Способ нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК F01N3/10 

Кроме того/ в корпусе установлена нейтрализующая набивка. Причем нейтрализующая набивка выполнена в виде свернутой в рулон про волочной сетки. Скорость цепных реакций горения определяется концентрацией активных центров. Высокоэнергетичными активны ми центрами являются ионь, свободные радикалы, электроны, активные атомы молекулы. Источниками активных части является предварительная электрическая обработка смеси отработавших газов со вторичным воздухом в п,остояы юи электрическом поле и коронный разряд. Наиболее эффективной формой его организации является..коронный разряд, созданный пульсирующим высоким напрялсением с крутым V фронтом импульса. Это объясняется тем, тех же энергетических затрат ах,, что и при постоянном напряжении, прш1енение пульсирующего напряжения с крутым фронт.см импульса (в силу закономерностей, выяснен ных газовой электрохимией) дает . больший эффект, так как при импульс ном коронном разряде прямое протека ние химических реакций (в данном случае окисления пpoдkyтoв неполного Сгорания) будет значительно преобла датё над обратным. Эффективность ре акции окисления продуктов неполного сгорания значительно усилится, если заряженным частицам будет сообщена дополнительная кинетическая энергия Это повысит их реакционную способность. Для увеличения кинетической энергии заряженных частиц.при минимальных энергетических затратах используется дополнительное постоян ное электрическое поле высокой напряженности и вихревое электромагнитное поле. При этом постоянное электрическое поле высокой напряжен ности увеличивает поступательную скорость заряженных частиц, которые двигаясь от коронирующего электрода к некоронирующему, передают импульс нейтральным частицам газа. Это вызывает, возбуждение нейтральных атомов и молекул, образование свобод ных радикалов, т.е. образование, дополнительных активных центров химической реакции. Кроме .того, это вы-. зывает ускоренно движение частиц нейтрального газа, т.е. электрический ветер.ч,, L Воздействие вихревого электромагнитного поля на заряженные частицы вызовет увеличение их колебательных скоростей, при этом разноименно заряженные частицы движутся по сложным круговыгл траекториям в противополож ных направлениях, что уменьшает их поступательную скорость и соответст венно увеличивает время их пребьшани в зоне активных химических реакций с сохранением высоких кинетических энергий. Все это позволит лучше использо-. вать активные центры химических реакций и повысить эффективность нейтрализации отработавших газов, в результате которых происходит рекомбинация заряженных частиц. Для дальнейшего повышения эффективности нейтрализации отработавших газов и устранения статической электризации выпускной системы заряженными частицами, унесенными из зоны действия вихревого электромагнитного поля потоком нейтрального газа, , производится рекомбинация оставшихся заряженЖисчастиц, утилизация тепла идожигание продуктов неполного сгорания на металлической поверхности. Яа фиг. 1 изображен характер пульсирующего высокого напряжения, которое пригленяется для создания коронного разряда; .на фиг. 2 устройство для осуществления предлагаемого способа. Устройство представляет собой корпус 1, изготовленный из термостойкого диэлектрика. В корпусе 1 помещены дополнительные электроды 2 в виде многослойной сетки и дополнительный электрод 3 в виде металлического кольца, помещенного в изоляторе, основной электрод 4 в виде острий и основной электрод 5 в виде металлического кольца, нейтрализующая набивка - б.в. виде проволочной сетки, свернутой в рулон..Снаружи корпуса 1 между основными электродами 4 и 5 размещена электромагнитная обмоТка 7. При работе устройства на основные электроды 4 и 5 подается пульсирующее высокое напряжение с крутым фронтом импульса, достаточное для зажигания коронного -разряда в потоке отработавших газов со вторичным воздухом, на дополнительные электроды 2 и 3 подается высокое напряжение .с постоянной характеристикой, достаточное для эффективного ускорения заряженных частиц. На электромагнитную обмотку 7 подается низкое напряжение с переменной характеристикой. Предварительно перемещенные со втотичным воздухом отработавшие газы поступают .в устройство, при этом они 1редварительнр обрабатываются электрическим полем при прохождении, CKBoei. многослойную сетку дополнительного электрода 2, затем попадают в зону коронного разряда у основного электрода 4. в результате часть молекул,газа ионизируется или воз.буждается .Заряженные частицы в потоке газа ускоряются s результате влияния электрода 4 и дополнительно-, го электрода 5, вызывая электрический ветер. Одновременно на заряженные частицы действует вихревое магнитное поле электромагнитной обмотки 7. В целом газ в устройстве электро чейтрален. Раэноаменно заряженные .частицы под действием вихревого маг нитного поля движутся.в противополо ных направлениях. При этсм улучшает распределение активных центров хими ческой реакции по объему устройства увеличивается их кинетическая энерги и время пребывания в зоне активных химических, процессов.Это приводит к более энергичному 11оотеканию хими ческих реакций по не.йтрализации про , тов .неполного сгорания. Кроме того, при взаимных столкновениях раэноюлен но заряженных частиц происходит их рекомбинация, которая сопровождается появлением новых активных частиц и ;| выделением энергии, затраченной на иойизацию атомов и молекул,Это также (активизирует хищнические реакции по нейтрализации отработавших газов. После этого поток газа сквозь основной 5 и дополнительный 3 электрода попадает на нейтрилизующую набивку б, которая способствует рекомбинации унесенных потоком газа заряженных частиц и устранению статической электризации выпускной системы, утилизации тепла отработавших газов, а также дополнительной нейтрализации продуктов неполного сгорания. Для уменьшения гидродинамических потерь и улучшения контакта отработавших газов с нейтрализуницей набивкой она выполнена в виде проволочной сетки, свернутой в рулон. Для предотвращения электрического разряда дополнительного электрода 3 на нейтрализующую набивку б он помещен в фарфоровый изолятор. В то же время дополнительный электрод 3 препятствует разряду одноименно заряженного основ ного электрода 5 на нейтрализунлцую набивку б. Предлагаемый способ нейтрализации отработавших газов и устройство для его осуществления позволяют при возникновении электрического BieTpa, , совпадающего по направлению с направ лением потока газа, увеличить скорость потока на 100-150 см/с и таким образом уменьшить противодавление на выпуске. Это позволит снизить расход топлива и затраты мощности. Кроме того, этот способ нейтргшиз.ации позволит снизить содержание продукта неполного сгорания. Формула изобретения 1. Способ нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего его- . рания путем электромагнитного и термического воздействия на смесь отработавших газов со вторичным воздухом, 0тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нейтрализации, смесь отработавших газов со вторичный воздухом предварительно отрабатывают в постоянном электрическом поле,-затем воздействуют на смесь коронным разрядом, после чего заряженные частицы смеси направленно ускоряют в постоянно электрйческом поле высокой напряженности, затем воздействуют вихревым электромагнитным полем, йосле tero снимают статическую электризацию . 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее корпус, основные и дополнительные электроды, размещенные в корпусе, и электромагнитную обмотку, установленную на корпусе, отличающееся тем, что основные электроды выполнены: первый в виде острий и второй - в виде металлического кольца. 3. Устройство по п. 2, отличаю щ е е с я тем, что дополнительные электроды выполнены: первый в виде .МНОГОСЛОЙНОЙ сетки и второй - в виде изолированного металлического кольца. 4. Устройство по п. 2 и 3, Отличающееся тем, что электромагнитная обмотка размещена на корпусе в зоне между первым и ВТО1ЯЛМ основными электродами. 5.Устройство по п. 2-.4, отличающееся тем, что в корпусе установлена нейтрализующая на- . бивка. б. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что нейтрализующая набивка выполнена в виде свернутой в рулон проволочной сетки.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3936280, кл.55-3, 1976.

i,