Съемное устройство для нейтрализации отработавших газов транспортных двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК B60K13/04 

Изобретение относится к устройствам для нейтрализации отработавших газов (ОГ) транспортнь«х двигателей внутреннего сгорания, более конкретно к устройствам съемнЬго типа с электроподогревом катализатора, предназначенным для использования при работе транспортных средств в гаражах, цехзх, складах и других местах с ограниченным воздухообменом.

Известны каталитические нейтрализаторы. которые устанавливаются стационарно в в.ыпускную систему транспортного средства. Устройства такого типа обеспечивают эффективную очистку ОГ в том случае, когда рабочая температура нейтрализатора превышает 300°С. При запуске холодного двигателя и последующей за запуском работе двигателя на малых нагрузках, соответствующих движению транспортного средства внутри закрытых помещений, рабочие температуры нейтрализатора лежат ниже указанного предела, вследствие чего очистка ОГ практически отсутствует.

Известно также съемное устройство для нейтрализации Of двигателей транспортных средств, которое имеет встроенные в корпус электронагревательные элементы, что обеспечивает возможность предварительного нагрева катализатора в нейтрализаторе до температур 600-700°С, и быстросьемный входной насадок с переходным трубопроводом от нейтрализатора. Такое устройстоо обеспечивает быстрый и удобный монтаж и демонтаж нейтрализатора на транспортном средстве и его высокоэффективную работу при низких температурах О Г. Эффективная работа нейтрализатора при этом ограничивается промежутком времени, в течение которого нагретый катализатор охлаждается ОГ до температуры ниже 300°С. Продолжительность этого времени зависит от массы катализатора, температуры ОГ и их массового расхода и составляет для существующих конструкций 5-10 мин. Во многих случаях этого времени недостаточно для выполнения необходимого объема работ, проводимых в закрытых помещениях транспортными средствами. Увеличение времени эффективной работы нейтрализатора до 15-20 мин при прочих равных условиях требует существенного (более.чем в три раза) увеличения габаритов нейтрализатора и энергопотребления, необходимого для, нагрева катализатора и поддержания его температуры в заданном диапазоне.

Целью настоящего изобретения является увеличение продолжительности эффективной работы съемного нейтрализатора при одновременном уменьшении его габаритов, массы катализатора и энергопотребления.

Поставленная цель достигается тем, что кроме известных элементов предлагаемое устройство содержит регенератор тепловой энергии, газодинамически разделяющийся на холодную и горячую части, каждая из которых имеет входной и выходной патрубки, расположенные таким образом, что входной патрубок холодной части соединен с выпускной системой транспортного средства через переходной, трубопровод с быстросъемным входным насадком, выходной его патрубок - с входным патрубком нейтрализатора, входной патрубок горячей части соединен с выходным патрубком нейтрализатора, а его выходной патрубокс атмосферой.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство с разделенным нейтрализатором и регенератором; на фиг.2 - то же, с совмещенным нейтрализатором и регенёратором.

Съемное устройство для нейтрализации ОГ (фиг.1) содержит быстросъемный входной насадок 1, подсоединяемый к выпускной системе О Г транспортного средства,

0 переходной трубопровод 2, корпус 3 регенератора с двумя входными 4,5 и двумя выходными 6, 7 патрубками, внутри которого расположена пористая матрица 8 регенератора, приводимая во вращение через вал 9

5 с помощью электродвигателя 10, и уплотнитель 11 торцовых поверхностей матрицы 8, который разделяет корпус 3 на две зоны: холодную 12 и горячую 13. Корпус 3 неподвижно присоединен к корпусу 14 нейтрализатора с входным 15 и выходными. 16 патрубками, внутри которого расположены корпус 17 реактора, обеспечивающий свободный проход О Г к катализатору 18, находящемуся внутри этого корпуса, и

5 нагревательный элемент 19. Корпус 14 нейтрализатора закреплен на тележке 20 со специальным захватом 21, обеспечивающей возможность транспортировки устройства и его крепления натранспортном

0 средстве.

Устройство работает следующим образом.

Перед заездом транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания в помещение с ограниченным воздухообменом с помощью специального захвата 21 на него устанавливается предлагаемое устройство, в котором корпус 17 реактора с катализато ром 18 предварительно нагрет с помощью

0 нагревательного элемента 19 до температуры 600-700°С. Входной патрубок 4 регенератора через переходной трубопровод 2 и быстросъемный входной насадок 1 соединяется с выхлопной трубой транспортного

5 средства, а электродвигатель 10 подключается к его системе электропитания и начинает вращать матрицу 8 регенератора с заданной скоростью.

При работе двигателя транспортного

0 средства ОГ с температурой менее 300°С через насадок 1 переходной трубопровод 2, входной патрубок 4 регенератора поступают к пористой матрице 8 в холодной зоне 12. При прохождении ОГ через матрицу за счет

5 более высокой температуры ее поверхности происходит, нагрев, газов. После матрицы нагретые ОГ проходят через входной патрубок 15 нейтрализатора и корпус 1 реактора к катализатору 18, где происходит нейтра, лизаций продуктов неполного сгорания топлива, содержащихся в ОГ, с дополнительным нагревом газов. Выходящие из реактора горячие ОГ, проходя через выходной патрубок 16 нейтрализатора, входной патрубок 5 регенератора, поступают в его горячую зону 13, где проходя через ««(атрицу 8, отдают ей свое избыточное тег1ло, после чего охлажденные ОГ выходят в атмосферу через патрубок 7.

Тепло из горячей 9ОНЫ 13 передается в холодную Зону 12 за счет вращения матрицы 8, имеющей в этих зонах различную тбмпературу поверхности.

На фиг.2 представлен второй вариант конструкции предложенного устройства, в которой роль нейтрализатора выполняет вращающаяся пористая матрица 8, покрытая катализатором, предварительна нагретая с помощью нагревательного элемента 19.. , . ,., .: .%.

Предложенное съемное устройство для нейтрализации ОГ обеспечивает высокую эффективность и достаточную продолжительность очистки ОГ, уменьшение его габаритов и эксплуатационных затрат.

Формул а и3 обретени я

1. Съемное устройство для нейтрализации отработавших газов транспортных двигателей внутреннего сгорания, содержащее быстросъемный входной насадок, переходной трубопровод, соединенный с входным патрубком каталитического нейтрализатора, состоящего из корпуса, реактора, выходного патрубка, а нагревательного элемента, расположенного внутри корпуса нейтрализатора, о т л и ч а ю щ е ее я тем.

что, с целью увеличения продолжительности эффективной работы нейтрализатора, уменьшение его габаритов и эксплуатационных расходов, устройство дополнительно содержит регенератор тепловой энергии, имеющей газодинамически разъединенную холодную и горячую зоны, каждая из которых имеет теплообменную поверхность, омываемую отработавшими газами, а также входной и выходной патрубки, причем входной патрубок холодной зоны соединен с переходным трубопроводом, выходной ее патрубок - с входным патрубком нейтрализатора, входной патрубок горячей зоны соединен с выходным патрубком нейтрализатора, ее выходной патрубок - с атмосферой.

2.Устройство по П.1, отл ича ю щеес я тем, что регенератор тепловой энергии выполнен в виде корпуса, общего для холодной и горячей зон, причем каждая из зон имеет входной и выходной патрубки, вращающейся на валу пористой матрицы, уплотнителя, закрепленного в корпусе и скользящего по матрице, газодинамически разделяя тем самым корпус на холодную и горячую чаЬти, и привода для вращения матрицы.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что вращающаяся матрица регенератора выполнена с каталитическим покрытием для использования ее в качестве дополнительного реактора.

4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что корпуса регенератора и нейтрализатора выполнены за одно целое.

20

15

Фиг. 1

13

г.2

Изобретение относится к области устройства для нейтрализации отработавших газов транспортных двигателей внутреннего Сгорания. Цель изобретения - увеличение продолжительности эффективной работы нейтрализатора, уменьшение его габаритов и эксплуатационных расходов. Перед заездом транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания в помещение с ограниченным воздухообменом с помощью специального захвата 21 на негр устанавливается предлагаемое устройство.в которого корпус 17 реактора с катализатором 18 предварительно нагрет с помощью нагревательного элемента 19 до температуры 600-700°С. Входной патрубок 4 регенератора тепловой энергии через переходной трубопровод 2 и быстросъемный входной насадок 1 соединяется с выхлопной трубой транспортного .средства, а электродвигатель 10 подключается к его системе электропитания и Начинает вращать матрицу 8 регенератора с заданной скоростью. Регенератор тепловой энергии имеет газодинамически раэьединенные холодную 12 и горячую 13 зоны, каждая из .которых имеет Те'плообменную поверхность, омываемую отработавшими газами. Входной патрубок 4 холодной зоны 12 соединен с переходным трубопроводом 2, выходной ее патрубок 7 - с входным патрубком 15 нейтрализатора, входной патрубок 5 горячей зоны 13 соединен с выходным патрубком 16 нейтрализатора, а ее выходной патрубок 6 - с атмосферой. Тепло иэ горячей зоны 13 передается в холодную зону 12 эа счет вращения матрицы 8. имеющей в этих зонах различную температуру поверхности. Вращающаяся пористая матрица 8 может быть покрыта катализатором и выполнять роль яейтрализатора. 3 з.П; ф-лы. 2 ил.•^ «.^о