Сажевый фильтр

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в выпускных системах ДВС для снижения содержания сажи и других продуктов неполного сгорания в отработавших газах. Изобретение направлено на повышение топливной экономичности двигателя внутреннего сгорания и продление срока службы фильтра. Фильтр содержит корпус с входным и выходным патрубками, уловитель твердых частиц и перфорированные стержни, залитые раствором катализатора и покрытые фильтрующим тканевым материалом. В конструкцию фильтра введена перегородка, расположенная между стержнями и выходным патрубком перпендикулярно потоку отработавших газов, в которой выполнены отверстия, при этом стержни направлены навстречу потоку отработавших газов и своими основаниями закрывают отверстия в перегородке, причем фильтрующий материал, покрывающий стержни, расположен на пути отработавших газов между уловителем твердых частиц и стержнями. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в выпускных системах двигателей внутреннего сгорания для снижения содержания сажи и других продуктов неполного сгорания в отработавших газах.

Известен комбинированный сажевый фильтр (патент РФ N 181675 А1, кл. F 01 N 3/02, 1993 г.), содержащий корпус с входным и выходным патрубками и размещенные в нем последовательно уловитель твердых частиц и перфорированные стержни, залитые раствором катализатора и покрытые фильтрующим тканевым материалом.

Известный комбинированный сажевый фильтр значительно увеличивает противодавление выпуску отработавших газов, негативно влияя на расход топлива, а катализатор, залитый в стержни, быстро выходит из строя вследствие загрязнения сажистыми частицами, которые беспрепятственно проходят сквозь уловитель твердых частиц. Кроме того, фильтрующий тканевый материал, расположенный на пути отработавших газов после перфорированных стержней, быстро изнашивается.

Изобретение направлено на повышение топливной экономичности двигателя внутреннего сгорания и продление срока службы фильтра.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в конструкцию фильтра дополнительно введена перегородка, расположенная между стержнями и выходным патрубком перпендикулярно потоку отработавших газов, в которой выполнены отверстия, при этом стержни направлены навстречу потоку отработавших газов и своими основаниями закрывают отверстия в перегородке, причем фильтрующий материал, покрывающий стержни, расположен на пути отработавших газов между уловителем твердых частиц и стержнями.

Отличительными признаками от прототипа является то, что в устройство фильтра дополнительно введена перегородка, расположенная между стержнями и выходным патрубком перпендикулярно потоку отработавших газов, в которой выполнены отверстия, при этом стержни направлены навстречу потоку отработавших газов и своими основаниями закрывают отверстия в перегородке, причем фильтрующий материал, покрывающий стержни, расположен на пути отработавших газов между уловителем твердых частиц и стержнями.

Отработавшие газы проходят очистку от крупных частиц сажи в уловителе твердых частиц, затем, проходя через фильтрующий тканевый материал, дополнительно очищаются от мелких сажистых частиц. После этого отработавшие газы проходят через стержни, залитые катализатором, что обеспечивает наиболее полное дожигание продуктов неполного сгорания. Размещение фильтрующего материала перед стержнями продлевает срок службы катализатора, а также фильтрующего тканевого материала; увеличение площади контакта отработавших газов с катализатором, снижая противодавление выпуску отработавших газов, повышает топливную экономичность двигателя внутреннего сгорания.

На чертеже показан полнопоточный сажевый фильтр, продольный разрез.

Полнопоточный сажевый фильтр содержит корпус 4 с входным 1 и выходным 6 патрубками. В корпусе последовательно размещены уловитель твердых частиц 2 и перфорированные стержни 3, залитые раствором катализатора и покрытые фильтрующим тканевым материалом 7. Между стержнями 3 и выходным патрубком 6 перпендикулярно потоку отработавших газов расположена перегородка 5, в которой выполнены отверстия 8 и 9. Стержни 3 направлены навстречу потоку отработавших газов и своими основаниями закрывают отверстия 8 и 9 в перегородке 5. Фильтрующий материал 7, покрывающий стержни 3, расположен на пути отработавших газов между уловителем твердых частиц 2 и стержнями 3.

Работает сажевый фильтр следующим образом.

Перфорированные стержни 3, покрытые тканевым фильтрующим материалом 7, в сборе с перегородкой 5 погружаются в ванну с катализатором, например с водным раствором LiOH, для пропитки тканевого материала, а затем катализатор заливается в полости стержней 3, из которых выполнен фильтр. Готовые элементы фильтра вставляются в корпус 4. Отработавшие газы через входной патрубок 1 поступают в корпус 4 фильтра, проходят через улавливатель 2, в котором задерживаются крупные частицы сажи, далее через тканевый материал 7, очищаясь от мелких сажистых частиц, после чего очищенные от сажи отработавшие газы проходят через стержни с катализатором 3, где происходит поглощение углекислого газа и углеводородов, и через выходной патрубок 6 выходят из фильтра.

Контакт отработавших газов со стержнями 3, в которые залит катализатор, происходит по всей наружной поверхности стержней 3, за исключением оснований стержней, закрывающих собой отверстия 8 и 9 в перегородке 5. Это обеспечивает минимально возможное противодавление выпуску отработавших газов, улучшая топливную экономичность двигателя внутреннего сгорания.

Размещение фильтрующего тканевого материала, покрывающего стержни, на пути отработавших газов между уловителем твердых частиц и стержнями значительно продлевает срок службы катализатора, залитого в стержни, кроме того, фильтрующий тканевый материал меньше изнашивается, находясь перед стержнями, а не за ними.

Формула изобретения

Сажевый фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и размещенные в нем последовательно уловитель твердых частиц и перфорированные стержни, залитые раствором катализатора и покрытые фильтрующим тканевым материалом, отличающийся тем, что между стержнями и выходным патрубком перпендикулярно потоку отработавших газов расположена перегородка, в которой выполнены отверстия, при этом стержни направлены навстречу потоку отработавших газов и своими основаниями закрывают отверстия в перегородке, причем фильтрующий материал, покрывающий стержни, расположен на пути отработавших газов между уловителем твердых частиц и стержнями.

РИСУНКИ

Рисунок 1