RU33780U1

RU33780U1 - CATALYTIC NEUTRALIZER

Info

Publication number: RU33780U1
Application number: RU2002134236/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Шепилов; В.К. Гааг; Е.С. Курлов; А.В. Молянов; Д.Б. Терентьев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "РОССКАТавто"
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2003-11-10

Description

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОРCATALYTIC NEUTRALIZER

Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно автомобилестроению, в частности к средствам снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly to the automotive industry, in particular to means for reducing the toxicity of exhaust gases of internal combustion engines.

В настоящее время нашли широкое распространение две конценции конструктивного построения каталитических нейтрализаторов - с керамическими и металлическими блоками-носителями.At present, two concentrations of the constructive construction of catalytic converters, with ceramic and metal carrier blocks, are widely used.

Нейтрализаторы с керамическими блоками-носителями представляют собой достаточно сложную конструкцию, что вызвано прежде всего тем, что коэффициенты теплового расширения керамики и металла (из которого изготовлен корпус нейтрализатора) значительно отличаются. Поэтому между блоком-носителя и корпусом устанавливаются различные по конструктивному исполнению температурные компенсаторы, в виде, например, прокладок, крепёжных матов и др., с применением специальных клеевых составов, см. Европейскую заявку № 0366484, МКИ F01N 3/28, публ. 02.05.90. Существует много проблем, связанных с обеспечением долговечности и надёжности работы термических компенсаторов, материал которых подвергается разрушительному воздействию горячих, химически активных отработавших газов.The neutralizers with ceramic carrier blocks are a rather complicated design, which is caused primarily by the fact that the thermal expansion coefficients of ceramics and metal (of which the converter body is made) are significantly different. Therefore, temperature compensators of various design types are installed between the carrier block and the housing, for example, in the form of gaskets, fixing mats, etc., using special adhesive compositions, see European Application No. 0366484, MKI F01N 3/28, publ. 05/02/90. There are many problems associated with ensuring the durability and reliability of thermal compensators, the material of which is subjected to the destructive effect of hot, chemically active exhaust gases.

Конструкции нейтрализаторов с керамическими блоками отличаются не только высокой стоимостью в изготовлении, но и значительными массогабаритными показателями, что делает весьма проблематичным использование их на современных легковых автомобилях, в условиях стеснённого пространства как в моторном отсеке, так и между днищем автомобиля и дорогой, поскольку для выполнения жёстких норм по токсичности требуется увеличение размеров блоков-носителей.The designs of converters with ceramic blocks differ not only in high manufacturing costs, but also in significant weight and size indicators, which makes it very problematic to use them in modern passenger cars, in cramped spaces both in the engine compartment and between the underbody and the road, since stringent toxicity standards require an increase in the size of carrier blocks.

Более прогрессивной конструкцией нейтрализатора, с точки зрения упрощения конструкции, снижения стоимости изготовления, надёжности и долговечности является устройство нейтрализатора с металлическим блокомносителем.A more advanced design of the converter, from the point of view of simplifying the design, reducing manufacturing costs, reliability and durability is the device of the converter with a metal block carrier.

В качестве прототипа выбран каталитический нейтрализатор, см. авторское свидетельство СССР № 1483064, МКИ4 F01N 3/28, публ. 30.05.89, БИ №20, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками и металлический блок-носитель катализатора, установленный в корпусе и состоящий из двух лент, внутренняя из которых выполнена гофрированной, а внешняя - гладкой, причём ленты намотаны вокруг центрального тела, соединённого с корпусом при помощи радиальных спиц, расположенных со стороны торцов блока-носителя. Блок-носитель закреплён в корпусе посредством специальных бандажей, закреплённых сваркой на корпусе, при этом бандаж, внахлёст контактируя с боковыми стенками блока-носителя, неподвижно фиксируют его в осевом направлении. Патрубки закреплены на корпусе посредством фланцевого соединения крепёжными элементами.The catalytic converter was selected as a prototype, see USSR copyright certificate No. 1483064, MKI4 F01N 3/28, publ. 05/30/89, BI No. 20, comprising a housing with inlet and outlet nozzles and a metal catalyst carrier block mounted in the housing and consisting of two tapes, the inner of which is made of corrugated and the outer one is smooth, with the tapes wound around a central body connected with the body using radial spokes located on the side of the ends of the carrier block. The carrier block is fixed in the casing by means of special brackets fixed by welding on the casing, while the bandage, lapping in contact with the side walls of the carrier block, motionlessly fix it in the axial direction. The nozzles are fixed to the housing by means of a flange connection with fasteners.

К очевидным недостаткам прототипа следует отнести сложность его конструкции, которая обуславливает неоптимальность массо-габаритных показателей. Одновременно с этим, наличие монтажных бандажей приводит к неоптимальному использованию каталитического вещества в периферийной зоне тела блока-носителя, поскольку внахлёст размещённые на боковых стенках блока-носителя торцы бандажей препятствуют проникновению в тело каталитического носителя отработавших газов.The obvious disadvantages of the prototype include the complexity of its design, which determines the non-optimality of the mass-dimensional indicators. At the same time, the presence of mounting bandages leads to the non-optimal use of the catalytic substance in the peripheral zone of the body of the carrier block, since the ends of the bandages overlapped on the side walls of the carrier block prevent the penetration of exhaust gas into the body of the catalytic carrier.

Решение технической задачи предусматривает создание эффективной и одновременно с этим недорогой и компактной конструкции нейтрализатора.The solution to the technical problem involves the creation of an effective and at the same time inexpensive and compact design of the converter.

Сущность полезной модели заключается в том, что в известном каталитическом нейтрализаторе, содержащем корпус, выполненный в виде пустотелой ёмкости, с входным и выходным патрубками, в котором размещён каталитический носитель, последний выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, входной и выходной патрубки выполнены конусообразными, причём на торцах патрубков меньшего диаметра смонтированы присоединительные фланцы, а противоположныеThe essence of the utility model lies in the fact that in the known catalytic converter containing a housing made in the form of a hollow tank, with inlet and outlet pipes, in which the catalytic support is placed, the latter is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in dense contact with the walls of the housing, the inlet and outlet nozzles are cone-shaped, with connecting flanges mounted on the ends of the smaller nozzles, and opposites

торцы патрубков снабжены цилиндрическими, соосными корпусу участками, которые размещены внутри корпуса, с образованием неразъёмного телескопического соединения, при этом между наружными торцами цилиндрических участков и торцевыми стенками моноблока образован зазор, величина которого составляет не менее половины толщины стенки соответствующего цилиндрического участка патрубка. Патрубки на корпусе закреплены посредством сварного соединения.the ends of the pipes are provided with cylindrical sections that are coaxial to the body, which are located inside the body, with the formation of an integral telescopic connection, while a gap is formed between the outer ends of the cylindrical sections and the end walls of the monoblock, the value of which is at least half the wall thickness of the corresponding cylindrical section of the pipe. The nozzles on the housing are fixed by means of a welded joint.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах, гдеThe essence of the utility model is illustrated in the drawings, where

-на фиг. 1 показан каталитический нейтрализатор;FIG. 1 shows a catalytic converter;

-на фиг. 2 увеличение показан фрагмент крепления корпуса с одним из патрубков.FIG. 2 magnification shows a fragment of the housing with one of the nozzles.

Каталитический нейтрализатор содержит корпус 1, выполненный в виде пустотелой ёмкости, с входным 2 и выходным 3 патрубками, в котором размещён каталитический носитель 4. Каталитический носитель 4 выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, входной и выходной патрубки выполнены конусообразными, причём на торцах патрубков меньшего диаметра смонтированы присоединительные фланцы 5 и 6. Противоположные торцы патрубков снабжены цилиндрическими, соосными корпусу участками 7 и 8, которые размещены внутри корпуса, с образованием неразъёмного телескопического соединения, фиг.2. Между наружными торцами цилиндрических участков и торцевыми стенками 9 и 10 моноблока образован зазор s, величина которого составляет не менее половины толщины стенки соответствующего цилиндрического участка 7 или 8 патрубка 2 или 3. Патрубки на корпусе закреплены посредством сварного соединения 11. Наличие зазора s позволяет отработавшим газам свободно проникать в этом месте в структуру каталитического носителя, что позволяет максимально полно использовать весь объём каталитического вещества для очистки отработавших газов от продуктов неполного сгорания.The catalytic converter comprises a housing 1, made in the form of a hollow tank, with inlet 2 and outlet 3 pipes, in which the catalytic support 4 is placed. The catalytic converter 4 is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls of the housing, the inlet and outlet nozzles are cone-shaped, with connecting flanges 5 and 6 mounted on the ends of the nozzles of a smaller diameter. The opposite ends of the nozzles are equipped with of cylindrical, coaxial with the housing portions 7 and 8 which are arranged within the housing to form a one-piece telescopic compound 2. Between the outer ends of the cylindrical sections and the end walls 9 and 10 of the monoblock, a gap s is formed, the value of which is at least half the wall thickness of the corresponding cylindrical section 7 or 8 of the pipe 2 or 3. The pipes on the body are fixed by means of a welded joint 11. The presence of the gap s allows the exhaust gases to penetrate freely in this place into the structure of the catalytic carrier, which allows maximum use of the entire volume of the catalytic substance for cleaning exhaust gases from products complete combustion.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, поскольку оно может быть использовано промышленным способом в автомобилестроении и других областях народного хозяйства, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо.The proposed technical solution is industrially applicable, since it can be used industrially in the automotive industry and other areas of the national economy, workable, feasible and reproducible.

Работает нейтрализатор обычным образом. Отработавшие газы поступают через входной патрубок 2 в полый корпус 1, просачиваются через поры каталитического носителя 4, очищаются при этом от токсичных веществ до требуемого стандартами уровня и отводятся через патрубок 3 в трассу системы выхлопа и шумоглушения и далее в атмосферу.The converter works in the usual way. Exhaust gases enter through the inlet pipe 2 into the hollow body 1, leak through the pores of the catalytic carrier 4, are cleaned from toxic substances to the level required by the standards and are discharged through the pipe 3 into the exhaust and sound attenuation system and then to the atmosphere.

Использование заявленного технического решения позволяет создать недорогую и компактную конструкцию эффективного нейтрализатора, повысить конкурентоспособность отечественных автомобилей за счет соответствия их экологической безопасности мировым стандартам, снизить загрязнение воздуха в населённых пунктах токсичными компонентами отработавших газов автотранспортных средств, силовой агрегат которых выполнен на базе двигателя внутреннего сгорания.Using the claimed technical solution allows you to create an inexpensive and compact design of an effective neutralizer, increase the competitiveness of domestic cars due to their environmental safety according to international standards, reduce air pollution in settlements with toxic exhaust gas components of vehicles, the power unit of which is based on an internal combustion engine.

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUSEFUL MODEL FORMULA

1.Каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой ёмкости, с входным и выходным патрубками, в котором размещён каталитический носитель, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что каталитический носитель выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, входной и выходной патрубки выполнены конусообразными, причём на торцах патрубков меньшего диаметра смонтированы присоединительные фланцы, а противоположные торцы патрубков снабжены цилиндрическими, соосными корпусу участками, которые размещены внутри корпуса, с образованием неразъёмного телескопического соединения, при этом между наружными торцами цилиндрических участков и торцевыми стенками моноблока образован зазор, величина которого составляет не менее половины толщины стенки соответствующего цилиндрического участка патрубка.1. A catalytic converter containing a housing made in the form of a hollow tank, with inlet and outlet nozzles, in which a catalytic support is located, DIFFERENT in that the catalytic support is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls the casing, the inlet and outlet nozzles are cone-shaped, with connecting flanges mounted on the ends of the smaller nozzles and the opposite ends of the pat cuttings are equipped with cylindrical sections, coaxial to the body, which are located inside the body, with the formation of an integral telescopic connection, while a gap is formed between the outer ends of the cylindrical sections and the end walls of the monoblock, the value of which is at least half the wall thickness of the corresponding cylindrical section of the pipe.

2.Каталитический нейтрализаторУ ТШШЧАЮЦЩЙСЯ тем, что патрубки на корпусе закреплены посредством сварного соединения.2. The catalytic converter is FIXED by the fact that the nozzles on the body are fixed by means of a welded joint.

Claims

1. A catalytic converter comprising a housing made in the form of a hollow container, with inlet and outlet nozzles, in which a catalytic support is placed, characterized in that the catalytic support is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls the casing, the inlet and outlet nozzles are cone-shaped, with connecting flanges mounted on the ends of the pipes of a smaller diameter, and the opposite ends of the Cuttings are provided with cylindrical, coaxial housing portions, which are arranged within the housing to form a one-piece telescoping connection, wherein between the outer ends of the cylindrical portions and end walls of monoblock gap is formed, the value of which is not less than half the corresponding wall thickness of the cylindrical portion of the nozzle.

2. The catalytic converter according to claim 1, characterized in that the nozzles on the housing are fixed by means of a welded joint.