КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР С ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА

Данная полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам обработки отработавших газов автомобильных двигателей, с принудительным зажиганием.
Известен каталитический нейтрализатор отработавших газов, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, металлокерамические пористые окислительные каталитические блоки, установленные в корпусе с зазором, являющимся одновременно тепловой изоляцией между их внешней поверхностью и внутренней поверхностью стенки корпуса, соосно установленные в корпусе полый сажевый металлокерамический пористый блок, одновременно являющийся фильтром, и металлокерамический пористый восстановительный каталитический блок, который, в свою очередь, установлен коаксиально металлическим пористым окислительным каталитическим блокам, патрубок для подвода вспомогательного газа, полость которого разделена на каналы, один из которых предназначен для подачи окислителя в зону окисления между внутренней поверхностью металлокерамического пористого окислительного каталитического блока и внешней поверхностью сажевого металлокерамического пористого блока, а другой - для подачи вспомогательного газа в зону восстановления между внутренней поверхностью, металлокерамического пористого окислительного каталитического блока и внешней поверхностью металлокерамического пористого восстановительного каталитического блока, внешние поверхности сажевого металлокерамического пористого блока и металлокерамического пористого восстановительного каталитического блока образованы продольными цельными или полыми ребрами (патент RU №2163675, МПК F01N 3/28, опубл. 27.02.2001).
Наиболее близким устройством такого же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков и взятое за прототип является нейтрализатор выхлопных газов двигателя, содержащий разъемный корпус с размещенными внутри цилиндрическими каталитическими блоками, снабженный входным и выходным патрубками, в котором разъемный корпус включает центральную цилиндрическую часть и две боковые цилиндрические части, одна из которых соединена с входным, а другая с выходным патрубками, имеющими форму усеченного конуса и снабженными фланцами для крепления к выхлопной системе, причем центральная и боковые части связаны в единый корпус при помощи шпилек, закрепленных в упорах и затягивающихся гайками, два каталитических блока размещены на расстоянии друг от друга, при этом каждый из них выступает из центральной части не менее чем на 50 мм от плоскости разъема и изолирован от стенок корпуса термоизолирующей прокладкой из термоэластичного материала, а между каталитическими блоками во входном и выходном патрубках установлены датчики температуры (патент RU №130629, МПК F01N 3/00, опубл. 27.07.2013).
Известные решения в большинстве случаев имеют недостаточное воздействие на отработавшие газы в части снижения выбросов, а именно, оксидов азота.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности работы элемента, воздействующего на отработавшие газы с целью снижения их токсичности.
Поставленная задача достигается тем, что в каталитическом нейтрализаторе с подачей воздуха, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, выполненными в виде усеченного конуса и снабженными фланцами для крепления к выходной системе, каталитические блоки, установленные в корпусе, один из которых является блоком первичной обработки, а второй блоком вторичной обработки, датчики, при этом между каталитическими блоками установлен смеситель, а корпус снабжен штуцером подвода дополнительного воздуха.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что между каталитическими блоками установлен смеситель, а корпус снабжен штуцером подвода дополнительного воздуха, позволяет повысить эффективности работы элемента воздействующего на отработавшие газы с целью снижения их токсичности.
Заявляемое техническое решение поясняется изображениями:
фиг. 1 - структурная схема каталитического нейтрализатора с подачей воздуха;
фиг. 2 - схематичное изображение каталитического нейтрализатора с подачей воздуха.
Каталитический нейтрализатор с подачей воздуха содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, датчики 4.
Входной и выходной патрубки 2 и 3, выполнены в виде усеченного конуса и снабженными фланцами для крепления к выходной системе.
Каталитические блоки установлены в корпусе 1, один из которых является блоком 5 первичной обработки, второй - блоком 6 вторичной обработки, а между ними установлен смеситель 7.
Корпус 1 снабжен штуцером 8 подвода дополнительного воздуха.
Для контроля количества кислорода после каталитического блока 5 первичной обработки установлен датчик 4, который связан с системой управления двигателем.
Устройство работает следующим образом.
Отработавшие газы из двигателя по выпускной системе через входной патрубок 2 попадают в каталитический блок 5 первичной обработки, где происходит окислительно-восстановительная реакция, направленная на снижение оксидов азота для предварительного снижения токсичности отработавших газов. Далее отработавшие газы попадают в смеситель 7 для изменения параметров потока и смешивания с подогретым во внутренних полостях каталитического нейтрализатора воздухом, поступающим через штуцер 8 подвода дополнительного воздуха. Источником воздуха может быть любое внешнее устройство, позволяющее получать его под давлением. Необходимым условием работы каталитического блока 6 вторичной обработки является наличие окислителя, при этом самым доступным является кислород атмосферного воздуха. После смесителя 7 смешанный поток попадает в каталитический блок 6 вторичной обработки, где происходит реакция окисления углеводородов для последующего снижения токсичности отработавших газов. Для оптимального протекания реакции необходимо, чтобы подводимый в устройство воздух имел температуру, близкую к температуре отработавших газов, т.е. воздух должен быть предварительно подготовлен перед подводом в смеситель 7. С этой целью воздух после направления в каталитический нейтрализатор через штуцер 8 подвода воздуха проходит через специально организованные внутренние полости между каталитическими блоками и внешним корпусом 1 каталитического нейтрализатора. После взаимодействия смеси отработавших газов с воздухом в каталитическом блоке 6 вторичной обработки, нейтрализованные отработавшие газы удаляются через отводящий патрубок 3 в систему выпуска автомобиля. Датчик 4 обратной связи позволяет поддерживать оптимальность процесса нейтрализации в каталитическом блоке 6 вторичной обработки отработавших газов.
Заявляемое техническое решение позволяет снизить токсичность отработавших газов, а также способствует снижению пожароопасности элемента, воздействующего на отработавшие газы.
Преимуществом предлагаемого устройства является возможность достижения экологического класса автомобиля и двигателя до уровня Евро-5 и Евро-6, без внесения изменений в конструкцию двигателя.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.