一种利用蜂窝陶瓷提升汽车动力及零减排的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种利用蜂窝陶瓷提升汽车动力及零减排的方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车技术的不断进步，蜂窝陶瓷的催化燃烧技术引入汽车发动机系统安装在 汽车排放系统中的催化器，可将汽车排出的C0,HC和NOx等有害气体，转变为二氧化碳、水 和氮气，使汽车尾气得W相对净化作为发动机后置处理器，对环境保护起到积极作用。但是 催化燃烧技术如何进一步提高发动机的燃烧效率和能源利用率，既能减排又真正实现清洁 燃烧，是发动机研究的一个新课题。
[0003] 目前国内外汽车发动机的发展日标是节能减排，研究人员已经开始了把催化燃烧 应用于传统的燃烧过程的研究，提出在内燃机的燃烧室和汽缸壁上涂加催化剂，改变缸内 的燃烧过程和内燃机燃烧特性，扩展燃烧极限，提高发动机的燃烧效率，和能源利用率运在 实验中已取得良好效果。但是上述催化效果不尽理想，发动机内的溫度较高，燃油燃烧不 完全，发动机的燃烧效率不高；另外，在内燃机的燃烧室和汽缸壁上涂加催化剂的方法成本 高，改变了发动机的燃烧模式，发动机的整体性能收到影响；未燃烧完全的尾气需要设置专 用的排气装置来排气，使得整体的节油效率降低，安全性低。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种利用蜂窝陶瓷提升汽车动力及零 减排的方法。
[0005] 本发明技术方案如下所述：
[0006] 一种利用蜂窝陶瓷提升汽车动力及零减排的方法，其特征在于，在汽车发动机的 进气口前，放置设有若干开孔的蜂窝陶瓷催化器；所述蜂窝陶瓷催化器上设有催化装置，所 述催化装置上设有催化燃烧的催化剂。
[0007] 进一步的，所述催化剂为巧钦矿型催化剂、六侣酸盐类催化剂或尖晶石型复合氧 化物催化剂。
[0008] 进一步的，所述催化剂为贵金属催化剂。
[0009] 更进一步的，所述贵金属催化剂为Pd、Pt、化、Au中的任意一种。
[0010] 更进一步的，所述催化剂为全金属催化剂。此时，所述催化装置可拆卸的安装于所 述蜂窝陶瓷催化器内，所述催化装置W儀或儀铭合金为载体，所述载体为带状、片状、丸状 或丝状，且所述载体通过化学锻或电锻的方法沉积有所述全金属催化剂。 W11] 进一步的，所述催化剂为W氧化侣为载体的催化剂，此时，所述催化装置W所述 蜂窝陶瓷催化器为支架，在所述蜂窝陶瓷催化器内部涂覆有多孔的α-氧化侣薄层，所述 α-氧化侣薄层内部沉积有活性组分销、钮。 阳〇1引所述α-氧化侣薄层的厚度为0. 13mm。
[0013] 进一步的，所述蜂窝陶瓷为青石蜂窝陶瓷。
[0014] 进一步的，所述蜂窝陶瓷为钦酸侣、钟辉石、氧化侣、碳化娃、莫来石中的任意一 种。
[0015] 进一步的，所述蜂窝陶瓷催化器里的微量催化元素被吸入到发动机的进气歧管与 混合气体混合，一起进入燃烧室，催化元素开始对混合气体起活化作用，在点火前，催化元 素对溫度、压力不断升高的混合气体进行催化燃烧，为点火燃烧作好充分准备，使燃烧反应 的活化能降低，进而加快氧化反应的速率；
[0016] 在催化元素的作用下，燃烧反应加剧，火焰传播速率加快，燃油利用率提高，溫度 和压力也会升高，在行程的中、末段，还未完全燃烧的混合气体借助催化元素的作用进入另 一个高效的催化燃烧过程，使剩余的肥继续氧化反应为C〇2和Η2,过程一直延续到排气管， 达到清洁燃烧的效果。
[0017] 根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明在没有改变汽车发动机任何控 制和基本结构的情况下，改善了发动机的燃烧模式，提升了发动机性能；
[0018] 通过蜂窝陶瓷的催化燃烧作用，福射传热增加，使有效导热系数快速升高，进气将 催化元素带进发动机燃烧室，降低燃烧所需要的溫度，燃料的HC马上与催化剂表面的晶格 氧发生化学反应，空气里的成无法与0 2结合成为NOx，提高发动机的燃烧效率；
[0019] 本发明不需利用排气装备来消C0及NOx的有害物，还达到提升汽车动力和节油减 排的目的，减少油耗达到40%，也可W提高汽车的使用性能及档次，增加安全系数。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明的结构示意图。
[0021] 在图中，1、空气；2、蜂窝陶瓷催化器；3、发动机；4、进气歧管；5、节气口。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图W及实施方式对本发明进行进一步的描述：
[0023] 如图1所示，一种利用蜂窝陶瓷的催化燃烧作用提升汽车动力的方法，在汽车发 动机的进气歧管4前设有节气口 5,该进气歧管4前端还连接开孔率高的蜂窝陶瓷催化器 2,蜂窝陶瓷催化器2上设有催化装置，上设有催化装置上设有催化燃烧的催化剂。
[0024] 催化剂为贵金属催化剂，也可W是巧钦矿型催化剂、六侣酸盐类催化剂或尖晶石 型复合氧化物催化剂等来源丰富、价格低廉、性能优越的非贵金属催化剂。 阳0巧]贵金属催化剂贵金属催化剂为Pd、Pt、化、Au中的任意一种，其分为全金属催化剂 或W氧化侣为载体的催化剂。催化剂为全金属催化剂时，催化装置可拆卸的安装于所述蜂 窝陶瓷催化器内，催化装置W儀或儀铭合金为载体，载体为带状、片状、丸状或丝状，且载体 通过化学锻或电锻的方法沉积有全金属催化剂；催化剂为W氧化侣为载体的催化剂时，催 化装置W蜂窝陶瓷催化器为支架，在蜂窝陶瓷催化器内部涂覆有多孔的、厚度仅为0.13mm 的α-氧化侣薄层，α-氧化侣薄层内部沉积有活性组分销、钮。
[00%] 催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质 不发生改变的物质。催化燃烧是借助催化剂在低溫下（200~400°C)下，实现对有机物的 完全氧化。催化燃烧可W使燃料在较低的溫度下实现完全燃烧，对改善燃烧过程、降低反应 溫度、促进完全燃烧、抑制有毒有害物质的形成等方而具有极为重要的作用，是一个环境友 好的过程，其应用领域不断扩展，已广泛地应用在工业生产与日常生活的诸多方而。
[0027] 催化燃烧是典型的气一固相催化反应，它借助催化剂降低了反应的活化能，使其 在较低的起燃溫度200-300°C下进行无焰燃烧，有机物质氧化发生在固体催化剂表而，同时 产生C0,和&0并放出大量的热量，因其氧化反应溫度低，所W大大地抑制了空气中的N，形 成高溫NO。而目由于催化剂有选择性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物的氧化过程， 使其多数形成分子氮成。与传统的火焰燃烧相比，催化燃烧有着很大的优势：
[0028] (1)起燃溫度低，能耗少，燃烧易达稳定，甚至到起燃溫度后无需外界传热就能完 成氧化反应。
[0029] (2)净化效率高，污染物如NO及不完全燃烧产物等的排放水平较低。
[0030] (3)适应氧浓度范围大，噪音小，无二次污染，燃烧缓和，运转费用低，操作管理也 很方便。
[0031] 本发明通过蜂窝陶瓷的催化燃烧作用，福射传热增加，使有效导热系数快速升高。 进气将催化元素带进发动机燃烧室，降低燃烧所需要的溫度，燃料的HC马上与催化剂表面 的晶格氧发生化学反应。空气里的N2无法与〇2结合成为NOx，提高发动机的燃烧效率。整 个化学过程如下所示：
[0032] C0(气）+ (稀±催化剂）一C0吸附态） 阳03引 C0(吸附态）+妒一C〇2(气）+〇2
[0034]C〇2 (吸附态）一C〇2 (气）+ (稀±催化剂）
[0035] 〇2 (气）巧□ 2 - 20 2
[0036] □ 2表示"晶格氧"
[0037]控类晶格氧选择性催化氧化，W变价金属氧化物为储氧材料，用催化剂的晶格氧 代替气相氧，完成Redox循环，主要包括