КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕКТОР СИСТЕМЫ ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к конструкциям систем выхлопа двигателей внутреннего сгорания (ДВС), снабженных каталитическим нейтрализатором, и может быть использовано для снижения токсичности отработавших газов предпочтительно 16 клапанных ДВС.
Известен каталитический коллектор системы выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС) каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус моноблока с каталитическим носителем, снабженный установленным с зазором относительно него теплоизолирующим кожухом, на выходе которого имеется газосмесительная камера с присоединительным фланцем к тракту выхлопа двигателя внутреннего сгорания, а на входе - газоприемная камера с патрубками подвода отработавших газов от цилиндров двигателя внутреннего сгорания (см. патент РФ на полезную модель №30855, МПК F01N 3/28, публ. 2003 г.). Известное устройство сложно и трудоемко при сборке в виду наличия большого количества комплектующих деталей, имеет большие габариты и материалоемкость, что обусловлено использованием в нем теплоизолирующего кожуха.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является каталитический коллектор системы выпуска отработавших газов ДВС, содержащий разветвленный проточный трубопровод, составленный из отдельных патрубков, число которых соответствует числу цилиндров ДВС, входные концы которых закреплены в присоединительном фланце крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС, а выходные - на общей газоприемной камере, снабженной установочным элементом управляющего датчика кислорода, и телескопически неразъемно сопряженной с корпусом каталитического носителя, снабженного по бокам кронштейнами его закрепления в автомобиле, и выполненного в виде, по крайней мере, одного газопроницаемого блока, имеющего в поперечном сечении форму овала, на выходе которого телескопически неразъемно установлена выполненная из двух фасонно отштампованных и неразъемно соединенных между собой вдоль продольной оси половин газосмесительная камера, снабженная установочным элементом диагностического датчика кислорода и присоединительным фланцем крепления к тракту выхлопа ДВС, причем проточный трубопровод и газоприемная камера выполнены совместно из двух фасонно отштампованных и неразъемно соединенных между собой вдоль продольной оси половин (см. патент РФ на полезную модель №67647, МПК F01N 3/28, публ. 2007). Известное устройство имеет сложную конструкцию и трудоемко при сборке в виду наличия большого количества комплектующих деталей, имеет большие габариты и материалоемкость, что обусловлено использованием в нем матрицы блока каталитического носителя в виде металлической ленты, имеющей сложную форму, а также теплоизолирующего кожуха.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в упрощении конструкции каталитического коллектора, уменьшении, как трудоемкости его сборки, так и габаритов и материалоемкости при возможности надежного функционирования при высоких температурах выхлопных газов.
Данная задача решается тем, что в каталитическом коллекторе системы выпуска отработавших газов ДВС, содержащем разветвленный проточный трубопровод, составленный из отдельных патрубков, число которых соответствует числу цилиндров ДВС, входные концы которых закреплены в присоединительном фланце крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС, а выходные - на общей газоприемной камере, снабженной установочным элементом управляющего датчика кислорода, и телескопически неразъемно сопряженной с корпусом каталитического носителя, снабженного по бокам кронштейнами его закрепления в автомобиле, и выполненного в виде, по крайней мере, одного газопроницаемого блока, имеющего в поперечном сечении форму овала, на выходе которого телескопически неразъемно установлена выполненная из двух фасонно отштампованных и неразъемно соединенных между собой вдоль продольной оси половин газосмесительная камера, снабженная установочным элементом диагностического датчика кислорода и присоединительным фланцем крепления к тракту выхлопа ДВС, причем проточный трубопровод и газоприемная камера выполнены совместно из двух фасонно отштампованных и неразъемно соединенных между собой вдоль продольной оси половин, каталитический носитель выполнен в виде керамического блока и снабжен по наружной боковой поверхности плотно прилегающей к корпусу каталитического носителя теплоизолирующей прокладкой, которые совместно плотно запрессованы в корпусе каталитического носителя, причем присоединительный фланец крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС имеет, в основном, прямоугольную форму, а входные концы отдельных патрубков проточного трубопровода закреплены в присоединительном фланце крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС на одинаковом расстоянии друг от друга.
Выполнение каталитического носителя в виде керамического блока, который имеет простую конструкцию, позволяет исключить из конструкции металлический теплоизолирующий кожух за счет возможности нормального функционирования нейтрализатора в условиях более высоких температур выхлопных газов, а достаточная теплоизоляция может быть обеспечена небольшой по размерам теплоизоляционной прокладкой. При этом возможно крепление блока с прокладкой при помощи «стафинг» метода, то есть с определенным усилием плотно запрессованным (что позволяет сделать наличие прокладки) в корпус каталитического носителя. Такое крепление позволяет надежно закрепить каталитический носитель в корпусе. Соответственно, использование указанных выше элементов обеспечивает уменьшение габаритов и материалоемкости, а также упрощает конструкцию каталитического коллектора в целом.
Выполнение присоединительного фланца крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС имеет, в основном, прямоугольной формы позволяет упростить ее конструкцию, а также надежно уплотнить его соединение с ДВС, равномерно распределить температурные напряжения по всей площади подсоединения и, соответственно, обеспечивает надежность функционирования коллектора при высоких температурах выхлопных газов.
Закрепление входных концов отдельных патрубков проточного трубопровода в присоединительном фланце крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС на одинаковом расстоянии друг от друга также способствует равномерному распределению температурных напряжений по всей площади присоединительного фланца и, соответственно, обеспечивает герметичность соединения коллектора и ДВС, надежность функционирования коллектора при высоких температурах выхлопных газов.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого каталитического коллектора системы выпуска отработавших газов ДВС; на фиг.2 - его поперечное сечение по месту размещения кронштейнов крепления нейтрализатора к автомобилю; на фиг.3 - вид предлагаемого каталитического коллектора системы выпуска отработавших газов ДВС со стороны присоединительного фланца крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС.
Каталитический коллектор системы выпуска отработавших газов ДВС, содержит разветвленный проточный трубопровод, составленный из отдельных патрубков 1, 2, число которых соответствует числу цилиндров ДВС, входные концы которых закреплены в присоединительном фланце 3 крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС, а выходные - на общей газоприемной камере 4, снабженной установочным элементом 5 управляющего датчика кислорода. Присоединительный фланец 3 крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС имеет, в основном, прямоугольную форму, а входные концы отдельных патрубков 1, 2 проточного трубопровода закреплены в присоединительном фланце 3 крепления каталитического коллектора к корпусу ДВС на одинаковом расстоянии друг от друга. Проточный трубопровод и газоприемная камера 4 выполнены совместно из двух фасонно отштампованных и неразъемно соединенных между собой вдоль продольной оси половин. Газоприемная камера 4 телескопически неразъемно сопряжена с корпусом 6 каталитического носителя, снабженного по бокам кронштейнами 7 его закрепления в автомобиле. Каталитический носитель выполнен в виде, по крайней мере, одного газопроницаемого керамического блока 8, имеющего в поперечном сечении форму овала, и снабжен по наружной боковой поверхности плотно прилегающей к корпусу 6 каталитического носителя теплоизолирующей прокладкой 9, которые совместно плотно запрессованы в корпусе каталитического носителя. На выходе корпуса 6 каталитического носителя телескопически неразъемно установлена выполненная из двух фасонно отштампованных и неразъемно соединенных между собой вдоль продольной оси половин газосмесительная камера 10, снабженная установочным элементом 11 диагностического датчика кислорода и присоединительным фланцем 12 крепления к тракту выхлопа ДВС.
Работает каталитический коллектор системы выпуска отработавших газов ДВС обычным для такого типа устройств образом. Отработавшие газы поступают из цилиндров ДВС по проточному трубопроводу в газоприемную камеру 4, проходят через керамический блок 8 каталитического носителя, где происходит очистка от токсичных веществ до необходимого уровня, и затем через газосмесительную камеру 10 отводятся в систему выпуска отработавших газов и шумоглушения в атмосферу.
Предлагаемое техническое решение имеет простую конструкцию, небольшие габариты и материалоемкость, надежно в эксплуатации 16 клапанных ДВС при высоких температурах выхлопных газов.