СИСТЕМА ПОДАЧИ ВОЗДУХА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Предлагаемая система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания относится к области таких двигателей, применяемых в качестве силовых приводов, в частности, транспортных средств и передвижных компрессорных станций.
Уровень техники.
Известно транспортное средство (Заявка на изобретение РФ №94007735, «Транспортное средство» B60K 13/02, 1996 [3]), в котором имеется воздухозаборник, состоящий из короткой трубы с колпаком и сеткой. При этом ось трубы воздухозаборника расположена по существу симметрично относительно правого и левого лонжеронов рамы, иными словами она по существу расположена в вертикальной плоскости, в которой расположена продольная ось транспортного средства. Недостатком предлагаемого устройства, является избыточное количество элементов воздухозаборника, усложняющее систему питания двигателя и не решающее задачу надежной работы двигателя в различных климатических условиях.
Известна конструкция воздухозаборника, который выполнен в виде воздуховода с одной стороны сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой снабжен входным окном, выведенным в зону забора воздуха (Полезная модель РФ №78734 «Воздухозаборник для двигателя грузового автомобиля» B60K 13/02, 2008 [2]). Недостатком данной полезной модели является то, что устройство не обеспечивает оптимального места забора воздуха относительно окружающего пространства и требует дополнительного технического обслуживания пылесборного бункера.
Известно устройство двигателя внутреннего сгорания транспортного средства (патент на изобретение РФ №2044915 F02M 31/00, 1995 [1]), содержащее систему впуска с воздухоочистителем, подключенным к полости воздухоочистителя приемным патрубком, подсоединенным посредством гибкого патрубка к воздухозаборнику. При этом входной срез воздухозаборника размещен в пространстве моторного отсека, ограниченном радиатором охлаждения и решеткой радиатора, а устройство, исключающее попадание во входной срез воздухозаборника посторонних предметов, выполнено в виде участка воздухопровода, входное окно которого сообщено с забортным пространством. Недостатком данного устройства, которое выбрано в качестве наиболее близкого аналога, является невозможность наладки системы впуска двигателя на различные климатические условия эксплуатации.
Раскрытие полезной модели.
Известно, что работа двигателей внутреннего сгорания в значительной степени зависит от соблюдения определенного диапазона температуры воздуха, подающегося в систему питания двигателя.
Техническая задача полезной модели заключается в организации подачи воздуха к всасывающему фильтру двигателя внутреннего сгорания в зависимости от температурных условий окружающей среды и от времени года, то есть возможность настройки системы на зимний и летний периоды.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение надежной, бесперебойной работы двигателя внутреннего сгорания в любых сезонных и климатических условиях.
Сущность полезной модели состоит в том, что система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания содержит воздухозаборник, размещенный в стенке капота двигателя, по крайней мере один воздуховод и всасывающий воздушный фильтр, размещенные в подкапотном пространстве. При этом выходные отверстия воздуховодов соединены с воздушным фильтром. При этом воздухозаборник в подкапотном пространстве имеет по крайней мере один ниппель, к которому разъемно присоединен входным отверстием один из воздуховодов.
Система предпочтительно содержит фиксатор, закрепленный в подкапотном пространстве двигателя так, чтобы обеспечить возможность фиксации на нем входных отверстий воздуховодов.
Воздуховод предпочтительно выполнен в виде гофрированного гибкого шланга.
Воздуховод может быть выполнен условным диаметром 150 миллиметров.
Воздухозаборник предпочтительно имеет жалюзийные решетки.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показана система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания при ее использовании в летний период.
На фигуре 2 показана система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания при ее использовании в зимний период.
Осуществление полезной модели.
Действие системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания обеспечивается совокупностью нижеперечисленных элементов и узлов, расположенных в подкапотном пространстве двигателя.
Всасывающий воздушный фильтр 1 (фиг. 1) обеспечивает подачу потока воздуха в систему питания двигателя. Воздушный фильтр 1 соединен с выходными отверстиями воздуховодов 2 (отверстия не показаны). Воздуховоды 2 выполнены из гибкого гофрированного шланга условным диаметром, предпочтительно, 150 миллиметров. Входные отверстия воздуховодов 2 разъемно соединены с ниппелями 4. Ниппели 4 закреплены на воздухозаборнике 3. Воздухозаборник 3 установлен в стенке капота 5 двигателя в непосредственном контакте с окружающим атмосферным воздухом. Воздухозаборник 3 имеет снаружи жалюзийные решетки (не показаны) для защиты системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания от грязи, пыли, снега, дождя и воды. Воздухозаборник 3 предпочтительно выполнен из стального уголка 25×25 мм и имеет размеры предпочтительно 600×600 мм. Назначение воздухозаборника 3 заключается в обеспечении подачи воздуха в заявляемую систему из атмосферы (из закапотного пространства).
В подкапотном пространстве 6 двигателя закреплен фиксатор 7, к которому имеется возможность присоединения входных отверстий воздуховодов 2.
Порядок использования системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания.
Известно, что при отрицательных температурах пуск двигателя вызывает затруднения, которые резко увеличиваются с понижением температуры окружающего воздуха. В результате воздействия отрицательных температур ухудшается состав и качество топливовоздушной смеси.
С понижением температуры резко увеличивается величина необходимых минимальных пусковых оборотов двигателя. Именно в связи с этим, системы пуска многих дизельных двигателей тракторов до настоящего времени оснащаются специальными пусковыми бензиновыми двигателями, от которых раскручиваются коленчатые валы дизелей до нужной пусковой частоты вращения.
С целью снижения минимальных пусковых оборотов коленчатого вала и для достижения более быстрого прогрева двигателя используются устройства, которые обеспечивают разогрев воздуха во впускном воздуховоде перед его поступлением в цилиндры двигателя. Это позволяет значительно уменьшить общее время подготовки двигателя к принятию нагрузки.
С другой стороны, сильный нагрев может вызвать нарушения нормальных рабочих зазоров и, как следствие, усиленный износ, заклинивание и поломку деталей, а также снижение мощности двигателя, за счет ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью, самовоспламенения и детонации.
Перед использованием заявленной системы входные отверстия воздуховодов 2 в зависимости от условий окружающей среды подсоединяют:
- к ниппелям 4 для забора воздуха из закапотного пространства;
- или к фиксаторам 7 для забора воздуха из подкапотного пространства.
Для предотвращения перегрева двигателя, например, когда температура окружающего воздуха более 20°C, входные отверстия воздуховодов 2 соединяют с ниппелями 4.
Для предотвращения переохлаждения двигателя, например, когда температура окружающего воздуха ниже -10°C (как правило, в зимний период), то есть гораздо ниже оптимальной температуры работы двигателя внутреннего сгорания, входные отверстия воздуховодов 2 закрепляют на фиксаторах 7.
При работе двигателя внутреннего сгорания воздух в его систему питания подается:
- либо из закапотного пространства через воздухозаборник 3, ниппели 4, воздуховоды 2 и всасывающий воздушный фильтр 1;
- либо из подкапотного пространства через воздуховоды 2 и всасывающий воздушный фильтр 1.
Таким образом, учитывая вышесказанное, технический результат полезной модели, заключающийся в «обеспечении надежной работы дизельного привода в любых сезонных и климатических условиях», достигается тем, что система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания содержит воздухозаборник, размещенный в стенке капота двигателя, по крайней мере один воздуховод и всасывающий воздушный фильтр, размещенные в подкапотном пространстве. Выходные отверстия воздуховодов соединены с воздушным фильтром. Воздухозаборник в подкапотном пространстве имеет по крайней мере один ниппель, к которому разъемно присоединен входным отверстием один из воздуховодов.
В летнее время забор воздуха обеспечивается воздухозаборником из атмосферы снаружи капота двигателя внутреннего сгорания. В зимний период забор воздуха обеспечивается из подкапотного пространства. Этим достигается более быстрый пусковой прогрев двигателя и его надежная бесперебойная работа в процессе эксплуатации.
На предприятии-заявителе был изготовлен опытный образец системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания, испытания которого подтвердили достижение заявленного технического результата.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. 2044915 Описание изобретения к патенту «Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства» F02M 31/00, 1995;
2. 78734 Полезная модель «Воздухозаборник для двигателя грузового автомобиля» B60K 13/02, 2008;
3. 94007735 Заявка на изобретение «Транспортное средство» B60K 13/02, 1996;
4. Соединение ниппельное безфланцевое воздуховодов круглых http://www.pvkspb.m/vozdkruglye/vozdkrconnect.html.