УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА ОТРАБОТАННЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использована в выхлопной системе двигателя внутреннего сгорания движущегося транспортного средства.
Известно устройство инженера Дрожжина Ю.С. для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (см. а.с. 16.822.515, ил. В 60 К 13/04. 1991 Бюл. №37), содержащее выхлопную трубу, снаружи которой коаксиально посредством жестко закрепленных ребер, выполненных в виде спиральных лопастей, установлен трубчатый элемент, выполненный с расширяющейся за срезом выхлопной трубы частью.
Недостатком данного устройства является засорение окружающей среды отработанными газами, загрязненными твердыми и каплеобразными частицами, интенсивно выбрасываемыми из выхлопной трубы, особенно при дополнительном отсосе отработавших газов из глушителя.
Известно устройство для выпуска отработанных газов двигателя внутреннего сгорания (см. свидетельство на полезную модель 18677 МПК В 60 К 13/04. 1999. Бюл. №19), содержащее выхлопную трубу, снаружи которой коаксиально, посредством жестко закрепленных ребер, в виде спиральных лопастей, установлен трубчатый элемент, выполненный с расширяющейся за срезом выхлопной трубы частью с закрепленным цилиндрическим корпусом, внутри которого расположена емкость, заполненная очищающим веществом и образованная внутренней и внешней сеткой.
Недостатком является снижение мощности двигателя внутреннего сгорания из-за увеличения аэродинамического сопротивления устройства для выпуска отработанных газов и уменьшения адсорбирующей способности в
связи с истиранием зерен очищающего вещества под вибрационным воздействием выхлопной трубы при движении транспортного средства..
Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированной мощности двигателя внутреннего сгорания и заданного качества очистки отработанных газов в процессе длительной эксплуатации транспортного средства за счет возможного интенсивного истирания зерен очищающего вещества в процессе вибрационного воздействия на выхлопную трубу путем расположения в емкости очищающего вещества по ячейкам, образованным гибкими перегородками в виде суживающихся и расширяющихся сопел с пористыми стенками.
Технический результат по улучшению эксплуатационных характеристик двигателя внутреннего сгорания в условиях вибрационного воздействия на устройство для выпуска отработанных газов двигателя внутреннего сгорания достигается тем, что оно содержит выхлопную трубу, снаружи которой коаксиально, посредством жестко закрепленных ребер в виде спиральных полостей, установлен трубчатый элемент, выполненный с расширяющейся за срезом выхлопной трубы частью с укрепленным цилиндрическим корпусом, внутри которого расположена емкость заполненная очищающим веществом и образованная внутренней и внешней сеткой, при этом в емкости выполнены гибкие пористые перегородки в виде чередующихся по ходу движения отработанных газов суживающихся и расширяющихся сопел.
На фиг.1 дан общий вид устройства в продольном разрезе.
Устройство для выпуска отработанных газов двигателя внутреннего сгорания содержат выхлопную трубу 1, трубчатый элемент 2, насаженный на выхлопную трубу 1 с помощью внутренней насадки 3, которая закреплена внутри трубчатого элемента 2 с помощью ребер-лопастей 4, установленных по спирали на внутренней поверхности суживающейся части 5 трубчатого элемента 2. На торце расширяющейся части 6 трубчатого элемента 2 с обеспечением герметичности укреплен цилиндрический корпус 7, в котором
с занятием всей его площади выходного сечения расположена емкость 8, заполненная очищающим веществом 9 и образованная внутренней 10 и внешней 11 сетками.
В емкости 8 выполнены гибкие пористые перегородки 12 в виде чередующихся по ходу движения отработанных газов суживающихся 13 и расширяющихся 14 сопел.
Устройство работает следующим образом.
При движении транспортного средства, например, автомобиля, воздушный поток захватывается трубчатым элементом 2 и закручивается, перемещаясь по ребрам-лопастям 4, расположенным по спирали на внутренней поверхности суживающейся части 5 трубчатого элемента 2, увлекая за собой выхлопные газы, выходящие из выхлопной трубы 1 и вместе они поступают во вращающемся состоянии в расширяющуюся часть 6 трубчатого элемента 2. В расширяющейся части 6 трубчатого элемента 2 смесь из воздушного потока и выхлопных газов с загрязнениями перемещается в направлении внутренней сетки. В процессе вращения загрязнения в виде твердых (сажа, окалина) и каплеобразных частиц отбрасываются под действием центробежных сил к внутренней поверхности расширяющейся части 6, где коагулируют, слипаются и перемещаются по направлению движения отработанных газов для накопления и последующего удаления (на фиг. не показано).
Смеси отработанных газов и поток воздуха с паро- и газообразными загрязнениями через внутреннюю сетку 10 поступают в емкость 8, где контактируют с очищающим веществом 9. Выполнение внутренней сетки 10 в виде поверхности, имеющей форму полуэллипсоида вращения, центр впадины которой находится на оси движущегося очищаемого потока смеси, обеспечивает равномерную эпюру скоростей очищаемого потока в поперечном сечении емкости 8. Это особенно важно для периферийной зоны емкости 8, где порозность слоя очищающего вещества выше, чем в центральной части. Одновременно повышение расхода потока смеси через
центральную часть емкости 8 приводит к эжектированию потока из пристенной части емкости 8, вследствие чего эффективность процесса очистки повышается как за счет равномерного насыщения слоя очищающего вещества по сечению емкости 8, так и за счет повышения степени очистки потока смеси.
Очищаемый поток смеси с оптимальной эпюрой скоростей после внутренней сетки 10 поступает в чередующиеся по ходу движения отработанных газов суживающиеся 13 и расширяющиеся 14 сопла, выполненные посредством гибких пористых перегородок 12.
В результате наблюдается непрерывное изменение скорости очищаемого потока смеси, что приводит к турбулизации характера движения и повышению маслообмена (см., например, Основные процессы и аппараты химической техники. - М.: 1991. - 496 с.
Движение транспортного средства приводит к вибрационному воздействию на выхлопную трубу 1 и, соответственно, на трубчатый элемент 2, что, как следствие, интенсифицирует разрушение путем истирания очищающего вещества 9, поэтому выполнение перегородок 12 гибкими резко снижает порозность пристенного слоя, а выполнение гибких перегородок 12 пористыми обеспечивает выравнивание гидравлического сопротивления по всему объему емкости 8 в процессе длительной эксплуатации, т.е. при частичном разрушении - истирании зерен очищающего вещества с заданным качеством очистки отработанных газов.
Устранение возможности проскока очищаемого потока смеси без очистки через внешнюю сетку 11 достигается тем, что уменьшение микрообъемов в суживающихся 13 или расширяющихся 14 соплах из-за частичного истирания зерен очищающего вещества покрывается упруго-эластичным свойством гибкой пористой перегородки 12, при этом ее плотное облегание микрообъема очищающего вещества осуществляется до достижения динамического равновесия между упругостью гибкой пористой перегородки 12 и величиной снижения микрообъема в суживающихся 13 или
расширяющихся 14 соплах за счет разрушения под вибрационным воздействием пристенного слоя очищающего вещества 9.
Оригинальность технического решения заключается в том, что увеличение мощности двигателя внутреннего сгорания осуществляется путем устранения возможного возрастания гидравлического сопротивления очищающего вещества в смеси при истирании его под вибрационным воздействием в процессе перемещения транспортного средства и поддержании заданного качества очистки отработанных газов при длительной эксплуатации; достигается в результате выполнения в емкости с очищающим веществом гибких пористых перегородок, выполненных в виде суживающихся и расширяющихся сопел, чередующихся по ходу движения смеси отработанных газов и потока воздуха.