RU2164608C1 - Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2164608C1
RU2164608C1 RU99120984/06A RU99120984A RU2164608C1 RU 2164608 C1 RU2164608 C1 RU 2164608C1 RU 99120984/06 A RU99120984/06 A RU 99120984/06A RU 99120984 A RU99120984 A RU 99120984A RU 2164608 C1 RU2164608 C1 RU 2164608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
internal combustion
catalyst
exhaust gas
combustion engine
exhaust gases
Prior art date
Application number
RU99120984/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Е.В. Облонский
рист Д.В. Канцел
Д.В. Канцелярист
Н.М. Липовый
А.Н. Попов
А.С. Грибков
Original Assignee
Облонский Евгений Владимирович
ЗАО "Межотраслевое юридическое агентство "Юрпромконсалтинг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Облонский Евгений Владимирович, ЗАО "Межотраслевое юридическое агентство "Юрпромконсалтинг" filed Critical Облонский Евгений Владимирович
Priority to RU99120984/06A priority Critical patent/RU2164608C1/ru
Priority to PCT/RU1999/000476 priority patent/WO2001027446A1/ru
Priority to AU30855/00A priority patent/AU3085500A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2164608C1 publication Critical patent/RU2164608C1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/9454—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

Устройство содержит нейтрализаторы, соединенные друг с другом своими патрубками с образованием цепочки для многократной очистки отработавших газов. Нейтрализаторы установлены друг от друга так, что их катализаторы расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом в зависимости от мощности двигателя внутреннего сгорания. Каждый из нейтрализаторов содержит корпус из двух усеченных конусообразных разъемных частей с концевыми цилиндрическими втулками, в которых размещены впускной и выпускной патрубки. На цилиндрической втулке со стороны впускного патрубка установлен эжектор, а в месте соединения разъемных частей корпуса размещен катализатор, выполненный на никель-хромовой основе, причем диаметр катализатора превышает диаметр впускного патрубка более чем в 3,5 раза. Все нейтрализаторы, исключая последний по ходу движения отработавших газов, содержат рассекатели потока отработавших газов, установленные за катализаторами перед выпускными патрубками. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к средствам нейтрализации токсичных составляющих отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, а более точно касается устройства для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.
Известно устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания на основе нихромового катализатора (RU, A, 2136908), содержащее корпус из двух усеченных конусообразных разъемных частей с концевыми цилиндрическими втулками, в которых размещены впускной и выпускной патрубки. На цилиндрической втулке со стороны входного патрубка установлен эжектор, и цилиндрическое рабочее тело катализатора размещено в месте соединения разъемных частей корпуса и выполнено на никель-хромовой основе.
Известное устройство из-за малой химической активности нихрома имеет низкий коэффициент η нейтрализации:
ηco= 0,5-0,6 по угарному газу (CO),
ηснх= 0,7-0,8 по метановой группе (CHx).
В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания с таким его конструктивным выполнением, которое обеспечило бы за счет многократной очистки отработавших газов повышение коэффициента нейтрализации.
Поставленная задача решается тем, что устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания в виде нейтрализатора, содержащего корпус из двух усеченных конусообразных разъемных частей с концевыми цилиндрическими втулками, в которых размещены впускной и выпускной патрубки, эжектор, установленный на цилиндрической втулке со стороны впускного патрубка, и катализатор, размещенный в месте соединения разъемных частей корпуса и выполненный на никель-хромовой основе, согласно изобретению, дополнительно содержит по меньшей мере один нейтрализатор, при этом нейтрализаторы соединены своими патрубками и установлены последовательно друг за другом по ходу движения отработавших газов, так что их катализаторы расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом в зависимости от мощности двигателя внутреннего сгорания, первый по ходу движения отработавших газов нейтрализатор содержит рассекатель потока отработавших газов, установленный за катализатором перед его выпускным патрубком, причем диаметр катализатора каждого нейтрализатора превышает диаметр впускного патрубка более чем в 3,5 раза.
Таким образом, предлагаемое устройство для очистки отработавших газов выполнено многоступенчатым с объединением в единую цепь по меньшей мере двух одинаковых нейтрализаторов. Установка нейтрализаторов в вышеуказанной цепи на расстоянии друг от друга так, что их катализаторы разнесены на строго определенное расстояние, позволяет исключить взаимное влияние нейтрализаторов друг на друга, причем чем больше мощность двигателя внутреннего сгорания, тем дальше друг от друга должны находиться катализаторы смежных нейтрализаторов. Для обеспечения ламинарности потока проходящих через устройство отработавших газов и наилучшего использования рабочей поверхности катализатора его диаметр превышает диаметр впускного патрубка более чем в 3,5 раза. В случае, если соотношение указанных диаметров будет меньше, то из-за нарастающего сопротивления катализаторов будет уменьшаться давление разрежения в эжекторах, а следовательно, и количество поступающего через эжекторы воздуха, что приводит в конечном итоге к снижению общего коэффициента нейтрализации. Использование рассекателя позволяет за счет разбивки сплошного потока газа на отдельные струи улучшить условия смешения поступающего через эжекторы воздуха с отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания.
При наличии в предлагаемом устройстве более двух нейтрализаторов целесообразно, чтобы каждый нейтрализатор, исключая последний по ходу движения отработавших газов, имел бы рассекатель.
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения и сопровождающим чертежом, на котором представлен общий вид устройства для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.
Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержит нейтрализаторы 11, 12, ..., 1n, последовательно установленные друг за другом по ходу движения отработавших газов, образуя единую цепь. Корпус каждого из нейтрализаторов 11, 12, ..., 1n состоит из двух усеченных конусообразных разъемных частей 2 и 3 с концевыми цилиндрическими втулками 4 и 5 соответственно. Во втулках 4 и 5 размещены соответственно впускной и выпускной патрубки 6 и 7, посредством которых нейтрализаторы 11, 12, ..., 1n соединены друг с другом. На цилиндрической втулке 4 каждого нейтрализатора 11, 12, ..., 1n со стороны его впускного патрубка 6 установлен эжектор 8, а в месте соединения разъемных частей 2 и 3 корпуса размещен катализатор 9, например, в виде цилиндрического тела, выполненного на никель-хромовой основе из тонкой нихромовой проволоки марки Х20Н80, при этом диаметр катализатора 9 превышает диаметр впускного патрубка 6 более чем в 3,5 раза. За катализатором 9 по ходу движения отработавших газов установлен рассекатель 10, который представляет собой цилиндрическую пластину с множеством отверстий, разбивающую сплошной поток газа на отдельные струи, завихряя их. Части 2 и 3 корпуса соединены, например, посредством резьбы и между ними установлена ограничительная шайба 11.
Количество n нейтрализаторов 11, 12, ..., 1n в цепи может быть различным и зависит от заданного значения η. Нейтрализаторы 11, 12, ..., 1n установлены друг относительно друга так, что их катализаторы 9 разнесены на строго заданное расстояние L, которое определяется мощностью двигателя внутреннего сгорания. Например, для двигателя мощностью до 100 кВт расстояние L будет составлять 210 ± 10 мм. При любом количестве n нейтрализаторов 11, 12, ..., 1n последний в цепи нейтрализатор 1n не будет содержать рассекатель.
Предлагаемое устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.
Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания пропускают через слой катализатора 9 первого по ходу их движения нейтрализатора 11 в присутствии воздуха, поступающего из эжектора 8, который автоматически, в зависимости от истечения отработавших газов, увеличивает подачу воздуха на катализатор 9, сглаживая влияние числа оборотов двигателя на состав его отработавших газов, и ускоряет процесс окисления остаточных углеводородов, что обеспечивает значительное снижение их количества и количество продуктов неполного сгорания топлива, попадающих в атмосферу. Так как нейтрализаторы 11, 12, ..., 1n установлены друг от друга на таком расстоянии, что исключается их взаимное влияние, то каждый последующий нейтрализатор 12, ..., 1n работает как бы в автономном режиме. Поскольку η одного нейтрализатора мало, то его рост определяется количеством нейтрализаторов в цепи, и, следовательно, общий коэффициент нейтрализации устройства можно получить теоретически сколь угодно близким к единице.
Таким образом, коэффициент η нейтрализации составит:
ηco= 0,8-0,86 по угарному газу (CO),
ηснх= 0,8-0,96 по метановой группе (CHx).
Такой коэффициент η нейтрализации соответствует требованиям к применяемым ныне нейтрализаторам.

Claims (2)

1. Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания в виде нейтрализатора, содержащего корпус из двух усеченных конусообразных разъемных частей с концевыми цилиндрическими втулками, в которых размещены впускной и выпускной патрубки, эжектор, установленный на цилиндрической втулке со стороны впускного патрубка, и катализатор, размещенный в месте соединения разъемных частей корпуса и выполненный на никель-хромовой основе, отличающееся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один нейтрализатор, при этом нейтрализаторы соединены своими патрубками и установлены последовательно друг за другом по ходу движения отработавших газов, так что их катализаторы расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом в зависимости от мощности двигателя внутреннего сгорания, первый по ходу движения отработавших газов нейтрализатор содержит рассекатель потока отработавших газов, установленный за катализатором перед его выпускным патрубком, причем диаметр катализатора каждого нейтрализатора превышает диаметр впускного патрубка более чем в 3,5 раза.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при наличии в нем более двух нейтрализаторов каждый нейтрализатор, исключая последний по ходу движения выхлопных газов, имеет рассекатель.
RU99120984/06A 1999-10-08 1999-10-08 Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания RU2164608C1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99120984/06A RU2164608C1 (ru) 1999-10-08 1999-10-08 Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания
PCT/RU1999/000476 WO2001027446A1 (fr) 1999-10-08 1999-12-08 Dispositif d'epuration des gaz d'echappement provenant d'un moteur a combustion interne
AU30855/00A AU3085500A (en) 1999-10-08 1999-12-08 Device for cleaning exhaust gases from an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99120984/06A RU2164608C1 (ru) 1999-10-08 1999-10-08 Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2164608C1 true RU2164608C1 (ru) 2001-03-27

Family

ID=20225522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99120984/06A RU2164608C1 (ru) 1999-10-08 1999-10-08 Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU3085500A (ru)
RU (1) RU2164608C1 (ru)
WO (1) WO2001027446A1 (ru)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3429656A (en) * 1965-12-10 1969-02-25 Exxon Research Engineering Co Exhaust gas purification
DE2337228A1 (de) * 1973-07-21 1975-02-06 Daimler Benz Ag Brennkraftmaschine mit einer auslassleitung mit reduktionskatalysator und oxydationskatalysator
US4425304A (en) * 1981-01-20 1984-01-10 Toyo Kogyo Co., Ltd. Catalytic converter
SU1239379A1 (ru) * 1984-12-29 1986-06-23 Карагандинский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Каталитический газоочиститель двигател внутреннего сгорани
DE3608292A1 (de) * 1985-03-16 1986-09-18 Volkswagen AG, 3180 Wolfsburg Anordnung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
AU3085500A (en) 2001-04-23
WO2001027446A1 (fr) 2001-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090320726A1 (en) Three phased combustion system
DE69011792D1 (de) Vorrichtung zur Emissionskontrolle.
ATE337475T1 (de) Vorrichtung zur abgasreinigung
KR20010093134A (ko) 주변 촉매에 의해 가열되는 ｅｇｒ 시스템용 여과기
TW364935B (en) Exhaust manifold with integral catalytic converter
KR20150112869A (ko) 리치 번 천연가스 엔진에서의 배출물 제어
RU2164608C1 (ru) Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания
US3019780A (en) Gas purifying arrangement
EP0401196A3 (de) Auspuffanlage für Zweitakt-Brennkraftmaschinen
JP2010163988A (ja) 内燃機関の排気構造
SE7403948L (ru)
CN2165230Y (zh) 排气催化净化消声器
CN214403820U (zh) 一种低排放内燃机的进气及排气处理系统
JPS56104110A (en) Carbon particle purifier for internal combustion engine
KR20000028953A (ko) 배기가스의 질소산화물 함량 감소용 반응기를 갖는내연기관 및 질소산화물 함량을 감소시키는 방법
RU2175391C2 (ru) Нейтрализатор отработавших газов
KR100334275B1 (ko) 배기 가스의 탄소 입자 집진 장치
RU215925U1 (ru) Устройство для удаления загрязнений из выхлопных газов
CN211422746U (zh) 一种发动机的排气净化系统
CN2299156Y (zh) 摩托车排气管装置
JPS5464217A (en) Exhaust gas cleaner for motorcycle
RU2265733C1 (ru) Нейтрализатор отработавших газов энергетических установок
RU2150015C1 (ru) Выпускная система двигателя внутреннего сгорания
SU1728513A2 (ru) Силова установка
KR100187139B1 (ko) 대기 유해성분 정화장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041009