НАГНЕТАТЕЛЬ ВОЗДУХА Российский патент 2009 года по МПК F02B33/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к нагнетателю воздуха, который заставляет воздух поступать в камеру двигателя, в то время как после прохождения воздуха через очиститель воздуха транспортного средства в его потоке образуются вихри.

Нагнетатель воздуха создает вихри в воздухе, поступающем в камеру сгорания двигателя транспортного средства, увеличивая, таким образом, плотность воздуха. Обычно нагнетатель воздуха устанавливается между очистителем воздуха и впускным коллектором двигателя. При прохождении всасываемого воздуха через нагнетатель перед его подачей в камеру сгорания происходит его завихрение при помощи винтовой лопасти, увеличивающее, таким образом, плотность воздуха. Технологии, относящиеся к нагнетателям воздуха или механизмам завихрения всасываемого воздуха, раскрыты в патенте США №2017043, патенте США №3887907, Японской выложенной заявке Sho 58-13122, Корейской U.М. публикации №75-1369 и т.д. Конструкции и проблемы традиционных нагнетателей воздуха или механизмов завихрения всасываемого воздуха подробно описаны в Корейском патенте №41142. С целью разрешения этих задач и достижения некоторых преимуществ предложены патенты США №4962642 и Корейский патент №41142. Согласно патентам устройства завихрения воздуха, имеющие такие же параметры, что и устройство завихрения воздуха, установленное на очиститель воздуха, установлены рядом с всасывающим отверстием впускного коллектора и рядом с выходным отверстием выпускного коллектора, так что частицы, впрыснутые из карбюратора, достаточно смешаны с воздухом. Смесь быстро и резко подается в камеру сгорания двигателя. Посредством этого кпд двигателя значительно возрастает благодаря взрывному сгоранию и ощущается скорость при нажатии на педаль акселератора, так что экономия топлива относительно дистанции пробега превосходна. Далее, топливо не попадает на внутренние стенки впускного коллектора во время прохождения через него, предотвращая, таким образом, потери топлива. Более того, снижены накладывание, всасывание и выброс благодаря вращательной инерции жидкости. Большое количество вращающейся жидкости равномерно снабжает каждый цилиндр, снижая, таким образом, вибрацию двигателя и предупреждая нежелательное истирание в двигателе и отложение примесей, таких как продукты сгорания, на внутренних стенах цилиндра. Следовательно, срок службы двигателя увеличивается.

Уровень техники

Традиционные нагнетатели или механизмы завихрения воздуха сконструированы так, что направляющая пластина для завихрения всасываемого воздуха зафиксирована. По существу, если направляющая пластина зафиксирована, она служит просто для того, чтобы направлять воздух в определенном направлении (направлении, в котором воздух завихряется). Таким образом, воздух может более эффективно смешиваться с газовой смесью в канале впускного клапана. Тем не менее, воздух всасывается при возвратно-поступательном движении поршня, так как операция по завихрению воздуха не увеличивает мощности всасывания. В результате, воздух сталкивается с механизмом завихрения и поступает в цилиндр под давлением, так что давление цилиндра не увеличивается. Когда равное количество воздуха проходит через устройство завихрения, скорость потока воздуха увеличивается в позиции, имеющей меньшую площадь поперечного сечения, благодаря объему механизма завихрения, но скорость потока воздуха после прохождения механизма завихрения становится равной скорости потока воздуха перед прохождением через механизм завихрения. Таким образом, проблема в том, что количество воздуха поступающего в цилиндр, не увеличивается.

С целью разрешить проблемы традиционных нагнетателей воздуха была предложена Корейская заявка на патент №92-10868 заявителем настоящего изобретения.

В нагнетателе воздуха, предварительно зарегистрированном в Корейском управлении интеллектуальной собственности (KIPO), вращающийся лопастной корпус вращается принудительно, используя электричество, которое подведено к блоку питания в нагнетателе воздуха, независимо от того движется ли и как движется транспортное средство, когда его двигатель заводится. Таким образом, нагнетатель воздуха имеет функцию принудительного всасывания воздуха, так же как и функцию завихрения воздуха, увеличивая, таким образом, давление смеси газа в цилиндре. Однако проблема нагнетания воздуха заключается в том, что воздух из нагнетателя принудительно подается в цилиндр, являясь завихренным, независимо от состояния движения, то есть независимо от того, остановлено транспортное средство или движется с малой или высокой скоростью.

Далее, с целью улучшить нагнетатель воздуха заявителем настоящего изобретения была предложена Корейская U.М. регистрация №87991. В соответствии с цитируемым документом цилиндрический кожух установлен между очистителем воздуха и впускным коллектором, и главный вал выполнен в центре кожуха и вал вращающегося лопастного корпуса и узел трения качения установлены на главный вал.

По ранее зарегистрированной полезной модели, поскольку количество воздуха, проходящего через впускной коллектор, меняется с изменением скорости движения транспортного средства, вращающийся лопастной корпус, установленный в кожух, сталкивается с поступающим воздухом и вращается силой, генерируемой столкновением. В связи с этим воздух, проходящий через кожух, завихряется углом лопасти вращающегося лопастного корпуса перед поступлением в камеру сгорания двигателя. Это, до какой-то степени, разрешает проблемы традиционных нагнетателей воздуха или механизмов завихрения. Однако проблема нагнетателя воздуха, в соответствии с полезной моделью заключается в том, что всасывающая способность вращающегося лопастного корпуса, возникающая из столкновения с воздухом, зависит только от силы вращения вращающегося лопастного корпуса, так что недостаточно увеличить количество воздуха, который всасывается и завихряется.

Раскрытие изобретения

Технические проблемы

Таким образом, настоящее изобретение выполнено, учитывая вышеупомянутые проблемы, возникающие в прототипах.

Целью настоящего изобретения является обеспечение нагнетателем воздуха, способным увеличивать мощность завихрения, используя силу вращения вращающегося лопастного корпуса, который генерируется количеством подаваемого воздуха, изменяемым с изменением скорости транспортного средства без дополнительного снабжения мощностью и неподвижным лопастным корпусом, установленным по внутренней периферии кожуха.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение нагнетателем воздуха, который позволяет легко установить неподвижный лопастной корпус в кожухе, имеющем вращающийся лопастной корпус.

Техническое решение

Для выполнения этих задач настоящее изобретение обеспечивает нагнетатель воздуха для двигателя транспортного средства, включая цилиндрический кожух, установленный между коллектором двигателя и очистителем воздуха; поддерживающие ребра, проходящие из четырех сторон внутренней периферии кожуха к центру кожуха, так что образуют единую конструкцию; опорную трубу вала с вертикальным отверстием по оси кожуха, расположенную в заданном положении на поддерживающих ребрах; запирающую поверхность, расположенную на верхнем конце внутренней периферии кожуха и содержащую наклонную ступеньку, с вогнутой выемкой, сформированной в заданном положении на запирающей поверхности; цилиндрический неподвижный лопастной корпус, вставленный во внутреннюю периферию кожуха и удерживаемый между запирающей поверхностью и задерживающей поверхностью кожуха; неподвижный лопастной корпус, содержащий поддерживающие обода, расположенные на верхнем и нижнем концах неподвижного лопастного корпуса; неподвижную лопасть, расположенную между поддерживающими ободами и содержащую винтовую поверхность, изогнутую в направлении внутренней периферии неподвижного лопастного корпуса; и эластичную часть, расположенную на верхнем поддерживающем ободе и выполненную интегрально с запирающим выступом; вращающийся вал, установленный в опорную трубу вала, вместе с элементом трения качения; вращающийся лопастной корпус, вставленный во внутреннюю периферию неподвижного лопастного корпуса и связанный с вращающимся валом; вращающийся лопастной корпус, включающий лопастную поддерживающую трубу, связанную с вращающимся валом и накрывающую трубу, поддерживающую вал; вращающуюся лопасть, радиально выступающую из внешней поверхности лопастной поддерживающей трубы и имеющую изогнутую винтовую поверхность; запирающие кольца, выполненные на верхнем и нижнем концах внешней окружности кожуха и удерживающие стабильно установленное положение.

Предпочтительно кожух и неподвижный корпус выполнены литьем под давлением с использованием синтетической смолы, так, что неподвижный корпус расположен целиком на внутренней периферии кожуха.

Выгодные эффекты

Как описано выше, настоящее изобретение позволяет неподвижному лопастному корпусу стабильно устанавливаться в кожух. Позволяет нагнетателю стабильно устанавливаться между очистителем воздуха и впускным коллектором. Обуславливает формирование неподвижной лопасти и направляющей поверхности под одним и тем же углом, в том же направлении, что и лопасти вращающегося лопастного корпуса, таким образом, быстро вталкивая завихренный воздух в камеру сгорания двигателя, повышая, таким образом, экономию топлива и облегчая сборку и эксплуатацию.

Краткое описание чертежей

на Фиг.1 - общий вид нагнетателя воздуха в разобранном состоянии, в соответствии с настоящим изобретением;

на Фиг.2 - вертикальное сечение нагнетателя воздуха в собранном состоянии, в соответствии с настоящим изобретением, вращающийся лопастной корпус не показан;

на Фиг.3 - вид сверху нагнетателя воздуха в собранном виде, в соответствии с настоящим изобретением.

Описание номеров позиций важных частей:

100: кожух;

105: запирающее кольцо;

110: внутренняя периферия;

113: запирающая поверхность;

114: выемка;

120: поддерживающее ребро;

123: направляющая поверхность;

130: труба, поддерживающая вал;

131: отверстие для вала;

200: вращающийся лопастной корпус;

210: лопастная поддерживающая труба;

230: вращающаяся лопасть;

300: неподвижный лопастной корпус;

310: поддерживающий обод;

313: эластичная часть;

315: поддерживающий выступ;

320: неподвижная лопасть.

Предпочтительное осуществление изобретения

Нагнетатель воздуха 400 настоящего изобретения включает цилиндрический кожух 100, установленный между воздухоочистителем и впускным коллектором (не показано). Запирающие кольца 105, имеющиеся на верхней и нижней позиции наружной периферии кожуха 100, снижают силу трения во время сборки и увеличивают контактную силу после сборки.

Поддерживающие ребра 120, проходящие от четырех сторон внутренней периферии 110 кожуха 100 к его центру, образуют единую конструкцию. При формировании поддерживающих ребер 120 на каждом поддерживающем ребре 120 образуют наклонную направляющую поверхность 123.

Труба, поддерживающая вал 130, расположена в центральном положении поддерживающих ребер 120 так, чтобы проходить в направлении оси кожуха 100. Отверстие для вала 131 образовано по центру трубы, поддерживающей вал 130.

Далее, запирающая поверхность 113 содержит наклонную ступеньку, имеющуюся на верхнем конце внутренней периферии кожуха 100. Задерживающая поверхность 115 имеется на нижнем конце кожуха 100 и наклонена так, что внутренний диаметр от этого уменьшился в направлении от верхнего конца задерживающей поверхности к ее нижнему концу. В частности, вогнутые выемки 114 образуются на предварительно определенных позициях на запирающей поверхности 113.

Вращающийся вал 150 вставляется в отверстие для вала 131 трубы, поддерживающей вал 130 кожуха 100. Вращающийся вал 150 удерживается элементами трения качения 151 и 153, которые имеются на верхнем и нижнем концах отверстия для вала 131. Кольцевая шайба 155 установлена на вращающийся вал 150.

Неподвижный лопастной корпус 300, вставленный во внутреннюю периферию 110 кожуха 100, имеет цилиндрическую форму. Неподвижные лопасти 320 образуются в процессе механической обработки, используя прессование или подобный ему метод обработки так, чтобы они выступали внутрь.

Каждая из выступающих неподвижных лопастей 320 имеет винтовую форму и сохраняет изогнутую поверхность.

Поддерживающие обода 310 расположены на верхнем и нижнем концах неподвижного лопастного корпуса 300, имеющего неподвижные лопасти 320. Далее, для достижения целей настоящего изобретения эластичные части 313, каждая из которых имеет поддерживающий выступ 315, располагаются на верхнем поддерживающем ободе 310.

Вращающийся лопастной корпус 200, установленный на трубу, поддерживающую вал 130 кожуха 100, собран с вращающимся валом 150 и лопастная поддерживающая труба 210 для поддержки вращающихся лопастей 230 имеет такую же длину, что и труба, поддерживающая вал 130. Каждая из вращающихся лопастей 230 имеет винтовую форму с изогнутой поверхностью, имеющейся на каждой вращающейся лопасти.

Предпочтительно, чтобы направляющие поверхности 123 поддерживающих ребер 120, вращающиеся лопасти 230 и неподвижные лопасти 320 имели форму винта, с наклоном в одном направлении и имели изогнутую поверхность.

В нагнетателе воздуха по этому изобретению, сконструированном как описано выше, неподвижный лопастной корпус 300 вставляется во внутреннюю периферию 110 цилиндрического кожуха 100. В это время наклонная запирающая поверхность 113 направляет установку поддерживающих ободов 310 неподвижного лопастного корпуса 300. В то время как неподвижный лопастной корпус 300 вставляется во внутреннюю периферию 110, наклонная задерживающая поверхность 115 вступает в тесный контакт с нижним поддерживающим ободом 310 неподвижного лопастного корпуса 300 и верхний поддерживающий обод 310 запирается ступенькой, запирающей поверхности 113. Когда неподвижный лопастной корпус 300 собирается с кожухом 100 так, что запирающие выступы 315, выступающие из эластичных частей 313, вставляются в выемки 114, имеющиеся на запирающей поверхности 113, запирающие выступы 315 находятся в выемках 114 запирающей поверхности 113 благодаря упругости эластичных частей 313. Таким образом, неподвижный лопастной корпус 300 стабильно удерживается во внутренней периферии 110 кожуха 100.

Далее вращающийся вал 150 вставляется в отверстие для вала 131 трубы, поддерживающей вал 130 кожуха 100. Элементы трения качения 151 и 153 имеются на верхнем и нижнем концах вращающегося вала 150 так, что элементы трения качения 151 и 153 собираются с трубой, поддерживающей вал 130. После этого кольцевая шайба 155 закрепляется на нижнем конце вращающегося вала 150.

В таком положении верхний конец вращающегося вала 150 выступает наружу из верхнего конца трубы, поддерживающей вал 130, так, что вращающийся лопастной корпус 200 устанавливается на выступающий верхний конец вращающегося вала.

Когда лопастная поддерживающая труба 210 вращающегося лопастного корпуса 200 собирается с верхним концом вращающегося вала, лопастная поддерживающая труба 200 закрывает трубу, поддерживающую вал 130.

Нагнетатель воздуха 400, собранный таким образом, устанавливается между воздухоочистителем и всасывающим коллектором. В этом случае запирающие кольца 105, установленные на внешнем периметре кожуха 100, служат для уменьшения зоны контакта, обеспечивая плавность установки. Далее, в то время как нагнетатель воздуха вставляется, запирающие кольца 105 сосредоточенно давят на контактирующие поверхности. Таким образом, нагнетатель воздуха 4 00 стабильно держится в установленной позиции.

В соответствии с настоящим изобретением неподвижные лопасти 320 неподвижного лопастного корпуса 300 и вращающиеся лопасти 230 вращающегося лопастного корпуса 200 имеют изогнутые поверхности, наклоненные в одном и том же направлении. Таким образом, воздух, проходящий через очиститель воздуха, сталкивается с вращающимися лопастями 230 вращающегося лопастного корпуса 200 так, что вращающийся лопастной корпус вращается и одновременно образует вихри в воздухе благодаря изогнутым поверхностям, подобно традиционному нагнетателю воздуха или механизму завихрения.

В то время как поток воздуха завихряется вращающимися лопастями 230, воздух сталкивается с неподвижными лопастями 320 неподвижного лопастного корпуса 300, установленного во внутренней периферии 110 кожуха 100. В это время воздух направляется изогнутыми поверхностями, ускоряющими, таким образом, завихрение воздуха. Это обеспечивает силу для протекания воздуха, как если бы нагнетатель воздуха пропускал внешний воздух.

Далее, направляющая поверхность 123, каждого поддерживающего ребра 120, выполненного на внутренней периферии 110 кожуха 100 сформирована так, чтобы минимизировать сопротивление, когда направляющие поверхности сталкиваются с завихренным воздухом. Таким образом, направляющие поверхности 123 предотвращают ослабление вихрей воздуха, возникающих на внутренней периферии кожуха 100.

Следовательно, неподвижные лопасти 320 и направляющие поверхности 123 служат для дальнейшего продавливания завихренного воздуха во впускной коллектор. Это имеет такое же действие, как и парус, поднятый для ускорения, когда парусное судно продвигается, движимое греблей.

Применение в промышленности

Как описано выше, настоящее изобретение позволяет стабильно устанавливать неподвижный лопастной корпус в кожухе; позволяет нагнетателю воздуха стабильно устанавливаться между воздухоочистителем и впускным коллектором; позволяет формировать неподвижную лопасть и направляющую поверхность, имеющую такой же угол и направление, как и лопасть вращающегося лопастного корпуса, таким образом быстро впуская завихренный воздух в камеру сгорания двигателя, повышая экономию топлива и облегчая сборку и эксплуатацию.

Изобретение может быть использовано в двигателях транспортных средств. Нагнетатель воздуха содержит цилиндрический кожух, установленный между коллектором двигателя и очистителем воздуха, поддерживающие ребра, проходящие по четырем сторонам от внутренней периферии кожуха к его центру так, что образуют единую конструкцию, опорную трубу с вертикальным отверстием по оси кожуха, расположенную на поддерживающих ребрах и содержащую наклонную ступеньку, вставленный во внутреннюю периферию кожуха неподвижный корпус с поддерживающими ободами на его верхнем и нижнем концах и неподвижными лопастями, расположенными между поддерживающими ободами. Каждая лопасть снабжена винтовой поверхностью. Вращающийся вал установлен в опорной трубе. Вращающийся корпус с поддерживающей трубой связан с вращающимся валом, причем поддерживающая труба закрывает опорную трубу и содержит вращающиеся лопасти. Такое выполнение позволяет увеличить степень завихрения потока. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Нагнетатель воздуха для двигателя транспортного средства, содержащий цилиндрический кожух, установленный между коллектором двигателя и очистителем воздуха, поддерживающие ребра, проходящие по четырем сторонам от внутренней периферии кожуха к его центру таким образом, что образуют единую конструкцию, опорную трубу с вертикальным отверстием по оси кожуха, расположенную в заданном положении на поддерживающих ребрах, запирающую поверхность, расположенную на верхнем конце внутренней периферии кожуха и содержащую наклонную ступеньку с вогнутой выемкой, сформированной в заданном положении на запирающей поверхности, вставленный во внутреннюю периферию кожуха и удерживаемый между запирающей и задерживающей поверхностями кожуха цилиндрический неподвижный корпус с поддерживающими ободами на его верхнем и нижнем концах и неподвижными лопастями, расположенными между поддерживающими ободами, каждая неподвижная лопасть снабжена винтовой поверхностью, изогнутой в направлении внутренней периферии неподвижного корпуса, и с эластичной частью, расположенной на верхнем поддерживающем ободе и выполненной интегрально с запирающим выступом, вращающийся вал, установленный в опорной трубе совместно с элементами качения, вставленный во внутреннюю периферию неподвижного корпуса, вращающийся корпус с поддерживающей трубой, связанной с вращающимся валом, причем поддерживающая труба закрывает опорную трубу и содержит вращающиеся лопасти, выступающие радиально из ее наружной поверхности, каждая вращающаяся лопасть имеет винтовую изогнутую поверхность, и запирающие кольца, расположенные на верхнем и нижнем концах наружной периферии кожуха.

2. Нагнетатель воздуха по п.1, в котором кожух и неподвижный корпус выполнены литьем под давлением с использованием синтетической смолы, так, что неподвижный корпус расположен целиком на внутренней периферии кожуха.

3. Нагнетатель воздуха по п.1, в котором винтовые поверхности вращающихся лопастей, неподвижных лопастей и направляющие поверхности поддерживающих ребер имеют одинаковое направление.