SE506871C2 - Katalysatoranordning för tvåtaktsmotor med värmeväxlare - Google Patents

Katalysatoranordning för tvåtaktsmotor med värmeväxlare

Info

Publication number
SE506871C2
SE506871C2 SE9700459A SE9700459A SE506871C2 SE 506871 C2 SE506871 C2 SE 506871C2 SE 9700459 A SE9700459 A SE 9700459A SE 9700459 A SE9700459 A SE 9700459A SE 506871 C2 SE506871 C2 SE 506871C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
catalyst
engine
heat exchanger
combustion
exhaust gases
Prior art date
Application number
SE9700459A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9700459D0 (sv
SE9700459L (sv
Inventor
Mats Tikka
Original Assignee
Mats Tikka
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 Mats Tikka filed Critical Mats Tikka
Priority to SE9700459A priority Critical patent/SE9700459L/sv
Publication of SE9700459D0 publication Critical patent/SE9700459D0/sv
Priority to AU60107/98A priority patent/AU6010798A/en
Priority to PCT/SE1998/000216 priority patent/WO1998035142A1/sv
Publication of SE506871C2 publication Critical patent/SE506871C2/sv
Publication of SE9700459L publication Critical patent/SE9700459L/sv
Priority to US09/369,633 priority patent/US6216447B1/en

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
    • 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
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8696—Controlling the catalytic process
    • 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
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • 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
    • F01N13/02—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 silencers 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
    • 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
    • F01N3/18—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 methods of operation; Control
    • 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
    • F01N3/18—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 methods of operation; Control
    • F01N3/20—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 methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • 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
    • F01N3/26—Construction of thermal reactors
    • 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
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • 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
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/04—Combinations of different methods of purification afterburning and catalytic conversion
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

506 871 utloppsrör 18 som är riktat tvärs expansionskammaren och har sin mynning 19 nära expansionskammarens mitt. Detta utloppsrör 18 leder in i ett yttre rör 20 och följer det för att de två rören ska ftmgera som en värmeväxlare och överföra värme från det yttre röret 20 till det inre röret 18. Röret 18 leder in i expansionskammarens sista del 15 och löper sedan ut ur expansionskarnmaren 13,l4,15 och in i inloppet 21 på en katalysator 22 av konventionellt slag. Det är inte nödvändigt att röret 18 löper tillbaka in i expansionskarnrnaren på detta visade sätt. Katalysatoms 22 utlopp är kopplat till värmeväxlarens 17 inlopp 23 och värmeväxlarens utlopp är kopplat som inlopp till röret 20. Röret 20 är försett med två ljuddämpare 24,25 och röret 18 är försett med en ljuddämpare 26. Röret 18 är försett med en by-pass ventil 27 styrd av ett organ 28 som är kopplat till en temperaturgivare 29 som känner utloppstemperaturen från katalysatom 22. En lufttillförselanordning 30 kan vara kopplad till expansionskarnmarens främre del 13 som visas. Denna anordning 30 erfordras vanligen inte men kan vara av värde vid vissa typer av motorer.
Värmeväxlaren 17 har strömlinjeforrnat tvärsnitt som visas på figur 2 och den har ett antal flänsar 3 l. Värmeväxlarens strörnlinj eform medför att den inte stör expansionskamrnarens l3,14,15 funktion. Expansionskammarens längd ska vara avpassad till den aktuella motortypen och man tillverkar därför lärnpligen expansionskammarens mittre del 14 med olika längd för olika motorer. I övrigt kan katalysatoranordningen vara lika för ett stort antal olika motorer förutom att rörets 18 inlopp 19 kan ha olika strypningar för olika motorer. Myrmingen 19 bör inte vara riktad axiellt i expansionskamrnaren utan hellre tvärs denna som visas.
Den visade katalysatoranordningens funktion ska nu beskrivas.
När motom 11 startas kommer katalysatorn 22 att värmas upp och den katalytiska törbrärmingen börj ar. När motorn går på sitt bästa varv mot vilket expansionskarninaren l3,l4,15 är dimensionerad kommer motom att släppa ut ett minimum av oförbränt bränsle till expansionkamrnaren och katalysatom kommer att arbeta vid en lämplig temperatur. Om motom körs på andra varvtal släpps mer otörbränt bränsle ut från motom och utloppsgasema från katalysatom kommer att bli varmare och därigenom blir värmeväxlaren 17 så varm att den med säkerhet tänder 506 871 bränslet i expansionskamrnaren. På grund av denna förbränning minskar bränsletillförseln till katalysatorn 22 och överhettning av katalysatom förhindras. Man får ett självreglerande system och man kan höra att man får en pulserande förbränning i expansionskamrnaren. Vid en viss mängd oförbränt bränsle i avgasema fi-ån motorn kommer man exempelvis att få en förbränning i expansionskannnaren vart sjätte motorvarv. Föraren av exempelvis en snöskoter, en motorcykel, en motorbåt eller annat fordon eller motorredskap får därför information om när motom går som effektivast, dvs när det inte knattrar från fór-förbränningen, och han kan anpassa motorvarvet efter detta.
Som enextra säkerhet mot överhettning av katalysatorn 19 finns by-pass ventilen 27 som öppnar om temperaturgivaren 29 känner av farligt hög temperatnr på avgasema från katalysatom. By-pass ventilen 27 kan lämpligen vara sådan att man måste återställa den på en verkstad eftersom den i normala fall inte ska öppna. Eftersom by- pass ventilen är inkopplad före lj uddämparna 24,25 hörs det tydligt om den skulle öppna.
Det är en fördel att röret 18 löper inuti röret 20 så att röret 18 värms av avgasema från katalysatom, dvs så att katalysatorns avgaser värmer katalysatorns inloppsgas.

Claims (7)

5 0 6 8 7 1 11 Patentkrav
1. Katalysatoranordning, särskilt för tvåtaktsmotorer, kännetecknat av en tör-förbrännkarrnnare (13, 14,15) uppströms katalysatom (22) och en värmeväxlare (17) för överföring av värme från avgaserna från katalysatom till íör-förbrännkammaren.
2. Katalysatoranordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att för- förbrännkarnrnaren utgörs av en expansionskarrnnare (13,14,15) för avstämning av motoms avgasmotstånd.
3. Katalysatoranordning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av en andra värmeväxlare (18,20) nedströms i avgasema från katalysatorn (22) för att överföra värme till gasen i ledningen mellan för- förbrännkammaren (13,14,15) och katalysatorns (22) inlopp (21).
4. Katalysatoranordning enligt patentkrav 2 eller 3, kännetecknad av att värmeväxlaren (17) utgöres, av en ledning tvärs igenom expansionskarrrrnaren (13,14,15), varvid denna ledning har ett aerodynamiskt utformat tvärsnitt för att störa strömningen i expansionskarnmaren så lite som möjligt.
5. Katalysatoranordning enligt patentkrav 4, kännetecknad av att värmeväxlarens ledning (17) har ett tvärsnitt i form av en väsentligen _ symmetrisk vingprofil och är försedd med flänsar (31).
6. Sätt att rena avgasema från en tvåtakts förgasarmotor med en katalysatoranordning, kännetecknat av att man före den egentliga katalysatorförbränningen initierar en fór-förbränning med hjälp av värme som tas ur katalysatoms aVgaSêf.
7. Sätt enligt patentkrav 6, kännetecknat av att man initierar för- förbrärmingen i en expansionskarnrnare (13,14,15) för motorns avgaser och använder denna expansionskamrnare för att stämma av motorns avgasmotstånd.
SE9700459A 1997-02-10 1997-02-10 Katalysatoranordning för tvåtaktsmotor med värmeväxlare SE9700459L (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700459A SE9700459L (sv) 1997-02-10 1997-02-10 Katalysatoranordning för tvåtaktsmotor med värmeväxlare
AU60107/98A AU6010798A (en) 1997-02-10 1998-02-08 Catalytic reactor for two-stroke engines
PCT/SE1998/000216 WO1998035142A1 (sv) 1997-02-10 1998-02-08 Catalyst arrangement
US09/369,633 US6216447B1 (en) 1997-02-10 1999-08-06 Two-cycle carburetor gasoline engine for snowmobiles, lawn mowers, motorcycles or outboard motors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700459A SE9700459L (sv) 1997-02-10 1997-02-10 Katalysatoranordning för tvåtaktsmotor med värmeväxlare

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9700459D0 SE9700459D0 (sv) 1997-02-10
SE506871C2 true SE506871C2 (sv) 1998-02-23
SE9700459L SE9700459L (sv) 1998-02-23

Family

ID=20405736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9700459A SE9700459L (sv) 1997-02-10 1997-02-10 Katalysatoranordning för tvåtaktsmotor med värmeväxlare

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6216447B1 (sv)
AU (1) AU6010798A (sv)
SE (1) SE9700459L (sv)
WO (1) WO1998035142A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374599B1 (en) 1999-07-23 2002-04-23 Power Flow Systems, Inc. Compact tuned exhaust system for aircraft with reciprocating engines
DE10059195B4 (de) * 2000-11-29 2006-04-06 Benteler Automobiltechnik Gmbh Anordnung zur Behandlung der aus einem Ottomotor mit Direkteinspritzung tretenden Abgase
US6640920B1 (en) * 2002-05-16 2003-11-04 Patmont Motor Werks Low emission exhaust system for a motorized scooter
US20050126842A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Mihai Rasidescu Methodology for the design and manufacture of a family of recreational vehicles and the vehicles designed and manufactured according to that methodology

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835645A (en) * 1973-02-08 1974-09-17 J Zoleta Method and system for reducing pollutants from engine exhaust
US3968649A (en) * 1973-11-21 1976-07-13 The Rovac Corporation Exhaust emission control system
DE3801634A1 (de) * 1988-01-21 1989-08-03 Leistritz Ag Filter- und nachverbrennungseinrichtung fuer abgase, insbesondere von brennkraftmaschinen
IT1233281B (it) * 1989-06-02 1992-03-26 Giani Bruno Marmitta per gas di scarico di motori endotermici, atta ad eliminare gli incombusti
JP3314241B2 (ja) * 1992-04-06 2002-08-12 ヤマハ発動機株式会社 自動二輪車用エンジンの排気浄化装置
DE19504208B4 (de) * 1994-02-11 2005-09-29 Volkswagen Ag Abgaskonverter mit einem Katalysator und einem diesem vorgeschalteten Brenner
JP3257906B2 (ja) * 1994-09-05 2002-02-18 本田技研工業株式会社 エンジンの排気浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998035142A1 (sv) 1998-08-13
SE9700459D0 (sv) 1997-02-10
SE9700459L (sv) 1998-02-23
US6216447B1 (en) 2001-04-17
AU6010798A (en) 1998-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2894103B2 (ja) 排気ガス浄化装置
US5325666A (en) Exhaust system of an internal-combustion engine
US4593749A (en) Process for increasing the heat flow density of heat exchangers working with at least one high-velocity gaseous medium, and a heat exchanger apparatus for undertaking the process
US5709081A (en) Exhaust gas system for a combustion engine with exhaust driven turbo charge
JPH11193753A (ja) 自動車エンジン用の排気・ガス再循環ライン
JPH10500191A (ja) 内燃エンジンの排気ガス放出量を削減するための組立体
SE506871C2 (sv) Katalysatoranordning för tvåtaktsmotor med värmeväxlare
JPH06330736A (ja) 内燃機関排気系統内触媒コンバータの排気温度を制御する装置および方法
EP1048832B1 (en) "Supercharged internal-combustion engine"
US3851470A (en) Anti-pollution exhaust conversion systems
WO1992020911A1 (en) Combustion engine apparatus
JP3255086B2 (ja) 車両の暖房装置
JPH0514085B2 (sv)
US2966955A (en) Muffler
US5115641A (en) Method of and apparatus for driving turbosupercharger
JP3350252B2 (ja) 排気浄化装置
JPS63198715A (ja) 排気マニホルドの冷却装置
JP2007071128A (ja) 内燃機関
JPS5843563B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPS6135363B2 (sv)
JP2598275Y2 (ja) エンジンの排ガス浄化装置
JP2010185378A (ja) 過給機付内燃機関
SE468322B (sv) Avgassystem med tvaa parallellkopplade katalysatorceller
JPS5934413A (ja) エンジン排気の触媒式再燃焼装置
JP3148868B2 (ja) ２サイクルエンジンの排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed