Экспериментальное исследование очистки выхлопных газов бензиновых двигателей при комбинированном воздействии ультразвука и лазерного излучения

Аннотация

В данной работе представлено экспериментальное исследование, направленное на снижение токсичности выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания с использованием ультразвуковых волн и инфракрасного лазерного излучения. Разработана и испытана оригинальная комбинированная установка, объединяющая ультразвуковой излучатель и инфракрасный лазер, размещённые в корпусе автомобильного глушителя.

В режиме без воздействия, ультразвукового воздействия, лазерного воздействия и их комбинированном применении были измерены концентрации основных компонентов выхлопных газов (несгоревшие углеводороды CH, оксид углерода CO, диоксид углерода CO₂, кислород O₂), а также температура газа при работе двигателя на холостом ходу и при повышенных оборотах.

По отдельности данные воздействия оказывают селективное влияние на различные компоненты: ультразвук снижает концентрацию CO до 60% по сравнению с контрольным режимом при повышенных оборотах, лазерное излучение уменьшает концентрацию CH на 35–40 %.

Совместное применение обеспечивает комплексное снижение концентрации вредных веществ (уменьшение CH и CO соответственно до 38 % и 43 %). Одновременно наблюдается снижение содержания O₂ и увеличение доли CO₂, что свидетельствует о более эффективном сгорании топлива и удержании продуктов реакции.

Полученные результаты подтверждают перспективность комплексного применения ультразвука и инфракрасных лазеров для очистки выхлопных газов.