Способ нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

(21) 37 (22) 26 (46) 30 (71) Но Трудовог инженеро ен ту Красно железн (72) Г спортФед унова бенщи в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 47479/25-06.03.86, Бюл.восибирский оо Знамени инсдорожного траЕ. Мелиди, В.йдин, Л.Г. Лотров, Л.С. ГрМалов П.Т, Га Н.Н. Пе и Р,В.) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ОТРАХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГ Я 01221392 А СГОРАНИЯ путем их ионизации в нейтрализаторе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, поток газов завихряют на впускном участке нейтрализатора, разделяют его на три равных потока в разделительных патрубках нейтрализатора, потоки ионизируют плазмой тлеющего разряда, направленного перпендикулярно их движению, при помощи электродов, выполненных в виде провода и набора колец, установленных вдоль оси патрубков, причем первый потокобрабатывают отрицательной плазмой, второй- положительной, а третий - биполярной.еИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам длянейтрализации отработавших газовдвигателей внутреннего сгоранияЦель изобретения - повышение эффективности нейтрализации,На фиг. 1 изображено устройстводля реализации предлагаемого способа,общий вид; на фиг. 2 - то же, видсбоку; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; Она фиг. 4 - разрез А-А на фиг, 2. Устройство для реализации предлагаемого способа содержит входнойпатрубок 1, в котором размещен клапан 152 и соосно установлены завихритель3, разделяющие - средний патрубок 4и объединенные в нем между собойбоковые патрубки Ч и 6, в которыхразмещены разрядные электроды 7-9,сборник 10, на выходе которого установлены разрядные электроды 7-9,сборник 10, на вьгоде которого установлена заслонка 11, бункер 12, соединенный с входным патрубком 1 посредством канала 13, и выходной патрубок 14. Клапан 2 соединен посредством пружинно-рычажной связи 1 Ч с заслонкой 11. Каждый из.электродов 7-9выполнен в виде впрессованного встенки соответствующих патрубков колец 16 (электродов), покрытых диэлектриком, и установленного вдоль осипатрубка провода 17 (противоэлектрода), В местах размещения электродов7-9 разделяющие патрубки 4-6 выполне 35ны одинакового сечения из диэлектрического материала для обеспеченияобработки равного объема выхлопногогаза. Патрубки 4-6 связаны со сборником 10,. который в свою очередьсвязан с бункером 12 каналом 13. Впатрубке 4 к кольцевым разряднымэлектродам 16 и противоэлектроду 17подключено переменное высокое напряжение для создания биполярных тлею 45щих разрядов. В патрубке Ч к кольцевым. разрядным электродам 16 подключенр высокое выпрямленное напряжениеположительной полярности, а к противо 50электроду 17, выполненному в видепровода, - отрицательной, для создания положительных тлеющих разрядов,В патрубке 6 к кольцевым разряднымэлектродам 16 подключено высокоевыпрямленное напряжение отрицательной полярности, а к противоэлектроду17 - положительной, для созданияотрицательных тлеющих разрядов. Устройство работает следующим образом.На разрядные электроды 7-9 подают высокое напряжение, в результатечего возникает тлеющий разряд (от каждого кольца 16 к противоэлектроду 17), состоящий из сплошной завесы холодной плазмы (высокоионизированныйвоздух с концентрацией ионов всм =10- 10), При этом возле электрода 7 в патрубке Ч возникает положительный, возле электрода 8 в патрубке 4 биполярный, а возле электрода 9 в патрубке 6 отрицательный тлеющие разряды, направленные перпендикулярно осям патрубков и потокам газа.Выхлопные газы, содержащие вредные примеси, возникающие в результатесгорания воздушно-топливной смеси во время такта сжатия в двигателевнутреннегосгорания,поступают во входной патрубок 1 и в момент выхлопа газов, попадая на клапан 2, который под динамическим воздействием совершает по-, ступательное движение, при этом происходит перемещение пружинно-рычажной связи 1 Ч, которое вызывает разворот крыльев заслонки 11 навстречу потоку. При этом происходит перекрытие потока газов.Далее поток, проходя через завихритель 3, закручивается и возникающая при этом центробежная сила отбрасывает твердые частицы сажевых образований, несгоревшего топлива, масла и капель воды в пристенную часть входного патрубка 1, которые затем поступают по каналу 13 в бункер 12.Далее газовый поток поступает в разделяющие патрубки 4-6, причем пристенный поток, содержащий более крупные примеси, попадает в средний патрубок 4, а поток с меньшим содержанием примесей - в боковые патрубки Ч и 6. Это обусловлено тем, что под действием центробежных сил, возникающих при прохождении потока сквозь завихритель 3, крупные примеси сбрасываются в пристенную область, При этом в патрубке 4 молекулы окислов, ионизируясь и многократно перезарядившись, активно адсорбируют на крупных примесях а окислы азота, углерода и серы,взаимодействуя с отрицательным ионом гидроксила, получаемым воздействием тлеющего разряда на пары воды, образуют азотную, угольную и серную кислоты. Одновременно. в патДалее потоки из патрубков 4 - 6 поступают в сборник 10, где из-за увеличенного давления газов (перекрыт выход нейтрализатора заслонкой 11) происходит интенсивное смешивание положительно, отрицательно и биполярно ионизированных потоков газа, а также атомарно заряженных ионов, что приводит к более быстрому и более полному протеканию химичес 20 25 рубках 5 и 6 потоки с меньшим содержанием примесей обрабатывают соответвенно положительным и отРицательнымтлеющими разрядами. При этом происходит расщепление молекул до атомарного состояния, причем в патрубке 5молекул, легко приобретающих положительный заряд: окислов азота, воды,фканцерогенных и неканцерогенныхуглеводородов и др а в патрубке 106 - молекул, приобретающих отрица- .тельный заряд: кислорода, альдегидов,воды и др., что способтвует интенсивному протеканию химических реакцийпо нейтрализации и образованию нейтральных молекул и положительных иотрицательных ионов. кой реакции нейтрализации отработанных газов. При этом интенсифицируется процесс образования тяжелыхкомплексных ионов и заряженных аэрозолей, представляющих собой скопление нейтральных молекул или частицоколо молекулярного иона, вызванноеэлектрической поляризацией молекул.В результате практически все частицыоказываются возбужденными. При рекомбинации иона, образующего ядро комплекса, убыток энергии передаетсякакой-либо из молекул, составляющихоболочку комплексного иона. При рекомбинации положительных ионов с электронами или отрицательными ионами:образуются также активно возбужденныечастицы, что способствует коагуляциифазы выхлопа и нейтрализации егосреды, при этом фаза выхлопа, состоящая из капель воды, топлива, маслаи твердых частиц сажевых образований, адсорбирует на свою поверхностьоставшиеся вредные компоненты средывыхлопа и сбрасывается крыльямизаслонки 11 в бункер 12, нейтрализованная среда выхлопа поступает впатрубок 14.1221392 9 Эие Составитель 0 Техред Н.Бонк Редактор А. Реви акаэ 15 б сное 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,41 Т ВНИИПИ Государспо делам изоб 13035, Москва, Ж емцов Корректор Л. Пилипе аж 500 По енного комитета СССР тений и открытий 5, Раушская наб., д.