RU2222806C1 - Toxicity indicator of exhaust gases of car diesel engine - Google Patents

Toxicity indicator of exhaust gases of car diesel engine Download PDF

Info

Publication number
RU2222806C1
RU2222806C1 RU2002126351/28A RU2002126351A RU2222806C1 RU 2222806 C1 RU2222806 C1 RU 2222806C1 RU 2002126351/28 A RU2002126351/28 A RU 2002126351/28A RU 2002126351 A RU2002126351 A RU 2002126351A RU 2222806 C1 RU2222806 C1 RU 2222806C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
toxicity
car diesel
concave surface
indicator
Prior art date
Application number
RU2002126351/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002126351A (en
Inventor
А.В. Фролов
Original Assignee
Брянский государственный технический университет
Фролов Александр Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Брянский государственный технический университет, Фролов Александр Владимирович filed Critical Брянский государственный технический университет
Priority to RU2002126351/28A priority Critical patent/RU2222806C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2222806C1 publication Critical patent/RU2222806C1/en
Publication of RU2002126351A publication Critical patent/RU2002126351A/en

Links

Images

Landscapes

  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

FIELD: systems controlling fuel supply of car diesel engines. SUBSTANCE: toxicity indicator can be utilized in systems controlling fuel supply of car diesel engines as element of feedback to execute controlling action on quality of working fuel and air mixture and on moment of its injection into combustion chamber and in systems of autonomous ecological monitoring of car diesel engines. Indicator has filter, two isolated electrodes placed in measurement resistor bridge and fabricated from passive ( not capable of reaction ) metal or alloy and presenting plates in the form of hollow semi-cylinders with thin layer of catalyst applied on to concave surface of one of them and filter of cyclone type with certain geometric proportions of elements which outlet branch pipe communicates with electrodes positioned coaxially to it. It comes in the form of tube with plugged upper part, holes drilled in upper part in horizontal plane at angle with side surface of tube and located in zone of concave surface of electrodes. EFFECT: toxicity indicator provides opportunity to obtain information of harmful effect of exhaust gases on men and animals by increase of informativity of measured value of solid particles ( soot ) with diameter under 10 mcm with reference to toxicity of exhaust. 2 cl, 2 dwg

Description

Датчик токсичности выхлопных газов автомобильного дизеля может быть использован в системах управления топливоподачей автомобильных дизелей в качестве элемента блока обратной связи. С помощью сигнала от датчика возможно оказывать управляющее воздействие на качество рабочей топливовоздушной смеси и момент ее впрыска в камеру сгорания (т.е. изменять коэффициент избытка воздуха и угол опережения впрыска). Также датчик может использоваться в системах автономного экологического мониторинга автомобильных дизелей для получения непрерывной информации о токсичности выхлопа. An automotive diesel exhaust toxicity sensor can be used in automotive diesel fuel management systems as an element of a feedback unit. Using the signal from the sensor, it is possible to exert a control effect on the quality of the working air-fuel mixture and the moment of its injection into the combustion chamber (i.e., to change the coefficient of excess air and the angle of advance of the injection). The sensor can also be used in autonomous environmental monitoring systems for automotive diesel engines to obtain continuous information on exhaust toxicity.

Известен датчик, состоящий из изолированной опоры, в которой расположены два электрода [1]. A known sensor consisting of an insulated support in which two electrodes are located [1].

Недостатком данного датчика является отсутствие четкой зависимости между сигналом датчика и токсичностью выхлопных газов, так как он регистрирует величину, коррелирующую с концентрацией твердых частиц всего диапазона дисперсности, тогда как вредность представляют частицы размером примерно 10 мкм и менее. The disadvantage of this sensor is the lack of a clear relationship between the sensor signal and the toxicity of exhaust gases, since it registers a value that correlates with the concentration of solid particles over the entire dispersion range, while particles with a size of about 10 microns or less are harmful.

Задачей предлагаемого изобретения является возможность получения информации о вредном воздействии выхлопных газов автомобильного дизеля на человека и животных. Решение этой задачи реализуется путем повышения информативности измеряемой величины датчика содержания твердых частиц (сажи) применительно к токсичности выхлопа, то есть увеличением корреляции сигнала датчика содержания твердых частиц (сажи) с токсичностью выхлопа дизеля. Так, в выхлопе автомобильного дизеля частицы сажи имеют широкий диапазон дисперсности (0,3...100 мкм), однако для человека и животных наиболее вредными являются частицы диаметром менее 10 мкм. The objective of the invention is the ability to obtain information about the harmful effects of exhaust gases of a diesel engine on humans and animals. The solution to this problem is realized by increasing the information content of the measured value of the sensor of the content of solid particles (soot) in relation to exhaust toxicity, that is, by increasing the correlation of the signal from the sensor of the content of solid particles (soot) with the toxicity of diesel exhaust. So, in the exhaust of an automobile diesel, soot particles have a wide range of dispersion (0.3 ... 100 microns), however, particles less than 10 microns in diameter are most harmful to humans and animals.

Указанная задача достигается тем, что изобретение содержит два изолированных друг от друга электрода, которые представляют собой пластины в форме полых полуцилиндров, с нанесенным на вогнутую поверхность одного из них тонким слоем катализатора, и фильтр типа "циклон", выходной патрубок которого сообщается с соосно расположенными с ним электродами и выполнен в виде трубы с заглушенной верхней частью и просверленными в верхней части в горизонтальной плоскости под углом к боковой поверхности трубы отверстиями, располагающимися в области вогнутой поверхности электродов. Геометрические параметры составных частей "циклона" определяются соотношениями:
а:b≈1:2,
а:D:Нц≈1:6,5:15,
D:В:Нк≈1,25:1:1,
где а - высота проходного сечения входного патрубка, мм;
b - ширина проходного сечения входного патрубка, мм;
D - диаметр цилиндрической части, мм;
Нц - длина цилиндрической части, мм;
В - меньший диаметр конической части, мм;
Нк - длина конической части, мм.
This task is achieved by the fact that the invention contains two electrodes isolated from each other, which are plates in the form of hollow half cylinders with a thin catalyst layer deposited on the concave surface of one of them, and a cyclone filter, the outlet pipe of which communicates with the coaxially arranged with it electrodes and is made in the form of a pipe with a damped upper part and drilled in the upper part in a horizontal plane at an angle to the side surface of the pipe with holes located in the region ognutoy electrode surface. The geometric parameters of the components of the "cyclone" are determined by the relations:
a: b≈1: 2,
a: D: NTs ≈ 1: 6.5: 15,
D: B: N to ≈1.25: 1: 1,
where a is the height of the inlet section of the inlet pipe, mm;
b is the width of the inlet section of the inlet pipe, mm;
D is the diameter of the cylindrical part, mm;
N c - the length of the cylindrical part, mm;
In - the smaller diameter of the conical part, mm;
N to - the length of the conical part, mm

Кроме того, электроды изготавливаются из пассивного (нереакционноспособного) металла или сплава и включены в измерительный резисторный мост. In addition, the electrodes are made of a passive (non-reactive) metal or alloy and are included in the measuring resistor bridge.

На фиг. 1 изображен общий вид датчика токсичности выхлопных газов автомобильного дизеля. На фиг.2 выполнено горизонтальное сечение датчика токсичности выхлопных газов автомобильного дизеля по оси отверстий, просверленных в верхней части выходного патрубка "циклона". In FIG. 1 is a perspective view of an exhaust gas toxicity sensor of an automobile diesel engine. Figure 2 is a horizontal section of an exhaust gas toxicity sensor of an automobile diesel engine along the axis of the holes drilled in the upper part of the cyclone outlet pipe.

Датчик содержит фильтр типа "циклон" 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками (фиг.1). Выходной патрубок 3 представляет собой трубу с заглушенной верхней частью и просверленными в верхней части в горизонтальной плоскости под углом к боковой поверхности трубы отверстиями (фиг.2). Кроме того, датчик содержит два изолированных друг от друга электрода, которые представляют собой пластины в форме полых полуцилиндров 4 и 5, установленные соосно выходному патрубку "циклона" 3. Пластины 4 и 5 изготавливаются из пассивного (нереакциоспособного) металла или сплава, при этом на вогнутую поверхность пластины 4 нанесен тонкий слой катализатора. Пластины 4 и 5 включены в резисторный мост, содержащий также резисторы R1, R2 и гальванометр.The sensor contains a filter of the type "cyclone" 1 with input 2 and output 3 nozzles (figure 1). The output pipe 3 is a pipe with a blanked upper part and drilled in the upper part in a horizontal plane at an angle to the side surface of the pipe holes (figure 2). In addition, the sensor contains two electrodes isolated from each other, which are plates in the form of hollow half-cylinders 4 and 5, mounted coaxially to the outlet pipe of the “cyclone” 3. Plates 4 and 5 are made of a passive (non-reactive) metal or alloy, while a concave surface of the plate 4 is coated with a thin catalyst layer. Plates 4 and 5 are included in the resistor bridge, which also contains resistors R 1 , R 2 and a galvanometer.

Работа предложенного датчика заключается в следующем. The operation of the proposed sensor is as follows.

Из выпускного тракта двигателя выхлопные газы через входной патрубок 2 с большой скоростью тангенциально поступают в рабочую полость "циклона" 1. Поток выхлопа закручивается, при этом частицы сажи диаметром примерно 10 мкм и более, содержащиеся в потоке, под действием возникающей центробежной силы отбрасываются к стенкам и ссыпаются через отверстие в нижней части корпуса "циклона" 1. Очищенный от частиц примерно 10 мкм и более поток выхлопных газов, поступая через боковые отверстия в верхней части выходного патрубка 3, омывает поверхность пластин 4 и 5. Частицы сажи менее 10 мкм окисляются на пластине 4, повышая ее температуру и, следовательно, внутреннее сопротивление. Устранение побочных факторов, действующих на сигнал от пластины 4, достигается включением ее в резисторный мост, который содержит также пластину 5, находящуюся в тех же условиях и не реагирующую с частицами сажи, резисторы R1, R2 и гальванометр, регистрирующий разность внутреннего сопротивления пластин 4 и 5.From the engine exhaust tract, exhaust gases through the inlet pipe 2 at a high speed tangentially enter the working cavity of the “cyclone" 1. The exhaust stream is twisted, and soot particles with a diameter of about 10 microns or more contained in the stream are rejected to the walls under the action of the emerging centrifugal force and poured through an opening in the lower part of the cyclone body 1. A stream of exhaust gases, purified from particles of about 10 microns or more, entering through the side holes in the upper part of the outlet pipe 3, washes the surface of the plate stins 4 and 5. Soot particles less than 10 microns are oxidized on the plate 4, increasing its temperature and, therefore, internal resistance. Elimination of side factors acting on the signal from the plate 4 is achieved by including it in the resistor bridge, which also contains the plate 5, which is in the same conditions and does not react with soot particles, resistors R 1 , R 2 and a galvanometer detecting the difference of the internal resistance of the plates 4 and 5.

Источники информации
1. Hua Xiangyang, Zeng Mancheng //Нэйжаньизи гунчэн, Chin. Intern. Combust. Enging Eng. - 1990. - 11, 2. - С. 23-26.
Sources of information
1. Hua Xiangyang, Zeng Mancheng // Neizhanisi Gongcheng, Chin. Intern. Combust Enging Eng. - 1990. - 11, 2. - S. 23-26.

Claims (3)

1. Датчик токсичности выхлопных газов автомобильного дизеля, содержащий два изолированных друг от друга электрода, отличающийся тем, что включает фильтр типа “циклон”, выходной патрубок которого сообщается с соосно расположенными с ним электродами, которые представляют собой пластины в форме полых полуцилиндров, с нанесенным на вогнутую поверхность одного из них тонким слоем катализатора, и выполнен в виде трубы с заглушенной верхней частью и просверленными в верхней части в горизонтальной плоскости под углом к боковой поверхности трубы отверстиями, располагающимися в области вогнутой поверхности электродов, при этом геометрические параметры составных частей “циклона” определяются соотношениями1. An exhaust gas toxicity sensor for an automobile diesel engine, comprising two electrodes isolated from each other, characterized in that it includes a cyclone filter, the outlet pipe of which communicates with the electrodes aligned with it, which are hollow half-cylinder plates coated with on the concave surface of one of them with a thin layer of catalyst, and made in the form of a pipe with a blanked upper part and drilled in the upper part in a horizontal plane at an angle to the side surface of have openings ranging in the area of the concave surface of the electrodes, wherein the geometric parameters of parts "cyclone" are defined by the relations а:b≈1:2,a: b≈1: 2, а:D:Нц ≈1:6,5:15,a: D: N c ≈1: 6.5: 15, D:В:Нк ≈1,25:1:1,D: B: N to ≈1.25: 1: 1, где а - высота проходного сечения входного патрубка, мм;where a is the height of the inlet section of the inlet pipe, mm; b - ширина проходного сечения входного патрубка, мм;b - width of the inlet section of the inlet pipe, mm; D - диаметр цилиндрической части, мм;D is the diameter of the cylindrical part, mm; Нц - длина цилиндрической части, мм;N c - the length of the cylindrical part, mm; В - меньший диаметр конической части, мм;In - the smaller diameter of the conical part, mm; Нк - длина конической части, мм.N to - the length of the conical part, mm 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что электроды изготавливаются из пассивного металла или сплава.2. The sensor according to claim 1, characterized in that the electrodes are made of a passive metal or alloy. 3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что электроды включены в измерительный резисторный мост.3. The sensor according to claim 1, characterized in that the electrodes are included in the measuring resistor bridge.
RU2002126351/28A 2002-10-02 2002-10-02 Toxicity indicator of exhaust gases of car diesel engine RU2222806C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002126351/28A RU2222806C1 (en) 2002-10-02 2002-10-02 Toxicity indicator of exhaust gases of car diesel engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002126351/28A RU2222806C1 (en) 2002-10-02 2002-10-02 Toxicity indicator of exhaust gases of car diesel engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2222806C1 true RU2222806C1 (en) 2004-01-27
RU2002126351A RU2002126351A (en) 2004-04-20

Family

ID=32091753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002126351/28A RU2222806C1 (en) 2002-10-02 2002-10-02 Toxicity indicator of exhaust gases of car diesel engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2222806C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1769238B1 (en) Sensor comprising a triple protection tube
EP1544429A4 (en) Exhaust gas clarifying device for internal combustion engine
JP2007224877A (en) Installation structure of exhaust sensor to exhaust pipe of internal combustion engine
RU2007129924A (en) METHOD FOR REMOVING SOLID PARTICLES FROM EXHAUST GASES, AND ALSO USED FOR THIS FIBER LAYER AND FILTER FOR COLLECTING SOLID PARTICLES
JPS57119133A (en) Device for measuring quantity of air sucked into internal combustion engine
US5216881A (en) Arrangement for determining the engine speed and an additional operating characteristic variable of an internal combustion engine by means of a sensor
US4752361A (en) Process for measuring the oxygen content in the exhaust of internal-combustion engines
RU2181879C2 (en) Device for metering fluid medium flowrate
US6749732B2 (en) Rapid response structure of gas sensor
RU2222806C1 (en) Toxicity indicator of exhaust gases of car diesel engine
JPH0511899B2 (en)
FR2416467A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR GAS ANALYSIS
US4479866A (en) Gas sensor with sensitive element enclosed in perforated hood
JP3266019B2 (en) Oxygen sensor
JPH10253577A (en) Oxygen sensor
RU2240528C1 (en) Exhaust gas toxicity sensor of automobile diesel engine
US5096834A (en) Method for determination of concentration of smoke and apparatus therefor
DE59712651D1 (en) Device for measuring engine exhaust components
Kampanis et al. Flow, combustion and emissions in a five-valve research gasoline engine
JP3784768B2 (en) Gas concentration sensor
JP2001098925A (en) Exhaust emission control device and filter therefor
JP5390232B2 (en) PM generation method
Chan et al. Measurements of particulate mass concentration using a tapered-element oscillating microbalance and a flame ionization detector
JPH10206375A (en) Cover for oxygen sensor
SU1114354A3 (en) Through-flow electrochemical analyzer for reaction gas mixture

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041003