SU1746001A1 - Exhaust gas catalytic converter for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas catalytic converter for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
SU1746001A1
SU1746001A1 SU904832955A SU4832955A SU1746001A1 SU 1746001 A1 SU1746001 A1 SU 1746001A1 SU 904832955 A SU904832955 A SU 904832955A SU 4832955 A SU4832955 A SU 4832955A SU 1746001 A1 SU1746001 A1 SU 1746001A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
reactor
bypass
exhaust
bypass channel
neutralizer
Prior art date
Application number
SU904832955A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Булаев
Наталья Владимировна Чернозипунникова
Original Assignee
Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова
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 Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова filed Critical Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова
Priority to SU904832955A priority Critical patent/SU1746001A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1746001A1 publication Critical patent/SU1746001A1/en

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Использование: машиностроение, а именно устройства, уменьшающие выброс вредных веществ с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорани , в частности тепловозных дизелей. Сущность изобретени : нейтрализатор содержит корпус с ре- актором, содержащим два сотовых катализатора и перепускной канал, сообщенный входом через впускной орган, подключенный к блоку управлени , с впускным коллектором двигател , а выходом - с выпускным патрубком. На выходе из перепускного канала установлен выпускной орган, св занный с блоком управлени . Катализаторы установлены в реакторе последовательно , между ними образованы полости, а перепускной канал образован внутренней поверхностью корпуса нейтрализатора и наружной боковой поверхностью реактора, в которой выполнены перепускные окна с возможностью сообщени  перепускного канала с полостью. 1 ил. « ЈUsage: mechanical engineering, namely, devices that reduce the emission of harmful substances from the exhaust gases of internal combustion engines, in particular diesel diesel engines. SUMMARY OF THE INVENTION: The neutralizer comprises a housing with a reactor containing two honeycomb catalysts and an overflow channel communicated by an inlet through an inlet member connected to the control unit, with an engine intake manifold, and an outlet with an outlet port. At the exit of the bypass channel, an outlet is connected to the control unit. The catalysts are installed in the reactor in series, cavities are formed between them, and the bypass channel is formed by the inner surface of the neutralizer body and the outer side surface of the reactor, in which the bypass windows are made with the possibility of communicating the bypass channel with the cavity. 1 il. “

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам, уменьшающим выброс вредных веществ с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорани , а именно тепловозных дизелей .The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices that reduce the emission of harmful substances from the exhaust gases of internal combustion engines, namely diesel diesel engines.

Известно устройство дл  регулировани  температуры в реакторе нейтрализатора , в котором реактор окружен цилиндром, в результате между реактором и цилиндром образуетс  канал дл  прохода наружного воздуха. Воздух в канал подаетс  при перегреве катализатора.A device for regulating the temperature in the reactor of a neutralizer in which the reactor is surrounded by a cylinder is known, as a result, a channel for the passage of outside air is formed between the reactor and the cylinder. Air is introduced into the channel when the catalyst is overheated.

Известен каталитический нейтрализатор дл  двигател  внутреннего сгорани , в котором имеетс  канал, образованный корпусом нейтрализатора и наружным корпусом каталитической кассеты. В канале происходит смешивание отработавших газов и газов пламенной горелки.A catalytic converter for an internal combustion engine is known, in which there is a channel formed by the neutralizer body and the outer body of the catalytic cassette. In the channel is the mixing of exhaust gases and gases of a fiery burner.

Известен нейтрализатор с Сотовым катализатором , в реакторе которого расположено два блока и между ними имеетс  свободное пространство, а плотность каналов в блоках различна.A catalyst with a cellular catalyst is known, in the reactor of which there are two blocks and between them there is free space, and the density of the channels in the blocks is different.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому нейтрализатору  вл етс  сажевый фильтр, который содержит обводной канал и блок дл  улавливани  сажи и оснащен дросселирующей заслонкой на входе в фильтр дл  регулировани  через управл ющее устройство потока отработавших газов. Обогрев спирали осуществл етс  при выжигании сажи, скопившейс  на фильтре.The closest in technical essence to the proposed neutralizer is a diesel particulate filter, which contains a bypass channel and a block for trapping soot and is equipped with a throttle valve at the inlet to the filter for controlling the exhaust gas flow through the control unit. The coil is heated by burning off the soot accumulated on the filter.

- Недостатком данной конструкции  вл етс  то, что фильтр предусматривает выброс неочищенных отработавших газов, а также дополнительный подогрев блока дл  выжигани  сажи. Создание параллельной систе2“The disadvantage of this construction is that the filter provides for the emission of untreated exhaust gases, as well as additional heating of the block for burning out soot. Creating a parallel system2

ONON

ОABOUT

оabout

мы дл  регенерации одного из фильтров  вл етс  дополнительным увеличением мощ- ности фильтра, но не повышает эффектиьчости очистки отработавших газов . Фильтрующий элемент предусматривает очистку отработавших газов только от сажи, без дожега других вредных веществ.In order to regenerate one of the filters, we are an additional increase in the filter power, but it does not increase the efficiency of exhaust gas cleaning. The filter element provides for the purification of exhaust gases only from soot, without the burning of other harmful substances.

Цель изобретени  - повышение надежности работы нейтрализатора и защита двигател  от разрушени .The purpose of the invention is to improve the reliability of the converter and protect the engine from damage.

Использование нейтрализатора позвол ет создать компактную систему нейтрализации отработавших газов, котора  может быть размещена под капотом транспортного средства. Система не требует дополнительного подогрева, а ее работа осуществл етс  не-зависимо от водител  транспортного средства, автоматически, т.е. упрощаетс  эксплуатаци  нейтрализатора . Система не требует демонтажа дл  проведени  регенерации и позвол ет сохранить длительное врем  работоспособность нейтрализатора. Перепускной канал отработавших газов позвол ет работать системе нейтрализации в режиме наибольшегоблагопри тствовани по противодавлению, создаваемому в тракте двигател  за счет нейтрализатора. Работа двигател  при минимальном противодавлении позвол ет сохранить его работоспособность длительное врем . Исключение работы двигател  при большом противодавлении позвол ет защитить двигатель от разрушени .The use of a neutralizer makes it possible to create a compact exhaust gas neutralization system that can be placed under the hood of the vehicle. The system does not require additional heating, and its operation is carried out independently of the driver of the vehicle, automatically, i.e. simplified operation of the neutralizer. The system does not require dismantling for regeneration and allows the long-time operation of the neutralizer to be maintained. The exhaust by-pass channel allows the neutralization system to operate in the mode of the greatest benefit from the counterpressure created in the engine path by the neutralizer. Engine operation with minimum back pressure allows it to maintain its performance for a long time. The elimination of engine operation with a large back pressure allows the engine to be protected from destruction.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в нейтрализаторе предусматриваетс  пере- пукной канал дл  сброса отработавших газов , мину  катализатор, а дл  саморегенерации блоков катализатора предусматриваетс  их обогрев отработавшими газами, которые подаютс  в канал, образованный боковой поверхностью реактора и корпуса нейтрализатора (перепускной канал ). В стенке реактора имеютс  отверсти , расположенные по периметру о пространстве между блоками дл  прохода отработавших газов из обводного канала или в него, мину  один или несколько блоков, установленных в реакторе. Кроме того, перепускной канал в начале и в конце имеет перепускные клапаны дл  перепуска газов в тот момент, когда противодавление в выхлопном тракте возрастает выше допустимого уровн .The goal is achieved in that a neutral channel provides for a exhaust duct for exhaust gas flow, a catalyst for the mine, and for self-regeneration of catalyst units it is provided for heating them with exhaust gases that are fed to the channel formed by the side surface of the reactor and the neutralizer body (bypass channel). There are holes in the reactor wall located around the perimeter of the space between the blocks for passage of exhaust gases from or into the bypass channel, one mine or several blocks installed in the reactor. In addition, the bypass at the beginning and at the end has bypass valves for bypass gases at a time when the back pressure in the exhaust path rises above the permissible level.

Управление перепускными клапанами осуществл етс  через блок управлени , в который подаетс  сигнал о величине противодавлени  в выхлопном тракте. Перепускной канал служит как дл  перепуска газов в случае полного забивани  каналов сажей, так и дли обогрева блоков с внешней стороны дл  ускорени  их прогрева и самовоспламенени  сажи в блоках. The bypass valves are controlled through a control unit, to which a signal is sent on the amount of back pressure in the exhaust path. The bypass channel serves as a bypass for gases in case of complete clogging of the channels with soot, as well as during the heating of the blocks from the outside to accelerate their heating and self-ignition of soot in the blocks.

Дл  обеспечени  прохода отработавших газов между блоками в перепускнойTo ensure the passage of exhaust gases between the blocks in the overflow

канал или из перепускного канала в блок, мину  блок, расположенный первым по потоку отработавших газов и запыленный сажей , предусмотрены отверсти  в стенках корпуса реактора в пространстве междуchannel or from the bypass channel to the unit, mine unit, located first in the flow of exhaust gases and dusty with soot, there are holes in the walls of the reactor vessel in the space between

0 блоками. Наличие сообщающихс  каналов с перепускным каналом обеспечивает бесперебойную работу нейтрализатора при запы- лении сажей и смолообразующими веществами одного или двух блоков катали5 затора. Количестов блоков в нейтрализаторе может быть различным, но не менее двух. Обогрев блоков катализатора в предлагаемой нейтрализаторе осуществл етс  отработавшими газами без дополнительного0 blocks The presence of communicating channels with a bypass channel ensures uninterrupted operation of the neutralizer when soot and gum forming substances of one or two catalyst blocks 5 are dusty. The number of blocks in the converter can be different, but not less than two. Heating of catalyst blocks in the proposed neutralizer is carried out by exhaust gases without additional

0 обогревающего устройства, Запыл тьс  будет в основном первый по потоку отработавших газов блок и при полном его запылении отработавшие газы пойдут с внешней стороны блока и будут его обогревать. При про5 греве блока до 300-400°С произойдет самовоспламенние сажи и ее выгорание. При этом каналы блока очист тс  от сажи и смолообразующих веществ и отработавшие газы вновь пойдут через первый каталитиче0 ский блок. Перепуск отработавших газов через перепускной канал осуществл етс  с помощью системы клапанов, расположенных на входе и выходе его. Регулирование работой клапанов осуществл етс  через0 of the heating device, the main unit for the flow of exhaust gases will be fired and with its full dusting the exhaust gases will go to the outside of the unit and will heat it. When the block is heated up to 300-400 ° C, soot will ignite and burn out. In this case, the channels of the block are cleaned of soot and tar-forming substances and the exhaust gases again go through the first catalytic block. Exhaust gas is bypassed through the bypass through a system of valves located at the inlet and outlet thereof. Valves are controlled through

5 блок управлени  по величине противодавлени  в нейтрализаторе. При увеличении количества сажи и смолообразующих веществ в каналах блока нейтрализатора будет возрастать и величина противодавлени . При5 control unit for the magnitude of the counter-pressure in the neutralizer. With an increase in the amount of carbon black and resin-forming substances in the channels of the converter block, the backpressure value will also increase. With

0 достижении ее определенного критического значени  через блок управлени  подаетс  команда на открытие впускного клапана дл  прохода газов через канал перепускаемых газов во второй блок (по потоку газов), кана5 лы которого более свободны от сажи и смолообразующих веществ.Attaining a certain critical value through the control unit, a command is issued to open the inlet valve for the passage of gases through the channel of the bypass gases to the second unit (through the flow of gases), the channels of which are more free from soot and resin-forming substances.

При росте противодавлени  выше регламентированного уровн , а это произойдет при запылении каналов всех блоков,With an increase in the backpressure above the regulated level, and this will occur when the channels of all blocks are dusting

0 подаетс  сигнал дл  открыти  выпускного клапана. При этом будет происходить прогрев всей системы блоков с внешней стороны отработавшими газами, произойдет аварийный сброс газов.0, a signal is given to open the exhaust valve. In this case, the entire system of blocks will be heated from the outside by the exhaust gases, and an emergency discharge of gases will occur.

5 На чертеже представлена принципиальна  схема каталитического нейтрализаора отработавших газов двигателей внутреннего сгорани .5 The drawing is a schematic diagram of the catalytic neutralizer of exhaust gases of internal combustion engines.

Корпус 1 нейтрализатора содержит кон- центрично расположенный реактор 2 с блоками сотового катализатора 3, Корпус 1 и реактор 2 образуют между своими боковыми поверхност ми перепускной канал 4 дл  перепуска отработавших газов. Блоки катализатора 3 устанавливаютс  в реакторе 2 один по отношению к другому, и образуют полости 5. В стенках реактора 2 по периметру размещаютс  перепускные окна 6, которые соедин ют между собой полости 5 и перепускной канал 4. На входе в перепус- ной канал 4 устанавливаетс  впускной клапан 7, а на выходе из канала 4 - выпускной клапан 8. Регулировка работой перепускных клапанов 7 и 8 осуществл етс  блокомThe body 1 of the neutralizer contains a concentrically located reactor 2 with blocks of the honeycomb catalyst 3, the body 1 and the reactor 2 form between the side surfaces of the bypass channel 4 for the bypass of the exhaust gases. Catalyst blocks 3 are installed in the reactor 2 one in relation to the other, and form cavities 5. In the walls of the reactor 2 along the perimeter, bypass windows 6 are located, which connect the cavities 5 and the bypass channel 4. At the entrance to the bypass channel 4 the inlet valve 7, and at the outlet of the channel 4 - the exhaust valve 8. The operation of the bypass valves 7 and 8 is performed by the unit

9управлени , в который подаетс  сигнал от датчика 10, наход щегос  в выпускном коллекторе 11 двигател . Газы выбрасываютс 9, to which a signal is supplied from the sensor 10 located in the exhaust manifold 11 of the engine. Gases are emitted

из реактора нейтрализатора через выпускной патрубок 12.from the reactor of the neutralizer through the outlet 12.

Нейтрализатор работает следующим образом.The neutralizer works as follows.

Отработавшие газы от двигател  поступают через выпускной коллектор 11 в каталитический реактор 2. Нейтрализаци  проходит в каталитических блоках 3 и очи- щенные газы выход т через выпускной патрубок 12, В процессе работы в каналах блоков катализатора 3 происходит накопление сажи и смолообразующих веществ. По мере запылени  каналов блока увеличива- етс  величина противодавлени  в выхлопной системе двигател , Величина роста противодавлени  контролируетс  датчикомThe exhaust gases from the engine flow through the exhaust manifold 11 into the catalytic reactor 2. Neutralization takes place in the catalytic units 3 and the cleaned gases leave through the exhaust nozzle 12. During the operation, soot and tar-forming substances accumulate in the channels of the catalyst blocks 3. As the channels of the block become dusty, the back pressure in the engine exhaust system increases. The back pressure increase is monitored by the sensor.

10давлени , наход щегос  в выходном коллекторе 11 нейтрализатора. При увеличении противодавлени  до критической величины, свидетельствующей о запылении первого10 pressure, located in the output manifold 11 of the neutralizer. With increasing back pressure to a critical value, indicating the first dustiness

по потоку отработавших газов блока в зна- чительной степени, блок9 управлени  подает сигнал на открытие клапана 7 дл  прохода отработавших газов через перепускной канал 4, мину  первый блок, Отработавшие газы, наход сь в перепускном канале 4, будут проходить через перепускные окна б в полость 5 между блоками и далее в последующие блоки дл  нейтрализации . При этом выпускной клапан 8 закрыт и отработавшие газы могут проходить только через вышележащие блоки.In the exhaust gas flow of the block, the control block9 signals the opening of the valve 7 for the passage of exhaust gases through the bypass channel 4, the first block, the exhaust gases in the bypass channel 4, will pass through the bypass windows b into the cavity 5 between blocks and further into subsequent blocks for neutralization. When this exhaust valve 8 is closed and the exhaust gases can pass only through the overlying blocks.

При прохождении отработавших газов через второй и последующие блоки первый блок будет обогреватьс  с внешней стороныWhen the exhaust gases pass through the second and subsequent blocks, the first block will be heated from the outside

отработавшими газами и при достижении в нем температуры 300-400°С произойдет его саморегенераци  за счет выгорани  сажи и смолообразующих веществ. Когда блок очиститс , сечение его увеличитс , противодавление упадет до регламентированного уровн  и отработавшие газы снова пойдут через блок, а впускные клапаны 7 закроютс .exhaust gases and when it reaches a temperature of 300-400 ° C, it will self-regenerate due to the burning out of soot and resin-forming substances. When the block is cleared, its cross section will increase, the back pressure will drop to a regulated level and the exhaust gases will flow through the block again, and the intake valves 7 will close.

Если саморегенераци  блока не произойдет и второй по потоку отработавших газов блок запылитс  сажой, то газы пойдут по перепускному каналу и будут нейтрализовыватьс  в третьем по потоку газов блоке. При такой ситуации обогрев будет осуществл тьс  дл  обеих блоков. При запылении всех блоков противодавление в нейтрализаторе возрастет более значительно, чем при запылении одного блока и этот прирост будет выше нормируемой величины. При этом блок управлени  подаст сигнал на открытие выходных клапанов 8. При этом проход отработавших газов через нейтрализатор будет осуществл тьс  только через перепускной канал 4, мину  каталитический реактор 2. Выход из нейтрализатора и из перепускного канала осуществл етс  через выпускной патрубок 12. Формула изобретени  Каталитический нейтрализатор отработавших газов двигател  внутреннего сгорани , содержащий корпус с размещенным в нем реактором, имеющим по меньшей мере два сотовых катализатора и перепускной канал , сообщенный входом через впускной орган , подключенный к блоку управлени , с выпускным коллектором двигател , а выходом - с выпускным патрубком, отличающийс  тем, что, с целью Повышени  надежности, он снабжен выпускным органом , установленным на выходе из перепускного канала и св занным с блоком управлени , катализаторы размещены в реакторе последовательно с образованием полости между ними, а перепускной канал образован внутренней поверхностью корпуса нейтрализатора и наружной боковой поверхностью реактора, причем в последней выполнены перепускные окна с возможностью сообщени  перепускного канала с полостью.If the unit does not self-regenerate and the second exhaust gas flow unit is dusty with soot, the gases will flow through the bypass channel and will be neutralized in the third flow gas flow unit. In such a situation, heating will be performed for both units. When all blocks are dusting, the back pressure in the neutralizer will increase more significantly than when one block is dusting, and this increase will be higher than the normalized value. In this case, the control unit will signal the opening of the outlet valves 8. In this case, the exhaust gases will pass through the neutralizer only through the bypass channel 4, the catalytic reactor 2 mine. The neutralizer and the bypass channel will exit through the outlet 12. Claims of the invention an exhaust gas neutralizer for an internal combustion engine, comprising a housing with a reactor disposed therein having at least two honeycomb catalysts and an overflow channel communicated through an inlet body connected to the control unit with an engine exhaust manifold and an outlet with an outlet pipe, characterized in that, in order to increase reliability, it is provided with an exhaust body installed at the outlet of the bypass channel and connected to the control unit, the catalysts are placed in the reactor successively with the formation of a cavity between them, and the bypass channel is formed by the inner surface of the neutralizer body and the outer side surface of the reactor; The windows are capable of communicating a bypass with a cavity.

7 II7 II

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. содержащий корпус с размещенным в нем реактором, имеющим по меньшей мере два сотовых катализатора и перепускной канал, сообщенный входом через впускной орган, подключенный к блоку управления, с выпускным коллектором двигателя, а выходом - с выпускным патрубком, отличающийся тем, что, с целью-повышения надежности, он снабжен выпускным органом, установленным на выходе из перепускного канала и связанным с блоком управления, катализаторы размещены в реакторе последовательно с образованием полости между ними, а перепускной канал образован внутренней поверхностью корпуса нейтрализатора и наружной боковой поверхностью реактора, причем в последней выполнены перепускные окна с возможностью сообщения перепускного канала с полостью.Catalytic converter of the exhaust gases of an internal combustion engine. comprising a housing with a reactor located therein, having at least two cellular catalysts and a bypass channel communicated by an inlet through an inlet connected to a control unit with an exhaust manifold of the engine, and an outlet with an exhaust manifold, characterized in that, for the purpose of to improve reliability, it is equipped with an exhaust body installed at the outlet of the bypass channel and connected to the control unit, the catalysts are placed in the reactor in series with the formation of a cavity between them, and the bypass channel is formed inside friction surfaces converter housing and the outer side surface of the reactor, and in the latter bypass ports, with the overflow channel message with the cavity.
SU904832955A 1990-05-31 1990-05-31 Exhaust gas catalytic converter for internal combustion engine SU1746001A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904832955A SU1746001A1 (en) 1990-05-31 1990-05-31 Exhaust gas catalytic converter for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904832955A SU1746001A1 (en) 1990-05-31 1990-05-31 Exhaust gas catalytic converter for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1746001A1 true SU1746001A1 (en) 1992-07-07

Family

ID=21517421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904832955A SU1746001A1 (en) 1990-05-31 1990-05-31 Exhaust gas catalytic converter for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1746001A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DE Ns 3803100, кл. F01 N3/02, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6233926B1 (en) Apparatus and method for filtering particulate in an exhaust trap
US4346557A (en) Incineration-cleanable composite diesel exhaust filter and vehicle equipped therewith
US5052178A (en) Unitary hybrid exhaust system and method for reducing particulate emmissions from internal combustion engines
EP1582708B1 (en) Device for purifying the exhaust gases of diesel engines
US20040144069A1 (en) Exhaust gas purifying system
JPH02196120A (en) Exhaust particulate processing equipment for internal combustion engine
US8424291B2 (en) Flame glow plug
SU1746001A1 (en) Exhaust gas catalytic converter for internal combustion engine
JP2924288B2 (en) Filter regeneration device for internal combustion engine
JP3624820B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
KR100405437B1 (en) Exhaust gas after treatment system for diesel engine
EP0165922B1 (en) Regenerative filter trap system with apparatus for diverting the exhaust gas flow
JPH0610409B2 (en) Engine smoke reduction device
JP2957865B2 (en) Backwashing particulate collection equipment
CN112112710B (en) Control device for internal combustion engine
JPH0610410B2 (en) How to reduce engine smoke
JP2003035126A (en) Exhaust emission control device for diesel engine
RU2391522C2 (en) Catalytic converter of waste gases with gas-distributing mechanism
JPH11210441A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
KR100512283B1 (en) automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays
JPH0573221U (en) Particulate trap filter regeneration device
JPH0115853Y2 (en)
JP3684617B2 (en) Filter regeneration device for internal combustion engine
JPH04153516A (en) Exhaust gas purification device for diesel engine
CA1260407A (en) Regenerative filter trap system with apparatus for diverting the exhaust gas flow