Нейтралізатор відпрацьованих газів

Технічне рішення, що заявляється, стосується нейтралізаторів відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ). Відомо, що каталітичні нейтралізатори служать для зменшення рівня шкідливих викидів, що містять відпрацьовані гази ДВЗ. Сучасні нейтралізатори відпрацьованих газів, як правило мають у своїй основі трикомпонентні каталітичні елементи. Трикомпонентний нейтралізатор зазвичай має корпус з нержавіючої сталі, що розташований у випускній системі перед глушником. В корпусі розміщений блок носія з численними повздовжніми порами, покритими тонким шаром речовини каталізатору - платиною, паладієм і родієм. В трикомпонентному каталітичному елементі платина та паладій призводять до окислення CO і СН, а родій нейтралізує NOx. Щоб збільшити площу контакту каталітичного шару з вихлопними газами, на поверхню стільників наноситься підкладка товщиною 20-60 мікрон із розвинутим мікрорельєфом. Зазвичай, в якості носія для каталітичного елемента використовується спец кераміка - моноліт із безліччю повздовжніх стільників сот комірок, на які нанесено спеціальну шорстку підкладку, або в якості носія можуть використовуватися надтонкі металічні стільники (див. http://www.glushi.ru/kataliz4.html). Рівномірність проходження газів через монолітний блок досягається створенням певної форми впускного каналу в нейтралізаторі. Зовнішня форма нейтралізатора залежить від наявного вільного простору під кузовом автомобіля і може бути трикутною, овальною або круглою [див. "Автомобильный справочник." Перевод с англ. Первое русское издание. - М.: Издательство „За рулем”, 1999. - с.430-432]. Відомий нейтралізатор відпрацьованих газів [див. креслення: «Нейтралізатор ЕСОСАТ» 84750ГЧ] складається зі зварного корпусу, каталітичного блока нейтралізатора та приєднувальних патрубків з фланцями. По сукупності суттєвих ознак і за призначенням цей аналог прийнято в якості прототипу. Каталітичний елемент зазначеного нейтралізатора виконано еліптичної форми, що обумовлено забезпеченням оптимального компонування випускної системи із досягненням необхідного рівня токсичності. Корпус складається з двох половинок, відштампованих з листової сталі. В корпусі виконано два співвісних отвори циліндричної форми, до яких приварюються приєднувальні патрубки. Від впускного і випускного отворів корпус нейтралізатора плавно розширюється і в середній частині корпус набуває еліптичної форми, що повторює форму каталітичного елемента. До впускного та випускного отворів корпусу приварені приєднувальні патрубки із фланцями. Фланці приварені таким чином, що виконані в них отвори під болти співвісні. Головними недоліками наведеної конструкції є її складність через порівняно велику кількість елементів і зварних з'єднань та високу металоємність. В основу рішення поставлено завдання зменшити витрати на виробництво нейтралізатора відпрацьованих газів, завдяки спрощенню його конструкції та зменшенню металоємності без погіршення його функціональних якостей. Суть технічного рішення полягає в тому, що замість зварного корпусу складної форми запропоновано виконати корпус суцільної циліндричної форми з тонкостінної труби. Крім того запропонована конструкція дозволяє відмовитися від використання приєднувальних патрубків і приєднувати фланці безпосередньо до корпусу таким чином, що виконані в них отвори під болти не співвісні. Це обумовлено особливостями компонування випускної системи для спрощення монтажних робіт при складанні конструкції. Представлене рішення дозволить зменшити металоємність та трудомісткість виготовлення нейтралізатора, забезпечуючи при цьому достатню жорсткість корпусу і конструкції в цілому, і не погіршувати основних функціональних якостей нейтралізатора. Суть технічного рішення пояснюється кресленнями: - на Фіг.1 показано загальний вигляд нейтралізатора; - на Фіг.2 - вид зверху Фіг.1. Нейтралізатор відпрацьованих газів складається з циліндричного корпусу 1, в середині якого жорстко закріплено каталітичний елемент 2. До впускного та випускного отворів корпусу 1 приєднані фланці: впускний 3 і випускний 4. Складений нейтралізатор відпрацьованих газів установлюють на автомобіль, приєднуючи до випускної системи автомобіля перед глушником. Відпрацьовані гази ДВЗ, рухаючись вздовж випускної системи, потрапляють до впускного отвору корпусу 1, виготовленого з тонкостінної металевої труби. В корпусі 1, на відстані А від впускного отвору, розміщений каталітичний елемент 2. Відстань А визначено з урахуванням компонування каталітичного елементу у корпусі таким чином, щоб досягти оптимальних характеристик для зменшення опору відпрацьованих газів та виконання норм токсичності (каталітичний елемент має об'єм у співвідношенні до об'єму впускної камери не менше як 2:1). Проходячи крізь каталітичний елемент 2, відпрацьовані гази зазнають процесу нейтралізації (очищення від окису вуглецю, окисів азоту та вуглеводню), після чого вони проходять через випускний отвір корпусу нейтралізатору, який фланцем 4 з'єднується з випускною системою автомобіля. Оскільки між фланцями так корпусом відсутні такі перехідні елементи як приєднувальні патрубки, заявлений нейтралізатор відпрацьованих газів, при зменшенні трудомісткості виготовлення, дозволяє зменшити кількість деталей конструкції нейтралізатора та його металоємність не погіршуючи основних функціональних якостей нейтралізатора.