[发明专利]用于催化转化器绝缘件尺寸设计和定位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及尾气处理领域。

背景技术

已知通过将绝缘层插置在催化转化器基底中而降低背压；在纳入本文加以参考的PCT/CA2013/000663的教导下，对于任何给定的应用场合，能够通过本领域的技术人员进行的常规实验而设计适合的绝缘件。

发明内容

形成本发明的一个方面的是用于加快在燃烧发动机的催化转化器基底中的绝缘层的设计，所述燃烧发动机具有包括上限和下限的运行功率范围，基底为在使用时基本上完全地占据除了扩散器锥体之外的催化转化器容器的类型，圆筒形入口管道通向所述催化转化器容器。所述方法包括以下步骤：

i.当燃烧发动机在运行功率范围的下限处运行时，确定在入口管道与催化转化器容器相交之处的最大气体速率点上的气体方向；

ii.当燃烧发动机在运行功率范围的上限处运行时，确定在入口管道与催化转化器容器相交之处的最大气体速率点上的气体方向；以及

iii.限定基准催化转化器基底。

在基准中：

●基底的外部催化区部分围绕基底的内部催化区部分；

●绝缘材料热隔离外部催化区和内部催化区；

●绝缘材料延伸穿过基底并且具有贯穿基底长度的均一剖面；

●均一剖面基本上由两个假想圆柱体和基底的上游表面的相交部限

定；

●每一个假想圆柱体具有：在入口管道直径的1.08和1.20之间的标称内直径；0.8-4毫米的厚度；以及与在入口管道和催化转化器容器相交之处的最大速率点上的气体方向对齐的轴线；

●假想圆柱体中的一个与在运行功率范围的下限处的气体流动相关，并且假想圆柱体中的另一个与在运行功率范围的上限处的气体流动相关。

形成本发明的另一个方面的为一种改进的催化转化器基底，基底是与燃烧发动机一同使用的类型，燃烧发动机具有包括上限和下限的运行功率范围；并且基底还是在催化转化器容器中使用的类型，圆筒形入口管道通向催化转化器容器。

改进包括：基底的内部催化区部分；基底的围绕内部催化区的外部催化区部分；以及热隔离内部催化区和外部催化区的绝缘材料。

绝缘材料延伸穿过基底，并且具有贯穿基底长度的均一剖面。均一的剖面基本上由两个假想圆柱体和基底的上游表面的相交部限定，每一个假想圆柱体具有：在入口管道直径的1.08和1.20之间的标称内直径；0.8-4毫米的厚度；以及与在入口管道和催化转化器容器相交之处的最大速率点上的气体方向对齐的轴线。假想圆柱体中的一个与在运行功率范围的下限处的气体流动相关，并且假想圆柱体中的另一个与在运行功率范围的上限处的气体流动相关。

一旦总览以下详细描述和附图(后者在下文中简略地描述)则本发明的优势、特征和特点对于本领域的技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

图1示出示意性的轴向对称的催化转化器；

图2示出示意性的具有成一定角度的入口的催化转化器；

图3示出示意性的具有弯曲的入口的催化转化器；

图4为类似于图1的视图，示出在入口管道与容器相交之处在运行功率范围的下限处和运行功率范围的上限处的最大气体速率点；

图5为类似于图2的视图，示出在入口管道与容器相交之处在运行功率范围的下限处和运行功率范围的上限处的最大气体速率点；

图6为类似于图3的视图，示出在入口管道与容器相交之处在运行功率范围的下限处和运行功率范围的上限处的最大气体速率点；

图7示出类似于图1的示意性的催化转化器；

图7A为沿图1的段7A-7A的视图；

图8示出类似于图1的示意性的催化转化器；

图8A为沿图7的段8A-8A的视图；

图9示出类似于图1的示意性的催化转化器；

图9A为沿图9的段9A-9A的视图；

图10示出类似于图3的示意性的催化转化器；

图10A为沿图10的段10A-10A的视图；

图11A-D示出作为用于多种在图7中示出类型的催化转化器的绝缘位置的函数的入口背压。

具体实施方式

当前参考图1-3，所述图1-3示出示范性催化转化器系统，能够通过所述示范性催化转化器系统有用地部署本发明：

●图1示出示意性的轴向对称的催化转化器系统22A；

●图2示出示意性的具有成一定角度的入口的催化转化器系统22B；

●图3示出示意性的具有弯曲的入口的催化转化器系统22C。