x

Чистый выхлоп - несложно и недорого. Жидкостно-струйный нейтролизатор выхлопных газов

Страниц: 1
Печать

Автор темы
Sirius Team
*****





Чистый выхлоп - несложно и недорого. Жидкостно-струйный нейтролизатор выхлопных газов - Форум Сириус - Торез
Счастливые времена автомобилизма, когда мир беззаботно любил огромные седаны и универсалы с многолитровыми двигателями, эти времена давно прошли. И главный их «могильщик» - экологические требования. Для их выполнения приходится ставить на машины нейтрализаторы вредных выбросов, а они и стоят немало, и, несмотря на все старания разработчиков, в большей или меньшей степени затрудняют работу двигателя.

Неужели нельзя очищать выхлоп так, чтобы было недорого и не мешало мотору? Похоже, можно...

Принципиальная схема жидкоструйного насоса - Чистый выхлоп - несложно и недорого. Жидкостно-струйный нейтролизатор выхлопных газов - Форум Сириус - Торез
Рис 1. Принципиальная схема
жидкоструйного насоса:


Турбулентная струя рабочей жидкости
с большой скоростью под давлением
врывается через сужающееся сопло 1
в приёмную камеру 2.

Здесь, в результате турбулентного
перемешивания и вязкостного трения,
струя захватывает и увлекает частицы
окружающей среды в камеру
перемешивания 3.

Диффузор 4 служит для плавного
выравнивания давления до уровня,
оптимального для выпуска в атмосферу
Что такое выхлоп ДВС? Это ядовитые окись углерода и свинец, это канцерогенный бензпиреи, раздражающие окислы азота, серные соединения, альдегиды, сажа. Это сложная смесь, содержащая вещества в газообразной, твёрдой и жидкой фазах.

Уже сейчас по дорогам планеты бегает более 1 млрд автомобилей, и ещё производится 40 млн в год. Атмосфера городов такова, что, когда их житель попадает «на природу», ему даже может стать нехорошо от непривычно чистого воздуха.

Сегодня снижение выбросов достигается за счёт установки па выхлопных трубах машин особых эффективных палладиевых нейтрализаторов. Однако они, как и всякие устройства, не свободны от недостатков, среди которых, в частности, дороговизна используемого в них драгоценного металла.

Но теперь каталитическому нейтрализатору нашлась хорошая замена. Недавно в России был выдан патент № 2443910 на изобретение жидко-струйного нейтрализатора. В нём предлагается использовать жидкоструйный насос, расположенный на выходе из камеры сгорания двигателя.

Устройство струйного насоса давно и хорошо известно (рис. 1). Действие его состоит в том, что струя жидкости, вырывающаяся с большой скоростью из сопла, захватывает подаваемые в приёмную камеру газ, жидкость и (или) мелкие частички вещества и уносит их с собой. Но как-то никому не приходило в голову использовать такой насос для поглощения продуктов сгорания топлива автомобилей. А ведь такой пасос - устройство, решающее все проблемы борьбы с вредными веществами выхлопных газов. Мало того, что он обеспечивает механическое удаление продуктов сгорания; с его помощью многие из них можно обезвреживать химически. Как работает система очистки выхлопа (рис. 2)?

Рабочая жидкость циркулирует по замкнутому трубопроводу между двумя попеременно наполняемыми и опорожняемыми бачками-отстойниками Б1 и Б2. Ею в тёплых странах может быть обычная вода, в холодном же климате, где температура опускается ниже 0° по Цельсию, потребуются незамерзающие жидкости, которые сейчас выпускаются в большом количестве.

Высокоскоростная турбулентная струя формируется компрессором А. Вырываясь из сопла 1 насоса ЖН в его приёмную камеру 2, она засасывает продукты сгорания топлива, поступающие из выхлопной трубы 3, и поглощает их. Одновременно с этим в камеру засасывается и атмосферный воздух, аэрирующий рабочую жидкость. Устройство подвода воздуха может быть выполнено по-разному - как с отдельным патрубком, так и совмещённым с вводом выхлопной трубы.

В приёмной камере происходит турбулентное перемешивание продуктов сгорания, воздуха и рабочей жидкости, сопровождающееся интенсивным протеканием химических реакций. Соединение ядовитого окисла азота NO из выхлопа с кислородом воздуха приводит к образованию двуокиси азота.

Схема системы с насосом-нейтрализатором - Чистый выхлоп - несложно и недорого. Жидкостно-струйный нейтролизатор выхлопных газов - Форум Сириус - Торез
Рис 2. Схема системы с насосом-нейтрализатором:

А - компрессор;
Б1 и Б2- бачки-отстойники;
ЖН - жидкоструйный насос: 1 - сопло;
2 - приёмная камера;
3 - выхлопная труба двигателя;
В1 и В2- краны для залива и слива рабочей жидкости;
Н1 и Н2, К1 и К2, К' и К'2 - клапаны между насосом, бачками
и компрессором, организующие нужный «маршрут»
циркуляции жидкости
Дальнейшее растворение NO2 в воде в турбулентном режиме внутри приёмной камеры насоса сопровождается синтезом азотистой (HNO2) и азотной (HNO3) кислот. Растворение NO2 происходит в присутствии избытка кислорода воздуха, что обеспечивает большую эффективность перевода двуокиси азота в азотную кислоту и лучший захват жидкостью беизпире-на, альдегидов и частиц сажи. Кислота растворяется в рабочей жидкости.

Нетоксичная газовая составляющая продуктов горения (N2, СО2 и другие газы), поглощённая струёй, по не растворившаяся в ней, улетучивается из рабочей жидкости. Твёрдая и жидкая фазы продуктов сгорания топлива, захваченные жидкостью, собираются в бачках-отстойниках, из которых периодически удаляются. При насыщении выброшенными из двигателя продуктами рабочую жидкость можно сливать в специальные резервуары на бензоколонках, а в систему заливать новую «свежую» жидкость, подобно тому, как сейчас поступают с отработанным маслом.

Система испытывалось па легковых автомобилях ИЖ-412 и ВАЗ 21093. Струя от водоструйного насоса пропускалась через заглушенную выхлопную трубу Важно отметить, что наличие заглушки не препятствовало работе двигателя: сопротивление выхлопу не возникает, поскольку струя воды увлекает и выводит выхлопные газы, твёрдую и жидкую фазы продуктов неполного сгорания топлива.

Что касается ключевой части системы - струйного насоса, - то нет никакой необходимости разрабатывать некое повое, оригинальное устройство. Вот простая прикидка.

Примем, что автомобиль, проезжая 50 км за 1 ч, расходует 3,5 л бензина, или около 0,7 г за одну секунду. Если даже считать, что в процессе сгорания бепзип превращается в газ с молекулярным весом 30, то такое его количество при сгорании создаст примерно 1,5X1022 частиц в секунду. На самом деле в выхлопе содержится значительное количество более тяжёлых частиц, так что общее их число будет меньше. С удалением такого количества частиц легко справляется водоструйный насос ВВН-1. Он может пропустить через себя в 50 раз большее число молекул - значит, способен гарантированно удалить все частицы продукта горения топлива, попавшие в выхлопную трубу из двигателя
Страниц: 1
Печать
 
  • Как смартфоны превращают человека в овощи
  • Как сохранить гладкую кожу рук и крепкие ногти?
  • Боремся с бытовыми насекомыми
  • Как посадить фруктовый сад?
  • Первые Русские Авиаторы
  • История водопроводного крана


Карта форума | iMode | WAP | WAP 2 | RSS
© TRK Sirius LTD, 2017
...