Очиститель отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

Очиститель отработавших газов двигателя содержит корпус 1, состоящий из обечайки 2 и крышек 3, 4 с впускным 7 и выпускным 8 отверстиями, образующий камеру 9. В камере 9 расположен нейтрализатор вредных веществ, состоящий из каталитического реактора 10 и фильтра 11 дисперсных частиц, установленных в чехле. Чехол соединен с кольцевой перфорированной деталью 20, прикрепленной к корпусу 1. Чехол состоит из цилиндрической оболочки 12, охватывающей каталитический реактор 10, цилиндрической оболочки 13, охватывающей фильтр 11, и выполненного с ребордой промежуточного кольца 14 с уплотнительным элементом, вставленного в оболочку 13 и соединенного сваркой с оболочкой 12. Такой очиститель имеет простую и надежную конструкцию, обеспечивающую эффективную очистку отработавших газов дизельного двигателя от вредных веществ.

Техническое решение относится к двигателям внутреннего сгорания. Оно касается очистки отработавших газов дизельных двигателей внутреннего сгорания для снижения концентрации содержащихся в них вредных веществ, поступающих в атмосферу.

Известны различные очистители отработавших газов двигателей внутреннего сгорания от вредных веществ, представленные в патентах Российской Федерации 2184858, 2205966, 2190767, в патентах 5243819, 5396764, выданных в США, в заявках 2787137, 2810370, 2821117, опубликованных во Франции.

Наиболее близким аналогом является очиститель отработавших газов двигателя внутреннего сгорания от вредных веществ, изображенный в патенте Российской Федерации 2102605, F01N 3/00. Этот очиститель содержит полый корпус с патрубками для подвода и отвода отработавшего газа, внутри корпуса поперек размещено несколько перегородок, имеющих каналы, на поверхность которых нанесен катализатор, в перегородках сделаны окна для свободного прохода части отработавшего газа мимо каналов всех перегородок. Такой очиститель отработавших газов имеет сложную конструкцию, в которой трудно закрепить внутри корпуса несколько перегородок. Причем в этом очистителе перегородки, образующие нейтрализатор отработавших газов, примыкают к наружной стенке корпуса, вследствие чего получается значительный перепад в них температуры по объему от центра до наружной стенки корпуса, контактирующей с окружающей средой. Из-за неодинаковой температуры в нейтрализаторе ухудшается эффективность очистки пропускаемого через него отработавшего газа.

Задача - создание простого и надежного очистителя, обеспечивающего эффективную очистку отработавших газов двигателя внутреннего сгорания от вредных веществ.

Решение этой задачи обеспечено тем, что очиститель отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержит корпус, состоящий из обечайки и крышек с впускным и выпускным отверстиями, в камере, образованной обечайками и крышками корпуса, расположен нейтрализатор вредных веществ, состоящий из каталитического реактора и фильтра дисперсных частиц, установленных в чехле, чехол соединен с кольцевой перфорированной деталью, прикрепленной к корпусу.

При расположении каталитического реактора и фильтра дисперсных частиц в чехле, размещенном внутри камеры, образованной в корпусе, они контактируют с горячим отработавшим газом как с проходящим внутри них, так и с проходящим в пространстве между чехлом и стенкой корпуса, отделенной от чехла перфорированной деталью, что обеспечивает одинаковую температуру в каталитическом реакторе по его объему и, значит, оптимальные условия для каталитической обработки в нем вредных веществ для снижения их содержания в отработавших газах до приемлемого уровня, допустимого по норме, предусмотренной требованиями экологии.

Чехол нейтрализатора состоит из цилиндрической оболочки, охватывающей каталитический реактор, цилиндрической оболочки, охватывающей фильтр, и выполненного с ребордой промежуточного кольца с уплотнительным элементом, вставленного в оболочку фильтра и соединенного сваркой с оболочкой каталитического реактора, со стороны выпускного отверстия корпуса в чехле установлены у фильтра другое кольцо с уплотнительным элементом и сделанное в виде обруча кольцо, выступающее из оболочки фильтра и соединенное с ней сваркой.

Перфорированная деталь соединена сваркой с оболочкой фильтра и сделана в виде чаши, край которой расположен в одной плоскости с краем кольца, сделанного в виде обруча, а оболочка каталитического реактора соединена с подставкой, уложенной на обечайку корпуса.

При таком выполнении очистителя упрощается его сборка, так как чехол каталитического реактора и фильтра при сборке нейтрализатора можно надежно установить вертикально, опирая его и перфорированной деталью, и кольцом в виде обруча, вставленным в оболочку фильтра.

Представленный на прилагаемой фигуре очиститель отработавших газов дизельного двигателя от вредных веществ содержит металлический корпус 1, состоящий из цилиндрической обечайки 2 и выпуклых крышек 3, 4 с фланцами 5, 6 для крепления корпуса. В крышках 3, 4 расположены соответственно впускное отверстие 7 и выпускное отверстие 8. В камере 9, образованной в корпусе 1 обечайкой 2 и крышками 3, 4, расположен нейтрализатор вредных веществ отработавших газов двигателя, состоящий из каталитического реактора 10 и фильтра 11 дисперсных частиц, установленных в чехле, сделанном в виде пенала с открытыми концами. Чехол состоит из цилиндрических оболочек 12 и 13, охватывающих по окружности каталитический реактор и фильтр, сделанных в виде цилиндра. Между оболочками 12, 13 установлено кольцо 14 С-образного профиля со вставленным в его кольцевую выемку уплотнительным элементом 15, примыкающим к торцу фильтра. На периферии кольца 14 сделана реборда 16, то есть кольцевой выступ. Кольцо 14 вставлено в оболочку 13 фильтра 11, упираясь в него в его торец ребордой 16, и соединено с ним сваркой. С кольцом 14 с его плоским торцом соединена сваркой оболочка 12, охватывающая каталитический реактор 10. Со стороны выпускного отверстия 8, то есть со стороны задней крышки 4 корпуса, в оболочке 13 фильтра установлены рядом друг с другом другое кольцо 17 С-образного профиля с расположенным в нем уплотнительным элементом и выступающее из оболочки 13 фильтра кольцо 18, сделанное из листового материала в виде обруча. Кольцо 18 соединено сваркой с оболочкой 13 фильтра. Между кольцами 14 и 17, а именно между расположенными в них уплотнительными элементами, примыкающими к торцам фильтра, в оболочке 13 расположен упругий трубчатый уплотнительный элемент 19, охватывающий фильтр 11 по внешней поверхности. Чехол нейтрализатора, а именно оболочка 13 фильтра, соединен сваркой с кольцевой перфорированной деталью 20, которая сделана в виде тонкостенной чаши со сквозными отверстиями 21, соединенной сваркой с обечайкой корпуса 1. Деталь 20 сделана из листового материала с отбортовкой, примыкающей к обечайке 2 корпуса. Край детали 20, обращенный к задней крышке 4 корпуса, расположен в одной плоскости с краем кольца 18, выступающего из оболочки фильтра. Расположение края перфорированной детали 20 и выступающего края кольца 18 в одной плоскости обеспечивает устойчивость нейтрализатора в вертикальном положении при его сборке, хранении и транспортировке.

Оболочка 12 каталитического реактора соединена сваркой с подставками 22, уложенными на обечайку корпуса 1. Подставки 22 сделаны из листового материала в виде трапеции и расположены равномерно вокруг оболочки 12.

При работе двигателя внутреннего сгорания отработавший газ через впускное отверстие 7 входит для его очистки в камеру 9 корпуса 1 и проходит параллельными потоками через каталитический реактор 10 и фильтр 11 нейтрализатора и через кольцевое пространство между нейтрализатором и обечайкой 2 корпуса 1. В нейтрализаторе в его каталитическом реакторе 10 и в фильтре 11 происходит обезвреживание находящихся в отработавшем газе вредных веществ и их поглощение фильтром. При этом горячий отработавший газ, проходя в пространстве вокруг нейтрализатора, поддерживает необходимую высокую температуру в каталитическом реакторе 10 для обеспечения эффективного обезвреживания вредных веществ отработавшего газа. После прохода через отверстия 21 в перфорированной детали 20 перед выходом наружу в окружающую среду через выпускное отверстие 8 отработавший газ смешивается с очищенным газом, выходящим из фильтра, в результате чего концентрация вредных веществ в отработавшем газе двигателя значительно уменьшается.

Созданный очиститель отработавших газов дизельного двигателя от вредных веществ имеет простую и технологичную конструкцию со сравнительно небольшой металлоемкостью, в которой детали надежно соединены между собой только сваркой. В нем чехол нейтрализатора отделен от стенок корпуса и снабжен надежными опорами, образованными расположенными у его концов перфорированной деталью 20 и подставками 22, примыкающими к обечайке 2. Вследствие размещения нейтрализатора в чехле внутри камеры 9 в корпусе на расстоянии от его обечайки 2 в кольцевом потоке горячего отработавшего газа созданы оптимальные температурные условия работы каталитического реактора, обеспечивающие эффективную очистку отработавшего газа от вредных веществ.

1. Очиститель отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, состоящий из обечайки и крышек с впускным и выпускным отверстиями, в камере, образованной обечайкой и крышками корпуса, расположен нейтрализатор вредных веществ, состоящий из каталитического реактора и фильтра дисперсных частиц, установленных в чехле, чехол соединен с кольцевой перфорированной деталью, прикрепленной к корпусу.

2. Очиститель отработавших газов по п.1, отличающийся тем, что чехол нейтрализатора состоит из цилиндрической оболочки, охватывающей каталитический реактор, цилиндрической оболочки, охватывающей фильтр, и выполненного с ребордой промежуточного кольца с уплотнительным элементом, вставленного в оболочку фильтра и соединенного сваркой с оболочкой каталитического реактора, со стороны выпускного отверстия корпуса в чехле установлены у фильтра другое кольцо с уплотнительным элементом и сделанное в виде обруча кольцо, выступающее из оболочки фильтра и соединенное с ней сваркой.

3. Очиститель отработавших газов по п.2, отличающийся тем, что перфорированная деталь соединена сваркой с оболочкой фильтра и сделана в виде чаши, край которой расположен в одной плоскости с краем кольца, сделанного в виде обруча, а оболочка каталитического реактора соединена с подставками, уложенными на обечайку корпуса.