Пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів

Пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, що містить корпус, виконаний із з'єднаних між собою СПІВВІСНО вхідної, проміжних та вихідної муфт, фільтруючі елементи, розміщені усередині корпуса між вхідною і вихідною муфтами, та стяжні болти, при цьому проміжні муфти мають циліндричну форму, стикові частини вхідної та вихідної муфт мають циліндричну форму, вхідна, проміжні та вихідна муфти виконані із жаростійкого матеріалу та містять відливи з пазами, розташовані на ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні муфт, стяжні болти розміщені у зазначених пазах, на внутрішній поверхні проміжних муфт виконані кільцеві посадочні проточки для встановлення фільтруючих елементів, а фільтруючі елементи виконані як суцільний диск з керамічної пористої піни, який відрізняється тим, що на вихідному патрубку вихідної муфти встановлений додатковий пристрій, який реагує на зменшення тиску відпрацьованих газів, зв'язаний з сигнальною лампочкою та джерелом живлення за допомогою електричного дроту, а фільтруючі елементи розташовані із зазором один до одного в порядку зменшення пор керамічної піни, при цьому першим від вхідної муфти встановлений фільтруючий елемент, який затримує частинки сажі розмірами від 0,3 до 0,5 мкм, а останнім встановлений фільтруючий елемент, який затримує частинки сажі середньої дисперсності розмірами до 0,1 мкм Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема, до пристроїв для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів від шкідливих речовин Відомий пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який містить корпус з вхідним і вихідним патрубками і з розміщеним усередині зазначеного корпуса фільтруючими елементами /1/ Недоліком відомого пристрою для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів є його неспроможність до регенерації, тобто після забруднення фільтруючого пакету сажовими викидами весь фільтруючий елемент підлягає викиданню разом із нерозумним корпусом приладу До недоліків відноситься й те, що практично неможливо визначити, коли фільтруючий елемент засмітився, що може здійснювати протитиск на виході відпрацьованих газів і впливати, тим самим, на роботу двигуна Найбільш близьким технічним рішенням, обраним за прототип, є пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який містить корпус, виконаний із з'єднаних між собою за подовжньою віссю вхідної, проміжних та вихідної муфт, фільтруючі елементи, розміщені усередині зазначеного корпуса між вхідною і вихідною муфтами, та стяжні болти, при цьому проміжні муфти виконано циліндричної форми, стикувальні частини вхідної та вихідної муфт виконано аналогічної циліндричної форми, зазначені вхідна, проміжні та вихідна муфти виконано з жаростійкого матеріалу та такими, що містять відливи, розташовані на ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні зазначених муфт, з пазами, стяжні болти виконано розміщеними у зазначених пазах, на внутрішній поверхні проміжних муфт виконано кільцеві посадочні проточки для встановлення фільтруючих елементів, а зазначені фільтруючі елементи виконано у вигляді суцільного диску з керамічної піни, що має пори 121 До недоліків відомого пристрою для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який обрано за прототип, відноситься те, що після забруднення фільтруючого пакету сажовими викидами весь фільтруючий елемент підлягає викиданню разом із нерозумним корпусом приладу, відбувається нерівномірне забруднення фільтрую ю ^00 00 ю 58845 чих елементів в залежності від їх розміщення від вхідного патрубка до вихідного, а також неможливо визначити, коли фільтруючий елемент засмітився, що може здійснювати протитиск на виході відпрацьованих газів і впливати, тим самим, на роботу двигуна В основу винаходу поставлена задача шляхом усунення недоліків прототипу забезпечити підвищення технологічних і експлуатаційних характеристик пристрою Суть винаходу в пристрої для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який містить корпус, виконаний із з'єднаних між собою за подовжньою віссю вхідної, проміжних та вихідної муфт, фільтруючі елементи, розміщені усередині зазначеного корпуса між вхідною і вихідною муфтами, та стяжні болти, при цьому проміжні муфти виконано циліндричної форми, стикувальні частини вхідної та вихідної муфт виконано аналогічної циліндричної форми, зазначені вхідна, проміжні та вихідна муфти виконано з жаростійкого матеріалу та такими, що містять відливи, розташовані на ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні зазначених муфт, з пазами, стяжні болти виконано розміщеними у зазначених пазах, на внутрішній поверхні проміжних муфт виконано кільцеві посадочні проточки для встановлення фільтруючих елементів, а зазначені фільтруючі елементи виконано у вигляді суцільного диску з керамічної піни, що має пори, полягає втому, що на вихідному патрубку вихідної муфти встановлено додатковий пристрій, який реагує на зменшення тиску відпрацьованих газів, зв'язаний з сигнальною лампочкою та джерелом живлення за допомогою електричного дроту, а фільтруючі елементи розташовані з зазором один до одного в порядку зменшення пор зазначеної керамічної піни Суть винаходу полягає І в том)', що першим від вхідної муфти встановлюється фільтруючий елемент, який затримує часточки сажі розмірами від 0,3 до 0,5мкм, а крайнім встановлюється фільтруючий елемент, який затримує часточки сажі середньої дисперсності розмірами до 0,1 мкм Порівняльний аналіз технічного рішення, яке заявляється, п прототипом, дозволяє зробити висновок, що пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який заявляється, відрізняється тим, що на вихідному патрубку вихідної муфти встановлено додатковий пристрій, який реагує на зменшення тиску відпрацьованих газів, зв'язаний з сигнальною лампочкою та джерелом живлення за допомогою електричного дроту, а фільтруючі елементи розташовані з зазором один до одного в порядку зменшення пор зазначеної керамічної піни, при цьому першим від вхідної муфти встановлюється фільтруючий елемент, який затримує часточки сажі розмірами від 0,3 до 0,5мкм, а крайнім встановлюється фільтруючий елемент, який затримує часточки сажі середньої дисперсності розмірами до 0,1 мкм Таким чином, пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який заявляється, відповідає критерію винаходу «новизна» Суть винаходу пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на фіг 1 показана конструктивнокомпонувальна схема пристрою для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який заявляється Пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів (див фіг 1) містить корпус, виконаний із з'єднаних між собою за подовжньою віссю вхідної 1, проміжних 2 та вихідної 3 муфт, фільтруючі елементи 4, розміщені усередині зазначеного корпуса між вхідною 1 і вихідною 3 муфтами, та стяжні болти 5 Муфти 1, 2 та 3 виконано циліндричної форми Як варіант конструктивного виконання в корпусі пристрою встановлюється не менше трьох муфт Стикувальні частини 6 вхідної 1, проміжних 2 та вихідної 3 муфт виконано аналогічної циліндричної форми Зазначені вхідна 1, проміжні 2 та вихідна 3 муфти виконано з жаростійкого матеріалу та такими, що містять відливи 7, розташовані на зовнішньої поверхні зазначених муфт, з пазами 8 Стяжні болти 5 виконано розміщеними у зазначених пазах 8 і такими, що мають гайки 9 типу «барашків» На внутрішній поверхні муфт 1, 2 та 3 виконано кільцеві посадочні проточки 10 для встановлення фільтруючих елементів 4 Конструктивно зазначені фільтруючі елементи 4 виконано у вигляді суцільного диску з керамічної піни, що має пори Вхідна муфта 1 має вхідний патрубок 11, а вихідна муфта 3 має вихідний патрубок 12 На вихідному патрубку 12 вихідної муфти 3 встановлено додатковий пристрій 13, який реагує на зменшення тиску відпрацьованих газів, зв'язаний з сигнальною лампочкою 14 та джерелом живлення 15 за допомогою електричного дроту 16 Фільтруючі елементи 4 розташовані з зазором 8 один до одного в порядку зменшення пор зазначеної керамічної піни При цьому першим від вхідної муфти 1 встановлюється фільтруючий елемент 4, який затримує часточки сажі розмірами від 0,3 до 0,5мкм, а крайнім встановлюється фільтруючий елемент 4, який затримує часточки сажі середньої дисперсності розмірами до 0,1 мкм Пристрій для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів працює наступним чином Попередньо проводять заходи щодо збірки зазначеного пристрою Для цього в посадочні проточки 10 вхідної 1, проміжних 2 і вихідної 3 муфт встановлюються фільтруючі елементи 4 в порядку їх зменшення діаметру пор, тобто за вхідною муфтою 1 встановлюється фільтруючий елемент, який затримує часточки сажі розмірами від 0,3 до 0,5 мкм Далі на відстані 8 встановлюються аналогічні фільтруючі елементи 4 в порядку зменшення дисперсності пор Закріплення фільтруючих елементів здійснюється за рахунок стяжних болтів 5, які встановлюються у відливи 7, закріплюються в пазах 8 зі сторони вхідного патрубку 11, що розміщується у ВХІДНІЙ муфті 1, і гайок "барашек" 9, які стягують конструкцію Додатковий пристрій 13 встановлюється на вихідному патрубку 12, який розташований у вихідної муфті 3 і приєднується до джерела живлення 15 і сигнальною лампи 14 через електричний дріт 16 При вірному зібранні фільтру між стикувальними частинами 6 муфт 1, 2 та З не повинно бути зазорів Після установки пристрою для очищення відпрацьованих газів в випускну систему дизельного двигуна відпрацьовані гази від двигуна з температурою 300-600°С потрапляють на вхід до вхідного 58845 патрубка 11 вхідної муфти 1, далі потрапляють у внутрішню порожнину корпуса і проходять під тиском крізь передній фільтруючий елемент 4, який затримує часточки сажі розмірами від 0,3 до 0,5мкм Далі відпрацьовані гази потрапляють на середній фільтруючий елемент 4 (згідно ЗІ схемою на фіг 1), на якому осаджуються часточки середньої дисперсності розмірами 0,1-0,Змкм На кінцевому фільтруючому елементі 4 (згідно ЗІ схемою на фіг 1), який конструктивно виконано розміщеним перед вихідною муфтою 3, осаджуються часточки малої дисперсності розмірами до 0,1 мкм Пройшовши крізь крайній фільтруючий елемент 4 очищені гази потрапляють у вихідний патрубок 12 вихідної муфти 3 і, далі, на вихід в атмосферу дизельних двигунів При зменшенні тиску газів до критичних параметрів через дріт подається електричний сигнал, наприклад, в кабіну водія де загорається сигнальна лампа 14, що свідчить про необхідність регенерувати фільтруючі елементи 4 Підвищення ефективності використання пристрою для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається тим, що пристрій може бути виробленим роз'ємним, тобто мати можливість до регенерації Підвищення ефективності використання пристрою для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів, який заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається також і тим, що є можливість своєчасного поінформування водія транспортного засобу про засміченість фільтруючих елементів Встановлення фільтруючих елементів, які виконано з керамічної піни, у порядку зменшення дисперсних пор дає можливість поступово відфільтровувати часточки сажових викидів розмірами від 0,5 мкм до 0,1 мкм Випробування показують, що за допомогою даного пристрою для очищення відпрацьованих газів дизельних двигунів ступінь очищення досягає 95% по сажі При цьому, у зрівнянні з прототипами, його можливо використовувати без обмежень строку При розборі фільтруючі елементи 4 можливо регенерувати, якщо пропустити крізь них потік повітря з температурою до 900°С і збільшити додаток кисню Сажа, яка затримується в фільтруючих елементах при цієї температурі вигорає, а пори керамічної піни звільняються від цих частин Для інформативності о ступені забрудненості фільтруючих елементів 4 у вихідному патрубку 12 розташований додатковий пристрій 13, який свідчить про зміну тиску відпрацьованих газів на виході з пристрою для очищення відпрацьованих газів Література І 1 Звонов В А , Заиграев Л С , Азаров Ю В Относительная агрессивность вредных веществ и суммарная токсичность отработавших газов Автомобильная промышленность- 1997 - № 3,С 2-22 - аналог 2 Лиханов В А , Сайкин А М Снижение токсичности автотракторных дизелей - М Агропромиздат, - 1991 - С 55-61 - прототип. Фіг.1 Комп'ютерна верстка Н Кураєва Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна