ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, в частности к воздухоочистителям для двигателей внутреннего сгорания.
7
Известен воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, секцию тонкой очистки с блоками тонкой очистки, каждый из которых выполнен в виде стакана с надетой на нею кассетой, камеру очищенного воздуха, образованную с помощью двух перегородок и размещенную внутри корпуса, при этом воздухоочиститель снабжен перфорированными экранами, а выходные отверстия блоков тонкой очистки направлены навстречу друг другу (патент на полезную модель RU №49914, МПК F02M 35/02, опубликовано 10.12.2005).
7
Известен воздухоочиститель мультициклонный для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, отводящий патрубок, пылесборный бункер, сепарационные элементы, включающие циклонные трубки, завихрители потока с трубками отвода очищенного воздуха, при этом корпус выполнен прямоугольной формы, одна из его торцовых сторон выполнена с возможностью забора воздуха, а верхнее и нижнее основания выполнены с отверстиями, в которых установлены трубки отвода очищенного воздуха и циклонные трубки, отводящий патрубок закреплен на крышке, которая установлена на верхнем основании, образуя полость для очищенного воздуха (патент на полезную модель RU №28738, МПК F02M 35/02, опубликовано 10.04.2003).
Известен воздухоочиститель мультициклонный для двигателя внутреннего сгорания, содержащий параллельно расположенные перегородки, в одну из которых установлены трубки отвода очищенного воздуха с завихрителями потока, и которая закрыта воздухопроводом, сообщающимся с впускной системой двигателя через отводящий патрубок, а в другую установлены циклонные трубки, и которая закрывается крышкой, образуя с перегородкой пылесборный бункер, при этом корпус образуется соединением по оси отводящего патрубка двух одинаковых деталей полукорпусов, в которых выполнены вертикально расположенные перегородки с отверстиями и в которые установлены трубки отвода очищенного воздуха с завихрителями потока, и стенки полукорпуса при соединении образуют с перегородками отводящий воздухопровод, заканчивающийся отводящим патрубком, а с торце в полукорпуса закрыты крышками, между которыми и полукорнусами зажаты перегородки с отверстиями, в которые установлены циклонные трубки, и крышки с перегородками образуют пылесборные бункеры, а между перегородками на стенках полукорпусов выполнены окна для входа воздуха (патент на полезную модель RU №116913, МПК F02M 35/02 (2006.01), опубликовано 10.06.2012).
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является воздухоочиститель для ДВС, имеющий корпус, состоящий из трех частей, средней, где установлены сепарационные элементы, включающие циклонные трубки и завихрители потока с трубками отвода очищенного воздуха, одна из торцевых стенок которой выполнена с возможностью подвода воздуха, а ее верхнее и нижнее основания имеют отверстия с установленными в них соответственно трубками отвода очищенного воздуха и циклонными трубками, связывающими среднюю часть с верхней частью, образующей полость для очищенного воздуха и имеющей отводящий патрубок, и нижней-пылесборным бункером, снабженным ниппельным клапаном, воздухоочиститель снабжен размещенным в верхней части корпуса фильтрующим элементом, установленным с натягом по внутреннему диаметру на выступающий вовнутрь корпуса конец отводящего патрубка и зафиксированным от осевого перемещения противоположной торцевой стенкой корпуса, при этом торцевая стенка с отводящим патрубком закреплена на корпусе с возможностью отсоединения (патент на полезную модель RU №124323, МПК F02M 35/02 (2006.01), опубликовано 20.01.2013).
Известные решения в большинстве случаев не обеспечивают достаточную очистку воздуха из-за повышенного гидравлического сопротивления и неравномерности распределения воздушного потока.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности очистки воздуха от примесей.
Поставленная задача решается тем, что в воздухоочистителе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с сепарационными элементами-циклонами, расположенными в шахматном порядке, включающими циклонные трубки и завихрители потока с трубками отвода очищенного воздуха, одна из стенок которого выполнена с отверстием подвода воздуха, отводящий патрубок, пылесборный бункер, снабженный двумя ниппельными клапанами, фильтрующий элемент воздушного фильтра, установленный с натягом по внутреннему диаметру на выступающий вовнутрь корпуса конец отводящего патрубка, зафиксированный от осевого перемещения, в корпусе так же установлены параллельно друг другу трубные доски, в которых герметично установлены циклоны, при этом между трубными досками расположены перегородки, циклоны расположены горизонтально по две группы с образованием между ними канала-галереи для прохождения и распределения равномерного потока, пылесборный бункер, установленный на трубной доске со стороны циклонных трубок, снабжен направляющими, выполненными с наклоном в сторону ниппельных клапанов и закрепленными с одной стороны к бункеру, а с другой стороны - к ребру жесткости, установленному в его центральной части, кроме того, установлен воздухозаборник, имеющий защитную решетку с крышкой. В частном случае исполнения фильтрующий элемент воздушного фильтра и циклоны расположены между собой под прямым углом, а в нижней части корпуса воздухоочистителя выполнено сливное отверстие для слива воды и высыпания пыли.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что в корпусе воздухоочистителя установлены параллельно друг другу трубные доски, в которых герметично установлены циклоны, при этом между трубными досками расположены перегородки, циклоны расположены горизонтально по две группы с образованием между ними канала-галереи для прохождения и распределения равномерного потока, пылесборный бункер, установленный на трубной доске со стороны циклонных трубок, снабжен направляющими, выполненными с наклоном в сторону ниппельных клапанов и закрепленными с одной стороны к бункеру, а с другой стороны - к ребру жесткости, установленному в его центральной части, кроме того, установлен воздухозаборник, имеющий защитную решетку с крышкой, позволяет повысить эффективность очистки воздуха от примесей.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, продольный разрез;
фиг. 2 - то же, поперечный разрез;
фиг. 3 - то же, вид сбоку;
фиг. 4 - то же, общий вид в изометрии.
Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, внутри которого расположены параллельно друг другу трубные доски 2, в которых герметично установлены сепарационные элементы-циклопы 3, включающие в себя циклонные трубки 4 и завихрители потока 5 с трубками отвода 6 очищенного воздуха. Между трубными досками 2 расположены перегородки 7 для обеспечения жесткости конструкции. Перегородки 7 одновременно выполняют функцию разделения воздуха по отсекам 8 воздухоочистителя с целью равномерной нагрузки на все циклоны 3. При монтаже воздухоочистителя и дальнейшей его эксплуатации расположение осей циклонов 3 - горизонтальное. В организованных отсеках 8 воздухоочистителя циклоны 3 расположены в шахматном порядке двумя группами так, чтобы между ними образовался канал-галерея 9 для прохождения и последующего максимально равномерного распределения потока воздуха между циклонами 3, при этом на входе в отсек 8 расположение циклонов в группах клиновидное для придания потоку в свою очередь клинообразной формы с целью уменьшения сопротивления при прохождении потока по каналу-галерее 9. Со стороны циклонной трубки 4 на трубную доску 2 герметично установлен пылесборный бункер 10 для сбора и удаления отделенных частиц, который имеет два ниппельных клапана 11, расположенных на патрубках 12 пылесборного бункера 10. Пылесборный бункер 10 снабжен ребром жесткости 13 и наклонными направляющими 14. выполненными с наклоном в сторону ниппельных клапанов 11. Направляющие 14 закреплены с одной стороны к бункеру 10, а с другой стороны - к ребру жесткости 13, установленному в его центральной части. Со стороны трубок отвода 6 очищенного воздуха на трубную доску 2 герметично установлен воздушный фильтр 15 для сбора очищенного воздуха с фильтрующим элементом 16. Расположение оси фильтрующего элемента 16, как и циклонов 3 - горизонтальное, а между собой они расположены под прямым утлом. Воздушный фильтр 15 содержит отводящий патрубок 17 для отвода очищенного воздуха в трубопровод. Фильтрующий элемент 16 воздушного фильтра 15 установлен с натягом по внутреннему диаметру на выступающий вовнутрь корпуса 1 конец отводящего патрубка 17 и зафиксирован от осевого перемещения крышкой 18, закрепленной к воздушному фильтру 15 защелкивающимся зажимом 19.
Для защиты от прямого попадания осадков в виде дождя летом и снега зимой внутрь воздухоочистителя между трубными досками 2, в верхней его части, предусмотрена защитная крышка 20 вместе с решеткой 21, представляющие собой воздухозаборник 22. Решетка 21 предназначена для исключения попадания посторонних предметов с потоком воздуха внутрь воздухоочистителя через входное отверстие 23, служащее для подвода воздуха. Для слива воды и высыпания пыли, попавших внутрь корпуса 1 воздухоочистителя, в нижней части корпуса 1 имеется сливное отверстие 24. Воздухоочиститель работает следующим образом.
При работе двигателя запыленный воздух затягивается через входное отверстие 23 с решеткой 21, затем он для предварительной очистки направляется и распределяется по отсекам 8 воздухоочистителя для двигателя внутреннего сгорания. В пространстве между перегородками 7 поток проходит по каналу-галерее 9 и равномерно распределяется между циклонами 3. Затем поток поступает к завихрителям потока 5 и получает вращательное винтовое движение в циклонных трубках 4. За счет действия центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам и сгоняются в бункер 10. Далее поток воздуха из центральной зоны, поворачиваясь на 180°, поступает в трубки отвода 6 очищенного воздуха. При этом при повороте потока происходит также дополнительная очистка воздуха от примесей. Из трубок отвода 6, очищенный воздух поступает для последующей доочистки в корпус воздушного фильтра 15, затем проходит сквозь фильтрующий элемент 16 и направляется далее по трубопроводу в двигатель. При работе двигателя за счет разрежения в пылесборном бункере 10 ниппельные клапаны 11 находятся в закрытом состоянии и в них собираются отсепарированные частицы. При останове двигателя ниппельные клапаны 11 открываются, и отсепарированные частицы высыпаются наружу, так происходит автоматическая очистка пылесборного бункера 10.
Конструкция данного технического решения позволяет обеспечить равномерное распределение поступающего воздуха для очистки к каждому циклону воздухоочистителя для двигателя внутреннего сгорания, тем самым равномерно нагружая каждый из них.
Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания по заявляемому техническому решению имеет достаточно высокую степень очистки воздуха от взвешенных в воздухе частиц, за счет увеличения в размере фильтрующего элемента воздушного фильтра, где определенное количество отсеков обеспечивает наименьшее сопротивление при заданном максимальном расходе воздуха, а при увеличении расхода воздуха их количество может быть увеличено при неизменном сопротивлении.
Заявляемое техническое решение позволяет значительно повысить эффективность очистки воздуха от примесей, снизить сопротивление узла очистки воздуха, тем самым улучшить основные показатели двигателя внутреннего сгорания и характеристики транспортного средства в целом, эксплуатировать автомобиль с данным узлом очистки воздуха в условиях повышенной запыленности и увеличить ресурс службы фильтрующего элемента очистки воздуха.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.