用于车辆的排气系统技术方案

一种用于车辆的排气系统，其包括在废气经过的废气流管的内壁表面上形成的绝热涂层。所述绝热涂层包含无机粘结剂和分散在无机粘结剂中的气凝胶，所述无机粘结剂包含两种或更多种硅基化合物，所述绝热涂层包含相对于100重量份无机粘结剂的5至50重量份的气凝胶，并具有通过ASTM E1461测量的最大1.0W/mK的热导率。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请对于2015年7月31日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请号10-2015-0108916要求优先权的利益，并通过引用将其全文纳入本文。
本专利技术涉及用于车辆的排气系统，更具体地，本专利技术涉及用于车辆能够减少车辆发动机所释放的废气排放的排气系统。
技术介绍
近年来，全球化的环境问题变得日益严重。为了应对环境问题，针对车辆废气的规定日益严格。车辆产业投入了大量的资金来研发用于去除废气中包含的有害组分的排气系统，并且针对用于减少有害气体并且改善耗油量的方法进行了大量的研究。作为一种用于减少有害气体的方法，在排气系统中已经使用了用于净化废气的后处理装置，例如，用于减少颗粒物质(PM)和氮氧化物(NOx)的柴油颗粒过滤器(DPF)、柴油氧化催化器(DOC)以及选择性催化还原(SCR)。后处理装置使用金属材料(例如铂和钯)作为催化剂。为了活化催化剂，供应的废气需要维持在预定的温度或更高的温度。然而，在相关技术中，使用发动机启动后的废气来增加催化剂温度会耗费较长时间，或者需要通过将燃料注入后处理装置来增加温度的方法、使用电加热器来增加温度的方法等等。然而，这些方法会使车辆的燃料效率变差。特别地，相关技术中由于在发动机中燃烧的高温废气经过排放口、排放歧管等的同时将热排放至外部而导致催化剂的活化时间延迟，因此会过度地排放包含大量有害成分的废气。公开于该专利技术
技术介绍
部分的上述信息仅仅旨在加深对专利技术背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种用于车辆的排气系统，其具有这样的优点：通过将确保机械性质和耐热性同时具有低热导率和低容积热容量的绝热涂层应用至废气流管从而在短时期内活化后处理装置的催化剂。本专利技术的示例性实施方案提供一种用于车辆的排气系统，其包括绝热涂层，所述绝热涂层在废气经过的废气流管的内壁表面上形成。所述绝热涂层可以包括无机粘结剂和气凝胶，所述无机粘结剂包含两种或更多种硅基化合物，所述气凝胶分散在所述无机粘结剂中。所述绝热涂层可以包含相对于100重量份无机粘结剂的5至50重量份的气凝胶。所述绝热涂层可以具有通过ASTME1461测量的1.0W/mK或更小的热导率。所述绝热涂层可以具有10μm至2000μm的厚度。所述绝热涂层可以具有通过ISO16276-2测量的对于金属为5或更小的粘合强度。所述绝热涂层可以具有通过ASTMD3418测量的100℃至500℃的熔点。所述绝热涂层可以在废气流管中形成，所述废气流管包括汽缸盖的排放口、与所述排放口连通的排放歧管以及与所述排放歧管连通的前消音器。所述两种或更多种硅基化合物可以包括选自硅烷、硅氧烷、硅酸盐、硅烷醇、硅氮烷和倍半硅氧烷的两种或更多种。所述两种或更种硅基化合物可以为硅酸盐和硅烷醇。硅烷醇和硅酸盐的重量比可以为2至10。所述无机粘结剂可以包括所述两种或更多种硅基化合物的溶胶凝胶反应物。所述硅酸盐可以包括金属硅酸盐。所述气凝胶可以包括选自氧化硅、碳、聚合物和金属氧化物的一种或更多种化合物。所述气凝胶可以具有100cm2/g至1000/cm2/g的比表面积。根据本专利技术的示例性实施方案，通过将确保机械性质和耐热性同时具有低热导率和低容积热容量的绝热涂层应用至废气流管从而在短时期内活化后处理装置的催化剂，由此在不消耗额外能量的情况下减少有毒气体。另外，根据本专利技术的示例性实施方案，可以将所述绝热涂层应用至所述废气流管从而由于冷启动时绝热而使催化剂的活化时间缩短。此外，根据本专利技术的示例性实施方案，可以将所述绝热涂层应用至所述废气流管从而在预热后减少排气系统的金属表面的温度，由此降低排气系统的材料质量并节省成本。附图说明因为所提供的附图仅用于描述本专利技术的示例性实施方案，不应理解为将本专利技术的本质限制于附图。图1为示意地显示根据本专利技术的示例性实施方案用于车辆废气系统的局部横截面图。图2为应用至根据本专利技术的示例性实施方案用于车辆的排气系统的绝热涂层的SEM图像。图3为显示在催化剂活化的驱动条件(1400rpm/40Nm)下的催化剂活化时间缩短的图表。图4为显示在联邦测验程序75条件下的催化剂的活化时间缩短的图表。具体实施方式下文将参考所附附图对本专利技术构思进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本专利技术的示例性实施方案。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本专利技术的精神或范围。为了清楚地说明本专利技术，将省略与说明书无关的部分，且在整个本说明书中相似的部件将通过相同的附图标记表示。因为出于便于解释的原因而任意地显示各个部件的尺寸和厚度，所以本专利技术不限于在附图中所示的内容。此外对厚度进行了夸张从而清楚地显示多个部分和区域。在如下详细说明书中，相同的部件分类成第一、第二等等用以区分部件的名称，其顺序不必受此限制。在本说明书中，除非另有明确地说明，措辞“包括”及其变体例如“包含”应理解为暗示包括所述要素但不排除任何其他要素。此外，在本说明书中描述的术语“～单元”、“～装置”、“～部分”、“构件”等意指用于进行至少一种功能和操作的综合性配置的设备单元。图1为示意地显示了根据本专利技术的示例性实施方案用于车辆的废气系统的局部横截面图。参考图1，根据本专利技术的示例性实施方案用于车辆的排气系统100去除车辆发动机释放的废气中的有害成分(在后文中被称为“废气”)。在本专利技术的示例性实施方案中，将在下文描述将排气系统100应用至发动机(其为车辆的内燃机)的排气系统的实施例。然而，应理解本专利技术的范围不必须限制于此。因此，只要排气系统100具有可以适用于各种内燃机的排气系统的结构，就可以应用本专利技术的技术概念。根据本专利技术的示例性实施方案用于车辆的排气系统100可以包括与汽缸盖1的排放口3连通的排放歧管10、与排放歧管10连通的前消音器20以及与前消音器20连通的后处理装置30。此处，后处理装置30包括催化剂。催化剂可以含有金属材料，例如铂和钯。为了活化催化剂，供应的废气需要维持在预定的温度或更高的温度。排放口3、排放歧管10、前消音器20和后处理装置30通过废气流管40相互连接。在本申请的说明书和权利要求书中，废气流管40限定为连接排放口3的内管、排放歧管10的内管以及排放管31的内管，排放管31在来自排放歧管10的前消音器20和后处理装置30之间连接。根据本专利技术的示例性实施方案的用于车辆的排气系统100具有这样的结构：其中通过在废气流管40中形成确保高机械性质和耐热性的同时具有低热导率和低容积热容量的绝热涂层50从而使后处理装置30的催化剂可以在短时期内活化。根据本专利技术的示例性实施方案，绝热涂层50可以涂覆在排放口3的内管的壁表面上、排放歧管10的内管的壁表面上、以及连接在来自排放歧管10的前消音器20和后处理装置30之间的排放管31的内管的壁表面上。下文中将更详细地描述应用至根据本专利技术的示例性实施方案的用于车辆的排气系统100的废气流管40的绝热涂层50及其绝热涂覆组合物。根据本专利技术的示例性实施方案提供了绝热涂层，该绝热涂层包含无机粘结剂和分散在无机粘结剂中的气凝胶，无机粘结剂包含两种或更多种硅基化合物，所述绝热涂层包含相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的排气系统，其包括：绝热涂层，其形成在废气经过的废气流管的内壁表面上，其中所述绝热涂层包含无机粘结剂和分散在无机粘结剂中的气凝胶，所述无机粘结剂包含两种或更多种硅基化合物，所述绝热涂层包含相对于100重量份无机粘结剂的5至50重量份的气凝胶，并具有通过ASTM E1461测量的最大1.0W/mK的热导率。

【技术特征摘要】
2015.07.31 KR 10-2015-01089161.一种用于车辆的排气系统，其包括：绝热涂层，其形成在废气经过的废气流管的内壁表面上，其中所述绝热涂层包含无机粘结剂和分散在无机粘结剂中的气凝胶，所述无机粘结剂包含两种或更多种硅基化合物，所述绝热涂层包含相对于100重量份无机粘结剂的5至50重量份的气凝胶，并具有通过ASTME1461测量的最大1.0W/mK的热导率。2.根据权利要求1所述的用于车辆的排气系统，其中：所述绝热涂层具有10μm至2000μm的厚度。3.根据权利要求1所述的用于车辆的排气系统，其中：所述绝热涂层具有通过ISO16276-2测量的对于金属为5或更小的粘合强度。4.根据权利要求1所述的用于车辆的排气系统，其中：所述绝热涂层具有通过ASTMD3418测量的100℃至500℃的熔点。5.根据权利要求1所述的用于车辆的排气系统，其中：所述绝热涂层形成在废气...

【专利技术属性】
技术研发人员：白洪吉，吕寅雄，金甫炅，李昇祐，徐知延，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR