ИНЕРЦИОННО-МАСЛЯНЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК F02M35/24 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к инерционно-масляным воздухоочистителям для автотракторных или стационарных поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Известны инерционно-масляные воздухоочистители с осевым подводом воздуха, содержащие корпус с маслозащитным элементом, масляную ванну с подпитывающими отверстиями и маслоотражатель с перепускными отверстиями, закрепленный на верхней кромке ванны и образующий вокруг нее кольцевую камеру (а.с. N 573607).

Однако такие воздухоочистители отличаются значительной подачей масла в маслозащитный элемент в момент пуска двигателей и особенно при резком наборе оборотов, что может приводить к повышенной концентрации масла в маслозащитном элементе и уносу загрязненного масла в двигатель.

Цель изобретения - повышение надежности работы воздухоочистителя.

Это достигается тем, что в масляной ванне на ее стенке размещены элементы частичного загромождения, выполненные, например, в виде кольцеобразного элемента из капроновой путанки или открытопористой крупноячеистой пластмассы.

На фиг. 1 изображен инерционно-масляный воздухоочиститель; на фиг. 2-4 изображены варианты исполнения элементов частичного загромождения масляной ванны; на фиг. 5 представлена фотография масляной ванны с элементом частичного загромождения из капроновой путанки; на фиг. 6 представлена фотография масляной ванны с элементами частичного загромождения в виде радиально расположенных зигзагообразных пластин.

Воздухоочиститель содержит корпус 1 с центральной воздухоподводящей трубой 2, масляный поддон 3 с масляной ванной 4, маслозащитный элемент 5, элемент тонкой очистки 6, выходной патрубок 7. В стенке масляной ванны вблизи днища выполнены подпитывающие отверстия 8, на верхней кромке масляной ванны закреплен маслоотражатель 9, который образует снаружи ванны кольцевую камеру 10, ограниченную снизу уровнем А масла. В верхней части маслоотражателя выполнены перепускные отверстия 11. На стенке ванны 4 размещены элементы 12 ее частичного загромождения, выполняющие функцию замедлителя выброса масла и выполненные из капроновых волокон или открытопористого пенополиуретана. Маслозащитный элемент 5 размещен над масляной ванной.

Воздухоочиститель работает следующим образом.

При пуске и наборе оборотов двигателя масло, содержащееся внутри масляной ванны 4, по стенке ванны выбрасывается в маслозащитный элемент 5. Вследствие прохождения масла через элементы загромождения 12, например, в виде элемента из капроновых волокон (капроновой путанки), процесс выброса масла растягивается по времени, т.к. волокна элемента 12 препятствуют его проходу и в результате снижается концентрация масла в элементе 5, не достигая критических значений, при которых элемент пробивается маслом. В режиме пуска двигателя наиболее велика возможность критического насыщения элемента 5 и торможение выброса масла из ванны 4 в указанный элемент повышает надежность работы воздухоочистителя.

Далее воздухоочиститель функционирует в рабочем режиме. Из-за пневмосопротивлений перепускных отверстий 11 в маслоотражателе 9 давление пульсирующего потока воздуха, создаваемого поршневым двигателем, в кольцевой камере 10 запаздывает по фазе относительно колебаний давления воздуха в масляной ванне 4. Вследствие этого давление воздуха в камере 10 периодически превышает давление воздуха в ванне. В эти моменты происходит впрыск масла в ванну 4 через подпитывающие отверстия 8, которое далее подается в маслозащитный элемент 5 воздухом, обтекающим стенку масляной ванны.

Окончательная очистка воздуха происходит в элементе 6.

На фиг. 2 изображен вариант исполнения элементов загромождения, которые выполнены в виде радиально расположенных плоских пластин 13, прилегающих к стенке ванны 4.

На фиг. 3 изображен вариант исполнения элементов загромождения в виде радиально расположенных стержней 14. Стержни выполнены на плоской эластичной подложке 15, далее свернутой в кольцо, закрепленное на внутренней стенке ванны 4.

На фиг. 4 изображен вариант исполнения элементов загромождения в виде зигзагообразных пластин 16. Подобно стержням 14 указанные пластины также выполнены на плоской эластичной, например, пластмассовой подложке 15, свернутой далее в кольцо.

Кольцевой объем, в котором расположены элементы загромождения, составляет 0,5:1,5 объема масла, содержащегося в масляной ванне.

Учитывая объем материала элементов загромождения (до 10% кольцевого объема), в кольцевом объеме, равном 1,1 объема масляной ванны, при незагрязненном воздухоочистителе одномоментно будет полностью размещаться масло в процессе выброса его из масляной ванны в маслозащитный элемент. С учетом поднятия уровня масла при работе воздухоочистителя и допустимом коэффициенте использования масла (обычно 1,0:1,2), кольцевой объем, в котором расположены элементы загромождения, должен быть примерно в 1,5 раза больше объема масла, содержащегося в масляной ванне в начальный период работы и дальнейшее увеличение этого объема уже не может существенно повысить эффект от применения элементов загромождения и поэтому нецелесообразно.

С уменьшением этого соотношения эффект от применения элементов загромождения падает и его следует ограничивать величиной 0,5. В этом случае при незагрязненном воздухоочистителе примерно половина масла, содержащегося в масляной ванне, одномоментно при выбросе в маслозащитный элемент разместится в объеме, в котором расположены элементы загромождения, а другая половина объема масла поверх элементов загромождения может быть без сопротивления выброшена потоком воздуха в маслозащитный элемент. Это примерно в 2 раза снизит концентрацию масла в маслозащитном элементе, а с учетом загрязнения воздухоочистителя при допустимых значениях коэффициента использования масла содержание масла в маслозащитном элементе снизится примерно на 30%, что еще эффективно, но дальнейшее уменьшение кольцевого объема, занимаемого элементами загромождения, нецелесообразно.

При разработке конструкций воздухоочистителей рекомендуется принимать отношение объема, в котором размещены элементы загромождения, к объему масла в масляной ванне, ближе к верхнему пределу (в диапазоне 1,0 - 1,5).

Предложенное выполнение воздухоочистителя обеспечивает повышение надежности его работы, т. к. снижается концентрация масла в маслозащитном элементе в момент пуска двигателя.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к инерционно-масляным воздухоочистителям для автотракторных или стационарных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Оно позволяет повысить надежность работы воздухоочистителя. Особенность предложенного воздухоочистителя состоит в том, что в масляной ванне на ее стенке размещены элементы частичного загромождения, выполненные, например, в виде кольцеобразного элемента из капроновых волокон (капроновой путанки) или открытопористой крупноячеистой пластмассы. Объем, в котором размещены элементы загромождения, составляет 0,5-1,5 объема масла, содержащегося в масляной ванне. Предложены варианты исполнения элементов загромождения в виде плоских или зигзагообразных пластин или стержней, укрепленных на стенке ванны. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Инерционно-масляный воздухоочиститель с осевым подводом воздуха, содержащий корпус с маслозащитным элементом, масляную ванну с подпитывающими отверстиями и маслоотражатель с перепускными отверстиями, закрепленный на верхней кромке ванны и образующий с ней кольцевую камеру, отличающийся тем, что на стенке масляной ванны размещены элементы ее частичного загромождения, выполненные в виде кольцеобразного элемента из капронового волокна (капроновой путанки) или открытопористой крупноячеистой пластмассы. 2. Воздухоочиститель по п.1, отличающийся тем, что кольцевой объем, в котором расположены элементы загромождения, составляет 0,5-1,5 объема масла, содержащегося в масляной ванне. 3. Воздухоочиститель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что элементы частичного загромождения масляной ванны выполнены в виде радиально расположенных плоских пластин. 4. Воздухоочиститель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что элементы частичного загромождения масляной ванны выполнены в виде радиально расположенных стержней. 5. Воздухоочиститель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что элементы частично загромождения масляной ванны выполнены в виде радиально расположенных зигзагообразных пластин.