ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ МУЛЬТИЦИКЛОННЫЙ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к системам очистки воздуха транспортного двигателя внутреннего сгорания, а именно к ее элементам предварительной очистки воздуха. Данное устройство может быть использовано в других технических системах, требующих выполнение такой функции.
Известен воздухоочиститель мультициклонный, содержащий корпус, сепарационные элементы, лопаточные завихрители потока, отводящий патрубок, пылесборный бункер, при этом корпус выполнен составным, изготовленным из двух одинаковых полуформ, состоящих из двух параллельных одинаковых поверхностей и соединяющей их боковой поверхности и соединенных с помощью шурупов, входные отверстия расположены рядами, образующими по два прямоугольника, размещенных симметрично вверху в каждой из полуформ, лопаточные завихрители потока размещены горизонтальными рядами и закреплены на двух установочных панелях, каждая из которых размещена в полуформе корпуса параллельно его боковой поверхности, при этом каждый из лопаточных завихрителей выполнен в виде циклонной трубки, выполненной в виде усеченного конуса, в которую помещен усеченный конус с жесткими лопатками, внизу в центре корпуса размещен патрубок для отвода очищенного воздуха, боковые поверхности каждой из полуформ корпуса выполнены суженными внизу, образуя пылесборный бункер, причем в каждый пылесборный бункер вставлен автоматический пылесборный клапан (патент RU №127825 U1, МПК F02M 35/02 (2006.01), опубл. 10.06.2012).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является 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 торцев полукорпуса закрыты крышками, между которыми и полукорпусами 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 RU №116913 U1, МПК F02M 35/02 (2006.01), опубл. 10.06.2012).
Существующие конструкции элементов предварительной очистки воздуха имеют недостатки, связанные не только с увеличением местного сопротивления самого устройства, но и со снижением эффективности очистки воздуха. Увеличение сопротивления от устройства влияет на снижение показателей двигателя внутреннего сгорания и, как следствие, на ухудшение характеристик транспортного средства.
Была поставлена задача - повысить эффективность работы элемента предварительной очистки воздуха путем создания оригинального конструктивного решения.
Поставленная задача решается тем, что в воздухоочистителе мультициклонном для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус, в котором размещены перегородки, трубные доски с установленными в них циклонами, воздухозаборник, отводящий воздухоотвод, заканчивающийся выходным патрубком, пылесборный бункер, снабженный ниппельными клапанами, перегородки в корпусе установлены параллельно осям циклонов с образованием отсеков, циклоны размещены в отсеках в шахматном порядке двумя группами, при этом пылесборный бункер 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. В частном случае исполнения группы циклонов в отсеках образуют канал-галерею, а на входе в отсеки - воздушный клин.
Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - воздухоочиститель мультициклонный для двигателя внутреннего сгорания, продольный разрез вдоль осей циклонов;
фиг. 2 - то же, разрез поперек осей циклонов.
Воздухоочиститель содержит корпус 1 с двумя трубными досками 2, между которыми установлены герметично в соединении с трубными досками 2 циклоны 3, состоящие в свою очередь из осевого завихрителя 4 потока, циклонной трубки 5 и трубки 6 отвода очищенного воздуха. Для обеспечения жесткости конструкции, образующейся трубными досками 2, циклонами 3 и корпусом 1, между трубными досками 2 предусмотрены перегородки 7. Перегородки 7, установленные в корпусе параллельно осям циклонов 3, одновременно выполняют функцию разделения воздуха по отсекам 8 воздухоочистителя с целью равномерной нагрузки на все циклоны. 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 образовывалась канал-галерея 9 для прохождения и последующего максимально равномерного распределения потока между циклонами 3, при этом на входе в отсек расположение циклонов в группах клиновидное для придания потоку в свою очередь клинообразной формы с целью уменьшения сопротивления при прохождении потока по канал-галерее 9. Со стороны циклонной трубки 5 на трубную доску 2 герметично устанавливается пылесборный бункер 10 для сбора и удаления отделенных частиц, который имеет ребро 11 жесткости и наклонные направляющие 12 для перемещения отделенных частиц к ниппельным клапанам 13, располагающимся на патрубках 14 бункера 10. Направляющие 12 закреплены с одной стороны к бункеру 10, а с другой стороны - к ребру 11, установленному в его центральной части. Со стороны трубок 6 отвода очищенного воздуха на трубную доску 2 герметично устанавливается для сбора очищенного воздуха отводящий воздухоотвод 15, имеющий для жесткости конструкции оребрение и выходной патрубок 16 для отвода очищенного воздуха в воздушный фильтр системы очистки воздуха. 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 17 вместе с решеткой 18, представляющие собой воздухозаборник 19. Решетка 18 предназначена для исключения попадания посторонних предметов с потоком в воздухоочиститель через входное окно 20. Для слива воды и высыпания пыли, попавших внутрь воздухоочистителя, в нижней части его корпуса имеются сливные отверстия 21.
Воздухоочиститель работает следующим образом.
При работе двигателя запыленный воздух затягивается через входное окно 20 с решеткой 18, затем распределяется по отсекам 8 воздухоочистителя. В пространстве между перегородками 7 поток проходит по каналу-галерее 9 и равномерно распределяется между циклонами 3. Затем поток поступает к завихрителям потока 4 и получает вращательное винтовое движение в циклоннных трубках 5. За счет действия центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам и сгоняются в пылесборный бункер 10. Далее поток воздуха из центральной зоны, поворачиваясь на 180°, поступает в трубки отвода очищенного воздуха 6. При этом при повороте потока происходит также дополнительная очистка воздуха от примесей. Из трубок 6 очищенный воздух поступает в воздухоотвод 15 и далее к воздушному фильтру. При работе двигателя за счет разрежения в бункере 10 ниппельные клапаны 13 находятся в закрытом состоянии и в них собираются отсепарированные частицы. При останове двигателя ниппельные клапаны 13 открываются, и отсепарированные частицы высыпаются наружу, так происходит автоматическая очистка бункера 10.
Воздухоочиститель по заявляемому техническому решению имеет достаточно высокую степень очистки воздуха от взвешенных в воздухе частиц, по конструкции простой, на автомобиле может компоноваться, например, на задней стенке кабины автомобиля. Конструкция воздухоочистителя построена таким образом, что количество его отсеков обеспечивает приемлемое сопротивление при заданном максимальном расходе воздуха, при повышении данного расхода количество отсеков может быть увеличено для условия неизменности сопротивления.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность работы, снизить сопротивление воздухоочистителя, улучшить основные показатели двигателя внутреннего сгорания и характеристики транспортного средства в целом, эксплуатировать автомобиль с данным воздухоочистителем в условиях повышенной запыленности, увеличить ресурс и межсервисный интервал по смене основного фильтроэлемента системы очистки воздуха автомобиля.
Техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.