RU1815376C - Apparatus for throttling exhaust in internal combustion engine - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателест- роению и может использоватьс  на грузовых автомобил х. Устройство встроено в В 7 выпускную трубу 1 перед глушителем 2 и содержит корпус 9 с рабочей камерой 3, котора  перекрываетс  поворотной заслонкой 6, закрепленной на штоке 7, имеющем привод поворота от пневмоцилиндра 13. Шток и заслонка имеют каналы 23. 25 дл  подачи в выпускную трубу химического реагента , способствующего обезвреживанию отработавших газов в нейтрализаторе 28. Проход  через каналы штока и заслонки, химреагент охлаждает их, исключа  возможность теплового заклинивани , одновременно химреагент пбдогреваетс , что повышает его химическую активность в нейтрализаторе . Подача химреагента осуществл етс  за счет эжекции. При перекрытии заслонкой 6 выпускной трубы на режиме торможени  двигателем расход хим реагента уменьшаетс . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to engine building and can be used on trucks. The device is built into B 7 exhaust pipe 1 in front of the muffler 2 and contains a housing 9 with a working chamber 3, which is blocked by a rotary valve 6, mounted on a rod 7, which has a rotary drive from the pneumatic cylinder 13. The stem and damper have channels 23. 25 for feeding into the exhaust a pipe of a chemical reagent that helps to neutralize the exhaust gases in the converter 28. Passing through the channels of the rod and flaps, the chemical reagent cools them, eliminating the possibility of thermal jamming, while the chemical reagent heats up, which increases its chemical activity in the converter. The supply of the chemical is carried out by ejection. When the exhaust pipe is shut off by the shutter 6 during engine braking, the consumption of the chemical reagent decreases. 1 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Изобретение относитс  к двигателест- роению, а именно к устройствам дл  дросселировани  выхлопа двигател  внутреннего сгорани , предназначенным дл  торможени  транспортного средства.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to engine manufacturing, and in particular, to devices for throttling the exhaust of an internal combustion engine for braking a vehicle.

Целью изобретени   вл етс  расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет его использовани  в системе очистки отработавших газов при одновременном повышении надежности его работы.The aim of the invention is to expand the operational capabilities of the device by using it in an exhaust gas purification system while improving its operational reliability.

На фиг. 1 изображена конструктивна  схема устройства дл  дросселировани  выхлопа ДВС; на фиг.2 - разрез рабочей каме .. ры устройства при открытом положении заслонки; на фиг.З - то же. с упрощенным вариантом выполнени  заслонки; на фигД- то же, при закрытом положении заслонки.In FIG. 1 is a structural diagram of a device for throttle exhaust of an internal combustion engine; figure 2 - section of the working chamber .. ry device with the open position of the shutter; in Fig.Z - the same. with a simplified embodiment of the shutter; on figD - the same, with the shutter closed.

-Устройство дл  дросселировани  вы хлопа двигател  внутреннего сгорани  содержит встроенную в выпускную трубу 1 перед глушителем 2 рабочую камеру 3 с входным4м выходным 5 отверсти ми. Внутри рабочей камеры 3 установлена поворотна  заслонка 6, закрепленна  на штоке 7с помощью штифта 8. Щтрк 7 установлен внутри корпуса 9 рабочей камеры 3 на жаростойких антифрикционных втулках. 10 и 11. Один конец штока 7 выведен наружу и на нем закреплен рычаг 12, шарнирно св занный со штоком пнеамоцшшндра 13, осуществл ющим привод повйрота заслонки 6 от системы управлени . Корпус пневмоци- линдра 13 с помощью шарнира 14 св зан с ... кронштейном 15, закрепленным на корпусе 9 болтами 16. На другом конце корпуса 9 с помощью таких же болтов 17 может быть установлена заглушка 18. Выпускна  труба 1 крепитс  к корпусу 9 с двух сторон путем развал ьцовки концов трубы 1 и защемлени  из фигурными фланцами 19 и 20, которые ст нуты болтами 21 с гайками 22, Шток 7 выполнен с каналом 23 дл  подачи хммреа- гента,  вл ющегос  также и хладагентом, охлаждающим шток и заслонку 6. Преимущественно , канал 23 выполнен аксиальным и на конце имеет резьбу 2,4 дл  вворачивани  штуцера (не показан). Заслонка 6 выполнена с р дом каналов 25, открытых в сторону выходного отверсти  5 рабочей камеры 3 и сообщающих ее полость с каналом 23 штока 7, Дл  этого канал 23 штока 7 пересечен р дом радиальных отверстий 26, образующих продолжение каналов 25 засло нки 6. .The device for throttling the exhaust of an internal combustion engine comprises a working chamber 3 integrated in the exhaust pipe 1 in front of the muffler 2 with an input 4m output 5 openings. A rotary shutter 6 is mounted inside the working chamber 3, fixed to the rod 7 using a pin 8. The pin 7 is installed inside the housing 9 of the working chamber 3 on heat-resistant antifriction bushings. 10 and 11. One end of the stem 7 is brought out and a lever 12 is fixed thereon, pivotally connected to the stem of the pneumatic motor 13, which drives the rotation of the shutter 6 from the control system. The housing of the pneumatic cylinder 13 is connected by a hinge 14 to ... an arm 15 fixed to the housing 9 by bolts 16. At the other end of the housing 9, a plug 18 can be installed using the same bolts 17. The exhaust pipe 1 is attached to the housing 9 s of the two sides by flaring the ends of the pipe 1 and pinched from curly flanges 19 and 20, which are fastened with bolts 21 with nuts 22, The rod 7 is made with a channel 23 for supplying chemical agent, which is also a coolant that cools the rod and shutter 6. Mostly, the channel 23 is made axial and has a thread 2.4 to screw in a fitting (not shown). The damper 6 is made with a series of channels 25, open towards the outlet 5 of the working chamber 3 and communicating its cavity with the channel 23 of the rod 7. For this, the channel 23 of the rod 7 is crossed by a number of radial holes 26, forming an extension of the channels 25 of the shutter 6.

В одном из вариантов выполнени  (фиг.З) каналы 25 в заслонке 6 могут быть выполнены просто а виде радиальных сверлений в бобышке заслонки 6. Согласно другому варианту (фиг.2) дл  лучшего охлаждени  заслонки 6 на ней выполнены приливы 27 и в них уже выполнены каналы 25. В обоих случа х вывод каналов 25 заслонки 6In one embodiment (FIG. 3), the channels 25 in the shutter 6 can be made simply in the form of radial drilling in the boss of the shutter 6. According to another embodiment (FIG. 2), for better cooling of the shutter 6, tides 27 are made on it and they already channels 25 are made. In both cases, the output of channels 25 of the shutter 6

в рабочую камеру 3 выполнен в зоне аэродинамической тени заслонки 6 при любых ее рабочих положени х.into the working chamber 3 is made in the aerodynamic shadow zone of the shutter 6 at any of its working positions.

Устройство используетс  на ДВС, оснащенном нейтрализатором 28 выхлопных гаO зов. Нейтрализатор 28 может быть выполнен в блоке с глушителем 2. Нейтрализатор 28 может работать по принципу каталитической или термической очистки, обеспечива  окисление окиси углерода и уг5 лёводородови восстановление окислов азота . Это Требует подачи в нейтрализатор 2 в качестве химреагента воздуха или кислорода (в окислительном нейтрализаторе) или аммиака (в востановительном нейтрализ а0 торе), при этом процессы в нейтрализаторах протекают более полно при предварительт ном подогреве химреагента и его перемешивании с выхлопными газами.The device is used on an internal combustion engine equipped with a converter 28 exhaust gases. The catalyst 28 can be implemented in a block with a silencer 2. The catalyst 28 can operate on the principle of catalytic or thermal cleaning, providing oxidation of carbon monoxide and carbon dioxide and the reduction of nitrogen oxides. This requires air or oxygen (in the oxidizing neutralizer) or ammonia (in the reducing neutralizer) as a chemical reagent 2, while the processes in the neutralizers proceed more fully when the chemical is preheated and mixed with exhaust gases.

Устройство работает следующим обра5 зам.The device operates as follows.

При открытом положении заслонки 6 .двигатель работает в обычном режиме. 8 этом случае при обтекании заслонки выхлопными газами в зоне ее аэродинаммче0 скрй тени образуетс  разр жение, которое и используетс  дл  подсоса химрёагента. При этом химреагент, проход  по каналам 23,25 и 26, отбирает тепло у штока и заслон ки, исключа  их перегрев, возможность заВ клииивани  и увеличива  срок службы устройства. Одновременно химреагент нагреваетс , что увеличивает его химическую активность и способствует эффективной очистке отработавших газов в нейтрализа0 торе 28.When the shutter 6 is open, the engine runs normally. In this case, when an exhaust gas flows around the shutter in the area of its aerodynamic shadow, a vacuum forms, which is used to suck in the chemical agent. At the same time, the chemical agent, passage through channels 23.25 and 26, removes heat from the rod and damper, eliminating their overheating, the possibility of overclocking and increasing the service life of the device. At the same time, the chemical agent is heated, which increases its chemical activity and contributes to the effective purification of exhaust gases in the neutralizer 28.

Форма рабочей камеры 3 и наличие в ней заслонки 6 способствует интенсивной турбулизации потока выхлопных газов, что благопри тно вли ет не перемешивание ихThe shape of the working chamber 3 and the presence of a shutter 6 in it contributes to intensive turbulization of the exhaust gas flow, which favorably affects not mixing them

5 с подаваемым химреагентом. Это перемешивание продолжаетс  и в выпускной трубе 1, поэтому к моменту подхода газов к нейтрализатору 28 смесь оказываетс  подготовленной к соответствующей реакции5 with the supplied chemical reagent. This mixing also continues in the exhaust pipe 1, therefore, by the time the gases approach the catalyst 28, the mixture is prepared for the corresponding reaction

0 очистки. После нейтрализатора 28 очищенные газы через глушитель 2 вывод тс  в атмосферу. Выполнение каналов 25 заслонки 6 в зоне ее аэродинамической тени обеспечивает интенсивный подсос химреагента0 cleanup. After the converter 28, the cleaned gases are discharged through the muffler 2 to the atmosphere. The implementation of the channels 25 of the shutter 6 in the area of its aerodynamic shadow provides intensive suction of the chemical

5 и охлаждение штока, так как выход каналов располагаетс  в зоне разрежени  потока. Кроме того, при таком выполнении приливы 27 не увеличивают аэродинамического сопротивлений выпускного тракта при открытом положении заслонки 6, т.е. исключаетс 5 and stem cooling, since the outlet of the channels is located in the flow rarefaction zone. In addition, with this embodiment, the tides 27 do not increase the aerodynamic drag of the exhaust path when the shutter 6 is open, i.e. excluded

их возможное отрицательное вли ние на мощность двигател  в рабочем режиме.their possible negative effect on engine power in operating mode.

При торможении транспортного средства двигателем воздух подаетс  к пневмоци- линдру 13, который поворачивает заслонку 6, вызыва  перекрытие выпускной трубы 1. Одновременно перекрываетс  подача топлива в двигатель (устройство дл  этой цели на схеме не показано). Давление в выпускной трубе 1 перед заслонкой 6 возрастает и увеличивает сопротивление двигател  проворачиванию , что используетс  дл  торможени  транспортного средства. Каналы 25 при этом располагаютс  со стороны выходного отверсти  5 рабочей камеры 3, что ис- ключает возможность выброса выхлопных газов через них. При закрытом положении заслонки 6 подсос химреагента резко уменьшаетс , что приводит к более экономичному его расходованию, так как на ука- занном режиме при перекрытой подаче топлива подача химреагента не нужна.When the vehicle is braked by the engine, air is supplied to the pneumatic cylinder 13, which rotates the shutter 6, causing the exhaust pipe 1 to be blocked. At the same time, the fuel supply to the engine is shut off (the device for this purpose is not shown in the diagram). The pressure in the exhaust pipe 1 in front of the shutter 6 increases and increases the engine's resistance to rotation, which is used to brake the vehicle. The channels 25 are located on the side of the outlet 5 of the working chamber 3, which eliminates the possibility of exhaust exhaust through them. When the shutter 6 is in the closed position, the suction of the chemical reagent decreases sharply, which leads to its more economical consumption, since in this mode, when the fuel supply is shut off, the supply of the reagent is not necessary.

При таком выполнении достигаетс  дво кий положительный эффект: охлаждаютс  элементы устройства (шток и поворотна  за- слонка), что способствует повышению его надежности и срока службы, а отобранное у них тепло идет на подогрев химреагента (например, воздуха или аммиака) перед подачей его в устройство дл  очистки отрабо тавших газов, увеличивающий химическую активность упом нутого реагента и способствующий улучшению очистки выхлопных газов. Подвод реагента осуществл етс  за счет эжектировани  и не требует каких-либо In this embodiment, a two positive effect is achieved: the device elements (stem and rotary damper) are cooled, which helps to increase its reliability and service life, and the heat taken from them is used to heat the chemical (for example, air or ammonia) before feeding it to an exhaust gas purification device increasing the chemical activity of said reagent and contributing to an improvement in exhaust gas purification. Reagent is supplied by ejection and does not require any

22

принудительных нагнетателей. Рабоча  камера устройства создает турбулизацию потока и  вл етс  по сути естественным смесителем, в котором химреагент активно перемешиваетс  с выхлопными газами, что ускор ет протекание химической реакции их очистки. В этом про вл етс  эффект расширени  эксплуатационных возможностей предлагаемого устройства.forced blowers. The working chamber of the device creates a flow turbulence and is essentially a natural mixer in which the chemical agent is actively mixed with the exhaust gases, which accelerates the course of the chemical reaction of their purification. This is the effect of expanding the operational capabilities of the device of the invention.

Claims (2)

1. Устройство дл  дросселировани  выхлопа двигател  внутреннего сгорани  транспортного средства, имеющего источник химического реагента, содержащее выпускную трубу с рабочей камерой, входным, выходным отверсти ми и поворотной заслонкой , установленной в рабочей камере и закрепленной на штоке, имеющем привод от системы управлени , отличающеес  тем.что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей путем использовани  дл  очистки отработавших газов и повышени  надежности, шток выполнен с каналом, сообщенным одним концом с источником химического реагента, заслонка снабжена р дом дополнительных каналов, выполненных со стороны выходного отверсти  с возможностью сообщени  рабочей камеры с каналом штока.1. A device for throttling the exhaust of an internal combustion engine of a vehicle having a source of chemical reagent, comprising an exhaust pipe with a working chamber, an inlet, an outlet, and a rotary valve installed in the working chamber and mounted on a rod having a drive from a control system, characterized in . that, in order to expand operational capabilities by using exhaust gas for cleaning and increasing reliability, the rod is made with a channel communicated at one end with the source ohm chemical reagent, the damper provided with a number of additional channels house made from the outlet, with the working chambers communicate with the stem duct. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что канал штока выполнен аксиальным , шток снабжен набором радиальных отверстий , пересекающихс  с каналом штока и сообщенных с дополнительными каналами заслонки.2. The device according to claim 1, with the proviso that the rod channel is made axial, the rod is provided with a set of radial holes intersecting with the rod channel and communicated with additional damper channels. 9; . L9; . L