专利名称：催化器净化方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1特征的、用于净化催化器的方法。
背景技术：
各种不同的国家标准或地区标准规定汽油的最低要求。例如EN228(欧洲标准) 描述引入欧洲的无铅汽油(Euro-Super)。另外在国家版DIN EN 2 中还描述无铅的标准 燃料和Superplus燃料(超标号汽油)。在美国，在ASTMD 439 (美国试验与材料协会)中 详细说明汽油。汽油由碳氢化合物、含氧的有机成分的附加物以及用于改善汽油特性的添 加剂构成。另外区分为标准燃料和超级燃料。超级燃料具有用于运行较高压缩的内燃机的 较高防爆能力。此外对于夏天和冬天以及不同地区适用不同的挥发性。如上所述，不同国家适用汽油的极其不同的标准。这不利地意味着，在不同国家中 汽油也可能包含不同的附加物或污物。“污物”例如理解成锰、铝、磷、硅、锆、镁、锌和钙等。 这仅是示例性地列举的，因为在汽油中显然还会存在更多的元素。这些元素尤其是锰可以不利地察觉为在内燃机的排气设备中的催化器的迎流端 面上的沉积物。这会继续进行，直到超过90%的催化器端面被沉积物封闭，以至形成不再允 许内燃机运行的排气背压，即内燃机缺乏功率和转矩。通常这种污染的催化器在车间维修 中被更换，这对于消费者来说是非常昂贵和费时的。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种怎样能避免更换这样污染的催化器的措施。上述目的通过在权利要求1的特征部分中的方法步骤解决。通过按本发明的净化方法，排气背压实际上又达到像新催化器一样的程度。同样 催化器启动、熄灯温度(该温度是催化器具有其全部转化特性的50%时的温度)的到达又 达到正常老化的催化器的状态。对于有害物质例如碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧 化合物(NOx)的转化特性实际上又达到正常老化的催化器的特性。按权利要求2至4的方法步骤是三种特别优选的方案，以用于开放被沉积物污染 的催化器的端面。按权利要求5在试验中干冰(CO2)或胡桃粒料证实为尤其有利的，所述干冰或胡 桃粒料较少研磨地作用，例如作为喷砂或喷玻璃珠(Glasperlenstrahlen)。最好的结果通 过干冰得到，因为在此附加地产生热震的效果，所述热震基本上使沉积物脱离载体材料。按权利要求6的压力范围同样在试验中已经证实为特别适合的。
下面借助于五个附图详细解释本发明。图1显示污染的催化器的端面的照片；图2显示按本发明净化的催化器的端面的照片；
图3显示在催化器之前存在的排气背压的曲线图，各排气背压针对污染的催化 器、新的催化器、按本发明净化的催化器；图4在两个曲线图中显示污染的催化器、新的催化器、净化的催化器的催化器启 动性能；图5在三个曲线图中显示污染的催化器、新的催化器、净化的催化器的碳氢化合 物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)的转化。
具体实施例方式下面在图1至5中相同的附图标记对于相同的构件适用。图1显示被沉积物2污染的催化器1的端面的照片，该催化器设置在催化器壳体 3中。分析已经显示，沉积物2尤其包括锰，所述沉积物在内燃机运行过程中封闭在排气设 备中的催化器1的被内燃机的废气流入的端面。为了降低因此产生的、提高的、导致减小的功率和转矩的排气背压，按本发明建 议，开放催化器1的端面；向所述端面施加掺有粒料的压缩空气，直到基本上去除沉积物； 并且紧接着重新封闭催化器的端面的开放性。催化器的端面的开放和重新封闭可以通过三种不同的方法实现1.催化器连同其催化器壳体从排气设备拆卸，并且通过催化器连同其催化器壳体 重新安装到排气设备中而封闭开放性。2.通过沿废气的流动方向在污染的端面之前机械地打开催化器壳体实现开放，并 且通过机械地封闭开放性而实现开放性的封闭。在此例如可以涉及钻孔、铣削、锯切、折曲 等，紧接着重新焊补开放性。3.通过沿废气的流动方向在污染的端面之前从催化器壳体去除λ探针而实现开 放，并且通过将λ探针重新安装到催化器壳体中而实现开放性的封闭。尤其优选地干冰(CO2)或胡桃粒料用作为这样的粒料。在试验中已经证实，优选这 两种方法即喷砂或喷玻璃珠，因为催化器蜂窝在这种方法中由于较小的研磨不被毁坏。另 外干冰还具有如下有利的特性，即通过在催化器蜂窝与干冰之间的温度差引起，产生强烈 的温度突变，该温度突变导致所谓的热震，该热震尤其有效地使沉积物脱离。另外压缩空气 尤其优选具有1 15巴之间的超压，因为在这个压力范围内净化作用是最大的。图2显示按本发明净化的催化器1在其催化器壳体3中的照片，它实际上不再有 沉积物2。在下面的附图3至5中现在解释按本发明的净化方法的积极作用。图3在曲线图中对于新的催化器1 (倒立的三角)，对于在51000km行驶里程之后 的、被沉积物2堵塞了约90%的催化器1 (十字)以及对于按本发明净化的催化器1 (点)， 显示在催化器1上在其流入面上的排气背压。在Y轴上记录在催化器1的流入面上的在 0 850毫巴范围的排气背压。X轴描述在75 ^^g/h(千克/小时)范围中的废气通 过量。第一次测量在M90转/分时执行，第二次测量在5000转/分时执行。新的催化 器1在M90转/分时具有大约50毫巴的排气背压，在5000转/分时具有大约148毫巴。 被沉积物2堵塞了约90%的催化器1在M90转/分时具有将近500毫巴的排气背压。在5000转/分时内燃机在满载时、在催化器前的排气背压大于1. 8巴时提供最大30Nm(牛. 米)。在按本发明净化催化器1的气体流入面之后，排气背压按有利的方式下降到几乎是新 催化器1具有的值。这通过箭头表示。图4在两个曲线图中显示催化器启动性能，即借助于HC转化和CO转化达到转化 温度(熄灯温度)的温度特性。通过Y轴记录0 100%的HC转化率和CO转化率。通过 X轴描述在催化器1之前220 540°C的废气温度。每个曲线图显示四个字符，即第一个字符用于新的催化器1 (倒立的三角)，第二 个字符用于具有62000km行驶里程的但没有污染的催化器1 (正立的三角)，第三个字符用 于具有51000km行驶里程的、其端面被沉积物2堵塞了约90%的催化器1 (十字)，并且第 四个字符用于按本发明净化的催化器1 (点)。不管对于HC转化还是对于CO转化显而易见的是，用于新的催化器1的启动温度 大约为290°C。用于具有约62000km行驶里程的但没有沉积物2的催化器1的温度相应约 为340°C。对于具有约51000km的行驶里程的并且被沉积物2堵塞了约90%的催化器1，这 个值对于HC转化恶化到约450°C并且对于CO转化恶化到约430°C。在净化之后这个值不 管对于HC转化还是对于CO转化相应改善到约330°C并且从而与具有62000km行驶里程的 没有沉积物2的催化器1是可比较的。这种改善又通过箭头示意表示。图5在三个曲线图中显示在催化器1上的HC转化、CO转化和NOx转化。Y轴相应 记录以％为单位的转化率。X轴表示0.99 1.005的λ值。如在图4中测量新的催化器1 (倒立的三角)、没有沉积物2的具有62000km行驶 里程的催化器(正立的三角)、具有51000km行驶里程的并且由于沉积物2而堵塞约90% 的催化器1 (十字)和具有约51000km行驶里程的按本发明净化的催化器1 (点)。清晰可 见，对于具有沉积物2的催化器，转化率即不管是对于HC转化、CO转化还是NOx转化又都下 降，以及在按本发明净化之后极其明显地改善催化器转化率。因此催化器1通过按本发明的净化不必再更换并且在净化之后基本上回到其正 常的转换特性。在上述试验中净化用干冰(CO2)执行，其中采用Cold Jet公司的装置 "Microclean，，。附图标记列表1催化器2沉积物3催化器壳体
权利要求
1.在内燃机的排气设备中的催化器的端面的净化方法，所述端面被沉积物尤其是锰污 染并且被废气流入，其特征在于如下方法步骤开放催化器的端面；向端面施加掺有粒料的压缩空气，直到基本上去除沉积物； 封闭催化器的端面的开放性。
2.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于通过催化器连同其催化器壳体从排气设备拆卸而实现开放；并且 通过催化器连同其催化器壳体安装到排气设备中而实现开放性的封闭。
3.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于 通过机械地打开催化器壳体实现开放；并且 通过机械地封闭开放性实现开放性的封闭。
4.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于 通过从催化器壳体去除λ探针实现开放；并且 通过将λ探针安装到催化器壳体中实现开放性的封闭。
5.根据权利要求1至4任一项所述的净化方法，其特征在于粒料采用干冰(CO2)或胡 桃粒料。
6.根据权利要求1至5任一项所述的净化方法，其特征在于压缩空气具有在1 15 巴之间的超压。
全文摘要
本发明涉及一种在内燃机的排气设备中的催化器的端面的净化方法，所述端面被沉积物尤其是锰污染并且被废气流入，其特征在于如下方法步骤开放催化器的端面；向端面施加掺有粒料的压缩空气，直到基本上去除沉积物；封闭催化器的端面的开放性。当排气背压由于沉积物对于正常的内燃机运行过大时，不必更换催化器并且催化器在净化之后基本上回到其正常的转换特性。
文档编号B08B5/02GK102061967SQ20101052079
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月27日 优先权日2009年11月17日
发明者M·布内夫斯基, M·里泽, R·齐默尔 申请人:宝马股份公司