Каталитический нейтрализатор отработавших газов
EXHAUST GAS CATALYTIC CONVERTER

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к автомобилестроению, в частности к средствам снижения токсичности отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Известен также каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой емкости с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители, каждый из которых образован, по крайней мере, из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором (патент США 5002923, НКИ 502-439, 1991 г.).
Известен каталитический нейтрализатор, принятый за прототип, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой емкости с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители, каждый из которых образован, по крайней мере, из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором (патент на изобретение №2182979 RU, МПК F01N 3/28, опубл. 27.05.2002, бюл. №15).
Недостатком данного устройства является длительный период нагрева каталитической решетки вследствие чего длительная высокая токсичность ОГ транспортных средств и наличие большого количества СО, СН и других вредных веществ в отработавших газах ДВС автомобилей.
Технической задачей изобретения является уменьшение продолжительности нагрева каталитического нейтрализатора отработавших газов без значительного изменения конструкции серийного катализатора.
Техническая задача обеспечивается тем, что в каталитическом нейтрализаторе, состоящем из корпуса с каталитическими элементами, входным и выходными патрубками, на входном канале катализатора установлена вихревая трубка с выходом горячих газов в катализатор, содержащая запорный клапан, установленный в диффузоре холодного потока и соединенный посредством штока с развихрителем, выполненного с возможностью принудительного осевого перемещения.
Приведена схема каталитического нейтрализатора отработавших газов.
В заявленном каталитическом нейтрализаторе отработавших газов на входном канале 1 катализатора 2 установлена вихревая трубка 3 с выходом горячих газов в катализатор. Вихревая трубка содержит входной патрубок 4, улитки 5, соединенной с одной стороны камерой энергоразделения 6, с другой - диффузором холодного потока 7. На выходе диффузора холодного потока 7 установлен запорный клапан 8, соединенный посредством подвижного штока 9, с развихрителем 10. Запорный клапан 8, шток 9 и развихритель 10 выполнены с возможностью принудительного осевого перемещения, например, посредством соленоида 11 (показан условно), установленного со стороны диффузора холодного потока 7.
Заявленный каталитический нейтрализатор отработавших газов работает следующим образом.
Отработавшие газы в режимах холостого хода, пуска-прогрева и на долевых нагрузках имеют температуру не более 100…200°С, чего недостаточно для быстрого нагрева каталитической решетки и начала ее эффективной работы. Отработавшие газы, поступающие от ДВС, проходят через входной патрубок 4 в улитку 5 вихревой трубки 3. В камере энергоразделения 6 происходит разделение потока ОГ, по принципу эффекта Ранке-Хилша на 2 потока: более горячий и менее горячий. Горячий поток поступает в катализатор 2, а менее горячий покидает вихревую трубку 3 через диффузор холодного потока 7. Объем и температура потока регулируется развихрителем 10, посредством соленоида 11, соединенного штоком 9 с запорным клапаном 8.
Заявленное изобретение обеспечивает уменьшение продолжительности нагрева каталитического нейтрализатора отработавших газов без значительного изменения конструкции серийного катализатора.