Устройство для очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания

Устройство для очистки отработанных газов ДВС включает корпус выхлопной трубы, емкость с водой, рубашку, расположенную на выхлопной трубе, состоящую из двух ступенчато соединенных большего и меньшего цилиндров, при этом в большем цилиндре и в выхлопной трубе за рубашкой выполнены отверстия, соединенные с внешней стороны металлической трубкой, а перед ступенчатым соединением цилиндров, в большем из них, выполнено отверстие с патрубком для подачи воды. Конец металлической трубки при входе в выхлопную трубу выполнен в виде плоского полукруглого язычка. Данная конструкция позволит обеспечить устойчивую работу устройства, снизить затраты на эксплуатацию, обслуживание и ремонт, упростить изготовление и монтаж в условиях автомобильных парков, улучшить экологию окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для очистки отработавших газовых смесей, и может быть наиболее эффективно использовано для чистки выхлопного газа в двигателях внутреннего сгорания, имеющих выхлопную трубу, от различных вредных примесей, содержащих в составе канцерогенные полициклические углеводороды.

Известен нейтрализатор отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, содержащий емкость, заполненную нейтрализующей жидкостью, и рубашку с подпиточным баком, охватывающую изогнутый конец входной трубы (см. а.с. СССР № 1774038, МПК⁸ F01N 3/04, опубл. 07.11.1992 г.).

Недостатками данного изобретения являются сложность и громоздкость конструкции, низкая эффективность очистки отработавших газов при значительных эксплуатационных затратах по обслуживанию и ремонту.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, включающее корпус выхлопной трубы, емкость с водой и отверстие с патрубком для подачи воды (см. а.с. СССР, МПК⁸ F01N 3/04, опубл. 23.12.1992 г.).

Недостатками прототипа являются низкие надежность и степень очистки отработанных газов, высокие энергозатраты.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности, эффективности очистки отработанных газов и снижение энергозатрат.

Решение технической задачи достигается тем, что в известном устройстве для очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания, включающем корпус выхлопной трубы, емкость с водой и отверстие с патрубком для подачи воды, согласно изобретению оно снабжено рубашкой, расположенной на выхлопной трубе, состоящей из двух ступенчато соединенных большего и меньшего цилиндров, при этом в большем цилиндре и в выхлопной трубе за рубашкой выполнены отверстия, соединенные с внешней стороны металлической трубкой, а отверстие с патрубком для подачи воды выполнено перед ступенчатым соединением цилиндров, в большем из них.

Конец металлической трубки при входе в выхлопную трубу выполнен в виде плоского полукруглого очертания язычка.

Данная конструкция позволит обеспечить устойчивую работу фильтрующего элемента, снизить затраты на эксплуатацию, обслуживание и ремонт, упростить изготовление и монтаж в условиях автомобильных парков, улучшить экологию окружающей среды.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, а на фиг.2 - поперечный разрез по А-А, на фиг.3 - продольный разрез по Б-Б.

Устройство состоит из корпуса 1 выхлопной трубы двигателя, рубашки, расположенной на выхлопной трубе, состоящей из двух ступенчато соединенных цилиндров, большего 2 и меньшего 3. В корпусе 1 выхлопной трубы и в цилиндре 2 выполнены отверстия 4 и 5, соединяющиеся между собой с внешней стороны металлической трубкой 6, которая при входе в отверстие 5 корпуса 1 выхлопной трубы завершается плоским полукруглым язычком 7.

На верхней поверхности большего цилиндра 2 перед ступенчатым соединением выполнено отверстие с патрубком 8 для подачи воды. Рубашка снабжена датчиком 9 контроля давления насыщенного пара, с помощью которого сигнал при отсутствии парового давления в рубашке поступает в салон автомобиля.

Устройство работает следующим образом.

Рубашка, выполненная из двух ступенчато соединенных цилиндров 2 и 3, надевается на корпус 1 выхлопной трубы двигателя внутреннего сгорания и закрепляется на нем (см. фиг.3). Из емкости (например, из бочонков для брызговиков) вода поступает по трубопроводу через патрубок 8 в узкое пространство между цилиндром 3 рубашки и корпусом 1 выхлопной трубы, по которой проходят отработанные горячие газы, обтекает ее и моментально превращается в паровое состояние. Пар скапливается в пространстве под цилиндром 2, а затем под давлением через металлическую трубку 6 устремляется во внутреннюю полость выхлопной трубы и, выходя из плоского полукруглого язычка 7 (см. фиг.2), пересекает плотной струей весь горячий поток отработанных газов, которые по ходу движения превращаются в единый конгломерат. Парогазовая смесь, по ходу движения, обволакивая смолистые и аэрозольные частицы, обеспечивает укрупнение и осаждения их как внутри корпуса 1 выхлопной трубы, так и после выхода из нее, а также нейтрализацию вредных газов (окись углерода, сернистые газы и др.).

На рубашке установлен датчик давления насыщенного пара 9, при наличии которого загорается сигнальная лампочка в салоне автомобиля. В случае отсутствия парового давления цепь размыкается и сигнальная лампочка гаснет, при этом водитель включает подачу воды.

В отработанных газах содержится более 200 различных химических соединений. Средний состав основных компонентов отработанных газов следующий: CO₂ - 5-12%, СО - 1-10%, оксиды азота до 0,8%, альдегиды до 0,2%, углеводороды от 0,2 до 3%, SO₂ - до 0,002% и т.д.

Для снижения содержания вредных компонентов в отработанных газах их пропускают через горячий водяной пар, подаваемый под давлением. Когда отработанные газы проходят через него, происходят химические реакции, значительно сокращающие выброс загрязняющих веществ в атмосферу.

Использование предлагаемого устройства позволит по сравнению с прототипом снизить расход электроэнергии, затраты на эксплуатацию, обслуживание и ремонт, упростить изготовление и монтаж в условиях автомобильных парков, что уменьшит загрязнение воздушного бассейна вредными веществами.

1. Устройство для очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания, включающее корпус выхлопной трубы, емкость с водой и отверстие с патрубком для подачи воды, отличающееся тем, что оно снабжено рубашкой, расположенной на выхлопной трубе, состоящей из двух ступенчато соединенных большего и меньшего цилиндров, при этом в большем цилиндре и в выхлопной трубе за рубашкой выполнены отверстия, соединенные с внешней стороны металлической трубкой, а отверстие с патрубком для подачи воды выполнено перед ступенчатым соединением цилиндров, в большем из них.

2. Устройство для очистки отработавших газов по п.1, отличающееся тем, что конец металлической трубки при входе в выхлопную трубу выполнен в виде плоского полукруглого язычка.