PL163678B1 - Urzadzenie do tlumienia halasu w monolitycznych katalizatorach spalin silnikowych PL - Google Patents

Abstract

Urzadzenie do tlumienia halasu w mono- litycznych katalizatorach spalin silnikowych przy równoczesnym zmniejszaniu emisji szkodliwych skladników tych spalin posiadaja- ce w korpusie wklad z substancji katalitycznej skladajacy sie z segmentów posiadajacych ka- naliki, znamienne tym, ze sumaryczne pole przekroju poprzecznego kanalików w jednym segmencie (2) równa sie 1,1-1,5 pola przekroju krócca dolotowego (5), przy czym dlugosci (L) kanalików (4) równe sa 0,45-0,70 srednicy (D) króc ica dolotowego (5), a wysokosc (h) komór rozpreznych (6) pomiedzy segmentami (2) równe sa 0,15-0,40 dlugosci (L) kanalików (4). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenia do tłumienia hałasu w monolitycznych katalizatorach spalin silnikowych przy równoczesnym zmniejszaniu emisji szkodliwych składników spalin silnikowych.

Z uwagi na wysokę hałaśliwość każdy silnik spalinowy musi być wyposażony w swoim układzie wylotowym w tłumik hałasu, a silnik pracujący w pomieszczeniach zamkniętych także w urządzenie do zmniejszania emisji szkodliwych składników w jego spalinach, zwłaszcza katalizator.

Znany jest szereg rozwięzań tłumienia hałasu na drodze przepływu spalin z silnika spalinowego do atmosfery, w których do podstawowych sposobów tłumienia zaliczyć można:chłodzenle spalin, interferencję, absorbcję i wykorzystywania zjawisk falowych.

Znany z opisu patentowego USA nr 4 065 918 układ składający się z katalizatora i tłumika wydechu stanowi zestawienie na drodze przepływu spalin dwóch odrębnych urządzeń. Ustawione na drodze przepływu spalin metalowe przegrody posladajęce otwory i wycięcia o różnej konfiguracji spełniają rolę tłumika wydechu.

Znane obecnie monolityczne katalizatory spalin silnikowych, poza nieznacznym tłumieniem przez absorbcję drgań o dużej częstotliwości, w zasadzie nie powoduję zmniejszenie hałasu. Spowodowane jest to tym, ze kanaliki przepływowe w masie katalitycznej posiadają znaczną długość w stosunku do swojego przekroju poprzecznego, a ich porowatość nie przekracza setnych części milimetra. Ponadto wykonanie takich kanalików stwarza dużo problemów natury technologicznej. Przy stosowaniu takiego ketalizatora konieczne jest więc stosowanie także tłumika wydechu.

W rozwięzaniu znanym z opisu patentowego USA nr 4 394 351 występuje ketalizator podwójnego działania składający się z dwóch segmentów z substancji katalitycznej przedzielonych komorę, do której doprowadzone jest dodatkowe powietrze. Katalizator ten jednak nie spełnia roli tłumika.

Znane Jest z opisu patentowego USA nr 4 382 487 także rozwiązanie w którym występują segmenty o grubości 3 do 80 mm. z uwagi na małą powierzchnię czynną substancji katalitycznej - powierzchnię styczności ze spalinami, urządzenie to może bardziej spełniać rolę tłumika niż rolę katalizatora.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wspomnianych niedogodności przez opracowanie urządzenia zapewniającego ograniczenie hałasu przy równoczesnym zmniejszeniu emisji szkodliwych składników spalin silnikowych.

Urządzenie posiadające w korpusie wkład z substancji katalitycznej składający się z segmentów z kanalikami, w którym według wynalazku sumaryczne pole przekroju poprzecznego

163 678 kanalików w jednym segmencie równa się 1,1 - 1,5 pola przekroju króćca dolotowego. Oługoścl tych kanalików równa są 0,46 - 0,70 średnicy króćca dolotowego, a wysokości komór rozprężnych pomiędzy segmentami równe są 0,15 - 0,40 długości kanalików.

Spaliny silnikowe przeprowadza się na przemień przez kanaliki stanowiące elementy dławiące segmentów i przez komory rozprężne.

Rozwiązanie według wynalazku przeznaczone do tłumienia hałasu w monolitycznych katalizatorach spalin silnikowych zapewnia równoczeónie także zmniejszanie emisji szkodliwych składników tych spalin. Rozwiązanie pozwala na uproszczenie technologii wykonania wkładów katalizatorów.

Przedmiot wynalazku ukazany jest na rysunku przedstawiającym przekrój podłużny urządzenia w zastosowaniu do silnika spalinowego o zapłonie samoczynnym z wtryskiem bezpośrednim.

W korpusie 1 izolowanym izolację cieplną 3 znajduje się wkład katalityczny składający się z segmentów 2. Segmenty te tworzę elementy dławiące z kanalikami 4 o małym przekroju i niewielkiej długości L oraz komory rozprężne 6 o wysokości h. w zależności od podstawowych parametrów danego typu silnika spalinowego sumaryczne pole przekroju poprzecznego kanalików 4 Jest funkcję pola przekroju króćca dolotowego 5. Ich długość L jest funkcję średnicy O króćce dolotowego 5, natomiast wysokość h komory rozprężnej 6 jest funkcję długości kanalików L.

Ole omawianego silnika sumaryczne pole przekroju poprzecznego kanalików 4 wynosi 1,39 pola przekroju króćca dolotowego 5, długość L równa jest 0,520, a wysokość h równa jest 0,33 L. Spaliny silnikowe przepływają kolejno przez elementy dławiące segmentów 2 spełniających oprócz swojej funkcji dopalanie katalitycznego rolę rezonatorów przy tłumieniu hałasu. W komorach rozprężnych 6 między tymi segmentemi na skutek wielokrotnego odbijania się fal rozpraszana jest skutecznie ich energie.

Poza zjawiskiem tłumienia falowego wykorzystane jest także tłumienie hałasu poprzez interferencję wynikające z różnic długości pomiędzy króćcem dolotowym 5 a kanalikami w pierwszym segmencie 2.

163 678

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie do tłumienia hałasu w monolitycznych katalizatorach spalin silnikowych przy równoczesnym zmniejszaniu emisji szkodliwych składników tych spalin posiadające w korpusie wkład z substancji katalitycznej składający się z segmentów posiadających kanaliki, znamienne tym, że sumaryczne pole przekroju poprzecznego kanalików w jednym segmencie /2/ równa się 1,1 - 1,5 pola przekroju króćca dolotowego /5/, przy czym długości /L/ kanalików /4/ równe są 0,45 - 0,70 średnicy /D/ króćca dolotowego /5/, a wysokość /h/ komór rozprężnych /6/ pomiędzy segmentami /2/ równe są 0,15 - 0,40 długości /L/ kanalików /4/.