УСТРОЙСТВО ВПУСКА СВЕЖЕГО ВОЗДУХА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
FRESH AIR INTAKE DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF MOTOR VEHICLE

Изобретение относится к устройству впуска свежего воздуха, предназначенному для размещения в передней части автотранспортного средства с целью питания его двигателя внутреннего сгорания.
Двигатели внутреннего сгорания содержат магистраль впуска свежего воздуха, как правило, снабженную воздухозаборником, ориентированным в переднем направлении транспортного средства для забора воздуха, когда транспортное средство находится в движении.
Кроме того, как правило, в автотранспортном средстве определяют техническую переднюю сторону как более или менее сложную конструкцию, находящуюся между радиатором и решеткой радиатора транспортного средства и выполняющую несколько функций, таких как крепление для упоров капота, для замка капота и т.д. Эта техническая передняя сторона может быть выполнена в виде простой поперечной перегородки спереди транспортного средства или может содержать более сложную раму.
Классически воздухозаборник магистрали впуска воздуха двигателя внутреннего сгорания находится в любой области моторного отсека, например, вблизи или сверху технической передней стороны. Воздухозаборник расположен таким образом, чтобы захватывать воздух при температуре, позволяющий улучшить комфорт вождения и повысить производительность двигателя. Таким образом, когда транспортное средство находится в движении, воздух проходит через решетку радиатора, затем попадает в воздухозаборник и в каналы, ведущие к камере сгорания.
Однако на некоторых транспортных средствах или в некоторых условиях работы температура воздуха на уровне технической передней стороны может быть слишком высокой. Это приводит к снижению характеристик двигателя, которое, в частности, ощущается на уровне комфорта вождения и на уровне выдаваемой мощности.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков с помощью устройства впуска свежего воздуха, снабженного воздухозаборником, предназначенным для размещения в зоне, где температура воздуха потенциально является менее высокой, чем на уровне технической передней стороны.
Согласно первому аспекту изобретения, устройство впуска свежего воздуха для питания двигателя содержит впускную емкость, имеющую часть в виде канала, и воздухозаборник, содержащий впускное отверстие для захвата свежего воздуха. Впускное отверстие находится на верхней стороне воздухозаборника, и емкость содержит крышку, расположенную между воздухозаборником и впускной емкостью.
Таким образом, устройство выполнено с возможностью размещения в автотранспортном средстве с воздухозаборником, находящимся дальше в переднем направлении, чем техническая передняя сторона. Кроме того, впускное отверстие направлено вверх. Кроме того, предпочтительно производить забор воздуха выше во время преодоления водных препятствий, так как это позволяет избежать попадания воды и, следовательно, риска снижения характеристик двигателя и даже его повреждения.
В варианте выполнения на крышке и на воздухозаборнике соответственно выполнены два соединительных отверстия, причем оба отверстия имеют по существу идентичную форму и расположены друг против друга. Эти два отверстия обеспечивают сообщение между впускной емкостью и воздухозаборником устройства впуска.
В предпочтительном варианте выполнения часть в виде воздухозаборника имеет форму открытого вверх короба с внутренним картером, содержащим два боковых воздушных отверстия. Такая конструкция улучшает герметичность устройства впуска свежего воздуха по отношению к воде, которая может попадать во время преодоления водного препятствия или во время сильного дождя.
В другом предпочтительном варианте выполнения внутренний картер имеет нервюры на своей наружной поверхности для обеспечения лучшей акустики и механического усиления внутреннего картера.
Кроме того, предпочтительно, чтобы воздухозаборник имел наклон на одном краю своей верхней стороны для улучшения захвата поступающего воздушного потока.
Согласно другому аспекту изобретения, автотранспортное средство содержит крайнюю переднюю поперечную перегородку, расположенную между моторным отсеком и решеткой радиатора транспортного средства. Кроме того, оно содержит устройство впуска свежего воздуха, такое как одно из описанных выше устройств, и средства крепления устройства впуска на крайней передней поперечной перегородке. Устройство впуска расположено таким образом, чтобы воздухозаборник находился дальше в переднем направлении транспортного средства, чем крайняя передняя поперечная перегородка, и предпочтительно выше, чем указанная поперечная перегородка.
Таким образом, забор свежего воздуха, поступающего в камеру сгорания двигателя транспортного средства, происходит в зоне, где воздух может быть менее горячим, спереди моторного отсека как можно ближе к решетке радиатора. Это позволяет снизить риск забора слишком горячего воздуха и, следовательно, снижения характеристик двигателя.
В предпочтительном варианте выполнения крайняя передняя поперечная перегородка имеет бортик, расположенный между воздухозаборником и крышкой, и бортик содержит сквозной проход для воздуха, поступающего из воздухозаборника.
На всем или на части контура боковой стенки воздухозаборника на уровне его соединения с крышкой можно установить уплотнительную прокладку.
Согласно варианту выполнения, транспортное средство содержит защитную решетку, при этом уплотнительная прокладка прижата, с одной стороны, к воздухозаборнику устройства впуска и, с другой стороны, к защитной решетке.
Другие задачи, отличительные признаки и особенности изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания нескольких вариантов выполнения, представленных исключительно в качестве не ограничительных примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - вид в перспективе в разборе различных составных элементов устройства впуска свежего воздуха согласно варианту выполнения изобретения;
фиг. 2 - воздухозаборник и вторая прокладка устройства впуска, показанного на фиг. 1;
фиг. 3 - схематичный вид устройства впуска, показанного на фиг. 1, установленного в автотранспортном средстве.
На фиг. 1 показаны составные элементы устройства впуска свежего воздуха, предназначенного для забора воздуха для питания камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания автотранспортного средства.
Устройство содержит три основные детали, которыми являются впускная емкость 1, крышка 5 и воздухозаборник 11. Все три основные детали показаны на этой фиг. 1 в разборе рядом друг с другом.
Впускная емкость 1 содержит часть 1а, образующую канал, и часть 1b, образующую емкость. Образующая канал часть 1а содержит первый кронштейн 2 болта, предназначенный для облегчения крепления устройства впуска на элементах конструкции автотранспортного средства. Часть 1а содержит также два соединительных отверстия 3а и 3b. Они предназначены для взаимодействия с элементами блокировки канала с целью его соединения с частью 1а. Канал может быть, например, трубопроводом, соединенным с камерой сгорания двигателя транспортного средства. Образующая емкость часть 1b представляет собой нижнюю половину впускной емкости 1, с которой соединены часть 1а, образующая канал. На своей наружной стенке часть 1b содержат первое гнездо 4а язычка. Она содержит также второе гнездо 4b язычка, не показанное на фиг. 1, так как оно скрыто кронштейном 2.
Крышка 5 соответствует верхней части образующей емкость части 1b. Для этого нижнее основание крышки 5 имеет форму, соответствующую форме верхнего контура части 1b. На уровне своего нижнего основания крышка 5 содержит первый монтажный выступ 6, предназначенный для посадки внутри верхнего контура части 1b с целью соединения двух деталей и улучшения герметичности. Кроме того, крышка 5 содержит два крепежных язычка 7а и 7b, которые могут заходить соответственно в гнезда 4а и 4b. Они тоже предназначены для соединения между частью 1b и крышкой 5. На своей нижней части крышка 5 содержит отверстие 8 крышки.
Воздухозаборник 11 имеет специфическую форму, которую можно уподобить коробу, содержащему боковую стенку 11а, верхнюю сторону 11b и нижнюю сторону 11с. На фиг. 1 сторона 11с не видна. Вместе с тем, на фиг. 1 сторона 11с обозначена на уровне кромки, от которой начинается ее профиль.
На своей нижней стороне 11с воздухозаборник 11 содержит отверстие 12 воздухозаборника, которое на фиг. 1 не показано и контур которого имеет форму, по существу идентичную форме контура отверстия 8 крышки 5. Контур отверстия 8 продолжен вторым монтажным выступом 9, который предназначен для посадки в отверстие 12 и должен прилегать к внутренней стенке 11а с целью соединения крышки 5 и воздухозаборника 11.
Для обеспечения хорошей герметичности предусмотрена первая уплотнительная прокладка 10, показанная на фиг. 1. Ее располагают между верхней поверхностью крышки 5 и нижней поверхностью крайней передней поперечной перегородки транспортного средства, расположенной между моторным отсеком и решеткой радиатора транспортного средства (см. фиг. 3).
На своей верхней стороне 11b воздухозаборник 11 содержит впускное отверстие 16, позволяющее захватывать поступающий воздух во время движения транспортного средства.
Устройство впуска устанавливают на место таким образом, чтобы это отверстие было ориентировано в переднем направлении транспортного средства. Например, можно расположить впускное отверстие 16 сзади защитной решетки под капотом автотранспортного средства.
Поскольку отверстие 16 расположено на верхней стороне 11b воздухозаборника 11, оно только частично направлено вперед транспортного средства. Действительно, в основном оно направлено вверх, чтобы улавливать воздух, проходящий между защитной решеткой и капотом транспортного средства. Это обеспечивает впуск более холодного воздуха и улучшает герметичность.
Чтобы улучшить герметичность и продлить срок службы воздухозаборника, предпочтительно на верхней стороне 11b воздухозаборника 11 располагают вторую уплотнительную прокладку 18. Эта прокладка 18 может по выбору быть либо открытым кольцевым элементом, то есть содержащим два расположенные друг против друга конца, либо замкнутым кольцевым элементом, как показано на фиг. 1. Уплотнительная прокладка 18 установлена на воздухозаборнике 11 при помощи опоры 17 прокладки.
Воздухозаборник 11 дополнительно содержит внутренний картер 13, имеющий два боковых отверстия 14а и 14b, из которых на фиг. 1 видно только первое. Картер 13 расположен над отверстием 12 воздухозаборника, чтобы задерживать воду, которая может попасть в воздухозаборник. Картер 13 содержит нервюры 15 на своей наружной поверхности с целью улучшения акустики и усиления своей конструкции.
Таким образом, воздух, прошедший через впускное отверстие 16 для поступления в воздухозаборник, огибает внутренний картер 13, проходя через одно или другое из боковых отверстий 14а и 14b. Затем он проходит через отверстие 12 воздухозаборника и оказывается в емкости, образованной частью 1b и крышкой 5. Затем он поступает в часть 1а, образующую канал, после чего попадает во впускной канал двигателя транспортного средства.
Кроме того, на фиг. 1 видно, что воздухозаборник 11 имеет наклон 26 на уровне опоры 17 прокладки на боковом краю верхней стороны 11b, который находится совсем спереди, когда устройство установлено в автотранспортном средстве. Наклон 26 предназначен для улавливания большей части поступающего воздушного потока.
Устройство крепят на крайней передней поперечной перегородке, являющейся частью конструкции транспортного средства, при помощи первого болта 20а, взаимодействующего с первым кронштейном 2 болта, и двух болтов 20b и 20с, установленных соответственно на кронштейнах 19а и 19с болтов (см. фиг. 3).
На фиг. 2 воздухозаборник 11 показан под другим углом отдельно от других основных деталей.
На фиг. 2 видны боковая стенка 11а и верхняя сторона 11b, а также опоры 17 прокладки и кромка, от которой начинается нижняя сторона 11с.
На фиг. 2 более детально показан впускной картер 13. В частности, здесь видно второе боковое воздушное отверстие 14b. Через это второе отверстие видно отверстие 12 воздухозаборника, занимающее большую часть нижней стороны 11с.
На этой фиг. 2 можно более точно отследить путь, по которому следует воздух, проходящий через впускное отверстие 16. Часть этого воздуха огибает картер 12 и проходит в отверстие 14b, затем через отверстие 12 и выходит из воздухозаборника, поступая в емкость.
На фиг. 3 схематично показана передняя часть автотранспортного средства, оборудованного устройством, показанным на фиг. 1 и 2.
Здесь схематично показаны основные части устройства впуска свежего воздуха, то есть впускная емкость 1, крышка 5 и воздухозаборник 11. Здесь же показаны первая уплотнительная прокладка 10 и вторая уплотнительная прокладка 18.
Устройство установлено в автотранспортном средстве, из которого на фигуре показаны только некоторые отдельные элементы.
Показан впускной канал 21, с которым соединена образующая канал часть 1а впускной емкости 1. Стрелка в этом канале показывает направление потока свежего воздуха, поступающего и направляемого в камеру сгорания двигателя.
На этой фигуре показана также крайняя передняя поперечная перегородка 22 транспортного средства. Как было указано выше, как правило, транспортное средство имеет техническую переднюю сторону, расположенную спереди радиатора транспортного средства, на которой установлены различные элементы передней части транспортного средства, такие как упоры капота и т.д. Техническая передняя сторона может быть выполнена в виде поперечной перегородки, в данном случае крайней передней поперечной перегородки 22. Крайняя передняя поперечная перегородка находится, таким образом, спереди радиатора и моторного отсека. Впускная емкость 1 закреплена на поперечной перегородке 22 при помощи болта 20а, установленного в кронштейне 2.
Кроме того, крайняя передняя поперечная перегородка 22 содержит бортик 23, имеющий сквозной проход, не показанный на фиг. 3. Этот сквозной проход является достаточно широким, чтобы в нем можно было расположить второй монтажный выступ 9 крышки 5, самую нижнюю часть стенки 11а воздухозаборника 11 и первую уплотнительную прокладку 10. На фиг. 3 видно, что уплотнительная прокладка 10 расположена между верхней частью крышки 5 и бортиком 23 крайней передней поперечной перегородки 22. Благодаря сквозному проходу и уплотнительной прокладке 10, воздухозаборник 11 находится выше, чем поперечная перегородка 22.
Сквозной проход позволяет удерживать крышку 5, воздухозаборник 11, прокладку 10 соединенными с бортиком 23 поперечной перегородки 22. На этой фиг. 3 показан кронштейн 19b болта 20с, который, как и кронштейн 19а и болт 20b предназначен для усиления этого соединения. Таким образом, устройство установлено с двух сторон от бортика 23, что позволяет лучше соединить между собой детали и расположить отверстие 16 воздухозаборника 11 в зоне, где температура воздуха может быть более низкой.
Кроме того, показанное транспортное средство содержит решетку 24 радиатора, расположенную спереди устройства впуска и крайней передней поперечной перегородки. Решетка 24 радиатора содержит защитную решетку 25 с множеством отверстий, из которых на фиг. 2 видны два и которые распределены на поверхности решетки радиатора под капотом транспортного средства.
Кроме того, на фиг. 3 показан наклон 26 на одном краю стороны 11b воздухозаборника 11. Здесь же показано, что между опорой 17 прокладки воздухозаборника 11 и защитной решеткой 25 решетки 24 радиатора зажата вторая уплотнительная прокладка. Такая конструкция позволяет, с одной стороны, лучше улавливать свежий воздух и, с другой стороны, продлить срок службы воздухозаборника 11 и защитной решетки 25. Уплотнительная прокладка 18 не обязательно должна иметь замкнутую форму, как показано на фиг. 3. Можно предусмотреть уплотнительную прокладку с открытой формой, то есть имеющую два находящихся друг против друга конца с небольшим расстоянием между двумя торцевыми сторонами, например, не превышающим 1 мм.
Когда транспортное средство находится в движении, свежий воздух заходит вдоль решетки радиатора под капот транспортного средства. Он проходит через отверстия защитной решетки 25 и проникает в воздухозаборник 11 устройства впуска. Проходя по уже описанному выше пути, свежий воздух попадает затем в образующую канал часть 1а впускной емкости 1. Затем он проходит во впускной канал 21, который доставляет его в камеру сгорания двигателя транспортного средства.
При помощи защитной решетки 25, бортика 23 и формы и средств крепления 2, 19а, 19b, 20b и 20с устройства впуска свежего воздуха можно расположить воздухозаборник и впускное отверстие спереди и сверху крайней передней поперечной перегородки. Таким образом, можно улавливать воздух дальше спереди и выше, чем при классической магистрали впуска воздуха. Такое расположение в автотранспортном средстве позволяет захватывать более холодный воздух, что позволяет повысить мощность двигателя этого транспортного средства.
Выполнение устройства из трех соединенных вместе основных деталей с впускным отверстием, находящимся на верхней стороне воздухозаборника, тоже позволяет улавливать воздух дальше спереди и выше, чем при классической магистрали впуска воздуха.
Наклон на самой передней части воздухозаборника (относительно транспортного средства, на котором его устанавливают) позволяет оптимизировать захват воздуха.
Внутренний картер 13 и захват воздуха в более верхней части обеспечивают лучшую герметичность магистрали впуска свежего воздуха, в частности, во время преодоления водной преграды.
Кроме того, канавки внутреннего картера 13 позволяют снизить шум, возникающий при прохождении воздуха в устройство.