Спосіб очищення відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згоряння від частинок сажі

Спосіб очищення відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згоряння від частинок сажі, згідно з яким газовий потік нагрівають та пропускають C2 2 (19) 1 3 якій відбувається найкраще осадження частинок сажі на сажовому фільтрі, після чого розраховане значення оптимальної температури коректують, враховуючи втрати тепла при русі газового потоку від нагрівального елемента до сажового фільтра та зміни властивостей поверхні сажового фільтра внаслідок осадження попереднього шару сажі, потім вимірюють поточну температуру газового потоку і порівнюють її з розрахунковим оптимальним значенням та за умови, що поточна температура газового потоку буде менше оптимальної, газовий потік підігрівають до величини оптимальної температури, що забезпечить підвищення ефективності способу. Як відомо [2], на величину зближення S частинок сажі з твердою поверхнею фільтра значний вплив здійснюють температура t та радіальна швидкість Vx частинок сажі. Максимальна площа контакту частинок сажі має місце в діапазоні 30...70 % їх зближень з твердою поверхнею фільтра, що відповідає найкращому осадженню частинок сажі на поверхні фільтра [2]. Якщо радіальна швидкість Vx частинок сажі відома, можна розрахувати оптимальну температуру tопт, при якій відбувається найкраще зближення Sкр, частинок сажі та твердої поверхні фільтра. Для цього потрібно додатково врахувати втрати тепла газовим потоком при його переміщенні від нагрівального елемента до сажового фільтра та зміну властивостей поверхні сажового фільтра внаслідок осадження попереднього шару сажі. Дані показники визначаються теоретичним або емпіричним шляхом окремо для кожної конструкції пристрою для очистки відпрацьованих газів ДВЗ від частинок сажі. Підтримання температури tгп газового потоку, яка відповідає температурі частинок сажі t, близькою до оптимальної температури tопт, приводить до найкращого зближення Sкр та осадження частинок сажі на поверхні сажового фільтра, виключає можливість зриву частинок сажі з поверхні фільтра та за умови використання каталітичного сажового фільтра покращує перебіг процесу каталітичного окислювання осаджених частинок сажі. Таким чином вирішується задача винаходу підвищення ефективності очищення відпрацьованих газів ДВЗ від частинок сажі. Заявлений спосіб очищення відпрацьованих газів ДВЗ від частинок сажі виконують в такій послідовності: 1. Вимірюють тиск відпрацьованих газів ДВЗ перед фільтрацією та після неї (наприклад, за допомогою датчиків тиску). 2. На основі отриманих вимірів обчислюють радіальну швидкість частинок сажі газового потоку. 3. За допомогою розрахованих значень радіальної швидкості частинок сажі газового потоку для заданої величини їх зближення з поверхнею сажового фільтра в момент зіткнення розраховують оптимальну температуру частинок сажі газового потоку, при якій відбувається їх найкраще осадження на сажовому фільтрі. 4. Коректують розраховане значення температури, враховуючи втрати тепла при русі газового 97611 4 потоку від нагрівального елемента до сажового фільтра та зміни властивостей поверхні сажового фільтра внаслідок осадження попереднього шару сажі. 5. Вимірюють поточну температуру газового потоку (наприклад, за допомогою датчиків температури). 6. Порівнюють поточне значення температури частинок сажі газового потоку з її розрахунковим оптимальним значенням. 7. За умови, що поточна температура газового потоку менша за оптимальну, газовий потік підігрівають (наприклад, за допомогою електронагрівального елемента) доти, поки поточна температура не зрівняється з оптимальною. Спосіб-винахід пояснюється кресленнями, де зображено пристрій, що реалізує цей спосіб. Перелік креслень: фіг. 1 - поздовжній переріз пристрою, що реалізує заявлений спосіб; фіг. 2 - поперечний переріз пристрою, що реалізує заявлений спосіб. Пристрій для очищення відпрацьованих газів ДВЗ містить корпус 1, каталітичний сажовий фільтр 2 грубого очищення, каталітичний сажовий фільтр 3 тонкого очищення, електронагрівальний елемент 4, датчик 5 температури газового потоку, датчик 6 тиску на вході пристрою, датчик 7 тиску на виході пристрою, блок 8 управління (БУ). Виходи всіх датчиків з'єднані з входами БУ 8, а вхід електронагрівального елемента 4 - з виходом БУ 8. Пристрій очищення відпрацьованих газів ДВЗ працює наступним чином. БУ 8 обчислює значення радіальної швидкості частинок сажі на основі вимірів значень датчика 6 тиску на вході пристрою та датчика 7 тиску на виході пристрою. Після цього БУ 8 обчислює оптимальну температуру осадження частинок сажі на каталітичному сажовому фільтрі 3 тонкого очищення та коректує обчислене значення оптимальної температури з урахуванням втрати тепла при русі газового потоку від електронагрівального елемента 4 до каталітичного сажового фільтра 3 тонкого очищення та зміни властивостей поверхні каталітичного сажового фільтра 3 тонкого очищення внаслідок осадження попереднього шару сажі. Виміряне поточне значення температури датчиком 5 температури газового потоку БУ 8 порівнює з розрахованим оптимальним значенням температури. Якщо поточне значення температури менше за оптимальне розраховане значення температури, БУ 8 дає команду на підігрів газового потоку до оптимальної температури за допомогою електронагрівального елемента 4. Після цього газовий потік з частинками сажі в ньому послідовно проходить крізь каталітичний сажовий фільтр 2 грубого очищення та каталітичний сажовий фільтр 3 тонкого очищення, на яких відбувається осадження частинок сажі. Даний процес повторюється при роботі ДВЗ безперервно в часі. Джерела інформації: 1. Патент РФ № 2267618, МПК F01N 3/033. Способ очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осу 5 97611 ществления /Ю.А. Мазалов, А.В. Меренов, В.А. Кобец, А.А. Илюкович. - № 204113388/06; Заявл. 30.04.2004; Опубл. 10.01.2006, Бюл.№1. 6 2. Ільченко А.В., Кур'ята В.П. Математична модель відкладання сажі у випускному тракті двигуна автомобіля //Вісник ЖДТУ. - 2006. - № 3(38). С 20-24. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601