[發明專利]引擎排放廢氣的自動凈化裝置

在審

• 申請號: 201610242122.0
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN107304695A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 陳溫樂
• 申請（專利權）人: 陳溫樂
• 主分類號: F01N3/035
• 分類號: F01N3/035;F01N3/05
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司12203
• 代理人: 錢凱

技術領域

本發明涉及一種專用于引擎的排氣管的觸媒轉化裝置，尤其是一種可以有效將引擎所排出的廢氣自動凈化的裝置。

背景技術

一般的汽車引擎廢氣是由排氣管排放，廢氣進入排氣管后，經過氧化觸媒(DOC)裝置處理后再經消音器消音即排放到大氣中，使得未凈化的廢氣碳粒子(PM)、碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)等有毒廢氣及二氧化碳CO2、氮氧化物(NO_X)等溫室氣體直接排放到大氣中，其除了會污染大氣形成霧霾與一級致癌空污而危害人體健康外，這些毒廢氣在被大氣中所蒸發的水氣捕捉沉降后則會形成硝酸鹽、硫酸鹽與碳酸鹽等酸性沉淀物，造成大地土壤酸化，進而導致人類糧食危機，海洋酸化則導致海洋生物死亡、洋流改道、極端氣侯加速，人類即將面臨一個前所未有的世紀大災難。

目前世界各大汽車廠不斷研發改進，從引擎提升效率，從EGR(引廢氣再循環)或SCR(選擇性觸媒催化還原)與柴油碳微粒濾清器(diesel particulate filter，縮寫成DPF)等方法，已成為汽車排煙凈化主流，歐盟各國積極規定降低汽油車與柴油車排放廢氣減量時間表，讓各大汽車廠商有所依循；早在2014年起即要進入EU6階段，但世界各大車廠還在2011年公告EU5階段打轉而無突破性發展，導致福斯汽車公司也只好在排放廢氣檢測報告中以軟件欺瞞檢測造假的世紀丑聞。

柴油車輛排放的廢氣除了含有碳微粒之外，還包含有會污染環境的氮氧化物(NOx)，因此現有的是以催化還原器(selective catalytic reduction，SCR)來處理氮氧化物，該催化還原器的系統是將尿素經由設于汽車的尿素缸注入燃燒過的廢氣，以將熾熱的廢氣轉化成氨(Ammonia，NH3)，而氨與催化還原器內的氮氧化物(NOx)產生化學還原作用，從而轉換成不影響自然環境的氮(Nitrogen)和水。由于前述 的排放廢氣方式是使廢氣以均速通過排氣管及催化還原器，致使廢氣的溫度無法進一步更有效地保持，使得排出的有毒廢氣中的碳粒子、一氧化碳與碳氫化合物等無法被被完全有效地燃燒以進一步降低對環境的污染。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題在于，克服現有技術存在的上述缺陷，而提供一種引擎排放廢氣的自動凈化裝置，解決現有引擎凈化處理裝置，因廢氣以均速通過排氣管及催化還原器，致使廢氣的溫度無法進一步更有效地保持，使得排出的有毒廢氣中的碳粒子、一氧化碳與碳氫化合物等無法被被完全有效地燃燒的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種引擎排放廢氣的自動凈化裝置，其特征在于，一排氣管內沿著軸向從一端的廢氣入口往相對另一端的廢氣出口依序設置有一頸縮部、一喇叭形擴大口、數個金屬觸媒載體與至少一直通式陶瓷濾芯或壁流式濾芯；廢氣從廢氣入口進入后通過頸縮部而加速并保持廢氣溫度，再使加速的廢氣通過喇叭形擴大口時予以擴散而通過該等金屬觸媒載體與直通式陶瓷濾芯或壁流式濾芯，使排出的有毒廢氣如氮氧化物(NOx)等與金屬觸媒載體碰撞產生高熱引燃廢氣中的碳粒子、一氧化碳與碳氫化合物等，而在通過直通式陶瓷濾芯或壁流式濾芯時，被加入的尿素或氨加以分解還原成氮氣與水分，以降低對環境的污染。

本發明的技術手段包括有：一排氣管、數個金屬觸媒載體與至少一直通式陶瓷濾芯；其中，該排氣管包含有位于軸向的兩端且相互連通的一廢氣入口與一廢氣出口，該廢氣入口往該廢氣出口的軸向方向依序設有一頸縮部與一喇叭形擴大口，該頸縮部的徑向直徑小于該喇叭形擴大口的徑向直徑；該數個金屬觸媒載體依序軸向排列地設于該喇叭形擴大的后方；該至少一直通式陶瓷濾芯的外徑包覆有陶瓷棉并設置在該排列于最后一個該金屬觸媒載體與該廢氣出口之間。

較佳地，本發明在對應該頸縮部位置的該排氣管側壁設有一連通該排氣管內部與外部的進氣孔，使得廢氣通過該頸縮部而加速的同時在排氣管內產生負壓，從而通過進氣孔將空氣吸入排氣管內而提升燃燒效率。

另一種選擇，本發明設于排氣管內的直通式陶瓷濾芯可由一壁流式濾芯取代。

較佳者，該等金屬觸媒載體與該直通式陶瓷濾芯或壁流式濾芯在該排氣管中間隔地配置。

較佳者，本發明在直通式陶瓷濾芯間的排氣管側壁設有一排水口，該排水口設有用來關閉該排水口的一螺栓。

較佳者，本發明的金屬觸媒載體涂布有鉑金與鈀金氣化觸媒。