Способ снижения дымности отработавших газов дизеля

 

Использование: двигателестроение, в частности топливная дизельная аппаратура. Цель - снижение дымности отработавших газов. Сущность изобретения: в цилиндр двигателя подают нейтрализующую смесь дизельного топлива или спиртового раствора катализатора. В качестве катализатора используют органические соединения типа муравьино-кислых, уксусно-кислых, щавелево-кислых солей бария, кальция, никеля, кобальта, хрома, железа. При этом подготовку и подачи смеси в цилиндры начинают при нагрузке, превышающей 10% от номинальной, и с дальнейшим ростом нагрузки концентрацию катализатора увеличивают до 0,04 г/моль на кг топлива. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и используется для снижения дымности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности.

Указанная цель достигается тем, что в цилиндры двигателя через штатную топливную аппаратуру подают смесь дизельного топлива и водного или спиртового раствора катализатора, в качестве которого используют органические соединения типа муравьино-кислых, уксусно-кислых, щавелево-кислых солей бария, кальция, никеля, кобальта, хрома, железа, меди, подготовку и подачу смеси в цилиндр начинают при нагрузке свыше 10% от номинальной и с ростом нагрузки концентрацию раствора катализатора монотонно увеличивают до 0,04 г/моль на килограмм топлива при номинальной нагрузке. При этом регулирование концентрации раствора катализатора осуществляют путем уменьшения или увеличения водной или спиртовой составляющей раствора, а управление дозирующим органом подачи раствора в цилиндр осуществляют в функции зависимости от давления наддувочного воздуха или какого-либо другого параметра.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема системы питания дизеля, реализующая данный способ; на фиг. 2 - вариант системы питания, реализующий способ.

Система питания (фиг. 1) содержит топливный насос 1 высокого давления, дозирующий насос 2, топливную форсунку 3, топливный бак 4, датчик 5 загрузки дизеля, преобразователь 6 и исполнительный механизм 7 дозирующего насоса 2. Система питания (фиг. 2), кроме того, включает камеру 8 предварительного смещения топлива с катализатором и смеситель 9, предназначенный для приготовления качественной смеси топлива и раствора катализатора. При этом в качестве датчика 5 загрузки дизеля могут быть использованы датчик расхода топлива, датчик давления наддувочного воздуха либо датчик частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Способ с помощью системы питания (фиг. 1) реализуется следующим образом.

При работе дизеля на холостом ходу и малых нагрузках с помощью топливного насоса 1 высокого давления в цилиндры дизеля через форсунки 3 впрыскивают дизельное топливо. С повышением нагрузки на дизель, превышающий 10% от номинальной, при которой в цилиндрах дизеля практически начинается процесс сажеобразования, датчик 5 формирует и передает в преобразователь 6 сигнал загрузки дизеля, где он преобразуется в исполнительный сигнал и поступает к исполнительному механизму 7 для управления дозирующим насосом 2. Насос 2 подает в нагнетательный трубопровод соответствующую дозу раствора катализатора, которая на пути к форсунке 3 перемешивается с дизельным топливом и впрыскивается в цилиндры дизеля, где активно способствует сгоранию образующей сажи.

С ростом нагрузки на дизель концентрацию катализатора в смеси водного раствора с топливом монотонно увеличивают до 0,04 г/моль на килограмм топлива при нормальной нагрузке. При снижении нагрузки концентрацию раствора катализатора соответственно уменьшают, а при нагрузке менее 10% от номинальной подачу катализатора прекращают.

Особенностью реализации способа с использованием системы питания, представленной на фиг. 2, является то, что топливо из бака 4 и дозированную порцию раствора катализатора подают в камеру 8 предварительного смешения, а затем - в смеситель 9, откуда с помощью насоса 1 высокого давления и форсунки 3 хорошо перемешанную смесь топлива и раствора катализатора подают в цилиндр двигателя.

Способ реализован на дизеле типа ЧН 18/20, где в качестве катализатора использованы водные растворы уксусно-кислых и муравьино-кислых солей бария, никеля и кальция. Испытания проводились на режиме номинальной мощности при исходном содержании сажи в отработавших газах, равном 0,31 г/м³. При этом базовое содержание катионов металла во всех смесях поддерживалось равным 0,0073 г/моль на килограмм топлива. Испытания проводились в сравнении с известной антидымной присадкой ИХП-706. Результаты испытаний приведены в таблице, из которой следует, что наиболее эффективное воздействие на снижение сажеобразования и дымности отработавших газов оказывают ионы бария. (56) Авторское свидетельство СССР N 1267034, кл. F 02 M 43/00, 1984.

Формула изобретения

1. СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ, заключающийся в том, что в цилиндры дизеля через штатную топливную аппаратуру подают смесь дизельного топлива и водного или спиртового раствора катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, в качестве катализатора используют органические соединения типа муравьинокислых, уксуснокислых, щавелевокислых солей бария, кальция, никеля, кобальта, хрома, железа, меди, а подготовку и подачу смеси в цилиндр начинают при нагрузке свыше 10% от номинальной и с ростом нагрузки концентрацию катализатора в смеси монотонно увеличивают до 0,04 г-моль на 1 кг топлива при номинальной нагрузке.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регулирование концентрации катализатора в смеси осуществляют путем уменьшения или увеличения водной или спиртовой составляющей раствора.

3. Способ по п. 1 и 2, отличающийся тем, что управление дозирующим органом подачи раствора в цилиндр осуществляют в функции зависимости от давления наддувочного воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2