ГЛУШИТЕЛЬ-ОЧИСТИТЕЛЬ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ
EXHAUST GASES MUFFLER-CLEANER

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам для глушения шума и очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.
Известен комплексный глушитель-очиститель отработавших газов, включающий корпус, снабженный диффузором и конфузором с входным и выпускным патрубками, съемной крышкой, фильтрующей вставкой, состоящей из плоских, зигзагообразных и конусных перфорированных кожухов, соединенных между собой с образованием между ними и внутренней поверхностью корпуса, диффузора, конфузора и съемной крышки полости, при этом между плоскими перфорированными кожухами крышки и днища корпуса установлены, соприкасаясь с ними и параллельно движению отработавших газов, вертикальные зигзагообразные контейнеры с перфорированными стенками, образующие между собой зигзагообразные газовые каналы, а вышеуказанные полость и зигзагообразные контейнеры заполнены гранулами шлаковой пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности комплексного глушителя-очистителя отработавших газов. (Патент RU №2465471, МПК F01N 3/08, опубл. 27.10.2012 г.).
Недостатками данного изобретения являются сложность изготовления криволинейных образующих канала газового потока и невозможность замены или очистки наполнителя контейнеров при его загрязнении.
К недостаткам указанного изобретения относятся невозможность очистки абсорбирующего материала и низкая степень глушения шума.
Известен также отделитель частиц, глушитель для системы выпуска отработавших газов, а также способ отделения частиц из потока отработавших газов двигателя внутреннего , в котором в отделителе частиц образовано заданное количество проточных ячеек, которые выполнены с возможностью вхождения в них и/или выхода потока отработавших газов через боковую относительно основного направления (x) потока стеночную зону соответствующей проточной ячейки, в которой образован по меньшей мере один накопительный объем для осаждения частиц из потока отработавших газов, при этом отложение и промежуточное хранение частиц происходит в накопительных объемах, образованных самой проточной ячейкой и отделенных от потока в проточной ячейке, этом смежные проточные ячейки соединены по потоку и имеют по меньшей мере одно общее проходное отверстие, в частности, таким образом, что это общее проходное отверстие образует для одной проточной ячейки входное отверстие, а для смежной, другой проточной ячейки - выходное отверстие. Также известен глушитель для системы выпуска отработавших газов, в котором расположен один отделитель частиц и способ отделения частиц из потока отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.
Недостатками указанного изобретения являются низкая степень очистки выхлопных газов, сложность изготовления, большое сопротивление потоку газов и низкая степень глушения шума (Патент RU №2425990, МПК F01N 3/038, F01N 3/022, опубл. 10.08.2011 г.).
Наиболее близким к заявленному является способ очистки выхлопных газов и устройство его осуществления. Способ очистки выхлопных газов включает пропускание выхлопных газов через первый ряд коронирующих электродов, где они насыщаются отрицательными ионами, пропускают через второй ряд установленных в активированном угле коронирующих электродов, заряженных положительно, для очистки от тяжелых примесей и заряжения аэроионами, затем смешивают с наружным воздухом, поступающим через отверстия в корпусе устройства, установленного на выхлопную трубу, с образованием углекислого газа, и пропускают через третий ряд коронирующих электродов с отрицательным зарядом, установленных после активированного угля, где они насыщаются ионами (Патент RU №2455501, МПК F01N 3/01; В03С 9/00, B09B 35/06, опубл. 10.12.2011 г.).Изобретение позволяет повысить эффективность очистки выхлопных газов автомобиля.
Недостатками указанного изобретения являются сложность изготовления, повышенное сопротивление отработавшим газам в устройстве. Устройство не обеспечивает глушение шума и обезвреживания токсичных компонентов.
Техническим результатом заявленного изобретения являются увеличение срока службы глушителя-очистителя, упрощение обслуживания и ремонта, повышение эффективности очистки газов и глушения шума, создаваемого выхлопными газами, уменьшение сопротивления движению газов.
Технический результат заявленного глушителя-очистителя выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, достигается тем, что внутри его корпуса расположены конфузор для рассеивания шумового эффекта, за которым установлены сетчатые электроды поля для ионизации отработавших газов и фильтрующий элемент на основе коронного разряда, за которым расположен каталитический преобразователь из пакета проволоки-путанки покрытой благородными металлами.
На фиг.1 представлена схема устройства глушителя-нейтрализатора.
На фиг.2 представлен фильтрующий элемент.
На фиг.1 глушитель-очиститель содержит корпус 1 с диффузором 2 и конфузом 4 с выпускным 3 и выпускным 9 патрубками, фильтрующей вставкой 8, грязесборником 10. Внутри корпуса 1 за впускным патрубком 3, имеющим переходной диффузор 2, расположен конфузор 4 с отражающей передней стенкой, представляющей конструкцию из обратного и прямого усеченных конусов, боковая цилиндрическая поверхность которого имеет перфорацию, а внутри него установлен направляющий патрубок 5, с окнами перфорации в передней части, за конфузором 4 расположены сеточные электроды 6 поляризующего поля, имеющего постоянное напряжение не менее 14 кВ, за которым закреплен фильтрующий элемент 7, состоящий из вертикально расположенных параллельных пластин 12 (фиг.2) внутри которых натянуты проволочные электроды 11 коронного разряда, к которым подведено постоянное напряжение не менее 7 кВ, за фильтром установлена фильтрующая вставка 8 (фиг.1) - пакет из проволоки-путанки, покрытой благородными металлами.
Глушитель-очиститель работает следующим образом. Отработавшие газы из двигателя проходят последовательно в впускной патрубок 3, диффузор 2, где расширяются, и делятся на два направления. Часть газов поступает в полость конфузора 4, другая через направляющий патрубок 5 через окна перфорации - на коническую поверхность передней стенки конфузора 4, отражаясь от его поверхности встречаются с поступившими через диффузор 2 газами, снижая их кинетическую энергию, сглаживая колебания газов. В дальнейшем газы проходят через отверстия перфорации боковой поверхности конфузора 4, поступают в сетчатые электроды 6 поляризующего поля, где происходит поляризация сажевых компонентов и других примесей, которые в дальнейшем осаждаются на пластинах фильтрующего элемента 7. Остальные газы проходят через фильтрующую вставку 8 из проволоки-путанки, легированной по поверхности катализатором, например платиной, палладием, которая оказывает каталитическое действие на отработавшие газы, выделяющееся при экзотермических окислительных реакциях тепло, а также тепло горячих выхлопных газов, нагревая каталитически активный элемент, усиливает протекающие реакции каталитического окисления компонентов выхлопных газов, очищая их от токсичных компонентов. Очищенный газовый поток отработавших газов выводится через выпускной патрубок 9 в атмосферу. В процессе движения транспортного средства слой сажи и грязи с поверхности пластин фильтрующего элемента попадает в грязесборник 10. Скопившиеся в грязесборнике 10 загрязнения удаляют, открывая крышку грязесборника.
Предлагаемое устройство обеспечивает эффективное снижение шума выхлопа двигателя уменьшая сопротивление отработавшим газам, обеспечивает качественную фильтрацию сажевых компонентов и других примесей, а также обеспечивает каталитическое очищение токсичных компонентов.