扰流预燃机构和包含其的扰流触媒催化器组件制造技术

一种扰流预燃机构，用于在封闭的内燃发动机尾气排放管道内使位于所述扰流预燃机构的尾气排放下游方向的触媒催化器的有效触媒转化面积增加，所述扰流预燃机构包括扰流器、预燃网和支撑架，其中所述扰流预燃机构与所述尾气排放管道彼此配合使得流经尾气排放管道内的尾气全部穿过所述扰流预燃机构，所述预燃网位于所述扰流器的尾气排放下游方向；所述预燃网和所述扰流器被固定在所述支撑架上。本发明专利技术的扰流预燃机构将进入尾气排放管道内的尾气于进入触媒催化器前进行扰流处理，使尾气于管道内高速流动时所产生的较大的速度斜率降低，并将所述尾气于进入触媒催化器前预燃，从而分散了触媒催化器内集中的热点，增加了有效触媒转化效率。转化效率。转化效率。

【技术实现步骤摘要】
扰流预燃机构和包含其的扰流触媒催化器组件


[0001]本专利技术涉及尾气净化领域，更具体地，本专利技术涉及用于使位于封闭的尾气排放管道内的触媒催化器的有效触媒转化面积增加的方法和装置，以及涉及包含所述装置的触媒催化器组件。

技术介绍

[0002]机动车尾气净化领域的现有技术主要包括将机动车尾气排气管道内的尾气直接点燃或燃烧和/或使机动车尾气排气管道内的尾气流经蜂巢结构的催化器，利用尾气与所述催化器的大面积皱褶面的接触，将在发动机内燃烧不完全或经高温高压燃烧所造成的排放尾气污染物再次燃烧转化成无毒性气体排放。
[0003]例如，在中国专利CN2531253Y中公开了一种汽车尾气燃烧装置，其中在汽车废气排气管中设置火花塞，火花塞与点火线圈、分电器、电源顺序连接，汽车发动机运转时排气管中的火花塞通电，点燃排气管中未燃净的燃料气体、CO、H2、CH、NO
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等，减少汽车尾气中的有害气体，降低汽车尾气对大气的污染。该专利的技术方案仅采用将排气管道内的尾气中未燃净的燃料气体和/或污染物等直接点燃并使其燃烧的方式进行处理，尾气净化效果并不理想。
[0004]在中国专利CN207761765U中公开了一种发动机尾气燃烧器系统，包括进气总管、出气总管和至少三个燃烧器，每个所述燃烧器包括进气管、出气管、用于点火的点火部和用于氧化污染气体的氧化部，每个所述进气管的进口分别和所述进气总管连通，每个所述出气管分别和所述出气总管连通。该专利中的燃烧器是为了对尾气进行加热，从而对尾气进行进一步地氧化处理，其还用于降低尾气颗粒物的排放量。
[0005]另外，在中国专利CN20329438U中公开了一种机动车排气歧管结构，其中公开了在汇集管和三元催化器之间设置能够调整排气管内的废气流动方向的扰流部件，该扰流部件被设置为与三元催化器的前锥体内表面固定连接的结构。该专利的机动车排气歧管结构、扰流部件对进入三元催化器内的废气形成干扰，废气集中吹过三元催化器内的载体的中间位置，从而使三元催化器载体的流动均匀性变好，偏心率性能指标增加，最大限度提高三元催化器载体的利用率。
[0006]在中国专利申请CN105971693A中公开了一种柴油发动机尾气后处理的扰流装置，其中所述扰流装置与柴油发动机尾气后处理的点火升温装置连接，点火升温装置所加热的尾气和点火升温装置所产生的气体相混合后成为混合气体进入扰流装置进行均混处理；混合气体送入氧化性催化器和颗粒过滤器。
[0007]鉴于全球对内燃发动机尾气排放规范日趋严格、贵金属成本增加、需要延长触媒催化器产品的使用寿命和减少贵金属消耗量等因素，现有技术中对现行触媒催化器使用寿命与催化效率进行了大量的研究和积极改善。
[0008]目前的研究表明：气体分子于封闭管道内高速流动时会产生的一定的规律性(熵减现象)，即气体分子于封闭管内高速流动时，断面中心流动的速度与管壁周边流动的速度
差异不断扩大。在封闭的尾气排放管道内，高速流动的尾气的中心速度与壁边速度产生差异的现象对触媒催化器的工作产生一系列不良影响：1)触媒燃烧催化时产生热点集中的现象，造成触媒催化器加速劣化；2)尾气以高速进入触媒催化器，由于火焰扩散速度小于尾气流动速度，造成燃烧位置落后触媒前端的现象，触媒前端有一段涂覆贵金属区域因此成为低反应区或无作用区，从而使反应效率降低。
[0009]基于目前的研究，在触媒催化器失效的样品中发现了抛物线形状的损坏，该特征显示尾气于封闭的尾气排放管道内高速流动时的物理状态对触媒催化器造成了损伤并降低了转化效率。如果要提升转化效率及延长触媒催化器使用寿命，必须以人为机构的手段干扰流体分子运动形态或增熵破坏分子运动的规律性，以达到保护触媒催化器的目的，使其避免因热点集中而造成使用寿命下降以及增加贵金属涂层的使用率。

技术实现思路

[0010]本专利技术要解决的技术问题
[0011]基于上述
技术介绍
部分的内容，现有技术中需要一种能够使触媒催化器的有效触媒转化面积增加的方法或装置，所述方法或装置能够分散触媒燃烧催化时触媒催化器内集中的热点，提高触媒催化器的转化效率，延长触媒催化器的使用寿命，降低贵金属的用量并降低产品的成本。本专利技术的技术方案的目的在于提供能够使触媒催化器的有效触媒转化面积增加的方法和装置，以及包含所述装置的触媒催化器组件。
[0012]用于解决技术问题的技术方案
[0013]本专利技术涉及以下方面：
[0014]方面1.一种扰流预燃机构，其用于在封闭的内燃发动机尾气排放管道内使位于所述扰流预燃机构的尾气排放下游方向的触媒催化器的有效触媒转化面积增加，所述扰流预燃机构包括扰流器、预燃网和支撑架，
[0015]其中
[0016]所述扰流预燃机构与所述尾气排放管道彼此配合使得流经所述尾气排放管道内的尾气全部穿过所述扰流预燃机构；
[0017]所述预燃网位于所述扰流器的尾气排放下游方向；以及
[0018]所述预燃网和所述扰流器被固定在所述支撑架上。
[0019]方面2.一种位于封闭的内燃发动机尾气排放管道内的扰流触媒催化器组件，其包括触媒催化器，所述扰流触媒催化器组件还包括如方面1所述的扰流预燃机构，该扰流预燃机构位于所述触媒催化器的尾气来气方向的上游。
[0020]方面3.根据方面2所述的扰流触媒催化器组件，其中所述扰流预燃机构与所述触媒催化器之间的安装距离为约1至50mm。
[0021]方面4.根据方面2或3所述的扰流触媒催化器组件，其中所述支撑架将所述触媒催化器和所述扰流预燃机构接合在一起。
[0022]方面5.一种使在封闭的内燃发动机尾气排放管道内的触媒催化器的有效触媒转化面积增加的方法，该方法包括将所述触媒催化器放置在如方面1所述的扰流预燃机构的尾气排放下游方向。
[0023]方面6.根据方面5所述的方法，其中所述扰流预燃机构与所述触媒催化器之间的
安装距离为约1至50mm。
[0024]方面7.根据方面5或6所述的方法，其中所述支撑架将所述触媒催化器和所述扰流预燃机构接合在一起。
[0025]方面8.根据方面1所述的扰流预燃机构用于在封闭的内燃发动机尾气排放管道内使位于所述扰流预燃机构的尾气排放下游方向的触媒催化器的有效触媒转化面积增加的用途。
[0026]本专利技术实现的技术效果
[0027]本专利技术的扰流预燃机构对进入触媒催化器的尾气分子的规律性进行干扰，使进入触媒催化器的尾气分子于进入催化器前产生扰动搅拌的现象，从而以对排气管道内的尾气进行扰流的方式，减缓了尾气气体于排气管道内高速流动时所产生速度斜率过大(熵减)的物理现象，同时还将所述尾气于进入触媒催化器前预燃，进而分散了触媒催化器内集中的热点，提高了触媒催化器转化效率，延长了触媒催化器的使用寿命，降低了贵金属的用量以及降低了触媒催化器的产品成本。
[0028]采用本专利技术的扰流预燃机构，发动机废气排放时，尾气于排气管内流动的速度与气体质量惯性动能，尾气流经扰流预燃机构后所产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扰流预燃机构(2)，其用于在封闭的内燃发动机尾气排放管道内使位于所述扰流预燃机构(2)的尾气排放下游方向的触媒催化器(1)的有效触媒转化面积增加，所述扰流预燃机构(2)的特征在于，其包括扰流器(3)、预燃网(4)和支撑架(5)，其中所述扰流预燃机构(2)与所述尾气排放管道彼此配合使得流经所述尾气排放管道内的尾气全部穿过所述扰流预燃机构(2)；所述预燃网(4)位于所述扰流器(3)的尾气排放下游方向；以及所述预燃网(4)和所述扰流器(3)被固定在所述支撑架(5)上。2.一种位于封闭的内燃发动机尾气排放管道内的扰流触媒催化器组件，其包括触媒催化器(1)，所述扰流触媒催化器组件的特征在于，其还包括如权利要求1所述的扰流预燃机构(2)，该扰流预燃机构(2)位于所述触媒催化器(1)的尾气来气方向的上游。3.根据权利要求2所述的扰流触媒催化器组件，其中所述扰流预燃机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：于骏杰，
申请(专利权)人：南京德普瑞克催化器有限公司，
类型：发明
国别省市：