Труба приемная глушителя с нейтрализатором

Авторы патента:

F01N3/10 - термическим или каталитическим превращением токсичных компонентов выхлопа (с использованием других химических процессов, химические аспекты каталитического превращения, например использование специальных катализаторов B01D 53/34)

Полезная модель относиться к выхлопным устройствам, устанавливаемым на двигатели внутреннего сгорания автомобиля, в частности, к глушителям выхлопа, снабженным нейтрализаторами. выхлопных газов. Технический результат - повышение эффективности очистки выхлопных газов. Для этого труба приемная глушителя с нейтрализатором включает коллекторный фланец для установки трубы и соединения с четырьмя входными элементами коллекторной части, сочлененными с входным газоприемником катализаторной части. Последняя, содержит овальный корпус с размещенным внутри каталитическим блоком. Помимо этого, труба включает выходной патрубок, приваренный по окружности к выходному фланцу, две втулки для установки кислородных датчиков и два кронштейна для крепления трубы к двигателю. Новым в полезной модели является то, что вышеуказанные четыре входных элемента коллекторной части выполнены из гнутых патрубков. Катализаторная часть состоит из двух полукорпусов, сваренных в горизонтальной плоскости, и объединяет в единое целое входной газоприемник, корпус каталитического блока с терморасширяющейся прокладкой и выходной патрубок. Внутри катализаторной части размещен каталитический блок из керамики в сборе с терморасширяющейся прокладкой. 3 ил.

Полезная модель относиться к выхлопным устройствам, снабженным средствами очистки, устанавливаемым на двигатели внутреннего сгорания автомобиля.

Известна труба приемная глушителя с нейтрализатором в сборе, включающая три части: коллекторную, катализаторную и выхлопную, соединенные сваркой в местах примыкания, а также экран теплозащиты. Коллекторная часть состоит из коллекторного фланца в виде прямоугольной пластины с отверстиями для установки на двигатель и соединения с четырьмя штампованными из двух половин лотками в виде гребенки из листового проката, составляющими единое целое с входным газоприемником. Штампованные элементы коллекторной части по всей длине примыкания сварены между собой. Катализаторная часть состоит из корпуса в виде овальной трубы с размещенным внутри металлическим носителем с покрытием из драгоценных металлов и припаянной подложки. Выходная часть - из штампованных и сваренных между собой двух половин, выходного патрубка, приваренного по окружности к фланцу. Экран теплозащиты - из двух полуэкранов, размещенных вокруг катализаторной части, с зазором 2÷3 мм и соединенных сваркой к корпусу и между собой (См. чертеж «Труба приемная глушителя с нейтрализатором в сборе», устанавливаемая на двигатели автомобилей последнего поколения в ОАО «АВТОВАЗ»),принята за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже "технического результата при использовании известной трубы, принятой за прототип, относится то, что в известной трубе приемной глушителя с нейтрализатором в сборе имеются следующие недостатки. В коллекторной части изготовление штампованных лотков подачи выхлопных газов от

двигателя на очистку предполагает сварку в геометрически достаточно сложном положении, и поэтому обеспечить автоматизацию сварочного процесса проблематично. Кроме того, указанная конструкция является носителем защемляющего эффекта при прохождении газа, что влияет на газодинамическое сопротивление, и тем самым повышает уровень шума. В катализаторной части использование металлического носителя в температурных режимах работы (1050°С) не гарантирует стабильности, а также не обеспечивает надежной адгезии драгоценных металлов, что при работе приводит к постепенному выдуванию каталитической основы. Кроме этого, соединение в местах примыкания корпуса с коллекторной и выходной частями увеличивает объем сварки, трудоемкость процесса и ухудшает эффективность нейтрализации (очистки) выхлопных газов. Установка экрана для теплозащиты не является эффективной т.к. фактически получаемый зазор между экраном и корпусом дает минимальную конвекцию воздуха и не способен снизить температуру на корпусе. Кроме того, указанная операция трудоемка и также не обеспечивает надежного качества очистки.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи: изготовить катализаторную часть, способную выдерживать действие высоких температур отходящих выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели - повышение эффективности нейтрализации (очистки) выхлопных газов.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известной трубе приемной глушителя с нейтрализатором, включающей коллекторный фланец в виде прямоугольной пластины с отверстиями для установки трубы на двигатель и соединения с четырьмя входными элементами в виде гнутых патрубков, сочлененными с

входным газоприемником катализаторной части, содержащей овальный корпус с размещенным внутри каталитическим блоком, выходной патрубок, приваренный по окружности к выходному фланцу, а также две втулки для установки кислородных датчиков и два кронштейна для крепления трубы к двигателю.

Отличительными особенностями заявляемой полезной модели является следующее. Четыре входных элемента коллекторной части, соединенные с коллекторным фланцем выполнены из гнутых патрубков. Катализаторная часть состоит из двух полукорпусов, сваренных в горизонтальной плоскости, и объединяет в единое целое входной газоприемник, корпус каталитического блока с терморасширяющейся прокладкой и выходной патрубок. Внутри катализаторной части размещен каталитический блок не из металла, как у прототипа, а из керамики, в сборе с терморасширяющейся прокладкой.

Изготовление четырех входных элементов коллекторной части из гнутых патрубков трубы диаметром 33 мм и толщиной стенки 1,5мм из стали AISI439 позволяет:

- обеспечить подачу равновеликих объемов газопотока;

- уменьшить количество и длину сварных швов;

- уйти от защемляющего эффекта газопотока;

- гасить вибрационные нагрузки двигателя автомобиля.

Применение каталитического блока из керамики дает возможность выдерживать рабочую температуру до 1050°С, что повышает эффективность нейтрализации (очистки) выхлопных газов.

У прототипа для уменьшения температуры в моторном отсеке автомобиля устанавливается вокруг корпуса экран, который не дает эффективного понижения температуры, у предлагаемой полезной модели, в отличие от прототипа, экран теплозащиты отсутствует, что способствует снижению себестоимости изготовления трубы приемной глушителя с нейтрализатором в сборе.

Терморасширяющаяся прокладка в сборе с каталитическим блоком из керамики при рабочих температурах фиксирует блок и позволяет эффективно проводить теплозащиту корпуса.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен главный вид трубы приемной глушителя с нейтрализатором в сборе, на фиг.2 - вид трубы сбоку, а на фиг.3 - поперечное сечение трубы в катализаторной части.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного результата заключается в следующем. Труба приемная глушителя с нейтрализатором содержит коллекторную и катализаторную части (см. фиг.1, 2). Коллекторная часть состоит из коллекторного фланца 1 в виде прямоугольной пластины с отверстиями для установки на двигатель и соединения с четырьмя входными элементами в виде гнутых патрубков 2 из трубы 33×1,5 мм, которые с помощью сварки соединены с входными отверстиями 3 газоприемника 4 катализаторной части. Катализаторная часть состоит из двух полукорпусов, соединенных сваркой в единое целое вместе с входным газоприемником 4, корпусом 5 каталитического блока 6 в сборе с терморасширяющейся прокладкой 7 (см. фиг.3) и выходным патрубком 8, к которому с помощью сварки присоединен выходной фланец 9. Втулки 10 для установки кислородных датчиков расположены при входе и выходе выхлопных газов в катализаторной части, имеются два кронштейна 11 для крепления трубы к двигателю. Экран теплозащиты, в отличие от прототипа, отсутствует.

Труба приемная глушителя с нейтрализатором в сборе эксплуатируется следующим образом. Труба устанавливается на двигатель автомобиля и предназначена для обеспечения выполнения норм токсичности директивы ЕС 96/69 (Евро 3), которые достигаются следующим образом. Поток отработанных газов через гнутые патрубки 2 коллекторной части попадает в входной газоприемник 4, а из него равномерно поступает в каталитический

блок 6, где с помощью нанесенных покрытий из драгоценного металла происходит процесс катализа, что позволяет очистить выхлопные газы от СО, СН, NOx. Очищенные выхлопные газы через выходной патрубок 8 и фланец 9, к которому прикреплена система выпуска газов (СВГ), поступают в атмосферу.

Трубу приемную глушителя с нейтрализатором в сборе предполагается применять в автомобилестроении. Труба устанавливается в моторном отсеке на двигатель автомобиля. Она предназначается для обеспечения требуемых норм токсичности выхлопных газов автомобиля согласно ЕС 96/69 (Евро 3) посредством процесса катализа. В настоящее время известны все средства и методы для осуществления данной полезной модели.

Использование полезной модели ведет к повышению эффективности нейтрализации (очистки) выхлопных газов главным образом за счет.изготовления каталитического блока из керамики, что дает возможность выдерживать рабочую температуру выхлопных газов до 1050°С. Кроме того, повышается надежность работы трубы и снижается себестоимость ее изготовления. При эксплуатации заявляемой трубы также снижается уровень шума.

Труба приемная глушителя с нейтрализатором, включающая коллекторный фланец для установки на двигатель и соединения с четырьмя входными элементами коллекторной части, сочлененными с входным газоприемником катализаторной части, содержащей овальный корпус с размещенным внутри каталитическим блоком, выходной патрубок, приваренный по окружности к выходному фланцу, а также две втулки для установки кислородных датчиков и два кронштейна для крепления трубы к двигателю, отличающаяся тем, что вышеуказанные четыре входные элемента коллекторной части выполнены из гнутых патрубков, катализаторная часть состоит из двух полукорпусов, сваренных в горизонтальной плоскости, и объединяет в единое целое входной газоприемник, корпус каталитического блока с терморасширяющейся прокладкой и выходной патрубок, внутри катализаторной части размещен каталитический блок из керамики в сборе с терморасширяющейся прокладкой.