КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР
Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно автомобилестроению, в частности к средствам снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.
В настоящее время нашли широкое распространение две конценции конструктивного построения каталитических нейтрализаторов - с керамическими и металлическими блоками-носителями.
Нейтрализаторы с керамическими блоками-носителями представляют собой достаточно сложную конструкцию, что вызвано прежде всего тем, что коэффициенты теплового расширения керамики и металла (из которого изготовлен корпус нейтрализатора) значительно отличаются. Поэтому между блоком-носителя и корпусом устанавливаются различные по конструктивному исполнению температурные компенсаторы, в виде, например, прокладок, крепёжных матов и др., с применением специальных клеевых составов, см. Европейскую заявку № 0366484, МКИ F01N 3/28, публ. 02.05.90. Существует много проблем, связанных с обеспечением долговечности и надёжности работы термических компенсаторов, материал которых подвергается разрушительному воздействию горячих, химически активных отработавших газов.
Конструкции нейтрализаторов с керамическими блоками отличаются не только высокой стоимостью в изготовлении, но и значительными массогабаритными показателями, что делает весьма проблематичным использование их на современных легковых автомобилях, в условиях стеснённого пространства как в моторном отсеке, так и между днищем автомобиля и дорогой, поскольку для выполнения жёстких норм по токсичности требуется увеличение размеров блоков-носителей.
Более прогрессивной конструкцией нейтрализатора, с точки зрения упрощения конструкции, снижения стоимости изготовления, надёжности и долговечности является устройство нейтрализатора с металлическим блокомносителем.
В качестве прототипа выбран каталитический нейтрализатор, см. авторское свидетельство СССР № 1483064, МКИ4 F01N 3/28, публ. 30.05.89, БИ №20, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками и металлический блок-носитель катализатора, установленный в корпусе и состоящий из двух лент, внутренняя из которых выполнена гофрированной, а внешняя - гладкой, причём ленты намотаны вокруг центрального тела, соединённого с корпусом при помощи радиальных спиц, расположенных со стороны торцов блока-носителя. Блок-носитель закреплён в корпусе посредством специальных бандажей, закреплённых сваркой на корпусе, при этом бандаж, внахлёст контактируя с боковыми стенками блока-носителя, неподвижно фиксируют его в осевом направлении. Патрубки закреплены на корпусе посредством фланцевого соединения крепёжными элементами.
К очевидным недостаткам прототипа следует отнести сложность его конструкции, которая обуславливает неоптимальность массо-габаритных показателей. Одновременно с этим, наличие монтажных бандажей приводит к неоптимальному использованию каталитического вещества в периферийной зоне тела блока-носителя, поскольку внахлёст размещённые на боковых стенках блока-носителя торцы бандажей препятствуют проникновению в тело каталитического носителя отработавших газов.
Решение технической задачи предусматривает создание эффективной и одновременно с этим недорогой и компактной конструкции нейтрализатора.
Сущность полезной модели заключается в том, что в известном каталитическом нейтрализаторе, содержащем корпус, выполненный в виде пустотелой ёмкости, с входным и выходным патрубками, в котором размещён каталитический носитель, последний выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, входной и выходной патрубки выполнены конусообразными, причём на торцах патрубков меньшего диаметра смонтированы присоединительные фланцы, а противоположные
торцы патрубков снабжены цилиндрическими, соосными корпусу участками, которые размещены внутри корпуса, с образованием неразъёмного телескопического соединения, при этом между наружными торцами цилиндрических участков и торцевыми стенками моноблока образован зазор, величина которого составляет не менее половины толщины стенки соответствующего цилиндрического участка патрубка. Патрубки на корпусе закреплены посредством сварного соединения.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах, где
-на фиг. 1 показан каталитический нейтрализатор;
-на фиг. 2 увеличение показан фрагмент крепления корпуса с одним из патрубков.
Каталитический нейтрализатор содержит корпус 1, выполненный в виде пустотелой ёмкости, с входным 2 и выходным 3 патрубками, в котором размещён каталитический носитель 4. Каталитический носитель 4 выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, входной и выходной патрубки выполнены конусообразными, причём на торцах патрубков меньшего диаметра смонтированы присоединительные фланцы 5 и 6. Противоположные торцы патрубков снабжены цилиндрическими, соосными корпусу участками 7 и 8, которые размещены внутри корпуса, с образованием неразъёмного телескопического соединения, фиг.2. Между наружными торцами цилиндрических участков и торцевыми стенками 9 и 10 моноблока образован зазор s, величина которого составляет не менее половины толщины стенки соответствующего цилиндрического участка 7 или 8 патрубка 2 или 3. Патрубки на корпусе закреплены посредством сварного соединения 11. Наличие зазора s позволяет отработавшим газам свободно проникать в этом месте в структуру каталитического носителя, что позволяет максимально полно использовать весь объём каталитического вещества для очистки отработавших газов от продуктов неполного сгорания.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, поскольку оно может быть использовано промышленным способом в автомобилестроении и других областях народного хозяйства, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо.
Работает нейтрализатор обычным образом. Отработавшие газы поступают через входной патрубок 2 в полый корпус 1, просачиваются через поры каталитического носителя 4, очищаются при этом от токсичных веществ до требуемого стандартами уровня и отводятся через патрубок 3 в трассу системы выхлопа и шумоглушения и далее в атмосферу.
Использование заявленного технического решения позволяет создать недорогую и компактную конструкцию эффективного нейтрализатора, повысить конкурентоспособность отечественных автомобилей за счет соответствия их экологической безопасности мировым стандартам, снизить загрязнение воздуха в населённых пунктах токсичными компонентами отработавших газов автотранспортных средств, силовой агрегат которых выполнен на базе двигателя внутреннего сгорания.
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1.Каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой ёмкости, с входным и выходным патрубками, в котором размещён каталитический носитель, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что каталитический носитель выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, входной и выходной патрубки выполнены конусообразными, причём на торцах патрубков меньшего диаметра смонтированы присоединительные фланцы, а противоположные торцы патрубков снабжены цилиндрическими, соосными корпусу участками, которые размещены внутри корпуса, с образованием неразъёмного телескопического соединения, при этом между наружными торцами цилиндрических участков и торцевыми стенками моноблока образован зазор, величина которого составляет не менее половины толщины стенки соответствующего цилиндрического участка патрубка.
2.Каталитический нейтрализаторУ ТШШЧАЮЦЩЙСЯ тем, что патрубки на корпусе закреплены посредством сварного соединения.