КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ДЛЯ ДВС

Решение относится к двигателестроению и направлено на более качественную очистку отработавших газов, ускорение прогрева ДВС, в период холодного пуска и начальный период работы двигателя, снижение противодавления, в системе выпуска отработавших газов, и более полному сгоранию топлива, благодаря впуску более однородной смеси в цилиндр двигателя на режиме рециркуляции.
Известен способ решения поставленной технической задачи, по патенту RU №2190768 7 F01N 3/28, F02М 25/07, заключающийся в том, что каталитический нейтрализатор содержит корпус с двойными стенками и теплоизоляцией между ними, патрубки впускной и выпускной, перегородки, высокотемпературный и низкотемпературный пористые фильтры из металлокерамики, которые размещены внутри корпуса последовательно друг за другом, разделяя его на три части. В центральной части корпуса установлена труба, соединенная с впускным патрубком и имеющая окна, сообщающиеся с полостями, образованными каталитическими фильтрами. Внутри трубы размещена поворотная труба с окнами, совпадающими по конфигурации и местоположению с окнами внешней трубы. Кроме того, катализатор соединен с впускным коллектором образуя круг циркуляции отработавших газов с ресивером и перепускными патрубками.
В данном решении нейтрализатор дополнительно снабжен ресивером, перепускными патрубками и запорным клапаном на выпускном патрубке, кроме того, перепускной клапан с ресивером и патрубками связанными с впускным коллектором и выпускным патрубком нейтрализатора образуют круг циркуляции отработавших газов, что позволяет исключить попадание неочищенных от вредных примесей отработавших газов в атмосферу, при пуске холодного двигателя.
Недостатком такой конструкции является: управление запорным клапаном, перепускным клапаном ресивера и трубой поворотного механизма нейтрализатора осуществляется с помощью механического привода, происходит повышенное противодавление отработавших газов в системе выпуска на режиме рециркуляции, в результате чего возникают перебои в работе двигателя.
Устранение вышеописанного недостатка является основой предлагаемого технического решения.
Сущность технического решения поясняется чертежом (Фиг.1), где изображен продольный разрез предлагаемой выпускной системы.
Предлагаемый нейтрализатор содержит корпус 1 с двойными стенками 2,3; теплоизоляцией 4 между ними. Стенка 3 и торцевые крышки 5 и 6, закрепленные на фланцах 7 и 8 корпуса, образуют внутреннюю полость 9 реактора. На торцевых крышках 5 и 6, закреплены впускной 10 и выпускной 11 патрубки нейтрализатора с фланцами 12 и 13. В полости 9 реактора расположены
два последовательно установленных конусных пористых металлокерамических каталитических фильтра: низкотемпературный 14 и высокотемпературный 15. Фильтры удерживаются распорками 16 и 17 крестообразной формы. В центре реактора установлена труба 18, являющаяся продолжением впускного патрубка нейтрализатора 10 с окнами 19 и 20, расположенными в полостях 21 и 22, образуемых фильтрами и разделенных перегородкой 23. Внутри трубы 18 расположена поворотная труба 24 с окнами 25 и 26, совпадающими с окнами 19 и 20. Кроме того, нейтрализатор соединен с впускным коллектором 27, образуя круг циркуляции отработавших газов с ресивером 28, перепускными патрубками 29 и 30. На выпускном патрубке нейтрализатора 11 и на перепускном патрубке 29 установлены электромагнитные клапана 31 и 32 соответственно, управляемые блоком управления 33. Труба 24 поворотного механизма нейтрализатора снабжена реверсным электроприводом 34. На впускном 10 и выпускном 11 патрубках нейтрализатора установлены термопары 35 и 36 соответственно, соединенные с блоком управления 33. На перепускном патрубке 29 установлено всасывающее - нагнетающее устройство 37. Всасывающее - нагнетающее устройство снабжено электроприводом 38.
Предлагаемый нейтрализатор работает следующим образом: при пуске холодного двигателя 39 отработавшие газы поступают во впускной патрубок 10 и по поворотной трубе 24 в реактор нейтрализатора 1. Далее через окно 26 поворотной трубы 24 газы поступают в полость 21, где они проходят через стенки низкотемпературного каталитического пористого фильтра 14 в общую полость реактора, где происходит их очистка от сажи, продуктов неполного сгорания и частично от окислов азота. Затем через выпускной патрубок 11 газы попадают в ресивер 28, где происходит накапливание отработавших газов и перепуск их во впускной коллектор 27 двигателя 38. При прохождении отработавших газов через впускной 10 и выпускной 11 патрубки нейтрализатора происходит измерение термопарами 35 и 36 температуры. Результаты измерений передаются на блок управления 33, который преобразует текущие сигналы в управляющие на закрытие, открытие электромагнитных клапанов 31 и 32 (при соответствующей разницы температур отработавших газов), поворот трубы 24 поворотного механизма нейтрализатора реверсным электроприводом 34 и пуск электродвигателя 38 всасывающе - нагнетающего устройства 37.
При этом обеспечивается устойчивая работа двигателя на режиме рециркуляции газов и происходит более тщательная очистка отработавших газов в период холодного пуска и начальный период работы двигателя от сажи, продуктов неполного сгорания и частично от окислов азота, не требуется вмешательства водителя в происходящие процессы, увеличивается скорость прохождения потока газов в рециркуляционном трубопроводе, тем самым снижается противодавления газов в системе выпуска, происходит впуск более однородной смеси в цилиндр двигателя, уменьшается образование несгоревших частиц, что приводит к увеличению ресурса двигателя.
По сравнению с прототипом предлагаемый каталитический нейтрализатор имеет следующие преимущества: увеличивается скорость прохождения потока газов в рециркуляционном трубопроводе тем самым снижается противодавление газов в системе выпуска, происходит впуск более однородной смеси в цилиндр двигателя, уменьшается образование несгоревших частиц, что приводит к увеличению ресурса двигателя, не требует вмешательства водителя в происходящие процессы, более точно, по измерению температуры на впускном и выпускном трубопроводе нейтрализатора, происходит перевод нейтрализатора с режима «холодного пуска» на «рабочий режим», что обеспечит более качественную очистку отработавших газов.