Устройство улучшения автономности танка Российский патент 2024 года по МПК F02M35/08 F02M35/10 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к отчистке воздуха системы питания воздухом двигателей внутреннего сгорания.

Использование танков всегда связано с их передвижением своим ходом. Поэтому автономность является важным свойством подвижности. Автономность танков характеризуется запасом хода и технической готовностью. Запас хода машины зависит от количества возимого топлива, экономичности работы силовой установки (СУ) и скорости движения машины, а техническая готовность от времени затрачиваемого на техническое обслуживание для подготовки к движению после него. Экономичность работы СУ связана с количеством расходуемого топлива. Чем меньше топлива расходуется, тем больший запас хода имеет машина, так как количество возимого топлива ограничено объемом топливных баков и не может быть увеличено. Величина расхода топлива зависит от полноты его сгорания в цилиндрах СУ. На полноту сгорания топлива влияет много факторов и одним из основных является количество поданного в цилиндры СУ очищенного в воздухоочистителе воздуха. Поэтому непрерывное обеспечение работающей СУ танка необходимым количеством очищенного воздуха является важной задачей. Кроме того, не менее важное значение имеет качество очистки воздуха подаваемого в цилиндры СУ. Механические частицы, попавшие с воздухом в цилиндры двигателя, приводят к абразивному износу деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) СУ, обуславливающего потерю мощности СУ, снижению смазывающей способности масла из-за попадания в него топлива и др. В результате СУ становится неработоспособной и требует замены на новую.

Движение танков осуществляется по пересеченной местности и колонным путям, что сопряжено с повышенной запыленностью окружающего воздуха. Перед подачей воздуха в цилиндры СУ его очищают от механических частиц, содержащихся в пыли, для этого в составе СУ используют воздухоочиститель. Принцип работы всех известных конструкций воздухоочистителей основан на задержании (улавливании) в фильтрующем элементе механических частиц содержащихся в проходящем через него воздухе. Осаждаясь на фильтрующих элементах, механические частицы пыли накапливаются и создают сопротивление прохождению воздуха. Когда из-за сопротивления воздухоочистителя значение разряжения на такте впуска становиться предельным в цилиндры СУ поступает недостаточное количество воздуха, что приводит к неполноте сгорания топлива, в результате возрастает расход топлива, приводящий к сокращению запаса хода танка, кроме того снижается мощность СУ, приводящая к снижению скорости движения. В результате этого значительно снижается автономность машины. Для снижения сопротивления прохождению воздуха через фильтрующий элемент воздухоочистителя необходимо проводить его техническое обслуживание. Периодичность технического обслуживания устанавливается эксплуатационной документацией, а также проводится по мере необходимости, при срабатывании контрольной аппаратуры, определяющей различными способами степень засоренности воздухоочистителя. Техническое обслуживание заключается в очистке деталей воздухоочистителя и фильтрующего элемента от осевших на них механических частиц пыли или замены загрязненного фильтрующего элемента на новый. Очистку производят, как правило, когда фильтрующий элемент изготовлен из прочных стойких к агрессивным средам материалов (металлической или полимерной проволоки или сетки и т.п.). Сделанные из картона или войлока фильтрующие элементы всегда подлежат замене на новые. Замена на новые фильтрующие элементы обуславливает низкую экономическую эффективность при эксплуатации машин, кроме того техника всегда находиться на значительном удалении от обеспечивающих подразделений, что влечет задержки в своевременности проведения технического обслуживания. Поэтому для танков необходимо иметь воздушные фильтры, обеспечивающие полную очитку воздуха от механических частиц и обладающие возможностью очистки их фильтрующих элементов без замены на новые.

В настоящее время на танках устанавливаются воздушные фильтры с двумя ступенями очистки. Первая ступень очистки представляет собой циклоны, принцип работы которых основан на центробежной силе и силе тяжести, вторая ступень представляет собой конструкцию, состоящую не менее чем из двух кассет с заданной плотностью набивки металлической проволокой. Кассеты расположены последовательно друг за другом и закрыты герметичной крышкой. Воздух, прошедший очистку в кассетах, попадает в систему питания СУ воздухом. Чем выше степень очистки воздухоочистителем, тем надежнее работа СУ. Степень очистки первой ступени (циклоны) воздухоочистителя составляет 97-98%, во второй ступени воздух очищается до 99,7-99,8%. Однако из-за возрастания сопротивления (при запыленности кассет второй ступени очистки) качество очитки воздуха циклонами значительно снижается, что приводит к большему количеству механических частиц попадающих во вторую ступень очистки и, как следствие, снижению качества очистки воздуха поступающего в цилиндры СУ. Механические частицы, попавшие в цилиндры СУ, приводят к их абразивному износу деталей ЦПГ, что приводит к снижению мощности СУ, возрастанию расход масла и т.д. Двигатель становиться не работоспособен и требует замены. Для исключения выхода их строя СУ по причине пылевого износа воздухоочиститель снабжен сигнализатором давления (СДУ), который определяет разряжения создаваемое в воздухоочистителе и при превышении предельного значения выдает аварийный сигнал механику-водителю (например, загорание сигнальной лампы). После этого без технического обслуживания воздухоочистителя работа СУ запрещена. Обслуживание воздухоочистителя заключается в промывке проволочной набивки кассет и механической чистке циклонов. Это трудоемкий процесс и связан с частичной разборкой воздухоочистителя, а также требует специального оборудования и условий, предотвращающих попадание пыли на обслуживаемые и обслуженные (промытые) кассеты. В условиях движения колонн танков по пересеченной местности и колонным путям такие операции выполнить довольно затруднительно. В результате для проведения технического обслуживания необходимо остановить всю колонну или отдельные машины, что неблагоприятно отражается на действиях подразделений и выполнении ими поставленных задач. Движение машины с загрязненным воздухоочистителем приводит к повышенному расходу топлива, снижающему запас хода машины, снижению мощности СУ, приводящей к потере скорости движения, а также увеличению вероятности выхода СУ из строя из-за пылевого износа, и полной потери подвижности.

Для исключения таких случаев необходимо иметь воздухоочиститель, устройство которого позволяет обеспечить полную очистку воздуха от механических частиц пыли содержащимся в нем. Очистку фильтрующих элементов в случае их засоренности вызывающей предельное разряжение на такте впуска СУ без разборки и демонтажа элементов воздухоочистителя, причем очистка фильтрующего элемента должна производиться при необходимости даже в процессе работы СУ (движения танка). Определение необходимости очистки фильтрующего элемента должно быть автоматическим. Фильтрующий элемент должен быть надежно закреплен в корпусе воздухоочистителя, а его уплотнение должно препятствовать прохождению неочищенного воздуха в систему питания СУ воздухом. Конструкция воздухоочистителя должна быть проста и обеспечивать технологичность изготовления и сборки, минимальный объем работ при техническом обслуживании, а также должна обеспечивать надежность в процессе эксплуатации.

Известна конструкция воздухоочистителя (Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Танк Т-72А. Книга 2, часть 1, М., Воениздат, 1985), содержащая воздухоочиститель, имеющий две ступени очистки. В первой ступени - циклонный аппарат, собранный из отдельных циклонов с заделкой в трубные доски, каждый циклон имеет корпус с входным патрубком, выходными патрубками и выхлопной трубой. Во второй ступени последовательно установлены три кассеты, корпуса которых заполнены гофрированной проволокой с различной плотностью для каждой из кассет, а также имеется бункер отсоса пыли и выпускной патрубок.

Недостатком такой конструкции является отсутствие очистки кассет в автоматическом и полуавтоматическом режиме как при неработающей СУ, так и в процессе ее работы (движении танка). Для очистки воздухоочистителя известной конструкции необходимо провести большой объем работ связанный с частичной разборкой воздухоочистителя, промывкой и промасливанием кассет при этом необходимо использовать специальное оборудование не входящее в комплект танка, а также обеспечения защиты от пыли чистых кассет в процессе транспортировки от места проведения технического обслуживания к машине. Кроме того конструкция известного воздухоочистителя не обеспечивает полной очистки воздуха от механических частиц пыли.

Известен способ автоматической очистки фильтрующего элемента и система для его осуществления (патент на изобретение РФ RU 2128558 C1 опубликован 10.04.1999), содержащая по меньшей мере один фильтрующий элемент, по меньшей мере один источник создания повышенного давления среды для очистки фильтрующего элемента, по меньшей мере один трубопровод подвода очищающей среды к фильтрационному элементу, согласно изобретению содержит, по меньшей мере одну опору для закрепления фильтрующего элемента, причем фильтрующий элемент и/или трубопровод и/или его часть/части закреплены с возможностью изменения положения. Также содержит по меньшей мере один трубопровод подвода отдельно и/или совместно с очищающей средой, для подвода как минимум одной другой среды, отличной по составу и/или по состоянию очищающей. Воздействует средой в виде потока, в виде струи, причем воздействует на фильтрующий элемент с возможностью поддержания его в работе или отдельно от этого. Поток и/или фильтрующий элемент имеют возможность изменять свое положение, а средой воздействуют периодически или постоянно. Кроме того изменяют скорость потока среды, потоку придают колебательные движения. Частоту колебаний обеспечивают равной частоте собственных колебаний фильтрующего элемента.

Среду подают как с входной стороны фильтрующего элемента, так и/или со стороны выходной.

Среду подают в виде аэрозоли, применяют быстроиспаряющуюся среду, в виде как минимум, одной струи. Среда, применяемая отдельно или совместно с очищающей, является быстроиспаряющейся.

Кроме того, осуществляют нагрев/охлаждение среды, применяемой для очистки, а также /или фильтрующего элемента.

Со стороны входа очищаемой среды в фиксирующий элемент и/или со стороны выхода очищенной среды из него расположен как минимум один ультразвуковой источник для создания ультразвуковых колебаний, частоту которых изменяют. Кроме того, фильтрующий элемент подвергают вибрации. При очистке фильтрующего элемента применяют электростатическое поле, электромагнитное, магнитное поле.

Отвод очищающей среды, участвовавшей в воздействии на фильтрующий элемент, производят с помощью по меньшей мере одного трубопровода. Также осуществляют эжекторный отвод.

Дополнительно осуществляют подачу среды в сторону входной части отводящего трубопровода. Подачу осуществляют параллельно и/или по касательной, и/или под углом к стенке фильтрующего элемента.

При очистке фильтрующего элемента обеспечивают уплотнение полости с очищенной средой.

Уплотнение осуществляют с помощью жидкой среды, причем уплотнение осуществляют, организуя замкнутое пространство, частично заполненное уплотняющей жидкостью, в котором может быть понижено давление.

Кроме того, уплотнение обеспечивается между входной и выходной частями фильтрующего элемента. Также уплотнение осуществляется с помощью как минимум двух профилированных элементов (П-образных пластин в виде колец), один из которых помещен в другой так, что при наличии в последнем жидкой среды образуется пространство, в котором может быть понижено давление.

В качестве уплотняющей жидкости применяют магнитную жидкость, дизельное топливо, масло, возможна также подача с воздушной струей какой-либо дезинфицирующей среды, например формалина. Уплотнение осуществляют с помощью как минимум одного сальника.

При использовании как минимум двух и более сальников между ними создают повышенное давление.

Движение потока очищающей среды, элемента отвода, очищающей среды, проходящей через фильтрующий элемент, а также/или движение фильтрующего элемента осуществляют пневматически, гидравлически, механически с помощью сельсинов или по меньшей мере одного шагового двигателя.

Фильтрующий элемент закреплен на опоре, которая имеет возможность вращения. Фильтрующий элемент установлен с возможностью вращения до появления центробежных сил, действующих на загрязняющие частицы. Поток направляют перпендикулярно или под углом к стенке фильтрующего элемента, а также/или возможно изменение его направления и/или силы. Движение потока очищающей среды является круговым и/или возврат поступательным и/или осуществляется по копиру. Фильтрующий элемент подвергается вибрации.

В системе трубопроводы подвода и отвода очищающей среды могут совместно двигаться. Кроме того, система имеет возможность дополнительной подачи среды в сторону входной части отводящего трубопровода, параллельно и/или по касательной и/или под углом к стенке фильтрующего элемента. Среда подается из канала, сечение выходной части которого имеет форму кольца.

Также изобретение имеет систему контроля качества очистки и/или степей чистоты фильтрующего элемента, включающую датчик контроля силы и/или состава прочищающей среды, используемой при очистке фильтрующего элемента.

Недостатками данной конструкции является отсутствие средств определяющих загрязненность фильтрующего элемента, что не позволяет своевременно осуществлять очистку фильтрующего элемента. Отсутствует возможность очистки фильтрующего элемента в автоматическом режиме и полуавтоматическом режиме, позволяющем без участия человека производить очистку фильтрующего элемента. Очищающая среда подается точечно на фильтрующий элемент, также точечно осуществляется отвод среды с загрязняющими частицами, что не обеспечивает полной и равномерной очистки фильтрующего элемента. Конструкция системы сложна в изготовлении и требует применения дорогостоящих материалов. Сложность конструкции выражена в использовании в качестве уплотняющего элемента жидкой среды. Удержание жидкости в заданном объеме вызывает повышенные требования к точности изготовления и подгонки поверхности деталей, использованию в качестве уплотнений материалов с высокими техническими характеристиками. Такие материалы, как правило, очень дорогостоящие. Использование для вращения фильтра подачи очищающей среды по касательной приведет к неэффективной очистке фильтрующего элемента. Отсутствие фиксирующих устройств, предотвращающих вращение фильтра, когда его очистка не производиться, приведет к постоянному трению корпуса и элементов уплотнения со временем это снизит их надежность. Кроме того использование только одного фильтрующего элемента не обеспечит длительности работы без очистки, так как вся содержащаяся в воздухе пыль будет осаждаться на поверхности фильтра, препятствуя прохождению воздуха.

Наиболее близкой по техническому результату является конструкция воздухоочистителя двигателя внутреннего сгорания (патент на изобретение РФ RU 2614314 C1 опубликован 24.03.2017 бюл. №9). Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания содержит узел предварительной очистки воздуха, содержащий кожух, крышку, сетку заборную, пылеотделитель, пылесборный бункер, клапан обратный, отсосную трубку, соединенную с трубой эжектора, трубу центральную, и узел основной очистки воздуха, содержащий корпус, внутри которого с помощью кронштейна со шпилькой и барашковых гаек закреплены основной и предохранительный фильтры-патроны, входной и выходной патрубки, крышка. К выходному патрубку дополнительно подключен электрический датчик засоренности воздушного фильтра, соединенный с лампой индикации предельного загрязнения основного фильтра-патрона. К отверстиям, выполненным в днище корпуса, подсоединены трубки отсоса загрязненного воздуха, соединенные через обратные клапаны с отсосной трубкой. Под крышкой смонтирован распределитель воздуха, состоящий из неподвижной и подвижной частей, между которыми установлена шайба с отверстиями для прохода воздуха, изготовленная из материала с низким коэффициентом трения. К неподвижной части распределителя воздуха присоединен нагнетательный трубопровод, соединенный через разъем, установленный в отверстии, выполненном в корпусе, с воздуховодом, в котором размещен электрический клапан, и ресивером. С подвижной частью распределителя воздуха соединены внутренние и внешние трубопроводы, имеющие сопла, и редуктор с приводом от электродвигателя, который связан электрической цепью с выключателем, электрическим клапаном и аккумуляторной батареей.

Недостатком данной конструкции является ее низкая эффективность, обусловленная тем, что не обеспечивается направленное движение воздуха проходящего через фильтрующий элемент для последующего его удаления с содержащимися в нем частицами пыли его в атмосферу. Воздух с частицами пыли остается внутри объема воздухоочистителя и частично в трубках отсоса загрязненного воздуха, после открытия обратных клапанов. Удаление воздуха с пылью предусмотрено только в случае пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и создания разряжения отработавшими газами внутри корпуса воздухоочистителя. Однако, в связи с тем, что при пуске ДВС разряжение, создаваемое в системе питания воздухом сильнее, чем разряжение, создаваемое в эжекторе системы удаления отработавших газов, то большая часть удаленной с поверхности фильтрующего элемента пыли оставшейся внутри корпуса воздухоочистителя вновь окажется на фильтрующем элементе увлеченная потоком воздуха направленного в систему питания воздухом ДВС. Также в данном изобретении не обеспечивается достаточная герметичность между атмосферным воздухом (содержащем большое количество механических частиц пыли) и полостью выходного патрубка, так как фильтры-патроны согласно конструкции прилегают к шайбе с низким коэффициентом трения. Для создания в таком трибоузле надежного уплотнения их поверхности должны идеально прилегать друг к другу, а для обеспечения герметичности при вращении они должны быть идеально перпендикулярно расположены по оси вращения. На практике этого добиться довольно проблематично без использования высокоточного оборудования в процессе изготовления и сборки такого воздухоочистителя. Для уловителей, к которым предъявляются требования простоты производства, сборки и технического обслуживания, такая конструкция не приемлема. Кроме того, отсутствует фиксация от вращения в случае, когда очистка не производиться, что возможно приведет к произвольному вращению деталей фильтров-патронов, редуктора и приводного двигателя. Вращение приведет к трению корпуса и элементов уплотнения со временем это снизит их надежность. Кроме того применение для вращения фильтров-кассет электродвигателя с редуктором усложняет конструкцию.

Техническим результатом заявляемого предложения является улучшение автономности танка путем повышения установленного запаса его хода за счет снижения расхода топлива при недостатке наполнения цилиндров воздухом из-за возрастающего сопротивления в воздухоочистителе при засоренности фильтрующего элемента, регулярной его очисткой в автоматическом и полуавтоматическом режиме как при неработающей силовой установке, так и в процессе ее работы, за счет сокращения времени на техническое обслуживание воздухоочистителя, очисткой фильтрующего элемента без разборки воздухоочистителя как при неработающей силовой установке, так и в процессе ее работы, за счет повышения надежности работы силовой установки, полной очисткой поступающего в цилиндры воздуха от механических частиц, исключающей попадание механическими частицами пыли в цилиндры силовой установки.

Технический результат достигается тем, что устройство улучшения автономности танка, содержащее воздухоочиститель, в корпусе которого размещен циклонный аппарат нижней частью соединенный с бункером, имеющим трубопровод удаления пыли с клапаном, верхней частью соединен с полостью второй ступени очистки, полую бонку для соединения с воздухопитающей трубой, полую бонку для соединения с сигнализатором давления связанным с сигнальной лампой, трубопровод высокого давления с соплами, трубку переменного сечения отвода пыли, крышку, отличающееся тем, что в полости второй ступени очистки размещается по меньшей мере одна цилиндрическая кассета герметично закрепленная в своей обойме установленной на подшипниках и имеющей лопатки в верхней и нижней части внешней стороны, на ее оси установлен храповик входящий в зацепление с фиксатором, ее верхняя часть трубки переменного сечения отвода пыли имеет конусный раструб обращенный к внутренней стороне цилиндрической кассеты и соосна с соплами трубопровода высокого давления, нижняя часть зарыта клапаном и расположена внутри трубопровода удаления пыли, верхнее и нижнее сопло трубопровода высокого давления расположены на уровне и направлены на лопатки обоймы, а сам он соединен с воздушной системой машины магистралью высокого давления с двумя параллельными линиями в одной из которых установлены пневмоклапаном с гидравлическим управлением от топливной системы, обратным клапаном, а в одной электропневмоклапан управляемым электрически соединенными с ним электрокнопкой и блоком управления, в свою очередь электрически соединенным с бортовой сетью и сигнализатором давления.

Устройство использует в качестве фильтрующего элемента второй ступени очистки одной и более цилиндрической кассеты с фильтрующим элементом, обеспечивающим полную очистку проходящего через него воздуха от всех механических частиц, герметично закрепленной в обойме, имеющей на внешней стороне лопатки и выполненной с возможностью принудительного вращения вокруг своей оси от кинетической энергии воздушного потока и надежной фиксации при отсутствии принудительного вращения. В обеспечении автоматического и полуавтоматического режима очистки фильтрующего элемента цилиндрической кассеты после прекращения работы силовой установки, а также в случае создании предельно допустимого разряжения в воздухоочистителе как при неработающей, так и при работающей силовой установки. Очистки всего фильтрующего элемента цилиндрической кассеты путем подачи с внешней стороны фильтрующего элемента цилиндрической кассеты сжатого воздуха при ее принудительном вращении вместе с обоймой от кинетической энергии сжатого воздуха и надежного удаления частиц пыли вместе с потоком сжатого воздуха в атмосферу как при прекращении работы силовой установки, так и в процессе ее работы.

Предлагаемое устройство для реализации способа улучшения автономности танка и режимы его работы (далее - Устройство) представлены на фиг. 1 - Работа устройства при очистке атмосферного воздуха, фиг. 2 - Работа устройства в автоматическом и полуавтоматическом режиме после прекращения работы силовой установке, фиг. 3 - Работа устройства в автоматическом и полуавтоматическом режиме в процессе работы силовой установке, фиг. 4 - Фиксатор, фиг. 5 - Очистка фильтрующего элемента. Предлагаемое Устройство содержит воздухоочиститель, внутри корпуса 11 которого установлен циклонный аппарат 16 состоящий из отдельных циклонов, нижняя часть которых соединена с бункером 17, имеющим трубопровод 14 удаления пыли с клапаном 15. Верхняя часть циклонов циклонного аппарата 16 соединена с полостью второй ступени очистки, в которой установлена цилиндрическая кассета 9 с фильтрующим элементом герметично закрепленная в обойме 10 имеющей на внешней стороне лопатки 5 и установленной на подшипниках 6. На ось обоймы 9 установлен храповик 7, который входит в зацепление с поджатым пружиной (не показана) фиксатором 24 (фиг. 4). Циклонный аппарат 16 являются первой ступенью очистки воздуха. Полость второй ступени очистки с цилиндрической кассетой 9 герметично закрыта крышкой 4, она связана через полую бонку 8 с системой питания СУ воздухом, а через полую бонку 3 с сигнализатором давления электрически соединенный с контрольной лампой 23. В корпусе 11 также установлена трубка 12 (фиг.1) переменного сечения отвода пыли установлена внутри корпуса 11, при этом ее верхняя часть с конусным раструбом, обращенным к внутренней стороне цилиндрической кассеты 11, находится в полости второй ступени очистки. Нижняя часть трубки переменного сечения 12 отвода пыли зарыта клапаном 13 и расположена внутри трубопровода 14 удаления пыли. В корпусе 11 в полости второй ступени установлен трубопровод высокого давления 22 с соплами, обращенными к внешней стороне цилиндрической кассеты, причем одно из сопел находиться напротив лопаток 5 обоймы 10. Трубопровод высокого давления 22 с соплами соединен с воздушной системой танка воздушной магистралью высокого давления с параллельно установленными пневмоклапаном 20 с гидравлическим управлением от топливной системы, обратным клапаном 18 и электропневмоклапаном 21, управляемым от электрически соединенного с ним блоком управления 1 также электрически соединенного с бортовой сетью, электрокнопкой, сигнализатором давления 2.

Работает предлагаемое устройство следующим образом в процессе работы СУ под воздействием разряжения, создаваемого поршнями, совершающими возвратно-поступательные движения (для без наддува), либо под воздействием разряжения создаваемого компрессором (для двигателей с наддувом) атмосферный воздух попадает в циклонный аппарат 16, в каждом отдельном циклоне он закручивается и частички пыли, содержащиеся в нем под действием центростремительной силы, отбрасываются к стенкам циклона циклонного аппарата 16, теряют скорость и под действием силы тяжести осыпаются в бункер 17, из которого они по трубопроводу 14 удаления пыли выбрасываются в атмосферу под воздействием разряжения создаваемого эжектором (не показан) или вентилятором (не показан), при этом движением потока воздуха клапан 15 открывается. Когда поток воздуха из бункера 17 в атмосферу отсутствует, клапан 15 закрыт. Очищенный в циклонах циклонного аппарата 16 воздух поступает в полость второй ступени очистки, при этом в нем все еще могут содержаться мелкие частички пыли. Проходя через фильтрующий элемент цилиндрической кассеты 9 воздух полностью очищается от механических частиц и поступает в систему питания воздухом СУ через полую бонку 8. В трубопроводе переменного сечения 12 удаления пыли создается разряжение закрывающее клапан 13, и воздух с механическими частицами пыли из трубопровода 14 удаления пыли не попадает в полоть второй ступени очистки. Цилиндрическая кассета 9 герметично установлена в обойме 10, таким образом исключается попадание воздуха очищенного в циклонном аппарате 16 в систему питания воздухом СУ. Обойму 10 от осевого вращения на подшипниках 6 удерживает установленный в крышке 4 фиксатор 24 (фиг. 4) упирающейся в зуб храповика 7.

После прекращения движения, когда механик-водитель останавливает работу СУ, атмосферный воздух перестает проходить через ступени очистки воздухоочистителя. Перестает работать топливный насос СУ (не показан) и создаваемое им давление в топливной системе снижается до нуля. Также снижается до нуля давление в линии управления пневмоклапана 20 (фиг. 2) и он открывается (электропневмоклапан 21 закрыт) очищенный сжатый воздух из воздушной системы, проходя через него, открывает обратный клапан 18 и далее двигаясь по магистрали высокого давления поступает в трубопровод высокого давления 22 с соплами. Истекая из сопел под давлением и с большой скоростью очищенный сжатый воздух попадает на фильтрующий элемент 9 и лопатки 5 (фиг. 2, 5). На лопатки 5 сжатый очищенный воздух попадает из расположенных на их уровне сопел трубопровода высокого давления. Воздействующий на лопатки 5 воздушный поток создает крутящий момент, который вызывает вращение обоймы 10 установленной на подшипниках 6 вокруг своей оси. Вместе с осью обоймы 10 начинает вращаться храповик 7, скос зубьев которого направлен по направлению вращения обоймы 10. Фиксатор 24 (фиг. 4) обегает зубья вращающегося храповика 7 не препятствует вращению обоймы 9 (фиг. 2). Очищенный сжатый воздух, проходя через фильтрующий элемент цилиндрической кассеты 9, увлекает, сдувает мелкие частицы пыли осевшие на внутренней его стороне и увлекает их с собой. Так как трубопровод переменного сечения 12 удаления пыли (фиг. 2, 5) установлен соосно с трубопроводом высокого давления 22, сжатый воздух с пылью попадает в него, а конический раструб улавливает большую часть механических частиц пыли. Так как давление, создаваемое в трубопроводе переменного сечения 12 (фиг. 2) удаления пыли, выше атмосферного, то поток воздуха, содержащий мелкие частицы пыли, устремляется в сторону меньшего давления, открывает клапан 13 и через трубопровод 14 удаления пыли выходит в атмосферу, при этом создается эжекционный эффект и часть пыли из бункера 17 также удаляется в атмосферу. Так как перед остановкой СУ механик-водитель обязан закрыть вентили воздушных баллонов (не показаны), то объем очищенного сжатого воздуха используемого для продувки фильтрующего элемента 9 ограничен емкостью трубопроводов (не показаны) воздушной системы. После расходования очищенного сжатого воздуха из трубопроводов (не показаны) воздушной системы обратный клапан 18 закрывается разъединяя полость воздушной системы и полость воздушной магистрали высокого давления. Таким образом осуществляется автоматический режим очистки после прекращения работы СУ. При необходимости механик-водитель может регулировать продолжительность очитки фильтрующего элемента цилиндрической кассеты 9 временем открытия вентиля воздушного баллона (не показан) воздушной системы. Таким образом осуществляется полуавтоматический режим очистки после прекращения работы СУ.

В условиях сильной запыленности воздуха и в течении продолжительного времени работы СУ (движения) танка мелкие частицы пыли осаждаясь на внутренней части фильтрующего элемента цилиндрической кассеты 9 препятствуют прохождению воздуха. Недостаток воздуха при работе СУ обуславливает падение эффективной мощности из-за неполноты сгорания топлива, также это вызывает увеличение расхода топлива, приводящее к снижению запаса хода. Когда фильтрующий элемент цилиндрической кассеты 9 (фиг. 3) засорен, повышается разряжение внутри полости второй ступени очистки воздухоочистителя и срабатывает сигнализатор давления 2, загорается сигнальная лама 23, сигнал поступает в блок управления 1, который выдает сигнал на электропневмоклапан 21, который открывается и очищенный воздух под давлением подается в воздушную магистраль высокого давления и в трубопровод высокого давления 22. Далее процесс работы устройства аналогичен указанному при автоматическом режиме, за исключением того, что очищенный фильтрующим элементом 9 атмосферный воздух продолжает поступать через полую бонку 8 в систему питания СУ воздухом, а также закрыт пневмоклапан 20 с гидравлическим управлением и обратный клапан 18. Время открытия электропневмоклапана 21 устанавливается блоком управления 1 на период поступления в него сигнала с сигнализатора давления 2. Таким образом осуществляется автоматический режим очистки в процессе работы СУ. При неисправности блока управления механик-водитель нажимает электрокнопку 21, при этом происходит включение электропневмоклапана 21 и осуществляется очистка фильтрующего элемента цилиндрической кассеты 21. Время очистки регулируется временем нажатия кнопки. Таким образом осуществляется полуавтоматический режим очистки в процессе работы СУ.

Количество цилиндрических кассет 9 может быть более одной. При этом каждая из них должна герметично устанавливаться в свою обойму 9, для каждой из них должны быть установлены трубопровод высокого давления 22 и трубка 12 переменного сечения отвода пыли. При этом фиксатор 24 (фиг. 4) может быть индивидуальным для каждого храповика 7 или иметь количество лучей по количеству храповиков 7 (количеству цилиндрических кассет и обойм). В таком случае направление вращение вращения двух соосно установленных обойм должно быть противоположным.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ и устройство улучшения автономности танка обеспечивает повышение запаса хода танка за счет снижения расхода топлива при недостатке наполнения цилиндров воздухом из-за возрастающего сопротивления в воздухоочистителе при засоренности фильтрующего элемента, регулярной его очисткой в автоматическом и полуавтоматическом режиме как при неработающей силовой установки, так и в процессе ее работы, за счет сокращения времени на техническое обслуживание воздухоочистителя, очисткой фильтрующего элемента без разборки воздухоочистителя как при неработающей силовой установки, так и в процессе ее работы, за счет повышения надежности работы силовой установки, полной очисткой поступающего в цилиндры воздуха от механических частиц, исключающей абразивный износ деталей цилиндропоршневой группы механическими частицами пыли.

Изобретение может быть использовано в системах отчистки воздуха двигателей внутреннего сгорания. Устройство улучшения автономности танка содержит воздухоочиститель, в корпусе (11) которого размещен циклонный аппарат (16), нижней частью соединенный с бункером (17), а верхней частью соединенный с полостью второй ступени очистки. Бункер (17) имеет трубопровод (14) удаления пыли с клапаном (15). Имеются полая бонка (8) для соединения с воздухопитающей трубой и полая бонка (3) для соединения с сигнализатором давления, связанным с сигнальной лампой (23). Устройство содержит трубопровод (22) высокого давления с соплами, трубку (12) переменного сечения отвода пыли и крышку (4). В полости второй ступени очистки размещается по меньшей мере одна цилиндрическая кассета (9), герметично закрепленная в своей обойме (10), установленной на подшипниках (6) и имеющей лопатки (5) в верхней и нижней части внешней стороны. На оси обоймы (10) установлен храповик (7), входящий в зацепление с фиксатором. Верхняя часть трубки (12) переменного сечения отвода пыли имеет конусный раструб, обращенный к внутренней стороне цилиндрической кассеты (9) и соосный с соплами трубопровода (22) высокого давления. Нижняя часть трубки (12) переменного сечения отвода пыли закрыта клапаном (13) и расположена внутри трубопровода (14) удаления пыли. Верхнее и нижнее сопла трубопровода (22) высокого давления расположены на уровне и направлены на лопатки обоймы. Трубопровод (22) высокого давления соединен с воздушной системой машины магистралью высокого давления с двумя параллельными линиями. В одной параллельной линии установлен пневмоклапан (20) с гидравлическим управлением от топливной системы и с обратным клапаном (18). В другой линии установлен электропневмоклапан (21), управляемый электрически соединенными с ним электрокнопкой и блоком (1) управления, в свою очередь электрически соединенным с бортовой сетью и сигнализатором (2) давления. Технический результат заключается в сокращении времени на техническое обслуживание воздухоочистителя. 5 ил.

Устройство улучшения автономности танка, содержащее воздухоочиститель, в корпусе которого размещен циклонный аппарат, нижней частью соединенный с бункером, имеющим трубопровод удаления пыли с клапаном, верхней частью соединенный с полостью второй ступени очистки, полую бонку для соединения с воздухопитающей трубой, полую бонку для соединения с сигнализатором давления, связанным с сигнальной лампой, трубопровод высокого давления с соплами, трубку переменного сечения отвода пыли, крышку, отличающееся тем, что в полости второй ступени очистки размещается по меньшей мере одна цилиндрическая кассета, герметично закрепленная в своей обойме, установленной на подшипниках и имеющей лопатки в верхней и нижней части внешней стороны, на ее оси установлен храповик, входящий в зацепление с фиксатором, верхняя часть трубки переменного сечения отвода пыли имеет конусный раструб, обращенный к внутренней стороне цилиндрической кассеты и соосный с соплами трубопровода высокого давления, нижняя часть закрыта клапаном и расположена внутри трубопровода удаления пыли, верхнее и нижнее сопла трубопровода высокого давления расположены на уровне и направлены на лопатки обоймы, а сам он соединен с воздушной системой машины магистралью высокого давления с двумя параллельными линиями, в одной из которых установлен пневмоклапан с гидравлическим управлением от топливной системы и с обратным клапаном, а в другой – электропневмоклапан, управляемый электрически соединенными с ним электрокнопкой и блоком управления, в свою очередь электрически соединенным с бортовой сетью и сигнализатором давления.