RU214443U1

RU214443U1 - Воздухоочиститель поршневого двигателя внутреннего сгорания

Info

Publication number: RU214443U1
Application number: RU2022110650U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Викторович Пыжанкин; Максим Эдуардович Брякотин; Кирилл Александрович Щербак
Filing date: 2022-04-19
Publication date: 2022-10-28

Abstract

Полезная модель предназначена для использования в машиностроении, а именно в двигателестроении. Воздухоочиститель снабжен колесом с наружными и внутренними лопатками, профиль которых выполнен по лемнискате Бернулли. Колесо, выполненное с возможностью вращательного движения посредством вала от агрегата, снабжено наружными и внутренними лопатками. На вращающемся колесе с наружными лопатками поток отбрасывается на периферию, за счет чего осуществляется очистка от пыли за счет центробежной силы. Наружными и внутренними лопатками колеса в полости воздухоочистителя давление воздуха повышается. Вследствие повышенного давления воздуха, поступающего в цилиндры ДВС за воздухоочистителем, снижаются насосные потери, увеличивается коэффициент наполнения, что повышает эффективность работы ДВС за счет уменьшения износа от пыли, уменьшения насосных потерь и соответственно механических потерь двигателя, с увеличенным наполнением цилиндра воздухом повышается форсирование двигателя.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использована для повышения эффективности работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) со сниженным сопротивлением воздухоочистителя.

Известен двигатель внутреннего сгорания с закруткой потока воздуха в цилиндре (Патент RU 2667828, МПК F02B 31/04, F02M 29/06) содержит головку цилиндров с впускными каналами, в которых размещены сменные патрубки с винтовыми лопатками, поверхность каждой из которых образована вращением относительно оси канала и перемещением вдоль нее образующей, пересекающей внутренний диаметр канала таким образом, что след от пересечения этой образующей с поверхностью канала образует винтовую линию, выполненную по лемнискате Бернулли.

Однако в данной конструкции ДВС используемый для создания вихревого потока свежего заряда в цилиндре ДВС лопаточный завихритель, обладая минимальными гидравлическими сопротивлениями, создает разряжение во впускной системе ДВС, что приводит к увеличению насосных потерь, снижению наполнения цилиндров ДВС свежим зарядом и в результате снижению эффективности работы ДВС.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату, принятым в качестве прототипа, является комбинированный воздухоочиститель ДВС (Комбинированные воздухоочистители http://texnika.megapetroleum.ru/kombinirovannye-vozduxoochistite, содержащий на верхнем конце трубы центробежный пылеотделитель с лопатками (завихрителями), поставленными под углом к движению воздуха, при котором воздух получает вращательное движение с частотой до 4000…6000 мин^-1, возникающие при этом центробежные силы отбрасывают частицы пыли к стенкам очистителя.

Однако в данной конструкции воздухоочиститель ДВС создает разряжение во впускной системе ДВС, что приводит к увеличению насосных потерь, снижению наполнения цилиндров ДВС свежим зарядом и в результате снижению эффективности работы ДВС.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, заключается в создании воздухоочистителя для поршневого двигателя внутреннего сгорания с повышенной эффективностью работы, позволяющего уменьшить затраты энергии на насосные потери, увеличить наполнение цилиндров ДВС свежим зарядом.

Решение данной технической проблемы достигается тем, что воздухоочиститель поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус воздухоочистителя, крышку воздухоочистителя, входные отверстия, выходной патрубок, колесо с наружными лопатками, вал, агрегат привода вала, причем колесо выполнено с возможностью вращательного движения посредством вала от агрегата, дополнительно содержит внутренние лопатки и выполнено с возможностью всасывания через входные отверстия и отбрасывания на периферию потока воздуха с пылью к стенке крышки воздухоочистителя наружными лопатками и с возможностью направления потока воздуха через вращающееся колесо с внутренними лопатками в выходной патрубок, а лопатки выполнены по профилю лемнискаты Бернулли.

Увеличение эффективности работы объясняется: очисткой воздуха от крупных частиц сетками во входных отверстиях; очисткой воздуха от пыли центробежными силами, создаваемыми вращающимся колесом на наружных лопатках; уменьшением затрат энергии на насосные потери и увеличением наполнения цилиндров ДВС свежим зарядом за счет создания избыточного давления на выходе воздухоочистителя.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема предлагаемого воздухоочистителя ДВС.

Предлагаемый воздухоочиститель ДВС содержит корпус воздухоочистителя 1, крышку воздухоочистителя 2, колесо с наружными лопатками 3 и внутренними лопатками 4, вал 5, входные отверстия с сетками 6, выходной патрубок 7, заслонку сброса пыли 8, агрегат привода вала 9.

Кроме этого, на чертеже дополнительно обозначено следующее:

светлыми стрелками показаны направления движения воздуха;

темными стрелками показаны направления движения пыли.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания с рециркуляцией и утилизацией теплоты отработавших газов работает следующим образом.

Поток воздуха всасывается из атмосферы через входные отверстия с сеткой 6 корпуса воздухоочистителя 1, где осуществляется очистка от крупных частиц. На вращающемся колесе с наружными лопатками 3 поток воздуха всасывается и отбрасывается на периферию, где осуществляется очистка от пыли за счет центробежной силы. Профиль лопаток выполнен по лемнискате Бернулли, обладающий лучшими гидравлическими качествами. Пыль, имеющая большую массу, чем воздух, отбрасывается к стенке крышки воздухоочистителя 2, затем ссыпается вниз, при этом в полости воздухоочистителя давление воздуха повышается. Затем поток воздуха через вращающееся колесо с внутренними лопатками 4 поступает в выходной патрубок 7 с дальнейшим повышением давления, затем поступает на штатные ступени очистки (не показаны). Колесо с наружными лопатками 3 и внутренними лопатками 4 приводится во вращательное движение посредством вала 5 от агрегата 9. Удаление пыли осуществляется через заслонку 8 (показана открытой), открытие которой производится при техническом обслуживании или автоматически, для этого может устанавливаться датчик уровня скопившейся пыли. Вследствие повышенного давления воздуха, поступающего в цилиндры ДВС за воздухоочистителем, насосные потери снижаются, коэффициент наполнения увеличивается, что повышает эффективность работы ДВС за счет уменьшения износа от пыли, уменьшения насосных потерь и соответственно механических потерь двигателя. Увеличение наполнения цилиндра воздухом позволяет увеличить форсирование двигателя. При применении электродвигателя, на его работу затрачивается энергия, которая компенсируется снижением насосных потерь, а увеличение наполнения цилиндра воздухом позволяет увеличить форсирование двигателя. Масляный насос, как правило, имеет повышенный коэффициент производительности, при этом часть масла сбрасывается через редукционный клапан. Следовательно, вместо сбрасывания масла его можно направить на центрифугу, при этом центрифуга будет осуществлять и очистку масла и использоваться для привода лопаточного колеса воздухоочистителя, что в меньшей мере повлияет на изменении механических потерь.

Таким образом, использование предлагаемого воздухоочистителя поршневого двигателя внутреннего сгорания, позволяет улучшить очистку воздуха, уменьшить затраты энергии на насосные потери, увеличить наполнение цилиндров свежим зарядом, соответственно повысить эффективность работы ДВС.

Claims

Воздухоочиститель поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус воздухоочистителя, крышку воздухоочистителя, входные отверстия, выходной патрубок, колесо с наружными лопатками, вал, агрегат привода вала, причем колесо выполнено с возможностью вращательного движения посредством вала от агрегата, отличающийся тем, что колесо дополнительно содержит внутренние лопатки и выполнено с возможностью всасывания через входные отверстия и отбрасывания на периферию потока воздуха с пылью к стенке крышки воздухоочистителя наружными лопатками и с возможностью направления потока воздуха через вращающееся колесо с внутренними лопатками в выходной патрубок, а лопатки выполнены по профилю лемнискаты Бернулли.