Система выпуска отработавших газов, в частности, для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства и нагревательный элемент, используемый в данной системе


B01D53/9418 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2670772:

ЭБЕРШПЕХЕР ИГЗОСТ ТЕКНОЛОДЖИ ГМБХ УНД КО. КГ (DE)

Система выпуска ОГ, в частности, для ДВС транспортного средства, содержащая направляющий канал (14) для ОГ, устройство (20) впрыска реактива (R) в протекающие в направляющем канале (14) ОГ (А), ниже по потоку за устройством (20) впрыска реактива смесительное устройство (22) для поддержания перемешивания впрыскиваемого устройством (20) впрыска реактива (R) с протекающими в направляющем канале (14) ОГ (А), ниже по потоку за устройством (20) впрыска реактива и выше по потоку перед смесительным устройством (22) устройство (24) нагрева реактива, расположенное в направляющем канале (14) для ОГ (А) и обтекаемое протекающими ОГ (А) и впрыскиваемым устройством (20) впрыска реактивом (R). Нагревательный элемент для устройства нагрева реактива системы выпуска ОГ содержит по меньшей мере два извитых в форме меандра электронагревательных участка. Каждый электронагревательный участок имеет в своем продольном направлении несколько выпуклостей, следующих друг за другом, ориентированных попеременно напротив друг друга, в основном поперек продольного направления электронагревательного участка. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Изобретение относится к системе выпуска отработавших газов (ОГ) посредством которой, например, выработанные в ДВС транспортного средства ОГ могут выпускаться в окружающее пространство.

В DE 102014117048 А1 раскрыта система выпуска отработавших газов (ОГ), в которой для уменьшения содержания оксида азота в ОГ впрыскивается реактив, например водный раствор мочевины. Чтобы достичь лучшего перемешивания реактива с ОГ, реактив в виде аэрозоли впрыскивается в направлении электрически возбуждаемого нагревательного элемента. Последний способствует испарению реактива.

Задачей изобретения является создание системы выпуска ОГ, в частности для ДВС транспортного средства, которая обеспечивала бы лучшее перемешивание впрыскиваемого в направляющий канал для ОГ реактива с протекающими в направляющем канале ОГ.

Согласно изобретению, эта задача решается посредством системы выпуска ОГ, в частности для ДВС транспортного средства, содержащей

- направляющий канал для ОГ,

- устройство впрыска реактива в протекающие в направляющем канале ОГ,

- вниз по потоку за устройством впрыска реактива смесительное устройство для поддержания перемешивания впрыскиваемого устройством впрыска реактива с протекающими в направляющем канале ОГ,

- вниз по потоку за устройством впрыска реактива и вверх по потоку перед смесительным устройством устройство нагрева реактива, расположенное в направляющем канале для ОГ и обтекаемое протекающими в нем ОГ и впрыскиваемым устройством впрыска реактивом.

Устройство сочетает аспект поддержания испарения реактива посредством расположенного в направляющем канале для ОГ устройства нагрева реактива с созданным вниз по потоку посредством смесительного устройства, усиленным завихрением.

Чтобы можно было эффективно использовать расположенное, согласно изобретению, выше по потоку перед смесительным устройством устройство нагрева реактива, предложено, что устройство нагрева реактива расположено в области объема, охватываемой образованным при впрыске реактива конусом его распыла. Здесь следует подчеркнуть, что, в принципе, следует исходить из того, что за счет протекающих в направляющем канале ОГ отдаваемый устройством нагрева реактив не распространяется в виде точного геометрического конуса. В смысле изобретения та область объема, в которую, по меньшей мере, большей частью отдается отдаваемый устройством впрыска реактив, рассматривается как конус распыла реактива или охватывающая его область объема.

Устройство нагрева реактива может содержать по меньшей мере один нагревательный элемент, преимущественно электронагревательный элемент, нагреваемый за счет электрического возбуждения и обтекаемый ОГ и реактивом. В общем, такой электронагревательный элемент нагревается за счет своего омического сопротивления. Разумеется, при этом такой электронагревательный элемент может быть окружен электроизолирующим материалом во избежание электрического короткого замыкания.

Преимущественно такой электронагревательный элемент может образовать электронагревательную петлю, так что можно создать сравнительно большую длину термовзаимодействия.

В одном альтернативном конструктивном варианте может быть предусмотрено, что по меньшей мере один электронагревательный элемент выполнен в виде ленты и имеет в основном параллельную направлению течения ОГ поверхность. Здесь следует указать на то, что в виде ленты в смысле изобретения означает, что выполненный таким образом электронагревательный элемент выполнен поперек своей продольной протяженности в основном плоским и широким, так что существенная доля поверхности выполненного таким образом электронагревательного элемента образована его обеими широкими сторонами.

Чтобы можно было повысить эффективность устройства нагрева реактива, предложено, что в направлении течения ОГ друг за другом расположены несколько выполненных в виде ленты электронагревательных элементов.

Кроме того, увеличения поверхности для термовзаимодействия можно достичь за счет того, что по меньшей мере один электронагревательный элемент, по меньшей мере, на отдельных участках извит в форме меандра.

В одном альтернативном варианте устройство нагрева реактива может содержать по меньшей мере один нагреваемый за счет электрического возбуждения нагревательный элемент и по меньшей мере один в основном пластинчатый теплопередающий элемент, находящийся в теплопередающем соединении с нагревательным элементом. В этом варианте необязательно имеется или требуется непосредственный контакт реактива с самим нагревательным элементом. Напротив, по меньшей мере один пластинчатый теплопередающий элемент образует поверхность, которая за счет смачивания вступает в контакт с реактивом и, тем самым, способствует его испарению.

Чтобы как можно меньше нарушать поток ОГ в направляющем канале, предложено, что по меньшей мере один пластинчатый теплопередающий элемент имеет в основном параллельную направлению течения ОГ поверхность.

Для стабильного соединения нагревательного элемента с приданными ему теплопередающими элементами предложено, что по меньшей мере один нагревательный элемент удерживается между двумя соединенными между собой пластинчатыми теплопередающими элементами, которые прилегают друг к другу преимущественно, по меньшей мере, на отдельных участках.

При этом для улучшения теплопередачи может быть предусмотрено, что между по меньшей мере одним пластинчатым теплопередающим и нагревательным элементами расположена теплопередающая среда, преимущественно металлический порошок и/или графитовый материал.

Для улучшения характера течения ОГ далее может быть предусмотрено, что по меньшей мере один пластинчатый теплопередающий элемент имеет несколько сквозных отверстий и/или дефлекторов для ОГ.

В одном предпочтительном варианте, в частности для применения в агрессивном окружении, образованном ОГ и реактивом, может быть предусмотрено, что устройства нагрева реактива содержит, по меньшей мере, один, нагреваемый за счет электрического возбуждения керамический нагревательный элемент.

Чтобы при этом можно было создать эффективное термовзаимодействие, предложено, что, по меньшей мере, один керамический нагревательный элемент имеет несколько стержнеобразных нагревательных участков.

В другом предпочтительном варианте предложено, что устройство нагрева реактива содержит по меньшей мере один нагреваемый за счет электрического возбуждения нагревательный элемент и окружающее нагревательный элемент, по меньшей мере, на отдельных участках пористое тело для приема реактива, преимущественно из металлического пеноматериала или проволочной сетки. Пористое тело для приема реактива может принимать реактив, попадающий на него сначала в виде капель за счет капиллярного эффекта, а затем непрерывно отдавать его за счет своей повышенной температуры, что обеспечивает также равномерную отдачу реактива.

Ниже по потоку за смесительным устройством может быть расположено устройство обработки реактива, например, катализаторное устройство для выборочного каталитического восстановления и/или пылевой фильтр.

Изобретение относится также к нагревательному элементу для устройства нагрева реактива, преимущественно системы выпуска ОГ описанной выше конструкции. Нагревательный элемент имеет по меньшей мере два извитых в форме меандра электронагревательных участка, которые примыкают друг к другу на соединительном участке и проходят в основном рядом друг с другом.

В таком варианте нагревательного элемента создается большая длина или поверхность взаимодействия для нагрева реактива, впрыскиваемого в поток ОГ в системе выпуска ОГ.

Преимущественно может быть предусмотрено, что каждый электронагревательный участок имеет следующие друг за другом в его продольном направлении выпуклости, ориентированные попеременно противоположно друг другу, в основном поперек продольного направления электронагревательного участка, причем в случае по меньшей мере двух электронагревательных участков, ориентированные в одном направлении поперек их продольного направления выпуклости смещены по отношению друг к другу в этом продольном направлении. В этом варианте можно обеспечить, чтобы за счет предотвращения совпадения позиционирования электронагревательных участков все участки их поверхности могли эффективно обтекаться и, тем самым, использоваться для нагрева реактива.

Имеющаяся в распоряжении для нагрева большая поверхность может быть создана в одном предпочтительном варианте за счет того, что электронагревательные участки с соединяющим их соединительным участком выполнены в виде ленты.

Чтобы при этом создать для протекающих в системе выпуска ОГ минимально возможное сопротивление течению, предложено, что образованные на широких сторонах электронагревательных участков поверхности ленты электронагревательных участков ориентированы в основном параллельно друг другу.

У электронагревательного элемента два электронагревательных участка могут иметь в первой концевой зоне присоединительный участок для электрического контактирования, а во второй концевой зоне могут примыкать через соединительный участок к другому электронагревательному участку.

Изобретение подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображают:

- фиг. 1: участок системы выпуска ОГ с устройством впрыска реактива, ниже по потоку за устройством впрыска реактива смесительным устройством и устройством нагрева реактива между ними;

- фиг. 2: электрически возбуждаемый электронагревательный элемент устройства нагрева реактива из фиг. 1;

фиг. 3: электрически возбуждаемый электронагревательный элемент, выполненный в виде ленты с меандровой структурой;

- фиг. 4: участок направляющего канала для ОГ с расположенным в конусе распыла реактива электронагревательным элементом из фиг. 3;

- фиг. 5: электронагревательный элемент из фиг. 3 с пропускаемым через него потоком ОГ;

- фиг. 6: альтернативный вариант электронагревательного элемента, выполненного в виде ленты с меандровой структурой;

- фиг. 7: в принципиальных видах а) и b) соответственно один и несколько расположенных рядом друг с другом, выполненных в форме меандра электронагревательных элемента, а в виде с) - один электронагревательный элемент с несколькими расположенными рядом друг с другом, выполненными в форме меандра электронагревательными участками;

- фиг. 8: соответствующий фиг. 1 вид альтернативного варианта системы выпуска ОГ;

- фиг. 9: вид сверху на устройство нагрева реактива, используемое в варианте на фиг. 8;

- фиг. 10: вид с торца устройства нагрева реактива из фиг. 9 по стрелке X из фиг. 9;

- фиг. 11: соответствующий фиг. 10 вид альтернативного варианта;

- фиг. 12: соответствующий фиг. 1 вид альтернативного варианта системы выпуска ОГ;

- фиг. 13: вариант устройства нагрева реактива с несколькими стержнеобразными нагревательными участками керамического нагревательного элемента;

- фиг. 14: вид устройства нагрева реактива из фиг. 13 по стрелке XIV из фиг. 13;

- фиг. 15: другой соответствующий фиг. 1 вид альтернативного варианта системы выпуска ОГ.

На фиг. 1 в принципиальном виде изображен участок системы 10 выпуска ОГ, например для ДВС транспортного средства. Система 10 содержит в выпускном трубопроводе 12 направляющий канал 14 для ОГ. В лежащей выше по потоку зоне участка может быть расположено первое устройство 16 нейтрализации ОГ, которое может быть выполнено, например, в виде катализатора окисления дизельного топлива или в виде ловушки, обедненных NOx. В лежащей ниже по потоку зоне участка системы 10 может быть расположено второе устройство 18 нейтрализации ОГ. Оно может содержать, например, катализаторное устройство для выборочного каталитического восстановления или пылевой фильтр.

На расположенном между обоими устройствами 16, 18 нейтрализации ОГ участке направляющего канала 14 для ОГ расположено устройство 20 впрыска реактива, называемое также инжектором. Оно впрыскивает реактив, например смесь мочевины и воды, в направляющий канал 14 для ОГ для перемешивания впрыскиваемого, таким образом, реактива R с протекающими в направляющем канале ОГ А.

Ниже по потоку за устройством 20 впрыска реактива в направляющем канале 14 для ОГ расположено смесительное устройство 22. Оно служит для лучшего перемешивания реактива R с ОГ А и может содержать несколько отклоняющих поверхностей, которые установлены косо по отношению к направлению течения ОГ и заботятся, тем самым, о завихрении течения. Поскольку смесительное устройство 22 обтекается сравнительно горячими ОГ А, оно нагревается ими, в результате чего попадающий на отклоняющие поверхности смесительного устройства 22 сначала в виде капель реактив R сам нагревается смесительным устройством 22 и, тем самым, сильнее испаряется.

В направлении течения ОГ ниже по потоку за устройством 20 впрыска реактива и выше по потоку перед смесительным устройством 22 расположено устройство 24 нагрева реактива. Оно содержит нагреваемый за счет электрического возбуждения нагревательный элемент 26, который закреплен на выпускном трубопроводе 12 посредством держателя 28 и изолятора 30, например слюды и т.п. Нагревательный элемент 26 проходит в область V объема, занимаемую образованным посредством устройства 20 впрыска реактива R конусом его распыла, и почти всей длиной своей протяженности находится в термовзаимодействии с протекающими в направляющем канале 14 ОГ А.

Пример такого нагреваемого за счет электрического возбуждения нагревательного элемента 26 изображен на фиг. 2. Нагревательный элемент 26 выполнен в виде электронагревательного элемента 27 и образует между двумя присоединительными участками 30, 32, которые могут быть закреплены на выпускном трубопроводе 12 посредством держателя 28, замкнутую петлю 34 с двумя лежащими рядом друг с другом и извитыми в форме меандра петлевыми или электронагревательными участками 36, 38, в основном гофрированной или волнообразной структуры. За счет своего омического сопротивления электронагревательный элемент 27 может иметь нагреваемую при электрическом возбуждении сердцевинную зону, окруженную электроизолирующей рубашкой. Разумеется, электронагревательный элемент 27 может иметь иные профили, чем показано на фиг. 2. В принципе, он может быть выполнен V- или U-образного профиля, причем изображенная на фиг. 2 конфигурация в виде замкнутой петли с меандровыми участками особенно предпочтительна за счет сравнительно большой длины взаимодействия с отдаваемым устройством впрыска 20 реактивом R.

В изображенном на фиг. 2 варианте электронагревательного элемента 27 видно, что каждый из электронагревательных участков 36, 38 за счет своей меандровой структуры имеет несколько следующих друг за другом в продольном направлении HL электронагревательных участков выпуклостей, ориентированных попеременно противоположно друг другу поперек продольного направления HL. При этом две одинаково ориентированные поперек продольного направления HL обоих электронагревательных участков 36, 38 выпуклости смещены по отношению друг к другу в продольном направлении HL электронагревательных участков.

За счет нагревательного элемента 26 или электронагревательного элемента 27 обтекающий его реактив R нагревается и, по меньшей мере, частично испаряется. Попадающий на смесительное устройство 22 в этом уже испарившемся или нагретом состоянии реактив R может быть за счет уже описанного выше эффекта снова нагрет и, тем самым, полностью испариться, а также полностью и равномерно смешаться с протекающими в направляющем канале 14 ОГ А.

Альтернативный вариант устройства 24 нагрева реактива изображен на фиг. 3-7. На фиг. 3 изображен нагреваемый за счет электрического возбуждения нагревательный элемент 26, выполненный в виде ленточного электронагревательного элемента 40, например в виде металлической ленты, при необходимости, с электрической изоляцией. Нагревательный элемент 26 или электронагревательный элемент 40 выполнен между своими обоими, предназначенными для электрического контакта присоединительными участками 30, 32 с меандровой структурой и имеет несколько в основном параллельных друг другу отрезков 42 длины, которые примыкают друг к другу на соответствующих криволинейных участках 44.

Поверхность О ленты, образованная обеими обращенными друг от друга широкими сторонами B1, В2 электронагревательного элемента 40, ориентирована, в частности, на отрезках 42 и на криволинейных участках 44 так, что она, как показано на фиг. 5, в основном параллельна направлению течения ОГ А. Это позволяет в самой значительной степени избежать нарушения течения ОГ А, в частности в зоне области V объема, занимаемой конусом распыла реактива R. В то же время выполненный с меандровой структурой электронагревательный элемент 40 образует сравнительно большую поверхность О, на которую может попадать и, тем самым, поглощать тепло отдаваемый устройством 20 впрыска реактив R. При этом электронагревательный элемент 40 расположен преимущественно таким образом, что отдаваемый устройством 20 впрыска реактив R имеет параллельную составляющую направления течения с поверхностью О, благодаря чему он может проникать в промежутки между участками 42 и, тем самым, на поверхность О.

Другой, в частности в отношении позиционирования, вариант нагревательного элемента 26 или электронагревательного элемента 40 изображен на фиг.6. Видно, что в этом варианте оба присоединительных участка 30, 32 иначе, нежели в варианте на фиг.3, лежат не в одной общей плоскости и ориентированы в разные стороны друг от друга, а расположены в смещенных по отношению друг к другу плоскостях, и оба последних участка 42 ленты в основном прямолинейно вытянуты.

На фиг. 7 в схематичном виде изображены различные варианты нагревательного устройства 24. Вариант на фиг. 7а) в основном соответствует варианту на фиг. 3 или 6 с образующим нагревательный элемент 26 электронагревательным элементом 40, который в данном примере имеет три ориентированных в основном параллельно друг другу участка 42 ленты. На фиг. 7b) предусмотрены три таких электронагревательных элемента 40, которые в основном в направлении течения ОГ А расположены друг за другом и имеют, например, также по три отрезка 42 длины, ориентированных в основном параллельно друг другу. Следующие друг за другом в направлении течения ОГ А электронагревательные элементы 40 позиционированы преимущественно таким образом, что для уменьшения сопротивления течению протекающих в направляющем канале 14 ОГ А отрезки 42 расположены, продолжая друг друга в направлении течения, т.е. в основном соосно друг другу.

На фиг. 7с) изображен нагревательный элемент 26, выполненный в виде ленточного электронагревательного элемента 40. Электронагревательный элемент 40 имеет два электронагревательных участка 40', 40'', которые в продольном направлении HL расположены в основном рядом друг с другом и извиты в форме меандра, т.е. выполнены в основном с волнообразной структурой. В зоне криволинейных участков 44', 44'' электронагревательные участки 40', 40'' имеют выпуклости, ориентированные попеременно в разные стороны друг от друга, в основном поперек продольного направления HL электронагревательных участков между выпуклостями проходят отрезки 42', 42'' длины.

В первых концевых зонах 31', 31'' оба расположенных рядом друг с другом электронагревательных участка 40', 40'' имеют по одному присоединительному участку 30, 32. Во вторых концевых зонах 33', 33'' оба электронагревательных участка 40', 40'' примыкают друг к другу через соединительный участок 41, образуя, тем самым, интегральную структуру электронагревательного элемента 40. Оба присоединительных участка 30, 32 лежат, тем самым, непосредственно рядом друг с другом и могут простым образом электрически контактировать с ответными присоединительными участками соответствующей формы, например на выпускном трубопроводе для ОГ.

Образованные на широких сторонах В1, В2 поверхности О', О'' электронагревательных участков 40', 40'' ориентированы в основном параллельно друг другу, так что для обтекающих электронагревательный элемент 40 ОГ А возникает очень малое сопротивление течению, тогда как одновременно в распоряжении имеется сравнительно большая поверхность для нагрева впрыскиваемого в ОГ А реактива R. Чтобы поверхность можно было использовать максимально эффективно, также у этого электронагревательного элемента 40 выпуклости, образованные в зоне криволинейных участков 44', 44'' обоих электронагревательных участков 40', 40'', смещены по отношению друг к другу в продольном направлении HL, так что, например, в основном там, где у одного из электронагревательных участков 40', 40'' одна выпуклость ориентирована в первом направлении поперек продольного направления HL, в той же зоне длины другого электронагревательного участка одна выпуклость ориентирована во втором направлении, противоположном первому направлению, поперек продольного направления HL электронагревательных участков. Оба электронагревательных участка 40', 40'' имеют, тем самым, сдвинутый по фазе по отношению друг к другу контур, причем фазовый сдвиг может лежать в зоне половины длины волны меандровой или волнообразной структуры, однако может принимать также другие значения. Поэтому они, если смотреть в направлении течения ОГ А, не совпадают. При этом также расположенные между соответствующими выпуклостями или криволинейными участками 44', 44'' зоны 42', 42'' длины различных электронагревательных участков 40', 40'' преимущественно смещены по отношению друг к другу в продольном направлении HL. Таким образом, обеспечивается то, что позиционированный ниже по потоку электронагревательный участок не экранирован позиционированным выше по потоку электронагревательным участком.

С изображенным на фиг. 7с) электронагревательным элементом 40 можно в принципе создать структуру, изображенную на фиг. 7b), причем друг за другом в направлении течения ОГ А следуют не отдельные, выполненные отделенными друг от друга электронагревательные элементы, а электронагревательные участки электронагревательного элемента. В принципе, следующими друг за другом могут быть также несколько таких электронагревательных элементов 40, как показано на фиг. 7с). Такой имеющий несколько электронагревательных участков электронагревательный элемент может быть выполнен также более чем с двумя электронагревательными участками. Например, может быть три расположенных в основном рядом друг с другом электронагревательных участка, причем тогда оба присоединительных участка расположены не рядом друг с другом, а на противоположных друг другу сторонах.

На фиг. 8-11 изображен другой альтернативный вариант устройства 24 нагрева реактива. В этом варианте устройство 24 содержит выполненный, например, в виде штифта накала нагревательный элемент 26, который участком 46 корпуса закреплен, например, на выпускном трубопроводе 12 для ОГ, а нагреваемым за счет электрического возбуждения участком нагрева или участком 48 накала входит в направляющий канал 14 для ОГ. На этом участке 48 нагрева в примере на фиг. 8-10 закреплены два пластинчатых теплопередающих элемента 50, 52. Оба они имеют такую форму, что они образуют в основном полукруглые выемки 54, 56 на участке, окружающем участок 48 нагрева и лежащем приблизительно в зоне середины длины, в результате чего образована область объема, в которой размещен участок 48 нагрева, например с промежуточным расположением теплопередающей среды 58, такой, например, как металлический порошок или графитовая пленка. Оба теплопередающих элемента 50, 52 могут быть зафиксированы друг на друге, например, посредством прессования, сварки и т.п. и, тем самым, стабильно закреплены на участке 48 нагрева. Для уменьшения сопротивления течению и для улучшения перемешивания реактива R, отдаваемого устройством 20 впрыска, с протекающими в направляющем канале 14 ОГ А в теплопередающих элементах 50, 52 могут быть выполнены сквозные отверстия 60 для ОГ, причем, например, примыкая к этим сквозным отверстиям 60 для ОГ, могут быть образованы дефлекторы для ОГ, например за счет отгибания участков теплопередающих элементов 50, 52.

Один альтернативный вариант изображен на фиг. 11. Здесь предусмотрен только один пластинчатый теплопередающий элемент 50' с круглой выемкой 54', которая окружает нагревательный элемент 26 на участке 48 нагрева. Для стабильного удержания нагревательный элемент 48 в не окруженной выемкой 54' зоне может быть прочно соединен с теплопередающим элементом 50, например сваркой 62.

Также в изображенном на фиг. 8-11 варианте устройство нагрева реактива своими служащими для теплопередачи теплопередающими элементами 50, 52, 50' ориентировано так, что образованная ими поверхность OW в основном параллельна направлению течения ОГ А в направляющем канале 14 для обеспечения минимального сопротивления течению ОГ А.

Другой альтернативный вариант устройства 24 нагрева реактива изображен на фиг. 12-14.

Устройство 24 нагрева реактива содержит нагреваемый за счет электрического возбуждения нагревательный элемент 26, выполненный в этом случае в виде керамического нагревательного элемента 64. Он включает в себя закрепленный, например, на выпускном трубопроводе 12 держатель 66 и несколько, в данном примере четыре, стержнеобразных нагревательных участка 68, которые проходят от держателя 66 в область V объема. Для эффективного термовзаимодействия с реактивом R нагревательные участки 68 могут быть расположены по отношению друг к другу в изображенной на фиг. 14 звездообразной конфигурации.

Другой вариант устройства 24 нагрева реактива изображен на фиг. 15. Оно содержит нагревательный элемент 26, который по своей конструкции может в основном соответствовать нагревательному элементу 26 на фиг. 9 и иметь нагреваемый за счет электрического возбуждения и проходящий, в частности, в зоне области V объема нагревательный участок 48. Последний окружен телом 70 из пористого материала для размещения реактива. Отдаваемый устройством 20 впрыска реактив R попадает на поверхность пористого тела 70 и за счет капиллярного эффекта может проникать в эту область внутреннего объема. Тело 70 образует, тем самым, аккумулятор реактива, в котором реактив нагревается и отдается в виде пара. Это вызывает равномерность потока реактива, который отдается в виде пара в поток ОГ А и затем посредством смесительного устройства 22 полностью смешивается с ОГ А.

Тело 70 выполнено преимущественно из металлического пеноматериала или иного пористого материала, например проволочной сетки.

В заключение следует указать на то, что, разумеется, выполненная, согласно изобретению, система выпуска ОГ может содержать также в комбинации несколько из описанных выше устройств нагрева реактива различной конструкции.

1. Система выпуска отработавших газов (ОГ), в частности, для ДВС транспортного средства, содержащая

направляющий канал (14) для ОГ,

устройство (20) впрыска реактива (R) в протекающие в направляющем канале (14) ОГ (А),

смесительное устройство (22), расположенное ниже по потоку за устройством (20) впрыска реактива, для поддержания перемешивания впрыскиваемого устройством (20) впрыска реактива (R) с протекающими в направляющем канале (14) ОГ (А),

устройство (24) нагрева реактива, расположенное в направляющем канале (14) для ОГ (А) ниже по потоку за устройством (20) впрыска реактива и выше по потоку перед смесительным устройством (22) и обтекаемое протекающими ОГ (А) и реактивом (R), впрыскиваемым устройством (20) впрыска.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство (24) нагрева реактива расположено в области (V) объема, охватываемой конусом распыла, образованным при впрыске реактива.

3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что устройство (24) нагрева реактива содержит по меньшей мере один нагревательный элемент (26), нагреваемый за счет электрического возбуждения и обтекаемый ОГ (А) и реактивом (R), преимущественно электронагревательный элемент (27; 40).

4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один электронагревательный элемент (27) образует замкнутую электронагревательную петлю (34).

5. Система по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один электронагревательный элемент (40) выполнен в виде ленты и имеет в основном параллельную направлению течения ОГ поверхность (О).

6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что в направлении течения ОГ друг за другом расположены несколько выполненных в виде ленты электронагревательных элементов (40).

7. Система по одному из пп. 3-6, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один электронагревательный элемент (27; 40), по меньшей мере, на отдельных участках извит в форме меандра.

8. Система по одному из пп. 1-7, отличающаяся тем, что устройство (24) нагрева реактива содержит по меньшей мере один нагреваемый за счет электрического возбуждения нагревательный элемент (26) и по меньшей мере один в основном пластинчатый теплопередающий элемент (50, 52; 50’), находящийся в теплопередающем соединении с нагревательным элементом (26).

9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один пластинчатый теплопередающий элемент (50, 52; 50’) имеет в основном параллельную направлению течения ОГ поверхность (OW).

10. Система по п. 8, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один нагревательный элемент (26) удерживается между двумя пластинчатыми теплопередающими элементами (50, 52), соединенными между собой и прилегающими друг к другу, преимущественно, по меньшей мере, на отдельных участках.

11. Система по одному из пп. 8-10, отличающаяся тем, что между указанными по меньшей мере одним пластинчатым теплопередающим элементом (50, 52) и нагревательным элементом (26) расположена теплопередающая среда (58), преимущественно металлический порошок и/или графитовый материал.

12. Система по одному из пп. 8-10, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один пластинчатый теплопередающий элемент (50, 52; 50’) имеет несколько сквозных отверстий (60) для ОГ и/или дефлекторы для ОГ.

13. Система по одному из пп. 1-12, отличающаяся тем, что устройство (24) нагрева реактива содержит по меньшей мере один керамический нагревательный элемент (64), нагреваемый за счет электрического возбуждения.

14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один керамический нагревательный элемент (64) имеет несколько стержнеобразных участков (68) нагрева.

15. Система по одному из пп. 1-14, отличающаяся тем, что устройство (24) нагрева реактива содержит по меньшей мере один нагреваемый за счет электрического возбуждения нагревательный элемент (26) и окружающее нагревательный элемент (26), по меньшей мере, на отдельных участках пористое тело (70) для размещения реактива преимущественно из металлического пеноматериала или проволочной сетки.

16. Система по одному из пп. 1-14, отличающаяся тем, что ниже по потоку за смесительным устройством (22) расположено устройство (18) обработки реактива, преимущественно катализаторное устройство для выборочной каталитической реакции и/или пылевой фильтр.

17. Нагревательный элемент для устройства нагрева реактива системы выпуска ОГ по одному из пп. 1-16, содержащий по меньшей мере два извитых в форме меандра, примыкающих друг к другу на соединительном участке (41) и расположенных в основном рядом друг с другом электронагревательных участка (40’, 40’’), при этом каждый электронагревательный участок (40’, 40’’) имеет в своем продольном направлении (HL) несколько выпуклостей, следующих друг за другом, ориентированных попеременно напротив друг друга, в основном поперек продольного направления (HL) электронагревательного участка, причем в случае по меньшей мере двух электронагревательных участков (40’, 40’’) выпуклости, ориентированные в одном направлении поперек продольного направления (HL), смещены по отношению друг к другу в этом продольном направлении (HL), при этом удлиненные зоны различных электронагревательных участков (40’, 40’’), расположенные между соответствующими выпуклостями, смещены по отношению друг к другу в продольном направлении (HL).

18. Нагревательный элемент по п. 17, отличающийся тем, что электронагревательные участки (40’, 40’’) с соединяющим их соединительным участком (21) выполнены в виде ленты.

19. Нагревательный элемент по п. 18, отличающийся тем, что поверхности (O’, O’’), образованные на широких сторонах (В1, В2) электронагревательных участков (40’, 40’’), ориентированы в основном параллельно друг другу.

20. Нагревательный элемент по одному из пп. 17-19, отличающийся тем, что два электронагревательных участка (40’, 40’’) имеют в соответствующей первой концевой зоне (41) присоединительный участок (30, 32) для электрического контакта, а в соответствующей второй концевой зоне могут примыкать через соединительный участок (41) к другому электронагревательному участку (40’, 40’’).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания. Способ управления двигателем, содержащий этап, на котором деактивируют поток EGR в ответ на то, что влияние углеводородов потока PCV на выходной сигнал датчика кислорода на впуске возрастает выше порогового значения, когда поток продувки деактивирован.

Согласно настоящему изобретению предложены способ и система (350) обработки выхлопных газов для обработки потока (303) выхлопных газов, которые образуются в результате сгорания в двигателе (301) внутреннего сгорания и содержат оксиды азота NOx.

Согласно настоящему изобретению предложены способ и система (350) обработки выхлопных газов для обработки потока (303) выхлопных газов, которые образуются в результате сгорания в двигателе (301) внутреннего сгорания и содержат оксиды азота NOx.

Изобретение относится к секции (1) трубопровода отработавших газов, через которую может протекать отработавший газ. Вдоль направления (2) протекания газа друг за другом расположены структура (3) направления потока, блок (4) подачи для подвода жидкой присадки к отработавшему газу и проточная структура (5) соударения.

Изобретение относится к секции (1) трубопровода отработавших газов, через которую может протекать отработавший газ. Вдоль направления (2) протекания газа друг за другом расположены структура (3) направления потока, блок (4) подачи для подвода жидкой присадки к отработавшему газу и проточная структура (5) соударения.

Рассматриваемая система обработки выхлопных газов содержит: первое дозирующее устройство (371), установленное для подачи первой присадки в поток выхлопных газов; первое восстановительное каталитическое устройство, установленное после упомянутого первого дозирующего устройства (371) и содержащее катализатор проскока в первую очередь для восстановления оксидов азота (NOx) с помощью присадки и во вторую очередь для окисления присадки; окислительный катализатор (310), установленный после упомянутого первого восстановительного катализатора (331); сажевый фильтр (320), установленный после упомянутого окислительного катализатора (310); и второе дозирующее устройство (372), установленное после упомянутого сажевого фильтра (320) и установленное для подачи второй присадки в упомянутый поток выхлопных газов; второе восстановительное каталитическое устройство (332), установленное после упомянутого второго дозирующего устройства (372) и установленное для восстановления оксидов азота в упомянутом потоке выхлопных газов с помощью, по меньшей мере, одной из упомянутой первой и упомянутой второй присадки.

Рассматриваемая система обработки выхлопных газов содержит: первое дозирующее устройство (371), установленное для подачи первой присадки в поток выхлопных газов; первое восстановительное каталитическое устройство, установленное после упомянутого первого дозирующего устройства (371) и содержащее катализатор проскока в первую очередь для восстановления оксидов азота (NOx) с помощью присадки и во вторую очередь для окисления присадки; окислительный катализатор (310), установленный после упомянутого первого восстановительного катализатора (331); сажевый фильтр (320), установленный после упомянутого окислительного катализатора (310); и второе дозирующее устройство (372), установленное после упомянутого сажевого фильтра (320) и установленное для подачи второй присадки в упомянутый поток выхлопных газов; второе восстановительное каталитическое устройство (332), установленное после упомянутого второго дозирующего устройства (372) и установленное для восстановления оксидов азота в упомянутом потоке выхлопных газов с помощью, по меньшей мере, одной из упомянутой первой и упомянутой второй присадки.

Изобретение может быть использовано в сельскохозяйственных транспортных средствах, оснащенных двигателями внутреннего сгорания. Сельскохозяйственное транспортное средство имеет двигатель внутреннего сгорания, систему нейтрализации отработавших газов, присоединенную к двигателю внутреннего сгорания, и накопитель (4), служащий для хранения топлива (5) и субстанции (6), подлежащей подаче в систему нейтрализации отработавших газов.

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Предложены способы и системы для снижения выбросов из двигателя при холодном старте.

Описаны системы и устройство, выполненные с возможностью подавать восстановитель в компонент нейтрализации отработавших газов. Устройство подачи восстановителя включает бак, содержащий восстановитель; датчик уровня, который показывает количество восстановителя в баке; дозатор, выполненный с возможностью подавать восстановитель в компонент нейтрализации.

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Предложены способы и системы для снижения выбросов из двигателя при холодном старте.

Изобретение относится к каталитическому фильтру, который отфильтровывает твердые частицы от выхлопного газа, выпускаемого из двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением топлива.

Настоящее изобретение относится к каталитическому материалу для окисления NO, содержащему носитель катализатора, содержащий подложку из оксида церия-алюминия с диспергированными на ней платиной и палладием, при этом массовое отношение платины к палладию составляет по меньшей мере 1:1, а количество оксида церия в подложке составляет от 1% до 12% по массе.

Согласно настоящему изобретению предложены способ и система обработки выхлопных газов для обработки потока выхлопных газов, формируемого при сгорании в двигателе внутреннего сгорания и содержащего оксиды азота NOx.

Фильтрующий элемент предназначен для улавливания твердых частиц, присутствующих в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания. Он содержит стопку пористых пластин 1-5, разделенных перегородками 6, 7, расположенными в шахматном порядке.

Двигатель с принудительным воспламенением содержит выхлопную систему для автомобильного двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением, которая содержит фильтр для фильтрации твердых частиц из выхлопного газа, выпускаемого из автомобильного двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением, который содержит пористую подложку, имеющую входные поверхности и выходные поверхности, где данная пористая подложка покрыта, по меньшей мере частично, пористым оксидным покрытием из тройного катализатора, содержащим металл платиновой группы и множество твердых частиц, где данное множество твердых частиц содержит по меньшей мере один оксид неблагородного металла и по меньшей мере один накапливающий кислород компонент, который представляет собой смешанный оксид или композитный оксид, содержащий церий, полученный из золя, где данный смешанный оксид или композитный оксид, содержащий церий, и/или данный по меньшей мере один оксид неблагородного металла имеет средний размер частиц (D50) меньше чем 1 мкм и где данный металл платиновой группы выбирают из группы, состоящей из: (а) платины и родия; (b) палладия и родия; (с) платины, палладия и родия; (d) только палладия или (е) только родия.

Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях. Дизельный фильтр для частиц содержит подложку фильтра с проточными стенками и каталитическую композицию (44).
Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Описана выпускная система для очистки выхлопного газа из двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение предназначено для очистки выхлопного газа. Каталитический фильтр содержит пористую подложку, впускные и выпускные поверхности, причем впускные поверхности отделяет от выпускных поверхностей пористая структура, содержащая поры, имеющие первый средний размер пор.
Изобретение относится к изделиям для обработки выхлопных газов сгорания, в частности к фильтрующему изделию и системе для обработки выхлопного газа. Фильтрующее изделие содержит: (а) непассивированный керамический фильтр с проточными стенками, содержащий пористую подложку, имеющую входную и выходную стороны; и (b) SСR каталитическую композицию, нанесенную на по меньшей мере одно из следующих мест: входную сторону пористой подложки, выходную сторону пористой подложки и между упомянутыми входной и выходной сторонами, где данная каталитическая композиция содержит кристаллы молекулярного сита, промотированного переходным металлом, и где: i) упомянутые кристаллы имеют средний кристаллический размер от приблизительно 0,5 до приблизительно 15 мкм, ii) упомянутые кристаллы присутствуют в упомянутой композиции в виде индивидуальных кристаллов, агломераций, имеющих средний размер частиц меньше чем приблизительно 15 мкм, или комбинаций упомянутых индивидуальных кристаллов и упомянутых агломераций; iii) упомянутые кристаллы представляют собой алюмосиликат или силикоалюмофосфат со структурным типом, имеющим максимальный размер колец восемь тетраэдрических атомов; и iv) упомянутая SСR каталитическая композиция, по существу, свободна от карбоновых кислот, при этом указанные кристаллы молекулярного сита и агломерации являются неизмельченными, упомянутое пористое покрытие нанесено непосредственно на пористую подложку без промежуточного некаталитического покрытия и покрытый пористым слоем керамический фильтр с проточными стенками имеет микротрещины, которые являются пустыми.

Согласно настоящему изобретению предложены способ и система (350) обработки выхлопных газов для обработки потока (303) выхлопных газов, которые образуются в результате сгорания в двигателе (301) внутреннего сгорания и содержат оксиды азота NOx.

Система выпуска ОГ, в частности, для ДВС транспортного средства, содержащая направляющий канал для ОГ, устройство впрыска реактива в протекающие в направляющем канале ОГ, ниже по потоку за устройством впрыска реактива смесительное устройство для поддержания перемешивания впрыскиваемого устройством впрыска реактива с протекающими в направляющем канале ОГ, ниже по потоку за устройством впрыска реактива и выше по потоку перед смесительным устройством устройство нагрева реактива, расположенное в направляющем канале для ОГ и обтекаемое протекающими ОГ и впрыскиваемым устройством впрыска реактивом. Нагревательный элемент для устройства нагрева реактива системы выпуска ОГ содержит по меньшей мере два извитых в форме меандра электронагревательных участка. Каждый электронагревательный участок имеет в своем продольном направлении несколько выпуклостей, следующих друг за другом, ориентированных попеременно напротив друг друга, в основном поперек продольного направления электронагревательного участка. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 16 ил.

Наверх