11.4. Вловлювання аерозолів, що викидаються дизельним двигуном

Для вловлювання сажі в дизельних ДВЗ відомо декілька конструкцій пристроїв, що використовують як принцип електростатичного очищення, так і метод фільтрації.

Суть проблеми, пов’язаної з вловлюванням частинок сажі з потоку вихлопних газів, полягає в тому, що ці частинки дуже малих розмірів − діаметр половини з них менше 5 мкм, густина їх також низка − 0,05 г/см³. Як правило, вихід аерозоля складає від 0,1 до 0,5% маси палива. Отже, традиційні фільтри швидко забиватимуться.

Одним з кращих конструктивних рішень для зниження вмісту твердих частинок у вихлопі дизельних двигунів вважається установка фільтрів регенеративного типу. Фільтр (рис. 11.6, а) є стільниковою конструкцією з чарунками прямокутного перетину. Пористий матеріал фільтру володіє достатньою механічною міцністю, стійкістю до агресивних хімічних речовин, опором до оплавлення і утворення тріщин при теплових діях, а також термічною стабільністю.

Фільтр (рис. 11.6, б), виконаний у вигляді декількох послідовно розташованих пористих перегородок, володіє підвищеною ефективністю очищення.

Р ис. 11.6. Схема фільтрів-сажевловлювачів

а − з сотовою насадкою; б − з багатошаровою насадкою

Частинки, що накопичилися у фільтрі, слід періодично видаляти переважно термічним окисленням. Для цього відхідні гази нагрівають до 450°С і вище, що призводить до займання сажі, що накопичилася. Дані, отримані при проведенні експерименту з дизелем робочим об’ємом 2,3 л, по визначенню концентрації основних домішок у відпрацьованих газах дизеля, приведені в табл. 11.5.

Таблиця 11.5

Експериментальні дані випробувань дизельного двигуна

Сажевловлювачі дизельних ДВЗ повинні забезпечувати ресурс 10000 км і більше при незначному збільшенні гідравлічного опору, що забезпечується періодичною (приблизно через 100 км пробігу) регенерацією фільтроелементу. Конструктивно фільтроелементи виконують у вигляді багатоканальних моноблоків, об’ємно-дротяних елементів і у вигляді намотаних на перфоровану трубу склокерамічних ниток, що допускають регенерацію при 600°С.