Каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F01N3/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, снабженным устройством очистки отработавших газов, а именно к каталитическим нейтрализаторам.

Цель изобретения - повышение эффективности на режимах малых нагрузок.

На чертеже показан каталитический нейтрализатор.

Каталитический нейтрализатор отработавших газов содержит корпус 1 с торцовыми стенками 2 и 3, входным и выходным патрубками 4 и 5 В корпусе 1 установлен цилиндрический реактор с внутренней и наружной решетками 6 и 7 Мехду решетками 6 и 7 размещен гранулированный катализатор 8 В верхней части, отделенной кольцом 9, размещена теплоизоляция 10. Внутри внутренней решетки 6 размещен гофрированный цилиндр 11 с образованием кольцевого зазора 12 Гофрированный цилиндр 11 жестко связан с торцовыми стенками 2 и 3 корпуса 1 и снабжен внутренней трубой 13 с наружным теплоизоляционным покрытием 14 с образованием кольцевого проходного канала Один конец трубы 13 жестко связан с торцовой стенкой 2 корпуса 1 со стороны его выходного патрубка 5 и выполнен с впускными ОМНРГН1 15 а другой коней трубы 13 выполнен с коническим срезом 16 вершина которого направлена внутрь трубы 13 Торцовая стенка 3 снабжена коническим

о

00

ч| со го ю

наступим 17 с образованием vnopa между последним исрезом 16 грубы 13 На стенке 3 выполнены выпускные окна 18. расположенные между выступом 17 и гофрированным цилиндром 11. На трубе 13 установлен воздушный фильтр 19 Выпускные окна 18 сообщены с впускным коллектором 20 двигателя 21 внутреннего сгорания

Эффективность очистки отработавших газоп от продуктов неполно о сгорания топлива зависит в значительной степени от температуры отработавших газов, которая на холостом ходу и малых нагрузках снижается до 120 150° С, а по мере ее увеличения достигает до 700° С. I )ачало работы каталитического нейтрализатора с платиновым катализатором находится в диапазоне 180 220° С и зависит от качества изготовления а 1акже от степени загрязненности его поверхности. Загрязнение катализатора особенно интенсивно при неработающем нейтрализаторе, т е на режиме холостого хода и малых нагрузках. Отмеченное обстоятельство усугубляет несоответствие температур в системе двигатель нейтрализатор. Нейтрализаторы имеют температурную деформацию внутренней решетки, близкую к 5 мм, при достаточно высокой чувствительности к изменению температур (аза. Эта особенность используется для обеспечения Функции управления рабочим органом в зависимости от нагрузки двигателя, которая 7есносвязана с температурой газа

При работе двигателя на всех его режима о:работавшие газы из выпускного коллектора 22 поступают во впускной патрубок 1 и проходят через катализатор 8 далее между внутренней решеткой 6 и гофрированным цилиндром 1 1, поступают в выпускной патрубок 5, при этом тепло отработавших газов передается гофрированному цилиндру 11.

Воздух во впускной коллектор 20 поступает через фильтр 19 но его путь зависит от режима работы двигателя, причем управление осуществляется за счет линейного удлинения вну 1 репной цилиндрической решетки 6 Пои работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках линейное удлинение решетки б незначительное и труба 13.закрепленная на торцовой стенке 2 части корпуса 1 образует на срезе с коническим выступом 17 минимальный зазор, а поток воздуха во впускной коллектор 20 из фильтра 19 поступает через окна 15 и 18 При этом температура отработавших газов возрастает и в еще ботьшей степени подогревает воздух на впуске до состояния условного равновесия тепловых потоков

При увеличении нагрузки и температуры отработавших газов за счет линейного удлинения цилиндрической решетки 6 труба 13 поднимается вверх с образованием кольцевого зазора с выступом 17. и часть потока

воздуха поступит в коллектор 2 по внутренней полости трубы, т.к. окна 15 создают определенное сопротивление Это сопротивление оказывает положительное влияние в зоне малых и средних нагрузок, а

в зоне больших их роль полностью исключается за счет максимального удлинения решетки 6 и образования достаточно большого зазора между выступом 17 и срезом трубы 13 причем изоляция трубы 13

практически исключает подогрев воздуха на больших нагрузка двигателя

Формула изобретения

Каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с торцовыми стенками, входным и выходным патрубками и установленный в корпусе цилиндрический

реактор с внутренней и наружной решетками и размещенным между ними гранулированным катализатором, отли чающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности на режимах малых нагрузок, он дополнительносодержитполый

гофрированный цилиндр, размещенный внутри внутренней решетки реактора с образованием в последней кольцевого зазора, жестко связанный с торцовыми стенками

корпуса и снабженный внутренней трубой с наружным теплоизоляционным покрытием с. образованием кольцевого проходного канала, причем один конец трубы жестко связан с торцовой стенкой корпуса со стороны

5 его выходного патрубка и выполнен с впускными окнами, а другой конец трубы выполнен с коническим срезом, вершина которого направлена внутрь последней, торцовая стенка корпуса со стороны его входного пат0 рубка снабжена коническим выступом с образованием зазора между последним и коническим срезом трубы и выполнена с выпускными окнами, расположенными между коническим выступом и гофрирован5 ным цилиндром

|Й±Р

,- /-9

Изобретение позволяет повысить эффективность на режимах малых нагрузок. Воздух во впускной коллектор 20 поступает через фильтр 19, но его путь зависит от режима работы двигателя, управление осуществляется за счет линейного удлинения внутренней цилиндрической решетки 6. При работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках линейное удлинение решетки 6 незначительно и трубп 13. закрепленная на торцовой стенке 2. образует на срезе с выступом 17 минимальный зазор, а поток воздуха во впускной коллектор 20 из фильтра 19 поступает через окна 15. 18. При этом температура отработавших газов (t0 r) возрастает и подогревает воздух на впуске При увеличении нагрузки и to r -за счет линейного удлинения цилиндрической решетки 6 труба 13 поднимается вверх и между выступом 17 и коническим срезом образуется зазор, через который воздух поступает на впуск, причем наличие изоляции трубы 13 практически исключает на этих режимах подогрев воздуха. 1 ил (Л С

22-

/5

Iff