[实用新型]利用废气再燃烧,具有前、后催化体的发动机尾气净化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是发动机尾气净化系统，尤其是一种能利用废气再燃烧且具有前、后催化体的发动机尾气净化系统。

背景技术

发动机尾气排放是环境污染的主要来源之一，发动机尾气中的主要组成是燃烧不彻底的可燃物质微粒、硫化物、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等混合废气，为了减少这些废气的排放，人们利用催化技术，利用催化体中的催化剂对发动机尾气进行净化，将尾气中的有害物质转化为无害物质再排出，从而减少废气的排放。对这些废气起良好催化转化作用的是加贵金属钯、铂、铑的稀土元素复合型催化剂。尽管目前的发动机排气管中都采取了利用催化剂净化的措施，但发动机的尾气也还是不能完全净化及消除。 这主要是目前所用的排气管都采用一次排气的方式，发动机所排出的废气得不到充分利用，特别是废气中燃烧不彻底的可燃烧微粒得不到充分利用，而作为废气排出，一方面加大了废气的排放量，加重了催化剂的工作负担，另一方面，可燃烧微粒得不到利用是一种浪费。其次，贵金属钯、铂、铑涂覆与一体化的稀土复合型催化剂，不能做到侧重处理单方面废气，对废气中的某一重点成份针对性不强，混乱、模糊处理废气，虽然能达到部分效果，但达不到理想目的。当然绝对的废气消除是不可能的，只能是不断提高发动机尾气的净化排放标准。现在许多欧美国家对汽车尾气的排放标准有了更高的要求，那就是汽车发动机在每公里行程内排放微粒数量不超过25mg/km，欧洲的汽车尾气排放标准已从当初的I号排放标准发展到了现在的欧洲IV排放标准。在欧洲IV排放标准中，要求汽车尾气排放必须达到：HC-C.46％、CO-1.5％、Nox-3.5％、PM-0.02％的要求。因此，有必要进一步提高发动机尾气排放的净化标准，对发动机的尾气净化技术深入研究，寻找更行之有效的技术，往废气零排放的方向发展。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能利用废气再燃烧且具有前、后催化体的发动机尾气净化系统，本实用新型设置了废气进气管、前催化体和后催化体，一方面可充分利用废气中未完全燃烧燃料及热气体，另一方面有针对性地对废气中的重点成份单独进行前净化转化，减轻后催化体的工作压力，使得废气排出的排放标准更高，废气排放量更少。克服了现有发动机废气排放标准偏低，达不到要求的不足。

上述发明目的，是由下述技术方案实现的：一种利用废气再燃烧具有前、后催化体的发动机尾气净化系统，包括了分排气管，与各分排气管连接汇总的排气总管，排气弯管，与排气弯管连接的后催化体，及与后催化体连接的消音器，在排气总管上设置了与排气总管相通的废气进气管，在排气总管与排气弯管之间设置了一个前催化体。

采取上述措施的本实用新型，在排气总管上设置了废气进气管，将气缸中排出的一部份废气再送至发动机进气口，使得废气中未完全燃烧的燃料再次燃烧，也就是提高了燃料的热值。采取上述措施后，因为废气再次燃烧而减少了背压气阻的影响，弥补了原来由后催化体、消音器所产生的背压气阻导致发动机消耗的动力，这种动力消耗一般为5-10％，而本实用新型可将背压气阻影响的发动机动力的消耗减少一半以上。同时由于发动机启动后所排出的废气温度较高，使之通过热效能的原理反应将燃料充分的汽化，提高了燃烧值，也起到了发动机在冷车发动时的预热效果，从而达到了增强发动机动力、减少油耗、控制废气排放的理想效果。在排气总管与排气弯管之间设置了前催化体，前催化体主要用稀土复合型催化剂加单一贵金属涂覆而得，主要为了有针对性地转化净化CO、NOx，减少两者的排放，再配合使用后催化体，从而有效控制发动机废气CO、Nox、HC、CO₂、O₂、排放，提高了废气的排放标准。采取上述措施后，在通过废气再次燃烧、前催化、后催化的三段处理后，使得废气排放达到了一个更高的标准，接近了零排放。

附图说明

为了详细说明本实用新型，下面结合附图和实施方式加以详述。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括了分排气管1，排气总管2，废气进气管3，前催化体4，排气弯管5，后催化体6和消音器7。分排气管1的一端通过法兰1-1与发动机气缸连接，另一端与排气总管2连接，分排气管1的数量与气缸数量一至，经由发动机气缸排出的废气都集中到排气总管2中，在排气总管2上，设置了一个与排气总管2相通的出气孔，出气孔通过法兰3-1连接着废气进气管3，废气进气管3的直径与排气弯管5的直径一样，这样由气缸排的废气在排气总管2处分为两个通道，一路经前催化体4、排气弯管5、后催化体6及消音器7排出，一路经过废气进气管3进入气缸中燃烧利用。因为从气缸排出的废气中含有未完全燃烧的燃料，同时排出的废气有一定的热值，再次燃烧后，提高了燃料的利用价值，降低了废气的排出，又使燃料通过热效能的原理反应将燃料充分的汽化，提高了燃烧值，也起到了发动机在冷车发动时的预热效果。在排气总管2与排气弯管5之间通过法兰4-1，设置了一个前催化体4，前催化体4用稀土复合型催化剂加单一贵金属涂覆而得，主要为了有针对性地转化净化废气中的CO、NOx，减少两者的排放，一般是稀土复合型催化剂加贵金属铑制得的单一催化体。废气中CO、NOx的含量是比较高的，如果只采用一个后催化体6，难以达到转化净化的理想效果。排气弯管5的另一端通过法兰6-1与后催化体6连接，而后催化体6通过法兰6-1，与消音器7连接。本实用新型是这样工作的：当气缸工作后，即有废气能过各分排气管1排向排气总管2，各分排气管1排出的废气在排气总管2处汇合，然后分流，一部份通过废气进气管3进入气缸中再次燃烧，另一部分通过前催化体4，在前催化体4中废气的CO、NOx得到转化净化，有未转化净化的废气继续通过排气弯管5排向后催化体6，在后催化体6中再进行一次转化净化，然后排向消音器7，再排出机体外。经过后催化体6转化净化的废气，所含有的CO、Nox、HC、CO₂、O₂成份已基本得到转化净化，因而接近零排放。