ЧЕТЫРЕХХОДОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ КОНВЕРСИИ ДЛЯ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ВЫБРОСОВ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Система для обработки выбросов ниже по ходу потока от бензинового двигателя прямого впрыска топлива для обработки выхлопного потока, содержащего углеводороды, монооксид углерода, оксиды азота и твердые частицы, причем система для обработки выбросов, содержащая каталитический фильтр для улавливания твердых частиц, содержит:
каталитический материал трехходового нейтрализатора (TWC), который проникает в стенки фильтра для улавливания твердых частиц;
где каталитический фильтр для улавливания твердых частиц имеет покрытую пористость, которая меньше чем непокрытая пористость фильтра для улавливания твердых частиц.
2. Система для обработки выбросов по п. 1, где нет наслаивания каталитического материала на поверхность стенок фильтра для улавливания твердых частиц, за исключением необязательно в областях перекрывающего слоя типа "washcoat".
3. Система для обработки выбросов по п. 1, где покрытая пористость линейно пропорциональна загрузке слоя типа "washcoat" каталитического материала TWC.
4. Система для обработки выбросов по п. 1, где покрытая пористость составляет от 75 до 98% от непокрытой пористости.
5. Система для обработки выбросов по п. 4, где покрытая пористость составляет от 80 до 95% от непокрытой пористости.
6. Система для обработки выбросов по п. 1, где покрытое противодавление каталитического фильтра для улавливания твердых частиц не наносит ущерба производительности двигателя.
7. Система для обработки выбросов по п. 1, где для загрузки слоя типа "washcoat" до около 60 г/л, каталитический фильтр для улавливания твердых частиц имеет покрытое противодавление, которое на 15% ± 3% или менее больше по сравнению с непокрытым противодавлением.
8. Система для обработки выбросов по п. 1, где фильтр для улавливания твердых частиц содержит 200 - 300 ячеек на квадратный дюйм (CPSI) и имеет толщину стенки в интервале 6 - 14 мил, причем каталитический фильтр для улавливания твердых частиц имеет покрытое противодавление, которое на 50% или менее больше по сравнению с непокрытым противодавлением.
9. Система для обработки выбросов по п. 1, где фильтр для улавливания твердых частиц имеет средний диаметр пор в интервале от около 13 до около 25 мкм.
10. Система для обработки выбросов по п. 1, где фильтр для улавливания твердых частиц имеет толщину стенки в интервале около 6 мил (152 мкм) до около 14 мил (356 мкм) и непокрытую пористость в интервале от 55 до 70%.
11. Система для обработки выбросов по п. 1, где каталитический материал TWC образован из одной композиции типа "washcoat", которая проникает во входную сторону, выходную сторону, или и ту и другую сторону фильтра для улавливания твердых частиц.
12. Система для обработки выбросов по п. 11, где первый один слой типа "washcoat" присутствует на входной стороне вдоль до около 0-100% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного выше по ходу потока конца, а второй один слой типа "washcoat" присутствует на выходной стороне вдоль до около 0-100% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного ниже по ходу потока конца, где по меньшей мере один из первого и одного слоев типа "washcoat" присутствует в количестве > 0%.
13. Система для обработки выбросов по п. 12, где первый один слой типа "washcoat" присутствует на входной стороне вдоль до около 50-100% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного выше по ходу потока конца, а второй один слой типа "washcoat" присутствует на выходной стороне вдоль до около 50-100% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного ниже по ходу потока конца.
14. Система для обработки выбросов по п. 13, где первый один слой типа "washcoat" присутствует на входной стороне вдоль до около 50-55% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного выше по ходу потока конца, а второй один слой типа "washcoat" присутствует на выходной стороне вдоль до около 50- 55% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного ниже по ходу потока конца.
15. Система для обработки выбросов по п. 11, где один слой типа "washcoat" присутствует на входной стороне вдоль до около 100% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного выше по ходу потока конца, и на выходной стороне нет слоя типа "washcoat".
16. Система для обработки выбросов по п. 11, где один слой типа "washcoat" присутствует на выходной стороне вдоль до около 100% длины по оси фильтра для улавливания твердых частиц от расположенного ниже по ходу потока конца, и на входной стороне нет слоя типа "washcoat".
3
17. Система для обработки выбросов по п. 1, содержащая каталитический материал TWC в количестве в интервале от около 1 до около 5 г/дюйм (от около 60 до около 300 г/л).
18. Система для обработки выбросов по п. 1, где непокрытая пористость представляет собой процент объема пор фильтра для улавливания твердых частиц относительно объема фильтра для улавливания твердых частиц и находится в интервале от 55 до 70%.
19. Система для обработки выбросов по п. 1, где каталитический материал TWC содержит родий, палладий, оксид церия или композит оксида церия, и оксид алюминия.
20. Система для обработки выбросов по п. 1, где фильтр для улавливания твердых частиц содержит кордиерит, оксид алюминия, карбид кремния, титанат алюминия, или муллит.
21. Каталитический фильтр для улавливания твердых частиц, расположенный в системе для обработки выбросов ниже по ходу потока от бензинового двигателя прямого впрыска топлива, для обработки выхлопного потока, содержащего углеводороды, монооксид углерода, оксиды азота и твердые частицы, причем каталитический фильтр для улавливания твердых частиц содержит:
фильтр для улавливания твердых частиц, имеющий толщину стенки в интервале от около 6 мил (152 мкм) до около 14 мил (356 мкм) и пористость в интервале от 55 до 70%; и
3
каталитический материал трехходового нейтрализатора (TWC) в количестве в интервале от около 1,0 до около 4 г/дюйм (120-244 г/л);
где каталитический материал TWC проникает в стенки фильтра для улавливания твердых частиц.
22. Способ обработки выхлопного газа, содержащего углеводороды, монооксид углерода, оксиды азота и твердые частицы, причем способ включает:
получение каталитического фильтра для улавливания твердых частиц по п. 21; и
расположение каталитического фильтра для улавливания твердых частиц ниже по ходу потока от бензинового двигателя прямого впрыска топлива;
где при работе двигателя выхлопной газ из бензинового двигателя прямого впрыска топлива контактирует с каталитическим фильтром для улавливания твердых частиц.
23. Способ получения каталитического фильтра для улавливания твердых частиц, причем способ включает:
получение фильтра для улавливания твердых частиц;
образование суспензии каталитического материала трехходового нейтрализатора (TWC), имеющей значение pH в интервале от 2 до 7; и
проникновение каталитического материала TWC в стенку фильтра для улавливания твердых частиц с образованием каталитического фильтра для улавливания твердых частиц, так что каталитический фильтр для улавливания твердых частиц имеет покрытую пористость, которая меньше чем непокрытая пористость фильтра для улавливания твердых частиц.
24. Способ по п. 23, где суспензия имеет динамическую вязкость в интервале от около 5 до менее 40 мПа⋅с при 20°C и содержание твердых веществ 0-25 мас. % твердых веществ.
25. Способ по п. 23, где значение pH находится в интервале от 3 до 5.
26. Способ по п. 23, где нет наслаивания каталитического материала на поверхность стенок фильтра для улавливания твердых частиц, за исключением необязательно в областях перекрывающего слоя типа "washcoat".
27. Способ по п. 23, где покрытая пористость линейно пропорциональна загрузке слоя типа "washcoat" каталитического материала TWC.
28. Способ по п. 23, где покрытая пористость составляет от 75 до 98% от непокрытой пористости.
29. Способ по п. 23, где покрытая пористость составляет от 80 до 95% от непокрытой пористости.
30. Способ по п. 23, где покрытое противодавление каталитического фильтра для улавливания твердых частиц не наносит ущерба производительности двигателя.
31. Способ по п. 23, где для загрузки слоя типа «washcoat» 60 г/л, каталитический фильтр для улавливания твердых частиц имеет покрытое противодавление, которое на 15% ± 3% или менее больше по сравнению с непокрытым противодавлением.
32. Способ по п. 23, где фильтр для улавливания твердых частиц содержит 200-300 ячеек на квадратный дюйм (CPSI) и имеет толщину стенки в интервале 6-14 мил, причем каталитический фильтр для улавливания твердых частиц имеет покрытое противодавление, которое на 50% или менее больше по сравнению с непокрытым противодавлением.