ГЛУШИТЕЛЬ-НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F01N3/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Известен глушитель-нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий снабженный кольцевым направляющим аппаратом корпус с установленным в нем реактором, во внутренней полости которого размещен полый вытеснитель.

Недостатком известного глушителя-нейтрализатора является высокая теплонапряженность конструкции, что снижает его долговечность.

Наиболее близким к изобретению из известных является выбранный в качестве прототипа глушитель-нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий снабженный кольцевым направляющим аппаратом корпус с установленным в нем реактором, во внутренней полости которого размещен полый вытеснитель.

Однако данное техническое решение имеет недостаточно высокую эффективность нейтрализации отработавших газов из-за недостаточно интенсивного протекания процесса окисления в слое катализатора продуктов неполного сгорания топлива.

Целью изобретения является повышение эффективности нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

Указанная цель достигается тем, что глушитель-нейтрализатор снабжен теплоизолирующим покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность полого вытеснителя, а наружная поверхность последнего выполнена с ячейками турбулизации в виде выемок с глубиной, не превышающей толщину стенки полого вытеснителя.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие изобретение от прототипа, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен глушитель-нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Глушитель-нейтрализатор содержит реактор 1, состоящий из газопроницаемых внутренней и наружной решеток 2, между которыми засыпан катализатор 3, размещаемый в корпусе 4. Во внутренней полости реактора 1 размещен полый вытеснитель 5, наружная поверхность которого выполнена рельефной с ячейками турбулизации в виде выемок 6 с глубиной, не превышающей толщину стенки полого вытеснителя 5, а внутренняя поверхность снабжена теплоизолирующим покрытием 7. В передней части корпуса 4 размещены впускные патрубки 8, образующие с фланцем 9, активным соплом 10 эжектора и корпусом 4 резонансную камеру 11, причем активное сопло 10 совместно с начальной частью реактора 1 и корпусом 4 образует расширительную камеру 12. В выходной стенке корпуса 4 установлены соосно шнековый направляющий аппарат 13 со шнеком 14 и активное сопло 15 выходного эжектора. Корпус 4 заключен в кожух 16 и образует с ним и соплом 15 выходного эжектора наружный эжектор, эжекционная камера 17 которого сообщена в начальной части кожуха 16 с атмосферой патрубком 18 и заканчивается выпускным патрубком 19.

Глушитель-нейтрализатор отработавших газов работает следующим образом.

Отработавшие газы через впускные патрубки 8 проходят резонансную 11 и расширительную 12 камеры, где частично теряется их звуковая энергия и сглаживается пульсация, поступают в реактор 1, с помощью вытеснителя 5 равномерно распределяются по всей длине внутренней газопроницаемой решетки 2, проходят слой катализатора 3, где догорают продукты неполного сгорания топлива, и через наружную газонепроницаемую решетку 2 покидают реактор. Обтекая наружную поверхность вытеснителя 5 с ячейками турбулизации в виде выемок 6, отработавшие газы турбулизируются, образуя смерчеобразные вихревые потоки, направленные к решетке 2, при этом окончательно сглаживаются пульсации газа, значительно интенсифицируется процесс теплоотдачи, в результате чего сокращается время начала функционирования реактора 1, значительно снижается адсорбция токсичных веществ, находящихся в газе, в том числе сажи, на поверхностях реактора 1, повышается эффективность нейтрализации. Наличие на внутренней поверхности вытеснителя 5 теплоизолирующего покрытия 7 способствует более эффективному протеканию процесса окисления продуктов неполного сгорания топлива.

Пройдя слой катализатора 3, газы собираются корпусом 4 и, получив вращательное поступательное движение с помощью шнекового направляющего аппарата 13, направляются внутрь полого вытеснителя 5, уменьшая при этом звуковую энергию потока газов, и через сопло 15 выходного эжектора, ускоряясь, через патрубок 19 выбрасываются в атмосферу. Создавая ускорение в эжекционной камере 17, газы протягивают свежий воздух через патрубок 18, омывая им корпус 4 и реактор 1, снимая тепловые нагрузки и снижая температуру и концентрацию токсичных веществ.

Таким образом, применение в глушителе-нейтрализаторе вытеснителя 5 с наружной поверхностью, выполненной рельефно с ячейками турбулизации в виде выемок 6 с глубиной, не превышающей толщину стенки полого вытеснителя 5, и внутренней поверхностью, снабженной теплоизолирующим покрытием 7, интенсифицирует процесс теплоотдачи, сокращает время начала функционирования реактора 1, снижает адсорбцию примесей на его поверхностях и уровень шума, способствует более полному выгоранию продуктов неполного сгорания топлива, что повышает эффективность нейтрализации отработавших газов.

Использование: для очистки отработавших газов. Сущность изобретения: глушитель-нейтрализатор, имеющий реактор с полым конусообразным вытеснителем, выходной эжектор и направляющий аппарат, снабжен теплоизолирующим покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность полого вытеснителя, а на наружной поверхности вытеснителя выполнены ячейки турбулизации с глубиной, не превышающей толщину стенки полого вытеснителя. 2 ил.

ГЛУШИТЕЛЬ-НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий кожух с впускным и выпускным патрубками, расположенный в кожухе корпус с реактором, выполненным с внутренней полостью и полым конусообразным вытеснителем, имеющим наружную поверхность, обращенную к реактору, внутреннюю поверхность и вершину, направленную к входному патрубку, входной эжектор и направляющий аппарат, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен теплоизолирующим покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность полого вытеснителя, а наружная поверхность последнего выполнена с ячейками турбулизации в виде выемок глубиной, не превышающей толщину стенки полого вытеснителя.