Двигатели внутреннего сгорания. 2010. №2 PDF (Size:7770 МБ)

Экологизация ДВС102другие – для выхода потока ОГ из фильтра (заглушенына входе), а процесс очистки происходит припрохождении потока ОГ сквозь стенки между каналами.ФЭ монолитных пористых сажевых фильтров(СФ) изготавливают из хорошо себя зарекомендовавшихкерамических материалов, таких как: кристобалит,протоэнстатит, кордиерит, сапфирин,муллит, периклаз, шпинель, корунд [21], карбидакремния, компаунда Si-SiC [1, 20], никелевой пены[9], кремний-металлических материалов (с нитрированиемповерхности) [14] и т.д. Также известныи широко используются ФЭ из металлических микросит[13] и сеток [15] с нанесенным на поверхностьметалла пористого покрытия, волокнистыхестественных или искусственных материалов (силикатныхволокон) [1, 18, 19]. Часто эти материалыявляются носителями каталитических напылений,придающих фильтру ТЧ свойства окислительныхнейтрализаторов и поглотителей оксидов азота.Иногда один и тот же пористый материал можетбыть телом сразу и каталитического окислительногонейтрализатора, и фильтра ТЧ, и каталитическогопоглотителя NO X (КПNO X ), при одинаковой илиразличной пористости. Немаловажными требованиямик материалу ФЭ являются: термостойкость,коррозионная стойкость, стойкость к газовой эрозии,стабильность свойств [2].Основными недостатками этих типов фильтровявляются высокая себестоимость и необходимостьв высокой культуре производства (серийновыпускаемые СФ стоят 400…600 Евро для легковыхавтомобилей, а для грузовых по стоимостимогут превышать стоимость самого ДВС), значительноегидравлическое сопротивление, отсутствиедостоверной информации об их возможностях иособенностях технологии производства.Инерционные устройства и системы очисткиОГ от ТЧ по способу формирования частиц с достаточноймассой могут быть:1) капельные – формируют совокупности изТЧ и капель распыленных в потоке ОГ жидкостей(воды или машинного масла) [5, 10, 11, 21, 22];2) коагулирующие - формируют совокупноститолько из ТЧ и поверхностно активных веществ(ПАВ), посредством введения в топливо или ОГспециальных присадок, содержащих ПАВ [5];3) конденсирующие - формируют совокупностииз ТЧ и капель жидкостей, образующихся изконденсирующихся компонентов ОГ (воды, несгоревшихуглеводородов) при их принудительномохлаждении [16].Из них на практике используют только комбинированныеустройства и системы очистки ОГ отТЧ, ввиду того, что в ТЧ входят весьма разнообразныевещества, как по своим химическим, так ипо физическим свойствам. А именно, из-за дороговизныСФ их после засорения не заменяют, а регенерируют,то есть сажу, накопленную фильтрацией,удаляют из самого фильтра термическим методом.Кроме ФТЧ для очистки ОГ дизеля от ПНСТиспользуют окислительные каталитические илитермические нейтрализаторы, в которых частичноокисляется и сажа, но в полном объеме ее окислитьтам затруднительно, поэтому этот способ применяюттолько в комбинации с СФ. Отдельно стоитупомянуть, что устройства очистки ОГ стационарныхмощных дизелей - скрубберы с воднымиструями или трубками Вентури и жидкостныефильтры, рассчитанные на уменьшение эмиссийПНСТ и ТЧ [1, 2, 10, 11]. Иногда используют ФТЧс пористым фильтрующим элементом, на поверхностикоторого нанесен катализатор для частичногодоокисления ПНСТ, уменьшения температурырегенерации СФ и КПNO X , и т.д.Ввиду особой опасности некоторых компонентовТЧ совершенствование экологических показателейдизелей не стоит ограничивать лишь процессомочистки их ОГ. Очевидно, что пристальноговнимания заслуживает процесс очистки ФЭ от накопившихсяв них ТЧ, а также процесс утилизацииТЧ. Тем более что потребность в периодическойочистке ФЭ от накопившихся в них ТЧ (регенерация)принципиально не устранима, и является неотъемлемойособенностью функционированияфильтра ТЧ любой конструкции.В зависимости от типа фильтра ТЧ, регенерацияможет быть осуществлена:1) сменой рабочего тела ФЭ – для так называемыхжидкостных фильтров, а также для монолитныхи других типов СФ без бортовой системырегенерации, с последующей очисткой тела ФЭ наспециализированном предприятии в ходе выполненияочередного ТО ТС и ДВС;2) очисткой тела ФЭ – для твердотельных СФпри наличии бортовой системы регенерации.Результаты исследованияИсследования показывают, что фильтры ТЧвозможно создать на основе ФЭ не только объемного,но и адсорбционного типа. ПредлагаемаяДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2'2010