ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F02M35/22 

Настоящее изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в системе подготовки топливовоздушной смеси двигателей внутреннего сгорания.

Известно автоматическое устройство подогрева поступающего в карбюратор двигателя внутреннего сгорания воздуха (патент США 5076247), соединенное посредством выходного патрубка с карбюратором и содержащее корпус, в полость которого выведены канал подогретого воздуха, сообщенный с источником подогретого воздуха, и канал холодного воздуха, сообщенный с атмосферой. В полости корпуса установлена вращающаяся заслонка, которая в одном из своих положений перекрывает канал холодного воздуха так, что расход его минимален, а расход воздуха через канал подогретого воздуха максимален. Во втором положении заслонки распределение расходов холодного и подогретого воздуха противоположно указанному. Устройство содержит также снабженный датчиком температуры блок, который при уменьшении температуры воздуха перемещает заслонку в первое положение, а при увеличении температуры - во второе положение. Таким образом, в карбюратор поступает воздух, который нагревается за счет смешивания его с подогретым воздухом.

Недостатком известного устройства является то, что оно обеспечивает только подогрев воздуха без его очистки. Кроме того, для подогрева используется дополнительно канал и источник подогретого воздуха, датчик температуры с блоком, который управляет заслонкой для регулирования температуры воздуха, что усложняет конструкцию устройства.

Наиболее близким к заявляемому является воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания (авт. св. 1778350, МКИ F 02 M 35/022), обеспечивающий очистку и подогрев воздуха в двигателях внутреннего сгорания и содержащий коаксиально установленные относительно друг друга фильтрующие элементы, кольцевой нагревательный элемент, размещенный во внутреннем фильтрующем элементе и выполненный из углеродной ткани, на торцевые поверхности которой нанесен слой меди. Нагревательный элемент соединен с источником тока через управляющий блок. На наружной поверхности внешнего фильтрующего элемента расположена пара пористых электродов и источник (α--излучения, выполненный в виде кольцевой сетки. При пуске двигателя в условиях низких температур источник тока соединяется с нагревательным элементом и всасывающий воздух, проходя через пространство нитей углеродной ткани, эффективно разогревается. При температуре воздуха, когда подогрев не требуется, нагревательный элемент отключается.

Недостатком известного воздухоочистителя является сложность его конструкции, дополнительный расход электроэнергии.

В основу настоящего изобретения положена задача разработки воздухоочистителя двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего за счет конструктивного выполнения нагревателя повышение его экономичности и приемистости.

Поставленная задача решается тем, что в воздухоочистителе двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с размещенным в нем кольцеобразным фильтрующим элементом, в котором установлен нагреватель, и радиальный воздухозаборный патрубок, согласно изобретению нагреватель выполнен в виде группы тонкостенных трубок из теплопроводного материала, размещенных на основании, установленном на входном коллекторе карбюратора, и образующих сквозные каналы для струй очищенного воздуха, выведенные в полость входного коллектора.

Основание и трубки могут быть выполнены как одно целое. Для эффективного использования предлагаемого воздухоочистителя в зависимости от конструкции двигателя внутреннего сгорания трубки могут быть расположены на основании так, что их оси параллельны или перпендикулярны к продольной оси корпуса. В качестве теплопроводного материала выбрана, например, латунь.

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 изображает общий вид воздухоочистителя, в котором трубки нагревателя расположены так, что их оси параллельны продольной оси корпуса, продольный разрез;
фиг. 2 - то же, но с таким расположением трубок, при котором их оси перпендикулярны к продольной оси корпуса.

Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению содержит корпус 1 с радиальным воздухозаборным патрубком 2 и кольцеобразный фильтрующий элемент 3, размещенный в корпусе 1 соосно его продольной оси. В фильтрующем элементе 3 установлен нагреватель 4, представляющий собой группу тонкостенных трубок 5, размещенных на основании 6, которое установлено на входном коллекторе 7 карбюратора. Тонкостенные трубки 5 образуют сквозные каналы 8 для струй очищенного воздуха, выведенные в полость входного коллектора 7.

Основание 6 и трубки 5 могут быть выполнены как одно целое. Трубки 5 могут быть расположены на основании так, что их оси параллельны продольной оси корпуса 1, как это показано на фиг.1, или перпендикулярны к ней, как это представлено на фиг.2. Трубки 5 выполнены из теплопроводного материала, например из латуни.

Работает воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания следующим образом.

Воздух, пройдя через фильтрующий элемент 3 воздухоочистителя, попадает в каналы 8 тонкостенных трубок 5, которые вследствие прямого контакта с нагретыми частями работающего двигателя и хорошей теплопроводности приобретают температуру, близкую к температуре верхней части карбюратора. В результате конвективного теплообмена, а также дросселирования воздушный поток на выходе из трубок 5 увеличивает температуру пропорционально площади стенок и коэффициенту теплопроводности (примерно на 6^oС), причем в результате гомогенизации температура одинакова практически в любой точке сечения потока. Увеличение температуры воздуха, прошедшего через трубки 5, обусловлено частично тем, что нагреватель 4 работает как теплообменник, отбирающий тепло у работающего двигателя и передающий его струям воздуха, а частично - за счет дросселирования потока воздуха в трубках 5, давление которого повышается на выходе из каналов 8.

Все эти факторы способствуют более полному и быстрому испарению и воспламенению топливовоздушной смеси, что адекватно опережению зажигания, а следовательно, повышению мощности и приемистости двигателя, что обуславливает экономию топлива порядка 10-15%, а также снижение токсичности.

Изобретение относится к автомобилестроению и позволяет повысить экономичность и приемистость автомобиля за счет использования воздухоочистителя с подогревом воздуха. Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с размещенным в нем кольцеобразным фильтрующим элементом, в котором установлен нагреватель, и радиальный воздухозаборный патрубок. Нагреватель выполнен в виде группы тонкостенных трубок из теплопроводного материала, размещенных на основании, установленном на входном коллекторе карбюратора, и образующих сквозные каналы для струй очищенного воздуха, выведенные в полость входного коллектора. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с размещенным в нем кольцеобразным фильтрующим элементом, в котором установлен нагреватель, и радиальный воздухозаборный патрубок, отличающийся тем, что нагреватель выполнен в виде группы тонкостенных трубок из теплопроводного материала, размещенных на основании, установленном на входном коллекторе карбюратора, и образующих сквозные каналы для струй очищенного воздуха, выведенные в полость входного коллектора. 2. Воздухоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что основание и трубки выполнены как одно целое. 3. Воздухоочиститель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что трубки расположены на основании так, что их оси параллельны продольной оси корпуса. 4. Воздухоочиститель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что трубки расположены на основании так, что их оси перпендикулярны к продольной оси корпуса. 5. Воздухоочиститель по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что в качестве теплопроводного материала выбрана латунь.