Способ нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для снижения концентрации вредных выбросов в атмосферу. Способ нейтрализации отработавших газов (ОГ) включает поступление горячих ОГ из двигателя по теплоизолированной выхлопной трубе в реакторную камеру, которая также теплоизолирована, подачу атмосферного воздуха непосредственно в теплоизолированную реакторную камеру за счет энергии потока ОГ и смешение ОГ с воздухом в теплоизолированной реакторной камере. Изобретение позволяет повысить эффективность нейтрализации ОГ двигателя. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к применению двигателей внутреннего сгорания и предназначено для снижения концентрации вредных выбросов в атмосферу.

Известен способ нейтрализации отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, включающий поступление горячих отработавших газов из двигателя в коллекторный термический окислительный реактор, где создают условия нейтрализации (доокисления) токсичных продуктов неполного сгорания топлива за счет обогащения отработавших газов атмосферным воздухом. Для подачи атмосферного воздуха устанавливают мощный насос. Снижение содержания оксида азота достигается путем рециркуляции выхлопных газов для понижения температуры горения в двигателе внутреннего сгорания (см. "Химия окружающей среды". - Пер. с англ. /Под ред. А.П. Цыганкова. - М.: Химия, 1982, стр.224).

Недостатком известного технического решения является необходимость применения мощного насоса для нагнетания атмосферного воздуха в реакторную камеру и рециркуляции газов.

Известна тепловая реакторная система (патент США 4110976, кл. F 01 N 3/00) относительно малой емкости, обеспечивающая нейтрализацию отработавших газов путем длительного времени их пребывания в реакторной камере, что стимулирует окисление, а также сжигание в огне несгоревших составных частей посредством нагревания до высоких температур конца выпускной трубы.

Данная система имеет сложную конструкцию, малоэффективна, поскольку нет доступа атмосферного воздуха, а следовательно, кислорода, который является основным химическим элементом в процессе окисления.

Наиболее близким к предлагаемому является способ нейтрализации газов двигателей внутреннего сгорания, включающий поступление горячих отработавших газов из двигателя по выхлопной трубе в реакторную камеру, где создают условия нейтрализации (доокисления) токсичных продуктов неполного сгорания топлива за счет применения каталитического нейтрализатора, в качестве катализатора в котором применяется платина или сочетание ее с другими редкоземельными металлами (см. Горный журнал. 9. 2000. "Опыт эксплуатации каталитических нейтрализаторов на подземных машинах и карьерном автотранспорте", стр.37 и 38).

Недостатком данного технического решения является нестабильная нейтрализация (доокисление) токсичных продуктов неполного сгорания топлива, зависящая от температурного режима работы двигателя. При невысоких температурах эффективность нейтрализации (доокисления) снижается.

Цель изобретения - повышение эффективности нейтрализации отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Поставленная цель в предлагаемом способе нейтрализации отработавших газов двигателей внутреннего сгорания достигается тем, что отработавшие газы смешивают с атмосферным воздухом в реакторной камере, атмосферный воздух в реакторную камеру подают за счет энергии потока отработавших газов, причем теплоизолируют выхлопную трубу и реакторую камеру. За счет использования атмосферного воздуха, а именно находящегося в нем кислорода, происходит нейтрализация (доокисление) токсичных продуктов неполного сгорания топлива. Атмосферный воздух подают в реакторную камеру за счет энергии потока отработавших газов с использованием эффекта эжекции, который создается потоком горячих отработавших газов, выходящих с большой скоростью из сопла выхлопной трубы. Для сохранения высокой температуры отработавших газов, тем самым создания лучших условий нейтрализации (доокисления) токсичных продуктов неполного сгорания топлива теплоизолируют выхлопную трубу и реакторную камеру.

На чертеже представлена схема исполнения предлагаемого способа нейтрализации отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, где 1 - выхлопная труба от двигателя внутреннего сгорания, 2 - реакторная камера, 3 - сопло, 4 - теплоизоляция, 5 - поток отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, 6 - поток атмосферного воздуха, 7 - смесь потоков отработавших газов двигателя с атмосферным воздухом.

Способ нейтрализации отработавших газов двигателей внутреннего сгорания осуществляется следующим образом. От двигателя по выхлопной трубе 1 через сопло 3 проходит поток отработавших газов 5, направленный в реакторную камеру 2, за счет эффекта эжекции в реакторную камеру 2 поступает поток атмосферного воздуха 6, где образуется смесь потоков отработавших газов двигателя с атмосферным воздухом 7 и происходит нейтрализация отработавших газов.

Предлагаемое техническое решение внедряется на автотранспортной технике, используемой на рудниках СКРУ-1, 2, 3 ОАО "Сильвинит".

По сравнению с прототипом предложенное техническое решение позволит оснастить парк автотранспортной техники высокоэффективным нейтрализатором отработавших газов, что скажется на экологической обстановке в непосредственной близости от источников выделения выбросов.

Формула изобретения

Способ нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, включающий поступление горячих отработавших газов из двигателя по теплоизолированной выхлопной трубе в теплоизолированную реакторную камеру, где создают условия нейтрализации токсичных продуктов неполного сгорания топлива, причем отработавшие газы смешивают с атмосферным воздухом в реакторной камере, отличающийся тем, что атмосферный воздух подают в реакторную камеру за счет энергии потока отработавших газов (с использованием эффекта эжекции).

РИСУНКИ

Рисунок 1