RU2143569C1 - Device for cleaning exhaust gases of internal combustion engine - Google Patents
Device for cleaning exhaust gases of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2143569C1 RU2143569C1 RU98110552A RU98110552A RU2143569C1 RU 2143569 C1 RU2143569 C1 RU 2143569C1 RU 98110552 A RU98110552 A RU 98110552A RU 98110552 A RU98110552 A RU 98110552A RU 2143569 C1 RU2143569 C1 RU 2143569C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- inner tube
- exhaust gases
- aluminum
- combustion engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано при создании двигателя внутреннего сгорания с высокой степенью очистки выхлопных газов. The invention relates to the field of automotive industry and can be used to create an internal combustion engine with a high degree of purification of exhaust gases.
Известны устройства (1) для очищения выхлопных газов, содержащие фильтрующие вставки грубой очистки и поглотитель из активированного угля. Known devices (1) for purification of exhaust gases, containing filter inserts for rough cleaning and an activated carbon absorber.
Однако из-за выгорания активированного угля такие устройства не обладают большим ресурсом. However, due to the burning of activated carbon, such devices do not have a large resource.
Несколько большим ресурсом обладает устройство (2) для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, впускной и выпускной патрубки, установленную в корпусе фильтрующую вставку из чередующихся и разделенных сетчатыми элементами слоев металлической путанки и алюминиевой стружки, и поглотитель угарного газа из активированного угля. A device (2) for purifying the exhaust gases of an internal combustion engine has a somewhat larger resource, comprising a housing, an intake and exhaust pipe, a filter insert in the housing of alternating and separated by mesh elements layers of metal wire rope and aluminum shavings, and a carbon monoxide absorber from activated carbon.
Однако и в таком устройстве из-за выгорания активированного угля ресурс устройства в целом не очень велик. Это связано с тем, что металлическая путанка и алюминиевая стружка лишь на начальном этапе работы двигателя могут существенно снизить температуру выхлопных газов. Фактически охлаждение выхлопных газов достигается только за счет теплоемкости путанки и стружки. Теплосьем воздушным потоком с корпуса устройства незначителен из-за его небольшой площади. Даже если и предположить неограниченный теплосъем с корпуса это позволит охладить только узкий слой путанки и стружки, близко примыкающей к корпусу. Основная масса путанки и стружки из-за низкой теплопроводности (ориентироваться в расчетах надо не на справочные данные по теплопроводности алюминия, а на эффективную теплопроводность реальной алюминиевой стружки с учетом контактных сопротивлений между элементами стружки) быстро разогреваются, что не позволяет снижать температуру выхлопных газов. Высокая температура выхлопных газов приводит к резкому увеличению выгорания активированного угля, а следовательно, и к снижению ресурса устройства в целом. В устройстве отсутствует смесь окислов металлов, являющаяся катализатором при утилизации окиси углерода. Отсутствует и осушитель газа, поддерживающий нормальные условия для работы катализатора. However, in such a device, due to the burning of activated carbon, the resource of the device as a whole is not very large. This is due to the fact that metal putanka and aluminum chips can only significantly reduce the temperature of exhaust gases only at the initial stage of engine operation. In fact, the cooling of the exhaust gases is achieved only due to the heat capacity of the trowel and chips. The heat flow from the device’s case is insignificant due to its small area. Even if we assume unlimited heat removal from the body, this will allow cooling only a narrow layer of thread and shavings that are adjacent to the body. The bulk of the mix and shavings due to the low thermal conductivity (in the calculations you need to focus not on the reference data on the thermal conductivity of aluminum, but on the effective thermal conductivity of real aluminum shavings taking into account the contact resistances between the chip elements) quickly warm up, which does not allow reducing the temperature of the exhaust gases. The high temperature of the exhaust gases leads to a sharp increase in the burnup of activated carbon, and therefore to a decrease in the resource of the device as a whole. The device lacks a mixture of metal oxides, which is a catalyst for the utilization of carbon monoxide. There is no gas dehumidifier that maintains normal conditions for the operation of the catalyst.
Предлагаемое устройство для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания содержит корпус, впускной и выпускной патрубки, установленные в корпусе фильтрующую вставку из чередующихся и разделенных сетчатыми элементами слоев металлической путанки и алюминиевой стружки, и поглотитель угарного газа из активированного угля. The proposed device for cleaning the exhaust gases of an internal combustion engine includes a housing, inlet and outlet pipes, a filter insert installed in the housing from alternating and separated by mesh elements layers of metal wire rope and aluminum chips, and a carbon monoxide absorber from activated carbon.
Особенность предлагаемого устройства заключается в том, что корпус выполнен состоящим из двух частей, часть, заполненная алюминиевой стружкой, снабжена двумя коаксиально расположенными трубками пространство между которыми выполнено герметичным и частично заполнено легкоиспаряющейся жидкостью, наружная поверхность внешней трубки между двумя частями корпуса снабжена продольными ребрами, внутренняя трубка, служащая газоходом, соединена с воздушной камерой, а часть корпуса, снабженная последовательно расположенными слоями из осушителя, смеси окислов металлов и поглотителя из активированного угля, выполнена съемной и установлена на торце внутренней трубки. Внешняя поверхность внутренней трубки и внутренняя поверхность внешней трубки снабжены капиллярной структурой, например металлической сеткой. Внутренняя трубка пропущена через слой алюминиевой стружки. Внутренняя трубка, проходящая через слой алюминиевой стружки, разветвлена, разветвления равномерно размещены в алюминиевой стружке, а между разветвлениями и внутренней трубкой расположен газосборник. A feature of the proposed device is that the casing is made up of two parts, the part filled with aluminum shavings is provided with two coaxially arranged tubes, the space between which is sealed and partially filled with volatile liquid, the outer surface of the outer tube between the two parts of the casing is provided with longitudinal ribs, the inner the pipe serving as a gas duct is connected to the air chamber, and the part of the housing equipped with successively arranged layers of drain I metal oxide and the activated carbon absorber mixture is removable and mounted on the end of the inner tube. The outer surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube are provided with a capillary structure, for example a metal mesh. The inner tube is passed through a layer of aluminum chips. The inner tube passing through the layer of aluminum shavings is branched, the branches are evenly placed in the aluminum shavings, and a gas collector is located between the branches and the inner tube.
На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство. Оно содержит корпус, впускной 1 и выпускной 2 патрубки, установленные в корпусе фильтрующую вставку из чередующихся и разделенных сетчатыми элементами 3 слоев металлической путанки 4 и алюминиевой стружки 5 и поглотитель угарного газа 6 из активированного угля. Корпус выполнен состоящим из двух частей, часть 7, заполненная алюминиевой стружкой 5, снабжена двумя коаксиально расположенными трубками 8 и 9, пространство между которыми выполнено герметичным и частично заполнено легкоиспаряющейся жидкостью, наружная поверхность внешней трубки 8 между двумя частями корпуса снабжена продольными ребрами 10, внутренняя трубка 9, служащая газоходом, соединена с воздушной камерой 11, а часть корпуса 12, снабженная последовательно расположенными слоями из осушителя 13, смеси окислов металлов 14 и поглотителя 6 из активированного угля, выполнена съемной и установлена на торце внутренней трубки 9. Внешняя поверхность внутренней трубки 9 и внутренняя поверхность внешней трубки 8 снабжены капиллярной структурой 15, например металлической сеткой. In FIG. 1 schematically shows the proposed device. It contains a housing, an
На фиг.2 приведено поперечное сечение в области расположения продольных ребер 10. Figure 2 shows the cross section in the region of the
На фиг. 3 приведено поперечное сечение устройства в области воздушной камеры 11. In FIG. 3 shows a cross section of the device in the region of the
На фиг. 4 приведено устройство, у которого внутренняя трубка 9 пропущена через слой алюминиевой стружки 5. In FIG. 4 shows a device in which the
На фиг. 5 приведено устройство, у которого внутренняя трубка 9, проходящая через слой алюминиевой стружки 5, разветвлена, разветвления 16 равномерно размещены в алюминиевой стружке 5, а между разветвлениями 16 и внутренней трубкой 9 расположен газосборник 17. In FIG. 5 shows a device in which the
Работает предлагаемое устройство следующим образом. Выхлопные газы от двигателя внутреннего сгорания попадают через глушитель и входной патрубок 1 в часть корпуса 7, проходя при этом через металлическую путанку 4 и алюминиевую стружку 5, где очищаются от сажи и свинца. Затем выхлопные газы попадают в воздушную камеру 11 и, проходя через внутреннюю трубку 9, интенсивно охлаждаются. После этого выхлопные газы попадают в часть корпуса 12, где на осушителе 13 из выхлопных газов удаляется влага. В качестве осушителя 13 используется силикагель, пемза и другие пористые и механически достаточно прочные вещества. Удаление влаги из выхлопных газов создает оптимальные условия для работы катализатора, который представляет собой смесь окислов металлов, как правило, это смесь двуокиси марганца с окислами других металлов: окиси меди, серебра, никеля. Смесь окислов металлов применяется в виде зерен с диаметром 0,1 - 0,3 см. Наличие смеси окислов металла выполняет роль катализатора и в несколько раз повышает эффективность использования активированного угля. Наличие щитка 18 и пружины 19 обеспечивает равномерность засыпки осушителя 13, смеси окислов металлов 14 и поглотителя из активированного угля 6 и отсутствие в них пропусков, а это в свою очередь обеспечивает эффективность очистки выхлопных газов. The proposed device operates as follows. The exhaust gases from the internal combustion engine fall through the muffler and the
Наличие герметичного пространства, созданного за счет коаксиально расположенных внутренних и внешних трубок 8 и 9, обеспечивает интенсивный вынос тепла на продольные ребра 10. Это достигается за счет того, что герметичное пространство частично заполнено легкоиспаряющейся жидкостью, например водой, водоспиртовой смесью, ацетоном и т.д. При разогреве металлической путанки 4 и алюминиевой стружки 5 тепло через внешнюю трубку 8 подводится к легкоиспаряющейся жидкости, при испарении последней пар поступает к той части герметичного пространства, где расположены продольные ребра 10. Конденсат, образующийся после конденсации пара, под действием сил тяжести снова попадает к наиболее разогретой части герметичного пространства. Таким образом внутри герметичного пространства постоянно происходит испарительно-конденсационный процесс, приводящий к интенсивному выносу тепла от путанки 4 и алюминиевой стружки 5 к продольным ребрам 10. Наличие капиллярной структуры 15 интенсифицирует процесс испарения и обеспечивает возврат конденсата к наиболее разогретым участкам в том случае, когда эти участки выше в поле сил тяжести, чем зона конденсации. Другими словами наличие капиллярной структуры 15 обеспечивает работоспособность устройства при любой ориентации устройства в пространстве. При отсутствии капиллярной структуры устройство остается работоспособным, но накладывается некоторое ограничение - зона испарения должна быть в поле сил тяжести чуть ниже, чем зона конденсации (то есть зона, где расположены продольные ребра 10), Ребра выполнены именно продольными для того, чтобы воздушным потоком обеспечивался наиболее интенсивный теплосъем. Наличие внутренней трубки 9, пропущенной через слой алюминиевой стружки, обеспечивает еще более интенсивное охлаждение последней. Наиболее эффективное охлаждение алюминиевой стружки 5 достигается при равномерном распределении в ней разветвлений 16 (фиг.5). Важным является и то, что наиболее дешевая часть устройства и обладающая меньшим ресурсом, чем ее остальная часть, выполнена съемной, а следовательно легко заменяемой. The presence of a sealed space created by coaxially located inner and
Пример конкретного исполнения. На глушитель автомобиля "Жигули" было установлено предлагаемое устройство. В алюминиевой стружке расположен алюминиевый стержень диаметром 3 мм, в который зачеканена медь-константановая термопара. Герметичное пространство не заполнено легкоиспаряющейся жидкостью. При работающем двигателе на средних оборотах после 5 минут работы температура алюминиевого стержня привысила 120oC. Газоанализатор показал содержание CO в пределах 0,1%. После 15 минут работы температура алюминиевого стержня привысила 200oC, а газоанализатор показал содержание CO в пределах 0,3 - 0,4%.An example of a specific implementation. The proposed device was installed on the silencer of the Zhiguli car. In the aluminum shavings there is an aluminum rod with a diameter of 3 mm, in which a copper-constantan thermocouple is minted. The pressurized space is not filled with volatile liquid. When the engine is running at medium speed after 5 minutes of operation, the temperature of the aluminum rod exceeded 120 o C. The gas analyzer showed a CO content in the range of 0.1%. After 15 minutes of operation, the temperature of the aluminum rod exceeded 200 o C, and the gas analyzer showed a CO content in the range of 0.3 - 0.4%.
Герметичное пространство заполнено водоспиртовой смесью. Неконденсирующийся газ (воздух) предварительно удален из герметичного пространства. Количество водоспиртовой смеси - 12 см3. При работе двигателя в аналогичном режиме температура алюминиевого стержня (показатель средней температуры алюминиевой стружки) через 5, 10 и 30 минут была практически одинаковой и не превышала 65oC. Газоанализатор показал содержание CO в пределах 0,05%.The sealed space is filled with a water-alcohol mixture. Non-condensing gas (air) is previously removed from the sealed space. The amount of water-alcohol mixture is 12 cm 3 . When the engine was running in a similar mode, the temperature of the aluminum rod (an indicator of the average temperature of aluminum chips) after 5, 10 and 30 minutes was almost the same and did not exceed 65 o C. The gas analyzer showed a CO content in the range of 0.05%.
При снятии устройства газоанализатор показывает содержание CO в пределах 2,3 - 2,7%. Во всех описываемых случаях отмечается ритмичная работа двигателя. When removing the device, the gas analyzer shows the CO content in the range of 2.3 - 2.7%. In all described cases, the rhythmic operation of the engine is noted.
Предлагаемое устройство выполнено из недорогих материалов, обладающая наименьшим ресурсом часть устройства выполнена съемной и легкозаменяемой. Устройство просто в изготовлении, обеспечивает высокую степень очистки выхлопных газов и обладает существенно большим ресурсом. The proposed device is made of inexpensive materials, having the least resource part of the device is removable and easily replaceable. The device is easy to manufacture, provides a high degree of purification of exhaust gases and has a significantly longer resource.
Источники информации
1. Патент Российской Федерации N1705602.Sources of information
1. Patent of the Russian Federation N1705602.
2. Патент Российской Федерации N2017988. 2. Patent of the Russian Federation N2017988.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110552A RU2143569C1 (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Device for cleaning exhaust gases of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110552A RU2143569C1 (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Device for cleaning exhaust gases of internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2143569C1 true RU2143569C1 (en) | 1999-12-27 |
RU98110552A RU98110552A (en) | 2000-02-10 |
Family
ID=20206787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98110552A RU2143569C1 (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Device for cleaning exhaust gases of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2143569C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD1576C2 (en) * | 1998-05-11 | 2001-06-30 | Valentin Duradji | Apparatus for purification of the internal combustion engine exhaust gas |
-
1998
- 1998-05-28 RU RU98110552A patent/RU2143569C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD1576C2 (en) * | 1998-05-11 | 2001-06-30 | Valentin Duradji | Apparatus for purification of the internal combustion engine exhaust gas |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4289730A (en) | Furnace with flue gas condensate neutralizer | |
US4519820A (en) | Fitter apparatus for purifying exhaust gases | |
US5678403A (en) | Adsorption apparatus for unburnt hydrocarbons for internal combustion engine | |
US6626983B1 (en) | Method and apparatus for removing particulates | |
US3716344A (en) | Internal combustion engine exhaust catalytic reactor | |
RU2035980C1 (en) | Method of removal of nitrogen and sulfur oxides from hot waste gases and device for its accomplishment | |
US20050223702A1 (en) | Method and apparatus for treating exhaust gases from combustion sources | |
RU2143569C1 (en) | Device for cleaning exhaust gases of internal combustion engine | |
RU94030375A (en) | Method of regenerative heat exchange | |
JPH03186302A (en) | Heat recovery system for pulse combustion type drier | |
CN202199148U (en) | Novel spiral finned smoke condenser | |
CN109297040A (en) | A kind of dehumidification by condensation disappears white integral system | |
JPH0814025A (en) | Exhaust gas treating device in internal combustion engine | |
JPS56135708A (en) | Exhaust gas purifier for motor bicycle | |
CN218566245U (en) | Heat pipe equipment and heat exchange system thereof | |
RU98110552A (en) | DEVICE FOR CLEANING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
SU1000564A1 (en) | Liquid neutralizer | |
SU1002624A1 (en) | Liquid neutralizer | |
CN112161289B (en) | Heating device utilizing heat of boiler | |
CN213631625U (en) | Annealing furnace with air purification device | |
TWI755911B (en) | Device of recycling waste heat with capability of removing water | |
SU1604428A1 (en) | Filter-heat exchanger | |
RU2192549C1 (en) | Internal combustion-engine exhaust muffler | |
RU2002096C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2013111C1 (en) | Device for cleaning exhaust gases of internal-combustion engine |