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 выбросов сажи и вредных веществ.
Известно устройство для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания содержащее систему питания, блок управления, две камеры, соединенные между собой, в одной из камер установлены форсунки для подачи нейтрализующего раствора, а другая выполнена в виде центробежного каплеуловителя, содержащего завихритель и трубу слива жидкости, причем 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. [Патент РФ 83292 Устройство для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, заявка №2008148586 от 09.12.2008, выдан 27.05.2009, бюл №15]
Недостатком является низкое качество захвата каплями нейтрализующего раствора вредных компонентов отработавших газов и сажевых частиц.
Известно устройство для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания состоящее из жидкостного нейтрализатора, принятое за прототип, состоящее из аэрозольной камеры, установленной за выхлопным коллектором, и центробежным каплеуловителем, содержащим выпускной патрубок; электронный блок управления, содержащий две времязадающие цепи, интегральный блок-таймер, датчик положения коленчатого вала, блок-измеритель температуры, операционный усилитель, формирователь тока заряда; жидкостной насос, бак с нейтрализующим раствором, источник тока, ключ, форсунки, трубки для подачи раствора [Патент РФ 86665. Устройство для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, заявка 2009113715 от 14.04.2009, опубл. 10.09.2009 г. бюл. №25].
Недостатком является низкая степень захвата каплями нейтрализующего раствора вредных компонентов отработавших газов и сажевых частиц.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности работы устройства для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, устанавливаемых на мобильных энергетических средствах, от выбросов сажи и вредных веществ.
Техническое решение заключается в улучшении экологических показателей дизельного двигателя внутреннего сгорания, снижении выбросов сажи и вредных веществ в атмосферу, за счет введения в устройство системы, ионизирующей отработавшие газы и нейтрализующий раствор для повышения сорбирующей способности нейтрализующего раствора.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, содержащее систему питания, блок управления, включающий в себя две времязадающие цепи, подключенные к блоку-таймеру, датчик положения коленчатого вала, блоком-измерителем температуры, связанным со входом времязадающей цепи через введенные операционный усилитель, блок-формирователь тока заряда и две камеры, в одной из которых установлены форсунки для подачи нейтрализующего раствора, а другая выполнена в виде центробежного каплеуловителя, содержащего завихритель и трубу слива жидкости, причем во впускном патрубке аэрозольной камеры установлен ионизирующий контур, а в баке нейтрализующей жидкости установлен электрод, положительно заряжающий нейтрализующий раствор.
Полезная модель поясняется фигурой:
фиг. 1 - схема устройства.
Устройство состоит из датчика положения коленчатого вала 1, двух времязадающих цепей 2, 17, интегрального блок-таймера 3, выхлопного коллектора 4, аэрозольной камеры 5, ионизирующего контура 21, трубок 6, форсунок 7, бака с нейтрализующим раствором 8, жидкостного насоса 9, центробежного каплеуловителя 10, жидкостного нейтрализатора 11, выпускного патрубка 12, блока измерителя температуры 13, формирователя тока заряда 14, электронного блока управления 15, операционного усилителя 16, ключа 18, источника тока 19, блока питания ионизатора (блока зарядки) 20 и положительного электрода бака нейтрализующего раствора 22.
Устройство работает следующим образом.
Отработавшие газы от дизельного двигателя поступают из выхлопного коллектора 4 во внутреннюю полость аэрозольной камеры 5 жидкостного нейтрализатора 11. При подаче питающего напряжения на вход электронного блока управления 15, интегральный блок-таймер 3 начинает генерировать электрический сигнал заданной длительности, зависящей от номинала элементов времязадающих цепей 2 и 17. Одна из времязадающих цепей 2 задает длительность импульса, определяющего время нахождения форсунок 7 в закрытом состоянии. Вторая времязадающая цепь 17 задает длительность импульса, определяющего время нахождения форсунок 7 в открытом состоянии. Интегральный блок-таймер 3 электронного блока управления 15 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 3, после чего, интегральная микросхема-таймер, являющаяся основным его элементом, генерирует периодический колебательный сигнал, передаваемый форсункам 7. Одновременно, с подачей питающего напряжения на электронный блок управления 15, осуществляется подача питающего напряжения на жидкостной насос 9, который нагнетает нейтрализующий раствор под давлением к форсункам 7 и затем во внутреннюю полость впускного патрубка аэрозольной камеры 5. При прохождении отработавших газов через впускной парубок аэрозольной камеры 5 происходит взаимодействие с ионизирующим контуром 21, который заряжает их отрицательным зарядом. Далее происходит интенсивный захват вредных веществ каплями нейтрализирующего раствора подаваемого форсунками 7. Причем сажевые частицы, выступающие в роли ядер конденсации для нейтрализирующего раствора также коагулируют в более крупные образования и эффективнее сепарируются из потока отработавших газов в центробежном каплеуловителе 10. При изменении температуры очищенных отработавших газов, проходящих через выпускной патрубок 12 и контактирующих с блоком-измерителем температуры 13, что может являться следствием несоответствия количества нейтрализующего раствора, продающегося в аэрозольную камеру 5, количеству отработавших газов, блок-измеритель температуры 13 изменяет напряжение на своих выводах. Операционный усилитель 16 усиливает сигнал от блока-измерителя температуры 13, после чего его выходное напряжение преобразуется в ток при помощи блока-формирователя тока заряда 14. Ток с выхода блока-формирователя тока заряда 14 подается на вход времязадающей цепи 17, определяющей время нахождения форсунок 7 в открытом состоянии. В зависимости от величины тока, протекающего во времязадающей цепи 17, интегральный блок-таймер 3 изменяет время нахождения форсунок 7 в открытом состоянии и как следствие изменяет количество поступающего в единицу времени нейтрализующего раствора.
Использование предлагаемой полезной модели позволит повысить эффективность работы устройства для очистки отработавших газов, что в свою очередь позволит улучшить экологические показатели дизельного двигателя, снизив выбросы сажи и вредных веществ в атмосферу.