Нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F01N3/04 

Техническое решение относится к области машиностроения и в частности, к устройству нейтрализации отработанного газа двигателя внутреннего сгорания.

Известен жидкостный нейтрализатор отработанных газов двигателя внутреннего сгорания, содержаший корпус, частично заполненный жидкостью, с впускным и выпускным патрубками.

Недостатками указанного устройства являются;

1)при работе двигателя на малых оборотах, жидкость заполнит газовый канал и газ будет проходить пузырями, что резко снизит эффективность очистки газа и может привести к остановке двигателя;

2)снижается мощность двигателя, т.к. газу необходимо пройти через слой жидкости;

3)устройство обеспечивает нормальную работу только при стабильных параметрах работы двигателя.

Известна выпускная система двигателя внутреннего сгорания, содержащая жидкостный нейтрализатор, насос, клапан, радиатор, вентилятор, трубопроводы.

Недостатками этого устройства являются:

1)принудительный возврат жидкости;

2)при работе насоса с приводом от двигателя, усложняется конструкция дбитате- ля;

3)при автономности насоса возникает сложность регуляции подачи определенного количества воды при изменениях параметров работы двигателя.

Известно также устройство обезвреживания отработанных газов двигателя внут- реннего сгорания (а.с. СССР № 757751, F 01 N 3/04, 1978), содержащее установленные последовательно корпус с нейтрализаторбм и жидкостный скрубер Вентури, бак с нейтрализующей жидкостью.

Недостатками этого устройства являются:

1)сложность конструкции и эксплуатации;

2)кругооборот нейтрализующей жидкости производится принудительно;

3)пригодно только при работе на стационаре, при постоянных параметрах работы двигателя.

Целью технического решения является повышение эффективности устройства за счет интенсивного смешивания газа с нейтрализующей жидкостью и саморегулирования процесса подачи нейтрализующей жидкости Зависимости от изменения параметров работы двигателя.

Указанная цель достигается тем, что нейтрализатор выполнен в виде 2-х блоков и содержит впускной патрубок, проходящий через первый блок и сообщенный с выхлопным коллектором двигателя для входа отработанного газа, узел смещения выполнен в виде Т-образно расположенных впускного патрубка и патрубка подвода жидкости. На впускном патрубке, внутри первого блока, б

месте присоединения патрубка подвода жидкости, вмонтирован вспомогательный патрубок, под углом в ней, который одним концом входит в впускной патрубок, а вторым концом выходит во внутрь первого блока, Кроме того, устройство содержит второй блок который соединен в верхней части с первым блоком, при помощи впускного патрубка, а в нижней части - подсасывающим трубопроводом, на одном конце которого

установлен упругий элемент, размещенный в первом блоке, препятствующий поступлению нейтрализующей жидкости из первого блока во второй. На конце впускного патрубка, размещенном на втором блоке, установлен дополнительный упругий элемент. Второй блок имеет выпускной патрубок, на котором смонтирован каталитический блок. В верхней выступающей части второго блока установлены каплеотбойные пластины,

перпендикулярно одна относительно другой.

Отличительными признаками технического решения являются: подсасывающий трубопровод, первый блок выполнен в виде

дополнительной емкости, сообщенной с основной емкостью при помощи подсасывающего трубопровода, на одном конце которого, размещенном в первом блоке, установлен упругий элемент, основная емкость выполнена с объемом, превышающим объем дополнительной емкости. Впускной патрубок выполнен с постоянным сечением, на втором конце которого установлен дополнительный упругий элемент, а вспомогательный патрубок закреплен на впускной трубе, в месте его соединения с патрубком подвода жидкости.;

Техническое решение соответствует критерию новизна т.к. имеет иную совокупность признаков.

Техническое решение соответствует критерию существенные отличия т.к. имеет признаки, не совпадающие со свойствами признаков известных технических

решений.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - расположение устройства в автомобиле; на фиг. 3 - устройство упругого элемента.

Нейтрализатор содержит первый блок 1. в котором размещен узел смещения 2, состоящий из впускного патрубка 3, первый конец 4 которого сообщен с выхлопным коллектором двигатели и патрубка подвода жидкости - 5, на впускном патрубке 3 монтируется вспомогательный патрубок 6, расположенный под углом к впускному патрубку, в месте присоединения патрубка подвода жидкости и входит одним концом в полость блока 1, а другим концом в впускной патрубок 3, Второй блок 7 в верхней части соединен с первым блоком при помощи впускного патрубка 3 на конце которого смонтирован дополнительный упругий зле- мент 8 из эластичной пластины, а в нижней части подсасывающего трубопровода 9 смонтирован упругий зпемент 10, препятствующий движению нейтрализующей жидкости из блока 1 в блок 7, выполненного в виде плоского кольца 11, закрепленного под углом на конце подсасывающего трубопровода 9, эластичной пластины 12, укрепленной верхним концом. Второй блок 7 выше входа впускного патрубка 3 имеет выпускной тру- бопровод 13, на котором смонтирован каталитический блок 14, внутри выступающей части второго блока 7, смонтирован каплеу- ловитель 15, состоящий .из каплеонбойчых пластин, установленных перпендикулярно одна относительно другой. Первый блок 1 имеет сливной патрубок 16, второй блок 7 имеет сливной патрубок 17 и пэтруббк 18, для залива нейтрализующей жидкости в устройство.

Устройство размещается в автомобильном багажнике 19 и входным патрубком соединяется с выхлопным коллектором двигателя. Устройство устанавливается поперек продольной оси автомобиля, с целью уменьшения болтанки нейтрализующей жидкости во время движения его.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается в багажни- ке автомобиля 19, частично заполняется нейтрализующей жидкостью и подсоединяется входным патрубком 4 к выхлопному коллектору. Отработанный газ двигателя поступает по впускному патрубку 3 к узлу смещения 2, движение отработанного газа разделяется, часть по вспомогательному патрубку 6 поступает во внутрь блока 1, вторая часть движется по впускному патрубку. Часть газа, поступившего во внутрь блока 1, создает в нем давление, которое давит на рабочую жидкость и она по патрубку подвода жидкости 5 поступает во впускной патрубок 3. подхватывается газовым потоком, нейтрализующая жидкость при

этом распыляется и интенсивно смешивается с газовым потоком (в качестве нейтрализующей жидкости может быть например вода).

Движению жидкости по патрубку подвода жидкости 5 и ее распылению способствует и эжекция; образующаяся за вспомогательным патрубком 6. Двигаясь по патрубку 3 отработанный газ обезвреживается нейтрализующим туманом и поступает во второй блок 7. Дополнительный упругий элемент 8 в виде эластичной пластины направляет смесь газа с жидкостью вниз, для улучшения условий разделения жидкости с газом и одновременно позволяет более эффективно работать в целом устройству на малых оборотах двигателя, за счет прикрытия выходного отверстия впускного патрубка 3. Часть газа пойдет по вспомогательному патрубку 6 в блок 1 и будет способствовать подъему жидкости. Отражатель устроен по подобию устройства, препятствующего переливу жидкости из блока 1 в блок 7, Очищенный газ через кап- леуловитель 15, где очищается от нейтрализующей жидкости, попадает в выпускной трубопровод 13, затем в блок катализатора 14, где окись углерода, как наиболее вредная часть газа, превращается в углекислый газ и выходит наружу. Установка блока катализатора s конце процесса не допускает засорение катализатора; что улучшает эффективность очистки газа (в качестве катализатора может быть, например, двуокись марганца).

Нейтрализующая жидкость за счет увеличения объема блока 7, по сравнению с объемом впускного патрубка и резкого снижения скорости потока смеси, интенсивно осаждается в блоке 7 и по подсасывающему трубопроводу 9 вновь поступает в блок 1, за счет подъема уровня жидкости в блоке 7 и понижения в блоке 1, кроме того, выпускной трубопровод 13 имеет диаметр меньший по сравнению с впускным патрубком 3, для создания дополнительного давления в блоке 7, что будет способствовать переливу жидкости из блока 7 в блок 1. Меньший диаметр от 0,25 до 0.75 диаметра впускного патрубка 3 имеют вспомогательный патрубок 6, патрубок подвода жидкости 5 и выпускной трубопровод 13. Эластичная пластина 12. закрепленная одним концом на кольце 11, которое смонтировано на конце подсасывающего трубопровода 9 под углом, препятствует движению нейтрализующей жидкости из блока 1 в блок 7, свободно пропускает ее в обратном направлении, таким образом происходит круговорот нейтрализующей жидкости в устройстве. По мере зягрязнения жидкости, она сливается через патрубки 16 и 17. Залив жидкости происходит через патрубок 18. Устройство работает на принципе саморегулирования, чем больше обороты двигателя, тем интенсивнее процесс подачи жидкости в узел смещения, а значит и степень очистки газа.

Формула изобретения 1. Нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, имеющий первый блок, второй блок, выполненный в виде основной емкости с жидкостью, каталитический блок, установленный на выпускном трубопроводе после второго блока, впускной патрубок, проходящий через первый блок и сообщенный первым концом с выхлопным коллектором двигателя, а вторым концом - с вторым блоком, патрубок подвода жидкости и вспомогательный патрубок расположены в первом блоке, причем впускной патрубок и патрубок подвода жидкости расположены Т-образно один относительно другого, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он содержит подсасывающий трубопровод,

первый блок выполнен в виде дополнительной емкости, сообщенной с основной емкостью при помощи подсасывающего трубопровода, на одном конце которого,

размещенном в первом блоке, установлен упругий элемент, основная емкость выполнена с объемом, превышающим обьем дополнительной емкости, впускной патрубок выполнен с постоянным сечением, на втором конце которого установлен дополнительный упругий элемент, а вспомогательный патрубок закреплен под углом на впускном патрубке в месте его соединения с патрубком подвода жидкости.

2, Нейтрализатор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что на выходе из второго блока перед каталитическим блоком установлены каплеотбойные пластины перпендикулярно одна относительно другой.

3. Нейтрализатор по пп.1 и2,отлича- ю щ и и с я тем, что каждый из диаметров вспомогательного патрубка, патрубка подвода жидкости и выпускного трубопровода составляет 0,25-0,75 диаметра впускного

патрубка.

Использование: машиностроение, устройства нейтрализации отработавших,газов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: первый блок 1, в кото. ром размещен узел смещения 2, состоит из впускного патрубка 3, перв.ый конец которого сообщен с выхлопным коллектором двигателя и патрубка 5 подвода жидкости. На впускном патрубке 3 монтируется вспомогательный патрубок 6, который расположен под углом к впускному патрубку 3 в месте присоединения патрубка подвода жидкости и входит одним концом в полость блока 1, а другим - в впускной патрубок 3. Второй блок /J 7 в верхней части соединен с первым блоком 1 при помощи впускного патрубка 3, на конце которого смонтирован дополнительный упругий элемент 8 из эластичной пластины, а в нижней части подсасывающего трубопровода 9 - упругий элемент 10, препятствующий движению нейтрализующей жидкости из блока 1 в блок 7. выполненный в виде плоского кольца 11, закрепленного под углом на конце подсасывающего трубопровода 9, из эластичной пластины 12, укрепленной верхним концом. Второй блок 7 выше входа впускного патрубка 3 имеет выпускной трубопровод 13, ча котором смонтирован каталитический блок 14. Внутри выступающей части второго блока 7 смонтирован каплеуловитель 15, состоящий из каплеотбойных пластин, перпендикулярно одна относительно другой. Первый блок 1 имеет сливной патрубок 16, а второй блок 7 - сливной патрубок 17 и патрубок 18 для залива нейтрализующей жидкости в устройство. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. 1 О CJ О со 4 Фиг.1

L

3г

/з

Фиг. 2

/

Фиг.З