Устройство для снижения токсичности отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F01N9/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - снижение токсичности отработавших газов за счет повышения качества очистки.

Ча фиг. 1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 - вид на вращающуюся кассету со стороны источника света.

Двигатель 1 содержит мерную кювет 2 с противоположно расположенными окнами 3, в которую поступают отработавшие газы из выпускного трубопровода 4. Соосно с кюветой 2 рас- толожен источник 5 света и фотопри- 1емник 6, связанный с регистрирующим блоком 7. Между источником 5 света и кюветой 2 размещена вращающаяся кассета 8 с окнами, окно 9 - пустое для пропускания всего излучения, а |в других окнах установлены интерференционные фильтры 10« каждый из которых пропускает излечение на одной из длин волн, на которых поглощают излучение компоненты отработавших газов (СО, С02 , NO, М02, SO ) Рядом с каждым из фильтров 10 выполнены окна с интерференционными фильтрами 11, пропускающими излучение на динах волн, на 10-15% отличающихся JOT длины волны соседнего фильтра 10. Вращающаяся кассета 8 содержит кон7 такт 12, который при вращении кассеты 8 замыкает или размыкает электрическую связь между регистрирующим блоком 7 и первым, вторым и третьим органами 13-15 управления к обмоткам электромагнитов 16, сердечники 17 которых связаны с запорным органом 18, перекрывающим одно или несколько ответвлений 19 от основного выпускного трубопровода 4, в которых установлены устройства 20 снижения выбросов токсичных веществ (например, нейтрализаторы с соответствующими набивками, катализаторами или нейтрализующими растворами), а также с запорным органом 2 системы рециркуляции и органом 22 подачи антитоксичных присадок к топливу из бака 23.

Устройство работает следующим образом.

Отработавшие газы из трубопровода 4 поступают в кювету 2. При вращее

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нии кассеты 8 излучение от источника 5 света проходит через окна 9 и попадает на фотоприемник 6. Так как свет на определенной длине волны поглощается не только данным веществом, но и твердыми сажевыми частицами, поглощающими излучение во всей области спектра, то сигнал, соответствующий разности падения прозрачности среды и, при прохождении света через парные фильтры, где в одном случае излучение поглощается только данным веществом и сажей, в другом - только сажей, будет соответствовать концентрации данного вещества, т.е. если известны Д., , на которой данное вещество поглощает излучение, и At, на которой данное вещество свет не поглощает, то по разнице сигналов можно определить концентрацию данного вещества

1А1.1в(ГКАЛй + )

-кл|С5,}

ЧГ1 1

где 10 - исходная интенсивность излучения ;

I.I, - интенсивность излучения, и, AI

воспринимаемая фотоприемником;

cj - концентрация вещества; ,} Sj - концентрация сажи;

К, - коэффициент поглощения из- А1

лучения данным веществом на

длине волны А,;

К , Кд- коэффициенты поглощения из- 1 лучения сажей на длинах волн Л, и А4 .

Так как Д, и Ла очень близки, то К К Л, , следовательно, по разности показаний можно определить концентрацию искомого вещества. При прохождении излучения через пустое окно 9, пропускающее свет, блоком 7 регистрируется дымность отработавших газов. При прохождении света через фильтры 10, выделяющие длины волн, характерные для компонентов отработавших газов, и фильтры 11, выделяющие близкие к ним длины волн, пропорциональный изменению светового потока электрический сигнал, снимаемый с фотоприемника 6, усиливается и регистрируется блоком 7, который может быть установлен в кабине водителя. Кроме регистрирования цымности и токсичности обработавших газов, позволяющего судить о техническом состоянии двигателя 1, блок 7 передает сигнал от фотоприемника 6 органам 13 управления, отрегулированным таким образом, что в случае превышения определенной концентрации данного вещества включается

их рециркуляции, фильтр, орган регулирования состава топлива и первый блок управления, причем датчик связан с последним через блок первый управления, отличающееся тем, что, с целью снижения токсичности, за счет повышения качества очистки, устройство содержит систему

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано для снижения токсичности отработавших газов и позволяет диагностировать двигатель по многим компонентам отработавших газов, а также поддерживать заданную им концентрацию. При увеличении концентрации данного компонента сигнал от излучения, воспринимаего фотоприемником 6 на определенной длине волны, определяемой интерференционным фильтром во вращающейся кассете 8, поступает к органам управления 13, 14, 15, сблокированным с запорными органами систем снижения токсичности 18, 21 и 22. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

устройство снижения его выбросов. На- ю поцачи антитоксичных присадок к топпример, при измерении в отработавших хгазах концентраций СО, что соответствует определенному положению кассеты 8, при котором контакт 12 замыкает связь между блоком 7 и первым, вторым или третьим органом 13, 14 и 15 управления. В случае превышения концентрации СО срабатывает реле времени органа 15 управления, что вызывает втягивание соответствующего сер- 20 ми пропускающими излучение на опредечника 17 и поворот запорного органа 18. В этом случае отработавшие газы поступают в ответвление 19 трубопровода 4 и проходят через нейтрализатор, снижающий выбросы СО. Время 25 срабатывания реле соответствует времени одного оборота кассеты 8. Поэтому, если при следующем измерении концентрации СО ее значение меньше критической, то реле размыкает цепь, gg подпружиненный сердечник 17, возвра- щается в исходное положение, поворачивая запорный орган 18, который перекрывает ответвление 19 трубопровода 4. При положении кассеты 8, соответствующем измерению концентраций оксидов азота, контакт 12 замыкает цепь с вторым органом 14 управления и электромагнитом, сердечник 17 которого связан с органом 4 регулирования рециркуляции, а при измерении концентрации COi или дымности контакт 12 замыкает цепь, связанную с органом 22, открывающим доступ в топливную сйсте- 45 му присадки, снижающей выбросы оксидов серы и сажи.

35

40

деленной длине волн, фильтры установлены во всех окнах кассеты, кроме одного, кассета размещена между источ ником излучения и мерной кюветы, фотоприемник через регистрирующий блок и кассету связан с блоками управления, а последние подключены к электромагнитам, причем запорный орган системы рециркуляции отработавших газов связан с сердечником электромагнита, подключенного к второму блоку управления.

Ф

ормула изобретения . 1. Устройство для снижения токсичности отработавших газов двигателя внутреннего сгорания с выпускным трубопроводом, содержащее датчик состава отработавших газов, систему

ливу, запорный орган системы рециркуг ляции отработавших газов, второй и третий блоки управления, электромагниты с сердечниками, датчик состава отработавших газов выполнен в виде мерной клюветы, источника светового излучения, фотоприемника, регистрирующего блока, вращающейся кассеты с окнами и интерференционными Лилыра5g 5

5

0

0

деленной длине волн, фильтры установлены во всех окнах кассеты, кроме одного, кассета размещена между источником излучения и мерной кюветы, фотоприемник через регистрирующий блок и кассету связан с блоками управления, а последние подключены к электромагнитам, причем запорный орган системы рециркуляции отработавших газов связан с сердечником электромагнита, подключенного к второму блоку управления.

ffl

10

11

Фиг. I