Catalytic converter as an element of flow resistance in engine exhaust system

• Autorzy: Żmudka Z. , Postrzednik S.

Warianty tytułu

PL

Konwertor katalityczny jako element oporu wypływu spalin w układzie wylotowym

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono główne problemy związane z eksploatacją konwertorów katalitycznych, w których realizowane są procesy obróbki spalin silnikowych mające na celu ograniczenie emisji substancji szkodliwych. W tym zakresie szczególną uwagę zwrócono na efektywność termochemiczną katalizatora oraz opory przepływu, jakie stawia on na drodze wypływu spalin z silnika, ponieważ zainstalowanie konwertora w układzie wylotowym zaocznie zmienia jego charakterystykę przepływową. Opór przepływu wywoływany przez konwertor traktowany jest jako opór miejscowy. Liczbę oporu obliczano wykorzystując model Darcy 'ego. Problematykę zilustrowano wynikami badań eksperymentalnych trójfunkcyjnego katalizatora zainstalowanego w układzie wylotowym silnika o zapłonie iskrowym typu 1170A1.046. Określono wzajemne zależności pomiędzy eksploatacyjnymi parametrami pracy silnika a warunkami przepływu spalin przez katalizator oraz jego skuteczność konwersji toksycznych składników spalin.

EN

Conversion rate of harmful substances is the principal parameter of catalyst work in respect of ecology. However, resistance of exhaust gas flow through the catalytic converter is also essential problem, apart from its chemical efficiency because fitting the catalyst in exhaust system alters flow characteristic of this system significantly. Flow resistance generated by converter is considered as a local resistance. Resistance number of the catalyst was calculated using Darcy model. The problems have been illustrated by results of experimental researches of three way catalytic converter installed in exhaust system of spark ignition engine (type 1170A1.046) and its basic analysis. Interdependence between operating parameters of engine work and conditions of exhaust gas flow through the catalyst was determined. Inquiries into relationship between flow and structural parameters of the converters were also made. Besides, specific emissions of toxic substances were investigated in the whole operation range of the engine before and after the catalyst. Thus, changes of the emission indices within the catalyst and conversion rates of the harmful substances were evaluated.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; konwertor katalityczny; spadek ciśnienia; miejscowy i liniowy opór przepływu; liczba oporu przepływu

EN

internal combustion engine; catalytic converter; pressure drop; local and linear flow resistance; resistance number

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, No. 1
• Strony: 207--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Żmudka Z.

autor

Postrzednik S.

• Silesian University of Technology Institute of Thermal Engineering Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Maus, W., Jumping the SULEV Hurdle with “Cascades”. Auto Technology 2, 2001.
• [2] Postrzednik, S., Termodynamika zjawisk przepływowych, Pol. Śl. Gliwice 1991.
• [3] Postrzednik, S., Żmudka, Z., Improvement if IC Engine Work by Modification its Thermodynamic Cycle. Proceedings of ECOS’2002, 15th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, Berlin 2002.
• [4] Żmudka, Z, Postrzednik, S., Characteristics and Diminishing of Gaseous Emission from Diesel Engine. International Journal of Applied Thermodynamics. International Centre for Applied Thermodynamics. Vol. 3 (No. 1), pp. 43-48, March 2000.
• [5] Żmudka, Z., Postrzednik, S., Ciesiołkiewicz, A., Evaluation of work parameters of oxidation catalysts in diesel engine exhaust system. Journal of KONES – Internal Combustion Engines. Vol. 10, No. 3 – 4. 2003.
• [6] Postrzednik, S., Żmudka, Z., Solid Material Porosity and the Method of its Determination (paper 4-10-1018). Proceedings of the 29th International Symposium on Combustion.Hokkaido University. Sapporo 2002.
• [7] Żmudka, Z., Postrzednik, S., Ciesiołkiewicz, A., Operation Aspects of Automotive Catalytic Converter Application. Proceedings of ECOS’2004, 17th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, Guanajuato, Mexico, 2004.