ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК F02M31/00 F02B29/00 F02M35/00 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам, обеспечивающим подвод воздуха в камеры сгорания двигателя.

Известен двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, содержащий воздухоочиститель, внутри которого установлен фильтрующий элемент. К корпусу воздухоочистителя подключена термостатированная система воздухоподводящих патрубков, входные срезы которых размещены внутри моторного отсека [1]
Однако двигатель с такой системой впуска не обеспечивает качественного регулирования температуры впускаемого в двигатель воздуха из-за повышенного температурного климата в пространстве моторного отсека, что в конкретном случае усугубляется поперечным размещением двигателя и в результате этого недостаточно эффективной вентиляцией моторного отсека свежим заборным воздухом. В конечном итоге это обстоятельство отрицательно сказывается на мощностных показателях двигателя из-за ухудшения массового наполнения его цилиндров.

Известен двигатель внутреннего сгорания транспортного средства [2] в котором в отличие от описанной выше системы впуска заборник холодного воздуха выведен из пространства моторного отсека. Однако в этом двигателе через заборник холодного воздуха в полость воздухоочистителя попадают вода, снег, насекомые и другие находящиеся в воздухе предметы, что крайне нежелательно, поскольку сокращается ресурс фильтрующего элемента. Особенно нежелательно попадание на фильтрующий элемент воды, поскольку он подвержен значительным вибрациям со стороны двигателя. Намокший материал фильтрующего элемента под воздействием вибраций разрушается. В это время в цилиндры двигателя попадает неочищенный воздух, что может привести к потере работоспособности двигателя.

В двигателе [3] имеется специальный воздухозаборник с лабиринтом, встроенным в воздухоочиститель, который расположен между радиатором охлаждения двигателя и декоративной облицовкой радиатора.

Однако система впуска этого двигателя обладает повышенным сопротивлением при прохождении воздуха через радиатор охлаждения, поскольку воздухоочиститель и воздухозаборник располагаются перед радиатором, что ухудшает теплосъем с радиатора. Другим недостатком является уменьшение надежности воздухоочистителя, имеющего длинный и сложный подвод очищенного воздуха к двигателю, не гарантирующий от пропуска пыли в двигатель через многочисленные соединения воздухоподводящего тракта.

В качестве прототипа выбран двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, содержащий систему впуска с воздухоочистителем, подключенным к полости воздухоочистителя приемным патрубком, подсоединенным посредством гибкого патрубка к воздухозаборнику, устройством, исключающим попадание во входной срез приемного патрубка посторонних предметов, радиатор охлаждения с решеткой, причем в полости воздухоочистителя установлен фильтрующий элемент, а входной срез размещен в пространстве моторного отсека, упомянутое устройство выполнено в виде калиброванных отверстий, выполненных на внешнем радиусе дуги изогнутой части воздухозаборника. Названные отверстия могут быть снабжены дефлекторами, размещенными с наружной или внутренней стороны воздухозаборника [4]
При размещении дефлекторов внутри воздухозаборника повышаются гидросопротивления впускного тракта, кроме того, на определенных режимах дефлекторы могут являться источником высокочастотного свиста. При определенных условиях устройство, исключающее попадание в воздухоочиститель посторонних предметов, работает с малой эффективностью, например, при незначительной частоте вращения вала двигателя, а в общем случае, когда скорость воздушного потока в тракте впуска невелика.

Цель изобретения повышение эффективности двигателя в работе и его устройства, исключающего попадание в корпус воздухоочистителя посторонних частиц и влаги, и увеличение тем самым ресурса фильтрующего элемента воздухоочистителя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания транспортного средства, содержащем систему впуска с воздухоочистителем, подключенным к полости воздухоочистителя приемным патрубком, подсоединенным посредством гибкого патрубка к воздухозаборнику, устройством, исключающим попадание во входной сред воздухозаборника посторонних предметов, радиатор охлаждения с решеткой, причем в полости воздухоочистителя установлен фильтрующий элемент, а входной срез воздухозаборника размещен в пространстве моторного отсека, ограниченном радиатором охлаждения и решеткой радиатора, названное устройство выполнено в виде участка воздухопровода, входное окно которого сообщено с забортным пространством транспортного средства, а выходное окно размещено под воздухозаборником, в пространстве, ограниченном радиатором охлаждения и решеткой радиатора, при этом проекция на горизонтальную плоскость воздухозаборника и названного устройства по меньшей мере частично перекрывают друг друга. При этом названное устройство (участок воздуховода) может быть смонтировано на решетке радиатора.

При таком конструктивном исполнении за счет того, что входной срез воздухозаборника перекрыт участком воздухопровода в направлении движения потока заборного воздуха, посторонние предметы не имеют возможности попасть во входной срез воздухозаборника и далее в корпус воздухоочистителя.

На фиг. 1 показан моторный отсек автомобиля, продольное сечение; на фиг. 2 то же, вид сверху (капот условно снят).

Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства содержит воздухоочиститель 1, внутри которого размещен фильтрующий элемент (не показан), подключенный к полости воздухоочистителя приемный патрубок 2, подсоединенный посредством гибкого патрубка 3 к воздухозаборнику 4, входной срез 5 которого размещен в пространстве моторного отсека, ограниченном радиатором охлаждения 6 и решеткой 7 радиатора, устройство 8, исключающее попадание во входной сред 5 воздухозабоника 4 посторонних предметов 9, например насекомых, капель воды, сыпучих частиц (песчинок) и пр. Устройство 8 выполнено в виде участка воздухопровода, входное окно 10 которого сообщено с забортным пространством транспортного средства, а выходное окно 11 размещено под воздухозаборником 4 и его срезом 5, в пространстве, ограниченном радиатором 6 охлаждения и решеткой 7 радиатора, при этом (фиг. 2) проекции на горизонтальную плоскость воздухозаборника 4 и устройства 8 частично перекрывают друг друга.

На фиг. 1 и 2 показан вариант, когда устройство 8 в виде участка воздухопровода выполнено за одно целое с решеткой 7 радиатора.

Дополнительно на фиг. 1 и 2 показаны остов 12 двигателя внутреннего сгорания с впускной трубой 13, бампер 14 и канал 15 подвода воздуха в мотоотсек, закрытый капотом 16.

Двигатель работает следующим образом.

Окружающий транспортное средство воздух, содержащий посторонние предметы 9, например капли воды, насекомые и пр. по участку воздухопровода 8, через соответствующие окна 10 и 11, поступает в пространство моторного отсека между pешеткой 7 радиатора и радиатором 6 охлаждения, где разделяется на два потока: часть воздуха через радиатор 6 охлаждения поступает в моторный отсек, другая часть воздуха поступает через воздухозаборник 4 и патрубки 3 и 2 в воздухоочиститель 1 и далее по трубе 13 в цилиндры двигателя. При этом поток воздуха, поступающий в воздухоочиститель 1, проходя лабиринт, образованный выходным окном 11 воздухопровода 8 и срезом 5 воздухозаборника 4, резко изменяет направление. В результате поворота потока посторонние предметы 9, имеющие в сравнении с воздухом больший удельный вес, под действием инерционных, центробежных сил и сил гравитации выпадают из потока воздуха, поступающего в воздухоочиститель, и увлекаются потоком воздуха, проходящего через радиатор 6 охлаждения.

Таким образом осуществляется предварительная очистка воздуха, поступающего в двигатель, от посторонних предметов 9, что повышает ресурс двигателя за счет снижения абразивного износа. При этом также увеличивается ресурс воздухоочистителя и соответственно снижается трудоемкость технического обслуживания.

Использование: двигателестроение, преимущественно автомобильные двигатели. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания транспортного средства содержит воздухоочиститель 1, внутри которого размещен фильтрующий элемент, и подключенную к воздухоочистителю систему патрубков 2 из 4 входной срез 5 воздухозаборника 4 размещен между радиатором 6 охлаждения и решеткой 7 радиатора. Устройство 8 исключает попадание в срез 5 посторонних предметов 9: воды, насекомых и прочее, и выполнено в виде участка воздухопровода, входное окно 10 которого сообщено с забортным пространством транспортного средства, а выходное окно 11 размещено под воздухозаборником 4, в пространстве, ограниченном радиатором охлаждения 6 и решеткой радиатора 7, при этом проекции на горизонтальную плоскость воздухозаборника 4 и устройства 8 по меньшей мере частично перекрывают друг друга. Воздухопровод 8 может выполняться за одно целое с решеткой 7 радиатора. 1 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий систему впуска с воздухоочистителем, подключенным к полости воздухоочистителя приемным патрубком, подсоединенным посредством гибкого патрубка к воздухозаборнику, устройством, исключающим попадание во входной срез воздухозаборника посторонних предметов, радиатор охлаждения с решеткой, причем в полости воздухоочистителя установлен фильтрующий элемент, а входной срез воздухозаборника размещен в пространстве моторного отсека, ограниченном радиатором охлаждения и решеткой радиатора, отличающийся тем, что устройство, исключающее попадание во входной срез воздухозаборника посторонних предметов, выполнено в виде участка воздухопровода, входное окно которого сообщено с забортным пространством, а выходное окно размещено под воздухозаборником в пространстве, ограниченном радиатором охлаждения и решеткой радиатора, причем проекции на горизонтальную плоскость воздухозаборника и устройства, исключающего попадание во входной срез воздухозаборника посторонних предметов, по меньшей мере частично перекрывают друг друга. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что устройство, исключающее попадание посторонних предметов во входной срез воздухозаборника, смонтировано на решетке радиатора.