УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к системам очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, и может быть использована в выпускной системе дизельных двигателей, для снижения выброса сажи и вредных веществ.
Известно устройство для снижения токсичности выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, в котором выхлопные газы от двигателя поступают в камеру, в которой обрабатываются электрическими импульсами высокого напряжения от блока тиристорного зажигания и затем водяной аэрозолью от впрыскивателя. Влагу с растворенными в ней примесями конденсируют на пластине и собирают в отстойной емкости, сажу собирают на сетке вблизи электродов и систематически удаляют, а очищенные выхлопные газы выпускают в окружающую среду. [Авторское свидетельство СССР №1188343 кл. F01N 3/08, 1983]
Недостатком такой конструкции является низкая степень очистки от вредных веществ, содержащихся в отработавших газах, вследствие высокой скорости потока отработавших газов проходящих через электроды и впрыскиватель аэрозоли, что значительно уменьшает число заряженных и обработанных аэрозолью сажевых частиц.
Известно устройство для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, принятое в качестве прототипа, содержащее две камеры, одна из камер представляет собой центробежный каплеуловитель, содержащий впускной и соосный выпускной патрубки, завихритель, трубу слива жидкости, причем перед каплеуловителем установлена аэрозольная камера, расположенная по ходу движения газов, содержащая впускной и соосный выпускной патрубки конической формы, причем во впускном патрубке коаксиально установлен завихритель лопаточного типа, а в корпусе камеры установлены форсунки для подачи аэрозоля, при этом между
камерами установлен эжектор, [Патент на полезную модель №77353 кл. F01N 3/02, 2008]
Недостатком такой конструкции является недостаточное качество очистки отработавших газов от вредных веществ, вызванное отсутствием у устройства возможности автоматически изменять количество нейтрализующего раствора, поступающего в аэрозольную камеру, при изменении режима работы двигателя.
Задача на решение которой направлена полезная модель и технический результат от ее использования заключается в повышении эффективности работы устройства для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, устанавливаемых на мобильных энергетических средствах, от выбросов сажи и вредных веществ.
Технический результат от использования полезной модели заключается в улучшении экологических показателей дизельного двигателя внутреннего сгорания, снижения выброса сажи и вредных веществ, за счет введения в устройство системы, отслеживающей режим работы двигателя и корректирующей в зависимости от полученных данных режимы работы устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, содержащем систему питания, блок управления, две камеры, соединенные между собой, в одной из которых установлены форсунки для подачи нейтрализующего раствора, а другая выполнена в виде центробежного каплеуловителя, содержащего завихритель и трубу слива жидкости, блок управления, подключенный к датчику положения коленчатого вала, содержит две времязадающие цепи, соединенные с блоком - таймером, который, через резисторную сборку, подключен к блоку ключей, выходы которого связаны с форсунками, имеющими соединение с жидкостным насосом.
Целесообразно во времязадающей цепи, определяющей время нахождения форсунки в открытом состоянии, в качестве времязадающего элемента использовать резистивный датчик положения регулятора.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено схематическое изображение устройства для очистки отработавших газов.
Устройство состоит из жидкостного нейтрализатора 12, содержащего аэрозольную камеру 5, установленную за выхлопным коллектором 4, эжектора 10 и каплеуловителя 11, датчика положения регулятора 6, электронного блока управления 19, содержащего две времязадающие цепи 2, 17, интегрального блока-таймера 18, блока ключей 13, резисторной сборки 14, датчика положения коленчатого вала 1, жидкостного насоса 9, бака с нейтрализующим раствором 8, источника тока 16, ключа 15, форсунок 7, металлических трубок 3.
Устройство работает следующим образом. Отработавшие газы дизельного двигателя поступают из выхлопного коллектора 4 в аэрозольную камеру 5 жидкостного нейтрализатора 12, где поток проходит обработку нейтрализующим раствором посредством форсунок 7. При подаче питающего напряжения на вход электронного блока управления 19, блок таймер 18 начинает генерировать электрический сигнал заданной длительности, зависящей от номинала элементов времязадающих цепей 2, 17 внешних резисторов и конденсаторов. Одна из времязадающих цепей 2 задает длительность импульса, определяющего время нахождения форсунок 7 в открытом состоянии. Вторая времязадающая цепь 17 задает длительность импульса, определяющего время нахождения форсунок 7 в закрытом состоянии. Цепь 17 включается в работу только в случае отсутствия или неисправности электромагнитного датчика положения коленчатого вала 1 двигателя, подключаемого к электронному блоку управления 19 и установленному на корпусе двигателя. Блок таймер 18 электронного блока управления 19 вырабатывает сигналы на основании опорных импульсов, получаемых от датчика положения коленчатого вала 1, которые образуются
при прохождении метки, закрепленной на венце маховика коленчатого вала, на некотором расстоянии от датчика 1. Опорный импульс поступает на входной компаратор блока таймера 18, после чего, интегральная микросхема-таймер, являющаяся основным его элементом, генерирует периодический колебательный сигнал, который, пройдя через резисторную сборку 14, поступает на вход микросхемы блока ключей 13. Блок ключей 13, при поступлении сигнала, замыкает свои выходы на землю, открывая тем самым транзит току, от источника питания 16, питающему обмотки электромагнитов форсунок 7. После завершения прохождения сигнала, блок ключей 13 размыкает свой выход с землей и прекращает питание обмоток форсунок 7, до поступления следующего импульса. Одновременно, с подачей питающего напряжения на электронный блок управления 19, осуществляется подача питающего напряжения на жидкостной насос 9, установленный в бачке с нейтрализующим раствором 8. Жидкостной насос 9 соединен с форсунками 7 металлическими трубками 3, посредством которых непрерывно осуществляется подача нейтрализующего раствора к форсункам 7 и затем во внутреннюю полость аэрозольной камеры 5, где происходит его взаимодействие с отработавшими газами.
Для компенсации недостаточной степени очистки отработавших газов, при работе двигателя в режиме повышенной перегрузки, времязадающая цепь 2, определяющая время нахождения форсунки в открытом состоянии, содержит потенциометрический датчик положения регулятора 6 топливного насоса. Ползунок датчика 6, жестко связанный с основным рычагом регулятора (на чертеже не показан), при его перемещении, в случае возникновения перегрузки, изменяет сопротивление датчика 6 и всей времязадающей цепи 2, за счет чего блок таймер 18 увеличивает время нахождения форсунки 7 в открытом состоянии и как следствие увеличивает количество поступающего в единицу времени нейтрализующего раствора.
Использование предлагаемой полезной модели позволит улучшить эффективность работы устройства для очистки отработавших газов, что в
свою очередь позволит повысить экологические показатели дизельного двигателя, снизить выбросы сажи и вредных веществ в атмосферу.