Спосіб контролю активності каталізатора на поверхні камери згоряння двигуна внутрішнього згоряння

1. Спосіб контролю активності каталізатора на поверхні камери згоряння двигуна внутрішнього згоряння, шляхом проведення порівняльних випробувань із каталітичним і без каталітичного впливу, який відрізняється тим, що іони каталізатора одночасно вгрунтовують в поверхні деталей камери згоряння й еталонних зразків-свідків, проводять випробування двигуна з цією камерою згоряння та аналіз поверхні еталонних зразків-свідків, далі наносять каталізатор на поверхню камери згоряння промислової партії камер згоряння та зразків-свідків і роблять аналіз поверхні зразківсвідків, при ідентичності властивостей зразків Винахід відноситься до двигунобудування і може бути використаний в двигунах різних типів. Відомий спосіб визначення активності каталізатора на поверхні камери згоряння двигуна внутрішнього згоряння, покритої алюмосилікатним каталізатором, який полягає в розбиранні двигуна після випробувань і промиванні деталей камери згоряння в розчині гидрооксида натрію, котрий є інгібітором каталітичних реакцій. Далі проводится збирання двигуна і відтворюється режим роботи двигуна. Різницю в результатах випробувань до і після отруєння активних каталітичних центрів оцінюють як каталітичний вплив каталізатора на робочий процес (див. Емельяненко Н. J1, Аппен А. А., Масагугов P. M. Антиосмольне покриття для деталей транспортних двигунів.-В кн.: Неорганічні й органосилікатні покриття. Праці 6-ї Всесоюзної наради по жаростійких покриттях, М, 20 - 23 березня, 1973, Наука, Ленінградське відділення, 1975.с. 160- 164). свідків з еталонними, промислову партію поршнів використовують на двигунах, у випадку відмінності властивостей партію вибраковують. 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що як зразок-свідок використовують матеріал камери згоряння. 3. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що як зразок-свідок використовують керамічний носій. 4. Спосіб по пп. 1, 2, який відрізняється тим, що аналізують поверхню зразків свідків рентгеноструктурним і Оже-спектроскопічним засобами 5. Спосіб по п. 4, який відрізняється тим, що аналізують глибину вгрунтування атомів каталізатора в поверхню зразків-свідків. 6. Спосіб по пп. 4, 5, який відрізняється тим, що аналізують розподіл атомів каталізатора по об'єму зразка-свідка. 7. Спосіб по п. З, який відрізняється тим, що аналізують каталітичну активність носія по зниженню шкідливих викидів з відпрацьованими газами двигуна. Недоліком цього способу є те, що необхідні перескладання двигуна для проведення ингібірування поверхні камери згоряння, що вносять помилки. Найбільш близьким за суттєвими ознаками ідосягаемому ефекту є спосіб контролю активності каталізатора на поверхні камери згоряння двигуна внутрішнього згоряння, шляхом проведення порівняльних іспитів із каталітичним і без каталітичного впливу. Цей спосіб, прийнятий за прототип, здійснюється шляхом ингібірування камери згоряння на нерозібраному двигуні. Для подачі інгібітора відключають механізм газорозподілу при закритих клапанах. У циліндр двигуна подають інгібітор, що розтікається по дінцю поршня, а потім проводиться короткочасне прокручування колінчастого валу двигуна. Поршень розприскує інгібітор по камері згоряння, що забезпечує влучення інгібітора у важкодоступні місця і блокування активних центрів каталізатора. Каталітична активність поверхні ка CD Ю о> 41563 мери згоряння визначається як різниця в результатах випробувань двигуна по зміні викидів шкідливих речовин до і після ингібірування (див. А. с. СРСР № 1312206, кл. F02B 51/02, Опубл. 23.05.87, Бюл. № 19.). Недоліком відомого способу є те, що відбувається отруєння перевіреної каталітичної' поверхні камери згоряння, і надалі при роботі двигуна каталітичний вплив не здійснюється, що погіршує показники двигуна. В основу винаходу поставлено задачу зберігання каталітичного впливу каталізатора в камері згоряння після перевірки його активності шляхом використання камер згоряння з гарантованою каталітичною дією. Поставлена задача вирішується тим, що, у способі контролю активності каталізатора на поверхні камери згоряння двигуна внутрішнього згоряння, шляхом проведення порівняльних випробувань із каталітичним і без каталітичного впливу, згідно винаходу, іони каталізатора одночасно вгрунтовують у поверхні деталей камери згоряння і еталонних зразків-свідків, проводять випробування двигуна з цією камерою згоряння й аналіз поверхні еталонних зразків-свідків, далі наносять каталізатор на поверхні камери згоряння промислової партії камер згоряння і зразків-свідків і роблять аналіз поверхні зразків-свідків, при ідентичності, властивостей зразків-свідків з еталонними, промислову партію поршнів використовують на двигунах, у випадку відмінності властивостей - партію вибраковують Як зразок-свідок використовують матеріал камери згоряння, керамічний носій. Поверхню зразка-свідка аналізують за допомогою ренгеноструктурного й Оже-спектроскопічного засобів. Аналізують глибину проникнення атомів каталізатора в поверхню образців-свідків та розподіл атомів каталізатора по об'єму образця-свідка Також аналізують каталітичну активність носія по зниженню шкідливих викидів з відпрацьованими газами двигуна по окислюванню оксиду вуглецю, вуглеводнів і відновленню оксидів азоту відпрацьованих газів. Суттєва відмінність способу, що заявляється, від раніш відомих полягає в тому, що аналізують частину ідентичного матеріалу з ідентичним покриттям. Відомо, що для нанесення каталізаторів є перспективним застосування способу іонної імплантації. Даний спосіб дозволяє наносити каталізатор, не збільшуючи геометричні розміри деталі, шляхом вгрунтування іонів каталізатора в поверхню, що виключає сколювання часток каталізатора (див. Hirvonen J. К., ed Ion Implantation. New York: Academic Press, 1980). Поверхню, що покривають таким способом, можно аналізувати ренгеноструктурним і Ожеспектроскопічним способами. Крім цього можна аналізувати каталітичну активність непрямим способом по активності каталізатора на поверхні носія в відпрацьованих газах дизеля. До переваг запропонованого технічного рішення, порівнюючи з прототипом, можно віднести слідуюче- зменшення витрат, зручність работа із зразками необхідних розмірів і форми. Економічний ефект від впровадження винаходу одержують за рахунок використання камер згоряння з гарантованою каталітичною дією. Подальша сутність винаходу, пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображено поперечний розріз вакуумної камері з деталями, які обробляють, на фіг. 2 - збільшений розріз А - А на фіг. 1. У вакуумній камері 1 розташовано джерело іонів каталізатора 2, система вакуумування 3, стіл 4, на якому розташовано поршні 5, один з поршнів 5 має підставку 6, на якій знаходяться зразки - "свідки 7 і носій 8 Спосіб здійснюється таким чином У вакуумній камері 1 на столі 4 розташовують поршні 5 і один з підставкою 6, на якій знаходяться зразки-свідки 7 та носій 8 Повітря відкачують через систему вакуумування 3 і вмикають джерело іонів 2, з якого іони каталізатора вгрунтовуються в поверхню поршнів 5 і образців-свідків 7 та носій В, які розташовані на підставці 6. Далі деталі з вакуумної камери 1 виймають і аналізують поверхні зразків-свідків 7 з допомогою ренгеноструктурного та Ожеспектроскопічного аналізів, а носій 8 перевіряють у реакції окислювання СО, СН і відновлення оксидів азоту на відпрацьованих газах. Одночасно проводять на двигуні випробування поршнів 5 з каталітичною і без каталітичної дії. Далі обробляють промислову партію деталей камери згоряння й аналізують згаданим засобом зразки-свідки 7 та носій 8. Коли вони показують результати, аналогічні результатам еталонних зразків-свідків, то їх ставлять на двигуни, коли результати відрізняються, то їх вибраковують Приклад конкретного виконання На поверхню поршнів двигуна 84 11/11,5 і еталонних образцівсвідків і носія наносять платину засобом іоноґ імплантації з дозою легування 1 - 10 1 S CM' 2 . Далі поршні випробують на двигуні в порівнянні з двигуном з поршнями без каталітичного покриття. При ньому отримане зниження викидів СО по 13ступінчастому циклу становлює 12% Носій випробують у каталітичній реакції в реакторі відпрацьованих газів довжиною 50мм, і діаметром 21мм у реакції окислення CO. Отримано активність носія у 85% при температурі 348°С. Далі обробляють промислову партію поршнів. Носій з цієї партії має активність на носи у 85% при температурі в 340°С. З цього виходить, що каталізатор, який наносять, має активність не меншу, ніж еталонне покритя, і ця партія поршнів може встановлюватись у двигунах. Запропонований спосіб, у порівнянні з прототипом, дає можливість виконання безруйнівного контролю. 41563 6 5 4 ФІГ. 1 А-А Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90