温“烧掉”积累在三元催化器上的积碳等残留物，但对因汽油添加剂所带来的诸如Mn304等金属沉淀物，却起不到任何作用。即使是积碳，由于此时三元催化器也并非被均匀的整体提升温度，也无法彻底清除。因此，在实践中，即使略有效果的少数车辆，在几千公里之后，所有车辆都故态复萌。更为严重的是，这种清理方法，由于导致排气温度的人为异常升高，很多车辆的排气门会被烧坏，导致气缸密封不严，进而引起怠速不稳，机械性能下降的人为故障，需要大修发动机才能解决。这些损坏的根源在于汽油发动机并没有针对其他燃料作相应的对应设计，在所有厂家手册中，都禁止输入除了合格汽油以外的其本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车三元催化器自动循环清洗机，其特征在于，机箱（1）内设有配料罐（2）、过滤器（3）和循环泵（4），机箱（1）上方设进水口（5）连接自来水管，机箱（1）下方设排水口（6）与配料罐上的排水管相连，自来水通过管路流入配料罐（2）、过滤器（3）和循环泵（4），配料罐、过滤器和循环泵之间通过管路连接，管路上设有若干电磁阀（7）来控制管路的通和断，配料罐的顶部设投料门（8），配料罐下部设有电加热器（9），机箱上设有两个输出端口（10）分别连接三元催化器的输入和输出接头。

【技术特征摘要】
1.汽车三元催化器自动循环清洗机，其特征在于，机箱(I)内设有配料罐(2)、过滤器(3)和循环泵(4)，机箱(I)上方设进水口(5)连接自来水管，机箱(I)下方设排水口(6)与配料罐上的排水管相连，自来水通过管路流入配料罐(2)、过滤器(3)和循环泵(4)，配料罐、过滤器和循环泵之间通过管路连接，管路上设有若干电磁阀(7)来控制管路的通和断，配料罐的顶部设投料门(8)，配料罐下部设有电加热器(9)，机箱上设有两个输出端口(10)分别连接三元催化器的输入和输出接头。2.根据权利要求1所述的汽车三元催化器自动循环清洗机，其特征在于，进水口前端设有粗滤器。3.根据权利要求1所述的汽车三元催化器自动循环清洗机，其特征在于，配料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪刚，
申请(专利权)人：王洪刚，
类型：发明
国别省市：辽宁;21