SE440117B - Avgasreningsanordning med katalysator - Google Patents

Description

'veozawz-1 10 15 20 25 30 35 2 Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en katalytisk omvandlare av monolittyp i vil- ken avgaserna kan spridas och bromsas utan ökning av mot- trycket och kan strömma likformigt genom samtliga kanaler i katalysatorkroppen för att därigenom uppnå tillräcklig oxidering av de giftiga beståndsdelarna.

I enlighet med föreliggande uppfinning har anordning- en två uppströms belägna utloppsrör, en till utloppsrören ansluten, katalytisk omvandlare och ett nedströms beläget, till den katalytiska omvandlaren anslutet utloppsrör, Den katalytiska omvandlaren har en cylindrisk mantel, vilken begränsar en inloppskammare, en katalysatorkammare och en utloppskammare, varvid en monolitisk katalysatorkropp är eftergivligt monterad i katalysatorkammaren. Inloppskam- maren har två inloppsportar anslutna till var sitt av de uppströms belägna utloppsrören, och utloppskammaren har en utloppsport ansluten till det nedströms belägna ut- loppsröret. De båda inloppsportarna är så placerade att deras centrumlinjer bildar en spetsig eller sned vinkel mot katalysatorkroppens frontplan, så att det i omvand- laren inkommande gasflödet kan spridas till katalysator- kroppens hela frontplan. Dessutom har delen av manteln mellan de båda inloppsportarna svankryggig form varigenom spridningen av gasflödet kan befrämjas.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hän- visning till de bifogade ritningarna vilka visar en före- dragen utföringsform. Fig l visar en anordning enligt upp- finningen ovanifrânÅ Fig 2 visar en längdsektion genom den i fig l visade katalytiska omvandlaren. Fig 3 visar den katalytiska omvandlaren från sidan. Fig 4 visar i perspek- tiv i den katalytiska omvandlaren ingående mantlar i de- monterat tillstånd. Fig 5 och 6 visar en sektion längs linjen V-V resp VI-VI i fig 2. Fig 7 visar ett parti av en inloppskammare i längdsektion. Fig 8 visar från sidan en tapp. Fig 9 visar den katalytiska omvandlaren enligt fig l från höger och i större skala.

Som framgår av fig l har det avgassystem vid vilket den katalytiska omvandlaren enligt uppfinningen används 10 15 20. 25 30 35 79Ü2412"1 3 ett avgassamlarrör bestående av två uppströms belägna ut- loppsrör 2 och 3, vilka är anslutna till var sin utlopps- port i motorn l, och ett gemensamt, nedströms beläget ut- loppsrör 4. Ett avgassamlarrör av denna typ används exem- pelvis i boxermotorer. Vid utloppsrörens sammanlopp finns det en katalytisk omvandlare 5 enligt uppfinningen, vilken ansluter utloppsrörens 2 och 3 ena ände till ett inlopp och den ena änden av det gemensamma utloppsröret 4 till ett utlopp.

Den katalytiska omvandlaren 5 har en monolitisk kata- lysatorkropp 6, som är anbragt i en cylindrisk mantel 7 med oval tvärsektion, och en skyddskåpa 8, såsom visas i fig 2-6. Katalysatorkroppen är en monolitisk trevägskata- lysator, men andra typer av katalysatorkroppar kan använ- das. Manteln 7 består av tvâ halvor 9 och 10 vilka är gjor- da av pressad, rostfri stâlplåt. Vardera halvan 9 och 10 har en stomdel ll, en konisk inloppsdel 12 och en konisk utloppsdel 13. Inloppsdelen 12 har tvâ halvcirkulära in- loppspartier 14 och 15, och utloppsdelen 13 har ett halv- cirkulärt utloppsparti 16. Genom hopfogning av halvorna 9 och lQ begränsar stomdelarna ll en katalysatorkammare, medan de koniska inloppsdelarna 12 begränsar en inloppskam- mare 17 och de halvcirkulära inloppspartierna 14 och 15 begränsar inloppsportar 18 och l9. Dessutom begränsar de koniska inloppsdelarna 13 en utloppskammare 20 och de halv- cirkulära utloppspartierna 16 en utloppsport 21. Inlopps- portarnas 18 och 19 centrumlinjer bildar vardera en sned eller spetsig vinkel mot katalysatorkroppens frontplan, så att den sneda tvärsektionen hos inloppsporten i huvud- sak kan motsvara den ovala formen på katalysatorkroppens främre ändplan. Vidare är utloppsporten 21 förskjuten från katalysatorkammarens centrumlinje och bildar den en vinkel mot denna. Inloppsdelens 12 parti 41 mellan inloppsportar- na har svankryggig eller svängd form.

Vid hopmontering förs den monolitiska katalysatorkrop- pen 6 till ingrepp med en ringformig fläns 22 och omsluts katalysatorkroppen 6 med ett trådnät 23 och dämpnät 24 och 25, varefter den omslutna katalysatorkroppen 6 förs till 79024124 l0 15 20 25 30 35 4 ingrepp med den ena mantelhalvan 9 och l0 och halvorna hopsvetsas. Dämpnätet 24 är beläget mellan en ansats 26 på stomdelen ll och den ringformiga flänsen 22, medan dämpnätet 25 är beläget mellan en ansats 27 på manteln 7 och katalysatorkroppens 6 ände. På så sätt är den mono- litiska katalysatorkroppen 6 eftergivligt fixerad på plats av trådnätet 23 och dämpnäten 24 och 25, så att katalysatorkroppen hindras från att röra sig, och tjänst- gör dämpnätet 24 och den ringformiga flänsen 22 som en tätningsanordning för att hindra avgaserna från att ström- ma genom utrymmet mellan hatalysatorkroppen och mantelns 7 innervägg.

De uppströms belägna utloppsrören 2 och 3 förs till ingrepp med inloppsportarna l8 och 19 och hopsvetsas med dessa, medan det nedströms belägna utloppsröret 4 förs till ingrepp med utloppsporten 2l. De uppströms belägna utloppsrörens ändpartier har förstorad diameter såsom vi- sas vid 30 i fig 2 och 7, så att det förstorade partiet tjänstgör som en anordning för att sprida avgasflödet.

Omvandlarens mantel 7 täcks därefter med skyddskåpan 8, vilken är sammansatt av två halvor 31 och 32. Halvorna 31 och 32 förbinds med varandra vid det parti som oms1u~ ter utloppsrören 2, 3 och 4 och fixeras på dessa medelst bultar 33. Periferikanter på kåphalvorna 31 och 3 är be- lägna på avstånd från varandra, och det finns ett utrymme 34 mellan kåpan 8 och manteln 7. Pâ så sätt kan luft ström- ma in i utrymmet 34 från en spalt 35 mellan kâphalvornas 31 och 32 kanter och därigenom kyla omvandlaren under drift. Dessutom finns det en armeringstapp 36 i inlopps- kammaren l7. Tappen 36 har vid sina motsatta ändar partier 36a med reducerad diameter och ansatser 36b. Vartdera par- tiet 36a förs till ingrepp med ett hål i mantelhalvan 9 eller 10, varvid ansatsen 36b uppbär mantelhalvan, varef- ter partiet 36a och mantelhalvan hopsvetsas. Tappen 36 är placerad vid ett ställe på något avstånd uppströms skär- ningspunkten mellan inloppsportarnas 18 och 19 centrumlin- jer, såsom visas i fig 7. På så sätt sprids avgasflödet från inloppsportarna 18 och 19 av tappen 36. 10 l5 20 25 30 35 7902412-1 5 I drift inströmmar avgaserna i inloppskammaren l7 al- ternerande från inloppsportarna 18 och l9 efter motorns tändföljd. Eftersom inloppsportarnas 18 och l9 centrum- linjer bildar en sned vinkel mot katalysatorkroppens 6 ändplan kan inloppsportens sneda tvärsektion i huvudsak motsvara katalysatorkroppens ovala frontplan, varigenom gasflödet kan spridas till katalysatorkroppens hela front- plan. Genom denna åtgärd kan man förvänta sig likformigt gasflöde i katalysatorkroppen. Dessutom befrämjar det svankryggiga partiet 41 spridningen av gasflödet. Avga- serna strömmar dessutom genom varje kanal i katalysator- kroppen med ett sicksackformigt flödesmönster, såsom vi- sas med pilar 37 i fig 7, eftersom avgaserna inkommer i respektive kanal under vinkel mot kanalens centrumlinje.

Detta sicksackformiga flödesmönster förlänger avgasernas uppehållstid i katalysatorkroppen, varigenom den kataly- tiska reaktionen i omvandlaren förbättras i jämförelse med konventionella omvandlare i vilka gaserna strömmar rakt genom kanalerna. I enlighet med uppfinningen kan man således åstadkomma tillräcklig uppehållstid för och lik- formigt flöde av avgaserna i katalysatorkroppen för att reducera mängden giftiga beståndsdelar till den krävda ni- vån utan ökning av mottrycket.

För att kunna tillverka den cylindriska manteln 7 med tvâ inloppsportar 18 och 19 genom pressning av stålplåt föredras det att kombinera halvorna 9 och 10 på det ovan beskrivna sättet. Emellertid är det svårt att tillverka en sådan mantel med stor noggrannhet genom pressning av stålplåt.

Till följd härav har den kombinerade cylindriska manteln 7 benägenhet att ha jämförelsevis stora dimensionsfel. Om mellanrummet mellan manteln 7 och katalysatorkroppen 6 är större än toleranserna på omvandlaren försämras dämpnätets tätningseffekt och kan avgaser strömma genom mellanrummet utan kontakt med katalysatorkroppen. För att undanröja den- na nackdel uppbärs mantelhalvorna 9 och lO i det önskade läget av tappen 36.

Den katalytiska omvandlarens utloppsrör 4 är anslutet 7902M24 10 15 6 till fordonschassit medelst en eftergivlig konsol 38 vid utloppsrörets 4 ände för att medge rörelse av omvandlaren genom värmeutvidgning, från fordonschassit överförda stö- tar osv. Konsolen 38 är gjord av ett eftergivligt stål- band och har sin ena ände fastsvetsad på utloppsröret 4 vid ett ställe intill en fläns 39 för anslutning till en inte visad ljuddämpare. Konsolen 38 har också U-formiga partier 38a och 38b, ett horisontellt parti 38c, som är beläget ovanför utloppsröret och korsar detta, och sin andra ände 38d ansluten till fordonschassiet 40. De U-for- miga, eftergivliga partierna 38a och 38b är placerade på ömse sidor om utloppsröret såsom framgår av_fig l. Såle- des kan den axiella rörelsen av den konstruktion som be- står av utloppsrören 2, 3, 4 och omvandlaren 5 absorberas genom böjning av de eftergivliga partierna 38a och 38b.

Claims (1)

1. 0 20 25 7902412-1 PfxTßïwiïíí RAV Anordning för rening av avgaserna från förbrännings- motorer i motorfordon, vilken anordning har tvâ uppströms belägna utloppsrör (2, 3) för anslutning till förbrän- ningsmotorns (1) utloppspartar, en till utloppsrören ansluten, katalytisk omvandlare (5) och ett nedströms beläget, till den katalytiska omvandlaren anslutet ut- loppsrör (4), varvid den katalvtiska omvandlaren (5) (7), (9, 10) och begränsar en inloppskammare (17), har en cylindrisk mantel som är sammansatt av två halvor en katalvsatorkammare med oval tvärsektion och en ut- loppskammare (20), och en i katalysatorkammaren anbragt, (6), varvid inloppskammaren (181 uppströms rwlägna utloppsrören (2, 3), k monolitisk katalvsatorkropp (17) har två inloppsportar 19) anslutna till de ä n n e - t e C k n a d av att vardera inloppsportens (38, 19) axiella centrumlinje bildar en snei vinkel nct kataly- satorkrcppens (6) uppströms vända andplan, att inlopps- (lö, i inloppskazmaren (17) vid ett ställe intill men upp- portarnas 19) axiella centrumlinjer skär varandra ströms katalvsatorkroppens (6) uppströms vända ände, (41) mellan de båda inl¿;yspor- varti att nzatelns 17) tarna (18, 19) har svankrvgqig form, att de uppströms belägna utloppsrören (2, 3) har ett expanderat ändparti (30) för att tíänstgöra som ett medel för spridning av från ändpartierna kommande avgaser, och att en tapp (36) är anordnad i inloppskammaren (17) mellan höljes- halvorna (9, 10) och vid ett ställe intill skärnings- punkter mellan inloppsportarnas (18, 19) axiella cen- trumlinfier.