Optimization of Vertical Ultrasonic Attenuator Parameters for Reducing Exhaust Gas Smoke of Compression–Ignition Engines: Efficient Selection of Emitter Power, Number, and Spacing

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app15147870
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Compression–ignition engines emit particulate matter (PM) (soot), prompting the widespread use of diesel particulate filters (DPFs) in the automotive sector. An alternative method for PM reduction involves the use of ultrasonic waves to disperse and modify the structure of exhaust particles. This article presents experimental results of the effects of ultrasonic emitter parameters, including the number, arrangement, and power, along with the engine speed, on the exhaust smoke density. Tests were conducted on a laboratory prototype equipped with six ultrasonic emitters spaced 0.17 m apart. The exhaust source was a diesel engine from a construction excavator, based on the MTZ-80 tractor design, delivering 80 HP and a displacement of 4750 cm3. A regression model was developed to describe the relationship between the engine speed, emitter power and spacing, and smoke density. The optimal configuration was found to involve an emitter power of 319.35 W and a spacing of 1.361 m for a given engine speed. Under the most effective conditions—an engine speed of 1500 rpm, six active emitters, and a total power of 600 W—smoke emissions were reduced by 18%. These findings support the feasibility of using ultrasonic methods as complementary or alternative exhaust gas filtration techniques for non-road diesel engines.