DE7838812U1 - DEVICE FOR THE DISPOSAL OF LEAD PARTICLES FROM THE EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
DEVICE FOR THE DISPOSAL OF LEAD PARTICLES FROM THE EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINEInfo
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Description
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FIAT SOCIETA1 PER AZIONI Corso Marconi Io, Turin, ItalienFIAT SOCIETA 1 PER AZIONI Corso Marconi Io, Turin, Italy
Einrichtung zur Aussonderung von Bleiteilchen aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine.Device for separating lead particles from the exhaust gases of an internal combustion engine.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des ^nspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Einrichtung so auszubilden, daß sie neben der Aussonderung von Teilchen aus den Abgasen auch die Funktion eines Schalldämpfers erfüllt.The object of the invention is to design such a device that, in addition to the separation of particles from the exhaust gases also fulfills the function of a silencer.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by the features of Claim 1 solved. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.
Bei einer Einrichtung nach der Erfindung ist ein zylindrisches Gehäuse mit einer ersten und einer zweiten Endwand 15In a device according to the invention there is a cylindrical housing having first and second end walls 15th
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sowie zwei Teilungswänden zur Unterteilung des Gehäuses in eine erste Endkammer, eine Zwischenkammer und eine zweite Endkammer vorgesehen. Durch die erste Endwand läuft in Längsrichtung ein Eintrittsrohr in die erste Endkammer bis zur ersten Teilungswand. Dieses Eintrittsrohr ist mit Löchern zum Durchgang der Abgase in den Raum zwischen dem Eintrittsrohr und der Innenseite des Gehäuses versehen. Innerhalb der ersten Endkammer ist mit der Innenseite des Gehäuses eine ringförmige Kammer gebildet, die eine poröse Materialpackung enthält. Diese Kammer ist nach innen durch eine zylindrische Wand begrenzt,die an dem Gehäuse befestigt und mit Löchern zum Durchgang der Abgase in die ringförmige Kammer hinein versehen ist. Die erste Teilungswand hat gleichfalls Löcher, die das Eintrittsrohr umgeben und zur Führung der Abgase in die Zwischenkammer dienen. Von der ersten Teilungswand ausgehend und durch die zweite Teilungswand sowie durch die zweite Endwand des Gehäuses hindurchgeführt ist eine Leitung vorgesehen. In der Zwischenkammer ist zwischen dieser Leitung und der Innenseite des Gehäuses eine Anzahl Führungsflächen vorgesehen, die in Längsrichtung verlaufen. Die Führungsflächen verleihen den Abgasen eine spiralige Wirbelbewegung. Die zweite Teilungswand hat eine ringförmige Öffnung, die die Leitung umgibt und die Abgase in,.die zweite Endkammer leitet. Innerhalb der zweiten Endkammer ist eine ringförmige Kammer ausgebildet, die durch die in Längsrichtung verlaufende Leitung begrenzt und durch eine kegelstumpfförmige Wand umgeben ist, die eine zentrifugale Strömung der Abgase erzeugt, wodurch sie durch diese Kammer fließen und ihre Strömungsrichtung umkehren. Der Raum zwischen der kegelstumpfförmigen Wand und der Gehäusewand ist mit einer porösen Materialpackung gefüllt. In dieser ringförmigen Kammer sind mehrere radial und axial verlaufende Teilungen angeordnet, die die in Längsrichtung verlaufende Leitung umgeben. Diese Teilungen stehen an ihrenand two partition walls for dividing the housing into a first end chamber, an intermediate chamber and one second end chamber provided. An inlet pipe runs through the first end wall in the longitudinal direction into the first End chamber up to the first partition wall. This inlet pipe is with holes for the passage of the exhaust gases into the room provided between the inlet pipe and the inside of the housing. Inside the first end chamber is with the Inside the housing an annular chamber is formed which contains a porous material packing. This chamber is bounded inwards by a cylindrical wall that adjoins attached to the housing and provided with holes for the passage of the exhaust gases into the annular chamber. the The first partition wall also has holes that surround the inlet pipe and for guiding the exhaust gases into the intermediate chamber to serve. Starting from the first partition wall and through the second partition wall and through the second A line is provided through the end wall of the housing. In the intermediate chamber is between this line and a number of guide surfaces are provided on the inside of the housing which extend in the longitudinal direction. The guide surfaces give the exhaust gases a spiral vortex movement. The second partition wall has an annular shape Opening that surrounds the conduit and directs the exhaust gases into .the second end chamber. Inside the second end chamber an annular chamber is formed which is delimited by the longitudinal line and by a frustoconical wall is surrounded, which creates a centrifugal flow of the exhaust gases, causing them to flow through this chamber flow and reverse their direction of flow. The space between the frustoconical wall and the housing wall is filled with a porous material packing. In this annular chamber are several radially and axially extending Partitions arranged that surround the longitudinal line. These divisions stand by theirs
radial äußeren Enden mit einer Ummantelung in Berührung und bewirken eine Ausrichtung der Wirbelströme der Abgase nach deren Strömungsumkehr in der ringförmigen Kammer. Die axiale Leitung ist gleichfalls mit Löchern für den Durchgang der ausgerichteten Strömung der Abgase in sie hinein versehen und gibt die Abgase an einem Austrittsende ab.radially outer ends in contact with a casing and cause an alignment of the eddy currents of the exhaust gases after their flow reversal in the annular chamber. The axial line is also with holes for the Provides passage of the aligned flow of the exhaust gases into it and releases the exhaust gases at an exit end away.
m Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden m An embodiment of the invention will now be
anhand'der Figuren beschrieben. Es zeigen:described with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Einrichtung nach der Erfindung undFig. 1 is a longitudinal section of a device according to the invention and
Fig. 2 bis 6 Querschnitte II-II, III-III, IV-IV, V-V und VI-VI der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung.Fig. 2 to 6 cross sections II-II, III-III, IV-IV, V-V and VI-VI of the device shown in FIG.
In den Figuren ist eine Einrichtung zur Aussonderung luftverschmutzender Teilchen, insbesondere Bleiteilchen, aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine dargestellt. Sie hat ein zylindrisches Gehäuse 1, das aus einem rechteckförmigen Stahlblech rohrförmig ausgebildet ist, wobei die Längskanten an einer Naht 2 miteinander verschweißt sind. Das Gehäuse 1 hat einander gegenüberliegende Endwände 3 und 4, die jeweils scheibenförmig ausgebildet und außen an der Gehäusewand verschweißt sind.In the figures there is a device for the removal of air pollutants Particles, in particular lead particles, shown from the exhaust gases of an internal combustion engine. she has a cylindrical housing 1 which is tubularly formed from a rectangular steel sheet, the Longitudinal edges are welded together at a seam 2. The housing 1 has opposite end walls 3 and 4, each of which is disk-shaped and welded to the outside of the housing wall.
Zwei querliegende Teilungswände 5 und 6 sind in dem Gehäuse 1 befestigt. Sie sind jeweils durch eine Stahlblechscheibe gebildet, die an ihrem Umfang mit der Innenseite des Gehäuses 1 verschweißt ist. Sie teilen das Innere des Gehäuses 1 in drei Kammern, und zwar eine erste Endkammer 7, eine Zwischenkammer 8 und eine zweite Endkammer 9.Two transverse partition walls 5 and 6 are fastened in the housing 1. They are each through a sheet steel disc formed, which is welded to the inside of the housing 1 at its periphery. They share the inside of the Housing 1 in three chambers, namely a first end chamber 7, an intermediate chamber 8 and a second end chamber 9.
Ein Eintrittsrohr Io läuft durch die Endwand 3 des Gehäu-An inlet pipe Io runs through the end wall 3 of the housing
ses 1 in die erste Endkammer 7. Dieses Eintrittsrohr Io ist an seinem inneren Ende mit der Teilungswand 5 verschweißt, so daß dieses Ende des Rohrs Io verschlossen ist. Die Wand des Eintrittsrohrs Io ist innerhalb des Gehäuses 1 mit Löchern 11 versehen, die gleichmäßig verteilt sind und den Durchgang der Abgase ermöglichen, so daß diese durch das Eintrittsrohr Io hindurch in den ringförmigen Raum zwischen dem Eintrittsrohr Io und der Wand des Gehäuses 1 eintreten.ses 1 into the first end chamber 7. This inlet pipe Io is welded at its inner end to the partition wall 5, so that this end of the tube Io is closed is. The wall of the inlet pipe Io is provided within the housing 1 with holes 11 which are evenly distributed and allow the passage of the exhaust gases, so that they pass through the inlet pipe Io into the annular Enter space between the inlet pipe Io and the wall of the housing 1.
Eine ringförmige Kammer 12, deren eine Wand durch die Innenseite des Gehäuses 1 gebildet ist, ist in der Kammer 7 angeordnet, und ihre zylindrische Innenwand 13 ist mit Löchern 14 versehen. Die Innenwand 13 ist durch zwei halbzylindrische Schalen 15 und 16 gebildet, die mit Längsflanschen 15a und 16a aneinanderliegend verschweißt sind. Ferner sind sie mit der Innenfläche des Gehäuses 1 verschweißt (Fig. 2).An annular chamber 12, one wall of which is formed by the inside of the housing 1, is in the chamber 7 and its cylindrical inner wall 13 is provided with holes 14. The inner wall 13 is semi-cylindrical by two Shells 15 and 16 formed which are welded to one another with longitudinal flanges 15a and 16a. Furthermore, they are welded to the inner surface of the housing 1 (Fig. 2).
Die ringförmige Kammer 12 ist mit einem porösen Material ausgefüllt, vorzugsweise mit Drahtgaze oder mit Stücken aus gestrecktem Metall.The annular chamber 12 is made of a porous material filled in, preferably with wire gauze or with pieces of expanded metal.
Die Teilungswand 5 hat eine Anzahl Löcher 17, die.-um den Umfang des Eintrittsrohrs Io verteilt sind und den Durchgang der Abgase von der Kammer 7 in die Zwischenkammer 8 ermöglichen (Fig. 3).The partition wall 5 has a number of holes 17, the.-To the Circumference of the inlet pipe Io are distributed and the passage of the exhaust gases from the chamber 7 into the intermediate chamber 8 enable (Fig. 3).
Ein Längsrohr 18 ist in dem Gehäuse 1 angeordnet und mit einem Ende an der Teilungswand 5 verschweißt. Es läuft durch die Teilungswand 6 und die Endwand 4 des GehäusesA longitudinal tube 18 is arranged in the housing 1 and one end is welded to the dividing wall 5. It runs through the partition wall 6 and the end wall 4 of the housing
In der Kammer 8 sind in dem Raum zwischen der Außenfläche des Längsrohrs 18 und der Innenfläche des Gehäuses 1 drei zueinander symmetrisch angeordnete gekrümmte Führungsflä-In the chamber 8, in the space between the outer surface of the longitudinal tube 18 and the inner surface of the housing 1, there are three curved guide surfaces arranged symmetrically to one another
■ · · ! ί I ' ί ι! ' ι■ · ·! ί I 'ί ι! 'ι
chen 19, 2o und 21 befestigt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist jede Führungsfläche 19, 2o und 21 aus einem zylindrischen Segment aus Stahlblech gebildet, das mit seinen in I Längsrichtung liegenden Enden an den Teilungswänden 5 und ' 6 befestigt und so angeordnet ist, daß es die Abgase innerhalb der Kammer 8 mit einer spiralförmigen Wirbelbewegung führt. Die Teilungswand 6 ist gegenüber der Außenfläche des Längsrohrs 18 mit Abstand angeordnet, der durch eine ringförmige Öffnung 22 gebildet ist. Dieser ermöglicht den Durchtritt der Abgase von der Kammer 8 in die \ zweite Endkammer 9. \ Chen 19, 2o and 21 attached. As can be seen from Fig. 4, each guide surface 19, 2o and 21 is formed from a cylindrical segment of sheet steel, which is attached with its longitudinal ends to the partition walls 5 and '6 and arranged so that it the exhaust gases within the Chamber 8 leads with a spiral vortex movement. The dividing wall 6 is arranged at a distance from the outer surface of the longitudinal tube 18, which is formed by an annular opening 22. This enables the exhaust gases to pass from the chamber 8 into the \ second end chamber 9. \
Eine rohrförmige Wand 23 mit einem kegelstumpfförmigen ;A tubular wall 23 with a frustoconical;
Teil, der zur Endwand 4 hin spitz zuläuft, ist in der iPart that tapers towards the end wall 4 is in the i
Kammer 9 angeordnet und darin durch Verschweißung ihres · größeren Querschnitts mit der Teilungswand 6 befestigt.Chamber 9 and arranged therein by welding their · larger cross-section attached to the partition wall 6.
Das Ende mit kleinerem Querschnitt ist an der Außenflä- | ehe des Längsrohrs 18 nahe der Endwand 4 befestigt. Eine | ringförmige Kammer 24 ist zwischen der Außenfläche des | Längsrohrs 18 und der Innenfläche der rohrförmigen Wand < 23 ausgebildet. Die rohrförmige Wand 23 ist mit SchlitzenThe end with the smaller cross-section is on the outer surface before the longitudinal tube 18 is attached near the end wall 4. One | annular chamber 24 is between the outer surface of the | Longitudinal tube 18 and the inner surface of the tubular wall < 23 formed. The tubular wall 23 is slotted
25 zum Durchgang der Abgase von der Kammer 24 in eine ringförmige Kammer 26 versehen, die nach innen durch die kegelstumpfförmige Wand 23 und nach außen durch die Innenfläche des Gehäuses 1 begrenzt ist. Die ringförmige Kammer25 is provided for the passage of the exhaust gases from the chamber 24 into an annular chamber 26 which extends inwardly through the frustoconical wall 23 and outward through the inner surface of the housing 1 is limited. The annular chamber
26 ist mit einem porösen Material gefüllt, vorzugsweise mit Drahtgaze oder mit Stücken aus gestrecktem Metall.26 is filled with a porous material, preferably wire gauze or pieces of expanded metal.
Ein Blechstreifen 27, der wellenförmig gebogen ist (Fig. |A sheet metal strip 27, which is curved in a wave shape (Fig. |
5),umgibt die Außenfläche des Längsrohrs 18 innerhalb der I5), surrounds the outer surface of the longitudinal tube 18 within the I.
Kammer 24, wodurch radiale Teilungen 28 gebildet sind. jfChamber 24, whereby radial partitions 28 are formed. jf
Die Außenenden der Teilungen 28 stehen mit einem Mantel |The outer ends of the partitions 28 stand with a jacket |
29 in Berührung, der koaxial mit dem Längsrohr 18 ange- §29 in contact, which is coaxial with the longitudinal tube 18- §
ordnet und an den Teilungen 28 durch drei nach innen ra-and at the divisions 28 by three inwardly
gende Zungen 3o befestigt ist. % lowing tongues 3o is attached. %
Il ItIl It
Das Längsrohr 18 hat nahe den radialen Teilungen 28 vier Schlitze 32, die übereinstimmenden Winkelabstand zueinander haben. Nach der Umkehrung der Strömungsrichtung der Abgase zwischen den radialen Teilungen 28 strömen die Abgase durch die Schlitze 32 in das Längsrohr 18 hinein,, An dem Mantel 29 und an der Außenfläche des Längsrohrs 18 ist ein Leitblech 31 befestigt, das die Abgase radial nach innen durch die Schlitze 32 leitet.The longitudinal tube 18 has four slots 32 close to the radial divisions 28, which are angularly spaced from one another to have. After reversing the direction of flow, the exhaust gases flow between the radial divisions 28 the exhaust gases through the slots 32 into the longitudinal tube 18, on the jacket 29 and on the outer surface of the longitudinal tube A baffle 31 is attached to 18 and directs the exhaust gases radially inward through the slots 32.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung hat folgende Arbeitsweise: The setup described above works as follows:
Die Abgase einer Brennkraftmaschine werden in das Eintrittsrohr Io eingeleitet. Da in dem Teil der Teilungswand 5, der das Eintrittsrohr Io verschließt, keine Löcher vorgesehen sind, werden die Abgase durch die Löcher 11 des Eintrittsrohrs Io gedrückt und strömen in den Raum zwischen der Außenfläche des Eintrittsrohres Io und der Innenfläche des Gehäuses 1. Ein Teil der Abgase strömt durch die Löcher 14 in die Kammer 12. Hier werden die schwereren Bleiteilchen in das Packungsmaterial hineingeführt und darin festgehalten.The exhaust gases from an internal combustion engine are introduced into the inlet pipe Io. Because in that part of the partition wall 5, which closes the inlet pipe Io, no holes are provided, the exhaust gases are pushed through the holes 11 of the inlet pipe Io and flow into the room between the outer surface of the inlet pipe Io and the inner surface of the housing 1. Part of the exhaust gas flows through the holes 14 into the chamber 12. Here the heavier lead particles are introduced into the packing material and held in it.
Aus der Kammer 12 gelangen die Abgase durch die Löcher der Teilungswand 5 in die Zwischenkammer 8. Bei der Strömung durch die Zwischenkammer 8 verleihen die Führungsflächen 19, 2o und 21 den Abgasen eine spiralförmige Wirbelbewegung. Diese Bewegung um die Außenseite des Längsrohrs 18 herum führt die Abgase durch die ringförmige Öffnung 22 in die Endkammer 9. Die Wirbelströmung der Abgase wird nach außen hin durch das Ablenkblech 31 so geführt, daß sie um den Mantel 29 herum in die Kammer 24 strömen.From the chamber 12, the exhaust gases pass through the holes in the partition wall 5 into the intermediate chamber 8. During the flow through the intermediate chamber 8, the guide surfaces 19, 20 and 21 give the exhaust gases a spiral vortex movement. This movement around the outside of the longitudinal tube 18 guides the exhaust gases through the annular Opening 22 into the end chamber 9. The vortex flow of the exhaust gases is guided to the outside through the baffle 31 so that it goes around the jacket 29 into the chamber 24 stream.
Die in die Kammer 24 strömenden Abgase behalten ihre Wir-The exhaust gases flowing into the chamber 24 retain their effec-
belbewegung durch die Abnahme des Strömungsquerschnitts der Kammer bei, welche durch die Kegelstumpfform der Wand 23 bedingt ist. Beim Erreichen des Endes mit kleinerem Querschnitt werden die Abgase zur Strömungsumkehr innerhalb der Kammer 24 gezwungen. Die damit erzeugte Zentrifugalkraft treibt die in den Abgasen noch vorhandenen Bleiteilchen, die nicht in der Kammer 12 festgehalten wurden, gegen den kegelstumpfförmigen Abschnitt der Wand 23. Die Schlitze 25 ermöglichen den Durchtritt dieser Bleiteilchen in die Kammer 26, wo sie durch das dort vorhandene Packungsmaterial festgehalten werden.bel movement due to the decrease in the flow cross-section the chamber, which is caused by the frustoconical shape of the wall 23. When reaching the end with a smaller one Cross-section, the exhaust gases are forced to reverse the flow within the chamber 24. The centrifugal force thus generated drives the lead particles still present in the exhaust gases that were not retained in chamber 12, against the frustoconical portion of the wall 23. The slots 25 allow the passage of these lead particles into the chamber 26, where they pass through the existing there Packing material are retained.
Die in der Kammer 24 umgelenkten Abgase werden zwischen den radialen Teilungen 28 hindurchgeführt, die die zuvor erzeugte Wirbelbewegung wieder beseitigen. Die somit geradegerichtete Abgasströmung wird von den Umlenkblechen 31 nach innen durch die Schlitze 32 in das Längsrohr 18 geführt, durch das hindurch sie dann in die Atmosphäre austreten. The deflected in the chamber 24 exhaust gases are passed between the radial partitions 28, which previously eliminate generated vortex movement again. The thus straightened exhaust gas flow is deflected by the baffles 31 guided inward through the slots 32 in the longitudinal tube 18, through which they then exit into the atmosphere.
Es ist zu erkennen, daß irit einer Einrichtung nach der Erfindung Bleiteilchen und andere in den Abgasen vorhandene schwere Teilchen wirksam ausgesondert werden, und zwar durch Elemente, die einerseits die Massenträgheit .der schwereren Teilchen, andererseits die Effekte der Zentrifugalkraft ausnutzen.It can be seen that with a device according to the invention Lead particles and other heavy particles present in the exhaust gases are effectively eliminated, namely by elements that on the one hand the inertia of the heavier particles and on the other hand the effects of centrifugal force exploit.
Alle vorstehend beschriebenen Merkmale der Erfindung können einzeln oder in beliebiger Zusammenfassung erfindungswesentlich sein.All of the features of the invention described above can be essential to the invention individually or in any combination be.
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