ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1996 года по МПК F02M35/02 

Изобретение относится к устройствам для обработки воздуха, в частности к системам питания двигателей внутреннего сгорания.

Известен воздухоочиститель, содержащий корпус с днищем нижней частью, образующей масляную ванну, и с впускными окнами, крышку с козырьком, выходной патрубок, выступ, выполненный на днище корпуса и расположенный напротив выходного патрубка соосно с последним, причем торцевая кромка выступа расположена выше уровня масла в ванне, а диаметр выступа больше диаметра выходного патрубка (авт.св. СССР N 1686213, кл. F 02 M 35/02, 1991).

Недостаток известного воздухоочистителя заключается в том, что при наклонах автомобиля скорость воздуха при прохождении его в корпусе воздухоочистителя чрезмерно увеличивается и может произойти разбрызгивание и выброс масла в выходной патрубок и далее к цилиндрам двигателя, что приведет к ухудшению эксплуатационных качеств.

Задача изобретения заключается в улучшении эксплуатационных качеств.

Поставленная задача может быть решена двумя вариантами выполнения воздухоочистителя. По первому варианту выполнения поставленная задача решается тем, что воздухоочиститель содержит корпус с днищем с нижней частью, образующей масляную ванну, и с впускными окнами, крышку с козырьком, выходной патрубок, выступ, выполненный на днище корпуса и расположенный напротив выходного патрубка соосно с последним, причем торцевая кромка выступа расположена выше ровня масла в ванне, а диаметр выступа больше диаметра выходного патрубка, причем воздухоочиститель снабжен зонтом, установленным внутри корпуса с зазором между основанием зонта и уровнем масла, зонт обращен выпуклой частью к крышке, диаметр основания зонта больше диаметра выступа и меньше внутреннего диаметра корпуса, торцевая поверхность выступа выполнена плоской и расположена с зазором по отношению к нижнему срезу выходного патрубка, а в боковой стенке корпуса на уровне масла расположен сообщенный с масляной ванной карман.

Во втором варианте выполнения поставленная задача решается тем, что воздухоочиститель содержит корпус с днищем, с нижней частью и с впускными окнами, крышку с козырьком, выходной патрубок, выступ, выполненный на днище корпуса и расположенный напротив выходного патрубка соосно с последним, диаметр выступа больше диаметра выходного патрубка, причем воздухоочиститель снабжен зонтом, установленным внутри корпуса на выходном патрубке и обращенным выпуклой частью к крышке, диаметр основания зонта больше диаметра выступа и меньше внутреннего диаметра корпуса, торцевая поверхность выступа выполнена плоской и расположена на одном уровне с плоскостью основания зонта, а в нижней части корпуса между его днищем и основанием зонта размещен фильтрующий элемент с вертикальным расположением волокон.

На фиг.1 показан первый вариант выполнения воздухоочистителя; на фиг.2 - второй вариант выполнения воздухоочистителя.

Воздухоочиститель содержит корпус 1 с впускными окнами 2, выходным патрубком 3, масляную ванну 4, крышку 5 с козырьком 6. На выходном патрубке 3 в корпусе 1 выше нижнего среза 7 патрубка 3 расположен зонт 8 с образованием зазора 9 между уровнем масла 10 в масляной ванне 4 и кромкой 11 основания зонта 8. Проходная площадь зазора 9 должна быть не менее 4 5 площадей проходного сечения выходного патрубка 3.

На днище 12 корпуса 1 против выходного патрубка 3 по общей оси симметрии расположен выступ 13 выше уровня 10 масла.

Площадь зазора 14 между плоскостью нижнего среза 7 выходного патрубка 3 и плоскостью торцевой плоской поверхностью 15 выступа 13 должна составлять 2,0 площади проходного сечения выходного патрубка 3.

Так как выступ 13 защищает масло в масляной ванне 4 от прямого действия разрежения воздуха, образующегося у нижнего среза 7 выходного патрубка 3 во время работы двигателя, то его можно назвать пневмозащитным выступом 13. Площадь торцевой поверхности 15 выступа 13 составляет не менее 2,0 площади проходного сечения выходного патрубка 3.

Проходная площадь зазора 16 между боковой стороной зонта 8 и кромкой торцевой поверхности 15 выступа 13 составляет не менее 5,0 площадей проходного сечения выходного патрубка 3.

Проходная площадь зазора между нижней кромкой 11 основания зонта 8 и выходным патрубком 3 или линией проекции его боковой стенки на горизонтальную плоскость составляет тогда не менее 6,0 площадей проходного сечения выходного патрубка 3.

Расстояние от уровня масла до торцевой поверхности 15 выступа 13 должно быть равно расстоянию от торцевой поверхности 15 выступа 13 до плоскости нижнего среза 7 выходного патрубка 3.

Проходная площадь зазора 17 между боковой стенкой 18 корпуса 1 и нижней кромкой зонта 8 должна составлять 4 5 площади проходного сечения выходного патрубка 3.

Боковая стенка 18 корпуса воздухоочистителя крепится к боковой стенке масляной ванны 4 с помощью стяжных замков 19.

Зонт 8 может быть сферической формы или может быть выполнен в форме усеченного конуса с углом, равным 45^o, между нижним основанием и образующей. Верхнее основание зонта должно быть ниже нижней кромки впускных окон 2 не менее 10 см.

Корпус 1 воздухоочистителя выполнен цилиндрической формы.

Все детали конструкции выполняются из листовой стали толщиной 0,75 1,0 мм.

Пропускная площадь всех впускных окон составляет не менее 5,0 площади проходного сечения выходного патрубка 3.

При всевозможных наклонах автомобиля происходит уменьшение зазора 9 между уровнем масла 10 в масляной ванне 4 и нижней кромкой зонта 8 со стороны наклона. В результате этого увеличивается чрезмерно скорость прохождения воздуха в этом месте и может произойти разбрызгивание масла и вынос его в выходной патрубок и далее к цилиндрам двигателя.

Чтобы избежать этого, в боковой стенке 18 корпуса 1 воздухоочистителя на уровне масла 10 в масляной ванне 4 располагается периферийный емкостной компенсирующий карман 20, нижнее основание 21 которого расположено на уровне масла 10 в масляной ванне 4. Длина выступа кармана 20 за боковую стенку 18 корпуса 1 воздухоочистителя будет зависеть от диаметра масляной ванны 4.

Нижнее основание 21 кармана 20 расположено горизонтально, верхнее основание может быть наклонно. Входное отверстие кармана может быть по высоте равно 8 мм, боковая стенка кармана 20 по высоте тогда равняется 16 мм. Эти величины должны быть расчетные.

Дополнительный компенсирующий карман 20 увеличивает габариты воздухоочистителя.

Исходя из этого, во втором варианте выполнения воздухоочистителя фиг.2 вместо масла 10 в масляной ванне 4 от днища 12 до торцевой плоской поверхности 15 выступа 13 и до нижней кромки зонта 8 расположен фильтрующий элемент 22.

Фильтрующий элемент 22 состоит из волос или капроновых волокон. Пучки волос или капроновых волокон объединены и соединены между собой связующей нитью 23. Волосы или капроновые волокна располагаются в корпусе 1 в вертикальном положении.

Торцевая плоская поверхность 15 пневмозащитного выступа 13 и нижняя кромка 11 зонта 8 расположены на одном уровне.

Площадь зазора 24 от нижней кромки 11 основания зонта 8 до связующей нити 23 пучков волокон составляет 10 12 площадей проходного сечения выходного патрубка 3.

Площадь зазора 25 от связующей нити 23 до днища 12 корпуса 1 составляет 2 4 площади проходного сечения выходного патрубка 3.

Технология изготовления фильтрующего элемента 22 аналогична технологии изготовления волосяной кисти для побелки жилых помещений.

Между боковой стенкой 18 корпуса 1 и днищем 12 расположена уплотнительная прокладка 26.

Воздухоочиститель работает следующим образом.

В результате размещения на днище 12 корпуса 1 пневмозащитного выступа 13 его плоской торцевой поверхностью 15 воспринимается разрежение воздуха при работающем двигателе у нижнего среза 7 выходного патрубка и при увеличении скорости прохождения воздуха в 4,6 раза, 5,0 раз через зазор 9 между нижней кромкой 11 зонта 8 и уровнем 10 масла не наблюдается разбрызгивания масла и его вынос в выходной патрубок 3. Увеличивается и инерционность полидисперсных частиц в воздухе в виду изменения направления прохождения воздуха в зазоре 9 и при наличии в общем одной ступени очистки качество очистки остается таким же, как и у применяемых в настоящее время воздухоочистителя, но габариты значительно уменьшаются, внутреннее аэродинамическое сопротивление прохождению воздуха в корпусе 1 воздухоочистителя во много раз уменьшается и в мм ртутного столба равняется 0, что улучшает наполнение цилиндров двигателя воздухом и горючей смесью, повышается мощность двигателя автомобиля, снижается эксплуатационный расход топлива.

При расположении вместо масла в масляной ванне 4 упорядочено в вертикальном положении полос или капроновых волокон качество очистки остается таким же, как у применяемых в настоящее время воздухоочистителей, но сопротивление прохождению воздуха в корпусе 1 уменьшается также в несколько раз. Частицы пыли осаждаются на днище 12 корпуса воздухоочистителя.

Пылеемкость воздухоочистителя увеличивается, увеличивается и срок службы без замены фильтрующего элемента во много раз по сравнению с применяемыми.

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: воздухоочиститель содержит корпус с днищем, нижней частью и с верхними окнами, крышку с козырьком, выходной патрубок, выполненный на днище корпуса и расположенный напротив выходного патрубка соосно с патрубком. Диаметр выступа больше диаметра выходного патрубка. Воздухоочиститель снабжен зонтом, установленным внутри корпуса на выходном патрубке и обращенным выпуклой частью к крышке. Предусмотрено выполнение воздухоочистителя с масляной ванной и с фильтрующим элементом в нижней части корпуса. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

1. Воздухоочиститель, содержащий корпус с днищем, с нижней частью, образующей масляную ванну, и с впускными окнами, крышку с козырьком, выходной патрубок, выступ, выполненный на днище корпуса и расположенный напротив выходного патрубка соосно с последним, причем торцевая кромка выступа расположена выше уровня масла в ванне, а диаметр выступа больше диаметра выходного патрубка, отличающийся тем, что он снабжен зонтом, установленным внутри корпуса на выходном патрубке с зазором между основанием зонта и уровнем масла, зонт обращен выпуклой частью к крышке, диаметр основания зонта больше диаметра выступа и меньше внутреннего диаметра корпуса, торцевая поверхность выступа выполнена плоской и расположена с зазором по отношению к нижнему срезу выходного патрубка, а в боковой стенке корпуса на уровне масла расположен сообщенный с масляной ванной карман. 2. Воздухоочиститель, содержащий корпус с днищем, с нижней частью и с впускными окнами, крышку с козырьком, выходной патрубок, выступ, выполненный на днище корпуса и расположенный напротив выходного патрубка соосно с последним, причем диаметр выступа больше диаметра выходного патрубка, отличающийся тем, что он снабжен зонтом, установленным внутри корпуса на выходном патрубке и обращенным выпуклой частью к крышке, диаметр основания зонта больше диаметра выступа и меньше внутреннего диаметра корпуса, торцевая поверхность выступа выполнена плоской и расположена на одном уровне с плоскостью основания зонта, а в нижней части корпуса между его днищем и основанием зонта размещен фильтрующий элемент с вертикальным расположением волокон.