Инженеры с помощью декоративных факелов разработали новые фильтры для дизельных двигателей | Gearmix
30.07.2018 10:01

Инженеры с помощью декоративных факелов разработали новые фильтры для дизельных двигателей

Источник перевод для gearmix ()

Группа инженеров из американского Университета Нотр-Дам использовала декоративные факелы для имитации процесса окисления сажи в сажевом фильтре дизельного двигателя.

«Это исследование является частью нашей многолетней работы в области создания и усовершенствования недорогих катализаторов на основе кварцевого стекла для окисления сажи», – рассказывает профессор Поль МакГин, соавтор исследования.

Учёные разработали способ покрытия сажевых фильтров дизельных двигателей кварцевым стеклом, которое выделяет ионы калия. Калий действует как катализатор, снижая температуру, необходимую для окисления сажи в фильтре, тем самым улучшая эффективность.

Исследователи искали простой способ имитировать реальные условия эксплуатации, включая поступление непрерывного потока сажи в фильтр дизеля.

«Мы смогли получить непрерывный поток сажи, используя декоративные факелы. При должных условиях они обильно выделяют сажу, что и требовалось».

Был создан специальный реактор с генератором сажи и датчиками противодавления, позволяющими контролировать поступление кислорода, соотношение воздуха и топлива, и скорость образования сажи.

Новые способы оксидации сажи особенно интересны производителям дизельных двигателей. Дизельный выхлоп содержит, среди прочего, частицы сажи и оксиды азота, при этом сажа способствует глобальному потеплению и вызывает проблемы с дыханием. Агентство по защите окружающей среды уже более десятилетия работает над снижением выбросов транспортными средствами.

Для дизельных двигателей Агентство устанавливает предельные значения содержания сажи и оксидов азота в выхлопе, и всегда актуальна задача сократить выбросы без снижения производительности. Но при настройке двигателя на снижение содержания оксида азота в выхлопе растёт содержание сажи — и наоборот.

Стандартный сажевый фильтр дизеля представляет собой керамический цилиндр со структурой, имитирующей соты, и пористыми стенками; при поступлении в фильтр выхлопа сажа собирается на его стенках.

Чтобы выжечь накопившуюся сажу, температура выхлопа должна быть не менее 600 ⁰С. Но в городских условиях, когда двигатель работает прерывисто, температура не достигает такой величины.

В некоторых случаях топливо используется для разогрева фильтра и сжигания сажи в процессе, называемом активной регенерацией, что снижает пробег и требует значительного расхода платины в качестве катализатора.

«Все хотят найти дешёвый способ снизить температуру, — рассказывает МакГин. — Мы разработали способ получения недорогого стекловидного покрытия толщиной от одного до двух микрон и применили его в сажевом фильтре дизеля. Покрытие выделяет ионы калия на протяжении 150,000 миль пробега, обеспечивая так называемую пассивную регенерацию. При езде по шоссе с высокой скоростью температура выхлопа достаточно высока для непрерывного сгорания сажи в фильтре».



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Комментарии запрещены.