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invention
Fédération de Russie Patent RU2165031
Méthode de purification interne des moteurs à gaz d'échappement
Nom du demandeur: Dudyshev Valery; Zavyalov Stanislav Y.
Nom de l'inventeur: Dudyshev Valery; Zavyalov Stanislav Y.
Le nom du titulaire du brevet: Dudyshev Valery; Zavyalov Stanislav Y.
Adresse de correspondance: 121069, Moscou, Trubnikovsky voie. 21, page 2, Zavyalov SY
Date de début du brevet: 10.08.1998
L'invention concerne la construction de moteurs, en particulier pour les véhicules routiers, et peut être largement utilisé dans les véhicules automobiles modernes pour réduire les émissions de gaz d'échappement. L'invention permet la synthèse des effets interreliés sur le mélange air-carburant à une intensification des moteurs à combustion interne. Procédé internes gaz d'échappement du moteur à combustion interne d'un traitement interne en augmentant la puissance et la durée de l'allumage de l'impulsion électrique du mélange de carburant dans les chambres de combustion est que appauvrir simultanément mélange carburé par l'introduction d'un flux d'air supplémentaire réglable dans la voie d'admission à un angle par rapport à l'écoulement du mélange de carburant pour réaliser l'échappement de toxicité minime moteur à gaz tout en maintenant un fonctionnement stable dans tous les modes. Dans l'essence des moteurs à combustion interne introduisent le flux d'air supplémentaire provenant de l'atmosphère par une soupape d'étranglement du carburateur est perpendiculaire à l'écoulement du mélange de carburant.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention concerne le génie mécanique, plus particulièrement les véhicules à moteur et de la route et peut être largement utilisé dans les véhicules automobiles modernes pour réduire sa fumée la toxicité des gaz d'échappement (SH). L'invention peut être mise en oeuvre dans un moteur à combustion interne (ICE) avec un nombre de pistons et les chambres, et un rotor de turbine et, et aide à la création écologiquement propre et économique pour le transport de moteur.
Malgré la quantité considérable de recherche et de brevets dans l'art, les véhicules sont encore loin de la perfection écologique et représente 70% du total des toxiques pollution atmosphérique planète villes.
Toutes les méthodes connues de l'invention sous forme de nettoyage et dispositifs environnementaux SH ICE peuvent être divisés en externe (nettoyage HS échappement tube DIC) et interne (directement sur le moteur à combustion interne). La brève analyse des inventions et des brevets connus sur le sujet. Le plus utilisé est de trouver des moyens et des dispositifs de purification externe de SH directement dans le tube d'échappement du moteur à combustion interne.
Connu et procédés et dispositifs de gaz d'échappement de nettoyage ICE externes par postcombustion catalytique sans flamme des composants toxiques des gaz d'échappement dans la voie d' échappement de glace sur la surface active du nid d' abeilles chimique revêtue d'une fine couche de platine, le palladium, le rhodium et d' autres. (Russian Patent N 2023178, N chimiques largement Applicabilité 2023176, la demande de brevet japonais 62-167721).
En dépit d' une utilisation importante de ces procédés et dispositifs de purification GT sur les voitures étrangères, ils ont des défauts graves et insurmontables. Les solutions techniques de données Les inconvénients sont la complexité et le coût élevé de leur mise en œuvre, en raison de leur efficacité exige un système d'injection précise de moteur à combustion interne à injection de carburant, est presque pas applicable en Russie; relativement faible durée de vie due à une contamination chimique de la surface du catalyseur et neremontosposobnosti tels dispositifs; portée limitée, seulement dans les véhicules à essence moteurs à combustion interne fonctionnant à l' essence sans plomb à cause du mauvais fonctionnement du catalyseur de la cellule chimique en présence d'impuretés SH de carbone, de soufre, de plomb et d' autres.
procédés et dispositifs de la séparation mécanique des impuretés solides et liquides d' échappement des véhicules diesel typique par leur séparation mécanique connus par rotation du flux de gaz d'échappement avec l' accumulation subséquente de particules de suie et de pétrole dans des silos spéciaux suppression systématique (voir., par exemple, le brevet N 2023175 russe ). Leur inconvénient est la complexité de la mise en œuvre, la consommation d'énergie importante et une forte consommation de matières, puisque la quantité de suie Separated grande en raison de sa faible densité. décomposition thermique de la suie non rentable et augmente le volume de monoxyde de carbone.
Il existe des procédés de plasma et dispositif de postcombustion des gaz d'échappement par les gaz d'échappement passant à travers la torche à plasma à basse température (AS URSS N 1460368). Leur inconvénient est la consommation d'énergie importante, la consommation de carburant supplémentaire, les conditions de température défavorables du tuyau d'échappement à son plasma surchauffe. En outre, elle augmente la quantité d'oxydant, et par conséquent les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne.
Il existe des méthodes connues et les internes des gaz d'échappement des moteurs à combustion elektrofiltrovaniya dispositif (AS N 117574; N 1404664) par l'action d'un champ électrique à une charge électrique des particules (solides et liquides) épuisent leur déposition électrostatique sur des électrodes spéciales, suivi de l' élimination systématique des sédiments. Un inconvénient réside dans leur faible fiabilité en raison de la difficulté d'assurer une isolation électrique des plaques de précipitateur charges opposées fiables dans un dépôt de suie, la suie sur la surface intérieure des plaques et des températures élevées.
procédés électrochimiques combinés connus et dispositifs de purification de gaz d'échappement DVS, par exemple, AS N 1188343, il a tous les inconvénients de l'échappement de postcombustion catalytique et des précipitateurs électrostatiques pour le nettoyage. On connaît des procédés pour la purification des gaz d'échappement provenant de la suie par sa décomposition électro-thermique (AS N 181534). Cependant, cette méthode est très coûts énergétiques et est inacceptable pour les véhicules avec une faible puissance électrique. Des procédés connus de moteur environnement à combustion interne propre en améliorant la SH qualité préparation du mélange air-combustible (FA), par exemple par écrasement mécanique des gouttelettes de carburant (RF Brevet n 1772391), en améliorant la vaporisation de carburant en utilisant des matériaux poreux dans la trajectoire d'écoulement de l' essence (brevet RF N2006645) par le préchauffage du combustible (brevet RF n 1784069) et autres.
On connaît des dispositifs pour améliorer la qualité de la formation de FA contenant roue spéciale tournant, évaporateurs grille de la manière d'assemblages de combustible installés, par exemple, dans le givrage du carburateur (Fédération de Russie N 1.772.391 brevet, le brevet de la Fédération de Russie N 1784069). Leur inconvénient est de fournir une résistance aérodynamique additionnel dans le tube d'admission du moteur et de réduire sa consommation d'énergie au cours du carburant précédent.
Il existe des méthodes connues et des dispositifs de SH l' environnement ICE de nettoyage interne par le biais d' une intensification des processus internes enflammer le mélange air-carburant (TVS) dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne, par exemple, en augmentant la puissance d'un allumage par étincelle électrique d'assemblages de combustible à partir d' un système électronique plus puissant d'une étincelle ou le plasma allumage (brevet de la Fédération de Russie NN 1835462, 1838664, 2002975) - l' un de ces brevets peut être un prototype. Malgré une certaine réduction des hydrocarbures et de monoxyde de carbone dans le cadre de leur mise en œuvre HS (30-40%), ces analogues ne permettent pas de réduire considérablement le CO, H x C x, et la teneur en oxyde d'azote peut même augmenter en raison d'une augmentation de la flamme des chambres de température moteur à combustion.
Cette méthode prototype présente des inconvénients associés à une augmentation de la consommation d'énergie du moteur à combustion interne en raison de la charge électrique accrue d'un tel allumage du système sur réseau électrique de bord, une augmentation du niveau de bruit électrique, réduit la durée de vie du moteur elektrosvechey en raison de la détérioration rapide des bougies électrode de elektrokorrozionnym centrale. Tous les analogues et le prototype, bien sûr, se traduisent par une réduction de la toxicité SH ICE, cependant, en raison du non-rapport optimal air-carburant dans le tube d'admission du moteur, en particulier au ralenti du moteur à combustion interne, avec un papillon carburateur fermé, ces méthodes ne permettent pas un profond nettoyage environnemental SH DIC et, en outre, de réduire la stabilité du moteur, en particulier dans des conditions transitoires. En outre, elle augmente la résistance au vent de la voie d'admission, ce qui entraîne une diminution de la puissance du moteur à combustion.
L'objectif de la méthode proposée consiste en une synthèse interconnecté de ces deux effets sur le FA d'intensifier le travail du moteur à combustion interne, puisque profonde épuisement des assemblages de combustible, même au ralenti, et une forte diminution de la toxicité SH ICE tout en améliorant l' efficacité de l' ICE est nécessaire en même temps la dilution du carburant avec de l' air pour augmenter le degré d'homogénéité de l'assemblage combustible et d' augmenter simultanément l'intensité et la durée d'exposition à la haute tension des impulsions d'allumage pour intensifier l' inflammation et la stabilisation de la combustion des assemblages de combustible dans les chambres de combustion du moteur.
La tâche est atteint par le fait que , dans le procédé connu de nettoyer l'intérieur d'un gaz d'échappement des moteurs à combustion interne en augmentant la puissance et la durée de l'allumage de l' impulsion électrique du mélange de carburant dans les chambres de combustion appauvrit simultanément mélange carburé par l' introduction d' un jet d'air complémentaire réglable à un angle par rapport à l'écoulement du mélange de carburant pour atteindre une toxicité minimale les gaz d'échappement tout en maintenant un fonctionnement stable du moteur dans tous les modes de fonctionnement.
Le développement de cette méthode est que, dans les moteurs à combustion interne carburé injecté le flux d'air supplémentaire provenant de l'atmosphère sous la commande des gaz du carburateur perpendiculaire à l'écoulement du mélange air-carburant.
Le développement de ce procédé est que le réglage du jet d'air supplémentaire est effectué au ralenti sur une vitesse maximale du moteur lorsque le papillon des gaz est complètement fermé.
Le développement de la méthode est que les deux carburants ionisé et électrostatiquement atomisée et l' air d' admission est ozonée par le fort champ électrique avec une force d'au moins 1 kV / cm.
Le développement de ce procédé est que le carburant des moteurs injecté avec une quantité supplémentaire flux d'injection d'air est introduit transversalement par rapport à l'atmosphère de l'écoulement du mélange de carburant ou tangentiellement par rapport à travers des trous calibrés dans chacun de la tubulure d'admission en regard de la coupure des injecteurs de carburant.
La mise au point de la méthode est que par pulvérisation seringue à travers l'aiguille dans un courant d'air de pulvérisation d'eau distillée supplémentaire et les a traités simultanément avec une forte intensité de champ électrique non inférieure à 1 kV / cm.
La mise au point de la méthode est que l'réguler le débit de jets d'air et d'eau supplémentaires et les paramètres du champ électrique, qui est traité avec le mélange d'air et de carburant dans l'eau supplémentaire, en fonction de la condition de fonctionnement du moteur et de la qualité de son état d'émission de carburant minimum.
La mise en œuvre de la méthode proposée du moteur interne de l' environnement propre-SH l' essence à combustion interne est représentée par l'exemple du carburateur de moteur à combustion (Fig. 1.2). L'appareil pour exécuter le procédé est un moteur moderne à combustion interne à essence et se compose du filtre à air 1, le carburateur 2, la chambre à flotteur de carburant 3 avec une conduite de carburant 4 et est isolée électriquement de l'injecteur de combustible 5 du boîtier de moteur, fixé à la ligne de combustible 4, le dispositif est muni d'une pièce d'écartement électriquement isolée supplémentaire 6 placée sous le carburateur 2, comprenant un treillis métallique éparpille 7, 8 régulateur mécanique rotatif fournissant de l' air supplémentaire à son tambour nasverlennymi 9 orifices (diamètre 0,3 mm - 4 mm) sur le collecteur d' admission 10 du centre du moteur à combustion interne à chambre de combustion 11, la batterie 12 connectée à à haute tension régulée de la tension de convertisseur avec une tension de sortie de 5 à 30 kV, en passant isolant électrique 14 à travers lequel est alimenté le potentiel électrique au niveau de l'injecteur de carburant 5, le système électrique d'allumage 15 (représenté schématiquement), les tuyaux minces 16 pour fournir de l' eau pulvérisée et l' air supplémentaire à la manette des gaz du carburateur papillon 2 .
Le dispositif fonctionne comme suit. Lorsque vous exécutez le moteur au ralenti dans le collecteur d'admission 10 d'air crée une pression négative, qui est sous l'influence de l'injecteur de carburant 5 tiges et de carburant écrasé dans le flux principal d'air passant à travers le filtre à air 1. Toutefois, en raison de la presque complètement fermée du papillon du carburateur 2 (elle . la figure 1.2 est non représentées) dans ce mode, le moteur à combustion pereobogaschenie mélange de carburant internes généralement mal mélangé à l' air, ce qui conduit à une augmentation de la toxicité SH.
Dans ce cas, le débit d'air supplémentaire dans le trajet d'entrée 10 à travers l'orifice 9 du régulateur d'air 8 perpendiculaire à l'écoulement principal du mélange de carburant et le dilue, et en même temps assure la meilleure mélange (homogénéisation), ce qui conduit à une combustion plus complète d'un tel mélange, il est prévu d'augmenter puissance (1,5-2 fois) impulsions d'allumage électrique du système d'allumage 15. un effet de nettoyage supplémentaire de SH sur la mise en œuvre de cette méthode est due à l' écrasement électrostatique en raison de la répulsion mutuelle comme des gouttes électriques chargées du carburant et l' ozonation de l' air sous l'influence d'un champ électrique entre l'injecteur de carburant 5 et la grille 7. on sait que l' ozone est comparé à un pneumatique classique est beaucoup plus puissant agent oxydant, de sorte que l' ozonisation de l' air dans le collecteur d'admission et intensifie le processus d'allumage de l' ICE et de la combustion du mélange combustible, ce qui améliore la pureté du SH et injectant de l' eau à travers les buses de pulvérisation 16 dans collecteur d'admission 10 conduit à une réduction dans les chambres 11 du moteur de combustion du mélange à un niveau de température qui fournit des conditions de formation minimales dans le processus de combustion des oxydes d'azote toxiques.
La meilleure façon de mettre l'appareil au moins une toxicité VG ralenti moteur à combustion interne est de réguler l'intensité du flux d'air supplémentaire en faisant varier les diamètres des trous 9 du tambour, tournez 8 pour fixer la vitesse maximale du moteur à une consommation de carburant constante. En effet, au cours des expériences, on a observé peu près 5% d'augmentation des spires à la dilution optimale du mélange de carburant et à mélanger un flux supplémentaire d'air transversal à travers l'ouverture 9.
Par conséquent, comme indiqué par la méthode d'essai au banc pour moteurs à combustion interne Vaz 2106 atteint un fonctionnement stable du moteur à combustion interne à tous fonctionnant à un mélange pauvre en carburant en deux ou plusieurs fois, et la toxicité SH (CO, C x H x, NO x et d' autres. Les composants) en raison de une combustion plus intense et plus complète du mélange combustible dans la chambre de combustion 11 est réduite de 50 à 90%.
Il est clair que lors de l' application d' une quantité excessive d'air dans le collecteur d'admission 10 à travers une offre de régulateur DVS 8 du trou de diamètre maximum 9, par exemple 4 mm, obtenu par mélange de carburant ultra-maigre, qui ne sont pas mis à feu par le système d'allumage 15. Il est cet effet permet d'utiliser la méthode proposée pour être efficace des moyens de protection contre le vol du véhicule, il suffit simplement de mettre le régulateur dans le parking 8, l'ouverture de passage maximum 9 dans le collecteur d'admission du moteur 10. Naturellement, pour un temps plein normale du démarrage du moteur est nécessaire pour réduire la section transversale de l'ouverture 9 ou même noyer son régulateur 8.
REVENDICATIONS
Procédé internes gaz d'échappement du moteur à combustion interne d'un traitement interne en augmentant la puissance et la durée de l'allumage de l'impulsion électrique du mélange de carburant dans les chambres de combustion, caractérisé en ce que le mélange de carburant appauvrir en même temps par l'introduction d'un flux d'air supplémentaire réglable dans la voie d'admission à un angle par rapport à l'écoulement du mélange de carburant pour réaliser l'échappement de toxicité minime moteur à gaz tout en maintenant un fonctionnement stable dans tous les modes.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moteurs à combustion interne à essence du jet d'air supplémentaire est introduit dans l'atmosphère sous la commande des gaz du carburateur perpendiculaire à l'écoulement du mélange air-carburant.
Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la régulation du débit d'air supplémentaire est effectué au ralenti sur une vitesse maximale du moteur lorsque le papillon des gaz est complètement fermé.
Procédé selon les revendications 1 - 3, caractérisé en ce que l' air d' admission du combustible et à la fois électrostatiquement ionisée et est atomisée à une ozonisation par le champ électrique fort avec une résistance d'au moins 1 kV / cm.
Способ по п.1, отличающийся тем, что в двигателях с инжекторным впрыском топлива дополнительную воздушную струю из атмосферы вводят поперечно потоку топливной смеси или тангенциально по отношению к нему через калиброванные отверстия в каждом из впускных коллекторов напротив среза топливных форсунок.
Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что распыляют через иглу-шприц в дополнительную воздушную струю водяную дистиллированную аэрозоль, причем одновременно обрабатывают их сильным электрическим полем с напряженностью не ниже 1 кВ/см .
Способ по п.6, отличающийся тем, что регулируют расход дополнительного воздуха и водяной аэрозоли и параметры электрического поля, которым обрабатывают топливо и дополнительную воздушно-водяную смесь, в зависимости от режима работы двигателя и качества его топлива по условию минимума токсичности выхлопных газов.
Версия для печати
Date de publication 09.11.2006gg
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