Устройство для очистки отработавших газов дизеля от сажи Советский патент 1992 года по МПК F01N3/02 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам снижения дымности отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания от сажи, содержащее корпус и размещенные в нем электроды, подсоединенные к источнику высокого напряжения, снабженное повышающим трансформатором, умножителем напряжения, компаратором, нагрузочным резистором, Г-образным фильтром, стабилизатором напряжения и электромагнитным клапаном. Электроды выполнены в виде двух пакетов изолированных друг от друга полуколец, один из пакетов через повышающий трансформатор и умножитель напряжения соединен с положительным полюсом последнего, а другой пакет - с его отрицательным полюсом, соседние полукольца каждого пакета соединены со вторичными обмотками повышающего трансформатора, а первичная обмотка последнего через нагрузочный резистор,Г-об- разный фильтр и стабилизатор напряжения связана с компаратором, выход которого подключен к обмотке электромагнитного клапана. Устройство снабжено источником сжатого воздуха, соединенным с электромагнитным клапаном и корпусом в котором установлен источник а-излучения.

Однако выполнение лектродов в виде двух пакетов изолированных друг от друга полуколец приводит к осаждению сажи только на внутренних торцах полуколец, снижая тем самым количество сажи, осаждаемой в зазорах между кольцами, что снижает эффективность очистки. Кроме того, при установке в корпус источника л- излучения возможен отрыв вещества, являющегося а -излучателем , потоком отработавших газов, что ухудшает экологические показатели устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности и экологической чистоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки отработавших газов дизеля от сажи, содержащем корпус с впускным и выпускным патрубками и размещенные в нем электроды, подсоединенные к источнику высокого напряжения, имеющему повышающий трансформатор, умножитель напряжения, компаратор, нагрузочный резистор, Г-образный фильтр, стабилизатор напряжения и электромагнитный клапан с обмоткой и источник сжатого воздуха, электроды выполнены в виде двух пакетов полуколец, соседние полукольца каждого пакета соединены с вторичными обмотками

повышающего трансформатора, а первичная обмотка последнего через нагрузочный резистор, Г-образный фильтр и стабилизатор напряжения связаны с компаратором.

выход которого подключен к обмотке электромагнитного клапана, соединенным с источником сжатого воздуха и корпусом, выполненным из изоляционного термостойкого материала. Полукольца одного пакета

0 установлены через один с полукольцами другого пакета с воздушным зазором между их боковыми поверхностями, полукольца каждого пакета соединены стержнями, на которых установлены изоляторы.

5Устройство снабжено выпрямителем и дополнительными электродами, выполненными в виде заостренных стержней, соединенных с умножителем напряжения, а выпрямитель и умножитель напряжения

0 связаны с высоковольтной обмоткой повышающего трансформатора, в корпусе впускного патрубка установлена шайба с наклонными отверстиями.

На фиг.1 - показано устройство для

5 очистки газов, общий вид: на фиг..2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2: на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2, на фиг.6 .- электрическая схема устройства.

0 Дизельный двигатель 1 снабжен компрессором 2, турбокомпрессором 3, содержащим наддувочный тракт 4, выхлопную трубу 5, на которой установлено устройство б для очистки отработавших газов от сажи. Кроме

5 того, двигатель содержит рессивер 7 пневматической системы трактора или автомобиля с предохранительным клапаном 8, электромагнитный пневматический клапан 9, соединительные трубопроводы 10. При

0 отсутствии на тракторе пневматической системы электромагнитный клапан 9 может быть соединен с наддувочным трактом 4 трубопроводом 11.

Устройство для очистки отработавших

5 газов от сажи состоит из корпуса 12, выполненного из изоляциояного термостойкого материала, крышек 13 и 14. электродов 15 и 16, выполненных в виде заостренных стержней, закрепленных на пластинах 17 и 18,

0 которые крепятся к корпусу 12 гайками 19 и 20(фиг.З). Внутри корпуса установлен пакет электродов, содержащий полукольца 21 - 24, причем полукольца 21 и 23 соединены между собой стержнем 25, а полукольца 22

5 и 24 - со стержнем 26. На стержнях 25 и 26 установлены изоляторы 27. которые изолируют торцы полуколец 22 и 24 от стержня 25, а торцы полуколец 21 и 23 - от стержня 26. Второй пакет полуколец 28 также установлен в корпусе 12 и конструктивно выполнен

аналогично. Стержни 25 и 26 закреплены на пластины 29, которые крепятся к корпусу 12 шпильками 30. Корпус 12 устройства соединен с выхлопной трубой 5 через уплотняющие прокладки 31. В крышке 13 установлены штуцер 32 для подвода сжатого воздуха и шайба 33 с наклонными отверстиями 34 для направления сжатого воздуха в зону дожита сажи.

Электрическая схема устройства состоит из повышающего трансформатора 35. состоящего из первичной обмотки 36, высоковолЬ тной обмотки 37, вторичных обмоток 38 kv39. выпрямителя 40, умножителя 41, напряжения, диода 42, нагрузочного резистора 43, прецизионного стабилитрона 44, регулировочного резистора 45, выпрямительного диода 46, резистора 47, конденсатора 48 (два последних образуют Г-образный фильтр), компаратора 49, нагрузочного резистора 50. обмотки 51, электромагнитного клапана 9. Корпус 12 содержит впускной 52 и выпускной 53 патрубки.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение от бортового генератора через загрузочный резистор 50 подведено к первичной обмотке 36 трансформатора 35. С высоковольтной обмотки 37 напряжение подводится к выпрямителю 40 и умножителю 41 напряжения. От выпрямителя 40 положительное напряжение подводится к пакету полуколец 21 - 24, а отрицательное - к пакету полуколец 28. За счет этого напряжения между полукольцами обоих пакетов создается электрическое поле высокой напряженности. От умножителя 41 напряжение подается к группам электродов 15 и 16, в результате между ними также создается электрическое-поле высокой напряженности. Частицы сажи, проходя в этом поле, получают положительный или отрицательный заряд, а затем заряженные частицы сажи, проходя в поле высокой напряженности пакетов полуколец 21 - 24 и 28, отклоняются к этим полукольцам, на которых сажа осаждается и накапливается в зазорах между боковыми поверхностями соседних полуколец.

От повышающей обмотки 38 трансформатора 35 переменное напряжение подводится к изолированным друг от друга полукольцам 22 и 24, а от повышающей обмотки 39 - к аналогичным полукольцам пакета 28. Переменное напряжение, снятое до резистора 50, выпрямляется диодом 42 и подается на нагрузочный резистор 43, стабилизатор напряжения, выполненный на основе прецизионного стабилитрона44. Параллельно стабилитрону 44 подключен регулировочный резистор 45, с подвижного контакта которого напряжение подается на вход А компаратора 49, Переменное напряжение, снимаемое после загрузочного рези- 5 стора 50. поступает на выпрямительный диод 46, нагрузочный резистор 47, подсоединенный к конденсатору 48. После Г-об- разного фильтра напряжение поступает на вход В компаратора 49. При помощи регули0 ровочного резистора 45 соотношение напряжений, поступающих на входы А и В компаратора, устанавливается таким, что при небольшом токе, проходящем через загрузочный резистор 50, компаратор 49 за5 перт, на его выходе устанавливается напряжение логического нуля, и электромагнитный клапан 9 закрывается.

При образовании мостика сажи между боковыми поверхностями полуколец 21 и 22

0 или 23 и 14 ток через нагрузочный резистор 50 резко возрастает, что приводит к изменению соотношений напряжений на входах А и В компаратора 49. Вследствие этого компаратор 49 опрокидывается, и на его выходе

5 появляется напряжение логической единицы, создающее ток через обмотку 51 электромагнитного клапана 9. достаточный для его открытия. Сжатый воздух из рессивера 7 пневматической системы трактора или

0 наддувочного тракта 4, через электромагнитный клапан 9, штуцер 32 (фиг.2), наклонные отверстия 34 шайбы 33 поступает внутрь устройства.

Большой электрический ток, проходя5 щий через мостики сажи между полукольцами, а также сжатый воздух, поступающий внутрь устройства, приводит к полному выгоранию сажи, накопившейся между полукольцами. Для подключения первичной

0 обмотки 36 трансформатора 35 на бортовом генераторе трактора или автомобиля делается дополнительный вывод до выпрямительных диодов, что позволяет питать трансформатор переменным током.

5

Формула изобретения 1. Устройство для очистки отработавших газов дизеля от сажи, содержащее корпус с впускным и выпускным патрубками,

0 электрод, размещенные в корпусе и подключенные к источнику напряжения, имеющему повышающий трансформатор и умножитель напряжения, компаратор, нагрузочный резистор. Г-образный фильтр,

5 стабилизатор напряжения, электромагнитный клапан с обмоткой и источник сжатого воздуха, причем электроды выполнены в виде двух пакетов полуколец, соседние полукольца каждого пакета соединены с вторичными обмотками повышающего

трансформатора, а первичная обмотка последнего через загрузочный резистор, Г-об- разный фильтр и стабилизатор напряжения сояэаны с компаратором, выход которого подключен к обмотке электромагнитного клапана, а последний соединен с источником сжатого воздуха корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и экологической чистоты, корпус выполнен из изоляционного термостойкого материала, полукольца одного пакета установлены через один с полукольцами другого пакета с зазором между их боковыми поверхностями, и полукольца

з

каждого пакета соединены стержнями, на которых установлены изоляторы.

2. Устройство поп.1.отличающее- с я тем, что оно снабжено выпрямителем и

дополнительными электродами, выполненными в виде заостренных стержней, соединенных с умножителем напряжения, а выпрямитель и умножитель напряжения связаны с высоковольтной обмоткой повышающего трансформатора.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю - щ е е с я тем. что в корпусе впускного патрубка установлена шайба с наклонными отверстиями.

23 27 25 б-б

2627

Фиг А

29

г9

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам снижения дымности отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, и повышает эффективность и экологическую чистоту. Во время 52 воздух 32 работы положительное напряжение подводится к пакету полуколец 21 - 24, а отрицательное - к пакету полуколец 28. Между полукольцами обоих пакетов создается электрическое поле высокой напряженности. На электроды 15 и 16 подается также напряжение. Частицы сажи, проходя в электрическом поле электродов 15 и 16, получают заряд и. проходя через поле высокой напряженности пакетов полуколец 21 -;24 и 28, отклоняются к этим полукольцам и осаждаются на них. Сжатый воздух из ре- ссивера через электромагнитный клапан, штуцер 32, наклонные отверстия 34 шайбы 33 поступает внутрь устройства и способствует выгоранию сажи. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. 8 W И 31