用于活化内燃机废气中包含的一氧化氮进行氮转化的电物理装置的制作方法

在内燃机排放物中的存在污染物中，氮氧化物(no和no2的混合物)，通常称为nox，对于混合物的固有毒性和清除它们的困难而言，都代表着极其令人担忧的因素。关于废气中nox最大量的最新限制性规定，给汽车制造商带来了额外的挑战，因为目前使用的常用装置不能保证如此限制的值，特别是在运行时不具有保持严格参数的能力。

技术实现要素：

为解决目前使用的不同系统的问题，注意力被集中于连续阶段处理中阐明的技术解决方案上。第一阶段将通过特殊装置进行，该装置是本发明的主题，其执行一氧化氮no到二氧化氮no2的转化。

这种转化允许在进一步的处理阶段期间更容易和更安全的拦截，其可以采用催化转化器和在no2封存有效性中具有更高能力的系统。

具体实施方式

该装置是本发明的主题，仅使用高频和高压的单相交流电(a.c.)进行电物理操作。

图1示出了由滑轮6驱动的单相交流发电机9，该滑轮6通过传动带5由飞轮4控制。

即时位置速度检测器7发送数据到位置控制系统8。内燃机1转速越大，通过导管2排出的废气量就越大。必须处理随内燃机1转数(r.p.m.)增加的流量，对于由单相交流发电机9供电的电路，必须有增加的单相交流电流值。

单相交流发电机9是高频多极型，它将产生与转数(r.p.m.)成正比的单相交流电，该情况能满足装置在内燃机1不同的转数(r.p.m.)下工作。

单相交流发电机9为初级电感电路10供电，该初级电感电路10连接到次级电路11。电感10和电感11扼流圈之间的比率决定了电容器12端子上的电压升高。电容器13、电容器14和电容器15连接到构成高频谐振电路的初级电感的电感16和电感17。

与电感16和电感17相连的电感18向本发明主题的装置3的端子提供高频下的高电压。

被提供频率高于100khz且电压高于20kv的单相交流电的本发明主题的装置3能够使发动机1废气中包含的分子氮显著地转化为活性状态下的氮(原子序数7)。

图2示出了本发明主题装置3的部分，该部分由两个对称的壳体21组成；后者作为横跨金属管道的支撑和绝缘。

从歧管2出来的废气细分进入多个平行的金属管道(例如图2所示的四个金属管道)。每个金属管道20具有呈会聚锥形形状的第一段，接着是由高强度磁环25包围的直铁磁管23。每个金属管道20的第二段具有角度为α的发散锥形形状27，其减慢横跨废气的流动并在它们合并到每个金属管道20的第二段的末端部分的会聚锥形形状之前提高压力。而且，第二段之后是由高强度磁环25包围的直铁磁管23。每个金属管道20的最后一段具有角度为β的会聚锥形形状28，以允许每个金属管道20末端的压力进一步的增加，角度β小于角度α。

连接高频高电压电路18端子的电线24穿过每个金属管道20的中心轴线。在电线24周围，提供频率高于100khz且电压高于20kv的单相交流电，由高强度磁环25包围的两部分的直铁磁管23内，产生旋转放电。在这种情况下，由高强度磁环25包围的两部分的直铁磁管23内发生发动机废气中包含的分子氮电离使其转化为活性状态下的氮(原子序数7)。

图3详细示出了通过旋转的旋转运动ω将废气流从层流转化为湍流的装置22，该装置位于由高强度磁环25包围的两部分的直铁磁管23内。

电线24位于由高强度磁环25包围的两部分的直铁磁管23的中心。在该区域中，发生了在最佳物理条件(低压-高电压-高频-强磁场)下适于活化分子氮的低压条件。

由高强度磁环25包围的第二部分的直铁磁管23放电产生的活性分子氮n^*与发动机废气中的一氧化氮no反应，如以下公式将其转化为二氧化氮no2：

n^*+2no--->no2+n2

混合物no2+n2收集于出口歧管30中；在该歧管内部安装有测量传感器，该测量传感器连接放置在同一歧管的外表面上的插头19。对于这种插头，其可以连接仪器以测量no2和n2的百分比。

利用本发明主题的装置3，我们获得了一氧化氮no向二氧化氮no2的转化。

为了从废气中捕获氮氧化物(通常称为nox)，似乎更容易捕获二氧化氮no2，因此本发明的装置作为氮氧化物(通常称为nox)整体捕获处理的第一阶段具有方便的应用，既有催化体系，也有化学溶液吸收。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种在高电压电路中高频工作的电物理装置(3)，其特征在于，决定分子氮电离和活化以获得氮n^*的能力，n^*与发动机废气内的一氧化氮no选择性地反应，按照以下公式将其转化为二氧化氮no2：

n^*+2no--->no2+n2

该装置包括陶瓷绝缘本体(21)，陶瓷绝缘本体中放置多个平行的金属管道(20)：每个管道内放置电线(24)；每个平行的金属管道具有由直铁磁管(23)组成的两段，直铁磁管(23)由磁环(25)包围；每个直段的上游是会聚锥形形状段；在金属管道每个会聚锥形形状段(27、28)中，放置通过旋转的旋转运动ω将废气流从层流转化为湍流的装置(22)。

2.根据权利要求1所述的电物理装置，其特征在于，其包括为该装置供电的具有从第一级互感到第二级互感增加值的高频谐振的电感电容电路。

3.根据权利要求2所述的电物理装置，其特征在于，采用可在800rpm和5000rpm之间变转速的单相多极交流发电机(9)为电感电容电路供电。

4.根据权利要求3所述的电物理装置，其特征在于，其包括位置控制系统(8)，位置控制系统与发电机同步测量、控制和管理，并根据转速不断改变激励电流。

5.根据权利要求3所述的电物理装置，其特征在于，电流发生器的频率的操作值在10khz到1000khz的范围内，但最优选地在80khz和100khz之间。

6.根据权利要求2所述的电物理装置，其特征在于，电路输出电压的值在15kv和50kv之间，但最优选地在20kv和30kv之间。

7.根据权利要求1所述的电物理装置，其特征在于，本体由两个对称的作为横跨金属管道(20)支撑和绝缘的壳体(21)组成。

8.根据权利要求1所述的电物理装置，其特征在于，多个平行金属管道(20)沿其长度根据会聚-直-发散-会聚-直-发散顺序呈可变形状。

技术特征：

技术总结
用于活化内燃机排放物中包含的氮的电物理装置，由单相交流多极发电机产生的单相交流电供电，该单相交流电流过能够使电压高达20KV和使频率高达100KHz的电感电路。流过多个平行金属管道的分子氮N(原子序数7)转化为活性氮N*，条件允许其与一氧化氮NO选择性地结合分选出二氧化氮NO2。氮从含氮状态转化为二氧化物状态是一个基础，即NOx的初步处理，以便在未来的步骤中去除二氧化氮NO2。

技术研发人员：罗萨里奥·罗科·图里诺
受保护的技术使用者：图里诺研究合作有限公司;罗萨里奥·罗科·图里诺
技术研发日：2018.02.26
技术公布日：2019.10.11