(St) ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в устройствах для обезвреживания выхлопных газов.
Известен выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, содержащий теплоизолированный кожух, снабженный впускными окнами и одним выпускным окном, и размещенный в нем цилиндрический контейнер с катализатором. Известный выпускной коллектор позволяет снизить содержание токсичных веществ в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания 1.
Недостатком известного выпускного коллектора является сложность конструкции .
Цель изобретения - упрощение конструкции.
Для достижения поставленной цели кожух предлагаемого выпускного коллектора выполнен из двух половин, в одной из которых расположено выпуск|ное окно, в другой - впускные окна
и отверстие с крышкой, а контейнер размещен между половинами соосно с выпускным окном и закреплен на крышке.
Цилиндрический контейнер может быть выполнен в виде двух соосных . Перфорированных цилиндров, пространство между которыми заполнено ката10лизатором.
На фиг.1 представлен выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, общий вид; на фиг.2 - то же,
J5 вид сверху; на фиг.3 то же, поперечный разрез; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.5 цилиндрический контейнер с катализатором; на фиг.6 установка выпускного коллектора на
20 двигателе внутреннего сгорания;- на фиг.7 схема присоединения датчиков температуры и концентрации кислорода и вычислительной машины к двигателю внутреннего сгорания, снабженного
25 выпускным коллектором; на фиг.8 3зависимость степени обезвреживания выхлопных газов от расстояния между цилиндрами цилиндрического контейнера с катализатором; на фиг.9 зависимость температуры слоя катализатора от нагнетания вторичного воздуха. Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания содержит кожух 1, выполненный из верхней 2 и нижней 3 половин и снабженный тонкой теплозащитной рубашкой k из теплостойкого стального материала. Между верхней 2 и нижней 3 половинами соосно с выпус кным окном 5 размещен цилиндрический контейнер 6. В цилиндрическом контей нере 6 выполнены полость 7 и кольцеобразное пространство 8, в которых размещен катализатор 9Полость 7 ограничена внешней 10 и внутренней 11 крышками, а кольцеобразное пространство - внутренней крышкой 11, кольцом 12, внутренним 13 и внешним 14 цилиндрами. Полость 7и кольцеобразное пространство 8 сообщены между собой сверлениями 15 выполненными во внутренней крышке 11 .-Внутренний и внешний цилиндры 13 и 14 установлены соосно друг относительно друга, причем расстояние между ними в радиальном направлении составляет 20-30 мм. Внутренний и внешний цилиндры выполнены из жалюзийной ленты или подобного материал и снабжены большим количеством перфораций за исключением участка в несколько десятков миллиметров, при легающего к внутренней крышке 11. Нижний торец цилиндрического кон тейнера 6 установлен во фланце 16. 8верхней половине 2 кожуха 1 выпол иено отверстие с крышкой 17, на кот рой закреплен цилиндрический контей нер 6. Верхняя половина 2 снабжена возд ными окнами 18 и каналами 19, сообшенными через нагнетательные трубки 20 и клапаны 21 с нагнетателем 22 вторичного воздуха. Впускные окна 23 снабжены вклады шами 24 .За выпускным окном 5 в трассе выпуска отработавших газов установлен, глушитель 25. На фиг.7 показано применение выпускного коллектора для обезврежива ния выхлопных газов от несгоревших углеводородов (НС) , окиси углерода (СО) и окислов азота (NOjr) . 84 За выпускным окном 5 выпускного коллектора установлен датчик 26 концентрации кислорода, выходные сигналы которого подаются к вычислительной машине 27, осуществляющей регулирование подачи топлива. В цилинд-. рическом контейнере 6 с катализатором 9 установлен датчик 28 температуры для сигнализации о возникновении разрушительных условий в слое катализатора 9. При возникновении таких условий вторичный воздух подается от нагнетателя 22 вторичного воздуха через клапаны 21 в нагнетательные трубки 20 вторичного воздуха. При работе двигателя внутреннего сгорания выхлопные газы, смешиваясь с вторичным воздухом, нагнетаемым нагнетателем 22 вторичного воздуха через клапаны 21, нагнетательные трубки 20, каналы 19 и воздушные окна 18, подаются через впускные окна 23 с вкладышами 2k, Далее выхлопные газы проходят через перфорированные внешний и внутренний цилиндры 14 и 13 в кольцеобразное пространство 8 цилиндрического контейнера 6 с катализатором 9, где подвергаются обезвреживанию и удаляются через выпускное окно 5 и глушитель 25. Катализатор, размещенный в полости 7, подается в кольцеобразное пространство 8 по мере уменьшения в последнем объема катализатора 9 в результате каталитического действия. Таким образом, при относительно простой конструкции выпускного коллектора внутреннего сгорания оЬуществляется эффективное обезвреживание выхлопных газов двигателя. Как видно из графика фиг.8, степень обезвреживания выхлопных газов возрастает с увеличением расстояния между внутренним и внешним цилиндрами 13 и 14 цилиндрического контейнера 6 с катализатором 9. Достаточно высокая степень обезвреживания осуществляется при расстоянии между цилиндрами d 20-30 мм, дальнейшее увеличение расстояния не приводит к существенному увеличению эффективности обезвреживания выхлопных газов. График на фиг.9 показывает изменение температуры слоев катализатора во времени. Сплошная линия А показывает зависимость температуры слоя катализатора от времени при нагнетании вторичного воздуха, пунктирная линия В при отсутствии нагнетания вторичного
58971
воздуха. Штрих-пунктирная линия С показывает критический температурный уровень надежности катализатора. Как видно из графика, нагнетание вторичного воздуха способствует понижению j температуры катализатора до безопасного уровня.
Формула изобретения
1 , Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, содержащий теплоизолированный кожух, снабженный ; впускными окнами и одним выпускным окном, и размещенный в нем цилиндрический ко14тейнер с катализатором, отличающийся тем, что, с
84
целью упрощения конструкции, кожух состоит из двух половин, в одной из которых выполнено выпускное окно, в другой - впускные окна и отверстие с крышкой, а контейнер размещен между половинами соосно с выпускным окном и закреплен на крышке,
2. Коллектор по п,1, о т л и чающийся тем, что цилиндрический контейнер выполнен в виде двух соосных перфорированных цилиндров, пространство между которыми заполнено катализатором.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3937Q15, кл. 60-288, опублик.10.02,7б.
А -
сриг.2
А-А
(ригЛ
7 JO
15
8
фиг 5
гг
23
25
Фиг. 6
Ч I
1001
i 80I
||
ЦО$1
I 20М
W30 (/Ttm)
Расетаяние внутренн1/л1и и 8 еи/нами (4Uffu dpaf4U ffOHmetJHepa лотатизаг орл
фиг.В
фиг Л
В
.1
