ИНЕРЦИОННЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F02M35/22 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в системах воздухоочистки двигателей, преимущественно сельскохозяйственных и транспортных машин.

Известен широко используемый на современных зерноуборочных комбайнах воздухозаборник-воздухоочиститель для двигателей внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрическим вращающимся перфорированным экраном (решеткой), снабженный воздушной турбиной, установленной в воздухоотводящем патрубке (1).

Недостатком известного воздухозаборника-воздухоочистителя является неспособность отделять или задерживать частицы пыли, которые по размерам меньше отверстий в перфорированном экране.

Этот недостаток устранен на современных комбайнах путем последовательного соединения воздухозаборника-воздухоочистителя с моноциклоном, содержащим направляющий кожух, последовательно по ходу потока установленные закручиватель потока, пылесборник и отражатель пыли (2).

Однако, в этом случае конструкция элементов воздухоочистителя получилась громоздкой и сложной, что также связано с трудностями размещения известной системы на двигателе или его капоте в условиях ограниченного конструктивного пространства.

Целью изобретения является повышение компактности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что элементы моноциклона выполнены коаксиальными по отношению к перфорированному экрану воздухозаборника и размещены в его полости.

Достижению поставленной цели способствует повышение направляющего кожуха в виде усеченного конуса, прикрепленного большим основанием к торцовой стенке перфорированного экрана, и наличие на внешней поверхности кожуха со стороны перфорации экрана лопаток для закручивания воздушного потока.

Наиболее полно поставленная цель достигается при выполнении воздуховыводящего патрубка телескопическим, когда на его охватывающей части закреплен пылесборник, а на охватываемой - отражатель пыли.

На чертеже схематически изображен предлагаемый инерционный воздухоочиститель.

Воздухоочиститель содержит выполненный в виде тела вращения перфорированный экран-воздухосборник 1 (в дальнейшем - экран) с торцовой стенкой 2, воздушную турбину 3, размещенную в воздухоотводящем патрубке 4, направляющий кожух 5 и пылесборник 6.

Перфорированный экран 1 связан с воздушной турбиной 3 с помощью консольной оси 7, жестко закрепленной на его торцовой стенке 2.

Направляющий кожух 5 выполнен в виде усеченного конуса, который большим основанием 8 закреплен на торцовой стенке 2 коаксиально экрану 1, а меньшим основанием обращен в сторону пылесборника 6.

Со стороны перфорированного экрана 1 на поверхности направляющего кожуха 5 закреплены лопатки 9 для закручивания воздушного потока.

Пылесборник 6 выполнен коаксиальным относительно перфорированного экрана 1 и помимо основного назначения - накапливать пыль - выполняет роль второй торцовой стенки перфорированного экрана.

На торцовой стенке пылесборника выполнены пылеотводящие окна 10 и 11, к которым подсоединены патрубки 12 и 13 для удаления пыли.

Воздухоотводящий патрубок 4 выполнен телескопическим, из охватывающей 14 и охватываемой 15 частей. У верхнего торца охватывающей части 14, служащей переходной ступенью к впускному коллектору двигателя (не показаны), закреплен пылесборник 6, а на выступающем конце охватываемой части 15 закреплен отражатель пыли 16 и крестовина 17 с подшипниковым узлом 18, в котором размещена консольная ось 7 перфорированного экрана 1.

Таким образом, размещение элементов моноциклона в полости перфорированного экрана-воздухосборника обеспечивает высокую компактность агрегата в целом и простоту его монтажа в ограниченном конструктивном пространстве.

При работе двигателя (не показан) засасывающий воздух поступает через отверстия перфорированного экрана-воздухосборника 1, по направляющему кожуху 5 опускается вниз, у его нижнего конца разворачивается и через кольцевое окно 19 между торцом направляющего кожуха и отражателем 16 пыли поступать вовнутрь этого кожуха и далее через воздухоотводящий патрубок 4 поступает во впускной коллектор двигателя (не показаны). При проходе по воздухоотводящему патрубку воздушный поток вращает турбину 3 и связанные с ней перфорированный экран 1 с направляющим кожухом 5. Вращающийся кожух за счет сил трения и вращения лопаток 9 раскручивает воздушный поток, что приводит к перераспределению частиц пыли за счет образуемых при закручивании потока центробежных сил, направленных в сторону перфорированного экрана, и отделению этой пыли от воздушного потока при развороте последнего на входе в кольцевое окно 19.

Отделившаяся пыль оседает в пылесборнике 6. Ее завихрению и подъему вдоль телескопического патрубка препятствует отражатель 10. Удаление пыли из пылесборника может осуществляться несколькими приемами, например, путем непрерывного отсоса с помощью подключения его к эжекторной системе двигателя (не показаны), или периодически с помощью выбросных клапанов (не показаны), устанавливаемых на патрубках 13 и 14.

Инородные тела, размеры которых больше отверстий в перфорированном экране-воздухозаборнике 1, сбрасываются с экрана центробежной силой, возникающей в результате вращения последнего. Наиболее интенсивно и полно удаление частиц с экрана происходит в зоне щитка-затенителя 20, закрепленного на торце отбортовки пылесборника 6 и нейтрализующего силы притяжения частиц к перфорированному экрану за счет перекрытия воздушного потока в этой зоне.

В результате в предложенном воздухоочистителе имеет место двойная очистка поступающего в двигатель воздуха: отделение крупных и волокнистых частиц на поверхности экрана-воздухозаборника и отделение мелких частиц типа пыли в его полости с помощью элементов моноциклона. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1040207, кл. F 02 M 35/022, опубл. 1983.

2. Журнал "Тракторы и сельскохозяйственные машины" N 8, 1988, с. 5, рис. 1.

Использование: машиностроение, а именно воздухоочистители для двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: воздухоочиститель содержит перфорированный экран-воздухозаборник 1 с торцевой стенкой 2, воздушную турбину 3, размещенную в воздухоотводящем патрубке 4, направляющий кожух 5 и пылесборник 6. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ИНЕРЦИОННЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий воздухозаборный перфорированный экран, выполненный в виде полого тела вращения с торцевой крышкой, воздушную турбину, установленную в воздухоотводящем патрубке, и моноциклон, включающий направляющий кожух с крыльчаткой и пылесборник с отражателем пыли, отличающийся тем, что, с целью повышения компактности и упрощения конструкции, элементы моноциклона установлены коаксиально в полости воздухозаборного перфорированного экрана. 2. Воздухоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что направляющий кожух выполнен в виде усеченного конуса, большим своим основанием закрепленного на торцевой крышке. 3. Воздухоочиститель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что крыльчатка установлена на поверхности направляющего кожуха со стороны перфорированного экрана. 4. Воздухоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что воздухоотводящий патрубок выполнен телескопическим, а пылесборник и отражатель пыли установлены на его внешней поверхности.