НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F01N3/28 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах выпуска двигателей внутреннего сгорания для снижения токсичности отработавших газов.

Известен нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, в корпусе которого размещен реактор, снабженный компенсаторами и катализатором, ограниченными двумя решетками. Причем компенсаторы выполняются в виде двух профилированных решеток-экранов, расположенных снаружи реактора и сообщенных через упоры с решетками реактора (например, авт. св. N 1474299, кл. F 01 N 3/28, 1987).

Недостатком данного технического решения является его недостаточная эффективность ввиду того, что компенсатор не обеспечивает равномерной деформации решеток реактора, что в свою очередь не благоприятно влияет на сохранность катализатора в реакторе, так как вероятность образования свободных зазоров по периферии камеры реактора остается весьма значительной.

Наиболее близким техническим решением заявленному и принятому за прототип является нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Нейтрализатор содержит корпус с входным и выходным патрубками, установленный в нем реактор с катализатором, ограниченный входной и выходной решетками, и компенсатор теплового расширения (авт. св. N 1490308, кл. F 01 N 3/28, 1988).

Данное техническое решение частично устраняет недостатки вышеизложенной конструкции. Однако также не лишено недостатков, как данной конструкции, так и предыдущей, присуща неравномерная тепловая деформация решеток катализатора, так как температурный компенсатор оказывает лишь дискретное воздействие на решетку реактора, оставляя ее периферию без изменения. Кроме того, расположение компенсатора на пути потока препятствует равномерному его распространению по поверхности реактора, что также негативно влияет на эффективность его работы.

Цель изобретения (т. е. технический результат) - повышение эффективности работы, надежности и долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что в нейтрализаторе отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, установленный в нем реактор с катализатором, ограниченный входной и выходной решетками, и компенсатор теплового расширения, он снабжен жалюзями, расположенными на входной и выходной решетках, компенсатор выполнен в виде двух внутренних решеток, жестко связанных с корпусом и размещенных в реакторе с образованием первой и второй камер и компенсационной полости между ними, причем катализатор, размещенный в первой камере, отличается от катализатора, помещенного во второй камере.

Кроме того, жалюзи расположены симметрично относительно продольной оси реактора и выполнены изогнутыми с высотой, увеличивающейся в сторону выпускного патрубка в первой камере и уменьшающейся во второй камере.

Также внутренние решетки расположены соосно и выполнены из биметалла, а в качестве катализатора в первой и второй камерах использованы соответственно медно- кобальтовый и платиново-палладиевый катализатор.

На фиг. 1 показан продольный разрез нейтрализатора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Нейтрализатор содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса 1 размещен реактор 4 с катализатором, ограниченный входной 5 и выходной решетками 6.

Внутри реактора помещен катализатор теплового расширения, выполненный в виде биметаллических чашеобразных решеток 7 и 8, расположенных соосно, жестко связанных периферийными частями с корпусом 1 и образующих первую 9, вторую 10 камеры и компенсационную полость 11. Камеры 9 и 10 заполнены различными по составу катализаторами, в первой камере 9 может быть засыпан медно-кобальтовый, а во второй камере 10 - платиново-палладиевый катализатор.

Входная и выходная решетки 5 и 6 снабжены жалюзями 12, симметрично расположенными относительно продольной оси реактора 4, причем жалюзи выполнены изогнутыми, на входной решетке 5 навстречу потоку, а на выходной решетке 6 по ходу потока. Высота жалюзей 12 в первой камере 9 увеличивается в сторону выпускного патрубка 3, а во второй камере 10 наоборот уменьшается.

Во время работы двигателя проходящие через нейтрализатор отработавшие газы за счет жалюзей 12 переменной высоты равномерно распространяются по объему реактора 4.

В первой камере 9 реактора 4 с медно-кобальтовым катализатором происходит осаждение сажи, тогда как другие канцерогенные вещества отработавших газов нейтрализуются во второй камере 10 с платиново-палладиевым катализатором.

Отработавшие газы вызывают температурную деформацию входной и выходной решеток 5 и 6, что способствует образование свободных от катализатора объемов в камерах 9 и 10 реактора 4. Однако в ту же сторону деформируются внутренние решетки 7 и 8, каждая из которых выполнена из биметалла с определенно подобранным коэффициентом линейного расширения и, следовательно, обладает большим значением последнего нежели решетки 5 и 6, что исключает возможность появления свободных (паразитных объемов) и, как следствие, сохраняет катализатор от механических повреждений и выноса из реактора.

Симметричность конструкции нейтрализатора относительно продольной оси обеспечивает равномерную тепловую деформацию всех его деталей, что положительно влияет на надежность конструкции в целом.

Сочетание жалюзей 12 переменной высоты, внутренних биметаллических решеток 7 и 8, последовательно работающих камер 9 и 10 повышает эффективность очистки отработавших газов двигателя за счет более равномерного распределения потока газов по объему реактора 4 и равномерной температурной деформации внутренних компенсационных решеток 7 и 8. (56) Авторское свидетельство СССР N 1490308, кл. F 01 N 3/28, 1988.

Использование: системы выпуска и очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в корпусе 1 нейтрализатора между входным и выходным патрубками 2 и 3 расположен реактор 4, образованный входной и выходной решетками 5 и 6, которые совместно с внутренними биметалическими решетками 7 и 8 образуют две последовательно расположенные по потоку камеры 9 и 10, заполненные катализаторами различного состава. Входная и выходная решетки 5 и 6 снабжены жалюзями 12, изогнутыми соответственно навстречу потоку газов в решетке 5 и по потоку на решетке 6. Жалюзи 12 имеют переменную высоту, увеличивающуюся на решетке 6. Данные конструктивные особенности способствуют повышению эффективности работы нейтрализатора и повышает его надежность за счет более равномерного распределения теплового потока газов по объему реактора и равномерного линейного расширения деталей реактора и компенсатора, обеспечивающего сохранность катализатора. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленный в нем реактор с катализатором, ограниченный входной и выходной решетками, и компенсатор теплового расширения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен жалюзями, расположенными на входной и выходной решетках, компенсатор выполнен в виде двух внутренних решеток, жестко связанных с корпусом и размещенных в реакторе с образованием первой и второй камер и компенсационной полости между ними, причем катализатор, размещенный в первой и второй камерах, выполнен из различного материала. 2. Нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что жалюзи расположены симметрично относительно продольной оси реактора и выполнены изогнутыми с высотой, увеличивающейся в сторону выпускного патрубка в первой камере и уменьшающейся во второй камере. 3. Нейтрализатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что внутренние решетки расположены соосно и выполнены из биметалла. 4. Нейтрализатор по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что в качестве катализатора первой и второй камер использованы соответственно медно-кобальтовый и платиново-палладиевый катализаторы.