ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F02B75/10 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ДВС для снижения уровня шума выхлопа и очистки отработавших газов.

Известен двигатель внутреннего сгорания, у которого непосредственно за выпускным коллектором установлены эжектор и катализатор (патент США N 3045422, кл. F 01 N 3/10, опубл. 1962).

Однако в известной конструкции не предусмотрены средства глушения шума выхлопа.

Известна выпускная система ДВС, содержащая эжектор для смешивания отработавших газов с воздухом, катализатор в корпусе и глушитель шума, соединенные между собой трубопроводами (а.с. СССР N 1719674, кл. F 01 N 7/08, опубл. 1992).

Известная система принята за прототип.

Однако в известной системе эжектор и катализатор установлены после глушителя; система имеет недостаточную эффективность.

Задача изобретения - повышение эффективности работы системы.

Поставленная задача достигается тем, что выпускная система ДВС содержит устройство для смешивания отработавших газов с воздухом, представляющее собой эффективный пневматический эжектор, катализатор в корпусе и глушитель шума, соединенные между собой трубопроводами, при этом эжектор и катализатор установлены непосредственно за выпускным коллектором двигателя, а глушитель шума имеет один или несколько сепараторов, накопитель с катализатором и эжектором. Каждый из сепараторов имеет расширительную камеру, конус с лопастными направляющими и конические щелевые отражатели. Накопитель снабжен легкосъемной крышкой.

Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показана выпускная система ДВС;
на фиг. 2 - глушитель;
на фиг. 3 - сечение по А-А фиг. 2;
на фиг. 4 - глушитель (вариант компоновки);
на фиг. 5 - сечение Б-Б фиг. 4.

Двигатель внутреннего сгорания 1 содержит выпускной коллектор 2, непосредственно за которым установлены эжектор 3 и катализатор 4 (в зоне наиболее высокой температуры отработавших газов), что способствует наиболее активному доокислению несгоревших остатков топлива и резкому снижению уровня токсичности отработавших газов. Эжектор 3, катализатор 4 и глушитель 5 соединены между собой трубопроводами 6.

Глушитель (фиг. 2 - 5) имеет входной патрубок 7, один или несколько сепараторов, каждый из которых имеет конус 8 с лопастными направляющими 9, закручивающими поток газов, расширительную камеру 10 для снижения пульсации газов и щелевые отражатели 11 для разделения потока.

Конус снабжен суженной частью 12. Кроме того, глушитель имеет накопитель 13 для сбора отделенных от газа взвешенных частиц с катализатором 14 и эжектором 15.

Сепараторы могут быть разделены перегородками 16 (фиг. 2).

Выпускная система ДВС работает следующим образом.

Отработавшие газы из коллектора 2 двигателя 1 поступают в эжектор 3, который всасывает атмосферный воздух и смешивает его с потоком отработавших газов.

На выходе из коллектора 2 двигателя отработавшие газы имеют температуру до 900^o, поэтому после смешивания воздуха с газами начинается активный процесс доокисления продуктов неполного сгорания топлива кислородом воздуха. Более активному процессу доокисления газов способствует катализатор 4, через который далее пропускается поток газов. Уровень токсичности газов после доокисления резко снижается.

Затем через входной патрубок 7 пульсирующий поток отработавших газов поступает в конус 8 глушителя 5, с помощью лопастных направляющих 9 получает вращательное движение, проходя на большой скорости через суженную часть конуса 12, меняет направление на 180^o с помощью конических отражателей 11 и попадает в расширительную камеру 10. В конусе 8 и расширительной камере 10 происходит сглаживание пульсаций потока, а с помощью конических щелевых отражателей 11 происходит разделение его на две составляющие, при этом легкая фракция устремляется в расширительную камеру 10, а взвешенные частицы через щели между отражателями сбрасываются в накопитель 13. Эжектор 15 создает разрежение в накопителе 13, что способствует более эффективному отделению взвешенных частиц от газа. Накопитель 13 имеет легкосъемную крышку, обеспечивающую удаление из накопителя в процессе эксплуатации двигателя взвешенных частиц.

Предлагаемая выпускная система ДВС имеет простую и, следовательно, надежную конструкцию и позволяет эффективно очистить отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания как от токсичных соединений углерода, так и взвешенных частиц.

Выпускная система ДВС содержит устройство для смешивания отработавших газов с воздухом, представляющее собой эффективный пневматический эжектор, катализатор в корпусе и глушитель шума, соединенные между собой трубопроводами, при этом эжектор и катализатор установлены непосредственно за выпускным коллектором двигателя. Глушитель шума имеет один или несколько сепараторов, накопитель с катализатором и эжектором, каждый из сепараторов имеет расширительную камеру, снижающую пульсацию отработавших газов, конус с лопастными направляющими, закручивающими поток газов, один или несколько щелевых отражателей. Предлагаемая конструкция обеспечивает эффективную очистку отработавших газов как от токсичных соединений углерода, так и от химически вредных взвешенных частиц. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Выпускная система двигателя внутреннего сгорания, содержащая эжектор для смешивания отработавших газов с воздухом, катализатор в корпусе и глушитель шума, соединенные между собой трубопроводами, отличающаяся тем, что эжектор и катализатор установлены непосредственно за выпускным коллектором двигателя, а глушитель имеет один или несколько сепараторов, накопитель с катализатором и эжектором. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что сепаратор имеет расширительную камеру, конус с лопастными направляющими и конические щелевые отражатели. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что накопитель имеет легкосъемную крышку.