Устройство для увлажнения наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02M25/02 F24F6/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, преимущественно к устройствам для увлажнения наддувочного воздуха и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1132043.

Цель изобретения - повышение экономичности путем снижения затрат энергии на циркуляцию жидкости.

На фиг.1 изображена общая схема уст- ройства; на фиг.2 - нижняя полка, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2, на фиг.4 - верхняя полка, вид сверху; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4.

Внутри емкости 1 по всему периметру в несколько рядов по высоте размещены нижние 2 и верхние 3 полки, образующие попарно лотки. Нижние полки 2 имеют последовательно расположенные выпуклые конусные ячейки 4. Верхние полки 3 имеют последовательно расположенные выпуклые конусные ячейки 5. Выпуклые ячейки 5 верхней полки 3 вставлены с осевым и радиальным зазорами внутрь выпуклых ячеек 4 нижней полки 2.

В дне вогнутых ячеек 4 нижней полки 2 выполнены сквозные отверстия 6. В эти отверстия в случае верхнего и промежуточных лотков герметично вставлены переливные трубки 7, нижние концы которых вставлены в выпуклые ячейки 4 с осевым зазором относительно их дна. В случае нижнего лотка в сквозные отверстия 6, выполненные в дне выпуклых ячеек 4, герметично вставлены переливные трубки 8 с загнутым вверх ниж- ним концом для образования сифона. В стенке каждой нижней полки 2 между ячейками 4 выполнены сквозные отверстия 9. В дне выпуклых ячеек 5 верхней полки 3 выполнены сквозные отверстия 10. Через сквозные отверстия 10, выполненные в выпуклых ячейках 5, свободно (с радиальным зазором) пропущены концы переливных трубок 7 и нижние концы дренажных каналов 11 циклонов 12. Нижний торец каждою дренажного канала 11 размещен в зазоре между вершинами конусных ячеек 4 и 5. Над верхним лотком расположен канал 13 для

подвода жидкости в емкость 1, сообщенный трубопроводом 14 с нагнетательным каналом гидронасоса 15. всасывающий канал которого сообщен с питательным баком 16 Регулируемый гидронасос 15 имеет привод от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания ДВС (не показан) Канал 13 для подвода жидкости введен в распределительный коллектор 17, заполненный жидкостью и образованный нижним 18 и верхним 19 листами, прикрепленными по всему периметру герметично внутри емкости 1. Между листами 18 и 19 приварены трубки 20, в боковых стенках которых выполнены сквозные отверстия 21 Нижний лист 18 совмещен с верхней частью верхней полки 3 верхнего лотка т е герметично приварен к ячейкам 5, В верхней части емкости 1 по всему периметру прикреплена разделительная перегородка 22 Впускные отверстия 23 циклонов 12 выведены в пространство под разделительной перегородкой 22 и над верхней горизонтальной полкой 3 выпускные отверстия 24 через пространство над разделительной перегородкой 22 сообщены с каналом 25 для отвода увлажненного наддувочного воздуха во впускной коллектор ДВС, Под нижним лотком в емкости 1 имеется канал 26 для подвода воздуха, сообщенный с напорным патрубком турбокомпрессора ДВС. В дне емкости 1 имеется переливной клапан 27

Устройство работает следующим образом.

При включении гидронасоса 15 жидкость (вода) из питательного бака 16 поступает через трубопровод 14 и канал 13 в распределительный коллектор 17, из которого через сквозные отверстия 21 поступает в выпуклые конусные ячейки 4,5, заполняя их до верхнего торца переливных трубок 7. Далее вода по переливным трубкам 7 поступает в выпуклые ячейки 4,5 нижележащего лотка, заполняя их до уровня верхнего торца переливных трубок 8 Излишки воды по переливным трубкам 8 стекают вниз и через переливной клапан 27 - в питательный бак

16. В результате все ячейки заполнены водой.

При работе ДВС наддувочный воздух, нагнетаемый турбокомпрессором, по возду- хонапорному патрубку через канал 26 под- вода наддувочного воздуха поступает в нижнюю часть емкости 1 под нижний лоток. Через сквозные отверстия 9, выполненные в верхней части полки 2, между ячейками 4 и через радиальные зазоры между боковы- ми стенками выпуклых ячеек 4,5 воздух проходит через слой воды в ячейках 5. Далее аналогично воздух проходит дополнительно и через слой воды в выпуклых ячейках 4,5 верхнего лотка. Направление движения воздуха показано стрелками (фиг.1).

При пропускании воздуха через слой жидкости образуются пузырьки воздуха, которые насыщаются парами жидкости. Кроме того, при прохождении пузырьков воздуха через слои жидкости наддувочный воздух очищается от механических примесей. При заливке в емкость 1 антифриза пузырьки воздуха насыщаются только парами воды, так как этиленгликоль, содержа- щийся в антифризе, имеет температуру кипения, значительно превышающую температуру кипения воды. Это обеспечивает нормальную работу предлагаемого устройства в зимних условиях.

Процесс преобразования и насыщения пузырьков воздуха парами воды интенсифицируется за счет теплоты наддувочного воздуха, который при этом охлаждается, т.е. предлагаемое устройство дополнительно выполняет функции промежуточного холодильника наддувочного воздуха.

Образующаяся паровоздушная смесь вместе с каплями воды, захваченная потоком воздуха через трубки 20, поступает в пространство под разделительной перегородкой 22 и далее через впускные отверстия 23 внутрь циклонов 12, где поток воздуха завихряется. В результате действия сил инерции содержащиеся в потоке капли во- ды вместе с примесями отбрасываются на периферию циклонов, оседают на их стенках и далее стекают по стенкам и дренажным каналам 11 в нижнюю часть ячеек 4. Затем паровоздушная смесь, очищенная от капель воды и примесей, через выпускные отверстия 24 поступает в пространство над перегородкой 22 и далее по каналу 25 отвода наддувочного воздуха - во впускной коллектор ДВС.

Капли воды, улавленные в циклонах 12 из паровоздушной смеси и поступившие в выпуклые ячейки 4, вновь участвуют в технологическом процессе очистки воздуха и его насыщения парами жидкости. При этом поступление капель жидкости из циклонов 6 в ячейки 4 осуществляется без помощи гидронасоса 15, что снижает затраты энергии. Переливной клапан 27 предотвращает выход воздуха из емкости 1 и обеспечивает слив излишков жидкости в питательный бак 16.

Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется повторное использование выделяемых циклонами из паровоздушной смеси капель жидкости в технологическом процессе очистки и насыщения наддувного воздуха парами жидкости без циркуляции капель жидкости по внешнему контуру. Это снижает затраты энергии на циркуляцию жидкости, осуществляемую гидронасосом 15, что повышает экономичность работы предлагаемого устройства

Формула изобретения

Устройство для увлажнения наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания по авт.ев 1132043, отличающее- с я тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения затрат энергии на циркуляцию жидкости, устройство снабжено циклонными влагоотделителями, каждый из которых установлен в емкости над одной из конусных ячеек верхней горизонтальной полки, его впускное отверстие сообщено с пространством над этой полкой, выпускное отверстие сообщено с каналом отвода воздуха из емкости, а дренажные каналы с зазором между вершинами конусных ячеек верхней и нижней полок.

Изобретение позволяет повысить экономичность устройства для увлажнения наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания (ДВС) Внутри емкости 1 в несколько рядов по высоте размещены нижние 2 и верхние 3 полки, образующие лотки и снабженные конусными ячейками 4 и 5 Зазор между ячейками образует канал для прохода воздуха и жидкости. Канал 13 для подвода жидкости в емкость расположен над верхним лотком. Канал 26 для подвода воздуха из турбокомпрессора ДВС расположен под нижним лотком. Вода распределяется по лоткам через боковые отверстия 21 в трубках 20 и сливается на дно.

Фиг. 2

ФиаЗ

Т

Ю 5

Т5

ФизЛ

В-Б

Фиг. 5