Нейтрализатор выхлопных газов автомобилей
Полезная модель относится к системам нейтрализации токсичных компонентов выхлопных газов автомобилей преимущественно с бензиновыми двигателями. Предложен нейтрализатор выхлопных газов автомобиля, содержащий корпус и УФ-лампу, установленную по оси корпуса, в котором согласно полезной модели патрубок для подвода выхлопных газов установлен тангенциально к внутренней поверхности корпуса в средней его части и на торцах корпуса установлены цилиндрические камеры, диаметр которых превышает диаметр корпуса, причем на внутренней поверхности корпуса выполнены углубления спиральной формы, служащие для закручивания вводимого потока выхлопных газов с разделением его на два потока, движущихся в противоположных направлениях к цилиндрическим камерам. Внутренняя поверхность корпуса покрыта слоем катализатора. Технический результат полезной модели состоит в уменьшении габаритов нейтрализатора и совмещении его функций с функциями глушителя.
Полезная модель относится к системам нейтрализации токсичных компонентов выхлопных газов автомобилей преимущественно с бензиновыми двигателями.
Известны каталитические нейтрализаторы, в которых нейтрализация токсичных компонентов выхлопных газов достигается благодаря использованию каталитических процессов. В качестве катализаторов в таких нейтрализаторах обычно используются благородные металлы, такие как платина, палладий, родий и другие металлы.
Недостатком известных нейтрализаторов каталитического типа, использующих благородные металлы, является их дороговизна и малая надежность работы, связанная с тем, что эти катализаторы быстро отравляются в присутствии серы и/или свинца.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является нейтрализатор, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода и вывода выхлопных газов, УФ-лампу, установленную в корпусе по его оси и соединенную с источником электрического питания (см. патент РФ №2155874, F01N 3/08, 2000 г).
Недостатком известного нейтрализатора, принятого за прототип, является то, что в нем используются достаточно длинные кварцевые УФ-лампы (до 150 см), которые в условиях вибрации и толчков, имеющих место в автомобиле, могут быстро выходить из строя. Кроме того, известный нейтрализатор требует использования специальной системы сопряжения его с глушителем выхлопной системы автомобиля. Это усложняет и удорожает эксплуатацию такого нейтрализатора.
Задача полезной модели состояла в уменьшении габаритов нейтрализатора и совмещении функций нейтрализатора с функциями глушителя.
Указанная задача решается тем, что предложен нейтрализатор выхлопных газов автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода и вывода выхлопных газов, УФ-лампу, установленную в корпусе по его оси и соединенную с источником электрического питания, в котором согласно полезной модели патрубок для подвода выхлопных газов установлен тангенциально к внутренней поверхности корпуса в средней точке по его длине и на торцах корпуса установлены цилиндрические камеры, диаметр которых превышает диаметр цилиндрического корпуса, причем в цилиндрических стенках камеры выполнены щели для вывода очищенных выхлопных газов.
Другим отличием нейтрализатора является то, что на внутренней поверхности корпуса выполнены углубления спиральной формы, служащие для закручивания вводимого потока выхлопных газов с разделением его на два потока, движущихся в противоположных направлениях к установленным на торцах корпуса цилиндрическим камерам.
Еще одним отличием нейтрализатора является то, что внутренняя поверхность корпуса нейтрализатора покрыта катализатором.
Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения нейтрализатора обеспечивается технический результат, который состоит в том, что уменьшаются габариты нейтрализатора за счет закручивания потока выхлопных газов в корпусе нейтрализатора и увеличения эффективного времени взаимодействия очищаемых выхлопных газов с УФ-излучением. При этом нейтрализатор одновременно выполняет функции глушителя за счет наличия цилиндрических камер большего диаметра на торцах корпуса нейтрализатора.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен предлагаемый нейтрализатор в продольном разрезе.
На фиг.2 изображен вид нейтрализатора в разрезе по А-А фиг.1.
Нейтрализатор содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого по его оси установлена УФ-лампа 2, например, кварцевая ртутная УФ-лампа ДРТ-1000. тангенциально к внутренней поверхности корпуса 1 в средней его точке по длине установлен патрубок 3 для подвода выхлопных газов. На торцах корпуса 1 установлены цилиндрические камеры 4 и 5, диаметр которых превышает диаметр цилиндрического корпуса 1. В торцевой поверхности одной их камер 4 выполнены электрические разъемы 6 для соединения УФ-лампы 2 с источником электрического питания (на фиг. не показан). В цилиндрических стенках камер 4 и 5 выполнены щели 7 и 8 для вывода очищенных в нейтрализаторе выхлопных газов. На внутренней поверхности корпуса 1 нейтрализатора выполнены углубления 9 спиральной формы, служащие для закручивания вводимого через патрубок 3 потока выхлопных газов с разделением его на два потока, движущихся в противоположных направлениях (показано стрелками) к установленным на торцах корпуса 1 цилиндрическим камерам 4 и 5. Внутренняя поверхность корпуса 1 нейтрализатора покрыта слоем 10 катализатора, например, ТiO2.
Нейтрализатор работает следующим образом.
Поток выхлопных газов из двигателя автомобиля по патрубку 3 вводится тангенциально во внутренний объем корпуса 1 в средней по его длине точке. Здесь поток выхлопных газов разделяется на два потока, которые закручиваются в спиральных углублениях 9 и
движутся в противоположных направлениях к установленным на торцах корпуса 1 камерам 4 и 5. При прохождении потока газа во внутреннем объеме корпуса 1 происходит под действием УФ-излучения нейтрализация выхлопных газов за счет превращения токсичных компонентов выхлопных газов (СО, NOx и др.) в нетоксичные (CO2, N2, H 2O). При этом эффективность нейтрализации повышается за счет взаимодействия потока газа со слоем 10 катализатора.
За счет закручивания потока газа внутри объема корпуса 1 нейтрализатора увеличивается эффективное время взаимодействия выхлопных газов с УФ-излучением, что позволяет обеспечить ту же степень нейтрализации токсичных компонентов, что и в прототипе, но на меньшей длине корпуса 1 нейтрализатора. Это обеспечивает возможность использования более коротких УФ-ламп (до 40 см), устанавливаемых в корпусе 1 нейтрализатора. Это повышает жесткость конструкции УФ-лампы и уменьшает вероятность их повреждения в условиях тряски и вибрации.
За счет расширения потока при переходе его из внутреннего объема корпуса 1 нейтрализатора в камеры 4 и 5 большего диаметра обеспечивается то, что нейтрализатор одновременно выполняет функции глушителя. При этом отпадает необходимость в специальных приспособлениях для сопряжения нейтрализатора со стандартным глушителем автомобиля.
Образующиеся в процессе нейтрализации твердые частицы (РbО 2 и др.) могут накапливаться в застойных зонах камер 4 и 5. Для периодической очистки камер 4 и 5 от накапливаемых в них частиц твердых веществ камеры 4 и 5 выполняются разъемными. Такое выполнение камер 4 и 5 обеспечивает также возможность периодической замены УФ-лампы.
1. Нейтрализатор выхлопных газов автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода и вывода выхлопных газов, УФ-лампу, установленную в корпусе по его оси и соединенную с источником электрического питания, отличающийся тем, что патрубок для подвода выхлопных газов установлен тангенциально к внутренней поверхности корпуса в средней точке по его длине и на торцах корпуса установлены цилиндрические камеры, диаметр которых превышает диаметр корпуса, причем в цилиндрических стенках камер выполнены щели для вывода очищенных выхлопных газов.
2. Нейтрализатор по п.1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены углубления спиральной формы, служащие для закручивания вводимого потока выхлопных газов с разделением его на два потока, движущихся в противоположных направлениях к установленным на торцах корпуса цилиндрическим камерам.
3. Нейтрализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса нейтрализатора покрыта слоем катализатора.
