Устройство для очистки отработавших газов дизельного двигателя внутреннего сгорания

Устройство для очистки отработавших газов дизельного двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с установленным в нем фильтрующим патроном, периодически регенерируемым посредством выжигания сажи. Патрон выполнен с несквозными каналами для потока газа. По потоку газов перед фильтрующим патроном установлены воздуходувка и испарительная горелка, выполненная с возможностью нагрева фильтрующего патрона, управляющее устройство для испарительной горелки и воздуходувки. На корпусе нанесен теплоизоляционный слой. Внутри входной части корпуса установлены направляющие лопатки и выравнивающая решетка. Фильтрующий патрон установлен в корпусе на электромагнитном штоке и плотно прижат к сужающейся входной части корпуса с помощью возвратной пружины. Во входной и выходной частях корпуса установлены датчики давления управляющего устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в выпускных системах дизельных двигателей автотракторной техники находящихся в эксплуатации и имеющих повышенное содержание твердых частиц и других продуктов неполного сгорания в отработавших газах.

Известно «Устройство для очистки отработавших газов дизельного двигателя внутреннего сгорания» заявка на изобретение №: 4742860/06, 12.12.1989, МПК. F01N 3/02 1990 г состоящее из корпуса с установленным в нем фильтрующим патроном, воздуходувки, испарительной горелки сообщенной с резонансной камерой между фильтрующим патроном и корпусом.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность по очистке отработавших газов, связанная с неравномерным распределением потока отработавших газов по поверхности фильтрующего патрона из-за резкого изменения проходного сечения во впускной части корпуса и увеличения газодинамического сопротивления. Также, использование датчика управляющего устройства только перед фильтрующим патроном может вызвать включение в работу топливного насоса, воздуходувки и горелки без необходимости (при не засоренном фильтрующем патроне) из-за повышения давления на входе при резком увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Кроме того, регенерация фильтрующего патрона от твердых частиц будет заключаться в разогреве их до температуры горения 600°-650°С, но поскольку корпус данного устройства выполнен из стали, теплопроводность которой довольна высока, разогрев твердых частиц в фильтрующем патроне будет занимать продолжительное время, особенно в зимний период в условиях низких температур окружающего воздуха.

Технический результат направлен на повышение эффективности очистки отработавших газов дизельных двигателей от твердых частиц.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки отработавших газов дизельных двигателей внутреннего сгорания состоит из корпуса с установленным в нем фильтрующим патроном, воздуходувки, испарительной горелки, отличающееся тем, что на корпусе нанесен теплоизоляционный слой, внутри входной части корпуса установлены направляющие лопатки и выравнивающая решетка, фильтрующий патрон установлен в корпусе на электромагнитном штоке и плотно прижат к сужающейся входной части корпуса с помощью возвратной пружины, управляющее устройство считывает сигналы с двух датчиков давления установленных в входной и выходной части корпуса.

Схема устройства для очистки отработавших газов дизельных двигателей внутреннего сгорания показана на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1 выполненного из стального листа с нанесенным на наружной части теплоизоляционным слоем 2, внутри корпуса 1 расположен керамический монолитный фильтрующий патрон 3, который установлен на электромагнитном штоке 4 с возвратной пружиной 5, во входной части корпуса 1 установлены направляющие лопатки 6 и выравнивающая решетка 7, датчики давления 8 и 9 установлены во входной и выходной части корпуса и подключены к управляющему устройству 10. На наружной части корпуса 1 со стороны входа потока отработавших газов установлена горелка 11 с воздуходувкой 12 для подачи воздуха, свеча накаливания 14 и распылительная форсунка 13. Подача топлива и воздуха к горелке осуществляется от насосного агрегата 15 системы пуска холодного двигателя автотракторной техники на которую устанавливается данное устройство.

Устройство для очистки отработавших газов дизельных двигателей внутреннего сгорания работает следующим образом. При работе двигателя отработавшие газы из выпускного коллектора попадают в входную часть корпуса 1 (фиг. 1), проходя через направляющие лопатки 6 и выравнивающую решетку 7, происходит выравнивание потока отработавших газов который равномерно распределяется по всей площади фильтрующего патрона 3. При заполнении фильтрующего патрона 3 твердыми частицами, в входной части корпуса 1 будет повышаться давление, которое фиксирует датчик давления 9, а в выходной части корпуса 1 давление будет снижаться, что фиксирует датчик 8. Разность величин этих давлений будет считывать управляющее устройство 10. Как только разность давлений начнет превышать допустимые пределы, управляющее устройство 10 включит в работу горелку 11 и насосный агрегат системы пуска холодного двигателя 15. Одновременно с этим управляющее устройство подает сигнал на электромагнитный шток 4, который смещает фильтрующий патрон 3 в сторону, открывая при этом полость между фильтрующим патроном 3 и корпусом. 1 Насосный агрегат системы пуска холодного двигателя 15 осуществляет подачу топлива к распылительной форсунке 13, воздуха к воздуходувке 12 и с помощью свечи накаливания 14 происходит воспламенение топлива. Отработавшие газы, попадая во входную часть корпуса 1 разогреваются от пламени горелки 11. Часть отработавших газов начинает проходить через полость между фильтрующим патроном 3 и корпусом 1, тем самым нагревая его и снижая газодинамическое сопротивление данного устройства, а другая часть отработавших газов попадает в ячейки фильтрующего патрона 3 и вступает в реакцию горения с углеродом сажи. Процесс регенерации длится от 30 до 50 минут в зависимости от размеров фильтрующего патрона после чего управляющее устройство отключает горелку 11, подает сигнал на электромагнитный шток 4 который с помощью пружины 5 возвращает фильтрующий патрон 3 в исходное положение.

Направляющие лопатки и выравнивающее устройство установленные в входной части корпуса предотвратят завихрения потока отработавших газов, что значительно снизит газодинамическое сопротивление и позволят распределить поток отработавших газов по всей площади фильтра. Открытие полости между фильтрующим патроном и корпусом благодаря его смещению позволит снизить газодинамическое сопротивление во время регенерации. Использование в данном устройстве датчиков которые фиксируют давление в входной части корпуса и выходной части позволит точно определять время когда необходимо проводить регенерацию фильтрующего элемента, а наличие слоя теплоизоляции на корпусе фильтра в значительной степени сократит ее время.

Устройство для очистки отработавших газов дизельного двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с установленным в нем фильтрующим патроном, периодически регенерируемым посредством выжигания сажи и выполненным с несквозными каналами для потока газа, установленные по потоку газов перед фильтрующим патроном воздуходувку и испарительную горелку, выполненную с возможностью нагрева фильтрующего патрона, управляющего устройства для испарительной горелки и воздуходувки, отличающееся тем, что на корпусе нанесен теплоизоляционный слой, внутри входной части корпуса установлены направляющие лопатки и выравнивающая решетка, фильтрующий патрон установлен в корпусе на электромагнитном штоке и плотно прижат к сужающейся входной части корпуса с помощью возвратной пружины, во входной и выходной частях корпуса установлены датчики давления управляющего устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство управления выбросом отработавших газов для двигателя включает в себя электронный блок управления (ECU).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Способ повышения температуры отработавшего газа (ОГ) осуществляется в выпускном тракте двигателя (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом, с последовательно подсоединенным устройством (8) очистки ОГ и с подсоединяемым при необходимости нагревательным устройством (10).

Настоящее изобретение относится к машиностроению, а именно к способу регенерации фильтра твердых частиц. Предложен способ регенерации фильтра (3) частиц двигателя (1) внутреннего сгорания, в котором во время повторяющихся фаз регенерации выполняют регенерацию посредством выжигания частиц сажи, осажденных в фильтре (3) частиц.

Изобретение может быть использовано в устройствах управления двигателей внутреннего сгорания. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания включает в себя устройство управления выхлопными газами в выпускной системе двигателя внутреннего сгорания.

Способ регенерации сажевого фильтра во время использования двигателя, выпускающего отработавшие газы, в котором выполняют первую часть процесса, которая включает в себя следующие этапы: (a) оценку расхода топлива, которое необходимо добавить в отработавшие газы для достижения требуемой температуры; (b) добавление к отработавшим газам топлива с указанным расходом; (c) сжигание по крайней мере части указанного топлива в указанных отработавших газах с целью повышения температуры отработавших газов; (d) контроль значения температуры отработавших газов и сравнение его с требуемой температурой с целью определения значения отклонения; и (e) сохранение значения отклонения, определенного на этапе (d), в запоминающем устройстве; а затем выполняют вторую часть процесса регенерации, которая включает в себя этап (f) выполнения этапа (a) с применением сохраненного значения отклонения для коррекции оцененного значения расхода топлива, которое необходимо добавить в отработавшие газы для достижения требуемой температуры.

Изобретение может быть использовано в устройствах управления для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит устройство контроля выхлопных газов, размещенное в канале выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, и устройство подачи топлива, выполненное с возможностью подачи топлива в устройство контроля выхлопных газов.

Изобретение может быть использовано в устройствах управления для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит устройство контроля выхлопных газов, размещенное в канале выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, и устройство подачи топлива, выполненное с возможностью подачи топлива в устройство контроля выхлопных газов.

Изобретение относится к системам обработки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Способ управления работой форсунки, служащей для впрыска углеводородов в поток отработавших газов, включает: впрыск топлива для нагрева блоков системы.

Изобретение относится к системам очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Нагревательный модуль для системы нейтрализации отработавших газов, подсоединенной к двигателю внутреннего сгорания на стороне выпуска отработавших газов, содержит каталитическую горелку с форсункой для впрыска углеводородов (14).

Изобретение относится к способу подачи тепловой энергии в устройство для нейтрализации отработавших газов. Способ подачи тепловой энергии в устройство для нейтрализации отработавших газов (2), размещенное в выпускном тракте двигателя внутреннего сгорания, в особенности дизельного двигателя, путем подогрева отработавших газов, набегающих на устройство для нейтрализации отработавших газов (2) до требуемой температуры.

Предлагается система обработки выхлопных газов. Система обработки выхлопных газов включает: первый катализатор окисления, предназначенный для окисления азотистых и/или углеводородных соединений в потоке выхлопных газов; первое дозирующее устройство, расположенное ниже по потоку относительно первого катализатора окисления и предназначенное для введения первой добавки в поток выхлопных газов; устройство первого катализатора восстановления, расположенное ниже по потоку относительно первого дозирующего устройства и предназначенное для восстановления оксидов азота в потоке выхлопных газов с использованием первой добавки; второй катализатор окисления, расположенный ниже по потоку относительно устройства первого катализатора восстановления, и предназначенный для окисления одного или нескольких соединений, представляющих собой оксид азота и не полностью окисленные углеродные соединения, в потоке выхлопных газов; улавливающий твердые частицы фильтр, расположенный ниже по потоку относительно катализатора окисления и предназначенный для захвата и окисления частиц сажи в потоке выхлопных газов; второе дозирующее устройство, расположенное ниже по потоку относительно улавливающего твердые частицы фильтра и предназначенное для введения второй добавки в поток выхлопных газов; и устройство второго катализатора восстановления, расположенное ниже по потоку относительно второго дозирующего устройства и предназначенное для восстановления оксидов азота в потоке выхлопных газов с использованием, по меньшей мере, одной из первой и второй добавок.

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Предложен способ определения эффективности устройства (2) очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, в частности дизельного двигателя (1) внутреннего сгорания, в частности, для автомобилей, с первым датчиком NOx (7), расположенным перед катализатором окисления (3) и/или сажевым фильтром (4), и вторым датчиком NOx (8), расположенным ниже по потоку за катализатором (5) восстановления, а также с устройством (10) дозированной подачи восстановителя, причем сигналы от обоих датчиков NOx (7, 8) подаются на блок (9) управления, посредством которого задается по меньшей мере одно подаваемое количество восстановителя.

Рассматриваемая система обработки выхлопных газов содержит: первое дозирующее устройство (371), установленное для подачи первой присадки в поток выхлопных газов; первое восстановительное каталитическое устройство, установленное после упомянутого первого дозирующего устройства (371) и содержащее катализатор проскока в первую очередь для восстановления оксидов азота (NOx) с помощью присадки и во вторую очередь для окисления присадки; окислительный катализатор (310), установленный после упомянутого первого восстановительного катализатора (331); сажевый фильтр (320), установленный после упомянутого окислительного катализатора (310); и второе дозирующее устройство (372), установленное после упомянутого сажевого фильтра (320) и установленное для подачи второй присадки в упомянутый поток выхлопных газов; второе восстановительное каталитическое устройство (332), установленное после упомянутого второго дозирующего устройства (372) и установленное для восстановления оксидов азота в упомянутом потоке выхлопных газов с помощью, по меньшей мере, одной из упомянутой первой и упомянутой второй присадки.

Изобретение относится к каталитическому фильтру, который отфильтровывает твердые частицы от выхлопного газа, выпускаемого из двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением топлива.

Согласно настоящему изобретению предложены способ и система обработки выхлопных газов для обработки потока выхлопных газов, формируемого при сгорании в двигателе внутреннего сгорания и содержащего оксиды азота NOx.

Фильтрующий элемент предназначен для улавливания твердых частиц, присутствующих в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания. Он содержит стопку пористых пластин 1-5, разделенных перегородками 6, 7, расположенными в шахматном порядке.

Изобретение относится к области очистки отработанных газов. Система для обработки выхлопных газов, содержащих NOx, из двигателя содержит проточный монолит, имеющий первый каталитический состав для селективного каталитического восстановления NOx и имеющий первый объем.

Способ регенерации сажевого фильтра во время использования двигателя, выпускающего отработавшие газы, в котором выполняют первую часть процесса, которая включает в себя следующие этапы: (a) оценку расхода топлива, которое необходимо добавить в отработавшие газы для достижения требуемой температуры; (b) добавление к отработавшим газам топлива с указанным расходом; (c) сжигание по крайней мере части указанного топлива в указанных отработавших газах с целью повышения температуры отработавших газов; (d) контроль значения температуры отработавших газов и сравнение его с требуемой температурой с целью определения значения отклонения; и (e) сохранение значения отклонения, определенного на этапе (d), в запоминающем устройстве; а затем выполняют вторую часть процесса регенерации, которая включает в себя этап (f) выполнения этапа (a) с применением сохраненного значения отклонения для коррекции оцененного значения расхода топлива, которое необходимо добавить в отработавшие газы для достижения требуемой температуры.

Изобретение может быть использовано в устройствах управления для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит устройство контроля выхлопных газов, размещенное в канале выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, и устройство подачи топлива, выполненное с возможностью подачи топлива в устройство контроля выхлопных газов.

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Регулятор (50) потока газа для очистки сажевого фильтра (18) может быть присоединен к одной из сторон фильтра (18) для сквозного прохождения потока газа, используемого для очистки фильтра (18).

Устройство для очистки отработавших газов дизельного двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с установленным в нем фильтрующим патроном, периодически регенерируемым посредством выжигания сажи. Патрон выполнен с несквозными каналами для потока газа. По потоку газов перед фильтрующим патроном установлены воздуходувка и испарительная горелка, выполненная с возможностью нагрева фильтрующего патрона, управляющее устройство для испарительной горелки и воздуходувки. На корпусе нанесен теплоизоляционный слой. Внутри входной части корпуса установлены направляющие лопатки и выравнивающая решетка. Фильтрующий патрон установлен в корпусе на электромагнитном штоке и плотно прижат к сужающейся входной части корпуса с помощью возвратной пружины. Во входной и выходной частях корпуса установлены датчики давления управляющего устройства. 1 ил.

Наверх