НЕЙТРАЛИЗАТОР ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ Российский патент 1994 года по МПК F01N3/00 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкциям нейтрализатора выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.

Нейтрализатор выхлопных газов является одним из основных узлов, обеспечивающих чистоту атмосферы. В нем происходит доокисление оставшихся после сгорания органического топлива в среде воздуха токсичных газообразных продуктов (СО, СН, бензопирен) и оксидов азота.

Известна конструкция термического нейтрализатора выхлопных газов, состоящего из корпуса с впускным и выпускным патрубками, одной из двух жаровых труб-вставок, установленных в корпусе, патрубка подвода дополнительного воздуха.

Недостатками аналога являются низкая эффективность, большой объем и относительно высокое гидравлическое сопротивление нейтрализатора.

Известна конструкция нейтрализатора выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, принятого за прототип, содержащего выхлопную трубу двигателя, установленного в ней дроссельного устройства (например, труба Вентури), в узком сечении которого имеются каналы подвода атмосферного воздуха, которые через кольцевой коллектор сообщены с всасывающим патрубком, в котором установлена заслонка для регулирования количества всасываемого воздуха.

Недостатком прототипа является также относительно низкая эффективность доокисления продуктов неполного сгорания в выхлопных газах из-за плохого перемешивания их с всасываемым воздухом и как следствие большие габариты нейтрализатора.

Изобретение решает задачу повышения эффективности нейтрализации выхлопных газов и снижения габаритов нейтрализатора.

Это достигается тем, что нейтрализатор выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, имеющего дроссельную заслонку с педалью, содержащий дроссельное устройство, выполненное, например, в виде трубы Вентури, снабженное кольцевым коллектором и сообщенными с ним каналами для подвода воздуха, всасывающий патрубок с кольцевым коллектором дополнительно снабжен завихрителем потока, выполненным в виде лопаток, а выходы каналов для подвода воздуха размещены между лопатками завихрителя и расположены на входе упомянутого завихрителя, причем поверхность дроссельного устройства и лопаточного завихрителя выполнены с каталитическим покрытием, а управляемая заслонка всасывающего патрубка кинематически связана с педалью дроссельной заслонки двигателя.

На чертеже изображена конструктивная схема нейтрализатора выхлопных газов.

Нейтрализатор содержит выхлопную трубу 1 двигателя, дроссельное устройство 2 (трубу Вентури) с кольцевым коллектором 3 и каналами 4 подвода воздуха, всасывающий патрубок 5 с заслонкой 6, педаль 7 управления заслонкой, лопаточный завихритель 8.

Нейтрализатор выхлопных газов работает следующим образом.

Выхлопные газы, например, из двигателя внутреннего сгорания по выхлопной трубе 1 поступает в дроссельное устройство 2, в котором за счет уменьшения сечения происходят разгон и одновременная закрутка газа в лопаточном завихрителе 8. Вследствие этого статическое давление в межлопаточных каналах завихрителя 8 падает и происходит подсос воздуха в них из атмосферы по всасывающему патрубку 6, кольцевой коллектор 4 и каналы 3. За счет разгона и закрутки потока возникает высокая турбулентность потока, что приводит к интенсивному перемешиванию выхлопных газов с подсасываемым из атмосферы воздухом, благодаря чему происходит более полное и быстрое окисление присутствующих в выхлопных газах вредных газообразных примесей. Интенсивность окисления еще более повышается воздействием катализатора, нанесенного на внутреннюю поверхность дроссельного устройства и на поверхность лопаточного завихрителя.

Установка лопаточного завихрителя в узком сечении дроссельного устройства, покрытие их поверхностей катализатором и синхронное управление заслонкой всасывающего патрубка с дроссельной заслонкой двигателя позволяют при минимальном количестве подсасываемого атмосферного воздуха эффективно нейтрализовать вредные газообразные компоненты выхлопных газов двигателя, тем самым уменьшить их выброс в атмосферу, а также уменьшить габариты нейтрализатора.

Использование: нейтрализация выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в горловине дроссельного устройства (трубе Вентури) дополнительно установлен завихритель, на входе в межлопастные каналы которого размещены каналы подвода воздуха из атмосферы. На внутреннюю поверхность дроссельного устройства и поверхность завихрителя нанесен катализатор. Заслонка, установленная во всасывающем патрубке, синхронно связана с дроссельной заслонкой двигателя. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. НЕЙТРАЛИЗАТОР ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ двигателя внутреннего сгорания, имеющего дроссельную заслонку с педалью, содержащий дроссельное устройство, установленное в выхлопной трубе двигателя, выполненное в виде трубы Вентури, снабженное кольцевым коллектором и соединенными с ним каналами для подвода воздуха, всасывающий патрубок с управляемой заслонкой, сообщенный с кольцевым коллектором, отличающийся тем, что нейтрализатор снабжен завихрителем потока, выполненным в виде лопаток, а выходы каналов для подвода воздуха размещены между лопатками завихрителя и расположены на входе завихрителя. 2. Нейтрализатор по п.1, отличающийся тем, что поверхности дроссельного устройства и лопаточного завихрителя выполнены с каталитическим покрытием. 3. Нейтрализатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что управляемая заслонка всасывающего патрубка кинематически связана с педалью дроссельной заслонки двигателя.