Нейтрализатор отработавших газов для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к выпускным системам двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а именно к нейтрализаторам отработавших газов. Нейтрализатор отработавших газов для ДВС содержит корпус с сетчатыми перегородками, разделяющими корпус на отсеки, в которых размещены катализаторы в виде колец, а между кольцами в отсеке дополнительно размешены катализаторы в виде сплошных цилиндров. Катализаторы выполнены из никельмедьалюмокальциевых соединений, причем цилиндры дополнительно содержат палладий, активизирующий катализаторы-кольца. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в выпускных системах двигателей внутреннего сгорания, в частности в устройствах для очистки и нейтрализации отработавших газов.

Известно устройство для нейтрализации отработавших газов для ДВС, содержащее цилиндрический кожух с соосным цилиндром, на поверхности которого намотаны ленты из стекловолокна с нанесенным на них слоем катализатора, при этом между выхлопной трубой и кожухом установлен подогреватель отработавших газов [1].

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции, низкая надежность работы в реальных условиях работы двигателя, невысокая эффективность нейтрализации газов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является нейтрализатор отработавших газов для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, установленные в корпусе сетчатые перегородки, разделяющие корпус на отсеки, размещенные в отсеках катализаторы [2].

Основными недостатками известного устройства являются невысокая прочность конструкции для работы в реальных условиях эксплуатации ДВС и недостаточно высокая эффективность нейтрализации отработавших газов.

Изобретение устраняет эти недостатки.

Технический результат достигается тем, что в нейтрализаторе отработавших газов для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с входным и выходным отверстиями, установленные в корпусе сетчатые перегородки, разделяющие корпус на отсеки, размещенные в отсеках катализаторы, перегородки установлены горизонтально, в корпусе выполнено не менее трех отсеков, катализаторы выполнены в виде никельмедьалюмокальциевых колец, установленных вертикально и симметрично рядами в пределах одного отсека и в смежных отсеках с образованием сквозных каналов, а между кольцами в верхнем отсеке установлены никельмедьалюмокальциевые катализаторы с малым содержанием до 0,2% палладия, выполненные в виде сплошных цилиндров.

На фиг. 1 показан нейтрализатор отработавших газов для ДВС, общий вид, в сечении А-А; на фиг. 2 показан вид сверху по сечению Б-Б.

Нейтрализатор отработавших газов для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с входным и выходным отверстиями 2, 3 соответственно. В корпусе 1 установлены сетчатые перегородки 4, 5, 6, 7, разделяющие корпус 1 на отсеки 8, 9, 10. Перегородки 4, 5, 6, 7 установлены равномерно по высоте горизонтально. В отсеках 8, 9, 10 установлены катализаторы в виде никельмедьалюмокальциевых колец 11, 12, вертикально и симметрично рядами в пределах каждого отсека 8, 9, 10 и, соответственно, в смежных отсеках 8, 9 и 9, 10 с образованием сквозных каналов 13. Катализатор 11 содержит до 60% Al₂O₃, 8 - 10% CuO, до 20% NiO, до 16% CaO и ZnO.

В верхнем отсеке 8 между кольцами 11 установлены никельмедьалюмокальциевые катализаторы, выполненные в виде сплошных цилиндров 14. Катализаторы 14 содержат NiO, CuO, CaO, Al₂O₃, ZnO и палладий в незначительном количестве (менее 0,2%).

Нейтрализатор устанавливают перед глушителем двигателя. В результате предварительной работы нейтрализатора при прохождении через него отработавших газов при температуре до 600^oC нейтрализацию газов осуществляют кольца 11, 12 и катализаторы 14, содержащие активный палладий. При температуре 600^oC происходит дополнительная активация слоев колец 11, 12.

Как обнаружено экспериментальным путем, этот эффект связан с переносом (creep over) части палладия на кольца 11, 12 (на их внутреннюю и наружную поверхности). Газ проходит по каналам 13 и в зазоре между кольцами 11, 12 и цилиндрами 14.

При экспериментах была выявлена высокая эффективность нейтрализатора, так у дизелей на эксплуатационных режимах содержание CO в газах уменьшается на 25%, NOx - на 15%. Для карбюраторных двигателей CO снижается не менее, чем на 25%.

Формула изобретения

Нейтрализатор отработавших газов для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, установленные в корпусе сетчатые перегородки, разделяющие корпус на отсеки, размещенные в отсеках катализаторы, отличающийся тем, что перегородки установлены горизонтально, в корпусе выполнено не менее трех отсеков, катализаторы выполнены в виде никельмедьалюмокальциевых колец, установленных вертикально и симметрично рядами в пределах одного отсека и в смежных отсеках с образованием сквозных каналов, а между кольцами в верхнем отсеке установлены никельмедьалюмокальциевые катализаторы с малым содержанием (до 0,2%) палладия, выполненные в виде сплошных цилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2