Дожигатель топлива в глушителе: Дожигатель выхлопных газов, когда нужно менять?

Содержание

установка катализаторов, гoфры глушитeля и oбмaнок, тюнинг выхлопной системы в СПб

Как известно, выхлопная система автомобиля отвечает за обеспечение отвода отработанных газов из цилиндров двигателя. Кроме этого, благодаря своим конструктивным особенностям, выхлопной тракт в значительной мере снижает шумность работы мотора. Удивительно, но именно выхлопной системе автомобиля многие автовладельцы уделяют крайне недостаточно внимания, пуская ее работу и качественное состояние на самотек, что может приводить к плачевным последствиям и, как следствие, весьма дорогостоящему ремонту.

Поддержание выхлопной системы в надлежащем исправном состоянии – это залог продолжительной и комфортабельной эксплуатации автомобиля. Не решенные вовремя проблемы с выхлопом чреваты неприятными последствиями для Вашего авто. Чаще всего это проявляется в повышении расхода топлива сверх средних нормированных значений, а также в заметном снижении мощности двигателя. Таким образом, по мере засорения выхлопной системы возникает парадоксальная ситуация: расход топлива растет, а отдача по мощности двигателя снижается.

Взаимосвязь неисправного выхлопа с повышением расхода топлива

Выхлопная система автомобиля является полностью герметичным контуром. По этой причине большинство проблем, связанных с работоспособностью выхлопа, возникают либо из-за разгерметизации системы, или же наоборот, ее закупоривания. При этом ощутимо падает мощность двигателя, что, в первую очередь, сказывается на отклике педали газа при нажатии. Во-вторых, увеличивается расход топлива. В-третьих, появляется неприятный звуковой фон во время движения автомобиля. Все дело в том, что выхлопная система и двигатель автомобиля работают в неразрывном тандеме и нарушение этого оптимального симбиоза обязательно будет проявляться в ухудшении эксплуатационных характеристик автомобиля.

Любые отклонения в наполняемости цилиндров двигателя от оптимальных значений, заложенных производителем автомобиля, а также изменения параметров вентиляции цилиндров как раз и являются первопричинами увеличения расхода топлива и падения мощности двигателя.

Следует всегда помнить основные принципы взаимосвязанной работы выхлопного тракта и двигателя:

  • с одной стороны, чем меньшее давление в выхлопной системе, тем выше производительность мотора, следовательно, тем меньше расход топлива;
  • с другой стороны, забитая выхлопная система, будет создавать дополнительное давление в замкнутом контуре, что негативно отразится на возможности мотора «дышать» в нормальном режиме, понизит его мощность и увеличит расход топлива.

    Влияние забитого катализатора на повышения расхода топлива

    Опытные автомобилисты знают, что увеличение расхода топлива является одним из основных признаков, указывающим на то, что катализатор уже практически полностью находится в закупоренном состоянии. Причина увеличения расхода топлива заключается в том, что каталитический нейтрализатор будучи забитым, уже не в состоянии обеспечивать поддержание оптимального температурного режима, необходимого для преобразования вредных газов в безопасное состояние (нормальная температура катализатора нормы ЕВРО-4 находится в пределах от 350 до 750 градусов по Цельсию). При этом система подачи кислорода (кислородный датчик), пытаясь восстановить оптимальную температуру и работу преобразователя, будет автоматически увеличивать подачу кислорода, однако он не сможет в полной мере достичь двигателя, который работая в таком нестабильном режиме неизбежно будет потреблять больше топлива.

    Признаки неисправного катализатора и почему возникают проблемы

    Итак, Вы уже знаете, что забитый катализатор не позволит выхлопу нормально выходить наружу. Результатом становится ухудшение вентиляции, рост давления в системе, а также целый ряд смежных негативных последствий. Чтобы вовремя выявить неполадки с катализатором, необходимо четко знать основные симптомы его забитого состояния:

  • в большинстве случаев забитого катализатора двигатель автомобиля будет заводиться затрудненно и часто глохнуть после запуска;
  • на приборной панели загорится «чек» неисправного двигателя;
  • как уже отмечалось выше, Вы ощутите заметную потерю мощности, при этом автомобиль заметно потеряет в динамике, а при нажатии на педаль газа отклик будет совсем слабым;
  • заметно увеличиться расход топлива и моторного масла;
  • во время холодного пуска двигателя появится характерный и неприятный запах, которого раньше не было.

    В случае, когда источником неисправности является сам двигатель или его системы (например, изношена ЦПГ или залегли кольца), возникает увеличенный расход моторного масла. В свою очередь, это масло будет гореть в цилиндрах, а также активно насыщать собой выхлоп, что очень быстро будет способствовать сокращению ресурса катализатора.

    Аналогичное состояние может возникнуть и в том случае, когда мотор в силу разных причин троит, что сопровождается пропусками зажигания. В такой ситуации горючее не будет должным образом сгорать в цилиндре, остатки топлива и моторное масло будут в избытке попадать в выхлопную систему, загрязняя и выводя из строя катализатор.

    Также следует помнить, что сам по себе внутренний фильтр каталитического нейтрализатора является достаточно хрупким. Его могут элементарно вывести из строя механические повреждения, например, при небрежной эксплуатации авто или агрессивной езде в сложных условиях, а также из-за поломки самой выхлопной системы.

    Главное, помнить, что забитый катализатор может сильно навредить мотору. Поскольку в случае физического разрушения катализатора его частицы могут попадать в цилиндры, что станет причиной серьезных неисправностей и потребует капитального ремонта двигателя.

    Доверяйте ремонт выхлопной системы своего автомобиля профессионалам!

    Ремонт выхлопной системы – это довольно специфическое направление ремонта автомобиля, из-за чего многие автосервисы отказываются от этих работ, поскольку ремонт выхлопных систем требует большого опыта и дополнительных знаний. Кроме этого, для успешной реализации ремонта выхлопа необходимы:

  • большое количество в наличии гофр, катализаторов, глушителей и труб различных диаметров;
  • электрический подъемник;
  • сварочное оборудование;
  • специальные препараты для химического ремонта и многое другое.

    По этим причинам диагностику, замену, сварку, настройку, разводку, установку, тюнинг и ремонт выхлопной системы стоит доверять только профессионалам в специализированных автосервисах, так как качество ремонта выхлопной системы в обычном автосервисе оставляет желать лучшего.

    И уж тем более не стоит заниматься саморемонтом, так как сварочное оборудование в неопытных руках может привести к пожару или травме!

    Также обращаем Ваше внимание на то, что самым дорогостоящим элементом выхлопной системы является каталитический нейтрализатор и в случае его выхода из строя более выгодным вариантом будет произвести его замену на универсальный катализатор или на пламегаситель.

  • интересноеПохожие статьи

    Евро за «Евро» – зачем нужны строгие нормы для выхлопа

    • Главная
    • Статьи
    • Евро за «Евро» – зачем нужны строгие нормы для выхлопа

    Накал борьбы за сохранение окружающей среды все выше. Экологические нормы все жестче. После появления Евро-6 инженеры заявили, что с двигателем внутреннего сгорания ничего больше сделать нельзя.

    ..

     

    Из истории вопроса

    Первые нормы токсичности выхлопа появились в середине 80-х годов в Калифорнии, когда выяснилось, что Лос-Анджелес и Сан-Франциско задыхаются от смога. И сегодня законодательство этих штатов — самое суровое в мире в этом вопросе. Остальные подтягиваются. Во всей Европе, в Америке и Японии законодатели жмут на производителей автомобилей, заставляя их снижать вредные выбросы двигателей. Исполнение их требований становится все дороже и дороже. При этом среди автовладельцев упертых «зеленых» не так уж и много. Последние вообще считают машины злом и ездят на велосипедах и электричках. Остальные же считают удорожание техники неизбежным налогом, который надо заплатить, чтобы спать спокойно.

    За что же платим? Основными вредными веществами, которые выбрасывает автомобильный двигатель, являются угарный газ, оксиды азота и не сгоревшие углеводороды. Их выбросы на сегодня ограничены практически до нуля. Есть еще углекислый газ, но пока его принимают неизбежным злом, и избавиться от него, не перейдя на питание водородом, не удается.

    Поэтому пытаются сократить нормы выделения, но они жестко завязаны на расход топлива, а тот – на размеры и вес автомобиля.


    Про углекислый газ мы поговорим позже, а пока – про все остальное. Первым под борьбу попал угарный газ. Автомобилисты со стажем помнят, как вдоль дорог стояли инспектора с газоанализаторами и проверяли старые советские машины на концентрацию СО в выхлопе. У нас это началось на десятка полтора лет позже, чем в Америке. А там первой реакцией на введение норм концентрации вредных веществ в выхлопе стала установка систем, подающих дополнительный воздух в выхлопную трубу. Подавалось это под соусом дожигания топлива на выпуске, но, по сути, было просто разведением для снижения концентрации СО.

    Законодатели это «просекли» и запретили. Пришлось заняться разработкой систем впрыска топлива, которые могли точнее регулировать процессы смесеобразования и исключать неполное сгорание. Потом появились катализаторы, которые довольно эффективно очищали выхлопные газы, оставляя только воду и углекислый газ. Для дизельных двигателей тогда все еще было относительно спокойно, ведь в их выхлопе нет угарного газа.

    Борьба пошла по нарастающей. С 2000 года в Европе появились нормы на оксиды азота и несгоревшие частицы. И здесь бензиновым моторам особых проблем не прибавилось, а вот у дизелистов они начались.



    Когда форсунка впрыскивает топливо, на краях факела воздуха много, и топливо хорошо горит — синий цвет на фото А, а в середине кислорода не хватает — там пламя оранжевое. За счет завихрений в камере сгорания можно организовать подачу воздуха к зоне горения, но для этого его должно быть в избытке. Темные зоны на фото В – место где находится избыточный воздух и происходит окисление азота.

    Ведь для того, чтобы дизель работал, воздух в нем сжимается в 20-40 раз, нагреваясь до очень высоких температур. Сжать так смесь невозможно, она просто сдетонирует гораздо раньше. Топливо впрыскивается в цилиндр почти в самом конце такта сжатия и факел начинает гореть по краям, а потом догорает то, что в середине. И все равно в камере сгорания остается много воздуха, которому не хватило топлива.

    В итоге кислород вступает в реакцию с азотом, и остается много топлива, которому не хватило воздуха. При этом образуются оксиды азота и частицы несгоревших углеводородов. Проблема заключается в том, что одновременно избавиться от обоих вредных веществ не получается. Тщательно регулируя момент и давление впрыска и закручивая вихри в камере сгорания, производители смогли довести двигатели до норм Евро-3.



    Дальше можно было только уменьшить что-то одно за счет другого. А с оставшимся бороться уже на выходе. А законодатели жмут. Начиная с Евро-4, токсичность контролируется специальными органами и все сбои фиксируются в памяти блока управления на 400 дней. В Европе транспортная инспекция может в любой момент проверить эти коды и вкатить такой штраф, что мало не покажется. А чтобы даже в отсутствие догляда неповадно было загрязнять окружающую среду, в систему управления двигателем встроена функция NOx-контроль, которая отрубает 2/3 крутящего момента, если засекает превышение норм.

    Производители пошли разными путями. Одни решили повысить температуру в цилиндрах и тщательнее сжигать топливо, а с возросшим количеством оксидов азота бороться с помощью системы последующей обработки выхлопа SCR. В глушитель таких машин встроен ванадиевый катализатор, а в выпускной коллектор — форсунка, которая впрыскивает специальный реагент — мочевину, которую из скромности называют AdBlue или DEF. Испарившийся раствор разлагается на аммиак и воду, а на поверхности катализатора происходит реакция между ним и оксидом азота. В результате получается еще вода и чистый азот.



    Насос подает реагент (раствор мочевины Nh3+h3O) к дозирующему устройству, которым управляет электронный блок на основании показаний двух датчиков концентрации NOx (на схеме не показаны). Первый стоит до катализатора, второй – контрольный – после. Определенное количество раствора впрыскивается в выхлопной коллектор, где испаряется и вместе с отработавшими газами попадает в катализатор.

    На активной поверхности катализатора оксиды азота реагируют с выделившимся из раствора аммиаком и превращаются в азот и воду. Для европейских машин эти системы производят Bosch и Highlite.

    Все было бы просто замечательно, но есть несколько проблем, решить которые до сих пор полностью не удается. И связаны они в большей степени не с техникой, а с человеческим фактором.

    Аммиак возить в машине нельзя – это сильный яд, поэтому применяют раствор карбамида (мочевины), который состоит в основном из воды, но стоит около 1 евро за литр. Грузовые машины Евро-4 потребляют около 2-4 литров реагента, как аккуратно называют этот состав, на 100 км, а Евро-5 – до 8 литров.

    Как обманывают?

    Жаба наносит первый удар в мозг владельца и он начинает искать обходные пути. Самый безобидный для природы – это попытка заменить фирменный реагент чем-нибудь подешевле. В странах бывшего соцлагеря очень любят покупать удобрения, которые разводят в грязных ведрах.

    Но система очень чувствительна к загрязнениям и качеству мочевины. Результат – забитые фильтры, закристаллизованные распылители, сгоревшие катализаторы. К таким же результатам приводит и просто отказ от заливки мочевины вообще. Если некоторое время поездить без нее, скорее всего, катализатор выгорит, и для возврата системы к работе его придется поменять.

    Вторая проблема – это головотяпство. Хотя бачок для реагента имеет синюю крышку, в него регулярно пытаются налить солярки. А для резинок в насосе и клапанах системы — это смерть. В последнее время появились ремкомплекты, а раньше весь блок SCR отправлялся на помойку.

    Зная все это, Scania, MAN и многие производители легковых дизелей избрали другое направление. Они используют рециркуляцию отработавших газов, или EGR. В этой системе часть отработавших газов охлаждается и направляется обратно на впуск. Там, смешиваясь с воздухом, они создают смесь, которая хуже пропускает фронт пламени при взрыве.

    Горение происходит медленнее, температура понижается, и окисление азота уменьшается.

    А кроме того, в смеси меньше концентрация кислорода и, следовательно, меньше вероятность встречи неиспользованного кислорода с азотом, что также уменьшает образование вредных веществ. Для двигателей Евро-4 возврат составляет около 10%, а для Евро-5 – до 30%.



    Преимущество EGR — в отсутствии дополнительных жидкостей и катализаторов. Следовательно, и цена всей системы, как при покупке, так и в процессе эксплуатации гораздо ниже. Но все не так просто… Снижение температуры снижает КПД, а значит, растет расход топлива.

    Еще одним препятствием стало качество топлива. Сера, которая содержится в солярке, тоже охотно вступает в реакцию с кислородом и образует оксид, который, растворяясь в воде, превращается в серную кислоту. Если эта кислота сразу вылетает на улицу, она портит окружающую среду, но не вредит двигателю. Но в случае возврата в цилиндры начинает разъедать все на своем пути. Особенно пока мотор не работает.

    Для дизельных двигателей с EGR требуется топливо, в котором серы — меньше пяти частей на миллион. До недавнего времени российский норматив по содержанию серы был почти в 40 раз больше, и хотя сейчас он полностью соответствует европейскому (не более 10 мг на килограмм), в стране процветает нелегальная торговля соляркой, которая не соответствует техрегламенту. И если в крупных городах «паленого» топлива не так много, то в провинции и на трассах – полно. В наихудшем случае регулярная заправка плохой соляркой обернется полной заменой поршневой группы и топливной системы через пару лет. А это легко потянет на десяток-другой тысяч в европейской валюте. Поэтому Scania запретила продажу таких машин во всех странах бывшего соцлагеря. Для них предлагают машины с мочевиной.



    Что нас ждет впереди

    А с Евро-6 все еще сложнее, потому что там обе системы работают вместе, катализаторов в глушителе — 3 штуки, да еще и сажевый фильтр впридачу. И частицы теперь меряются не концентрацией, а поштучно, за 1 час. Если посмотреть на все это глазами автомобильного инженера ХХ века, то это просто кошмар.

    Химики, которые создавали блок катализаторов, называют его химической фабрикой, а двигатель пренебрежительно именуют источником сырья и тепла. Цена такой фабрики в Европе – около 13 тысяч евро, а сколько он будет стоить у нас — даже думать страшно.

    Чтобы неповадно было все это отключать, в систему встроен контроль, который уже не мощность «рубит», а скорость. Например, кончилась мочевина в бачке — и скорость падает до 25 км/ч. Ползи себе потихоньку до ближайшей колонки, где сможешь ее купить. Еще одна фишка законодателей – если до сих пор машина считалась удовлетворяющей нормам по факту своего рождения, то для Евро-6 предусмотрен выборочный контроль машин с пробегом.



    В двигателях Евро-6 использованы обе системы, и SCR, и EGR. До 30% отработанных газов, пройдя через охладитель, возвращаются в цилиндры, чтобы снизить температуру и уменьшить образование окислов азота. А то, с чем они не смогли справиться (1), обрабатывается в глушителе, где сперва стоит окислительный катализатор (2), дожигающий все то, что не сгорело, потом фильтр твердых частиц (3). После этого газы выходят в смесительную камеру (6), куда через сопло (4) подается реагент(5), который испаряется, и все это вместе попадает, собственно, в SCR – катализатор, в котором происходит реакция между мочевиной и остатками NOx (7). А на выходе – катализатор, расщепляющий оставшийся от реакции аммиак (8). Весь этот блок весит 130 кг.

    Цена «химических фабрик» столь сладка, что их приладились делать не только производители автомобилей, но и такие, казалось бы далекие от глушителей фирмы, как Эбершпехер. На снимке полный ряд для всех основных европейских брендов.

    А стоит ли овчинка выделки?

    Нашему человеку, в массе своей, все эти затраты кажутся совершенно излишними. А уж ограничения, накладываемые так называемым NOx-контролем, и подавно. В общем-то, европейским водителям тоже, поэтому в систему и встроены неудалимые коды неисправности, а отключить ее нельзя, она забита в двигатель «по железу».

    И здесь опять битва щита и меча. Экологи проводят через законодательство все более жесткие меры. Производители бьются над их выполнением. А в это время большинство европейских и китайских чип-тюнеров и прочих электронных мудрецов забросила работы по повышению мощности двигателя и сосредоточилась на обмане систем контроля токсичности. Спрос на эти услуги, учитывая сказанное выше, огромный даже в старой законопослушной Европе. А уж у нас в стране он просто обвальный.

    Обмануть можно — пока. Это даже не очень сложно и дорого. Точнее, можно отключить NOx-контроль, поснимать элементы систем и думать, что теперь двигателю стало легче жить. На самом деле, крутящий момент действительно перестает ограничиваться, но двигатель входит в аварийный режим работы, а на панели горит лампочка повышенной токсичности выхлопа. Особенно это касается машин с EGR, где многие функции управления двигателем завязаны на соотношение воздуха с отработавшими газами.

    Если просто перекрыть поток отработавших газов на впуск, система заметит недостаток давления в коллекторе и включит обходную программу, которая заменит недостающие данные усредненной величиной. Когда такое происходит, мощность двигателя уменьшается на 40%. Если это ограничение снять, двигатель будет работать при сильном недостатке воздуха, что снижает экономичность и повышает дымность выхлопа. В дальнейшем это приводит к залеганию колец.

    Реально отключить систему можно только полностью заменив программное обеспечение блока управления, но это обычно делается только через завод-изготовитель. А он, зная, что после такой переделки машина перестанет выполнять местное законодательство, скорее всего, откажет. Хотя для некоторых машин прошивки появились уже и у наших умельцев.

    Желание сэкономить здесь и сейчас – это наш национальный вид спорта. Но почему-то, приезжая в Германию или Швецию, мы с удовольствием вдыхаем чистый воздух их городов, а возвращаясь на родину, клянем начальников, заставивших нас платить за «никому не нужные» Евро…


    Результат попадания топлива в бак реагента: Прокладки насоса испортились и мочевина потекла внутрь блока управления (коричневые кристаллы)


    Данная статья написана в рамках Конкурса авторов — 2015.
    Лучшие работы читайте здесь.

    Организаторы конкурса:



    Читайте также:


    Конкурс авторов практика

     

    Новые статьи

    Статьи / Авто с пробегом Suzuki Jimny III c пробегом: контрактный мотор за 15 тысяч, безнадежная МКП и опасный тюнинг В первой части материала мы выяснили, насколько обманчивым может быть внешне ухоженный экземпляр Jimny, как непросто найти не подверженный коррозии вариант и  стоит ли этого бояться. Но на… 530 0 3 14.09.2022

    Статьи / Популярные вопросы Я еду непристегнутым: что за это грозит, когда это законно и кто платит штраф за пассажира Отношение к ремню безопасности у российских водителей остается незрелым: кому-то он мешает, кого-то пугает, кому-то оказывается «не по статусу», а кого-то даже оскорбляет. Но сегодня мы оста… 581 2 24 12.09.2022

    Статьи / Авто с пробегом 5 причин покупать и не покупать Infiniti FX II / Infiniti QX70 Вы молоды душой и телом, пока что не обременены большой семьей, неплохо зарабатываете и хотите ездить на мощной, яркой, дерзкой машине. Только вот беда: те же BMW X6 и Mercedes GLC AMG вам в… 1691 9 3 11.09.2022

    Популярные тест-драйвы

    Тест-драйвы / Тест-драйв Полный привод, самый мощный мотор и силы в запасе: первый тест Chery Tiggo 8 PRO MAX Появление в российской линейке Chery модели Tiggo 8 PRO MAX можно назвать знаковым для бренда. Почему? Да хотя бы потому, что это первый с 2014 года полноприводный кроссовер Chery, приехавши… 17767 12 44 29.04.2022

    Тест-драйвы / Тест-драйв Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0 Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть. .. 9381 10 41 13.08.2022

    Тест-драйвы / Тест-драйв Компьютеризированный карбюратор и нереальная подвеска: опыт владения Chevrolet Caprice III Многие автомобильные энтузиасты ворчат, что в последние годы автопром развивается для «прогресса ради прогресса»… А пристальный ретроспективный взгляд легко покажет, что концепция комфорта,… 7107 2 25 26.05.2022

    Как очистить выхлопную трубу автомобиля?

    Заметки

    Как почистить забитый глушитель?

    Содержание статьи:

    Автомобильная выхлопная система выполняет задачи по отводу отработанных газов, а также снижает шум и вред для окружающей среды. Периодически она нуждается в обслуживании и ремонта. Одна из распространенных проблем — забит глушитель. Разберемся, как распознать такую неполадку и справиться с ней.

    Симптомы забитого глушителя

    Засор косвенно влияет на все основные системы автомобиля — снижает мощность мотора, повышает расход топлива и изменяет динамику. Поэтому этот вариант неполадки следует рассматривать, если машина подает признаки ухудшения работы. Проверьте, не перегревается ли двигатель после кратковременного запуска, нет ли снаружи ржавчины и плотного дыма.

    Когда глушитель засорен, то ухудшается отвод выхлопных газов, вырабатывающихся в момент сгорании топливной смеси; закономерный результат этого — снижение мощности мотора. Наиболее часто с проблемой сталкиваются владельцы автомобилей, выхлопная система которых оснащена катализатором (каталитическим нейтрализатором), снижающим объем вредных выбросов, но и часто забивается. Зачастую пробка возникает в основном или дополнительном глушителе, а также в трубах, соединяющих их друг с другом, и поводом к этому может послужить механическое повреждение или разрушение внутренних запчастей.

    Способы проверки на наличие препятствий для отработанных газов:

    • Измерить давление на выходе.
    • Определить концентрацию вредных примесей СО и СН (прибор для измерения есть в большинстве автосервисов).
    • Проверить давление в нейтрализаторе при помощи обыкновенного манометра с измерительным пределом 0,5. О недостаточной пропускной способности катализатора говорит максимальный показатель прибора при нажатии на педаль газа.
    • Визуально на просвет осмотреть соты катализатора, предварительно демонтировав его.

    На некоторых автомобилях недавнего выпуска имеется два датчика кислорода (Лямбда-Зонда). В этом случае можно проверить эффективно нейтрализатора на основе показаний датчика, расположенного в нижней части (на выходе). Электронный блок управления покажет ошибку, если обнаружатся значимые неполадки.

    Способы прочистки глушителя

    Три основных метода очистки выхлопной трубы от посторонних предметов и загрязнений:

    • Ручная. Труба при помощи болгарки разрезается вдоль, тщательно вычищается подручными средствами, затем заваривается и устанавливается обратно. Перед монтажом место сварки обязательно нужно обработать антикоррозийным средством, поскольку в процессе заваривания на металле образуются микротрещины.
    • Равномерное нагревание паяльной лампой или на костре — в процессе вылетают загрязнения и сажа от выхлопа. Однако следует соблюдать осторожность, поскольку металл от этого становится хрупким и более подверженным коррозии.
    • Химическая. Для такой чистки трубу снимают, входную пройму чем-либо закупоривают. Затем внутрь трубы заливают химическую смесь, после чего закупоривают и второй конец. Оставляют на 24 часа. Сливают смесь, очищают изнутри глушитель и промывают его холодной водой. Перед установкой рекомендуется высушить феном.

    Если вовремя не устранить неисправность, то использование автомобиля постепенно станет неприятным — увеличится шум, добавится тарахтение и скрежет, из трубы будет валить темный плотный дым, мешающий другим водителям в условиях дорожного движения. Наконец, в особо запущенных случаях деталь деформируется или прогорит, и тогда единственным выходом останется замена глушителя.

    Советуем заправлять автомобиль хорошим топливом (некачественный бензин — одна из главных причин засорения), регулярно следить за ее состоянием, а в случае проблем — обращаться в сервисный центр.

    AutoXS.ru — Авто Энциклопедия

    • Тюнинг и доработки
    • Ремонт и обслуживание
    • История
    • Разное про автомобили
    • Масштабные модели

    Как почистить выхлопную систему автомобиля?


    Выхлопная система автомобиля сконструирована для вывода скапливающихся вредных газов. Выхлопная труба понижает уровень шума от выходящих в атмосферу воздуха и вредных выхлопов. Для слежения за безопасностью в салоне машины не помешает узнать, как прочистить глушитель автомобиля.

    Признаки забитого глушителя

    Забитость глушителя может влиять на мощность мотора, динамику и расход топлива. Например, в глушителе посыпалась сетка, и этот осадок забил выхлоп. До того, как прочищать выхлопную систему на машине, разберитесь во всех причинах её плохой работы. Из-за неисправности трубы автомобиль будет издавать непривычные звуки. Проверьте, не перегрелся ли двигатель после короткой работы – это тоже показатель неисправности. Плотный дым и ржавчина на видимых снаружи местах, а также протечки воды, необходимо ликвидировать.

    Способы очистки глушителя

    Есть три способа чистки выхлопной трубы.

    Равномерное нагревание

    Нагреть выхлопную трубу можно, не снимая, паяльной лампой или снять и прогреть в костре. Сажа и грязь вылетают.

    Важно! Под неоднократным влиянием высокой температуры металл становится ломким и уязвимым к коррозии.

    Химическая обработка

    Как правильно почистить глушитель на машине химической обработкой. Порядок действий:
    1.Снять трубу, закупорить входную пройму.
    2.Приготовить химическую смесь, залить её в трубу.
    3. Закрыть второе отверстие, взболтать, оставит на сутки.
    4. Слить жидкость и провести чистку глушителя изнутри.
    5. Промыть трубу холодной водой.
    6. Высушить феном, установить.

    Чистка вручную


    Чистку выхлопной системы автомобиля вручную лучше делать в условиях гаража:
    1. Разрезать трубу вдоль болгаркой.
    2. Почистить ее подручными средствами.
    3. Заварить и вернуть место.

    Внимание! После сварки деталь необходимо покрыть антикоррозийной смесью. Так как заваривание способствует образованию трещинок на металле.

    Последствия езды с забитым глушителем


    Забитый глушитель на авто – причина неприятных ситуаций. Во время поездки вас будет сопровождать шум, скрежет и тарахтение. Дым, выходящий из забитой выхлопной трубы, будет чёрного цвета и сильной плотности, что помешает другим автомобилистам на дороге. Скопления сажи могут стать причиной перегрева детали и спровоцировать деформацию. Как видите прочищать глушитель необходимо, иначе его аэродинамические характеристики упадут.

    Причина поломки катализатора выхлопной трубы – некачественный бензин, который не сгорает до конца в цилиндрах, частицы его догорают в катализаторе, перегревая его и оплавляя отверстия, затрудняя проход выхлопу. Вместо того, чтобы часто чистить выхлопную систему, лучше заправьте машину хорошим топливом.

    Любая труба, служащая для прохождения газа или жидкости, должна регулярно чистится. Выхлопная труба в этом плане ничем не отличается, а как часто нужно чистить глушитель на машине вам подскажут её сбои в работе, если вовремя этого не сделать — ждите проблем в будущем.

    Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

    Запись на мероприятие

    Количество гостей со мной:

    Тема: Как почистить выхлопную трубу

    Опции темы
    • Версия для печати
    • Отправить по электронной почте…
    • Подписаться на эту тему…

    Как почистить выхлопную трубу

    Вопщем отгарела моя труба на место нее была поставлена банка неизвестного производителя бу, заурчала хорошо, но банка стояла на мертвом моторе и в ней скапилось масло. Когда труба прогреваеться маслов ней начинает плавиться и дымить))) по городу ездить стремно, как почистить?

    Ершиком !
    Жги на машине пока само выгорит !

    Как вариант, снять банку и по полной нормально помыть.

    Надо будет еще этот процесс на видео снимать ! Потом в юмор выложить !

    второй день жгу)) люди как на дурака смотрят)) бубнит, дымит и несеться как угарелый
    мож химия какая есть для удаления мазута))?

    hell
    Жги еще значит ))))) , но мыть это ИМХО уже ахинея !

    воняет блин))будем жечь если ни кто ни че не предложит))

    прогрей ее пайлампой до появления красного оттенка каления металла и до пропадания дыма из нее

    залей какойнить очиститель инжектора в нее и поболтай))) эта херня масло смывает на раз+)

    мне 98 полный бак и баночку фэйри.

    вопросы на форуме: куда поставить форсунки что бы выхлоп всегда блестел.

    по делу: снять банку и замочить в керосине. дешево и серлдито. ну или очистителем карбов. по 80р балон где то.

    опилок сыпани внутрь, они масло впитыввют на раз, впитают и на валилове всё выдует. если спросят чо,скажи на дровах работает

    ща обоссусь)))
    по теме, соглашусь с AleksShelkovo, тока жечь на авто до полного самовыгорания.
    обжигание паяльной лампой или бросание в костёр — черевато быстрому гниению обожжёного метала (поражение коррозией)

    Ну вы жжете, я рыдаю))) Есть еще вариант сделать это ничего не делая! Приезжаешь на любой open air и оставляешь машину на отшибе немного. Далее в разговоре с кем-нибудь ненароком рассказываешь, что в глушаке перевозили гашиш через границу, а ты его вчера установил только. Через 2-3 часа внутри будет блестеть лучше, чем снаружи

    Offflur
    а можно для пущей уверенности и быстроты очистки завести и сказать : «Видишь дымит ? давай доставай быстрей а то весь гарик стлеет!!»

    молодым пиратам пофиг на престарелых портовых патаскух

    я не дизайнер . и даже не фотограф, что в наше время большая редкость.

    Два коктейля «Куба Либре», пиво и мескалин в ампулах!

    И если хочешь стать красивее еще . налей мне Джека два по сто.

    Труба 3 дюйма? Рука пролезает? Если руки длинные можно и дайнпайп помыть =)
    Замшевой тряпочкой( от нее не остается разводов внутри трубы) смоченной в воде с растворенной в ней досей ( 100 грамм на литр), нежными движениями с легким нажимом, избегая круговых движений т.к. от них портится полировка, пройтись по всей внутренности трубы, до дайнпайпа. После, феном!! на средней температуре, главное не перегреть, просушить всю внутренность трубы. После этого сухой, не знавшей грубой мужской работы рукой, проверить отчищенную поверхность на наличие остатков масленых пятен, при необходимости повторить всю процедуру с начала.

    мне такое помогло поленце!

    на фото трехдюймовый выпуск Miracle Fireball до и после чудо-поленца

    раз в полгода его под клапанную крышку закладываешь, его засасывает и прочищает и камеру сгорания, и даже трубы внешнего вестгейта

    ЗЫ — свечной нагар тоже уходит куда-то

    Очистка выхлопной системы от нагаров

    Устройство двухтактных двигателей по сравнению с четырехтактными намного проще. Но за простоту нужно платить, и часть этой платы уходит на систему выхлопа 🙂 Так как масло в 2-х тактных двигателях смешивается с бензином, топливная смесь сгорает оставляя за собой нагар в камере сгорания и выхлопной системе. Качественное масло оставляет минимум таких нагаров, а вот не совсем качественное довольно много. Еще повышенному отложению нагара способствует не герметичность глушителя впуска, воздушного фильтра, что приводит к попаданию пыли и грязи в цилиндр. Мало того, так вся эта грязь убыстряет износ поршневой системы. Поэтому, если вы нашли много отложений в выхлопной системе, то после ее очистки проверьте воздухофильтр и соединение его с карбюратором.

    Если вы чувствуете, что мощность и максимальные обороты вашего скута стали падать, карбюратор стал богатить, не обязательно менять поршневую и крутить карб, проверьте выхлопную систему.
    Для начала снимите выхлопную трубу. С креплением разберитесь на месте, так как у разных скутов оно разное. Попробуйте завести без глушителя и проехать, если не боитесь :)) Если мощность заметно возросла, то глушитель забит. Хотя не факт что со снятым забитым глушителем мотороллер сразу хорошо поедет. Ему может не хватать топлива и он вообще нормально не поедет. В двухтактных двигателях любые изменения в системе впуска и выпуска могут сильно влиять на работу двигателя.
    Загляните в ту дырочку выхлопной трубы, куда поступает выхлоп с цилиндра. Если там есть нагар, удалите его, можно с помощью острой большой отвертки. Затем в эту дырочку подуйте (да, да, подуйте! Только ж протрите все тряпочкой, и желательно через марлю). Глушитель должен продуваться без особых усилий. Если же вы краснее от напряга легких или дуется довольно тяжело — глушитель забит и Вам здорово не повезло :о)
    Очистить его дело сложное. Можно попробовать вскрыть (самый эффективный метод, но и самый сложный), все вычистить и прожечь паяльной лампой. Но в этом случае вы испортите немножко внешний вид, не каждый на это пойдет. Да и глушитель придется заново красить.
    Не пытайтесь в разобранном глушителе удалять какие-либо перегородки и делать доработки. Вряд ли двигатель выдаст большую мощность, скорее даже наоборот и громкость выхлопа в этом случае увеличится. Вся система от образования и подачи топливной смеси к камере сгорания и до выброса отработанных газов через выхлопную трубу сильно завязана между собой. Любые спонтанные и необдуманные изменения в ней приводят к потере мощности.
    Как вариант, попробуйте снятый глушитель хорошо пропалить паяльной лампой, почти до красна, затем аккуратно обстукать его довольно тяжелым деревянным молотком и постепенно вытрусить из него всю грязь. Но это не очень эффективный способ. Разборки глушителей после такой операции показали — нагар часто остается неудаленным в трубках между перегородками а отпавшие большие куски золы в промежуточных камерах. А нагар в трубках и создает сопротивление. После такой операции, что бы привести глушитель в «товарный вид», его придется тоже заново красить.

    Можно попробовать химический способ очистки. Глушитель сначала хорошо пропаливаем паяльной лампой до тех пор, пока из него не выгорят все остатки масла и бензина. Одним словом, из отверстий должен перестать идти дым и огонь. Затем обстукиваем молоточком, вытрушиваем все что отпало внутри.
    Покупаем химикат для очистки отложений в чайниках (и побольше). Можно попробовать использовать лимонную кислоту. Разбавьте горячей водой. Одно из двух отверстий глушителя заглушите и заполните приготовленным раствором. Поставьте так, что-бы вода не вытекала и грейте глушитель паяльной лампой. Вода в нем закипит. Покипятить нужно подольше. Затем остуживаем, хорошо взбалтываем и сливаем все что залили. Снова повторяем сначала. Долгий процесс, но может принести хороший результат без разрезания выхлопной трубы.

    Следующий шаг — проверяем на наличие нагаров выхлопное окно в цилиндре. В этом случае цилиндр нужно снять. Откручиваем защитный кожух с цилиндра, вывинчиваем свечу и закрываем оставшуюся дырку чистой тряпкой. Откручиваем четыре болта, вынимаем их и снимаем головку цилиндра и алюминиевую прокладку. Проверяем наличие отложений на головке и на поршне. Если там и там что то есть, то нужно их очистить и желательно отполировать. Затем аккуратно снимаем цилиндр и закрываем чистой тряпкой полость колен вала. Смотрим на выхлопное окно. Если оно забито, аккуратно вычищаем его отверткой или чем то подходящим, выполняя эту операцию не поцарапайте зеркало цилиндра! Когда чистка закончена, промываем цилиндр в бензине и вытираем сухой тряпкой. Собираем в обратной последовательности смазав обильно цилиндр, кольца и поршень маслом. Если прокладка между цилиндром и картером была испорчена, вырезаем новую из паранита или бумаги такой же толщины, смазываем очень тонким слоем герметика или солидолом и устанавливаем. Цилиндр, поршень и кольца при установке смазываем маслом.
    В некоторых случаях, после таких операций владельцы не могут узнать свой скут, так хорошо он начинает работать и намного меньше кушать топлива! Возможно, после чистки, придется подрегулировать карбюратор.

    Очистка выхлопных газов

    Отделение частиц

    Доля выбросов от автомобилей в общей доле загрязнения воздуха составляет примерно 10%. Черный, белый и голубой дым от дизельного двигателя являются непосредственно заметными выбросами и, подобно запаху от выхлопных газов, видны как результат работы двигателя.

    Очистка выхлопных газов в дизельных двигателях призвана решить эти проблемы, посредством чего выброс частиц может быть уменьшен примерно на 75%.

    В общем, размер частиц, которые должны быть удалены, имеет решающее значение для практического применения возможных систем отделения. Частицы сажи, выбрасываемые дизельным двигателем, имеют размеры (судя по диаметру) от 0,01 до 10 мкм. Размер зерна в среднем лежит около 1 мкм (микрона). Для частиц такого размера могут быть использованы только фильтрация и электрические сепараторы.

    Фильтр дожигания сажи

    Дизельный двигатель постоянно работает с избытком воздуха. Это значит, что выхлопные газы содержат так много кислорода, что при температуре выше примерно 550°С, собирающаяся сажа сгорает самостоятельно в фильтре (а) для дожигания сажи с эффектом самоочищения фильтра. Однако, локальные пиковые температуры, достигающие 1200°С при дожигании сажи требуют использования материалов с особыми свойствами. По этой причине для этой цели были специально разработаны керамические материалы фильтров различной конструкции.

    Штампованный керамический сотовый элемент (2) подобен по конструкции и материалам каталитическому преобразователю (катализатору), используемому на бензиновых двигателях (Ь). Однако концы сотовых ячеек попеременно уплотнены керамическими заглушками (3).

    Следовательно, выхлопные газы, проходящие в открытый канал, могут протекать через пористые керамические стенки в расположенные рядом каналы, ведущие к выхлопной трубе. Керамические стенки имеют толщину менее 0,5 мм. Так называемые фильтры с «глубокой основой» разработаны в качестве альтернативы керамическим сотовым фильтрам. У них заметно больше размер пор и разделение происходит только на существенной глубине в фильтре (толщина стенки). Здесь используются «свечи», состоящие из перевитых керамических фиберов. Чтобы исключить избыточные противодавления и, таким образом, риск забивания, необходимо предусмотреть вспомогательную регенерацию. Температуры сгорания могут быть уменьшены до 200 — 250°С путем добавления металлоорганических соединений. Дожигание в этом случае сможет остаться эффективным даже при расположении фильтрующей системы под дном кузова автомобиля. Подача внешней энергии через дожигатель топлива станет причиной усиленной регенерации фильтра.

    Электрический сепаратор

    Напряженность электрического поля так высока, что на концах или остриях одного из электродов (3) электричеокого сепаратора начинается эмиссия электронов. В результате этого образуются свободные носители заряда, которые сами осаждаются на частицы, находящиеся в выхлопных газах (1). В электростатическом поле электрически заряженные частицы движутся к электроду с противоположной полярностью, где они и отделяются. (2 — электростатический накопитель). Хотя электрический сепаратор в обычной форме неприменим для работы в автомобиле (размеры, трудность очистки), принцип его работы с помощью накопления приведет к существенному росту отделяемых частиц. Затем частицы могут быть отделены от потока выхлопных газов в обычном центробежном сепараторе.

    Циклон (устройство отделения частиц от газа) (5) расположен внизу накопителя. Благодаря центробежной силе частицы двигаются, вращаясь, к наружной стенке и оттуда к отстойнику. Отделенная сажа подается к системе удаления (4) вместе с потоком выхлопных газов. Возможности удаления предусматривают дожигание сажи внутри или снаружи двигателя или непосредственное хранение сажи. (6 — очищенные выхлопные газы).

    В отличие от фильтра дожигания сажи, утечки давления выхлопных газов в электрическом сепараторе не зависят от количества сажи и постоянны для соответствующего режима работы (отсутствует риск забивания).

    Каталитический преобразователь (катализатор)

    Катализатор обеспечивает существенное уменьшение окиси углерода и углеводородов, выбрасываемых дизельным двигателем. Так как выбросы углеводородов вносят вклад в выброс частиц, то их можно также уменьшить с помощью катализатора.

    Поделиться:

    Способ уменьшения вредных выбросов в двигателях внутреннего сгорания

     

    Использование: при холодных запусках двигателя, имеющего дожигатель, установленный перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения газов. Сущность: способ включает в себя операции дополнительного избытка топлива в заряд горючей смеси двигателя и добавления воздуха для того, чтобы они попали в выхлопные газы двигателя и обеспечили присутствие в смеси выхлопных газов и воздуха непосредственно после того, как в двигателе произошло первое зажигание, водорода и кислорода в концентрациях, достаточных для воспламенения и горения в виде стабильного пламени в дожигателе полученной смеси выхлопных газов и воздуха при температуре, близкой к температуре окружающей среды, и зажигания указанной смеси выхлопных газов и воздуха в дожигателе непосредственно после того, как в двигателе произошло первое зажигание. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ввод избыточного топлива и/или дополнительного воздуха регулируют после того, как произошло зажигание в зажигателе, до момента времени, пока часть основы каталитического нейтрализатора не достигнет его температуры разжигания. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

    Изобретение относится к способу работы двигателя внутреннего сгорания, оснащенного дожигателем, для снижения уровня выбросов во время его запусков из холодного состояния.

    Предпосылки к созданию изобретения.

    Любой каталитический нейтрализатор выхлопных газов служит лишь для снижения уровня несгоревших углеводородов, окиси углерода и окиси выхлопных газов, содержащих азот, после того как произошел нагрев до критической температуры, называемой температурой разжигания, находящейся в интервале 300-400oC. Во время запусков двигателя из холодного состояния важно свести к минимуму интервал времени, при котором температура данного катализатора поднимется до указанного значения, что само по себе особенно важно, поскольку циклы испытаний для определения токсичности выхлопа газов по законодательству различных стран обязательно включают требование к запуску двигателя из холодного состояния.

    Известны различные решения для уменьшения времени разжигания катализатора. Простейшим техническим решением является размещение катализатора в непосредственной близости от двигателя с тем, чтобы осуществлять нагрев за счет выхлопных газов. Данный способ установки катализатора, обычно именуемый контактным, приводит к созданию проблем при работе двигателя в режиме высоких оборотов и нагрузок. При таких режимах работы температура выхлопных газов может превышать 850oC, которой достаточно, чтобы вызвать необратимый выход из строя этого катализатора. Поэтому предпочтительно использовать катализатор, установленный на некотором расстоянии от корпуса двигателя, обычно именуемый подкорпусным катализатором, и не прибегать к применению контактного катализатора. Такой способ установки обеспечивает безопасность и надежность работы в режимах высоких оборотов и высоких нагрузок, однако усугубляет проблему прогрева, поскольку выхлопные газы охлаждаются прежде, чем они достигнут катализатора во время фазы запуска.

    Для ускорения скорости прогрева каталитического нейтрализатора выхлопных газов предлагалось использовать внешний источник нагрева, включая электронагреватели и микроволновые нагреватели. Однако эти решения предполагают существенное повышение стоимости и усложнение конструкции, в частности, когда это оценивается с точки зрения энергетических затрат, составляющих порядка 2-3 кВт, что при бортовом электропитании 12 В требует создания тока порядка от 166 до 250 А.

    Также известно техническое решение для уменьшения времени разжигания катализатора с использованием химической энергии, согласно которому осуществляют инжекцию топлива внутрь выхлопной трубы с последующим его зажиганием. В данном варианте трудность состоит в том, что смесь бензина и воздуха не всегда надежным образом зажигается при смешивании с выхлопными газами двигателя, а если это не удается, то они создают проблему охлаждения катализатора, и опасного выброса углеводородов через выхлопную трубу. Возникают и дополнительные трудности, связанные с необходимостью обеспечения мер безопасности, т. е. выполнение отверстия для подвода топлива внутрь выхлопной трубы представляет непосредственную угрозу для работы.

    Известно и другое техническое решение, согласно которому предложено использовать так называемый термический дожигатель отработанных газов, в котором воздух инжектируют в выхлопной поток в непосредственной близости от выхлопного отверстия для перехвата выхлопных газов, находящихся еще в горячем состоянии. Если заданная смесь слегка обогащена, то в выхлопных газах продолжается реакция сгорания топлива, хотя и с меньшей скоростью, в результате этого возрастает температура в системе выброса выхлопных газов и уменьшается время подогрева каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Несмотря на работоспособность данного решения, преимущества, вытекающие из его использования, имеют лишь ограниченный характер. Обычно интервал времени разжигания удается уменьшить до 2 мин, которого по-прежнему недостаточно для выполнения требований самых строгих, официально разрешенных норм по уровню выхлопа отработанных газов.

    Известно еще одно техническое решение, связанное с применением дожигателя. В этом случае двигатель по- прежнему работает на богатой смеси и в поток выхлопных газов вводят свежий воздух, причем в этот момент времени производят зажигание этой смеси, например, при помощи искры для того, чтобы горение происходило внутри камеры, расположенной непосредственно по направлению газового потока в нейтрализаторе.

    Важно видеть различие между реакцией, инициируемой в дожигателе путем поджога смеси, и реакцией, которая обычно происходит на поверхности каталитического нейтрализатора. Что касается дожигателя, то здесь создают светящееся открытое пламя, которое распространяется внутри газов и не связано с поверхностью. Данный процесс зажигания можно инициировать при помощи искры растопочного факела или просто путем использования нагретого каталитического элемента. Будучи зажженным, данное пламя не ограничивается этим зажиганием и при этом газы горят, как это имело бы место в незамкнутом пространстве.

    Принцип работы дожигателя сам по себе не нов и еще с 1967 года известно, что при наличии условий контроля он может повторно воспламенять топливо в выхлопной смеси. В сообщении С.Д. Хейнес, опубликованном Научно-исследовательской ассоциацией Великобритании в области двигателей (MIRA) в форме доклада N 1967/5, помещено одно из ранних предложений использовать дожигатель как средство для снижения загрязнений внешней среды, т.е. тепло, вырабатываемое в нем, просто рассеивали на теплоотвод. Несомненно, в качестве теплоотвода могла служить основа каталитического нейтрализатора выхлопных газов с тем, чтобы дожигатель мог влиять на уменьшение времени разжигания этого каталитического нейтрализатора.

    Применение дожигателя для нагрева выхлопных газов перед тем, как они достигнут каталитический нейтрализатор, предложено, в частности, в пат. США N 3889464, согласно которому указанное топливо для дожигателя не берется из выхлопных газов. В развитие этой идеи, описанной в пат. ЕПВ N 0 422 432, предложено использовать частично сгоревшие продукты сгорания выхлопных газов для подачи топлива в дожигатель. Согласно последнему предложению эффективность смеси, подводимой к двигателю, обогащали путем отвода некоторой дозы воздуха для непосредственной ее подачи внутрь выхлопной трубы.

    На данный момент времени использование дожигателя является самым эффективным техническим решением для нагрева каталитического нейтрализатора выхлопных газов с целью уменьшения времени его разжигания. При работающем на умеренно богатой рабочей смеси двигателе и дополнительном вводе свежего воздуха по ходу горячих выхлопных газов после прогрева системы выброса выхлопных газов обеспечивается возможность повторного разжигания смеси, поскольку в этой системе выброса по-прежнему имеет место так называемая реакция холодного пламени. Благодаря этому обеспечивается сокращение времени на прогрев двигателя до величины, не превышающей минуты.

    Тем не менее в известных в данной области техники решениях необходима некоторая временная задержка после запуска двигателя до момента загорания газов в дожигателе. Это объясняется тем, что когда двигатель и система выхлопа газов находятся в холодном состоянии, смесь, поступающая в дожигатель, потеряет большую часть тепловой энергии по пути к системе выброса и при этом будет нейтрализована любая реакция холодного пламени, имеющая место в газах в момент выхода из двигателя во время прохождения через холодный выхлопной патрубок и далее по трубе, и это состояние нейтрализации будет еще более усиливаться при инжекции дополнительного холодного воздуха в поток выхлопных газов. В отсутствии реакции холодного пламени, которая, как известно, способствует зажиганию, это зажигание смеси выхлопных газов с отработанным воздухом невозможно. Необходимо выждать период времени, необходимый для прогрева выхлопной трубы до температуры, обеспечивающей протекание реакции холодного пламени, когда выхлопные газы достигнут зоны дожигателя. Сразу же за воспламенением дожигателя происходит быстрый разогрев нейтрализатора выхлопных газов до температуры его разжигания, однако в течение начальной фазы до момента зажигания дожигателя происходит выброс в атмосферу выхлопных газов, не очищенных ни дожигателем, ни каталитическим нейтрализатором.

    Цель изобретения создание системы для зажигания дожигателя за минимально короткий промежуток времени после того, как в двигателе произойдет первое зажигание, для того чтобы преодолеть упомянутые недостатки известных в данной области техники решений и максимально уменьшить время разжигания каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

    Согласно изобретению предусматривается создание способа уменьшения общего выброса в результате сгорания углеводородного топлива во время запусков из холодного состояния двигателя, содержащего дожигатель, установленный по направлению потока перед каталитическим нейтрализатором, данный способ включает операции: дополнительного ввода избытка топлива в заряд горючей смеси двигателя и добавления воздуха для того, чтобы они попали в выхлопные газы двигателя и обеспечили присутствие в смеси выхлопных газов и воздуха непосредственно после того, как в двигателе произойдет первое зажигание, водорода и кислорода в концентрациях, достаточных для воспламенения и горения в виде стабильного пламени в дожигателе полученной смеси выхлопных газов и воздуха при температуре, близкой к температуре окружающей среды, и зажигания воздушно-выхлопной смеси в дожигателе сразу же после первоначального запуска двигателя.

    В предпочтительном варианте смесь выхлопных газов и воздуха регулируют изменением избыточного топлива и/или дополнительного воздуха после того, как в двигателе произошло первое зажигание, для того чтобы поддержать стабильное пламя в дожигателе до момента, пока по меньшей мере часть основы каталитического нейтрализатора выхлопных газов не достигнет его температуры разжигания.

    Минимальные уровни концентраций водорода и кислорода, необходимые для зажигания смеси выхлопных газов и отработанного воздуха в холодном дожигателе, создаваемые сразу же за первоначальным запуском двигателя для поддержания в нем стабильного пламени, зависят от конструкции дожигателя и условий прохождения через него газового потока. Минимальные значения концентраций водорода и кислорода, экспериментально полученные для тщательно перемешанной массы газа, взятой из смеси выхлопных газов и отработанного воздуха двигателя и поджигаемой при стационарных условиях внутри холодного испытуемого сосуда для сжигания, составили 3% и 6% соответственно. Однако в практике применения дожигателей обычной конструкции, в которых выхлопной поток двигателя имеет пульсирующий характер и в которых процесс смешивания с дополнительным воздухом выполняется не так тщательно, а также с учетом того, что условия протекания газов вокруг источника зажигания носят нестабильный характер, для зажигания требуется добавка существенно большей концентрации водорода порядка 5% и, как правило, 6% Для поддержания стабильного пламени после воспламенения можно использовать меньшие концентрации, однако даже эти уровни должны находиться намного выше минимальных значений 3% и 6% для водорода и кислорода соответственно. По всему тексту описания изобретения концентрации газа, выраженные в процентах, приведены по объему, а не по массе.

    В известных решениях не учитывалось существенное влияние водорода для выхлопной смеси и поэтому концентрации водорода не приводились. Однако, исходя из концентрации окиси углерода, на снижение которого направлены усовершенствования, запатентованные в известных технических решениях, можно сделать вывод, что концентрация водорода в них составляла менее 3% что находится ниже минимального порога воспламеняемости даже при идеальных условиях и существенно меньше, в два раза, уровня концентрации водорода, необходимого для процесса зажигания в реальном дожигателе согласно настоящему изобретению.

    Исходя из этого, понятно, что механизм реакции, имеющий место в известных решениях, существенно отличается от того, на который опирается настоящее изобретение. В известном уровне технике делается упор на то, что если не допускать охлаждение выхлопных газов при прохождении через охлажденную систему выхлопных газов, то при поступлении в дожигатель эти горячие, частично сгоревшие компоненты по-прежнему взаимодействуют друг с другом с меньшей интенсивностью, и при этих условиях процесс сгорания в выхлопных газах можно реактивировать с помощью горячих регенерирующих углеводородов и окиси углерода при условии достаточности кислорода и наличии источника для зажигания.

    Однако до того, как процесс воспламенения в дожигателе станет возможным, необходимо запустить на некоторое время двигатель для его прогрева и в течение этого времени несгоревшие продукты углеводородов удаляются из системы выброса выхлопных газов. Повышение степени обогащения смеси и добавочный подвод воздуха способствовал бы возрастанию активности тепловых реакций между газами в выхлопной трубе и тем самым приводил бы к уменьшению времени прогрева системы выброса выхлопных газов. Однако такой характер протекания тепловой реакции сделал бы еще более трудным процесс включения дожигателя в режим горения в результате снижения уровня концентрации воспламеняющихся газов в смеси, поступающей в дожигатель.

    Процесс обогащения смеси, подаваемой в двигатель для того, чтобы еще больше повысить уровень концентрации окиси водорода и несгоревших углеводородов внутри смеси, поступающей на дожигатель, не приведет к существенному сокращению времени прогрева двигателя (особенно когда двигатель работает на холостом ходу согласно первой части испытательного цикла для определения токсичности выхлопа согласно законодательным нормам), а вызовет существенное увеличение уровня концентрации несгоревших углеводородов, выбрасываемых до запуска дожигателя и окажется просто вредным.

    Главный принцип известного решения заключается в том, что пока основная работа дожигателя опирается на подвод к нему окиси углерода или углеводородов в качестве топлива, увеличение степени обогащения топлива, подаваемого для работы двигателя в начальной стадии прогрева для повышения концентрации этих газов в выхлопной трубе, привело бы лишь к повышению суммарных выбросов из системы выхлопных газов до момента зажигания дожигателя. В изобретении эту проблему удалось решить путем использования другого механизма зажигания дожигателя, впервые учитывая значимость воздействия водорода, если его присутствие соответствует достаточным уровням концентрации.

    Преимущество изобретения по сравнению с известными в данной области техники техническими решениями особенно очевидно на примере рассмотрения явлений, протекающих после первоначального запуска двигателя. В известном решении согласно циклу испытаний, предусмотренным правовыми нормами, в течение которого замеряются уровни концентрации выхлопного газа, в первые 20 c испытательного цикла на холостом ходу зажигание двигателя невозможно, поскольку выхлопные газы находятся в холодном состоянии. Когда легковая машина находится под нагрузкой, происходит быстрый подъем температуры газов в дожигателе, и она достигает уровня, при котором спустя несколько секунд в дожигателе осуществляется зажигание. В рабочем режиме сам дожигатель уменьшает выброс углеводородов, что способствует увеличению отдачи смеси с последующим увеличением количества генерируемого тепла для нагрева каталитического нейтрализатора. Поэтому общее время зажигания каталитического нейтрализатора выхлопных газов превышает или соответствует 30 с после первоначального запуска двигателя.

    Согласно изобретению обогащение смеси производят в период прокручивания коленчатого вала, либо сразу после этого для того, чтобы добиться требуемых уровней концентрации водорода, при этом осуществляют мгновенное зажигание дожигателя. Для этого требуется весьма тщательно произвести обогащение топлива, подводимого к двигателю, строго задав условие по количеству топлива в заряде горючей смеси, которое в два раза больше, чем при стехиометрии. Принимая во внимание тот факт, что в создании горючей смеси участвует не все инжектируемое топливо из-за эффекта смачивания стенок, фактически уровень обогащения смеси требуется сделать еще более высоким.

    На практике через интервал времени менее секунды после первого запуска двигателя наблюдался процесс неуправляемого загорания, за которым следовал устойчивый факел, полностью охватывающий камеру дожигателя. В пределах 5 c передняя поверхность каталитического нейтрализатора на выходе дожигателя приобретала красный цвет, и для предотвращения перегрева катализатора требовалось погасить дожигатель. Таким образом, согласно изобретению, несмотря на существенные отличия, связанные с дополнительной заправкой топливом двигателя, суммарные выбросы не сгоревших продуктов углеводородов, перед тем как они попадут в атмосферу, сжигаются за счет мгновенного включения в работу дожигателя, а как только происходит гашение дожигателя, данную функцию очистки выхлопных газов берет на себя каталитический нейтрализатор выхлопных газов. С другой стороны, в известных технических решениях неочищенные газы выбрасываются в атмосферу в течение первых 30 c работы двигателя, когда уровень выбросов продуктов углеводородного содержания является самым вредным и представляет собой основную часть этих выбросов, фиксируемых в течение всего цикла испытаний.

    Для более четкого понимания изобретения будет весьма полезным углубленный анализ природы газов в смеси выхлопных газов и воздуха. В период запуска двигателя с богатой смесью выхлопные газы содержат продукты сгорания, включающие окись углерода, не сгоревшие углеводороды и водород, растворимые газы в виде двуокиси углерода, азота и воды. Наличие водорода в выхлопных газах не принималось во внимание в известных в данной области решениях, поскольку сам водород не является продуктом горения, а обычно сгорает попутно с любыми другими имеющимися газами. Причина присутствия водорода объясняется тем, что при высоких температурах и давлениях после сгорания богатой смеси внутри камеры сгорания двигателя продукты этого горения среди прочих компонентов содержат смесь окиси углерода и пара, вступающие в равновесную реакцию CO+H2O CO2+H2, известную как реакция водяного газа. Образованный в результате этого процесса водород впоследствии замерзает в том случае, когда при расширении температура и давление внезапно падают в результате истечения газов во время такта выхлопа двигателя. Этот водород будет присутствовать в выхлопных газах, и его концентрация будет зависеть от соотношения H/C углеводородного топлива и концентрации окиси углерода, образованной в процессе сгорания богатой смеси.

    Каждый из продуктов сгорания в выхлопных газах обладает пороговой концентрацией (пределом воспламеняемости), ниже которой в холодном состоянии образование ими воспламеняемой смеси невозможно. При смешивании воздуха с выхлопными газами кислород, присутствующий в этой смеси, также должен достичь пороговой концентрации, причем для зажигания каждой компоненты топлива этот параметр имеет собственную величину. Необходимо также помнить, что по мере подачи свежего воздуха в поток выхлопных газов концентрация продуктов сгорания в смеси понижается, а концентрация кислорода в смеси делится между воздухом и выхлопными газами.

    Что касается концентраций не сгоревших углеводородных продуктов и окиси углерода, а также концентрации кислорода в смеси выхлопных газов и отработанного воздуха, было обнаружено, что в выхлопных газах двигателя, смешанных с дополнительным воздухом, не удается образовать достаточное количество этих продуктов для того, чтобы одновременно добиться пороговых концентраций для воспламенения смеси при температурах окружающей среды даже с учетом точно выполненной дозировки. По этим причинам техническое решение задачи согласно изобретению нельзя свести к экстраполяции результатов, полученных на основе известных в данной области техники решений.

    Наоборот, данное изобретение базируется на выявлении той особенности, что путем подачи в двигатель весьма богатой смеси в выхлопных газах обеспечивается достаточное количество водорода, который при смешивании с дополнительным объемом воздуха позволяет одновременно получить такие концентрации водорода и кислорода, которые полностью укладываются в предел воспламеняемости водорода при окружающей температуре. Поэтому стало возможным добиться мгновенного зажигания выхлопных газов в дожигателе путем подачи в двигатель требуемой избыточно богатой смеси в течение короткого промежутка времени и тем самым устранить недостатки режима работы известных технических решений.

    Понятно, что как только произошел процесс зажигания, дожигатели как известных решений, так и по настоящему изобретению будут быстро, в пределах нескольких секунд, нагревать каталитический нейтрализатор выхлопных газов до температуры разжигания. Главное отличие известных решений и решения по изобретению заключается в технике, применяемой для зажигания. С использованием водорода процесс зажигания происходит мгновенно и не зависит от скорости прогрева системы выброса выхлопных газов. Кроме того, экспериментальным путем было подтверждено, что эффективность данного изобретения распространяется на широкий диапазон рабочих температур, включая отрицательные температуры.

    Такое сильное обогащение топлива, подводимого к двигателю, однако, может вызвать нестабильный запуск двигателя и отложение в камере сгорания двигателя тяжелых частиц углерода. Поэтому сразу же после процесса зажигания внутри дожигателя рекомендуется уменьшать уровень обогащения смеси, причем полученные концентрации водорода и кислорода по-прежнему сохраняются выше 3% и 6% соответственно, что позволяет удерживать стабильное состояние пламени.

    Работа дожигателя может осуществляться одновременно с прокручиванием коленчатого вала двигателя, поскольку согласно изобретению можно добиться зажигания в зажигателе сразу же после запуска двигателя. Однако совсем не обязательно выполнять регулировку двигателя путем подвода избыточно богатой смеси перед прокручиванием коленчатого вала и данная процедура может быть выполнена сразу же после запуска двигателя. Эта операция может потребоваться при условии, когда на запуск двигателя отрицательно влияет избыточно богатая смесь.

    В двигателе внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и однородной горючей смесью избыточное количество водорода в выхлопной трубе можно обеспечить путем подачи в двигатель избыточно богатой смеси.

    Способ осуществления изобретения может незначительно отличаться от описанного, когда он используется на двигателе со слоистым распределением зарядной смеси. Примерами таких двигателей являются такие типы двигателей, в которых инжекция топлива непосредственно производится в камере сгорания, например, четырехтактный двигатель марки FORD PROCO, двухтактный двигатель марки ORBITAL, а также дизельные двигатели.

    Эффект стратификации зарядной смеси заключается в создании внутри камеры сгорания зонных участков с богатой и слабой смесью. Богатые участки служат для формирования водорода, а слабые участки способствуют тому, чтобы в системе выброса выхлопных газов присутствовал кислород, наличие которого необходимо для смешивания с водородом для формирования воспламеняемой смеси. В таких двигателях может не требоваться обогащение смеси или даже подачи дополнительного воздуха внутрь системы выброса отработавших газов. Однако может оказаться, что операция дросселирования впуска необходима для того, чтобы понизить содержание воздуха в камере сгорания.

    В двухтактном двигателе с впрыскиванием топлива в цилиндр временной цикл инжектирования сопровождается задержкой, что позволяет осуществлять подачу топлива непосредственно в систему выхлопа газов. Данный метод может использоваться для увеличения количества тепла, выделяемого после включения дожигателя в работу.

    На фиг. 1 изображен схематично двигатель с системой подачи топлива и выброса газов для реализации изобретения; на фиг. 2 график изменения уровня концентрации водорода и кислорода в дожигателе в зависимости от соотношения воздух/топливо, подаваемых на двигатель, и соотношение воздух/топливо, подаваемых совместно на двигатель и систему выброса; на фиг. 3 графическая зависимость суммарных выбросов двигателя с дожигателем во время начальной фазы испытательного цикла для определения в соответствии с правовыми нормами токсичности выброса от соотношения топливо/воздух, подаваемых на двигатель.

    На фиг.1 изображен двигатель 12, к которому через расходомер 22 подведен воздух, подача которого регулируется дроссельным клапаном 24 в виде заслонки. Топливо вводят в воздушный поток при помощи инжектора 20. Выхлопные газы из двигателя отводят по трубе 14 для ввода в каталитический нейтрализатор выхлопных газов, выполненный в виде двух блоков 10а и 10b, перед которыми установлен дожигатель 16, содержащий искровой воспламенитель 18. Воздух вводят в поток отработавших газов, текущий в выхлопной трубе 14, с использованием насоса 30. Дополнительный поток воздуха регулируют при помощи клапана 32.

    В процессе нормальной работы двигатель функционирует при стехиометрической величине соотношения топлива к воздуху, причем в выхлопной поток не вводят никакого воздуха. Дожигатель 16 не работает, и трехканальный каталитический нейтрализатор выхлопных газов будет удовлетворительно работать по очистке выхлопных газов в обычном режиме. После начала химической реакции внутри нейтрализатора и достижения в нем температуры его разжигания в результате протекания экзотермической реакции внутри нейтрализатора поддерживается высокая температура выхлопных газов, которая обеспечивает поддержание в нейтрализаторе уровня температуры, необходимого для самостоятельной его работы без помощи дожигателя 16.

    Назначение дожигателя заключается в том, чтобы уменьшить интервал времени разжигания каталитического нейтрализатора 10а, 10b.

    В пусковом режиме работы двигатель функционирует на богатой топливной смеси в результате подвода через инжектор 20 избыточного топлива для того, чтобы обеспечить в потоке отработавших газов наличие продуктов сгорания; ввод дополнительного воздуха, нагнетаемого насосом 30, служит для смешивания этих продуктов с целью создания горючей смеси, а искровой воспламенитель 18 в дожигателе 16 поджигает эту смесь для образования факела, который подогревает блок 10а нейтрализатора. Изобретение относится к регулированию количества избыточного топлива и дополнительного нагнетаемого воздуха с целью максимального сокращения времени загорания смеси в дожигателе 16 после начального запуска двигателя.

    На фиг. 2 представлена графическая диаграмма изменений концентраций водорода и кислорода в дожигателе в зависимости от подачи смеси воздуха и топлива только в двигатель, а также совмещенная смесь воздух/топливо, подводимая совместно к двигателю и система выхлопа газов. На вертикальной оси графика нанесены пределы богатых смесей, подаваемых в двигатель, на горизонтальной оси справа представлены пределы совмещенных бедных рабочих смесей, когда в общий химический баланс воздух/топливо включен дополнительно нагнетаемый воздух на стадии выхлопа. Дожигатель во всех случаях должен функционировать в зоне справа от вертикальной оси для того, чтобы обеспечить наличие избыточного воздуха в дожигателе для полного протекания реакции со всеми горючими газами: водорода, окиси углерода и углеводородами.

    На графике фиг. 2 представлены линии постоянных уровней концентрации кислорода и водорода в дожигателе при различных режимах работы двигателя и дожигателя. Можно также провести на этом графике линии постоянного уровня окиси углерода и линии постоянного уровня углеводородов, однако здесь на графике они отсутствуют. При помощи изобретения задается наличие водорода и кислорода в качестве основного критерия для определения воспламеняемости смеси выхлопных газов и воздуха при окружающей температуре, когда последний также содержит горючие пропорции смеси окиси углерода и углеводородов наряду с негорючими фракциями двуокиси углерода, азота и воды. Путем отбора проб смесей выхлопных газов и воздуха, взятых из дожигателя при различных режимах работы, и приложения усилия для их возгорания после тщательной процедуры перемешивания при стационарных условиях в холодном испытательном сосуде для сжигания можно выделить граничную линию (предел воспламеняемости), связанную с затененной областью графика, на которой при идеальных условиях и окружающей температуре будет наблюдаться зажигание смеси выхлопных газов и воздуха.

    Как можно видеть из фиг. 2, минимальные условия воспламенения смеси выхлопных газов и воздуха соответствуют объемной концентрации кислорода, превышающей 3% при одновременном превышении объемной концентрации кислорода 6% например, в точке С. Для того чтобы рассмотреть в перспективе известное в данной области техники решение, обратимся к рабочей точке A, которая использовалась для осуществления тепловой реакции в системе выхлопа, и к точке B, которая использовалась для зажигания дожигателя в момент, когда отработавшие газы удерживались в горячем состоянии с протеканием реакции. Ни в одной из этих точек не обеспечивается холодное зажигание отработавших газов. Даже положение точки C на практике не обеспечит поддержание процесса холодного зажигания, поскольку в обычной конструкции дожигателя это положение уступает идеальным условиям смеси и при использовании двигателя на практике требуется обратиться к точке D (где концентрация превышает 5% и, как правило, должна соответствовать 6%) для обеспечения надежного холодного зажигания. В момент, когда воспламенение уже произошло, можно снизить уровень обогащения топлива для того, чтобы вернуться к точке C, однако даже при таком близком подходе к границе воспламеняемости нельзя добиться удовлетворительной работы из-за риска возможного гашения пламени.

    Следует учитывать, что абсолютные значения соотношения воздуха/топливо, указанные на графике фиг. 2, будут отличаться для различных марок топлива, что задается стехиометрией топлива. Однако уровни концентраций абсолютных значений водорода и кислорода, необходимые для надежного воспламенения и стабильного горения в дожигателе при температуре окружающей среды, будут оставаться одинаковыми независимо от примененной марки углеводородного топлива.

    Улучшение, достигнутое в результате использования изобретения, наглядно показано на графике фиг. 3, на котором суммарные выбросы в процессе начальной фазы испытательного цикла для определения токсичности выброса в соответствии с установленными нормами показаны на графике в зависимости от роста соотношения топливо/воздух, подаваемых в двигатель. На фиг.2 представлены различные рабочие точки A-D этого графика. По мере обогащения смеси по ходу от точки A к точке B и далее к точке C не удается осуществить зажигание дожигателя до тех пор, пока двигатель не выведен на нагрузку после первых 20 c работы на холостом ходу в процессе испытательного цикла для определения токсичности выхлопа согласно нормативным требованиям. В течение всего этого времени неочищенные отработанные газы будут выбрасываться в атмосферу, причем с увеличением степени обогащения топлива будет возрастать концентрация углеводородов, которые в них содержатся. При еще большем обогащении смеси до некоторого порогового уровня, при котором концентрация водорода, имеющегося в отработавших газах, оказывается достаточной для минимального превышения качества идеальной смеси в дожигателе, происходит процесс мгновенного зажигания, однако процесс сгорания может быть отчасти нестабильным. Для обеспечения уверенной работы это пороговое значение с учетом мер безопасности повышают, например, до точки D, при этом мгновенное зажигание и стабильное горение обеспечивается при гораздо более высоком уровне концентрации водорода, и выхлоп газов, выбрасываемых в атмосферу, очень быстро уменьшается в результате сгорания в дожигателе, который нейтрализует этот объем выхлопов до разжигания каталитического нейтрализатора. После разжигания каталитический нейтрализатор берет на себя очистку выхлопных газов. Таким образом, критический период, когда ни дожигатель, ни каталитический нейтрализатор не функционируют, сводится к минимуму.

    В известных решениях никогда не доходило до рассмотрения поведения в точке, в которой наблюдается внезапное изменение, свидетельствующее о переходе к другому механизму процесса воспламенения, обусловленного влиянием водорода и показанного графически на фиг. 3.

    Без учета важнейшей роли водорода для зажигания и того порогового уровня его концентрации, который должен быть задан для реализации зажигания, никакая реализующая шаг за шагом экстраполяция известных решений с использованием дискретного увеличения обогащения топлива не изменила бы механизм зажигания, а просто привела бы к увеличению выбросов и сохранению нестабильной работы двигателя, а также к сильному сажеобразованию двигателя. Это, в свою очередь, вызвало бы появление серьезных проблем по управлению автомобилем и проявилось бы в большем уровне выбросов только в процессе начальной фазы для того, чтобы преодолеть допустимый предел, определяемый полным циклом испытаний в соответствии с установленными нормами. Все эти факторы можно успешно преодолеть при весьма высоких уровнях обогащения топлива согласно изобретению. Изобретение в предпочтительном варианте его реализации предусматривает крутой поворот в сторону обеспечения исключительно богатой смеси, но только в течение короткого периода времени, и это немедленно приводит к разжиганию горячей смеси в дожигателе, благодаря чему удается преодолеть недостатки известных устройств.

    Формула изобретения

    1. Способ уменьшения вредных выбросов в двигателях внутреннего сгорания во время запусков холодного двигателя, имеющего дожигатель, установленный по направлению потока перед каталитическим нейтрализатором выхлопных газов, включающий ввод избытка топлива в горючую смесь и добавления воздуха, отличающийся тем, что ввод избытка топлива в горючую смесь и добавление воздуха осуществляют в количествах, обеспечивающих присутствие в смеси выхлопных газов и воздуха непосредственно после того, как в двигателе произошло первое зажигание, водорода и кислорода в концентрациях, достаточных для воспламенения и горения в виде стабильного пламени в дожигателе полученной смеси выхлопных газов и воздуха при температуре, близкой к температуре окружающей среды, и зажигание воздушно-выхлопной смеси в дожигателе осуществляют после того, как в дожигателе произошло первое зажигание.

    2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь выхлопных газов и воздуха регулируют изменением избыточного топлива и/или дополнительного воздуха после того, как произошло зажигание в дожигателе, для поддержания стабильного пламени в дожигателе до момента, пока по меньшей мере часть основы каталитического нейтрализатора не достигнет его температуры разжигания.

    3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в момент зажигания или непосредственно перед ним объемное содержание водорода в смеси выхлопных газов и воздуха составляет более 5% а объемная концентрация кислорода составляет по меньшей мере 6% 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что вслед за зажиганием уменьшают объемную концентрацию водорода в смеси выхлопных газов и воздуха с сохранением ее на уровне выше 3% при этом объемную концентрацию кислорода сохраняют на уровне более 6% 5. Способ по пп.3 и 4, отличающийся тем, что регулирование подачи топлива осуществляют с обеспечением мгновенного изменения концентрацией водорода между ее нижним и верхним уровнями.

    6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что обеспечивают непрерывную работу источника зажигания в течение интервала времени, требуемого для поддержания горения пламени в дожигателе.

    7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что избыток топлива подают в двигатель и добавляют достаточное количество воздуха в выхлопные газы в период проворачивания коленчатого вала.

    8. Способ по любому из пп.1 6, отличающийся тем, что избыток топлива подают в двигатель и достаточное количество воздуха добавляют в выхлопные газы только после проворачивания коленчатого вала, когда в двигателе произошло первое зажигание.

    9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пламя в дожигателе гасят после заданного интервала времени, достаточного для начала каталитической реакции в каталитическом нейтрализаторе выхлопных газов.

    10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве двигателя используют двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и однородной зажигательной смесью, в котором присутствие водорода в выхлопных газах обеспечено подачей в двигатель избыточно богатой однородной смеси, при этом дополнительный воздух добавляют непосредственно в поток выхлопных газов.

    11. Способ по любому из пп.1 9, отличающийся тем, что в качестве двигателя используют двигатель со стратификацией заряда горючей смеси, в котором стратификация заряда горючей смеси образует внутри камеры сгорания зоны избыточно богатой или менее богатой по силе смесей, первая из которых служит для генерирования водорода, а другая способствует присутствию в системе выброса выхлопных газов кислорода, необходимого для создания горючей смеси.

    12. Способ по п.11, отличающийся тем, что стратификацию заряда осуществляют путем непосредственного инжектирования топлива внутрь камеры сгорания.

    13. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве двигателя используют двигатель с принудительным зажиганием.

    14. Способ по любому из пп.1 12, отличающийся тем, что в качестве двигателя используют компрессионный двигатель с зажиганием.

    15. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве двигателя используют двухтактный двигатель.

    РИСУНКИ

    Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

    Чтобы воздух стал чище — Современные технологии очистки отработавших газов – Склад и техника

    Чтобы воздух стал чище

    Л. Цинцевич

    И к бензиновым, и к дизельным двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которыми оснащают в том числе средства напольного транспорта, экологи постоянно предъявляют претензии. Если привод первого типа вызывает их недовольство по причине повышенного содержания в отработавших газах таких токсичных для организма человека соединений, как угарный газ СО, углеводород СН, окиси азота NОх, то дизельные двигатели – из-за содержания частиц сажи и окиси азота NOх в выхлопе.

    Изначально эти проблемы решали одним способом – совершенствуя систему питания. Для бензиновых двигателей этого оказалось недостаточно, и потому был создан каталитический нейтрализатор отработавших газов, который установили в выпускную систему. С дизелями дело обстояло проще, но лишь до начала нового тысячелетия, а точнее, до ввода в действие норм Еuro 4 (2005 г.) и Еuro 5 (2008 г.). Как только были обнародованы новые требования экологов, разработчики топливных систем для дизелей совместно с автопроизводителями бросили все силы на усовершенствование своих разработок и системы выпуска отработавших газов, внедрив в нее еще более эффективные сажевые фильтры и каталитические нейтрализаторы.

    Сажевые фильтры

    Сажевые фильтры могут иметь как отдельный корпус, так и находиться «под одной крышей» с каталитическим нейтрализатором. Рабочий элемент сажевых фильтров обычно делают из керамики или металлокерамики; чаще всего он имеет особую конструкцию, которая обеспечивает равномерное накапливание сажи на его поверхностях. Принцип действия и функции нейтрализатора и фильтра значительно различаются. Если первый превращает токсичные газы в безвредные, то второй механически удерживает частицы сажи, из-за чего возрастает противодавление в системе выпуска. В среднем это противодавление не должно превышать 150 мбар, как установили разработчики двигателей. Лишь только сопротивление фильтра из-за засорения сажей приблизится к этому предельному значению, его надо либо заменять, либо подвергнуть очистке (регенерации), сжигая в фильтре твердые частицы. В настоящее время более широко применяют конструкции второго типа.

    В автомобилях режим «сжигания» сажи активизируется блоком управления двигателем, если он получил от специальных датчиков в системе выпуска информацию о заполнении фильтра. Особенность этого режима в том, что в цилиндры на дожиг подается большее количество отработавших газов, впрыскивается больше топлива и снижается подача воздуха. Температура отработавших газов при этом заметно возрастает, благодаря чему сажа выгорает. В погрузчиках и других типах машин, двигатели которых работают не постоянно, а периодически, температура отработавших газов не достигает нужного для сгорания сажи значения, поэтому в них используются специальные системы дожига, о которых будет рассказано ниже.

    Нормативы ужесточаются

    Принятые документы предусматривают, что содержание вредных веществ в отработавших газах в ближайшие годы во всех странах Европы будет снижаться. Уже существуют многочисленные нормативы (Еuro 1…5 для легковых и грузовых автомобилей), которые для защиты здоровья людей требуют устанавливать на технику фильтры, являющиеся основной составляющей системы нейтрализации отработавших газов. Сегодня можно исходить из того, что все новое транспортное оборудование будут поставлять только с такими фильтрами.

    Частицы сажи настолько мелкие (их размер от 0,001 до 1 мкм), что при вдыхании они осаждаются в легких человека и по кровеносной системе могут достичь любого внутреннего органа, включая мозг. В зависимости от размера они могут проникать в легкие на разную глубину и действовать как возбудители опасных заболеваний. Нормативы ЕС 1999/30/EG уже сейчас регулируют предельные значения концентрации таких мелких частиц, как сажа, следующим образом: «Доза в 50 мкг/м3 не должна превышаться чаще, чем 35 раз в год» (Приложение III). С января 2010 г. допускается лишь семь превышений.

    Технические требования TRGS-554, принятые в Германии, предписывают применять сажевые фильтры для дизельных двигателей в закрытых или частично закрытых помещениях, начиная с 1996 г. В соответствии с этим документом также должны выдерживаться определенные предельные значения содержания мелких частиц сажи в отработавших газах в городах и местах скопления людей. В документе редакции 2001 г. вопросам токсичности отработавших газов дизелей уделено еще больше внимания. Причина этого в том, что действие отработавших газов может стать в том числе причиной заболевания раком (см. § 35, абзац 4 постановления № 4 по вредным веществам Gef-StoffV). Область действия норм TRGS-554 охватывает все полностью или частично закрытые помещения, в которых используется транспортное оборудование с дизельным приводом и персонал подвержен воздействию отработавших газов. Это помещения складов, производственные цехи, мастерские, туннели, контейнеры, закрытые кузова автотранспортных средств, грузовые помещения судов и самолетов, места стоянки и ремонта транспортного оборудования, применения на подземных выработках в горнодобывающей промышленности и тоннельном строительстве (ср. TRGS-554, 2001, с. 3f).

    Этот документ не ограничивается определением зоны защиты и мероприятий по снижению эмиссии, но «осмеливается» также определять параметры фильтров твердых частиц. Так, в нем уточнен метод измерения токсичности отработавших газов и установлена величина степени очистки выхлопа (на данный момент она должна составлять не менее 95%) вне зависимости от нагрузки на двигатель (TRGS-554, 2001, с. 10), а также имеются указания на то, каким должно быть состояние техники. Кроме этого предписано, что пропуск отработавших газов мимо фильтров и использование снижающих токсичность добавок в топливо без подключения фильтров не допускается, а также что окислительные каталитические нейтрализаторы фильтрами не являются. Указано и на то, что при регенерации фильтра не должно возникать вторичной эмиссии вредных веществ.

    В других странах предписания еще более жесткие. В Швейцарии уже с марта 2000 г. действуют требования к установке фильтров на технику, применяемую в подземных выработках (на строительстве туннелей) и на крупных строительных площадках. На крупных стройплощадках существует требование к оснащению фильтрами с 01.09.2003 г. двигателей мощностью 37 кВт, а с 01.09.2005 г. – мощностью 18…37 кВт. Швейцария – страна, которая считается лидером в защите окружающей среды, и к продаже там допускаются лишь фильтры, которые соответствуют самым строгим нормативным требованиям и сертифицированы по VERT, например, такие, как выпускает фирма HUSS Umwelttechnik. Жесткие требования по установке фильтров на транспортное оборудование с дизельными двигателями действуют и в Дании. Законодательная инструкция № 82, принятая в Австрии, предписывает установку фильтров сажевых частиц на технику с дизелями мощностью более 18 кВт, работающую на строительных площадках.

    Какой погрузчик лучше?

    Продолжительное время дизельный вилочный погрузчик вовсе не допускали в закрытые помещения, например, складские: он выбрасывал в воздух слишком много сажи. Разработчики погрузочной техники большее внимание уделяли более экологичной технике с электроприводом. Действительно, в создании противовесных погрузчиков с электродвигателем за последние десятилетия сделан большой шаг вперед. Из маломощной машины, которая зависит от внешнего питания сети и очень часто является причиной многочисленных простоев, они превратились в достойную альтернативу дизельной технике. С точки зрения привода дизельный погрузчик и сейчас сохраняет свое превосходство, но только при работе на трассах большой протяженности, на подъемах и при перевозке тяжелых грузов. В остальных случаях покупатель зачастую затрудняется в выборе погрузчика, особенно в случаях, когда техника приобретается по схеме лизинга, а проблемы с ремонтом и сервисным обслуживанием электропогрузчика возникают в большинстве случаев только после окончания гарантийного срока.

    Электропогрузчик, кажется, может записать в свой актив еще один «плюс»: он не выбрасывает частиц сажи при сгорании дизельного топлива. В основном это правильно, однако при соответствующей переработке отработавших газов дизельный погрузчик может предложить высокую мощность, продолжительность автономной работы и… чистоту. Сегодня работа в помещениях погрузчика с дизельным приводом перестала быть проблемой. Соответствующие системы фильтров делают это возможным.

    Основные характеристики системы очистки, определенные TRGS-554, не облегчают тем не менее потребителю выбор «правильного» фильтра. Однако хорошим критерием для принятия решения по выбору того или иного устройства может служить такой параметр, как степень очистки, и многие изготовители ориентируются в первую очередь на нее. Существуют компании, которые предлагают фильтрацию 99% частиц во всех своих изделиях вне зависимости от того, какой метод измерения эмиссии частиц применяется и какой конструкции отдает предпочтение потребитель. Целесообразно выбирать устройства с особенно высокой долей отделения самых мелких частиц размером всего несколько нанометров, ведь они проникают в организм человека наиболее глубоко и практически не выводятся из него, а потому особенно опасны для здоровья. Устройства с невысокой степенью очистки или такие, в которых этот параметр меняется в зависимости от частоты вращения двигателя, не только недопустимы по TRGS-554, но и не имеют смысла с точки зрения качества фильтрации частиц.

    Новые решения: выбор – за потребителем

    В последнее время направление разработок по снижению концентрации вредных веществ в выхлопе изменилось. Раньше нормативы, регламентирующие состав отработавших газов, предусматривали прежде всего снижение количества частиц сажи, а сегодня более актуальными являются мероприятия по снижению предельных значений содержания оксидов азота. Необходимые для этого технологии есть уже сейчас. А пока для большинства специалистов в этой области очевидно, что дизельный фильтр частиц сажи останется на машинах, которые будут выпускать в будущем, даже если более широкое применение найдет метод «сжигания» HCCI (Homogeneous Charge Compression Indition) или если станут еще более производительными системы селективного каталитического восстановления (Selective Catalytic Reduction, SCR), принцип действия которых основан на химической реакции аммиака с окисью азота отработавших газов, в результате чего образуется безвредный для здоровья азот и водяной пар.

    Принятие более строгих нормативов по предельно допустимым концентрациям вредных веществ в США (с 2010 г.) или в Европе (в 2012–2013 гг.) нацелено прежде всего на снижение содержания в отработавших газах оксидов азота NОх. Современные технологии в целом позволяют выполнить эти предельные нормативы за счет изменения конструкции самих двигателей, однако затраты на это в итоге оказываются несоразмерно большими.

    С помощью высокопроизводительной SCR-системы, разработанной фирмой Emitec (Ломар, ФРГ), более жесткие значения предельного содержания отработавших газов, которые уже прописаны в будущих нормативах, могут быть выдержаны при значительно меньших издержках. Ключом к успеху этого инновационного решения стал рабочий узел, получивший название Metallit. Он представляет собой металлические пластины-катализаторы, состоящие из слоев гладкой металлической фольги, перфорированной фольги, волнистых слоев из LS (продольных структур), а также специальных лопастных пластин, в которых происходит смешивание газовоздушных потоков. Metallit создает турбулентность, за счет которой обеспечивается высокоэффективное превращение вредных веществ в экологически безопасные. С помощью именно такой системы SCR известный производитель грузовых автомобилей компания МАN смогла снизить предельное содержание NОх ниже требуемого значения.

    Фирма IVECO Motors, входящая в Fiat Powertrain Technologies (FPT, Турин, Италия), является ведущим изготовителем дизельных двигателей для внедорожников, к которым согласно классификации фирмы Jingheinrich относится также индустриальный транспорт, а значит, и вилочные погрузчики. Шестицилиндровые дизели типа Cursor 8, например, имеют рабочий объем 7,8 л и развивают мощность 265 кВт при 2400 мин-1 и крутящий момент 1500 Н•м при 1125 мин-1. С помощью системы SCR достигнута степень эмиссии 3В, предусматриваемая в предельных значениях нормативов Евросоюза на 2012 г. Одновременно со снижением количества частиц сажи в выхлопе сильно сократился и уровень выбросов NОх.

    Известный поставщик комплектующих для легковых и грузовых автомашин фирма Eberspcher (Есслинген) предлагает изготовителям грузовых автомобилей, а также фирмам – производителям напольного транспорта и строительных машин различное оборудование для очистки отработавших газов c использованием технологий SСR и/или сажевого фильтра. Чтобы удовлетворить требования нормативов, которые предусматривают более жесткие значения предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ (степень 3В) и вступят в силу уже довольно скоро, специалисты компании, работающие по теме очистки отработавших газов, разрабатывают более совершенные системы для двигателей новых поколений. В настоящее время уже создано компактное устройство, состоящее из комбинации систем очистки от сажи и NОх в одном корпусе и получившее название Onebох. Оно позволяет достичь лучшей очистки выхлопа, чем предусматривают нормы Euro 5. Швабская фирма уже несколько лет выпускает сажевые фильтры для вилочных погрузчиков и строительных машин, основой которых служит монолитный кордиерит. В зависимости от мощности двигателя фильтры имеют размеры 78 или 912 дюймов.

    Компания Теnnесо Automotive Inc. (шт. Иллинойс, США) поставляет известным изготовителям грузовых автомашин и внедорожников такие изделия для систем выпуска, как каталитические нейтрализаторы, сажевые фильтры, а также глушители фирм Walker или Gillet. С целью организации производства самых разнообразных систем очистки отработавших газов специально для такой техники, как вилочные погрузчики, универсальные коммунальные и пожарные машины, в восточногерманское предприятие компании инвестировано свыше 5 млн. евро. Наряду с фильтрами сажи и SCR-системами компания поставляет также абсорберы оксидов азота, которые продаются главным образом в США, так как эти устройства увеличивают расход топлива на 5%.

    При комплектации транспортного оборудования, предназначенного для эксплуатации на протяженных маршрутах, Теnnесо ориентируется на систему SСР, а для оснащения среднего и тяжелого транспортного оборудования – на сажевые фильтры с непрерывной регенерацией посредством оксидного катализатора. Для легкого транспортного оборудования используются сажевые фильтры с дополнительной системой очистки.

    Чтобы максимально снизить противодавление выпуска, сажевый фильтр должен обладать большой пористостью. В фильтрах со связанным кремнием (Si–SiC) число каналов может регулироваться в зависимости от требований заказчика между 40 и 62%. Пористость рекристаллизованных сажевых фильтров в настоящее время составляет лишь 36…45%. В зависимости от конкретного применения используются фильтры с разным количеством каналов. Если фильтр со связанным кремнием пористостью 53% заменяют фильтром с пористостью 60%, то сопротивление давлению меняется на 30%, что позволяет экономить топливо. Одновременно с количеством каналов японские инженеры смогли варьировать у Si–SiC-фильтров и размеры каналов в диапазоне от 8 до 33 мкм, что позволило удовлетворить самые различные требования в отношении двигателей и систем выпуска.

    Наряду с технологиями регенерации, которые пока применяются довольно ограниченно, в будущем предполагается использовать и альтернативные материалы. Фирма NGK уже сегодня снабжает сажевыми фильтрами из кордиерита фирму Toyota, которая применяет их для систем DPNR, представляющих собой комбинацию фильтра с NОх-абсорбером. Преимуществами таких устройств являются большая пористость, возможность нанесения на них покрытия, а также пониженный коэффициент расширения. Фирма Сorning, ближайший конкурент NGK, не только выпускает кордиеритовые сажевые фильтры, но возлагает особые надежды на свою новую разработку из керамики на основе алюминия и титана. По данным изготовителя, эти так называемые АT-фильтры имеют такую же хорошую теплоемкость, как карбид кремния, и столь же малое тепловое расширение, как кордиерит. Это означает, что они обеспечивают температурный контроль во время фазы регенерации и могут быть изготовлены из одного монолитного куска. Не так давно одной из первых стала внедрять эти керамические фильтры в большие серии своих изделий компания Volkswagen.

    Еще одна ведущая мировая компания по выпуску оборудования для очистки выхлопа Аrvin Meritor (Troy, шт. Мичиган, США) также имеет обширную номенклатуру продукции. Для значительного снижения концентрации всех составляющих отработавших газов она предлагает комбинировать оксидный катализатор с SCR- и фильтрующими системами. Чтобы контролировать возможную закупорку каналов фильтра, возникающую при кратковременной работе транспортного средства и перемещении небольших грузов (это типичная ситуация в работе вилочных погрузчиков), компания предлагает использовать различные способы активной регенерации. С помощью устройства Atomizer дизельное топливо распыляется на катализатор, который способствует его окислению, в результате чего выделяется тепло. При этом в противоположность системам дожигания ни катализатор, ни расположенный за ним сажевый фильтр не подвергаются экстремальным термическим нагрузкам, что позволяет применять вместо дорогого кремниевого сажевого фильтра более дешевый кордиеритовый.

    При использовании «термического регенератора» восстановить полностью сажевый фильтр возможно с помощью электронагрева независимо от характера работы и условий эксплуатации двигателя. В эту систему входят устройство сжигания и сам фильтр. Система «термонагреватель», напротив, повышает температуру газов на выходе из двигателя, в результате чего регенерация сажевого фильтра возможна даже при очень низких температурах.

    Разработчики, если хотят исключить недостатки имеющегося на рынке фильтра типа Wall-Flow, нe обойдут вниманием PM-фильтр-катализатор (Particulate Matters) компании Еmiteс. РМ-фильтр-катализатор в противоположность закрытым Wall-Flow-системам работает по принципу проникающего параллельного потока. Это гарантирует бесперебойную работу двигателя даже при неполной регенерации. Размеры задерживаемых частиц благодаря реакции с NO2, который вырабатывается в подключенном окислительном катализаторе, постоянно уменьшаются. РМ-фильтр-катализатор нельзя повредить, и сам он не может повредить дизельный двигатель, а расход топлива по мере его эксплуатации не повышается. Более того, этот фильтр не требует обслуживания в течение всего срока службы транспортного средства. Выделение вредных для здоровья мельчайших частиц снижается более чем на 90%, общее число частиц – на 80%, а масса частиц – по меньшей мере на 30%. Все РМ-фильтры-катализаторы удовлетворяют требования нормативов по эмиссии, которые будут приняты в недалеком будущем, и уже успешно применяются в серийных изделиях ведущих производителей легковых и грузовых автомобилей.

    Поскольку в настоящее время действуют очень мягкие нормативы по ПДК для разных веществ в отработавших газах, средства напольного транспорта серийно поставляются без устройств очистки отработавших газов. Покупатели, которые хотят применять экологически чистое транспортное оборудование или вынуждены это делать, поскольку эксплуатируют технику в закрытых помещениях, должны дополнительно оснащать его средствами очистки. В Германии существует много поставщиков и изготовителей систем очистки выхлопа: DES Diesel (Менден), ЕНС Теknik GmbH (Зиген), ETB GmbH (Бремен), GAT Каtalysаtoren GmbH (Гладбек), GfA Gesellschaft fr Abgasentgiftungsanlagen (Хейдесхайм), Greentор GmbH (Нойе-Аншпах), HUSS Umwelttechnik (Нюрнберг), Johnson Matthey GmbН (Зульцбах), Krone GmbH (Ахим), Оbеrland Mangold GmbH (Эшенлое), а также Twintec GmbH (Кёнигсвинтер). Эти фирмы предлагают все многообразие различных концепций очистки от сажи – от монолитной керамики (компании EHC, ETB, GfA и др.), металлокерамических фильтров (DЕS), керамической или металлической губки (GAT) до катализатора на основе композиции металлическая фольга/ металлический нетканый материал РМ (Twintec).

    Предлагает фирма HUSS

    Немецкая фирма HUSS Umwelt-technik предлагает особенно большое число решений для транспортного оборудования, у которого температура отработавших газов достаточно низкая или меняется со временем (сюда относятся и вилочные погрузчики). Ее производственная программа обширна: от сменных фильтров, которые очищают на специальной стационарной станции, систем активной регенерации с помощью дизельной горелки, впрыска дизельного топлива или электрического нагрева до сажевых фильтров с дополнительной системой очистки. В ассортименте изделий этого производителя есть даже оригинальная SСR-система, что позволяет покупателю выбрать наиболее подходящую систему в зависимости от условий эксплуатации техники. Вилочные погрузчики таких компаний, как Hyster, Jungheinrich, Nissan, STILL, Tоуоtа и Yale, в большинстве уже оборудованы такими устройствами. Одно из последних успешных внедрений HUSS связано с решением компании Mitsubishi установить на свои погрузчики системы очистки FS 50 MKS – фильтры с дизельным дожигателем.

    В распоряжении HUSS имеются оригинальные устройства для регенерации фильтров. Наиболее распространенными видами очистки от сажи выхлопа вилочных погрузчиков в настоящее время являются регенерация с помощью присадок (система МА) и дизельных дожигателей (система МК).

    Система МА (пассивная). В этой системе сажа сгорает в фильтре во время движения машины, а принцип ее работы основан на добавлении присадок в топливо. Для полного перемешивания топлива с присадкой применяют дозирующее устройство Additive Control System (АСS) (TRGS-554, 2001, с. 10), которое является «саморегулируемым»: в зависимости от нагрузки на двигатель оно обеспечивает добавку оптимального количества присадки, автоматически увеличивая или уменьшая его, или совсем прекращает подачу присадки. Благодаря этому не только эффективно защищается двигатель, но и параллельно сокращается до минимума расход присадки (на 3000 л топлива достаточно 1 л присадки). Это решение идеально, начиная со средних температур отработавших газов. Еще одним достоинством системы МА является то, что двигатель транспортного оборудования не надо останавливать.

    Система МК (активная). Загрязненные сажей фильтры можно быстро регенерировать с помощью системы МК, которая использует имеющееся в машине дизельное топливо. Работающий на дизтопливе мощный дожигатель нагревает рабочий элемент фильтра до температуры выше температуры возгорания сажи. После работы машины в течение 8…10 ч время регенерации фильтра составляет в зависимости от его размера от 5 до 35 мин. Высокая мощность (свыше 20 кВт) дожигателя HUSS обеспечивает очень быструю регенерацию. Расход топлива на регенерацию незначителен и составляет от 100 до 300 см3 в зависимости от размера фильтра.

    Эта система подкупает своей автономностью. Поскольку достичь температуры отработавших газов, необходимой для регенерации, сложно именно для вилочных погрузчиков, работа которых периодически прерывается, система МК является для этой техники оптимальным решением и позволяет отказаться от авантюрных предложений некоторых поставщиков фильтров с регенерацией типа «попробуйте быстро проехать на погрузчике по двору» или «попробуйте нагрузить мотор гидравликой, чтобы повысить температуру».

    Разумеется, можно отрегулировать систему HUSS Control на допускаемое производителем двигателя противодавление в системе выпуска, при этом повреждение двигателя или турбонаддува при правильной эксплуатации фильтра будет исключено. И поскольку регенерация происходит на холостом ходу, оборудование не дает вторичной эмиссии, что полностью соотносится с требованием TRGS-554.

    Фильтрующие системы Huss возможно устанавливать и на новые машины, и на уже находящиеся в эксплуатации. Там, где есть отделения компании Huss, сделать это могут ее сервисные инженеры. В большинстве случаев фильтр можно установить под противовесом, там его совсем не видно. После установки проводят инструктаж обслуживающего персонала. Для варианта установки до начала эксплуатации погрузчика компания разработала многочисленные специальные монтажные наборы, специфичные для конкретного оборудования каждого изготовителя, например, для погрузчиков фирм Jungheinrich, Mitsubishi и Caterpillar.

    Благодаря согласованным решениям разных специалистов в области очистки отработавших газов по своим возможности дизельный погрузчик выходит на новый уровень. Приведение в соответствии нормам TRGS-554 по эмиссии делает эту технику совершенно безопасной для здоровья людей. Современные технические решения специально согласованы с типами транспортного оборудования и легко встраиваются в него.

    По материалам зарубежной печати

    Что случится, если не поменять глушитель автомобиля вовремя

    Казалось бы, и проблема-то с выхлопом может быть одна – рык или бубнение из-под днища вследствие дыр и неплотностей. Но если бы все было так просто. Так все-таки что случится, если не поменять прохудившийся элемент выхлопа вовремя? 

    Как и многие прочие системы современного авто, системы выхлопа совмещает в себе несколько функций, точнее, она обслуживает сразу несколько сфер.

    • Шум. Задача заглушить шум выпуска отработавших газов остается первостепенной. С ней успешно справляются одна-две банки – глушители нескольких ступеней (первый по старинке называют резонатором).
    • Экология. Отводимые газы должны быть «обезврежены», для чего в выпускной тракт встраивают каталитические нейтрализаторы (обычно два).

    Читайте также: Что случится, если не поменять масло в двигателе

    • Двигатель. О правильности формирования рабочей смеси и протекании процесса сгорания электронный мозг двигателя судит в числе прочего и по составу выхлопных газов. Для чего в выхлопную систему встроены датчики содержания кислорода – так называемые лямбда-зонды.
    • Безопасность. Выхлопные газы содержат достаточно много токсичных для человека веществ (СО и прочие газы), поэтому трубопроводы, катализаторы и глушители должны отводить выхлоп так, чтобы водитель и пассажиры ни при каких режимах движения не могли надышаться им.

    Выхлопная система современного авто – довольно сложная конструкция, в которой немало перспективных мест для нарушения герметичности.

    Итак, почему нужно вовремя обслуживать выхлопную систему? Потому что многие типичные дефекты выхлопа могут вредить автомобилю и человеку, причем зачастую это происходит исподволь, незаметно.

    Отверстия в корпусе глушителя образовываются из-за коррозии, прогорания, ударов о неровности дороги. Из-за них работа двигателя становится более шумной, может нарушаться работа системы нейтрализации отработавших газов. Если через отверстия или трещины в систему подсасывается воздух «с улицы», может нарушаться работа системы управления двигателя, изменятся обороты холостого хода, появятся сбои в переходных режимах.

    Сквозные дыры в банке глушителя – самая распространенная неисправность в системе выхлопа.

    Трещины в коллекторе. Сквозные трещины в выхлопном коллекторе – не такое уж редкое явление. Особая опасность такой проблемы в том, что просочившиеся через трещину токсичные выхлопные газы могут легко попадать в воздухозаборник климатической установки автомобиля. А тут уже недалеко и до отравления людей, находящихся в салоне. Также из-за подсоса воздуха через повреждения коллектора может сбоить двигатель, причем лишь в некоторых режимах, что усложняет обнаружение неисправности. Повышенный расход топлива – также одно из последствий подобных неисправностей выхлопной системы.

    Читайте також: Как проверять двигатель при покупке б/у авто

    Неплотности на стыках. Прогоревшие прокладки и неплотности на стыках труб и фланцев ведут в принципе к тем же последствиям. Разница в том, что обычно устранить такую неплотность проще и дешевле, чем дыру в банке глушителя.

    Трещины в местах стыка труб и корпуса глушителя часто “лечатся” обычной сваркой. Но для этого компоненты нужно демонтировать.

    Старение катализатора. Каталитический нейтрализатор (кстати, обычно из два) рано или поздно забивается содержащимися в выхлопных газах частицами сажи. Получается, что нарушается отвод выхлопа из камер сгорания двигателя, который просто задыхается. Катализатор нужно менять, хоть это и достаточно дорого. Имейте в виду, что во многих случаях существует вполне адекватная бюджетная замена керамическому катализатору – нейтрализатор на металлической основе. Как вариант (хоть и не самый цивилизованный) некоторые мастерские предлагают удаление катализатора с установкой обманок-эмуляторов. Которые вместо лямбда-зондов подают в блок управления двигателя корректный сигнал о нормальной работе катализаторов. Конечно, об экологии в таком случае говорить уже не приходится, хотя автомобиль перестает «тупить» и потреблять топливо в чрезмерных количествах.

    Кислородные датчики – они же лямбда-зонды, определяющие многие параметры работы двигателя, устанавливают после каждого катализатора.


    Рекомендация Авто24

    На самом деле, поддерживать в полной исправности выхлопную систему современного автомобиля достаточно дорого. И если вы по каким-либо причинам не можете привести систему выхлопа в «оригинальное» состояние, обеспечьте главное – полную герметичность всего выпускного тракта. Как минимум это убережет вас и ваших пассажиров от отравления – это самое страшное, что случится, если не поменять глушитель или иной компонент системы выхлопа вовремя.

    Читайте также: Убийца-невидимка: как люди угорают в машине

    аэродинамика — Используют ли форсажные камеры чрезмерное количество топлива?

    Задавать вопрос

    спросил

    Изменено 1 год, 9 месяцев назад

    Просмотрено 1к раз

    $\begingroup$

    Форсажная камера предназначена для обеспечения дополнительной тяги, и очевидно, что для этого требуется больше топлива.

    Но этого следует ожидать независимо от форсажной камеры. То, что для большей тяги требуется больше, чем пропорциональное увеличение топлива, может иметь место, потому что увеличение тяги, необходимое для разницы скоростей, не является линейным¹.

    Причиной создания форсажных двигателей может быть то, что более мощные реактивные двигатели не могут быть построены с той же массой или объемом. Или что более мощный реактивный двигатель бесполезен при стандартном использовании, например, из-за перегрева фюзеляжа.

    Удвоение скорости увеличивает расход топлива более чем в два раза, как я и ожидал, исходя исключительно из аэродинамики, независимо от двигателя.

    Расход топлива для увеличения скорости больше с форсажной камерой, чем с более мощным реактивным двигателем? Сколько? Почему?


    Для космических полетов верно согласно специальной теории относительности.

    аэродинамика реактивный истребитель сверхзвуковой форсажный

    $\endgroup$

    5

    $\begingroup$

    Да, удельный расход топлива на форсажной камере, в фунтах топлива на фунт тяги, намного выше, чем у основного двигателя. Это связано с тем, что топливо добавляется в ту часть двигателя, где воздух менее сжат, поэтому преобразование энергии намного менее эффективно. Ярко-оранжевое пламя, вырывающееся из выхлопной трубы при повторном нагреве, — это практически весь флуоресцентный неокисленный углерод — потраченная впустую энергия. См. эту статью.

    Бойцы используют повторный разогрев, потому что вся эта дополнительная мощность доступна с минимальным дополнительным весом (весом горелки и дополнительного топлива), но они могут использовать эту мощность только в течение коротких периодов времени, если хотят иметь приличную дальность или выносливость, поэтому они обычно используется для рывка куда-либо, помощи при маневрировании или взлете с тяжелым грузом.

    $\endgroup$

    2

    $\begingroup$

    Если посмотреть на соотношение тяги и расхода топлива, то да, они очень неэффективны.

    Однако, если вы просто посмотрите на количество топлива, сожженного для того, чтобы перехватчик поднялся с взлетно-посадочной полосы на высоту 30 000 футов, то они могут быть более эффективными. Без форсажных камер тот же подъем занял бы значительно больше времени и потребовал бы больше топлива.

    Без форсажных камер вам потребуются гораздо более крупные и тяжелые двигатели, чтобы достичь скорости 2 Маха, и, возможно, даже невозможно будет достичь той же высоты и скорости в одновременно с , что, в конце концов, является точкой перехватчика.

    Подумайте об этом так: если бы единственным критерием был минимум топлива, мы бы отправили пилота поездом.

    $\endgroup$

    $\begingroup$

    Да, они потребляют много дополнительного топлива, но количество зависит от условий эксплуатации (скорость полета и высота полета)!

    Сравнивая настройку мощности MIL (военная) (максимальная мощность без повторного прогрева) с установкой MAX мощности (двигатель будет работать на мощности MIL, но повторный прогрев будет запланирован, а выхлопное сопло открыто), вы можете увидеть, что нередко бывает 3 в 6 раз больше расход топлива в зависимости от Маха и высоты и газовой турбины.

    Обратите внимание, что сжигание топлива при низком давлении не очень эффективно с точки зрения КПД, но по выходной мощности очень велико. Опять же, в зависимости от условий эксплуатации нередко удваивается величина тяги.

    На вопросы, которые вы задаете об использовании более крупного двигателя, ответить нелегко, увеличение двигателя (для конструкции вы не можете увеличить двигатель просто для существующего планера) также увеличит лобовую площадь и, следовательно, большее сопротивление. На такие вопросы можно ответить с помощью программы моделирования газовой турбины в сочетании или в сочетании с летной моделью самолета.

    $\endgroup$

    Твой ответ

    Зарегистрируйтесь или войдите в систему

    Зарегистрируйтесь с помощью Google

    Зарегистрироваться через Facebook

    Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

    Опубликовать как гость

    Электронная почта

    Требуется, но никогда не отображается

    Опубликовать как гость

    Электронная почта

    Требуется, но не отображается

    Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

    .

    реактивный двигатель — Что такое форсаж и как долго реактивный самолет может летать на форсаже?

    спросил

    Изменено 1 год, 9 месяцев назад

    Просмотрено 61к раз

    $\begingroup$

    Я много раз слышал это слово в военных документальных фильмах о реактивных самолетах, особенно об истребителях, но я не совсем понимаю, что это такое и как оно работает. В документальном фильме канала Discovery всем истребителям, кроме одного, нужно было включить форсаж, чтобы достичь сверхзвуковой скорости. Не могли бы вы сказать мне, почему это так?

    В документальном фильме также говорится, что истребитель редко задействует эту систему. Если система форсажа может заставить реактивный самолет летать быстрее, почему они не используют ее постоянно? Это из-за того, что планер не может выдерживать сверхзвуковой поток воздуха в течение длительного периода времени?

    реактивный двигатель военный истребитель форсаж

    $\endgroup$

    4

    $\begingroup$

    Форсажная камера представляет собой систему вторичного сгорания, которая сжигает дополнительное топливо после камеры сгорания для дальнейшего увеличения тяги за счет гораздо большего расхода топлива.

    Это турбовентиляторный двигатель с форсажной камерой Pratt & Whitney F100, варианты которого используются ВВС США в четвертом поколении F-15 и F-16: пространство между сердечником турбины и выхлопным соплом, является форсажной камерой. В этой области топливо распыляется непосредственно в поток выхлопных газов из активной зоны турбины, где тепла от воздуха, выходящего из активной зоны, достаточно для его воспламенения. Это дополнительное давление добавляется к тяге, создаваемой турбиной.

    Однако, как я уже сказал, компромиссом является повышенный расход топлива, иногда очень значительный. F-16 на полной военной мощности и на малых высотах сжигает около 8000 фунтов топлива в час, что при полной конфигурации баков дает ему около 2 часов полета. При крейсерском полете на больших высотах это время полета может быть дополнительно увеличено, поскольку как большая высота, так и более низкая установка дроссельной заслонки (около 80%) снижают расход топлива до 40% по сравнению с полетом на малой высоте.

    На полном форсаже на малых высотах F-16 может сжигать более 64 000 фунтов в час. На полном газу у американского варианта F-16 с максимальными внешними запасами топлива есть около 20 минут, пока он не перейдет на аварийный резерв (который продлится только дополнительную минуту или около того на полном форсаже). Прирост скорости минимальный; крейсерская скорость F-16 составляет 450-550 узлов, в то время как полный форсаж только увеличивает скорость до 700-800 узлов при типичной нагрузке под крылом. Таким образом, сжигая в 8 раз больше топлива, вы получаете примерно 50-процентный прирост скорости.

    $\endgroup$

    14

    $\begingroup$

    При использовании форсажной камеры топливо впрыскивается после турбины. Выходная скорость становится выше -> Больше тяги.

    Сравнение развиваемой тяги F/A-18C Hornet:

    • Максимальная тяга без форсажной камеры 10 440 даН (каждая 5’220 даН)
    • Максимальная тяга с форсажной камерой 15 660 даН (каждый 7830 даН)

    (F/A-18C Hornet использует 2 турбовентиляторных двигателя General Electric F404-GE-402)

    Некоторым самолетам требуется форсажная камера для достижения сверхзвуковой скорости, потому что «нормальное» использование реактивной турбины не создает достаточной тяги. Использование турбины в «нормальном» режиме (без форсажа) еще называют «военно-мощным» или «сухим». Использование турбины с форсажной камерой также называют «полной мощностью» или «мокрой».

    Из этой статьи в Википедии:

    Из-за большого расхода топлива форсажные камеры обычно используются как можно реже; Заметным исключением является двигатель Pratt & Whitney J58, используемый в SR-71 Blackbird. Форсажные камеры обычно используются только тогда, когда важно иметь как можно большую тягу. Это включает в себя взлеты с коротких взлетно-посадочных полос, помощь в запуске катапульт с авианосцев и во время боевых действий в воздухе.

    Это правда, что реактивный истребитель редко включает форсажную камеру, потому что расходует огромное количество топлива. Иногда до коэффициента 10 к нормальному расходу топлива. Вот почему они не используют его постоянно: дальность действия истребителя резко сокращается при использовании форсажной камеры.

    Пилот может использовать форсаж на разных этапах, чтобы найти идеальное соотношение расхода топлива/скорости/дальности полета.

    Источник (на английском языке): http://www.lw.admin.ch/internet/luftwaffe/en /home/dokumentation/assets/aircraft/fa18.html

    $\endgroup$

    1

    $\begingroup$

    Возможна разработка самолета, способного летать на сверхзвуковой скорости без использования форсажных камер (например, Concorde, британский ударно-разведывательный самолет TSR-2, Ту-144). Сила аэродинамического сопротивления выше на околозвуковых скоростях, чем на сверхзвуковых, и использование форсажных камер для ускорения в околозвуковом диапазоне скоростей может фактически уменьшить общий расход топлива. Это определенно имело место для Concorde. Форсажные камеры также использовались для сокращения разбега на Concorde.

    Большинство реактивных истребителей не предназначены для «эффективного сверхзвукового крейсерского полета по прямой с постоянной скоростью», поэтому сверхзвуковой полет без форсажной камеры не является основным соображением конструкции.

    $\endgroup$

    2

    $\begingroup$

    Я летал на B-1B 7 лет. У меня также были полеты на F-15 и F-16. У Б-1 4 форсажных камеры, но бензина намного больше, чем у истребителей, так что мне редко приходилось оставаться вне горелки из-за топлива. Однако есть много причин минимизировать использование горелки:

    1. В оперативном плане AB делает вас хорошо заметным для всех. Ночью вы ставите на себя прожектор. Днём вас слышат все на земле. ИК-сенсоры найдут вас быстро и легко, а даже низкотехнологичные ИК-ракеты предпочтут вашу горелку сигнальным ракетам.
    1. Эти дополнительные 50% сверх мощности mil на самом деле очень много. Когда вы используете горелку, она вам не понадобится надолго. В-1 мог разгоняться в полном АВ с 0,8 до 0,95 Маха всего за несколько секунд. С практической точки зрения вам просто не нужно так много или часто использовать AB. Если вы пытаетесь поразить ракету, вы должны сначала использовать избыточную воздушную скорость, чтобы замедлиться до скорости поворота. B-1 может поддерживать скорость на поворотах без горелки, поскольку он имеет относительно низкую g. Истребителю с перегрузкой 7+ потребуется некоторый запас энергии, особенно на скорости прохождения поворотов, но поскольку он может перевернуться на 90+ градусов всего за несколько секунд, ему не нужно много горелки. Несмотря на это, в повороте, чтобы победить радиолокационную ракету, поскольку ИК-ракеты обнаруживают «пассивно», что означает, что предупреждения практически отсутствуют, пилот часто предполагает, что в воздухе есть тепловая головка самонаведения, когда поворачивается, чтобы победить радиолокационную ракету, и все равно избегает горелки. .

    2. Воздушные бои в ближнем бою — один из немногих случаев, когда боевому самолету требуется удлиненная горелка. В истребительном бою очень важно управление энергией. Никто не хочет оказаться в проигрыше. Слишком низкая скорость полета, и ваш самолет будет поворачивать слишком медленно, и вы проиграете, поэтому пилоты-истребители будут использовать любую горелку, которая им нужна, чтобы не допустить угрозы и выиграть бой. В B-1 также, в учениях по перехвату истребителей, мы использовали больше горелки. Мы привыкли использовать его для быстрого ускорения, чтобы усложнить перехват истребителя, а в некоторых случаях, чтобы вылететь с истребителем на хвосте.

    3. Другим режимом, в котором часто используется горелка, является взлетный режим. Статистически это одна из самых опасных фаз полета, и быстрое достижение скорости полета минимизирует опасность. Когда я летал, B-1 всегда взлетал в горящем режиме – сейчас не уверен. Истребители могут при определенных условиях взлетать на милевой мощности, но я такое редко видел.

    4. Использование горелки в американских самолетах АБСОЛЮТНО НЕ ДОПОЛНЯЕТ ТРЕБУЕМОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И НЕ ВРЕДИТ ДВИГАТЕЛЯМ. Плакат, который упомянул, что мог видеть что-то на МиГ-25, что выведет из строя его двигатели в полете на высокой скорости. Предположительно, у других советских истребителей есть некоторые проблемы с техническим обслуживанием, связанные с использованием горелки, но американские боевые самолеты построены так, чтобы использовать горелку всякий раз, когда это необходимо, без повреждения двигателей.

    5. Высота над уровнем моря является очень важным моментом, так как расход топлива горелки будет уменьшаться с высотой. В разреженном воздухе для горения доступно меньше кислорода, поэтому регуляторы подачи топлива должны соответствующим образом регулироваться. Как писал предыдущий постер, более разреженный воздух создает меньшее сопротивление, что позволяет легче двигаться быстро. Но… как коммерческий пилот сегодня, я летал со многими бывшими летчиками-истребителями, и когда бы мы ни заговорили об этом, мало кто из нас провел время выше 40 000 футов. Более высокий потолок обслуживания является хорошей статистикой для отделов продаж подрядчиков, но это редко связано с производственной причиной, и может произойти много плохих вещей (например, остановка двигателя и физиологические чрезвычайные ситуации) вплоть до 40-х годов.

    $\endgroup$

    $\begingroup$

    https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88117main_H-1449.pdf

    Прокрутите вниз, там есть несколько полезных графиков, которые могут дать вам некоторое представление. AB увеличивает температуру выхлопа и, таким образом, позволяет увеличить скорость выхлопа. По теории исполнительного диска это означает, что тяга в полете на МАКС. будет ближе к статическому числу, чем тяга в полете на MIL для любой заданной скорости. Вот почему F-15 на высоте 40 км может летать только на M0,9.5 на MIL, но может сделать M2.5 на MAX с увеличением тяги всего на 63% до статической тяги .

    $\endgroup$

    $\begingroup$

    Ответ: зависит от вашей высоты. Много.

    Например, я возьму F-16, так как я спросил об этом кого-то, кто назвал себя бывшим командиром экипажа F-16 в Интернете: F-16, летящий на полной боевой тяге на уровне моря, потребляет примерно столько же топлива, сколько полный форсаж на эшелоне полета 400 (40000 футов). При практическом потолке F-16 FL500 полный форсаж будет потреблять немного меньше топлива, чем боевая тяга на уровне моря.

    Таким образом, на большой высоте полный форсажный режим можно было бы использовать даже в течение 30 минут, если набор высоты был выполнен эффективно и использовался большой сбрасываемый топливный бак. Вот как F-16 на самом деле может достичь скорости 2 Маха. Чтобы так сильно разогнаться, потребуется некоторое время на форсаже.

    Это также означает, что полный форсаж не будет создавать такой большой дополнительной тяги, но поскольку воздух настолько разрежен, это будет иметь довольно существенное влияние на реальную скорость полета.

    $\endgroup$

    Твой ответ

    Зарегистрируйтесь или войдите в систему

    Зарегистрируйтесь с помощью Google

    Зарегистрироваться через Facebook

    Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

    Опубликовать как гость

    Электронная почта

    Требуется, но никогда не отображается

    Опубликовать как гость

    Электронная почта

    Требуется, но не отображается

    Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

    .

    Эол | Выхлоп – JetX Engineering

    6. Выхлоп

    6.1 Принцип работы

    Все реактивные двигатели имеют выхлопную систему различной степени сложности для направления выхлопных газов из турбины в атмосферу с заданной скоростью и направлением. В конце концов, именно скорость и давление выхлопных газов создают тягу, которая толкает самолет вперед. Это не относится к турбовинтовым двигателям, где большая часть энергии выхлопных газов расходуется на приведение в движение винта. Конструкция выхлопной секции кажется простой, но она может оказать существенное влияние на общую производительность двигателя.

    Температура выхлопных газов может составлять от 550°C до 850°C, в зависимости от типа двигателя. Турбовинтовые и турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности имеют более холодные потоки выхлопных газов. На противоположном конце спектра, если используется камера дожигания, температура в струйной трубе может достигать и превышать 1500°C. Несмотря на то, что способ сгорания и усовершенствованная конструкция охлаждения защищают гильзу и выхлопной кожух от воздействия таких высоких температур, выбор материала и производство имеют решающее значение для предотвращения термической усталости и растрескивания.

    Коммерческие реактивные двигатели имеют фиксированное выпускное сопло, которое слегка сужается, чтобы способствовать формированию струи (т. е. ускорению выхлопных газов). В принципе это очень просто, но на самом деле функции шумоподавления усложняют геометрию и изготовление. Однако, если используется форсажная камера, выхлопное сопло должно быть способно переключаться между двумя положениями или быть полностью регулируемым, чтобы обеспечить эффективную работу в диапазоне объемов выхлопных газов. Это существенно усложняет конструкцию, сборку и эксплуатацию выхлопной секции. В других случаях, особенно при использовании высоких коэффициентов двухконтурности, выхлопная секция может включать функции смешивания потоков.

    6.2 Характеристики газового потока

    Выхлопные газы выходят из турбины со скоростью обычно в пределах 200-350 м/с, что достаточно для возникновения значительных потерь на трение вдоль струйной трубы. Таким образом, желательно замедлить поток, что достигается за счет выхлопного конуса, который выполняет две функции; он постепенно увеличивает площадь поперечного сечения, тем самым замедляя поток, а также предотвращает рециркуляцию потока в конце турбины по направлению к центру диска. Скорость в этой части выхлопа обычно поддерживается постоянной на уровне около 0,5 Маха, что составляет чуть менее 300 метров в секунду, для температуры газов (помните, что скорость звука увеличивается с увеличением температуры). Потери также вносит небольшая закрутка потока на выходе из турбины, но крепление конуса к корпусу осуществляется с помощью сегментов аэродинамической формы, которые также помогают корректировать направление потока.

    Геометрия сопла

    Прежде чем газы выбрасываются в атмосферу, они проходят сужающуюся секцию, которая увеличивает скорость выпуска. Вообще говоря, скорость истечения является дозвуковой только тогда, когда уровни тяги преднамеренно занижены. В нормальных условиях эксплуатации поток достигает звукового уровня при заданной температуре на выходе. В этот момент его можно охарактеризовать как засоренный, т.е. дальнейшее увеличение скорости потока невозможно без повышения температуры. Это приводит к повышению давления на конце сопла, превышающему атмосферное давление, и обмен потенциалами приводит к «толчке давления».

    Простое сужающееся выпускное сопло расходует энергию, поскольку выходящие газы недостаточно быстро расширяются до уровня атмосферного давления. В зависимости от типа двигателя и самолета может использоваться сужающееся-расходящееся (де Лаваля) выхлопное сопло для рекуперации части энергетического потенциала от повышенных уровней давления и дальнейшего ускорения потока.

    В сужающемся-расширяющемся сопле выхлопные газы ускоряются до звуковой точки в горловине (самое узкое место) и полностью сверхзвуковые в расширяющемся сечении вплоть до выхода из сопла. Это быстрое расширение также приводит к чистой нагрузке на стенки расширяющейся секции, что еще больше увеличивает общую создаваемую нагрузку.

    Размер сопла очень важен для достижения баланса между давлением, температурой и тягой. Меньшая площадь сопла приводит к увеличению всех этих переменных, но также увеличивает риск помпажа компрессора. Увеличение площади снижает эти значения, но может сделать это до неэффективного уровня. Даже в двигателях с неподвижными внешними стенками сопла можно или даже желательно в некоторых случаях делать небольшие регулировки площади поперечного сечения сопла с помощью подвижных створок или заглушек для более эффективной работы. Это сделано для того, чтобы немного большая площадь использовалась при более низких оборотах двигателя (и, следовательно, температурах) и уменьшалась, когда условия позволяли обеспечить максимальную тягу.

    Смешивание байпаса

    Как обсуждалось ранее, реактивные двигатели с байпасом создают холодный поток байпасного воздуха и горячий поток основного потока. В некоторых случаях два потока вводятся в общий сегмент выхлопа для более эффективного смешивания. В других, и особенно в тех, где используются высокие степени двухконтурности, смешивание может быть внешним, поскольку каждое поперечное сечение выхлопа оптимизировано для конкретного потока потока.

    6.3 Производство и материалы

    Очевидно, что выхлоп должен выдерживать высокие температуры. Это достигается за счет комбинации жаропрочных сплавов и эффективного охлаждения с помощью отбираемого и байпасного воздуха. Однако, в отличие от турбины, выхлопной узел находится в непосредственной близости от других частей самолета, и для их защиты используется теплоизоляция. Наружные слои теплоизоляции часто изготавливаются из текстурированной стали, чтобы увеличить площадь поверхности и выдержать большие деформации без образования трещин. Кроме теплоизоляции могут использоваться и шумопоглощающие слои. Он может принимать различные формы, но наиболее распространенным вариантом является легкая сотовая структура, зажатая между стальными листами.

    Для очень высоких температур выхлопных газов струйная труба обычно состоит из двух концентрических цилиндров с зазором между ними. Внутренний называется вкладышем, и между вкладышем и кожухом проходит прохладный поток воздуха. Этот поток необходим для поддержания температуры футеровки на приемлемом уровне, а также имеет решающее значение для отвода тепла от основного потока. Футеровка перфорирована для обеспечения контролируемого поступления холодного байпасного воздуха в горячую секцию активной зоны.

    Выхлопной конус и аэродинамические опоры также сконструированы таким образом, чтобы обеспечить тепловое расширение и снизить термические напряжения, возникающие во время работы.

    Это соображение распространяется и на другие части выхлопной системы — окружное и осевое тепловое расширение может быть значительным, а методы монтажа должны допускать это расширение и сжатие без чрезмерных деформаций или растрескивания.

    6. 4 Форсажные камеры: введение

    Форсажная камера — это метод значительного увеличения тяги реактивного двигателя на короткий период времени, который может быть полезен в определенных обстоятельствах, таких как необходимость очень быстрого взлета или короткого взлета. вне длины. Многие боевые самолеты оснащены двигателями с форсажной камерой; Чтобы представить стоимость форсажной камеры в контексте, даже в этой щедро финансируемой отрасли резкий расход топлива и списание повреждений двигателя ограничивают использование форсажной камеры случаями, когда это необходимо.

    Дожигание осуществляется путем впрыска топлива в пространство между турбиной и выхлопным соплом для сгорания с оставшимся воздухом. Этот процесс увеличивает скорость потока и, следовательно, достижимую тягу. Температура в сердцевине струйной трубы может достигать 1700°C, но этот экстремально горячий поток воздуха концентрируется в центре трубы, а более холодный «пограничный» поток удерживает лайнер от перегрева. Как обсуждалось выше, при использовании форсажной камеры площадь выпускного сопла должна быть увеличена, чтобы избежать чрезмерного повышения давления, которое может отрицательно сказаться на работе двигателя в целом.

    И наоборот, когда форсажная камера установлена, но не используется, площадь в конце выхлопа немного меньше, чем если бы на двигателе вообще не была установлена ​​форсажная камера. Это связано с немного другим расположением компонентов выхлопной системы и дополнительным весом.

    Если двигатель имеет байпас, впрыск топлива осуществляется после воссоединения двух потоков. В редких случаях дожигание может осуществляться в двух потоках раздельно, а смешивание производится до поступления потока в сопло. Даже в последнем случае существует некоторое взаимодействие между потоками, способствующее сгоранию в более холодном потоке.

    6.5 Дожигатели: Эксплуатация

    Как и раньше, скорость выхлопных газов, выходящих из турбины, очень высока. Однако при использовании форсажной камеры эта скорость является не только источником потерь на трение, но и препятствует полному сгоранию. Аналогичным образом площадь поперечного сечения увеличивается для снижения скорости перед впрыском топлива. В некоторых конструкциях такое уменьшение было бы недостаточным и привело бы к эффективному уносу несгоревшего топлива потоком в атмосферу. Чтобы предотвратить это, стабилизаторы пламени иногда используются сразу после топливных форсунок. Целью этого является введение небольшого завихрения, которое по своей сути замедляет осевую составляющую потока и поддерживает эффективный процесс сгорания.

    Топливные форсунки равномерно распределены по кольцу в середине форсажной камеры. Воспламенение топливно-воздушной смеси может быть реализовано несколькими способами:

    • Путем каталитического сгорания, являющегося результатом химической реакции испарения воздушно-топливной смеси над металлическим элементом (обычно сделанным из платины или родия)
    • За счет искры от свечи зажигания, расположенной рядом с топливной форсункой
    • За счет горячего зажигания, при котором пламя, исходящее из основной камеры сгорания, также поджигает топливо в камере дожигания

    Несмотря на то, что технически возможно самовоспламенение из-за высоких температур, уже существующих между турбиной и выхлопом, это может иметь место только на уровне моря и при условии, что температура всегда составляет 800°C или более. Изменение давления на больших высотах делает самовоспламенение невозможным, поэтому требуется надежная система зажигания.

    6.6 Форсажные камеры: система управления

    Эффективная работа форсажной камеры требует координации системы впрыска топлива и механической системы, управляющей регулируемым выпускным соплом. В более ранних двигателях пилот мог управлять площадью выхлопа на основе соотношения между давлением на выходе из компрессора и давлением в реактивной трубе. Когда площадь увеличивалась вручную, топливо увеличивалось автоматически. Система управления, основанная на этих измерениях, обеспечивает стабильное соотношение давлений в двигателе независимо от того, включена или выключена форсажная камера. В более современных двигателях форсажная камера используется с предварительно заданными настройками, и при включении каждой из них автоматически регулируются как площадь выхлопа, так и подача топлива.

    При включении дожигания топливный клапан открывается для впрыска топлива в камеру дожигания и его сгорание приводит к повышению давления в струйной трубе (например, отношение давлений на выходе из компрессора и струйной трубы падает) . В ответ лепестки выхлопа раскрываются, увеличивая площадь поперечного сечения и впоследствии снижая давление в реактивной трубе (отношение давлений восстанавливается до тех же уровней, что и до использования форсажной камеры).

    Также стоит отметить, что расход топлива форсажной камеры довольно высок и во избежание колебаний подачи в камеру сгорания для форсажной камеры обычно используется отдельный топливный насос.

    6.7 Форсажные камеры: проектирование и производство

    Выбор материала для форсажной камеры во многом аналогичен выбору материала для выхлопной трубы: струйная труба часто изготавливается из легированной стали, которая может выдерживать высокие температуры, но несколько более требовательна к изготовлению. точки зрения и требует большей изоляции, чем реактивные трубы двигателей без форсажной камеры. Это происходит из-за повышенных температур и давлений, даже кратковременных. Футеровка также используется в большинстве узлов форсажной камеры и, помимо своей основной цели охлаждения, также действует как акустический и вибрационный барьер для остальной части узла.

    Форсунка обычно изготавливается и собирается отдельно, а затем крепится болтами к струйной трубе. Форсунка может быть либо двухпозиционной, которая перемещается только между открытым и закрытым состояниями, либо форсункой с переменным сечением. Первый состоит из двух «веков», которые выдвигаются и втягиваются в зависимости от того, включена или выключена форсажная камера. Последний состоит из нескольких шарнирных пластин («лепестков»), которые могут естественным образом толкаться потоком газа, чтобы открыться. Гидравлический или электромеханический привод используется для создания сопротивления, если сопло должно оставаться в минимальном положении (наименьшего диаметра).

    Система впрыска топлива состоит из одной или нескольких концентрических групп форсунок, прикрепленных к кожуху форсажной камеры. В монтажных стойках также находятся трубы или каналы, по которым топливо поступает к точкам впрыска. Стабилизатор пламени представляет собой V-образное кольцо, которое устанавливается сразу после форсунок.

    6.8 Форсажные камеры: производительность

    Увеличение тяги

    Увеличение тяги, которое может быть обеспечено при использовании форсажной камеры, зависит от увеличения скорости газа, которая зависит от повышения температуры в конце выхлопа. Увеличение отношения скоростей равно квадратному корню из увеличения отношения температур. Например, если температура отработавших газов после турбины 650°С, а после дожигания температура равна 1250°С, то прирост температурного коэффициента равен:

    \(\frac{T_2}{T_1}=\frac{1250+273}{650+273}\приблизительно1.650\)

    Таким образом, прирост коэффициента скорости будет равен:

    \ (\sqrt{1.650}\приблизительно1.28\)

    т.е. 28%. Статическая тяга реактивных двигателей с двухконтурностью может увеличиваться до 70 % при использовании форсажной камеры. При движении на высоких скоростях дополнительная тяга может быть значительно выше. В конечном счете, поскольку увеличение тяги зависит от повышения температуры, тепловые характеристики материалов и компонентов форсажной камеры определяют ее максимальный потенциал.

    Расход топлива

    Мы уже упоминали, что использование форсажной камеры резко влияет на общий расход топлива. Несмотря на то, что прирост тяги может быть значительным, удельный расход топлива по тяге (TSFC) также значительно увеличивается. Фундаментальная причина такого снижения эффективности использования топлива заключается в том, что сгорание в камере дожигания происходит при относительно низком давлении и высокой скорости, что не является идеальным.

    Это означает, что для самолета, летящего на уровне моря со скоростью 0,9 Маха, TSFC в 2,2 раза выше при использовании форсажной камеры. Если учесть, что время выхода на крейсерскую высоту заметно сокращается, то использование форсажной камеры на взлете не является столь запредельным с точки зрения расхода топлива. В таких случаях, как взлет с авианосца или короткая взлетно-посадочная полоса на большой высоте, использование форсажной камеры оправдано и очень полезно.

    Дожигатель выхлопных газов (Патент) | OSTI.

    GOV Устройство дожигания выхлопных газов (Патент) | ОСТИ.GOV

    перейти к основному содержанию

    • Полная запись
    • Другие сопутствующие исследования

    В этом патенте описано устройство дожигания отработавших газов, приспособленное для установки между выпускным коллектором и соответствующей частью блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит: прокладку, зажатую между частями двух элементов из листового металла, образующих секцию прокладки устройства, секцию прокладки, окружающую по меньшей мере одно отверстие для выхлопного газа, секцию нагнетания, образованную оставшимися частями элементов, и секции стенки, образующие проходы, продолжающиеся от внутренней части камеры к порту и впускному отверстию для подачи воздуха на камере.

    Изобретатели:
    Хадсон-младший, SJ
    Дата публикации:
    Идентификатор OSTI:
    6813210
    Номер(а) патента:
    США 4630439
    Правопреемник:
    Sharon Manufacturing Co., Ламбертвилль, MI
    Тип ресурса:
    Патент
    Связь ресурсов:
    Дата подачи заявки на патент: Дата подачи 3 июня 1985 г.
    Страна публикации:
    США
    Язык:
    Английский
    Тема:
    33 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ДВИГАТЕЛИ; 54 НАУКИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ; ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГОРЕЛКИ; ДИЗАЙН; ЭКСПЛУАТАЦИЯ; ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ; КОНТРОЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА; ВЫХЛОПНЫЕ ГАЗЫ; ВЫПУСКНЫЕ СИСТЕМЫ; ПРОКЛАДКИ; МОНТАЖ; МЕТАЛЛЫ; ПРОКЛАДКИ; КОНТРОЛЬ; ЭЛЕМЕНТЫ; ДВИГАТЕЛИ; ОБОРУДОВАНИЕ; ЖИДКОСТИ; ГАЗОВЫЕ ОТХОДЫ; ГАЗЫ; ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ; КОНТРОЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ; ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕМ; УПЛОТНЕНИЯ; ОТХОДЫ; 330100* — Двигатели внутреннего сгорания; 330700 — Усовершенствованные силовые установки — контроль выбросов; 500200 — Окружающая среда, мониторинг атмосферных химических веществ и транспортировка — (-1989)

    Форматы цитирования

    • MLA
    • АПА
    • Чикаго
    • БибТекс

    Hudson, Jr, S J. Дожигатель выхлопных газов . США: Н. П., 1986. Веб.

    Копировать в буфер обмена

    Хадсон-младший, S J. Дожигатель отработавших газов . Соединенные Штаты.

    Копировать в буфер обмена

    Хадсон-младший, SJ. 1986. «Дожигатель выхлопных газов». Соединенные Штаты.

    Копировать в буфер обмена

    @статья{osti_6813210,
    title = {Дожигатель выхлопных газов},
    автор = {Хадсон-младший, С.Дж.},
    abstractNote = {В этом патенте описывается устройство дожигания отработавших газов, адаптированное для установки между выпускным коллектором и соответствующей частью блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит: прокладку, зажатую между частями двух элементов из листового металла, образующих секцию прокладки устройства, секцию прокладки, окружающую по меньшей мере одно отверстие для выхлопного газа, секцию нагнетания, образованную оставшимися частями элементов, и секции стенки, образующие проходы, продолжающиеся от внутренней части камеры к порту и входному отверстию для подачи воздуха на камере. },
    дои = {},
    URL = {https://www.osti.gov/biblio/6813210}, журнал = {},
    номер =,
    объем = ,
    место = {США},
    год = {1986},
    месяц = ​​{12}
    }

    Копировать в буфер обмена


    Полный текст можно найти в Ведомстве США по патентам и товарным знакам.


    Экспорт метаданных

    Сохранить в моей библиотеке

    Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

    Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:

    • Аналогичные записи

    Выхлопная секция авиационного газотурбинного двигателя

    Выхлопная секция газотурбинного двигателя состоит из нескольких компонентов. Хотя компоненты имеют индивидуальное назначение, у них также есть одна общая функция: они должны направлять поток горячих газов назад таким образом, чтобы предотвратить турбулентность и в то же время сообщать газам высокую конечную или выходную скорость. При выполнении различных функций каждый из компонентов по-разному влияет на поток газов. Выхлопная секция расположена непосредственно за турбинной секцией и заканчивается, когда газы выбрасываются сзади в виде высокоскоростных выхлопных газов. Компоненты выхлопной секции включают выхлопной конус, выхлопную трубу (при необходимости) и выхлопное сопло. Выхлопной конус собирает выхлопные газы, выходящие из секции турбины, и постепенно преобразует их в твердый поток газов. При этом скорость газов несколько уменьшается, а давление увеличивается. Это связано с расходящимся проходом между внешним каналом и внутренним конусом; то есть кольцевая площадь между двумя блоками увеличивается назад. Узел выпускного конуса состоит из внешней оболочки или канала, внутреннего конуса, трех или четырех радиальных полых распорок или ребер и необходимого количества стяжек, помогающих стойкам удерживать внутренний конус от внешнего канала.

    Внешняя оболочка или воздуховод обычно изготавливается из нержавеющей стали и крепится к заднему фланцу корпуса турбины. Этот элемент собирает выхлопные газы и подает их прямо к выхлопному соплу. Воздуховод должен быть сконструирован с учетом таких особенностей, как заданное количество приливов термопар для установки термопар температуры выхлопных газов, а также должны быть предусмотрены отверстия для вставки поддерживающих стяжек. В некоторых случаях тяги не используются для поддержки внутреннего конуса. Если это так, то полые распорки обеспечивают единственную опору внутреннего конуса, при этом распорки точечно приварены к внутренней поверхности воздуховода и к внутреннему конусу соответственно. [Рисунок 1]

    Рис. 1. Выхлопной коллектор с приваренными опорными стойками

    Фактически радиальные стойки выполняют двоякую функцию. Они не только поддерживают внутренний конус в выхлопном канале, но также выполняют важную функцию выпрямления закрученных выхлопных газов, которые в противном случае выходили бы из турбины под углом примерно 45°.

    Расположенный в центре внутренний конус довольно плотно прилегает к задней поверхности диска турбины, предотвращая турбулентность газов при выходе из турбинного колеса. Конус поддерживается радиальными стойками. В некоторых конфигурациях на выходном наконечнике конуса расположено небольшое отверстие. Это отверстие позволяет циркулировать охлаждающему воздуху от заднего конца конуса, где давление газов относительно велико, внутрь конуса и, следовательно, к поверхности турбинного колеса. Поток воздуха положительный, так как давление воздуха на турбинном колесе относительно низкое из-за вращения колеса; таким образом обеспечивается циркуляция воздуха. Газы, используемые для охлаждения рабочего колеса турбины, возвращаются на основной путь течения, проходя через зазор между диском турбины и внутренним конусом. Узел выхлопного конуса является завершающим компонентом базового двигателя. Оставшийся компонент (выхлопное сопло) обычно считается компонентом планера.

    Выхлопная труба обычно имеет полугибкую конструкцию. На некоторых выхлопных трубах в конструкцию встроен сильфон, позволяющий перемещаться при установке, обслуживании и тепловом расширении. Это устраняет напряжение и деформацию, которые в противном случае присутствовали бы.

    Тепловое излучение от выхлопного конуса и выхлопной трубы может повредить компоненты планера, окружающие эти агрегаты. По этой причине пришлось изобретать какие-то средства изоляции. Существует несколько подходящих методов защиты конструкции фюзеляжа; два из наиболее распространенных — изоляционные одеяла и кожухи.

    Изоляционное покрытие, показанное на рисунках 2 и 3, состоит из нескольких слоев алюминиевой фольги, каждый из которых разделен слоем стекловолокна или другого подходящего материала. Хотя эти одеяла защищают фюзеляж от теплового излучения, они используются в первую очередь для уменьшения потерь тепла от выхлопной системы. Снижение тепловых потерь улучшает работу двигателя.

    Рис. 2. Изоляция выхлопной системы
    99999.
    . сходящаяся-расходящаяся конструкция для сверхзвуковых скоростей газа. Эти конструкции выхлопных форсунок более подробно обсуждаются в разделе «Впускные и выхлопные системы».

    Отверстие выпускного сопла может быть фиксированной или переменной площади. Тип с фиксированной площадью является более простым из двух выхлопных сопел, поскольку в нем нет движущихся частей. Выходное сечение неподвижного выхлопного сопла очень важно для работы двигателя. Если площадь сопла слишком велика, тяга теряется; если площадь слишком мала, двигатель может захлебнуться или заглохнуть. Выхлопное сопло с переменным сечением используется при использовании форсажной камеры или форсажной камеры из-за увеличения массы потока при активации форсажной камеры. Он должен увеличивать свою открытую площадь при выборе форсажной камеры. При выключенном форсаже выхлопное сопло закрывается на меньшую площадь раскрытия.

    СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

    US 4,130,397 A — Дожигатель выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

      • Оповещение
      • Штифт
    Первый пункт формулы изобретения

    Патентные изображения

    1. Камера дожигания, содержащая удлиненный трубчатый корпус, включающий противоположные торцевые стенки, закрывающие его противоположные концы, и центральную поперечную перегородку, разделяющую внутреннюю часть указанного трубчатого корпуса внутри указанных торцевых стенок на входную и выходную части, пару трубчатых секций, расположенных вдоль указанный корпус между и герметизирован против противоположных сторон указанной перегородки и противоположных торцевых стенок и наружных радиальных поверхностей указанных трубных секций, расположенных на расстоянии внутрь от противоположных внутренних радиальных поверхностей указанного корпуса, при этом кольцевые камеры расположены вокруг указанных трубных секций внутри указанного корпуса между противоположными сторонами указанной перегородки и соответствующими противоположными торцевыми стенками, указанный корпус включает в себя средство для впуска отработавших газов, открывающееся в боковом направлении в указанную впускную часть указанного корпуса, и соответствующую камеру, и средства для выпуска отработавших газов, открывающиеся в поперечном направлении наружу от указанной выпускной части указанного корпуса и от соответствующую камеру, причем каждая из указанных трубных секций включает выхлопной газ проходные отверстия, образованные в ней в точках, расположенных на расстоянии друг от друга и вдоль нее, причем указанная перегородка включает в себя образованные через нее проходные отверстия для отработавших газов, причем указанные проходные отверстия для отработавших газов соединяют внутренние части указанных камер.

    Просмотреть все претензии

    • 0 Ходатайства

    Подпишитесь на InorStart с бесплатной пробной версией

    • Accused Products

    Подпишитесь на InorStart с бесплатной пробной версией

    • Резюме

    Предусмотрен удлиненный трубчатый корпус, включающий противоположные торцевые стенки и продольную центральную поперечную перегородку, разделяющую внутреннюю часть корпуса внутри торцевых стенок на противоположные концевые части внутренней части. Пара трубчатых секций расположена вдоль корпуса между противоположными сторонами перегородки и противоположными торцевыми стенками и уплотнена к ним, при этом наружные поверхности трубчатых секций отстоят внутрь от противоположных внутренних поверхностей корпуса, образуя кольцевые камеры, проходящие вокруг секции трубы внутри корпуса. Корпус включает конструкцию для впуска отработавших газов, открывающуюся сбоку в одну из камер, и конструкцию для выпуска отработавших газов, открывающуюся сбоку от другой камеры. Каждая трубная секция включает отверстия для прохождения отработавших газов, образованные в ней в точках, расположенных на расстоянии друг от друга и вдоль нее, а перегородка включает образованные через нее отверстия для прохождения отработавших газов, сообщающиеся с внутренними частями камер.

    • 12 Цитаты
    • Просмотреть как результаты поиска
    • 11 Претензии
    • 1. Камера дожигания, содержащая удлиненный трубчатый корпус, включающий противоположные торцевые стенки, закрывающие его противоположные концы, и центральную поперечную перегородку, разделяющую внутреннюю часть указанного трубчатого корпуса внутри указанных торцевых стенок на входную и выходную части, пару трубчатых секций, расположенных вдоль указанный корпус между и герметизирован против противоположных сторон указанной перегородки и противоположных торцевых стенок и наружных радиальных поверхностей указанных трубных секций, расположенных на расстоянии внутрь от противоположных внутренних радиальных поверхностей указанного корпуса, при этом кольцевые камеры расположены вокруг указанных трубных секций внутри указанного корпуса между противоположными сторонами указанной перегородки и соответствующими противоположными торцевыми стенками, указанный корпус включает в себя средство для впуска отработавших газов, открывающееся в боковом направлении в указанную впускную часть указанного корпуса, и соответствующую камеру, и средства для выпуска отработавших газов, открывающиеся в поперечном направлении наружу от указанной выпускной части указанного корпуса и от соответствующую камеру, причем каждая из указанных трубных секций включает выхлопной газ проходные отверстия, образованные в ней в точках, расположенных на расстоянии друг от друга и вдоль нее, причем указанная перегородка включает в себя образованные через нее проходные отверстия для отработавших газов, причем указанные проходные отверстия для отработавших газов соединяют внутренние части указанных камер.
      • Просмотр зависимых пунктов (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11)
        • 2. Комбинация по п.1, в которой указанное впускное средство открывается в указанную впускную часть указанного корпуса вдоль его хорды, а указанное выпускное средство открывается наружу из указанной выпускной части указанного корпуса вдоль его хорды.
        • 3. Комбинация по п.1, отличающаяся тем, что указанные секции трубы и корпус обычно имеют цилиндрическую форму.
        • 4. Комбинация по п.1, отличающаяся тем, что указанные секции труб выполнены из огнеупорного материала.
        • 5. Комбинация по п.4, в которой указанные секции труб выполнены из углерода.
        • 6. Комбинация по п.1, отличающаяся тем, что указанная перегородка включает облегченные участки противоположной боковой поверхности, в которые входят смежные концы указанных трубчатых секций.
        • 7. Комбинация по п.6, отличающаяся тем, что противоположные торцевые стенки указанного корпуса съемно закреплены в заданном положении, причем указанная камера дожигания дополнительно включает пару дисков из огнеупорного материала, съемно вставленных в противоположные концы указанного корпуса и прижатых к внутренним поверхностям указанные торцевые стенки, при этом удаленные концы указанных трубных секций упираются в соседние внутренние стороны указанных дисков.
        • 8. Комбинация по п.1, отличающаяся тем, что каждая из указанных камер включает в себя средства электрического сопротивления нагревателя, избирательно приводимого в действие снаружи указанного корпуса.
        • 9. Комбинация по п.8, отличающаяся тем, что указанные секции труб выполнены из огнеупорного материала.
        • 10. Комбинация по п.9, отличающаяся тем, что противоположные торцевые стенки указанного корпуса съемно закреплены в заданном положении, при этом указанная камера дожигания дополнительно включает пару дисков из огнеупорного материала, съемно вставленных в противоположные концы указанного корпуса и прижатых к внутренним поверхностям указанные торцевые стенки, при этом удаленные концы указанных трубных секций упираются в соседние внутренние стороны указанных дисков.

          Добавить комментарий

          Ваш адрес email не будет опубликован.

    Рисунок 3. Изоляция с температурами, полученными в различных местах, показанных