RU49116U1 - CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU49116U1 RU49116U1 RU2005118599/22U RU2005118599U RU49116U1 RU 49116 U1 RU49116 U1 RU 49116U1 RU 2005118599/22 U RU2005118599/22 U RU 2005118599/22U RU 2005118599 U RU2005118599 U RU 2005118599U RU 49116 U1 RU49116 U1 RU 49116U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- catalytic
- housing
- internal combustion
- cylinders
- Prior art date
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 57
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 abstract description 5
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно автомобилестроению, в частности к средствам снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly to the automotive industry, in particular to means for reducing the toxicity of exhaust gases of internal combustion engines.
Каталитический коллектор системы выхлопа двигателя внутреннего сгорания содержит две проточные трубы, одна из которых образована сходящимися на выходе патрубками первого и четвертого цилиндров ДВС, а другая образована сходящимися на выходе патрубками второго и третьего цилиндров, верхние концы которых соединены с впускными отверстиями ДВС через отверстия в присоединительном фланце, а нижние концы труб сходятся в общей газоприемной камере, снабженной установочным элементом управляющего датчика кислорода, и штампованный корпус которой неразъемно и телескопически смонтирован на корпусе каталитического носителя, на выходе которого смонтирована газосмесительная камера с присоединительным фланцем к тракту выхлопа ДВС.The catalytic collector of the exhaust system of an internal combustion engine contains two flow tubes, one of which is formed by converging at the outlet pipes of the first and fourth cylinders of the internal combustion engine, and the other is formed by converging at the output pipes of the second and third cylinders, the upper ends of which are connected to the inlet openings of the internal combustion engine through openings in the connecting flange, and the lower ends of the pipes converge in a common gas reception chamber, equipped with a mounting element of a control oxygen sensor, and a stamped body which It is permanently and telescopically mounted on the casing of the catalytic carrier, at the output of which a gas mixing chamber with a connecting flange to the ICE exhaust path is mounted.
Новым является то, что каталитический носитель выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, который частично размещен внутри корпуса газоприемной камеры, с образованием неразъемного телескопического соединения, при этом корпус газоприемной камеры составлен из двух отштампованных полукорпусов, каждый из которых, в свою очередь, New is that the catalytic carrier is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls of the housing, which is partially placed inside the housing of the gas reception chamber, with the formation of an integral telescopic connection, while the housing of the gas reception chamber is composed of two stamped half-shells, each of which, in turn,
составлен из пакета двух, в основном идентично отштампованных деталей из стали, имеющей структуру аустенита, плотно контактирующих между собой своими взаимно прилегающими поверхностями и неразъемно соединенных между собой по торцам, например, сваркой, установочный элемент управляющего датчика кислорода смонтирован на плоской, вершине выпуклого, по отношению к полости газоприемной камеры выступа, имеющего в основном форму усеченного конуса, боковая образующая которого имеет форму полугофра переменной высоты, причем максимальную высоту гофр имеет со стороны расположения патрубков второго и третьего цилиндров ДВС.composed of a package of two basically identical stamped parts made of steel having an austenite structure, tightly contacting each other with their mutually adjacent surfaces and permanently connected to each other at the ends, for example, by welding, the mounting element of the control oxygen sensor is mounted on a flat, convex apex, on relative to the cavity of the gas reception chamber of the protrusion, which is mainly in the form of a truncated cone, the lateral generatrix of which has the form of a hemisphere of variable height, and the maximum height y has a ribbed pipes from the location of the second and third cylinders of the internal combustion engine.
детали полукорпусов газоприемной камеры изготовлены из стали 08Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, ГОСТ 5582-75.the details of the gas receiver chamber half-bodies are made of GOST 5632-72, GOST 5582-75 steel 08X18H10T.
Преимущественно каталитический коллектор предназначен для автомобилей.Mostly the catalytic collector is for cars.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно автомобилестроению, в частности к средствам снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (далее ДВС).The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly to the automotive industry, in particular to means for reducing the toxicity of exhaust gases of internal combustion engines (hereinafter ICE).
Современные требования по допустимому уровню токсичности отработавших газов автомобильных двигателей внутреннего сгорания обусловили введение в конструкцию тракта системы выхлопа каталитических нейтрализаторов.Current requirements for the permissible level of toxicity of exhaust gases from automobile internal combustion engines have led to the introduction of a catalytic converter exhaust system into the duct design.
В настоящее время нашли широкое распространение две концепции конструктивного построения каталитических нейтрализаторов - с керамическими и металлическими блоками-носителями.Currently, two concepts of the constructive construction of catalytic converters are widely used - with ceramic and metal carrier blocks.
Нейтрализаторы с керамическими блоками-носителями представляют собой достаточно сложную конструкцию, что вызвано прежде всего тем, что коэффициенты теплового расширения керамики и металла (из которого изготовлен корпус нейтрализатора) значительно отличаются. Поэтому между блоком-носителя и корпусом устанавливаются различные по конструктивному исполнению температурные компенсаторы, в виде, например, прокладок, крепежных матов и др., с применением специальных клеевых составов, см. Европейскую заявку №0366484, МКИ F 01 N 3/28, публ. 02.05.90. Существует много проблем, связанных с обеспечением долговечности и надежности работы термических компенсаторов, материал которых подвергается разрушительному воздействию горячих, химически активных отработавших газов.The neutralizers with ceramic carrier blocks are a rather complicated design, which is caused primarily by the fact that the thermal expansion coefficients of ceramics and metal (of which the converter body is made) are significantly different. Therefore, temperature compensators of various design types are installed between the carrier block and the housing, for example, in the form of gaskets, mounting mats, etc., using special adhesive compositions, see European Application No. 0366484, MKI F 01 N 3/28, publ. . 05/02/90. There are many problems associated with ensuring the durability and reliability of thermal compensators, the material of which is subjected to the destructive effect of hot, chemically active exhaust gases.
Конструкции нейтрализаторов с керамическими блоками отличаются не только высокой стоимостью в изготовлении, но и Designs of converters with ceramic blocks are not only of high cost in manufacturing, but also
значительными массо-габаритными показателями, что делает весьма проблематичным использование их на современных легковых автомобилях, в условиях стесненного пространства как в моторном отсеке, так и между днищем автомобиля и дорогой, поскольку для выполнения жестких норм по токсичности требуется увеличение размеров блоков-носителей.significant weight and size indicators, which makes it very problematic to use them on modern cars, in cramped spaces both in the engine compartment and between the underbody of the car and the road, since the implementation of stringent toxicity standards requires an increase in the size of carrier blocks.
Более прогрессивной конструкцией нейтрализатора, с точки зрения упрощения конструкции, снижения стоимости изготовления, надежности и долговечности является устройство нейтрализатора с металлическим блоком-носителем.A more advanced design of the converter, from the point of view of simplifying the design, reducing manufacturing costs, reliability and durability is the device of the converter with a metal carrier unit.
В качестве примера можно привести каталитический нейтрализатор, описанный в авторском свидетельстве СССР №1483064, МКИ 4 01 N 3/28, БИ 20/89, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками и металлический блок-носитель катализатора, установленный в корпусе и состоящий из двух лент, внутренняя из которых выполнена гофрированной, а внешняя - гладкой, причем ленты намотаны вокруг центрального тела, соединенного с корпусом при помощи радиальных спиц, расположенных со стороны торцов блока-носителя. Блок-носитель закреплен в корпусе посредством специальных бандажей, закрепленных сваркой на корпусе, при этом бандаж внахлест контактируя с боковыми стенками блока-носителя неподвижно фиксируют его в осевом направлении. Патрубки закреплены на корпусе посредством фланцевого соединения крепежными элементами.An example is the catalytic converter described in USSR author's certificate No. 1483064, MKI 4 01 N 3/28, BI 20/89, comprising a housing with inlet and outlet pipes and a metal catalyst carrier block mounted in the housing and consisting of two tapes, the inner of which is made corrugated, and the outer one is smooth, and the tapes are wound around a central body connected to the housing using radial spokes located on the ends of the carrier block. The carrier block is fixed in the housing by means of special braces fixed by welding on the housing, while the band overlapping contacting the side walls of the carrier block motionlessly fix it in the axial direction. The nozzles are fixed to the housing by means of a flange connection with fasteners.
Анализируя описанное устройство можно отметить сложность его конструкции, которая обуславливает неоптимальность массо-габаритных показателей. Одновременно с этим, наличие монтажных бандажей приводит к неоптимальному использованию каталитического вещества в периферийной зоне тела блока-носителя, поскольку внахлест размещенные на боковых стенках блока-носителя торцы бандажей препятствуют проникновению в тело каталитического носителя отработавших газов.Analyzing the described device, we can note the complexity of its design, which determines the non-optimality of the mass-dimensional indicators. At the same time, the presence of mounting bandages leads to the non-optimal use of the catalytic substance in the peripheral zone of the body of the carrier unit, since the ends of the bandages overlapped on the side walls of the carrier block prevent the exhaust gas from entering the catalytic carrier body.
Следует отметить, что оба типа описанных нейтрализаторов начинают эффективно работать (нейтрализовать химически активные It should be noted that both types of the described neutralizers begin to work effectively (neutralize chemically active
продукты неполного сгорания) только при достижении определенной, достаточно высокой (несколько сот градусов Цельсия) температуры отработавших газов. А до этого периода, т.е. сразу после запуска и начальной стадии прогрева двигателя внутреннего сгорания, выхлоп в атмосферу осуществляется практически неочищенный.products of incomplete combustion) only upon reaching a certain, sufficiently high (several hundred degrees Celsius) temperature of the exhaust gases. And before this period, i.e. immediately after the start and initial stage of heating the internal combustion engine, the exhaust into the atmosphere is almost untreated.
На сегодняшний день такая ситуация стала недопустимой, что потребовало введения еще более жестких норм по токсичности и, соответственно, создания еще более совершенных конструкций, обеспечивающих эффективную работу нейтрализатора практически сразу после пуска двигателя внутреннего сгорания.To date, this situation has become unacceptable, which required the introduction of even more stringent toxicity standards and, accordingly, the creation of even more advanced designs that ensure the effective operation of the converter almost immediately after starting the internal combustion engine.
Эта техническая проблема решается двумя путями. Во-первых, появились конструкции нейтрализаторов с электрическими подогревателями, включение которых осуществляется перед запуском двигателя внутреннего сгорания, для предварительного подогрева до определенной температуры входного участка каталитического носителя, US №5571485, МПК 6 F 01 N 3/10, 1996.This technical problem is solved in two ways. Firstly, there were designs of converters with electric heaters, the inclusion of which is carried out before starting the internal combustion engine, for preheating to a certain temperature the inlet section of the catalytic carrier, US No. 5571485, IPC 6 F 01 N 3/10, 1996.
Второй технический прием заключается в максимальном приближении каталитического носителя к выхлопному клапану двигателя внутреннего сгорания, ЕПВ (ЕР) 0542002, F 01 N 3/28, 1993, либо путем размещения его непосредственно в полости выхлопного коллектора, DE 4236893, МПК 5 F 01 N 3/28, от 19.05.93; US 5388407, МПК 5 F 01 N 3/20, от 14.02.95. Именно такой конструктивный прием заложен в предлагаемой ниже полезной модели.The second technique consists in maximally approximating the catalytic support to the exhaust valve of the internal combustion engine, EPO (EP) 0542002, F 01 N 3/28, 1993, or by placing it directly in the cavity of the exhaust manifold, DE 4236893, IPC 5 F 01 N 3 / 28, dated 05.19.93; US 5388407, IPC 5 F 01 N 3/20, dated 02/14/95. It is such a constructive technique that is laid down in the utility model proposed below.
Известно устройство каталитического коллектора системы выхлопа двигателя внутреннего сгорания, патент Японии №63016118, МПК 5 F 01 N 7/10, F 01 N 7/18, публ. 23.01.88, содержащего четыре отдельных трубопровода, входные концы которых подключены к выходным отверстиям в головке цилиндров двигателя внутреннего сгорания, а выходные концы сходятся в специальном кожухе, внутри которого размещен блок носитель каталитического вещества. Входные концы отдельных трубопроводов закреплены на головке цилиндров двигателя внутреннего сгорания посредством фланцевого соединения с A device of the catalytic collector of the exhaust system of an internal combustion engine, Japan patent No. 63016118, IPC 5 F 01 N 7/10, F 01 N 7/18, publ. 01/23/88, containing four separate pipelines, the inlet ends of which are connected to the outlet openings in the cylinder head of the internal combustion engine, and the outlet ends converge in a special casing, inside which the catalyst carrier block is located. The inlet ends of individual pipelines are fixed to the cylinder head of the internal combustion engine by means of a flange connection with
помощью болтов. Выходные концы закреплены в кожухе посредством сварного соединения.using bolts. The output ends are fixed in the casing by means of a welded joint.
В качестве прототипа выбрано устройство каталитического коллектора системы выхлопа двигателя внутреннего сгорания, известное из описания к свидетельству на полезную модель RU 30855, МПК 7 F 01 N 7/10, F 01 N 3/28, публ. 2003.07.10. Рассматриваемый каталитический коллектор системы выхлопа двигателя внутреннего сгорания содержит две проточные трубы, одна из которых образована сходящимися на выходе патрубками первого и четвертого цилиндров ДВС, а другая образована сходящимися на выходе патрубками второго и третьего цилиндров, верхние концы которых соединены с впускными отверстиями ДВС через отверстия в присоединительном фланце, а нижние концы труб сходятся в общей газоприемной камере, снабженной установочным элементом управляющего датчика кислорода, выполненной заодно с корпусом каталитического носителя, на выходе которого смонтирована газосмесительная камера с присоединительным фланцем к тракту выхлопа ДВС. Каталитический носитель выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, общая газоприемная камера частично размещена внутри корпуса каталитического носителя, с образованием неразъемного телескопического соединения, при этом между наружными торцами газоприемной камеры и торцевыми стенками моноблока образован зазор, величина которого составляет не менее половины толщины стенки расположенной внутри корпуса части газоприемной камеры, установочный элемент управляющего датчика кислорода расположен по оси потока газа, входящего в корпус каталитического носителя и на равных расстояниях от выходных срезов, соответственно, патрубков первого и четвертого, и второго и третьего цилиндров, при этом газосмесительная камера снабжена установочным элементом диагностического датчика кислорода. Кроме того, корпус каталитического носителя охвачен с образованием воздушного зазора теплоизолирующим кожухом, снабженным средствами снижения шума, A device of a catalytic collector of an exhaust system of an internal combustion engine, known from the description of the utility model certificate RU 30855, IPC 7 F 01 N 7/10, F 01 N 3/28, publ. 2003.07.10. The considered catalytic collector of the exhaust system of an internal combustion engine contains two flow tubes, one of which is formed by converging outlet pipes of the first and fourth internal combustion engine cylinders, and the other is formed by converging output pipes of the second and third cylinders, the upper ends of which are connected to the intake ports of the internal combustion engine through openings in mounting flange, and the lower ends of the pipes converge in a common gas reception chamber provided with a mounting element of an oxygen control sensor at the same time with the casing of the catalytic carrier, at the output of which a gas mixing chamber is mounted with a connecting flange to the exhaust path of the internal combustion engine. The catalytic carrier is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls of the housing, the common gas receiving chamber is partially placed inside the catalytic carrier body, with the formation of an integral telescopic connection, while between the outer ends of the gas receiving chamber and the end walls of the monoblock the gap, the value of which is at least half the wall thickness of the gas receiving part located inside the housing of the second chamber, the mounting element of the control oxygen sensor is located along the axis of the gas flow entering the casing of the catalytic carrier and at equal distances from the outlet sections, respectively, of the nozzles of the first and fourth, and second and third cylinders, while the gas mixing chamber is equipped with a mounting element of a diagnostic oxygen sensor . In addition, the casing of the catalytic carrier is covered with the formation of an air gap heat insulating casing, equipped with noise reduction means,
выполненными в виде концентрично расположенных на стенках кожуха ребер жесткости.made in the form of stiffening ribs concentrically located on the walls of the casing.
В известном устройстве каталитического коллектора корпус газосмесительной камеры выполнен штампованным из металлического листа и составлен из двух скрепленных между собой сваркой половин (полукорпусов). Телескопическое неразъемное соединение корпуса газосмесительной камеры и корпуса каталитического носителя составлено таким образом, что наружный торец газосмесительной камеры расположен внутри корпуса каталитического носителя.In the known device of the catalytic manifold, the body of the gas mixing chamber is stamped from a metal sheet and is composed of two halves (half-bodies) fastened together by welding. The telescopic permanent connection of the body of the gas mixing chamber and the housing of the catalytic carrier is designed in such a way that the outer end of the gas mixing chamber is located inside the housing of the catalytic carrier.
Как показала практика эксплуатации автомобилей с описанными выше каталитическими коллекторами, конструкция последних оказалось не надежной и недолговечной, в частности наблюдался массовый дефект поломки корпуса газосмесительной камеры, из-за воздействия на этот элемент конструкции температурных и вибрационных нагрузок. Это вызвало необходимость доработки конструкции устройства каталитического коллектора.As the practice of operating cars with the catalytic collectors described above showed, the design of the latter turned out to be unreliable and short-lived, in particular, there was a massive defect in the breakdown of the body of the gas mixing chamber due to the effect of temperature and vibration loads on this structural element. This necessitated refinement of the design of the catalytic manifold device.
Техническое решение этой проблемы и является предметом заявляемой полезной модели.The technical solution to this problem is the subject of the claimed utility model.
Решение технической задачи заключается в том, что предлагается устройство каталитического коллектора описанного выше типа, отличающееся однако тем, что каталитический носитель выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса, который частично размещен внутри корпуса газосмесительной камеры, с образованием неразъемного телескопического соединения, при этом корпус газосмесительной камеры составлен из двух отштампованных полукорпусов, каждый из которых, в свою очередь, составлен из пакета двух, в основном идентично отштампованных деталей из аустенитной стали, плотно контактирующих между собой своими взаимно прилегающими поверхностями и неразъемно соединенных между собой по торцам, например, сваркой, установочный элемент управляющего датчика кислорода смонтирован на плоской вершине выпуклого, по отношению к The solution to the technical problem lies in the fact that the device of the catalytic collector of the type described above is proposed, however, characterized in that the catalytic carrier is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls of the housing, which is partially located inside the body of the gas mixing chamber , with the formation of one-piece telescopic connection, while the body of the gas mixing chamber is composed of two stamped semi housings, each of which, in turn, is composed of a package of two basically identical stamped parts made of austenitic steel, tightly in contact with each other with their mutually adjacent surfaces and permanently connected to each other at the ends, for example, by welding, the mounting element of the oxygen control sensor is mounted on a flat top convex, with respect to
полости газосмесительной камеры выступа, имеющего в основном форму усеченного конуса, боковая образующая которого имеет форму полугофра переменной высоты, причем максимальную высоту гофр имеет со стороны расположения патрубков второго и третьего цилиндров ДВС.the cavity of the gas mixing chamber of the protrusion, which is mainly in the form of a truncated cone, the lateral generatrix of which has the form of a half hemisphere of variable height, and the maximum height of the corrugations is on the side of the nozzles of the second and third ICE cylinders.
Детали полукорпусов могут быть изготовлены из стали 08Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, ГОСТ 5582-75.The details of the half-bodies can be made of steel 08X18H10T GOST 5632-72, GOST 5582-75.
Корпус каталитического носителя охвачен с образованием воздушного зазора теплоизолирующим кожухом, снабженным средствами снижения шума, выполненными в виде концентрично расположенных на стенках кожуха ребер жесткости. Установочный элемент управляющего датчика кислорода расположен по оси потока газа, входящего в корпус каталитического носителя и на равных расстояниях от выходных срезов, соответственно, патрубков первого и четвертого, и второго и третьего цилиндров, при этом газосмесительная камера снабжена установочным элементом диагностического датчика кислорода.The housing of the catalytic carrier is covered with the formation of an air gap by a heat insulating casing equipped with noise reduction means made in the form of stiffening ribs concentrically located on the walls of the casing. The mounting element of the control oxygen sensor is located along the axis of the gas flow entering the casing of the catalytic carrier and at equal distances from the outlet sections, respectively, of the nozzles of the first and fourth, and second and third cylinders, while the gas mixing chamber is equipped with a mounting element of the diagnostic oxygen sensor.
Благодаря этой особенности устройства каталитического коллектора, как показали исследования опытных образцов, прекратился ранее существовавший дефект поломки корпуса газосмесительной камеры.Due to this feature of the catalytic collector device, as shown by studies of prototypes, the previously existing defect in the breakdown of the body of the gas mixing chamber ceased.
Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна.Comparison of scientific, technical and patent documentation for the priority date in the main and related sections of the MKI shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition "novelty."
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition "industrial applicability".
Другие особенности и преимущества заявляемой полезной модели станут понятны из следующего детального описания, приведенного исключительно в форме не ограничивающего примера и Other features and advantages of the claimed utility model will become apparent from the following detailed description, given solely in the form of a non-limiting example and
со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие предпочтительный вариант реализации, на которых;with reference to the accompanying drawings, illustrating a preferred embodiment, in which;
Фиг.1 изображает устройство являющееся предметом настоящей полезной модели;Figure 1 depicts a device that is the subject of this utility model;
Фиг.2 изображает еще один вид устройства являющегося предметом настоящей полезной модели;Figure 2 depicts another view of the device that is the subject of this utility model;
Фиг.3-5 изображают отдельные виды корпуса газоприемной камеры заявляемой полезной модели;Fig.3-5 depict individual views of the housing of the gas reception chamber of the claimed utility model;
Фиг.6 изображает телескопическое соединение корпуса каталитического носителя с корпусом газоприемной камеры.6 depicts a telescopic connection of the housing of the catalytic carrier with the housing of the gas intake chamber.
Практическое осуществление полезной модели детально описано ниже.The practical implementation of the utility model is described in detail below.
Каталитический коллектор системы выхлопа ДВС содержит две проточные трубы, одна из которых образована сходящимися на выходе патрубками 1 и 2 соответственно первого и четвертого цилиндров ДВС. Другая проточная труба образована сходящимися на выходе патрубками 3 и 4 соответственно второго и третьего цилиндров. Верхние концы патрубков 1-4 соединены с впускными отверстиями ДВС через отверстия в присоединительном фланце 5, а нижние концы труб сходятся в общей газоприемной камере 6, снабженной установочным элементом 7 управляющего датчика кислорода. Штампованный корпус 8 газоприемной камеры 6 неразъемно и телескопически смонтирован на корпусе 9 каталитического носителя 10, на выходе которого смонтирована газосмесительная камера 11 с присоединительным фланцем 12 к тракту выхлопа ДВС. Каталитический носитель 10 выполнен в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса 9, который частично размещен внутри корпуса 8 газоприемной камеры 6, с образованием неразъемного телескопического соединения. Корпус 8 газоприемной камеры 6 составлен из двух отштампованных полукорпусов, каждый из которых, в свою очередь, составлен из пакета двух, в основном идентично отштампованных деталей 13, 14 и 15, 16 из стали, имеющей структуру The catalytic manifold of the engine exhaust system contains two flow pipes, one of which is formed by converging at the outlet pipes 1 and 2, respectively, of the first and fourth cylinders of the engine. Another flow pipe is formed by converging at the outlet pipes 3 and 4, respectively, of the second and third cylinders. The upper ends of the pipes 1-4 are connected to the inlet of the internal combustion engine through the holes in the connecting flange 5, and the lower ends of the pipes converge in a common gas receiving chamber 6, equipped with a mounting element 7 of the control oxygen sensor. The stamped housing 8 of the gas reception chamber 6 is permanently and telescopically mounted on the housing 9 of the catalytic carrier 10, at the outlet of which a gas mixing chamber 11 with a connecting flange 12 to the engine exhaust path is mounted. The catalytic carrier 10 is made in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls of the housing 9, which is partially placed inside the housing 8 of the gas reception chamber 6, with the formation of one-piece telescopic connection. The housing 8 of the gas receiving chamber 6 is composed of two stamped half-shells, each of which, in turn, is composed of a package of two basically identical stamped parts 13, 14 and 15, 16 of steel having the structure
аустенита, плотно контактирующих между собой своими взаимно прилегающими поверхностями и неразъемно соединенных между собой по торцам 17 и 18, например, сваркой. Установочный элемент 7 управляющего датчика кислорода смонтирован на плоской вершине 19 выпуклого, по отношению к полости газоприемной камеры 6 выступа 20, имеющего в основном форму усеченного конуса, боковая образующая 21 которого имеет форму полугофра переменной высоты. Максимальную высоту гофр имеет со стороны расположения патрубков 3 и 4 второго и третьего цилиндров ДВС. Детали 13-16 полукорпусов изготовлены из стали, имеющей структуру аустенита, например марки 08Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, ГОСТ 5582-75.austenite, tightly in contact with each other by their mutually adjacent surfaces and permanently connected to each other at the ends 17 and 18, for example, by welding. The mounting element 7 of the oxygen control sensor is mounted on a flat top 19 of the protrusion 20, which is convex in relation to the cavity of the gas reception chamber 6, having a generally truncated cone shape, the lateral generatrix 21 of which has the shape of a hemisphere of variable height. The maximum height of the corrugations is from the side of the nozzles 3 and 4 of the second and third cylinders of the engine. Parts 13-16 of the half-shells are made of steel having an austenite structure, for example, grade 08X18H10T GOST 5632-72, GOST 5582-75.
Корпус 9 каталитического носителя охвачен с образованием воздушного зазора 22 теплоизолирующим кожухом 23, снабженным средствами снижения шума, выполненными в виде концентрично расположенных на стенках кожуха ребер жесткости 24. Установочный элемент 7 управляющего датчика кислорода расположен по оси потока газа, входящего в корпус 9 каталитического носителя и на равных расстояниях от выходных срезов, соответственно, патрубков 1 и 2 первого и четвертого, и 3 и 4 второго и третьего цилиндров, при этом газосмесительная камера 11 снабжена установочным элементом 25 диагностического датчика кислорода.The housing 9 of the catalytic carrier is covered with the formation of an air gap 22 with a heat insulating casing 23, equipped with noise reduction means made in the form of stiffening ribs concentrically located on the walls of the casing 24. The mounting element 7 of the oxygen control sensor is located along the axis of the gas flow entering the housing 9 of the catalytic carrier and at equal distances from the output sections, respectively, of the pipes 1 and 2 of the first and fourth, and 3 and 4 of the second and third cylinders, while the gas mixing chamber 11 is equipped with chnym element 25 diagnostic oxygen sensor.
Работает каталитический коллектор обычным образом. Отработавшие газы поступают через патрубки 1...4 в полость газоприемной камеры 6, просачиваются через поры каталитического носителя 10, очищаются при этом от токсичных веществ до требуемого стандартами уровня и отводятся через газосмесительную камеру 11 в трассу системы выхлопа и шумоглущения и далее в атмосферу.The catalytic manifold operates in the usual manner. The exhaust gases enter through the nozzles 1 ... 4 into the cavity of the gas intake chamber 6, leak through the pores of the catalytic carrier 10, are cleaned from toxic substances to the level required by the standards and are discharged through the gas mixing chamber 11 to the exhaust and sound absorption system and further to the atmosphere.
Как это следует из приведенного выше описания устройства, в сравнении с прототипом оно отличается прежде всего тем, что корпус 8 газоприемной камеры 6 имеет двойные стенки, сформированные штампованными деталями 13-16 из аустенитной стали ("нержавейки"). Однако, этот стойкий к коррозии материал, имеет значительный коэффициент температурного расширения, и при нагреве корпуса 8 (до As follows from the above description of the device, in comparison with the prototype, it differs primarily in that the housing 8 of the gas reception chamber 6 has double walls formed by stamped parts 13-16 of austenitic steel ("stainless steel"). However, this corrosion-resistant material has a significant coefficient of thermal expansion, and when the housing 8 is heated (to
900 С°) в прототипе имело место растрескивание корпуса в соединении его фланцев и коробление самого корпуса по всей его поверхности. Введение двойных стенок позволило увеличить прочность корпуса 8, кроме того, прочность повышается из-за того, что часть энергии температурной деформации расходуется на взаимное трение сопрягающихся между собой деталей 13 и 14, 15 и 16. Повышению прочности корпуса 8 способствует и то, что установочный элемент 9 несет дополнительную функцию компенсатора термического расширения, за счет частично гофрированной боковой поверхности.900 °) in the prototype there was a cracking of the body in the connection of its flanges and warpage of the body over its entire surface. The introduction of double walls made it possible to increase the strength of the housing 8, in addition, the strength increases due to the fact that part of the energy of thermal deformation is spent on the mutual friction of the mating parts 13 and 14, 15 and 16. The installation strength is also facilitated by the fact that the installation element 9 carries the additional function of a compensator for thermal expansion, due to the partially corrugated side surface.
Испытания образцов предлагаемой полезной модели показали полное отсутствие дефекта свойственного прототипу, о чем было уже сказано выше.Tests of the samples of the proposed utility model showed the complete absence of a defect inherent in the prototype, as already mentioned above.
Расположение установочного элемента 7 управляющего датчика кислорода по оси потока газа, входящего в корпус 9 каталитического носителя 10 и на равных расстояниях от выходных срезов, соответственно, патрубков 1 и 2 первого и четвертого, и 3 и 4 второго и третьего цилиндров, позволяет наиболее точно снимать показания датчика по химическому составу отработавших газов. Поскольку именно в этой зоне происходит "встреча" всех четырех потоков отработавших газов в газоприемной камере 6.The location of the mounting element 7 of the control oxygen sensor along the axis of the gas flow entering the housing 9 of the catalytic carrier 10 and at equal distances from the output sections, respectively, of the nozzles 1 and 2 of the first and fourth, and 3 and 4 of the second and third cylinders, allows you to most accurately remove sensor readings on the chemical composition of the exhaust gases. Since it is in this zone that there is a “meeting” of all four exhaust gas flows in the gas reception chamber 6.
Применение каталитического носителя 10 в виде единого металлического газопроницаемого цилиндрического моноблока, боковые стенки которого находятся в плотном контакте со стенками корпуса 10, когда часть корпуса 9 частично размещена в полости газоприемной камера 6 с образованием неразъемного телескопического соединения (сварное соединение), позволяет создать более благоприятные условия работы телескопического соединения при высоких температурных нагрузках, а так же наиболее полно и эффективно использовать всю структуру каталитического носителя для очистки отработавших газов.The use of a catalytic carrier 10 in the form of a single metal gas-permeable cylindrical monoblock, the side walls of which are in close contact with the walls of the housing 10, when part of the housing 9 is partially placed in the cavity of the gas reception chamber 6 with the formation of an integral telescopic connection (welded joint), allows you to create more favorable conditions the telescopic connection at high temperature loads, as well as the most fully and efficiently use the entire structure of the catalytic o carrier for exhaust gas cleaning.
Использование заявленного технического решения позволяет создать недорогую и компактную конструкцию эффективного нейтрализатора, повысить конкурентоспособность отечественных автомобилей за счет соответствия их экологической безопасности Using the claimed technical solution allows you to create an inexpensive and compact design of an effective converter, increase the competitiveness of domestic cars due to their environmental safety
мировым стандартам, снизить загрязнение воздуха в населенных пунктах токсичными компонентами отработавших газов автотранспортных средств, силовой агрегат которых выполнен на базе двигателя внутреннего сгорания.international standards, reduce air pollution in settlements with toxic exhaust components of vehicles, the power unit of which is based on an internal combustion engine.
Разумеется, полезная модель не ограничивается описанным способом ее осуществления, показанным на прилагаемых фигурах. Остаются возможными изменения различных элементов либо замена их технически эквивалентными, не выходящие за пределы объема настоящей полезной модели.Of course, the utility model is not limited to the described method of its implementation, shown in the attached figures. It remains possible to change various elements or replace them with technically equivalent ones that do not go beyond the scope of the present utility model.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005118599/22U RU49116U1 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005118599/22U RU49116U1 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU49116U1 true RU49116U1 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35866369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005118599/22U RU49116U1 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU49116U1 (en) |
-
2005
- 2005-06-15 RU RU2005118599/22U patent/RU49116U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0657632B1 (en) | Integral cast diffuser for a catalytic converter | |
| US8713920B2 (en) | Exhaust gas treatment device for use near an engine and motor vehicle having the device | |
| US9850800B2 (en) | Exhaust system having gasket | |
| US7870725B2 (en) | Exhaust mounting system | |
| RU49116U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| US20080044318A1 (en) | Apparatus Having a Fiber Mat for Mounting a Honeycomb Body in an Exhaust Pipe for Treating Exhaust Gases from a Mobile Internal Combustion Engine and Vehicle Having the Apparatus | |
| RU49117U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU72274U1 (en) | EXHAUST MANIFOLD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| KR101319817B1 (en) | Component of an Exhaust Gas System | |
| RU30855U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU98480U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST GAS SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU67647U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST GAS SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| US20110214411A1 (en) | Device for the purification of exhaust gases and motor vehicle having the device | |
| RU69161U1 (en) | EXHAUST GAS SYSTEM MODULE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU69921U1 (en) | CATALYTIC NEUTRALIZER (OPTIONS) | |
| JP4709682B2 (en) | Engine exhaust system | |
| RU69160U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST GAS SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU119395U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST GAS SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU33780U1 (en) | CATALYTIC NEUTRALIZER | |
| RU30856U1 (en) | EXHAUST MANIFOLD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU65139U1 (en) | CATALYTIC NEUTRALIZER | |
| RU89627U1 (en) | EXHAUST GAS SYSTEM MODULE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU30858U1 (en) | EXHAUST MANIFOLD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU2242622C2 (en) | Welded manifold of internal combustion engine | |
| RU89626U1 (en) | CATALYTIC COLLECTOR OF THE EXHAUST GAS SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ND1K | Extending utility model patent duration |
Extension date: 20180615 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170616 |