專利名稱：機(jī)車引擎的廢氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢氣凈化裝置，特別涉及裝設(shè)于機(jī)車引擎的排氣管與 其相銜接的消音器間的二次空氣供應(yīng)管與觸媒轉(zhuǎn)化器的配置技術(shù)。
背景技術(shù)：
機(jī)車引擎與汽車引擎不同，特別是二行程的機(jī)車引擎，容易因燃燒不 完全而排放有害廢氣，且汽車引擎配置有較為完善的引擎控制單元(Engine Control Unit, ECU),可讀取較多的環(huán)境參數(shù)，以控制引擎正常 運(yùn)轉(zhuǎn)而降低有害廢氣的排放。無(wú)論是二行程機(jī)車引擎或是四行程的汽車或機(jī)車引擎，都會(huì)于廢氣排 放管道上設(shè)置觸媒轉(zhuǎn)化器，它是由一金屬筒體內(nèi)披覆觸媒而成，該觸媒通 常含有鈀(Pd)、鉑(Pt)、銠(Rh)等貴金屬元素，其中Pd及Pt元素有利于 將廢氣中有害的C0及HC氧化成無(wú)害的C02及H20，且Rh元素有利于將廢 氣中有害的NOx(氮氧化物)還原成無(wú)害的N2及02，以凈化引擎廢氣，進(jìn)而 減輕廢氣對(duì)外界空氣品質(zhì)的影響。在先前技術(shù)中，為了促進(jìn)觸媒氧化廢氣的效率，通常會(huì)在以氧化作用 為目的的觸媒轉(zhuǎn)化器前方導(dǎo)入二次空氣，使觸媒獲得充足的氧(02)，以利 將C0及HC氧化成C02及H20，相關(guān)的應(yīng)用已見(jiàn)公開(kāi)于日本特開(kāi)第2004-36440 號(hào)專利，其說(shuō)明一種引擎廢氣凈化裝置，在消音器之前的引擎排氣管上設(shè) 置一腔室，用以容置二觸媒轉(zhuǎn)化器，并在其間適時(shí)的導(dǎo)入二次空氣，使前 置觸媒轉(zhuǎn)化器中的觸媒能與廢氣發(fā)生還原作用，并通過(guò)所導(dǎo)入的二次空氣 而使后置觸媒轉(zhuǎn)化器中的觸媒能與廢氣發(fā)生氧化作用，進(jìn)而達(dá)到凈化廢氣 中有害物質(zhì)的目的。但其缺點(diǎn)在于當(dāng)二次空氣被關(guān)閉時(shí)，其前、后置觸媒 轉(zhuǎn)化器僅能突顯出還原廢氣的作用，氧化廢氣的作用將隨二次空氣被關(guān)閉而減弱，故不利于氧化及還原兼?zhèn)涞膬艋?。此外，中?guó)臺(tái)灣第1234604號(hào)專利也公開(kāi)有一種引擎裝置，其與上述不同之處在于前置觸媒轉(zhuǎn)化器的前方的排氣管端增設(shè)一前段二次空氣供 應(yīng)管，可配合上述設(shè)于前、后置觸媒轉(zhuǎn)化器之間的后段二次空氣供應(yīng)管， 而同步供給前、后置觸媒轉(zhuǎn)化器充足的氧，或者僅供給后置觸媒轉(zhuǎn)化器充 足的氧，使前置觸媒轉(zhuǎn)化器中的觸媒不僅可以在開(kāi)啟前段二次空氣供應(yīng)管 時(shí)氧化廢氣，更可以在關(guān)閉前段二次空氣供應(yīng)管時(shí)還原廢氣。但其缺點(diǎn)在 于，當(dāng)該前、后段二次空氣供應(yīng)管同時(shí)幵啟時(shí)，二次空氣同時(shí)作用前、后 置觸媒轉(zhuǎn)化器中的觸媒，此時(shí)廢氣中有害的N0x將難以有效的從前、后置 觸媒轉(zhuǎn)化器中被還原無(wú)害的N2及氧02，且前、后段二次空氣供應(yīng)管是由單 一切換閥同步控制其啟、閉時(shí)機(jī)，因此仍然不利于氧化及還原同時(shí)進(jìn)行的 凈化廢氣作用。除上述問(wèn)題以外，前述二專利所說(shuō)明的先前技術(shù)，是將該等觸媒轉(zhuǎn)化 器設(shè)置于一腔室內(nèi)，對(duì)于僅具有限空間的機(jī)車排氣環(huán)境而言，明顯較不適 當(dāng)，且有增加排氣管加工成本的問(wèn)題，上述問(wèn)題需加以改善。發(fā)明內(nèi)容為能克服先前技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的首要目的在于提供一種適用于 機(jī)車引擎的排氣環(huán)境使用的廢氣凈化裝置，可使二供應(yīng)管中的二次空氣被 同時(shí)或單獨(dú)供應(yīng)至與觸媒發(fā)生作用時(shí)，能保有氧化及還原有害廢氣同時(shí)兼 備的雙重效用，以提升觸媒凈化廢氣的效率。本發(fā)明的另一目的是提供披覆有觸媒的多個(gè)轉(zhuǎn)化器，并裝設(shè)于排氣管 所銜接的消音器內(nèi)，以節(jié)省配置空間。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的機(jī)車引擎的廢氣凈化裝置，設(shè)于引擎 排氣管與其相銜接的消音器之間，包含供給二次空氣的一前置供應(yīng)管及一 后置供應(yīng)管，該前置供應(yīng)管與所述引擎排氣端相連接，該后置供應(yīng)管與所 述消音器內(nèi)部相連接。所述消音器內(nèi)具至少二觸媒轉(zhuǎn)化器，介設(shè)于所述二次空氣的前、后置 供應(yīng)管之間，包含一以氧化作用為目的的前置型觸媒轉(zhuǎn)化器，及至少一以 還原作用為目的的中置型觸媒轉(zhuǎn)化器，且該前、中置觸媒轉(zhuǎn)化器之間確保 有一散熱間距，同時(shí)所述消音器內(nèi)有至少一后置型觸媒轉(zhuǎn)化器，介設(shè)于所 述二次空氣的后置供應(yīng)管的后方。如上所述的廢氣凈化裝置，其中所述二次空氣的后置供應(yīng)管上設(shè)有一 電磁閥，接受一引擎控制單元所接收的引擎實(shí)際轉(zhuǎn)速的控制，而在引擎實(shí) 際轉(zhuǎn)速低于該引擎控制單元內(nèi)設(shè)定的一時(shí)速定值時(shí)開(kāi)閥，并于引擎實(shí)際轉(zhuǎn) 速高于該時(shí)速定值時(shí)關(guān)閥。如上所述的廢氣凈化裝置，其中該時(shí)速定值高于弓I擎惰速。如上所述的廢氣凈化裝置，其中該后置型觸媒轉(zhuǎn)化器，在電磁閥開(kāi)閥 時(shí)與廢氣發(fā)生氧化作用，并在關(guān)閥時(shí)與廢氣發(fā)生還原作用。如上所述的廢氣凈化裝置，其中所述二次空氣的后置供應(yīng)管上設(shè)有一流量控制閥，接受一引擎控制單元所接收的引擎實(shí)際排氣溫度的控制，而 于引擎實(shí)際排氣溫度低于該引擎控制單元內(nèi)設(shè)定的一溫度定值時(shí)開(kāi)閥，并 于引擎實(shí)際轉(zhuǎn)速高于該溫度定值時(shí)逐漸關(guān)閥或完全關(guān)閥。其中，該溫度定值高于20(TC 。其中，該后置型觸媒轉(zhuǎn)化器，于所述流量控制閥開(kāi)閥時(shí)與廢氣發(fā)生氧 化作用，于逐漸關(guān)閥時(shí)與廢氣發(fā)生氧化及還原雙重作用，并于完全關(guān)閥時(shí) 與廢氣發(fā)生還原作用。由上述可知，本發(fā)明不僅可讓消音器內(nèi)的復(fù)數(shù)觸媒轉(zhuǎn)換器同時(shí)發(fā)生氧 化及還原的雙重效用之外，也可在因機(jī)車引擎轉(zhuǎn)速或溫度較低而易生成CO 及HC等有害物質(zhì)時(shí)，加強(qiáng)觸媒氧化廢氣中CO及HC的效率，更可在因引 擎轉(zhuǎn)速或溫度較高而易生成N0x有害物質(zhì)時(shí)，加強(qiáng)觸媒還原廢氣中N0x的效 率，故可有效提升廢氣的凈化效率。為能更加詳述本發(fā)明，列舉較佳實(shí)施例以及


如后

圖l:本發(fā)明一實(shí)施方式的配置示意圖。 圖2:本發(fā)明另一實(shí)施方式的配置示意圖。 圖3:圖l所示實(shí)施方式的動(dòng)作示意圖。 圖4:本發(fā)明又一實(shí)施方式的配置示意圖。 圖5:本發(fā)明再一實(shí)施方式的配置示意圖。 圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明1:引擎；10、 13:引擎控制單元；11:飛輪；12:轉(zhuǎn)速檢知器；14: 溫度檢知器；15:引擎排氣歧管；2:排氣管；21、 22:連接管；3:消音 器；4:前置供應(yīng)管；5:后置供應(yīng)管；61、 62、 63:觸媒轉(zhuǎn)化器；7:電 磁閥；8:流量控制閥。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l所示，揭示出本發(fā)明所實(shí)施配置的一種廢氣凈化裝置，設(shè) 于引擎1的廢氣排放端所銜接的一排氣管2及與該排氣管相銜接的一消音 器3之間，包含多個(gè)觸媒轉(zhuǎn)化器61、 62及63，各觸媒轉(zhuǎn)化器61、 62及 63內(nèi)均披覆有鈀(Pd)、鉑(Pt)、銠(Rh)等觸媒，且多個(gè)觸媒轉(zhuǎn)化器61、 62及63經(jīng)由排氣管2與多個(gè)連接管21及22串接于消音器3內(nèi)；也包含 供給二次空氣的一前置供應(yīng)管4及一后置供應(yīng)管5;其中，前置供應(yīng)管4 與引擎l的排氣端相連接，在具體實(shí)施上，該排氣端包含自引擎排氣歧管 15通往排氣管2與消音器3之間的廢氣排放通路，而該前置供應(yīng)管4可連 接于引擎排氣歧管15上(如圖1所示)，或者連接于消音器3前方的排氣 管2內(nèi)(如圖2所示)；且該后置供應(yīng)管5與消音器3內(nèi)部的連接管22相 連接，二次空氣藉由引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排氣端所生成的間歇性負(fù)壓作為動(dòng)力源， 以便經(jīng)由前、后置供應(yīng)管4、 5而分別持續(xù)供應(yīng)至所述消音器3前方的排 氣管2及消音器3內(nèi)。在上述消音器3內(nèi)的多個(gè)觸媒轉(zhuǎn)化器61、 62及63中，有至少二觸媒轉(zhuǎn)化器61及62，介設(shè)于二次空氣的前、后置供應(yīng)管4、 5之間，包含至少 一以氧化作用為目的的前置型觸媒轉(zhuǎn)化器61，及至少一以還原作用為目的 的中置型觸媒轉(zhuǎn)化器62;且前置型觸媒轉(zhuǎn)化器61與中置型觸媒轉(zhuǎn)化器62 之間保有一散熱間距H(如圖1及圖2所示)，以利前置型觸媒轉(zhuǎn)化器61在 與廢氣發(fā)生氧化作用而升高溫度時(shí)，不會(huì)熱傳導(dǎo)到中置型觸媒轉(zhuǎn)化器62 內(nèi)，影響其還原廢氣中有害物質(zhì)的作用；此外，消音器3內(nèi)有至少一后置 型觸媒轉(zhuǎn)化器63,介設(shè)于二次空氣的后置供應(yīng)管5的后方。依據(jù)上述配置，將以圖l所示配置為例，說(shuō)明其使用狀態(tài)如下 當(dāng)引擎啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，二次空氣可通過(guò)排氣端的間歇性負(fù)壓作用力，而 經(jīng)由前、后置供應(yīng)管4、 5持續(xù)導(dǎo)入排氣管2與連接管22內(nèi)(如圖3所示)， 以供應(yīng)充足的氧至前置型觸媒轉(zhuǎn)化器61與后置型觸媒轉(zhuǎn)化器63內(nèi)，令前 置型觸媒轉(zhuǎn)化器61內(nèi)的觸媒能和空燃比(Air/Fuel) ^14. 7的廢氣發(fā)生氧 化作用，也就是先將廢氣中有害的C0及HC充分氧化成無(wú)害的C02及H20; 其間，因中置型觸媒轉(zhuǎn)化器62是設(shè)于前置型觸媒轉(zhuǎn)化器61的后方，且前 置供應(yīng)管4所供入的氧，大部分已被前置型觸媒轉(zhuǎn)化器61所使用，因此 通過(guò)前置型觸媒轉(zhuǎn)化器61凈化后的廢氣空燃比^14.7，因此再透過(guò)中置 型觸媒轉(zhuǎn)化器62中的觸媒，將廢氣中有害的N0x還原成無(wú)害的N2及02;隨 后，廢氣再與后置供應(yīng)管5所供入的二次空氣混合，使其空燃比^14.7， 以利于通過(guò)后置型觸媒轉(zhuǎn)化器63時(shí)，再次將殘留在廢氣中有害的C0及HC 充分氧化成無(wú)害的C(V及H20;以此提升觸媒氧化及還原有害廢氣的雙重 效用。除上述之外，本發(fā)明也包含另一附加實(shí)施方式，特別是在所述前置供 應(yīng)管5可持續(xù)導(dǎo)引二次空氣進(jìn)入排氣管2內(nèi)的情況下，在所述后置供應(yīng)管 5上設(shè)置一電磁闊7(如圖4所示)，連接于一單向閥51的后方，并接受一 引擎控制單元10的控制，控制單元10內(nèi)設(shè)定有一時(shí)速定值C，且引擎1 的飛輪11上或控制油門大小的節(jié)流閥上設(shè)有一轉(zhuǎn)速檢知器12，可檢知引 擎實(shí)際轉(zhuǎn)速，并傳遞至引擎控制單元10內(nèi)與時(shí)速定值C作比對(duì)；該時(shí)速 定值C，可依實(shí)車測(cè)量到廢氣中有較多C0及HC生成量時(shí)的車速臨界值， 作為該時(shí)速定值，且知引擎在惰速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，廢氣中會(huì)有較多C0及HC生成量，因此該時(shí)速定值則以高于引擎惰速者為較佳。據(jù)此，當(dāng)引擎實(shí)際轉(zhuǎn)速低于時(shí)速定值時(shí)，表示引擎所排放的廢氣中CO及HC的生成量高于N0X， 即令電磁閥7開(kāi)閥，導(dǎo)引二次空氣經(jīng)由后置供應(yīng)管5供應(yīng)至后置型觸媒轉(zhuǎn) 化器63，使前、后置型觸媒轉(zhuǎn)化器61、 63中的觸媒均能同時(shí)氧化廢氣中 有害的C0及HC;另當(dāng)引擎實(shí)際轉(zhuǎn)速高于該時(shí)速定值時(shí)，表示引擎所排放 的廢氣中C0及HC的生成量均較少，但NOx的生成仍需加以凈化時(shí)，即令 電磁閥7關(guān)閥，以阻斷二次空氣經(jīng)由后置供應(yīng)管5供應(yīng)至后置型觸媒轉(zhuǎn)化 器63內(nèi)，此時(shí)，引擎排放的廢氣中有害的C0及HC以先被前置型觸媒轉(zhuǎn) 化器61氧化成無(wú)害的C()2及H20，而后在通過(guò)中、后置型觸媒轉(zhuǎn)化器62、 63時(shí)，便可將剩余有害的N0x加強(qiáng)還原成無(wú)害的N2及02，如此一來(lái)，引擎 廢氣將更有利于被妥善的凈化。再者，本發(fā)明也包含再一附加實(shí)施方式，即可將上述時(shí)速定值轉(zhuǎn)變成 一溫度定值T，特別是在所述前置供應(yīng)管5可持續(xù)引導(dǎo)二次空氣進(jìn)入排氣 管2內(nèi)的情況下，在所述后置供應(yīng)管5上設(shè)有一流量控制閥8 (如圖5所示)， 連接于一單向閥51的后方，以接受一引擎控制單元13的控制，該溫度定 值T設(shè)定于控制單元13內(nèi)，且引擎1的廢氣排放端設(shè)有一溫度檢知器14， 可檢知引擎排氣溫度，并傳遞至引擎控制單元13內(nèi)與溫度定值T作比對(duì)； 該溫度定值T是由實(shí)車進(jìn)行測(cè)量取得， 一般配置50C. C.至1000C. C.引擎 排氣量的機(jī)車，其引擎正常排氣溫度是介于20(TC 90(rC的間，據(jù)以判定 當(dāng)引擎溫度高于20(TC時(shí)，所排放的廢氣中會(huì)有較多CO及HC生成量，因 此所設(shè)定的溫度定值以高于20(TC較佳。據(jù)此，可取得與上述相雷同的效 果。綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施示例而己，并非用以限定本發(fā)明； 凡其它未脫離本發(fā)明的等效修飾或置換，均應(yīng)包含于本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種機(jī)車引擎的廢氣凈化裝置，設(shè)于引擎排氣管與其相銜接的消音器之間，包含供給二次空氣的一前置供應(yīng)管及一后置供應(yīng)管，該前置供應(yīng)管與所述引擎排氣端相連接，該后置供應(yīng)管與所述消音器內(nèi)部相連接，其特征在于所述消音器內(nèi)具至少二觸媒轉(zhuǎn)化器，介設(shè)于所述二次空氣的前、后置供應(yīng)管之間，包含一以氧化作用為目的的前置型觸媒轉(zhuǎn)化器，及至少一以還原作用為目的的中置型觸媒轉(zhuǎn)化器，且該前、中置觸媒轉(zhuǎn)化器之間確保有一散熱間距，同時(shí)所述消音器內(nèi)有至少一后置型觸媒轉(zhuǎn)化器，介設(shè)于所述二次空氣的后置供應(yīng)管的后方。
2. 如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中所述二次空氣的后 置供應(yīng)管上設(shè)有一電磁閥，接受一引擎控制單元所接收的引擎實(shí)際轉(zhuǎn)速的控制， 而在引擎實(shí)際轉(zhuǎn)速低于該引擎控制單元內(nèi)設(shè)定的一時(shí)速定值時(shí)開(kāi)閥，并于引擎實(shí) 際轉(zhuǎn)速高于該時(shí)速定值時(shí)關(guān)闊。
3. 如權(quán)利要求2所述機(jī)車的引擎的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中該時(shí)速定值高于引擎惰速。
4. 如權(quán)利要求2所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中該后置型觸媒轉(zhuǎn)化 器，在電磁閥開(kāi)閥時(shí)與廢氣發(fā)生氧化作用，并在關(guān)閥時(shí)與廢氣發(fā)生還原作用。
5. 如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中所述二次空氣的后 置供應(yīng)管上設(shè)有一流量控制閥，接受一引擎控制單元所接收的引擎實(shí)際排氣溫度 的控制，而于引擎實(shí)際排氣溫度低于該引擎控制單元內(nèi)設(shè)定的一溫度定值時(shí)開(kāi) 閥，并于引擎實(shí)際轉(zhuǎn)速高于該溫度定值時(shí)逐漸關(guān)閥或完全關(guān)閥。
6. 如權(quán)利要求5所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中該溫度定值高于200。C。
7. 如權(quán)利要求5所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中該后置型觸媒轉(zhuǎn)化 器，于所述流量控制闊開(kāi)閥時(shí)與廢氣發(fā)生氧化作用，于逐漸關(guān)閥時(shí)與廢氣發(fā)生氧 化及還原雙重作用，并于完全關(guān)閥時(shí)與廢氣發(fā)生還原作用。
全文摘要
一種機(jī)車引擎的廢氣凈化裝置，設(shè)于機(jī)車引擎排氣管與其相銜接的消音器之間，包含多個(gè)觸媒轉(zhuǎn)化器以及供給二次空氣的一前置供應(yīng)管及一后置供應(yīng)管，前置供應(yīng)管與引擎排氣端或消音器前方的排氣管相連接，后置供應(yīng)管與消音器內(nèi)部的連接管相連接；其中，至少二觸媒轉(zhuǎn)化器介設(shè)于二次空氣的前、后置供應(yīng)管之間，包含一以氧化作用為目的的前置型觸媒轉(zhuǎn)化器，及至少一以還原作用為目的的中置型觸媒轉(zhuǎn)化器；且消音器內(nèi)至少有一后置型觸媒轉(zhuǎn)化器，介設(shè)于二次空氣的后置供應(yīng)管的后方，以提升觸媒氧化及還原有害廢氣的雙重效用。
文檔編號(hào)F01N3/28GK101230793SQ20071000366
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月23日
發(fā)明者張文信 申請(qǐng)人:上海釗輝科技有限公司