Устройство абсорбера: устройство, принцип работы и неисправности

Адсорбер: устройство и принцип работы

Все автомобили, соответствующие экологическому стандарту Евро-3 и выше, оснащаются системой улавливания паров бензина. Узнать о ее наличии в комплектации того или иного авто можно по аббревиатуре EVAP — Evaporative Emission Control.

EVAP состоит из нескольких основных элементов:

• адсорбер или абсорбер;
• клапан продувки;
• соединительные магистральные трубки.

Как известно, при контакте топлива с атмосферным воздухом происходит образование паров бензина, которые могут попадать в атмосферу. Испарение происходит при нагреве топлива в баке, а также при изменении атмосферного давления. Задача системы EVAP состоит в улавливании этих паров и их перенаправлении во впускной коллектор, после чего они поступают в камеры сгорания.

Таким образом, благодаря установке данной системы одним выстрелом сразу решается два важных вопроса: защита окружающей среды и экономное расходование топлива. Наша сегодняшняя статья на Vodi.

Устройство

Адсорбер является составной частью топливной системы современного автомобиля. С помощью системы трубок он соединяется с баком, впускным коллектором и атмосферой. Располагается адсорбер в основном в подкапотном пространстве под воздухозаборником возле правой колесной дуги по ходу автомобиля.

Адсорбер представляет собой небольшую цилиндрическую ёмкость наполненную адсорбентом, то есть веществом, которое впитывает пары бензины.

В качестве адсорбента используют:

• пористое вещество на основе натуральных углеродов, попросту говоря уголь;
• пористые минералы, встречающиеся в естественной среде;
• высушенный силикатный гель;
• алюмосиликаты в сочетании с солями натрия или кальция.

Внутри имеется специальная пластина — сепаратор, делящая цилиндр на две равные части. Он нужен для задержания паров.

Другими конструктивными элементами являются:

• электромагнитный клапан — он регулируется электронным блоком управления и отвечает за различные режимы работы устройства;
• исходящие трубки, которые соединяют ёмкость с баком, впускным коллектором и воздухозаборником;
• гравитационный клапан — практически не используется, но благодаря ему в экстренных ситуациях не происходит переливания бензина через горловину бака, например если машина перевернется.

Нужно отметить, что, помимо самого адсорбента, главным элементом выступает именно электромагнитный клапан, который отвечает за нормальную работу данного устройства, то есть его продувку, освобождение от накопленных паров, их перенаправление к дроссельной заслонке или обратно в бак.

Принцип работы

Главная задача состоит в улавливании паров бензина. Как известно, до массового внедрения адсорберов, в баке имелся специальный воздушный клапан, через который пары топлива поступали непосредственно в воздух, которым мы дышим. Чтобы уменьшить количество этих испарений применялись конденсатор и сепаратор, где пары конденсировались и стекали обратно в бак.

Сегодня баки не оснащены воздушными клапанами, а все не успевшие конденсироваться пары поступают в адсорбер. При выключенном моторе они попросту накапливаются в нем. При достижении критического объема внутри возрастает давление и открывается перепускной клапан, связывающий ёмкость с баком. Через трубопровод конденсат просто стекает в бак.

Если же вы заводите машину, то электромагнитный клапан открывается и все пары начинают поступать во впускной коллектор и к дроссельной заслонке, где, смешиваясь с атмосферным воздухом из воздухозаборника, впрыскиваются через инжекторные форсунки непосредственно в цилиндры двигателя.

Также благодаря электромагнитному клапану происходит повторная продувка, в результате которой ранее не использованные пары повторно выдуваются к дросселю. Таким образом в процессе работы адсорбер практически полностью очищается.

Выявление неисправностей и их устранение

Система EVAP работает практически в бесперебойном интенсивном режиме. Естественно, со временем возникают различные неисправности, которые проявляются характерными симптомами. Во-первых, если проводящие трубки забиты, то пары накапливаются в самом баке. Когда вы приезжаете на заправку и открываете крышку, то шипение из бака как раз и говорит о подобной проблеме.

Если электромагнитный клапан теряет герметичность, пары могут неконтролированно поступать во впускной коллектор, в результате чего повышается расход топлива и наблюдаются проблемы с запуском двигателя с первой попытки. Также мотор может попросту глохнуть во время остановки, например на красный свет.

Вот еще характерные симптомы неисправностей:

• на холостых ходах отчетливо слышны щелчки электромагнитного клапана;
• плавающие обороты при прогреве двигателя особенно в зимнее время;
• датчик уровня топлива подает неверные данные, уровень стремительно меняется как в верхнюю, так и в нижнюю стороны;
• ухудшение динамических показателей из-за падения тяги;
• «троение» при переходе на повышенные передачи.

Также стоит начать беспокоиться, если в салоне или в капоте ощущается стойкий запах бензина. Это может говорить о повреждении проводящих трубок и потере герметичности.

Устранить проблему можно как самостоятельно, так и с помощью профессионалов из СТО.

Электромагнитный клапан также поддается регулировке. Так, чтобы избавиться от характерных щелчков, можно прокрутить немного регулировочный винт примерно на пол оборота, ослабив или наоборот затянув его. При повторном запуске двигателя щелчки должны пропасть, а контроллер перестанет выдавать ошибку. При желании клапан можно самостоятельно заменить, к счастью, стоит он не слишком дорого.

устройство и принцип работы в автомобиле

Как известно, двигатель внутреннего сгорания автомобиля в качестве основного вида топлива традиционно использует бензин. При этом такой горючий и взрывоопасный нефтепродукт отличается повышенной склонностью к испарению.

С одной стороны, это небезопасно, а с другой  результатом выделения паров является их попадание в атмосферу и ухудшение экологии. Так вот, чтобы понять, для чего нужен адсорбер в машине, стоит отметить, что фактически это фильтр для улавливания паров бензина. Данный фильтр устанавливается в вентиляционной системе бензобака.

Содержание статьи

Принцип работы адсорбера в автомобиле: система EVAP

Прежде всего, нужно понять, что «абсорбер» это решение, которое предполагает поглощение всем объемом, тогда как «адсорбер» предполагает распределение по поверхности. Если точнее, ошибочно называть устройство для поглощения паров топлива «абсорбер» (absorber) или  фильтр абсорбера в автомобиле.

На самом деле, если речь заходит о том, что такое абсорбер в машине,  тогда нужно отметить, что в авто стоит «адсорбер» (adsorber), так как «абсорбер» использовать для решения поставленной перед этим устройством задачи попросту нельзя.

Итак, еще раз отметим, в автомобиле устройство правильно называется АДсоребр, клапан адсорбера и т.д. Идем далее. Установка  адсорбера является обязательной для современных авто. Более того, адсорбер в машине должен стоять согласно законам многих стран, где действует стандарт Евро 2 и выше.

При этом каждый автовладелец должен знать назначение адсорбера, устройство, а также характерные и распространенные признаки его неисправности. Если просто, адсорбер в автомобиле это угольный фильтр, который не позволяет парам бензина из бака попадать в атмосферу.

• сепаратор паров бензина;
• адсорбирующий элемент в виде емкости с адсорбирующим веществом;
• вентиляционный клапан;
• электромагнитный клапан продувки адсорбера, который стоит между адсорбером и впускным коллектором;
• шланги и трубопроводы, соединяющие адсорбер с бензобаком, впускным коллектором и атмосферой.

Если просто, вся система EVAP работает следующим образом:

• Когда мотор заглушен, в топливном баке происходит испарение бензина, пары поднимаются и накапливаются у горловины;
• Возле горловины установлен сепаратор, отделяющий жидкую составляющую, которая оседает в виде конденсата и далее по отдельным трубками стекает обратно в бензобак;
• Оставшиеся пары, не осевшие в сепараторе, через пароотвод попадают в адсорбер, где и собираются на поверхности адсорбента.
• После запуска ДВС и при выходе на определенные обороты мотора срабатывает электромагнитный клапан продувки адсорбера. Данный клапан не работает, когда мотор находится в режиме холостых оборотов.
• Далее через вентиляционный клапан за счет разрежения на адсорбирующий элемент подается воздух (между впускным коллектором и атмосферой), что позволяет реализовать продувку адсорбера.
• Затем воздух, а также пары бензина из адсорбера поступают во впускной коллектор и далее в камеру сгорания двигателя. ЭБУ мотором учитывает данную особенность, корректируя рабочую топливно-воздушную смесь.

В случае, когда двигатель находится под нагрузкой, клапан адсорбера импульсно открывается за счет разрежения, которое создается двигателем. На практике, часто на проблемы с адсорбером указывает стойкий запах бензина в салоне авто и возле самой машины. Пахнуть бензином в машине может по разным причинам, однако адсорбер также нельзя исключать.

Если же двигатель начинает работать нестабильно, одной из возможных причин также вполне может быть именно адсорбер. Дело в том, что со временем происходит загрязнение поглощающего элемента, также выходят из строя сами клапаны (электромагнитный и вентиляционный).

Результат проблем с адсорбером — рост давления в бензобаке, так как испарения бензина не отводятся. Кстати, если открыть крышку бака, в таком случае можно услышать шипение.

Также сам двигатель может хуже работать, пропадает тяга, во время работы возникают провалы, увеличивается расход топлива, обороты падают или начинают плавать в результате засорения адсорбера или неправильной работы отдельных элементов системы.

Если происходит нарушение герметичности электромагнитного клапана, на некоторых авто срабатывает датчик адсорбера, также на панели может гореть «чек». Ошибку можно прочитать путем компьютерной диагностики.

Еще одним признаком проблем с фильтром и вентиляцией паров бензина является такой, когда двигатель трудно завести с первого раза, особенно если топливный бак не полный. Еще добавим, что проблемы с адсорбером могут влиять на работу бензонасоса. В отдельных случаях топливный насос даже выходит из строя по этой причине.

Также на проблемы с клапаном адсорбера укажет то, что пропали характерные щелчки клапана во время работы ДВС. Так или иначе, в процессе эксплуатации желательно проверять клапан адсорбера и сам фильтрующий элемент.

Чистка адсорбера своими руками, проверка клапана адсорбера и его регулировка

Обратите внимание, если причина сбоев в работе ДВС именно в проблемах с адсорбером, запрещено удалять данный элемент или подключать шланг от мотора и шланг от бака напрямую, минуя систему.

В противном случае создаваемое от двигателя разрежение может повредить бак,  топливо попадет в двигатель и т.д. Также если убрать клапан, ЭБУ двигателя сразу покажет ошибку, мотор перейдет в аварийный режим работы и т.д.

Наиболее правильным и дорогим вариантом является замена адсорбера. Если же владелец по той или иной причине не имеет возможности приобрести данный элемент, можно попробовать очистить старый.   

• В ряде случаев, если адсорбер забит, его можно почистить. Для этого достаточно снять колбу и аккуратно разобрать. Внутри находится уголь (адсорбент).

Далее уголь можно высыпать и прогреть его в духовке, постепенно повышая температуру. Следует быть готовым к тому, что при нагреве будет слышен сильный и неприятный запах, также уголь начнет дымить.

Уголь нужно медленно нагреть, сначала до 100 градусов Цельсия, затем прогреть около часа. Далее уголь из адсорбера разогревается до 300, после чего выдерживается до того момента, ока не исчезнет запах. В процессе «прожарки» также уголь нужно время от времени перемешивать. 

После окончания прогрева следует оставить уголь в духовке и выждать, пока он не остынет. Снятые ранее с корпуса сетки и губки, а также резинки (предварительно почищенные), ставятся на место,  затем уголь засыпается обратно в корпус адсорбера. Кстати, старые губки можно заменить на новые, изготовив их из подручного синтапонового материала.

• Если рассматривать клапан адсорбера, данный элемент отвечает за вентиляцию и направляет топливный конденсат в двигатель. При этом нельзя исключать вероятность поломки клапана продувки адсорбера.

В норме клапан издает характерные щелчки, которые слышно на ХХ или когда на улице понижена температура воздуха. Щелчки указывают, что система поглощения паров работает (щелкает клапан адсорбера). Если резко нажать на педаль, звук останется таким же, то есть независимо от оборотов мотора.

Если же клапан стучит сильно, это может указывать на необходимость его регулировки. Регулировать нужно регулировочным винтом, который следует  проворачивать на 0.5 оборота. Если перетянуть, ЭБУ может выдать ошибку.

Если же клапан продувки адсорбера дает сбои в работе, это можно выявить путем диагностики ошибок или механической проверкой работы клапана. Как правило, часто имеют место повреждения по электрической части, при этом в памяти ЭБУ фиксируются соответствующие ошибки.

Что в итоге

Как видно, адсорбер является важным элементом, который отвечает за вентиляцию топливного бака. При этом неисправности адсорбера могут привести к тому, что двигатель начинает работать нестабильно, в автомобиле появляется запах бензина и т. д.

По этой причине важно следить за тем, чтобы адсорбер и другие элементы системы вентиляции бензобака находились в исправном и рабочем состоянии. В случае выявления характерных признаков неисправности адсорбера или клапана адсорбера, необходимо выполнить диагностику, замену или ремонт данных элементов.

Напоследок отметим, что без определенного опыта и навыков любые работы с топливной системой лучше доверить квалифицированным специалистам, отказавшись от попыток решить проблему  своими руками. Если же такой опыт имеется, большинство проблем, связанных с адсорбером, можно решить самостоятельно в условиях обычного гаража.

Читайте также

• Как проверить бензонасос

  Диагностика неисправностей, которые могут указывать на проблемы с бензонасосом. Самостоятельная проверка устройства, замер давления в топливной рампе.

Адсорбер — Что такое Адсорбер?

Чаще всего адсорберы используют для разделения газовых или паровых смесей, очистки и осушки газа, улавливания из парогазовых смесей ценных органических веществ.

Процесс адсорбции является избирательным и обратимым.

Каждый адсорбент способен поглощать лишь определенные вещества и не поглощать другие вещества, содержащиеся в газовой смеси.

Поглощенное вещество может быть выделено из адсорбента путем десорбции — процесса, обратного адсорбции.

В качестве адсорбентов используются твердые вещества в виде зерен размером 2-8 мм или пыли с размером частиц 50-200 мкм, обладающих большой пористостью (например, 1 г активированного угля имеет поверхность пор от 200 до 1000 м², поверхность пор 1 г силикагеля составляет до 500 м²).

Адсорберы подразделяют не следующие типы:

• с неподвижным зернистым адсорбентом;
• с движущимся зернистым адсорбентом;
• c псевдоожиженным («кипящим») слоем пылевидного адсорбента.

Паровоздушная или газовая смесь, подлежащая разделению, подается внутрь корпуса адсорбера через специальный штуцер.

Внутри адсорбера смесь проходит через слой зернистого адсорбента, уложенного на решетке. 

Зерна адсорбента поглощают из смеси определенный компонент.

После этого газовая смесь удаляется из адсорбера через выхлопной патрубок.

Адсорбент может поглощать извлекаемый компонент до некоторого предела насыщения, после которого проводят процесс десорбции.

С этой целью прекращают подачу паровоздушной смеси в адсорбер, а затем в аппарат подают перегретый водяной пар (или другой вытесняющий агент), который движется в направлении, обратном движению паровоздушной смеси.

Паровая смесь (смесь паров воды и извлекаемого компонента) удаляется из адсорбера и поступает на разделение в ректификационную колонну или отстойник.

После десорбции, длящейся приблизительно одинаковое с процессом адсорбции время, через слой адсорбента пропускают горячий воздух, которым адсорбент подсушивается.

Воздух входит в аппарат через паровой штуцер, а удаляется через штуцер для паровой смеси.

Высушенный адсорбент затем охлаждается холодным воздухом до необходимой температуры.

Современный адсорбер оснащен системой приборов, которые в нужное время автоматически переключают потоки с адсорбции на десорбцию, затем на сушку и охлаждение.

Чтобы установка непрерывно разделяла газовую смесь, ее комплектуют из двух или более адсорберов, которые включаются на поглощение и другие операции поочередно.

Адсорберы с движущимся слоем зернистого адсорбента представляют собой вертикальные цилиндрические колонны.

Внутри этих колонн сверху вниз самотеком движется зернистый адсорбент.

Установка состоит из вертикальной колонны, разделенной перегородками на несколько зон, транспортных трубопроводов и теплообменников.

Исходная газовая смесь подается под распределительную решетку, пройдя которую она поднимается в опускающемся слое зернистого материала в зоне I.

Здесь адсорбируются тяжелые компоненты газовой смеси, а легкая фракция удаляется из верхней части зоны I.

Адсорбент, поглотивший тяжелую фракцию, опускается, проходит промежуточную зону II и десорбционную зону III.

В десорбционной зоне III зерна адсорбента движутся по трубам теплообменника.

В межтрубное пространство теплообменника подается конденсирующийся пар, который частично нагревает адсорбент.

В нижнюю часть трубок теплообменника подается острый перегретый пар, который отдувает из адсорбента поглощенные тяжелые компоненты газовой смеси.

Наиболее тяжелая фракция удаляется вместе с паром из верхней части зоны III; часть же десорбированных, более легких компонентов в виде парогазовой смеси проходит в промежуточную зону II.

Здесь парогазовая смесь вытесняет из адсорбента компоненты более легкие, чем десорбирующиеся в зоне III.

Парогазовая смесь, называемая промежуточной фракцией, удаляется из средней части промежуточной зоны.

Регенерированный адсорбент, пройдя разгрузочное устройство и гидравлический затвор, поступает к регулирующему клапану.

Клапан перепускает зернистый адсорбент в необходимом количестве в сборник.

Здесь зерна адсорбента подхватываются транспортирующим газом (например, газами легкой фракции) и по трубе  забрасываются в бункер.

Из бункера адсорбент ссыпается в трубки водяного холодильника.

Опускаясь по трубам холодильника, адсорбент охлаждается и поступает снова на адсорбцию в зону I.

Для полного восстановления активности адсорбента некоторая часть его непрерывно ссыпается в теплообменник-реактиватор и подвергается в его трубах высокому нагреву топочными газами, подаваемыми в межтрубное пространство теплообменника.

Для отдувки из адсорбента поглощенных продуктов в трубы теплообменника снизу подается острый перегретый пар.

Адсорберы с псевдоожиженным слоем пылевидного адсорбента делят на:

• одноступенчатые,
• многоступенчатые.

Псевдоожижающий газ, он же и исходная смесь, подается под решетку.

Пройдя отверстия решетки, газ входит в псевдоожиженный слой пылевидного адсорбента, где протекает процесс адсорбции.

Газ по выходе из слоя очищается от пыли в циклоне и удаляется из аппарата.

Адсорбент непрерывно вводится сверху в псевдоожиженный слой и удаляется через трубу.

Регенерация адсорбента производится в другом аппарате, аналогичном по конструкции первому.

Ловушка для токсинов

В России зарегистрировано новейшее отечественное устройство для экстракорпорального очищения крови: соответствующее разрешение для клинического применения выдано Росздравнадзором. Медицинское изделие, которое потенциально способно спасать тысячи жизней пациентов с сепсисом и септическим шоком, разработано и производится компанией «Эфферон», резидентом кластера биомедицинских технологий Фонда «Сколково».

По словам основателя и технического директора компании Ивана Бессонова, в настоящий момент такие устройства уже получили в двух десятках клиник в Москве, Санкт-Петербурге и других городах Российской Федерации. В интервью Sk.ru выпускник химфака МГУ рассказал об этом во многих отношениях необычном проекте.

Основатель и технический директор компании «Эфферон» Иван Бессонов. Фото: «Эфферон»

Всего за три года команда молодых ученых создала адсорбер, способный фильтровать находящуюся в экстракорпоральном контуре кровь от смертельно опасных токсинов. По мнению экспертов «Сколково», это наиболее эффективное и безопасное для пациентов устройство, из имеющихся на отечественном рынке; при этом оно в разы дешевле зарубежных аналогов.

Необычность проекта также в том, что у его истоков стоял бизнес-ангел – одна из наиболее титулованных российских спортсменок, пятикратная олимпийская чемпионка, 18-кратная чемпионка мира по синхронному плаванию Светлана Ромашина.

По словам Светланы, она давно размышляла о том, как сделать свой вклад в то, чтобы мир стал лучше. «Первые мысли, связанные с медициной, пришли давно, когда все девочки из сборной оказались свидетелями безвременного ухода нашей подруги. Но тогда я была совсем юной», — рассказывает она. К тому моменту, когда к желанию сделать что-то важное для других людей добавились финансовые возможности, которые создает сверхуспешная спортивная карьера, она познакомилась с командой таких же молодых, как она, выпускников МГУ.

Идея проекта показалась Светлане важной, и она решила вложиться в нее. «Я, конечно, не могу, как футболист, открыть автосалон, но помочь стартапу пройти фазу становления мне оказалось под силу».

Светлана Ромашина: «Я, конечно, не могу, как футболист, открыть автосалон, но помочь стартапу пройти фазу становления мне оказалось под силу». Фото из личного альбома

Со слов Ивана Бессонова, он начал целенаправленно искать средства для организации производства, когда разработка дошла до такого уровня, что стало понятно: получилось нечто очень стоящее: «Москва – большая деревня. Мне это привычней делать среди знакомых; знакомых знакомых; знакомых знакомых знакомых. В какой-то момент цепочка дошла до Светланы. Насколько я знаю, она ранее ни во что подобное не инвестировала. Это был ее первый опыт».

Через год «Эфферон» стал резидентом «Сколково». При финансовой поддержке Фонда проект «Эфферон» за два года доработал прототип и зарегистрировал медицинское изделие. Одновременно компания привлекла частных инвесторов, которых Бессонов называет «участниками рынка с многолетним опытом».

«Проект развивается на частные инвестиции, и у него понятная и привлекательная бизнес-модель, чем я горжусь, — говорит основатель компании. — То, что частные инвесторы своими деньгами поучаствовали в нём, дополнительно подтверждает: это все не выдумки».

Непрямой путь от идеи к успеху

Точно так же, как олимпийская чемпионка Светлана Ромашина наощупь искала возможность проинвестировать во что-то, спасающее человеческие жизни, Иван Бессонов, химик-органик по образованию, искал, как он говорит, мостик, который можно перекинуть от химии к биологии и медицине, которые с детства вызывали у него огромный интерес. Наиболее очевидный путь – поиск и создание новых лекарственных препаратов – одновременно является и наиболее капиталоемким, а также непредставимо длительным, «для того, чтобы идея дошла до практики, нужно много лет».

В то же время другая очень интересная область, непосредственно связанная с профессией ученого, медицинские полимеры и биоматериалы – позволяет заниматься созданием медицинских изделий. В этой сфере проще регуляторика, а для того, чтобы разработка дошла до потребителя, нужно гораздо меньше времени и денег, как в итоге у команды «Эфферона» и получилось.

Ловушка для ЛПС. Фото: «Эфферон»

Но прежде, чем изобрести сорбенты, способные спасать больных от сепсиса, Иван Бессонов, его однокурсник Алексей Морозов, и их коллеги работали над другой задачей. Поначалу они пытались создавать бактерицидные полимеры — стерильные бактерицидные покрытия. Такие покрытия могут защищать ортопедические имплантаты от микрофлоры, что способно предотвратить инфекционные осложнения при их установке.

«У всех бактерий есть наружная мембрана, — поясняет И. Бессонов. — Если эту мембрану разрушить, например, привести её в контакт с веществом, которое очень хочет приклеиться к этой мембране – настолько сильно, что даже пытается внутрь пробраться, — целостность мембраны будет нарушена, и внутреннее содержимое бактерии вытечет через образовавшееся отверстие. Так ведут себя хорошо знакомые многим антисептические препараты октенисепт или хлоргексидин. Мы научились делать биосовместимые полимерные материалы с похожими свойствами.

В этой области были достигнуты определенные успехи, и даже опубликована статья в уважаемом научном журнале Materials Science and Engineering. В практическом плане сделали наработки, которые пригодились, когда проект неожиданно вырулил в другую сторону.

Начали думать, где еще могут быть востребованы свойства молекулы, имеющей сильное сродство к бактериальным мембранам. Подумали было о системах фильтрации воды, чтобы сделать обеззараживающие фильтры. В этом направлении мы тоже провели серию экспериментов. Оказалось, что среди наших полимеров нашлись такие, к поверхности которых бактерии прилипали особенно хорошо. Правда, и умирать там не торопились, а прекрасно себя на ней чувствовали и размножались дальше.

Провал? Было очень обидно считать такой необычный результат провалом. Стали думать дальше: в какой задаче это странное свойство может оказаться полезным? И тут знакомые доктора, рассказали о подходах к лечению сепсиса с помощью очищения крови. Из всех, с кем мы вели тогда общение, наибольший интерес к этой работе проявил обладатель гигантского практического опыта в этой области, заведующий отделением Главного военного клинического госпиталя имени Н.Н. Бурденко профессор Сергей Хорошилов, много рассказавший о достоинствах и недостатках существующих решений. Вот с этой проблемы и попыток ее решения начался три года назад наш проект, под который было создано юридическое лицо, компания «Эфферон».

Удочка с наживкой для ловли ЛПС

Проблема носит глобальный характер — это сепсис, или заражение крови: на 100 тысяч человек регистрируется около двухсот случаев заболевания, и в связи с ростом числа проведённых хирургических операций количество таких случаев растет; это одна из главных причин смертности в медицинских учреждениях, доля летальных исходов может достигать 60%.

Сепсис вызывает сильнейший токсин, липополисахарид (ЛПС). Это наружный фрагмент мембраны бактерии, который провоцирует несоразмерно сильный ответ со стороны иммунной системы организма. Что, в свою очередь, объясняет, почему на сегодняшний день не существует лекарственных препаратов, способных эффективно лечить сепсис. «Антибиотик решает проблему самой инфекции, но не реакции организма на токсичные молекулы ЛПС», — говорит собеседник Sk.ru.

Эффективных и безопасных лекарств, мишенями для которых является ЛПС, тоже пока создать не удалось.

В последние годы появляются разные решения и в науке, и в клинической практике – различные картриджи с фильтрующими элементами, сорбентами, мембранами, которые удаляют из крови ЛПС. Команда «Эфферона» предложила свой оригинальный метод.

«Представьте себе, что вы опустили в кровь удочку с наживкой и ловите определенные молекулы, — проводит аналогию Иван Бессонов. — Если мы говорим о процедуре ЛПС-селективной гемосорбции, т.е. избирательного удаления из крови молекулы ЛПС, то материалы, способные решать эту задачу, устроены следующим образом. Есть какая-то инертная матрица, какой-то нерастворимый носитель, подложка. И на поверхности этих полимеров привита молекула, которая связывает ЛПС. По сути это работает, как активная субстанция в лекарственном препарате. Но при этом она не попадает в организм, она не метаболизируется, никак не распределяется по тканям. Это значительно снижает риски побочных эффектов терапии».

Команда «Эфферона» создала новые молекулы, способные связывать молекулы токсинов, но это было только полдела.

Фото: «Эфферон»

«Мы поняли, что у нас в руках есть ловушка для ЛПС, но нам не на что ее посадить, у нас нет хорошей матрицы, продолжает Бессонов. — И здесь нам очень повезло встретиться с выдающимся химиком, заведующим лабораторией в Институте элементорганических соединений имени А.Н. Несмеянова профессором Вадимом Александровичем Даванковым. Он автор множества пионерских работ в области пористых полимеров; отец того, что называется «сверхсшитый полистирол». Он предложил нам матрицы на его основе. Мы объединили наши ловушки — лиганды для связывания ЛПС — с его матрицей из сверхсшитого полистирола и сделали то, чего пока ни у кого нет. Матрица обладает очень хорошими биологическими свойствами, и это очень безопасный полимер; кровь весьма чувствительна к внешним воздействиям – она может свернуться, из нее могут удаляться белки плазмы, могут разрушаться эритроциты – и это только три из множества сценариев того, что в принципе может происходить с кровью при контакте с посторонними материалами. Все эти проблемы матрица профессора Даванкова с успехом решает.

Производителей таких решений можно пересчитать по пальцам. Напрямую никто из них друг друга не копирует, прямых аналогов нет: все производители используют и разные подложки, и разные лиганды. Есть продукты, которые производят в США, и они тоже основаны на работах профессора Даванкова – там похожая на нашу полимерная матрица, — но они работают как неселективные сорбенты, неизбирательные, т. е. в их составе вообще нет лиганда для связывания ЛПС, для терапии сепсиса они не подходят. Почему я и говорю, что мы сделали то, чего до нас никто не делал: мы одну из самых лучших для крови матриц вооружили специальным оружием против ЛПС».

Иван Таскин из биомед-кластера «Сколково» подтверждает: «Решение компании “Эфферон” превосходит аналоги по эффективности за счёт более высокой сорбционной емкости, и к тому же существенно дешевле изделий конкурентов. Это позволит активно использовать в России эффективную методику экстракорпоральной детоксикации и спасти жизни множества пациентов с сепсисом».

Фактор времени

Эффективность воздействия, о которой говорит эксперт Фонда, — это, в частности, то насколько много ЛПС может поглотить та или иная сорбционная емкость. И также то, насколько безопасен контакт крови с этим материалом.

Однако есть еще фактор времени, в течение которого осуществляется процедура. И он играет важнейшую роль.

Фото: «Эфферон»

«Все процедуры экстракорпорального очищения крови проходят при поддержке антикоагуляционной терапии, — рассказывает Иван Бессонов. — Пациенту вводится гепарин, чтобы кровь не сворачивалась. Слишком много гепарина вводить нельзя, увеличивается риск внутренних кровотечений. Бывают состояния, когда гепарин вообще вводить нельзя. Врачу приходится проходить по очень тонкой линии. С одной стороны, хочется проводить процедуру подольше, чтобы удалить побольше ЛПС; с другой стороны, это означает: надо долго держать человека на гепарине, что чревато своими рисками. Наконец, критически важна сорбционная емкость устройства: положим, подобрана доза гепарина, позволяющая проводить процедуру в течение 12 часов, но какой в этом смысл, если уже через час все «посадочные места под ЛПС» будут им забиты!

Иными словами, оптимальное сочетание безопасности с эффективностью означает максимальное увеличение времени продуктивной работы. Идеальное устройство, идеальный адсорбер позволял бы подключить пациента к нему на сутки и даже двое – речь об очень тяжелых пациентах. В реальной жизни это невозможно, потому что существуют две преграды: во-первых, риски кровотечения, связанные с антикоагуляционной поддержкой, и, во-вторых, — адсорбционная емкость, которая конечна. В тех продуктах, которые сейчас есть на рынке, эта емкость заканчивается скорее рано, чем поздно. Это то, что касается функциональных характеристик, но есть еще и экономические. То, что сейчас продается в России, стоит безумных денег – если сравнивать нашу разработку, например, с японской, последняя дороже в разы». 

Широкий спектр применения

У компании «Эфферон» две площадки в Москве – в Научном парке МГУ и в Сколково. На первой находятся лаборатории, там синтезируется сорбент, ведутся дальнейшие разработки и проводится контроль качества.

«В медицине безопасность превыше всего — подчеркивает основатель компании. — Область применения очень ответственная, поэтому мы уделяем особое внимание контролю качества. Этим процедурам отдано даже больше ресурсов и человекочасов, чем производству. Проверке подвергается каждый до единого адсорбер, каждая партия произведённого сорбента, компромиссы тут недопустимы.»

Разработка компании «Эфферон» потенциально имеет широкий спектр применения. Фото: «Эфферон»

В Технопарке «Сколково» команда использует чистые помещения класса 7 ИСО у Центра коллективного пользования «Модуль 42». Там происходит сборка и упаковка медицинских изделий. Упакованные адсорберы стерилизуются гамма-излучением.

В долгосрочных планах компании проведение серии расширенных клинических исследований для различных типов сепсиса и субпопуляций пациентов.

«Область локализации первичной инфекции делает течение болезни очень разным – добавляет клинический научный консультант проекта Сергей Хорошилов. — Есть локализация в малом тазу. Есть сепсис, вызванный пневмонией, особенно опасна ИВЛ-ассоциированная пневмония. Есть ожоговый сепсис. Есть акушерский сепсис. Отдельный огромный мир – сепсис у онкологических пациентов. Потребуется найти разные критерии начала процедуры очищения крови, ее условия и продолжительность. Важно показать эффективность метода для разных видов сепсиса».

«ЛПС-селективная гемосорбция — метод сравнительно новый, универсально хороших алгоритмов его использования пока не существует. В рамках многоцентрового исследования мы сейчас фокусируемся на пациентах с абдоминальным сепсисом, осложненным септическим шоком, и притом на первых часах этого процесса, — рассказывает Иван Бессонов. — Согласно современным представлениям, для таких пациентов применение нашего метода наиболее благотворно. Это очень тяжелые пациенты с плохим прогнозом, но наука говорит, что наше решение может им помочь».

В дальнейшем компания хотела бы расширить спектр возможных применений разработанного ей решения. Существуют состояния пациентов когда ставить диагноз «сепсис» может не быть оснований – но молекулярные механизмы причин этих состояний сходные, и исследователи надеются, что с помощью селективной гемосорбции таким пациентам тоже можно будет помочь. Например, речь может идти о том, что называется «постреанимационной болезнью»; особенно часто это встречается как осложнения после операций на сердце. Сейчас в мире проходит несколько клинических исследований, когда при проведении операций, не дожидаясь развития осложнений, в контур искусственного кровообращения включают адсорбер. Отмечается, что это значительно снижает риски возникновения послеоперационных осложнений. Звучит фантастикой, но в Германии, например, такой подход уже покрывается страховкой.

Мы, конечно, хотим это сделать доступным и в России».

Абсорбер (адсорбер) и система улавливания паров топлива (замена адсорбера)

Принцип работы
Сообщение с атмосферой топливного бака осуществляется через адсорбер (улавливатель топливных паров). Пары топлива удерживаются активированным углем, содержащимся в адсорбере. Пары топлива, содержащиеся в адсорбере, устраняются путем сжигания в двигателе. Для этого адсорбер соединяется с впускным коллектором посредством трубопровода. На адсорбере имеется электромагнитный клапан, обеспечивающий его продувку.

Схема системы улавливания паров топлива.
1 — Впускной коллектор, 2 — Электромагнитный клапан продувки адсорбера, 3 — Адсорбер с электромагнитным клапаном, 4 — Бак, М — Сообщение с атмосферой, А — Трубопровод к впускному коллектору, В — Трубопровод от бака.

Условия продувки адсорбера
Электромагнитный клапан продувки адсорбера управляется с контакта 4 блока управления системой впрыска топлива, при следующих условиях:
— температура охлаждающей жидкости выше 40вС;
— температура воздуха превышает 10°С;
— порог нагрузки достигнут;
— двигатель не работает на холостом ходу;
— датчик положения дроссельной заслонки не находится в положении «холостой ход».

Проверка продувки адсорбера
Нарушение работы системы улавливания паров топлива может привести к нестабильной работе на холостом ходу или остановке двигателя.
1. Убедитесь в правильности подсоединения трубопроводов системы (см. функциональные схемы).
2. Проверьте состояние трубопроводов до топливного бака.

Адсорбер. 1 — Штуцер трубопровода подвода паров топлива из бака (быстроразъёмное соединение), 2 — Трубопровод подвода паров топлива к впускному коллектору двигателя, 3 — Отверстие сообщения адсорбера с атмосферой, 4 — Электромагнитный клапан продувки адсорбера.

Адсорбер расположен в моторном отсеке на передней правой колесной арке.

— снимите правый передний подкрылок.

— разожмите фиксаторы разъёма проводки от электромагнитного клапана продувки абсорбера и отсоедините его

— Отсоедините трубку 1 (в двух местах) от абсорбера (для наглядности показано без бампера) и . Отсоедините трубку вентиляции адсорбера 2.

— Открутите ключом «на 13» две гайки (3) и снимите абсорбер вместе с его кронштейном

Проверьте, что разрежение имеет место:
— на холостом ходу,
— при заглушённом отверстии на адсорбере, к которому подсоединяется трубопровод (В) подвода паров топлива из топливного бака.

Проверка соединения топливного бака с адсорбером
Данную цепь можно проверить следующим образом:
— вывесите правое заднее колесо с помощью домкрата;
— снимите пробку заливной горловины топливного бака;
— подсоедините вакуумный насос к шлангу (В).
Система исправна, если не удается поддерживать разрежение в данном шланге.

5. Установка проводится в порядке, обратном снятию.
Момент затяжки гаек крепления абсорбера: 21 Нм.

Подготовка аппаратов защиты масла силовых трансформаторов

Аппараты защиты масла: адсорберы, термосифонные фильтры, воздухоосушитель — транспортируют отдельно в неупакованном виде. При подготовке их к установке их разбирают, осматривают и прочищают.
Термосифонный фильтр, показанный на рис. 1, разбирают, очищают и промывают дно с отверстиями,   фильтрующую сетку, корпус фильтра, верхний и нижний маслопроводы чистым сухим трансформаторным маслом; собирают, испытывают избыточным давлением масла 2 кгс/см2 (0,2 МПа) в течение 30 мин, герметизируют заглушками до установки на трансформатор. У трансформаторов с принудительной системой охлаждения параллельно маслоохладителю включается адсорбер, устройство которого аналогично устройству термосифонного фильтра.

Рис. 1. Термосифонный фильтр.
1 — пробка с отверстием для выпуска воздуха; 2 — загрузочный люк; 3 — пробка для слива масла; 4 — стенка бака трансформатора; 5 — радиаторные краны; 6 — корпус фильтра; 7 — сетка; 8 — дно с отверстиями; 9 — силикагель; 10 — пробка для отбора пробы масла.

Рис. 2. Устройство адсорбера.
а — дно адсорбера с распределяющим устройством; б — крышка адсорбера с фильтрующим слоем; 1 — решетка; 2 — сетка проволочная; 3 — войлочная прокладка; 4 — металлическое прижимное кольцо; 5 — резиновая прокладка.

На рис. 2  показаны крышка адсорбера с фильтрующим элементом и дно с распределяющим Устройством.   Подготовка   адсорбера   производится так же, как и термосифонного фильтра. Воздухоосушитель, представленный на рис 3, при подготовке к установке разбирают, очищают от загрязнений, промывают маслом и просушивают, в патрон заправляют индикаторный силикагель и устанавливают стекло в смотровом окне, засыпают в цилиндр силикагель, предварительно просушенный и просеянный, с таким расчетом, чтобы вверху до крышки оставалось свободное пространство 15—25 мм. Для приведения гидравлического затвора в действие заливают через патрубок чистое сухое трансформаторное масло до отметки нормального уровня по указателю.
Заполнение силикагелем адсорберов и термосифонных фильтров производится перед включением в эксплуатацию. Допускается выполнять промывку аппаратов, заполненных адсорбентом, во время промывки всей системы маслоохлаждения.

В качестве адсорбента для засыпки в аппараты защиты масла применяется силикагель марки КСК (по ГОСТ 3956-54) или активная окись алюминия сорта А-1 (ТУМХП2170-49). Пределы величины зерен адсорбента от 2,7 до 7 мм. Адсорбенты, доставляемые в стальных герметически запаянных барабанах, применяют без сушки, при этом вскрывать тару нужно непосредственно перед засыпкой силикагеля в аппараты. Адсорбенты, доставляемые в негерметичной таре (ящиках, мешках), просушивают. Подготовку адсорбентов выполняет предприятие-заказчик. Сушку адсорбента для засыпки в адсорберы и термосифонные фильтры производят при температуре 150—170°С в течение не менее 4 ч до значения влажности не более 1%. Высушенный силикагель охлаждают до температуры 50— 60°С и просеивают, после чего пропускают через магнитный сепаратор или магнит для извлечения металлической пыли или стружки. Просушенный и подготовленный таким образом адсорбент хранят в герметичной установке.

Силикагель для воздухоосушителя просушивается при температуре 140°С в течение 8 ч или прокаливается при температуре 300°С в течение 2 ч перед засыпкой (высота слоя должна быть не более 150 мм). Индикаторный силикагель сушат при температуре 100—120°С в течение 8 ч.
Потребное количество адсорбента (при насыпной массе 0,5 кг/дм3) для засыпки в адсорберы: для трансформаторов с объемом масла до 30 т — 1 % объема масла; для трансформаторов с объемом масла свыше 30 т — 0,6% объема масла.

Рис. 3. Воздухоосушительный фильтр.
а — устройство воздухоосушительного фильтра; б — установка воздухоосушительного фильтра на трансформатор; 1 — дыхательная трубка; 2 — стенка бака трансформатора; 3 — соединение фильтра с дыхательной трубкой; 4 — смотровое окно; 5 — масляный затвор; 6 — указатель уровня в масляном затворе.

Количество адсорбента для засыпки в термосифонные фильтры составляет 0,75—1,25% объема масла в трансформаторе. Количество адсорбента в воздухоосушительном фильтре до 5 кг — в зависимости от объема масла, количество индикаторного силикагеля — 100 г.

Система улавливания паров топлива инжекторного двигателя на Ниве

Система улавливания паров топлива инжекторного двигателя ВАЗ-21214 на автомобиле Лада 4х4 предотвращает выход из системы питания в атмосферу паров топлива, неблагоприятно влияющих на экологию окружающей среды. В системе применен метод поглощения паров угольным адсорбером. Он установлен в моторном отсеке и соединен трубопроводами с топливным баком и клапаном продувки.

Система улавливания паров топлива инжекторного двигателя ВАЗ-21214 на Лада 4х4, устройство и принцип работы.

Система улавливания паров топлива, применяемая в системе питания топливом инжекторного двигателя ВАЗ-21214, включает в себя:

— Сепаратор.
— Адсорбер.
— Электромагнитный клапан продувки адсорбера.
— Соединительные трубки и шланги.

Схема системы улавливания паров топлива инжекторного двигателя ВАЗ-21214 на автомобиле Лада 4х4.

Принцип работы системы улавливания паров топлива инжекторного двигателя ВАЗ-21214 на Лада 4х4.

Пары топлива из бака по шлангу попадают в сепаратор. Сепаратор, выполненный в виде штампованного металлического бачка с двумя резьбовыми шпильками, закреплен гайками в боковой нише правой задней части кузова. Сепаратор соединен шлангами и трубопроводами с адсорбером в моторном отсеке.

В магистрали отвода паров топлива из сепаратора выполнен гравитационный клапан, предотвращающий вытекание топлива из бака при опрокидывании автомобиля. Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе. Конденсат сливается обратно в бак.

Из сепаратора пары топлива попадают в адсорбер (емкость с активированным углем), расположенный в моторном отсеке. В адсорбере пары топлива поглощаются активированным углем. Второй штуцер адсорбера соединен шлангом через электромагнитный клапан продувки адсорбера с ресивером впускного трубопровода, а третий с атмосферой.

При остановленном двигателе электромагнитный клапан продувки закрыт. И в этом случае адсорбер не сообщается с ресивером. Контроллер, управляя электромагнитным клапаном, осуществляет продувку адсорбера после того, как двигатель проработает заданный период времени. С момента перехода на режим управления топливоподачей по замкнутому контуру.

Клапан сообщает полость адсорбера с ресивером, происходит продувка сорбента. Пары бензина смешиваются с воздухом и отводятся через ресивер во впускную трубу и далее в цилиндры двигателя. Чем больше расход воздуха двигателем, тем больше длительность управляющих импульсов контроллера и тем интенсивнее продувка.

Неисправности системы улавливания паров топлива влекут за собой:

— Нестабильность холостого хода.
— Остановку двигателя.
— Повышенную токсичность отработавших газов.
— Ухудшение ходовых качеств автомобиля.

Похожие статьи:

• Легкая армейская амфибия ВАЗ-2122 Река, история создания и особенности конструкции.
• Валерий Павлович Семушкин, автор стиля и дизайна автомобилей ВАЗ-2121 Нива, ВАЗ-21213 Нива и ВАЗ-2123 Chevrolet Niva.
• Автомобили Нива ВАЗ-21215, ВАЗ-2129, BA3-2130 Кедр, ВАЗ-2131, ВАЗ-213102 и ВАЗ-2329, история создания и особенности конструкции.
• ВАЗ-21213 Нива, история создания, основные характеристики и особенности конструкции, совершенствование модели ВАЗ-21214 Лада 4х4.
• Каталитический нейтрализатор двигателя 21129 автомобилей Лада Веста, принцип действия, электрическая схема, коды ошибок и неисправностей, диагностическая карта устранения неисправностей.
• Система впуска воздуха двигателя 21129 автомобилей Лада Веста, принцип действия, электрические схемы, коды ошибок и неисправностей, диагностическая карта устранения неисправностей.

Новая конструкция гасителя вибрации для устройства под шасси высокоскоростного поезда

Чтобы реализовать разделение вертикальной и поперечной жесткости устройства, расположенного под шасси, разработан новый тип гасителя вибрации с использованием отрицательной жесткости тарельчатая пружина параллельно резиновому компоненту. Для решения его передаточных характеристик использовался метод передачи гармоник. Построена многотельная динамическая модель жестко-упругой муфты высокоскоростного поезда с упругим кузовом вагона, рассчитаны оптимальная жесткость подшагового устройства в вертикальном и поперечном направлениях.Сравниваются и анализируются индекс Сперлинга и PSD ускорения автомобиля с новым амортизатором вибрации и автомобиля с традиционным резиновым амортизатором. Результаты показывают, что с новым гасителем вибрации стабильность движения и вибрация кузова автомобиля более эффективны, чем у автомобиля с традиционным резиновым гасителем.

1. Введение

Упругая вибрация кузова автомобиля является серьезной проблемой, поскольку конструкция кузова становится все более быстрой и легкой.Для высокоскоростных электропоездов (ЭВС) используются тяговые трансформаторы, тяговые преобразователи и другие устройства для подвешивания под шасси кузова автомобиля. Некоторые из них весят более 3 тонн и включают источники вибрации. Если они свисают ненадлежащим образом, то может ухудшиться вибрация кузова и ходовые качества. Многие исследователи сосредотачиваются на том, как разумно подвесить устройства под шасси.

Карлбом [1] исследовал структурную гибкость кузова автомобиля с помощью моделирования и измерений и указал, что структурная гибкость кузова автомобиля должна приниматься во внимание при прогнозировании комфорта при вертикальной вибрации.Фу и Гудолл [2] изучали результаты подавления вибраций «демпфирования небесного крюка» на основе теории активного управления. Diana et al. В [3] представлена ​​математическая модель, учитывающая деформируемость кузова и колесной пары вагона для моделирования динамического поведения поезда, движущегося по рельсам, причем модель позволяет воспроизвести динамическое взаимодействие поезд-путь во всем диапазоне частот от 0 Гц до 200 Гц. Янг и Ли [4] смоделировали кузов и шпалы как балки Тимошенко конечной длины, а рельс как бесконечную балку Тимошенко с дискретными опорами, чтобы исследовать влияние скорости транспортного средства на реакцию транспортного средства и рельсовых систем методом Ньюмарка.Sun et al. [5] пришли к выводу, что при использовании конструкции виброизоляции виброизоляционного оборудования при исходных параметрах предлагаемое высококачественное оборудование около середины подвески кузова более способствует снижению вибрации кузова. Gong et al. [6] рассматривают кузов как опору во второй подвеске на однородной эйлеровской балке и транспортное средство в конструкции устройства для динамического гасителя колебаний. Для подвешивания устройства под автомобилем предлагается использовать принцип динамического гасителя вибрации, который может значительно снизить вибрацию кузова.

Однако в большинстве исследований редко учитывается вертикальная и поперечная жесткость устройств под шасси, а рассматривается только вертикальная жесткость. Основная причина этого заключается в том, что существует фиксированное соотношение вертикальной и поперечной жесткости резиновых элементов, используемых для подвески устройств под шасси. Поперечная жесткость может быть определена после определения вертикальной жесткости. Стремясь решить эту проблему, в данной статье разрабатывается новый амортизатор вибрации, который, используя отрицательную жесткость тарельчатой ​​пружины параллельно с резиновым компонентом, может реализовать разделение вертикальной и поперечной жесткости транспортного средства.В этой статье сначала анализируются силовые характеристики тарельчатой ​​пружины, вводится принцип конструкции нового гасителя вибрации, применяется гармоническое возбуждение к новому гасителю вибрации и используется метод гармонического баланса для определения его характеристик передачи. Затем на основе модели жестко-гибкой связи многотельной динамики разработан новый гаситель вибрации для высокоскоростных электропоездов и получена оптимальная частота подвешивания. Наконец, с точки зрения спектральной плотности мощности ускорения и стабильности работы новый гаситель вибрации анализируется и сравнивается с традиционными резиновыми элементами.

2. Анализ отрицательной жесткости тарельчатой ​​пружины

Поперечное сечение тарельчатой ​​пружины показано на рисунке 1. На рисунке — толщина, — начальная высота, — это внешний диаметр и — это внутренний диаметр. Как правило, сила пружины диска без опорной поверхности (отношение снаружи внутренний диаметр = 1 ~ 4) может быть выражено как [7] где модуль упругости и коэффициент Пуассона. — деформация тарельчатой ​​пружины из исходного положения по вертикали и связана с:

   
 Статья о полупроводниковых зеркалах с насыщающимся поглотителем  
 в  
 Энциклопедия фотоники RP   

  * [https: // www.rp-photonics.com/semiconductor_saturable_absorber_mirrors.html 
, статья «Полупроводниковые насыщаемые абсорбирующие зеркала» в энциклопедии RP Photonics]