ВОЗДУХОЗАБОРНИК ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, в частности к воздухозаборникам для двигателей внутреннего сгорания в грузовых автомобилях.
На большинстве грузовых автомобилей с целью забора в двигатель более «холодного» и с меньшей запыленностью воздуха, воздухозаборник выносят из моторного отсека и- располагают над, за или впереди кабины автомобиля (см.Вихерт М.М., Грудский Ю.Г. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей. М., Маш-е, 1982 г., стр.73-75). При этом наиболее характерна форма в виде колпака с решеткой на входе. Такие воздухозаборники в какой-то степени исключают прямое попадание во впускную систему влаги (воды) и крупных частиц пыли, но при работе автомобиля в сильный дождь, большое количество влаги (воды) попадает в воздушный фильтр, и если это фильтр с бумажным фильтрующим элементом, что сегодня наиболее распространено, то это может заблокировать поток воздуха, и в лучшем случае, к останову двигателя (автомобиля), а в худшем, к прорыву фильтрующей шторы элемента, и попаданию загрязнений в двигатель и к выходу его из строя и, как следствие, выводу из эксплуатации автомобиля на длительный срок, что связано с большими материальными потерями. Ведущие фирмы, производители грузовиков (MB, Scania, Volvo, и др.). большое внимание уделяют решению проблемы удаления влаги (воды) из воздуха, поступающего в двигатель.
Наиболее близким, по совокупности существенных признаков, является воздухозаборник, содержащий воздуховод с впускным окном и отводящий воздуховод, сообщенный с воздухоочистителем, внутри воздуховода ниже впускного окна и на противоположной, относительно последнего, стенке установлен экран образующий вместе с этой стенкой карман, сообщающийся в нижней части с атмосферой, через сбрасывающее устройство (см. Патент на изобретение РФ №1472291).
Недостатком данного технического решения является, во-первых: при такой конструкции воздухозаборника сложно организовать оптимальную зону расположения забора воздуха с минимальным попаданием влаги (воды) в воздухозаборпик; во-вторых, получить минимальное сопротивление на впуске, что влияет на мощностные показатели двигателя и, в третьих, добиться высокой эффективности удаления воды из всасываемого воздуха.
Была поставлена задача: сконструировать воздухозаборник для грузового автомобиля, который позволяет вывести забор воздуха в наиболее оптимальную зону с минимальным количеством попадаемой влаги (воды) в воздушный фильтр и имеет высокую эффективность отделения воды за счет оптимизации движения потока воздуха в воздухопроводе, и при этом, имеет простую конструкцию, хорошо компонуется на автомобиле в не зависимости от надстроек устанавливаемых на этом автомобиле, имеет эстетичный вид и дешев в производстве.
Задача решается за счет того, что воздухозаборник выполнен в виде воздухопровода, с одной стороны сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой снабжен входным окном, выведенным в оптимальную зону автомобиля, с точки зрения попадания воды, и после входного окна имеет горизонтальный участок далее поворот, который изменяет направление потока воздуха на 90° и в воздухопроводе перед входом в воздушный фильтр установлен экран выполненный в виде втулки повторяющей сечение воздухопровода и частично перекрывающей это сечение а и образующей со стенками воздухопровода кольцевой канал снабженный сбрасывающим устройством. Также воздухозаборник может быть снабжен двумя входными окнами расположенными напротив друг друга и после окон выполнены горизонтальные участки и при повороте объединяющиеся в единый воздухопровод. Сбрасывающее устройство может быть выполнено в виде ниппельного клапана.
В результате проведенного анализа уровня техники, включая поиск по патентам и другим научно-техническим источникам информации, аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого технического решения не обнаружено.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа позволяет выявить следующие новые существенные признаки:
- воздухозаборник выполнен в виде воздухопровода определенной формы, с одной стороны, сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой, снабжен входным окном (окнами), выведенным в оптимальную зону автомобиля и после входного окна (окон) имеет горизонтальный участок;
- после горизонтального участка воздухопровод имеет поворот на 90°;
- воздухопровод (воздухозаборник) на входе в воздушный фильтр снабжен экраном выполненным в виде втулки образующей со стенками воздухонролвода кольцевой канал снабженный сбрасывающим устройством.
-сбрасывающее устройство, может быть выполнено в виде лепесткового клапана.
Наличие вышеперечисленных признаков обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами:
Фиг.1 - воздухозаборник. Обыщи вид;
Фиг.2 - вид но стрелке А на фиг.1.Воздухозаборник
с двумя входными окнами.
Фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.1.Воздухозаборник
с одним входным окном.
Фиг.4 - вид Б на фиг.1;
Фиг.5 - сечение В-В на фиг.1.
Фиг.6 - воздухозаборник, установка на автомобиле.
Воздухозаборник содержит корпус 1, выполненный в виде воздухопровода, определенной формы, который, с одной стороны, снабжен уплотнителем 2, через который сообщается с воздушным фильтром (не показан), а с другой стороны, выполнено входное окно 3 (окна), снабженное входной решеткой 4, и имеющий горизонтальный участок 5, далее воздухопровод имеет поворот 6 на 90° вниз, в нижней части перед входом в воздушный фильтр установлен экран 7, выполненный в виде втулки, частично перекрывающей сечение воздухопровода, и образующий со стенками воздухопровода кольцевой канал 8, снабженный сбрасывающим устройством в виде отверстия простого отверстия 9 или, лепесткового клапана 10.
Воздухозаборник работает следующим образом.
При работе двигателя воздух с частицами воды, засасывается через входную решетку 4 и поступает во входное окно 3 и движется по прямому участку воздухопровода 5 с определенной скоростью, далее, за счет поворота потока на 90° на участке 6 под действием инерционных сил частицы воды (капли) отбрасываются к стенкам воздухопровода и сгоняются вниз и попадают в кольцевой канал 8 откуда, через сбрасывающее устройство 9 или 10 удаляются наружу, не поступая в воздушный фильтр. Снабжение сбрасывающего устройства лепестковым клапаном 10 позволяет повысить эффективность сброса воды т.к. исключается обратный поток воздуха, за счет разряжения в воздухопроводе, но это приводит к усложнению конструкции, можно добиться эффективного сброса воды через обычное отверстие за счет его оптимизации в зависимости от расхода воздуха через воздухопровод и количества поступающей воды. Величина кольцевого зазора Т между экраном и стенками воздухопровода, перекрывающая сечение воздухопровода, его высота H, оптимизируются, что позволяет довести с минимальными энергетическими затратами (потеря напора воздуха) эффективность удаления воды до 90% из поступившего во входное окно воздуха, что делает практически сухим фильтрующий элемент, т.к. оставшая часть представляет собой газообразную фракцию и не блокирует штору фильтрующего элемента.
Применение воздухозаборника для грузового автомобиля но заявляемому техническому решению позволяет:
- при выполнении корпуса воздухазоборника в виде воздухопровода определенной формы вывести входное окно на автомобиле в оптимальную зону с минимальным попаданием воды;
- выполнение входного окна так, что после прямолинейного входного участка поток воздуха изменяет направление движения на 90°;
- расположение экрана в воздухопроводе перед входом в воздушный фильтр, выполненного в виде втулки образующей со стенками воздухопровода кольцевой канал, снабженный сбрасывающим устройством, позволяют довести с минимальными энергетическими затратами (потеря напора воздуха) эффективность удаления воды до 90% из поступившего во входное окно воздуха
- иметь низкие затраты при изготовлении;
- низкие затраты на техническое обслуживание в эксплуатации;
- иметь хорошие компоновочные возможности, хороший дизайн и малую массу.
Таким образом, вышеизложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой полезной, модели следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования его в промышленности, и преимущественно в системе очистки воздуха в двигателях внутреннего сгорания;
- для заявляемого устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств;
- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».