RU2319621C2 - Method of and device for delivery and cleaning of air - Google Patents
Method of and device for delivery and cleaning of air Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319621C2 RU2319621C2 RU2006110409/11A RU2006110409A RU2319621C2 RU 2319621 C2 RU2319621 C2 RU 2319621C2 RU 2006110409/11 A RU2006110409/11 A RU 2006110409/11A RU 2006110409 A RU2006110409 A RU 2006110409A RU 2319621 C2 RU2319621 C2 RU 2319621C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- cabin
- turbocharger
- filter
- supplying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам и устройствам для очистки воздуха, и может быть использовано для очистки воздуха от вредных веществ в обитаемых отсеках, салонах и кабинах транспортных средств, в стационарных помещениях - производственных, бытовых и т.п.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to methods and devices for air purification, and can be used to purify air from harmful substances in inhabited compartments, salons and cabins of vehicles, in stationary premises - industrial, domestic, etc.
Известны способ и устройство для очистки воздуха в обитаемых отсеках транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, заключающиеся в подаче в отсек наружного воздуха и очистке его в установке для очистки воздуха, состоящей из входного патрубка, выходного патрубка, между которыми последовательно расположены нагнетатель воздуха, электродвигатель и последовательно соединенные секции с кассетами, заполненными хемосорбентами и катализатором для очистки приточного воздуха от органических, азот- и серосодержащих соединений, а также оксида углерода (RU 94017415 А, В60Н 3/06, 1996).A known method and device for air purification in the inhabited compartments of a vehicle with an internal combustion engine, which consists in supplying external air to the compartment and cleaning it in an air purification installation consisting of an inlet pipe, an outlet pipe, between which an air blower, an electric motor and sections connected in series with cassettes filled with chemisorbents and a catalyst for purifying supply air from organic, nitrogen and sulfur compounds, and carbon monoxide (RU 94017415 A, B60H 3/06, 1996).
Основными недостатками известных способа и устройства являются: относительная сложность конструкции системы очистки воздуха из-за наличия электродвигателя и нагретателя, что приводит к большим весу и габаритам системы очистки воздуха и трудности ее размещения в салоне (кабине) транспортного средства.The main disadvantages of the known method and device are: the relative complexity of the design of the air purification system due to the presence of an electric motor and heater, which leads to a large weight and dimensions of the air purification system and the difficulty of its placement in the passenger compartment (cabin) of the vehicle.
Известны также способ и устройство для очистки воздуха, в которых очистка воздуха в помещениях и салонах производится в режиме рециркуляции с помощью хемосорбентов, низкотемпературного каталитического фильтра, адсорбционных фильтров (RU 2161567 С1, В60Н 3/06, 2001). Основными недостатками этого аналога также являются относительная сложность, увеличенные вес и габариты системы очистки вследствие наличия нагнетателя воздуха и электродвигателя, повышенный расход энергии на привод напорного вентилятора, высокая стоимость изделия.There is also known a method and apparatus for air purification, in which air purification in rooms and salons is performed in recirculation mode using chemisorbents, a low-temperature catalytic filter, adsorption filters (RU 2161567 C1, B60H 3/06, 2001). The main disadvantages of this analogue are also the relative complexity, increased weight and dimensions of the cleaning system due to the presence of an air blower and an electric motor, increased energy consumption for driving a pressure fan, and high cost of the product.
Известны также способ и устройство для его реализации в области очистки воздуха в салонах автомобилей, из которых способ заключается в подаче и очистке воздуха в кабине (салоне) транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания с турбонаддувом и системой очистки воздуха, поступающего в двигатель, включающий подачу приточного наружного воздуха в кабину, его очистку с помощью салонного фильтра от пыли и др. вредных веществ, а устройство подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания с турбонаддуом и фильтром очистки воздуха, поступающего в двигатель, содержит воздушный нагнетатель, трубопроводы и по меньшей мере один салонный фильтр, газодинамически соединенный с воздушным объемом кабины (Автомобильный справочник: Пер. с англ. - 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: «КЖИ «За рулем.», 2004. - 992 с.: ил. - стр.803).There is also known a method and a device for its implementation in the field of air purification in car interiors, of which the method consists in supplying and purifying air in the cabin (passenger compartment) of a vehicle equipped with a turbocharged internal combustion engine and an air purification system entering the engine, including supply the supply of external air into the cabin, its cleaning with the help of a cabin filter from dust and other harmful substances, and the device for supplying and cleaning the supply of external air into the cabin of the vehicle is equipped with An internal combustion engine with a turbocharger and a filter for purifying the air entering the engine contains an air supercharger, pipelines, and at least one cabin filter gas-dynamically connected to the air volume of the cabin (Automobile Reference: Translated from English - 2nd ed. Revised) . and add. - M .: “KZHI“ At the wheel. ”, 2004. - 992 p.: ill. - p. 803).
Данные способ и устройство являются прототипом настоящего изобретения. Известное устройство для реализации способа подачи и очистки воздуха обеспечивает эффективную очистку воздуха с помощью салонного фильтра в кабине, содержит штатные воздушный нагнетатель и его привод, выполненный в виде электродвигателя, штатную систему раздачи очищенного воздуха в кабине (салоне) транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания, который может быть турбонаддувным, содержащим турбонагнетатель.These method and device are the prototype of the present invention. A known device for implementing the method of supplying and purifying air provides effective air purification using a cabin filter in the cabin, contains a standard air blower and its drive, made in the form of an electric motor, a standard system for distributing purified air in the cabin (cabin) of a vehicle equipped with an internal combustion engine which may be a turbocharger containing a turbocharger.
Недостатком прототипа является наличие в системе очистки воздуха в кабине воздушного нагнетателя с приводом, поскольку они дублируют работу турбонагнетателя с приводом в системе турбонаддува, выполняющих ту же функцию - повышение давления воздуха, поступающего в двигатель. В результате, система очистки воздуха в кабине отличается достаточной сложностью конструкции, имеет большие вес и габариты, характеризуется меньшей надежностью и повышенным расходом энергии на привод нагнетателя, увеличенным расходом расходных материалов.The disadvantage of the prototype is the presence in the air purification system in the cabin of an air supercharger with a drive, since they duplicate the operation of a turbocharger with a drive in a turbocharger system that performs the same function - increasing the pressure of the air entering the engine. As a result, the air purification system in the cabin is characterized by sufficient design complexity, has a large weight and dimensions, is characterized by lower reliability and increased energy consumption for the supercharger drive, increased consumption of consumables.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение веса и габаритов, упрощение технического обслуживания, снижение расхода энергии на привод нагнетателя, создание универсальной конструкции для размещения в большом разнообразии исполнения конструкций салонов (кабин) транспортных средств.The objective of the invention is to simplify the design, reduce weight and dimensions, simplify maintenance, reduce energy consumption for the drive of the supercharger, create a universal design for placement in a wide variety of designs of the salons (cabins) of vehicles.
Поставленная задача реализуется тем, что в способе подачи и очистки воздуха в кабине транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания с турбонаддувом и системой очистки воздуха, поступающего в двигатель, включающем подачу приточного наружного воздуха в кабину, его очистку с помощью салонного фильтра от пыли и других вредных веществ, отбор воздуха для его последующей очистки в салонном фильтре производят из системы турбонаддува двигателя внутреннего сгорания в промежутке перед двигателем внутреннего сгорания, но после турбонагнетателя под давлением, создаваемым турбонагнетателем, причем количество воздуха, подаваемого в салонный фильтр, не превышает 5% от количества воздуха, подаваемого турбонагнетателем в двигатель внутреннего сгорания на всех режимах работы турбонагнетателя кроме режима номинальной мощности, а на последнем - не более 3%.The problem is realized in that in the method of supplying and purifying air in the cabin of a vehicle equipped with a turbocharged internal combustion engine and a system for purifying air entering the engine, including supplying fresh air to the cabin, cleaning it from dust and other filters using a cabin filter harmful substances, the selection of air for its subsequent cleaning in the cabin filter is made from the turbocharging system of the internal combustion engine in the gap in front of the internal combustion engine, but le turbocharger pressurized by a turbocharger, the amount of air supplied to cabin filter does not exceed 5% of the air supplied to a turbocharger in an internal combustion engine at all operating conditions of the turbocharger except for the mode of rated power, and at last - not more than 3%.
В предлагаемом способе подачи и очистки воздуха в кабину транспортного средства расход приточного воздуха, подаваемого в кабину, регулируют с помощью дополнительного органа регулирования, установленного перед салонным фильтром, и количественно задают этот расход не менее 3-7-кратного в час по отношению к внутреннему объему кабины, управление подачей приточного воздуха в кабину осуществляют органом регулирования автоматически или вручную, а для исключения обратного поступления воздуха из кабины наружу между турбонагнетателем и салонным фильтром размещают обратный клапан, усилие затяжки которого не превышает давления атмосферного воздуха.In the proposed method for supplying and purifying air into the vehicle cabin, the supply air supply supplied to the cabin is controlled by an additional regulator installed in front of the cabin filter, and this flow rate is quantified at least 3-7 times per hour with respect to the internal volume the supply air supply to the cabin is controlled automatically or manually by the regulator, and to prevent the return of air from the cabin to the outside between the turbocharger and the passenger compartment m filter disposed a check valve whose tightening force is less than the atmospheric air pressure.
Также в способе подачи и очистки воздуха в кабину транспортного средства дополнительно и одновременно с подачей и очисткой воздуха в кабину и в период отсутствия подачи воздуха в кабину, но при работе турбонагнетателя, производят отбор и подачу части воздуха из турбонагнетателя в воздушный аккумулятор в количестве, не превышающем 5% от количества воздуха, подаваемого турбонагнетателем в двигатель, а из воздушного аккумулятора воздух подают в воздушный фильтр и после него в кабину в периоды времени, когда турбонагнетатель не работает. При этом в способе подачи и очистки воздуха в кабину транспортного средства в кабине при подаче приточного наддувочного воздуха создают давление не менее 15 Па, величину которого задают путем увеличения герметичности кабины и установки обратного клапана между кабиной и наружным воздухом с усилием затяжки клапана не менее 15 Па.Also, in the method of supplying and purifying air to the vehicle cabin, additionally and simultaneously with the supply and purification of air into the cabin and during the absence of air supply to the cabin, but when the turbocharger is in operation, some of the air is sampled and supplied from the turbocharger to the air accumulator in an amount not exceeding 5% of the amount of air supplied by the turbocharger to the engine, and air is supplied from the air accumulator to the air filter and after it to the cabin during periods of time when the turbocharger is not working. Moreover, in the method of supplying and purifying air to the vehicle cabin, a pressure of at least 15 Pa is created in the cabin when supplying fresh charge air, the value of which is set by increasing the tightness of the cabin and installing a check valve between the cabin and the outside air with a valve tightening force of at least 15 Pa .
Наконец, в способе подачи и очистки воздуха в кабину транспортного средства величину давления воздуха в воздушном аккумуляторе задают с помощью обратного клапана, устанавливаемого на тракте подачи воздуха из турбонагнетателя в аккумулятор с усилием затяжки обратного клапана меньшим, чем давление наддувочного воздуха, но большим суммы давлений избыточного давления воздуха в кабине и перепада давления воздуха в салонном фильтре для каждого из режимов работы турбонагнетателя, а расход воздуха из аккумулятора в салонный фильтр регулируют с помощью дополнительного органа регулирования, управляемого автоматически или вручную, причем количество подаваемого в кабину воздуха задают из расчета не менее 3-7-кратного за каждый час работы по отношению к внутреннему объему кабины.Finally, in the method for supplying and purifying air to the vehicle cabin, the air pressure in the air accumulator is set using a check valve installed on the air supply path from the turbocharger to the battery with a check valve tightening force lower than the charge air pressure but greater than the sum of the excess pressures air pressure in the cabin and the air pressure drop in the cabin filter for each of the turbocharger operating modes, and I regulate the air flow from the battery to the cabin filter t using an additional regulator, controlled automatically or manually, and the amount of air supplied to the cabin is set at the rate of at least 3-7 times for each hour of operation in relation to the internal volume of the cabin.
В устройстве для реализации способа подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания с турбонаддувом и фильтром очистки воздуха, поступающего в двигатель, содержащем воздушный нагнетатель, трубопроводы и по меньшей мере один салонный фильтр, газодинамически соединенный с воздушным объемом кабины, в устройстве в качестве воздушного нагнетателя применен турбонагнетатель двигателя внутреннего сгорания, к воздушному коллектору последнего подсоединен дополнительный воздушный трубопровод подачи части наддувочного воздуха в по меньшей мере один салонный фильтр, причем доля отбираемого наддувочного воздуха в салонный фильтр не превышает 5% от расхода наддувочного воздуха, поступающего в двигатель на всех режимах работы турбонагнетателя, кроме номинального, а на последнем режиме - не превышает 3%.In a device for implementing a method for supplying and purifying fresh air to a vehicle cabin equipped with a turbocharged internal combustion engine and an air purification filter entering an engine comprising an air blower, pipelines and at least one cabin filter gas-dynamically connected to the air volume of the cabin , a turbocharger of an internal combustion engine is used in the device as an air supercharger, an additional plug is connected to the air manifold of the latter air supply pipe for supplying part of the charge air to at least one cabin filter, and the proportion of charge air taken into the cabin filter does not exceed 5% of the charge air flow entering the engine in all operating modes of the turbocharger, except for the nominal one, and in the last mode - not exceeds 3%.
При этом в устройстве подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину транспортного средства дополнительный воздушный трубопровод оснащен органом регулирования и обратным клапаном, из которых орган регулирования обеспечивает подачу части наддувочного воздуха в салонный фильтр в количестве, не менее чем в 3-7 раз превышающем внутренний воздушный объем кабины в час, управляемый автоматически или вручную, а усилие поджатия обратного клапана находится на уровне, при котором обратный клапан закрыт при давлении воздуха атмосферном и ниже.At the same time, in the device for supplying and purging fresh air to the vehicle cabin, the additional air pipe is equipped with a regulator and a check valve, of which the regulator provides the supply of part of the charge air to the cabin filter in an amount not less than 3-7 times higher than the internal air the volume of the cabin per hour, controlled automatically or manually, and the pressure force of the non-return valve is at a level at which the non-return valve is closed at atmospheric pressure and below.
Кроме того, устройство подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину транспортного средства снабжено вторым дополнительным трубопроводом, соединенным на входе с воздушным коллектором турбонагнетателя, соединяющим последний с двигателем, а с другой стороны - с дополнительным воздушным аккумулятором, и последний на выходе соединен дополнительным трубопроводом с входом в салонный фильтр, причем перед воздушным аккумулятором воздушный трубопровод оснащен дополнительным обратным клапаном, усилие поджатия которого меньше максимального давления наддувочного воздуха, но больше на 15 Па давления атмосферного воздуха, причем расход воздуха, поступающего в воздушный аккумулятор, не должен превышать 5% расхода наддувочного воздуха, поступающего в двигатель на всех режимах работы турбонагнетателя, кроме номинального режима, а на последнем - эта величина не должна превышать 3%, а воздушный трубопровод, соединяющий воздушный аккумулятор с салонным фильтром, дополнительно оснащен органом регулирования, управляемым автоматически или вручную, причем расход части приточного воздуха из воздушного аккумулятора в салонный фильтр должен быть не менее чем в 3-7 раз в час больше внутреннего воздушного объема кабины.In addition, the device for supplying and purifying fresh air to the vehicle cabin is equipped with a second additional pipeline connected at the inlet to the air manifold of the turbocharger connecting the latter to the engine and, on the other hand, to the additional air accumulator, and the latter is connected at the outlet by an additional pipeline to entrance to the cabin filter, and in front of the air accumulator the air pipe is equipped with an additional non-return valve, the preload force of which is less than max total charge air pressure, but 15 Pa higher than atmospheric air pressure, and the flow rate of air entering the air accumulator should not exceed 5% of the charge air flow entering the engine at all turbocharger operating modes except the nominal mode, and at the last - the value should not exceed 3%, and the air pipe connecting the air accumulator with the cabin filter is additionally equipped with a regulator, controlled automatically or manually, and the flow rate of the part is forced of air from the air battery in the cabin filter should be at least 3-7 times per hour greater than the internal volume of the cabin air.
Наконец, для реализации устройства подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину транспортного средства кабина оснащена дополнительным обратным клапаном по отношению к наружному окружающему пространству с усилием поджатия обратного клапана не менее 15 Па.Finally, to implement a device for supplying and purifying fresh air to the vehicle cabin, the cabin is equipped with an additional non-return valve in relation to the external surrounding space with a non-return valve preload force of at least 15 Pa.
Сущность предложения поясняется чертежом.The essence of the proposal is illustrated in the drawing.
Устройство для реализации способа подачи и очистки воздуха в кабине 1 транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания 2 (ДВС) с турбонагнетателем 3 и воздушным фильтром 4 ДВС 2 содержит: салонный фильтр 5 очистки воздуха в кабине 1, орган регулирования 6, обратный клапан 7, воздушный аккумулятор 8, салонный обратный клапан 9, обратный клапан 10, орган регулирования 11, воздушный коллектор 12 ДВС 2, дополнительные воздушные трубопроводы 13-15.A device for implementing a method for supplying and purifying air in a cab 1 of a vehicle with an internal combustion engine 2 (ICE) with a turbocharger 3 and an air filter 4 of an ICE 2 comprises: a cabin filter 5 for purifying air in the cab 1, a regulator 6, a check valve 7, an air accumulator 8, cabin check valve 9, check valve 10, regulator 11, air manifold 12 ICE 2, additional air pipelines 13-15.
В устройстве для реализации способа подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства, оснащенного ДВС 2 с турбонаддувом и фильтром 4 очистки воздуха, поступающего в ДВС 2, содержащем воздушный турбонагнетатель 3, трубопроводы и по меньшей мере один салонный фильтр 5, газодинамически соединенный с воздушным объемом кабины 1, в качестве воздушного нагнетателя применен турбонагнетатель 3 двигателя внутреннего сгорания 2, к воздушному коллектору 12 последнего подсоединен дополнительный воздушный трубопровод 13 подачи части надувочного воздуха в по меньшей мере один салонный фильтр 5, причем доза отбираемого наддувочного воздуха в салонный фильтр 5 не превышает 5% от расхода наддувочного воздуха, поступающего в двигатель 2 на всех режимах работы турбонагнетателя 3, кроме номинального, а на последнем режиме - не превышает 3%.In a device for implementing a method for supplying and purifying fresh air to the cabin 1 of a vehicle equipped with an internal combustion engine 2 with a turbocharger and a filter 4 for purifying air entering the internal combustion engine 2 containing an air turbocharger 3, pipelines and at least one cabin filter 5, which is gasdynamically connected with the air volume of the cabin 1, a turbocharger 3 of the internal combustion engine 2 is used as an air blower, an additional air pipe 13 is connected to the air collector 12 of the latter if a part of the charge air is injected into at least one cabin filter 5, the dose of charge air taken into the cabin filter 5 does not exceed 5% of the charge air flow entering the engine 2 in all operating modes of the turbocharger 3, except for the nominal one, and in the last mode - does not exceed 3%.
Также в устройстве подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства дополнительный воздушный трубопровод 13 оснащен органом регулирования 6 и обратным клапаном 7, из которых орган регулирования 6 обеспечивает подачу части наддувочного воздуха в салонный фильтр 5 в количестве, не менее чем в 3-7 раз превышающем внутренний воздушный объем кабины 1 в час, управляемый автоматически или вручную, а усилие поджатия обратного клапана 7 находится на уровне, при котором обратный клапан закрыт при давлении воздуха атмосферном и ниже.Also, in the device for supplying and purifying fresh air to the vehicle cabin 1, the additional air pipe 13 is equipped with a regulator 6 and a check valve 7, of which regulator 6 provides a portion of the charge air to the cabin filter 5 in an amount not less than 3- 7 times the internal air volume of the cabin 1 per hour, controlled automatically or manually, and the preload force of the check valve 7 is at a level at which the check valve is closed at atmospheric pressure rnom and below.
Устройство подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства снабжено вторым дополнительным трубопроводом 14, соединенным на входе с воздушным коллектором 12 турбонагнетателя 3, соединяющим последний с ДВС 2, а с другой стороны - с дополнительным воздушным аккумулятором 8, и последний на выходе соединен дополнительным трубопроводом 15 с входом в салонный фильтр 5, причем перед воздушным аккумулятором 8 воздушный трубопровод 14 оснащен дополнительным обратным клапаном 10, усилие поджатия которого меньше максимального давления наддувочного воздуха, но больше на 15 Па давления атмосферного воздуха, причем расход воздуха, поступающего в воздушный аккумулятор 8, не должен превышать 5% расхода наддувочного воздуха, поступающего в двигатель 2 на всех режимах работы турбонагнетателя 3, кроме номинального режима, а на последнем - эта величина не должна превышать 3%, а воздушный трубопровод 15, соединяющий воздушный аккумулятор 8 с салонным фильтром 5, дополнительно оснащен органом регулирования 11, управляемым автоматически или вручную, причем расход части приточного воздуха из воздушного аккумулятора 8 в салонный фильтр 5 должен быть не менее чем в 3-7 раз в час больше внутреннего воздушного объема кабины 1.The device for supplying and purifying fresh air to the vehicle cabin 1 is equipped with a second additional pipe 14 connected at the inlet to the air manifold 12 of the turbocharger 3, which connects the latter to the engine 2 and, on the other hand, to the additional air accumulator 8, and the latter is connected at the outlet additional pipe 15 with the entrance to the cabin filter 5, and in front of the air accumulator 8, the air pipe 14 is equipped with an additional check valve 10, the preload force of which is less than the maximum pressure of charge air, but 15 Pa more than atmospheric pressure, and the flow rate of air entering air accumulator 8 should not exceed 5% of the charge air flow entering engine 2 in all operating modes of turbocharger 3, except for the nominal mode, and last - this value should not exceed 3%, and the air pipe 15 connecting the air accumulator 8 with the cabin filter 5 is additionally equipped with a regulator 11, controlled automatically or manually, and part of the flow LfTetanus air from the air accumulator 8 cabin filter 5 must be at least 3-7 times per hour over the inner air volume cabin 1.
Для эффективной работы устройства подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства последняя оснащена дополнительным обратным клапаном 9 по отношению к наружному окружающему пространству с усилием поджатия обратного клапана не менее 15 Па.For efficient operation of the supply and purification device of the supply of external air into the vehicle cabin 1, the latter is equipped with an additional non-return valve 9 with respect to the external surrounding space with a non-return valve preload force of at least 15 Pa.
Предложенное изобретение работает следующим образом.The proposed invention works as follows.
В соответствии с заявляемым способом подачи и очистки воздуха в кабине 1 транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания 2 с турбонаддувом и системой очистки воздуха - воздушным фильтром 4, поступающего в двигатель 2, включающим подачу приточного наружного воздуха в кабину 1, его очистку с помощью салонного фильтра 5 от пыли и других вредных веществ, отбор воздуха для его последующей очистки в салонном фильтре 5 производят из системы турбонаддува двигателя внутреннего сгорания 2 в промежутке перед двигателем внутреннего сгорания 2, но после турбонагнетателя 3 под давлением, создаваемым турбонагнетателем 3, причем количество воздуха, подаваемого в салонный фильтр 5, не превышает 5% от количества воздуха, подаваемого турбонагнетателем 3 в двигатель внутреннего сгорания 2 на всех режимах работы турбонагнетателя 3, кроме режима номинальной мощности, а на последнем - не более 3%. Отбор воздуха из турбонагнетателя 3 на номинальном режиме в количестве не более 2-3% не влияет на коэффициент полезного действия последнего и его производительность с одной стороны, а с другой - позволяет резко упростить конструкцию системы очистки воздуха в кабине 1, исключив из нее воздушный нагнетатель с приводом (электродвигателем), что и позволяет упростить конструкцию системы, уменьшить ее вес и габариты, упростить ее обслуживание и снизить расход расходуемых материалов, а также создает возможность универсального размещения системы очистки воздуха в кабинах 1 совершенно различных конструкций автотранспортных средств. На всех других режимах работы турбонагнетателя 3 отсутствие влияния на его работу и работу ДВС 2 происходит при отборе воздуха, поступающего в двигатель 2 до 5%.In accordance with the claimed method of supplying and purifying air in the cabin 1 of a vehicle equipped with a turbocharged internal combustion engine 2 and an air purification system, an air filter 4 entering the engine 2, including supplying fresh air to the cabin 1, and cleaning it using the cabin filter 5 from dust and other harmful substances, air is taken for subsequent cleaning in the cabin filter 5 from the turbocharging system of the internal combustion engine 2 in the gap in front of the internal engine 2, but after the turbocharger 3 under the pressure created by the turbocharger 3, and the amount of air supplied to the cabin filter 5 does not exceed 5% of the amount of air supplied by the turbocharger 3 to the internal combustion engine 2 in all operating modes of the turbocharger 3, except for the nominal mode power, and at the last - no more than 3%. The selection of air from the turbocharger 3 at the nominal mode in an amount of not more than 2-3% does not affect the efficiency of the latter and its performance on the one hand, and on the other hand, it can dramatically simplify the design of the air purification system in cabin 1, eliminating the air blower from it with a drive (electric motor), which makes it possible to simplify the design of the system, reduce its weight and dimensions, simplify its maintenance and reduce the consumption of consumables, and also creates the possibility of universal placement of the system cleaning air in cabins 1 completely different designs of vehicles. In all other modes of operation of the turbocharger 3, the absence of influence on its operation and the operation of ICE 2 occurs when the air entering the engine 2 is taken up to 5%.
Способ подачи и очистки воздуха в кабину транспортного средства отличается тем, что расход приточного воздуха, подаваемого в кабину 1, регулируют с помощью дополнительного органа регулирования 6, установленного перед салонным фильтром 5, и количественно задают этот расход не менее 3-7-кратного в час по отношению к внутреннему объему кабины 1, управление подачей приточного воздуха в кабину 1 осуществляют органом регулирования 6 автоматически или вручную, а для исключения обратного поступления воздуха из кабины 1 в двигатель 2 между турбонагнетателем 3 и салонным фильтром 5 размещают обратный клапан 7, усилие затяжки которого не превышает давления атмосферного воздуха.The method of supplying and purifying air to the vehicle cabin is characterized in that the flow rate of the supply air supplied to the cabin 1 is controlled by an additional regulator 6 installed in front of the cabin filter 5, and this flow rate is quantified at least 3-7 times per hour in relation to the internal volume of the cabin 1, the supply of fresh air to the cabin 1 is controlled by the regulator 6 automatically or manually, and to prevent the return of air from the cabin 1 to the engine 2 between the turbine by the body 3 and the cabin filter 5, a check valve 7 is placed, the tightening force of which does not exceed the atmospheric air pressure.
Подача очищенного воздуха в кабину 1 через салонный фильтр 5 в количестве, не менее 3-7-кратном от объема кабины 1 транспортного средства, обеспечивает приток свежего воздуха в замкнутый объем в количестве, достаточном, чтобы поддерживать в кабине 1 необходимое количество кислорода для дыхания, чтобы не увеличивать содержание в кабине 1 диоксида углерода - продукта дыхания людей, и чтобы достигаемый уровень влажности не приводил к запотеванию окон кабины 1 транспортного средства.The supply of purified air to the cabin 1 through the cabin filter 5 in an amount not less than 3-7 times the volume of the cabin 1 of the vehicle, provides an influx of fresh air into the closed volume in an amount sufficient to maintain the necessary amount of oxygen for breathing in the cabin 1, so as not to increase the content in the cabin 1 of carbon dioxide - a product of human respiration, and so that the achieved level of humidity does not lead to fogging the windows of the cabin 1 of the vehicle.
Вместе с тем большие количества расхода приточного воздуха, которые практикуются в подавляющем количестве современных автомобилей (как правило, подача приточного воздуха в кабины системами кондиционирования, вентиляции и обогрева составляет от 300 до 600 м3/час) приводят к быстрому снижению эффективности работы салонных фильтров 5, что требует более частой их замены, что никак не оправдано.At the same time, large amounts of supply air flow, which are practiced in the vast majority of modern cars (as a rule, supply air supply to cabs with air conditioning, ventilation and heating systems is from 300 to 600 m 3 / h) leads to a rapid decrease in the efficiency of cabin filters 5 , which requires more frequent replacement, which is not justified.
В транспортном средстве турбонагнетатели 3 имеют различную регулировку и встречаются режимы, при которых они не работают, например на режимах холостого хода. Чтобы в эти периоды обеспечивалась подача очищенного воздуха в кабину 1 в изобретении предусмотрен отбор и накопление части воздуха в воздушном аккумуляторе 8, из которого воздух затем подается в салонный фильтр 5 и далее уже очищенный направляется в кабину 1.In a vehicle, turbochargers 3 have different adjustments and there are modes in which they do not work, for example, at idle. In order to ensure the supply of purified air to the cabin 1 during these periods, the invention provides for the selection and accumulation of part of the air in the air accumulator 8, from which air is then supplied to the cabin filter 5 and then the purified air is sent to the cabin 1.
Для этого способ подачи и очистки воздуха в кабину 1 транспортного средства характеризуется тем, что дополнительно одновременно с подачей и очисткой воздуха в кабину 1 и в период отсутствия подачи воздуха в кабину 1, но при работе турбонагнетателя 3, производят отбор и подачу части воздуха из турбонагнетателя 3 в воздушный аккумулятор 8 в количестве, не превышающем 5% от количества воздуха, подаваемого турбонагнетателем 3 в двигатель 2, а из воздушного аккумулятора 8 воздух подают в воздушный фильтр 5 и после него в кабину 1 в периоды времени, когда турбонагнетатель 3 не работает.For this, the method of supplying and purifying air into the cabin 1 of the vehicle is characterized by the fact that, additionally, simultaneously with the supply and purification of air into the cabin 1 and during the absence of air supply to the cabin 1, but when the turbocharger 3 is in operation, some of the air is sampled and supplied from the turbocharger 3 to the air accumulator 8 in an amount not exceeding 5% of the amount of air supplied by the turbocharger 3 to the engine 2, and from the air accumulator 8, air is supplied to the air filter 5 and after it to the cabin 1 during periods of time Yes, turbocharger 3 does not work.
Кроме того, при работе по данному способу подачи и очистки воздуха в кабине 1 при подаче приточного наддувочного воздуха создают давление не менее 15 Па, величину которого задают путем увеличения герметичности кабины 1 и установки обратного клапана 9 между кабиной 1 и наружным воздухом с усилием затяжки клапана не менее 15 Па. Создание избыточного давления воздуха в кабине 1 путем подачи в нее очищенного воздуха под небольшим давлением позволяет исключить поступление загрязненного воздуха из атмосферы за счет негерметичности кабины 1, что повышает эффективность работы заявляемых способа и устройства для его реализации.In addition, when working with this method of supplying and purifying air in the cabin 1, when supplying fresh charge air, a pressure of at least 15 Pa is created, the value of which is set by increasing the tightness of the cabin 1 and installing a non-return valve 9 between the cabin 1 and the outside air with a valve tightening force not less than 15 Pa. The creation of excess air pressure in the cabin 1 by supplying it with purified air under low pressure eliminates the influx of polluted air from the atmosphere due to leaks in the cabin 1, which increases the efficiency of the inventive method and device for its implementation.
Кроме того, величину давления воздуха в воздушном аккумуляторе 8 задают с помощью обратного клапана 10, устанавливаемого на тракте 14 подачи воздуха из турбонагнетателя 3 в аккумулятор 8 с усилием затяжки обратного клапана 10 меньшим, чем давление наддувочного воздуха, но большим суммы давлений избыточного давления воздуха в кабине 1 и перепада давления воздуха в салонном фильтре 5 для каждого из режимов работы турбонагнетателя 3, а расход воздуха из аккумулятора 8 в салонный фильтр 5 регулируют с помощью дополнительного органа регулирования 11, управляемого автоматически или вручную, причем количество подаваемого в кабину 1 воздуха задают из расчета не менее 3-7-кратного за каждый час работы по отношению к внутреннему объему кабины 1.In addition, the air pressure in the air accumulator 8 is set using the check valve 10 installed on the path 14 for supplying air from the turbocharger 3 to the battery 8 with a tightening force of the check valve 10 less than the charge air pressure, but greater than the sum of the overpressure cabin 1 and the differential pressure of the air in the cabin filter 5 for each of the operating modes of the turbocharger 3, and the air flow from the battery 8 to the cabin filter 5 is regulated using an additional regulator 11 controlled automatically or manually, and the amount of air supplied to the cabin 1 is set based on at least 3-7-fold for each hour of operation in relation to the internal volume of the cabin 1.
Устройство для реализации заявленного способа, а именно устройство подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания 2 с турбонаддувом и фильтром очистки воздуха 4, поступающего в двигатель 2, содержит воздушный нагнетатель, трубопроводы и по меньшей мере один салонный фильтр 5, газодинамически соединенный с воздушным объемом кабины 1. В устройстве в качестве воздушного нагнетателя применен турбонагнетатель 3 двигателя внутреннего сгорания 2, к воздушному коллектору 12 последнего подсоединен дополнительный воздушный трубопровод 13 подачи части наддувочного воздуха в по меньшей мере один салонный фильтр 5, причем доля отбираемого наддувочного воздуха в салонный фильтр 5 не превышает 5% от расхода наддувочного воздуха, поступающего в двигатель 2 на всех режимах работы турбонагнетателя 3, кроме номинального, а на последнем режиме - не превышает 3%.A device for implementing the inventive method, namely a device for supplying and purging fresh air to the vehicle cabin 1, equipped with a turbocharged internal combustion engine 2 and an air purification filter 4 entering the engine 2, contains an air supercharger, pipelines and at least one cabin filter 5, gasdynamically connected to the air volume of the cabin 1. In the device, a turbocharger 3 of an internal combustion engine 2 is used as an air supercharger, to an air manifold RU 12 of the latter is connected to an additional air line 13 for supplying part of the charge air to the at least one cabin filter 5, the fraction of the charge air being taken into the cabin filter 5 not exceeding 5% of the charge air flow entering the engine 2 at all operating modes of the turbocharger 3, except nominal, and in the last mode - does not exceed 3%.
Также у устройства подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства дополнительный воздушный трубопровод 13 оснащен органом регулирования 6 и обратным клапаном 7, из которых орган 6 регулирования обеспечивает подачу части наддувочного воздуха в салонный фильтр 5 в количестве, не менее чем в 3-7 раз превышающем внутренний воздушный объем кабины 1 в час, управляемый автоматически или вручную, а усилие поджатия обратного клапана 7 находится на уровне, при котором обратный клапан 7 закрыт при давлении воздуха атмосферном и ниже.Also, at the device for supplying and purging fresh air to the vehicle cabin 1, the additional air pipe 13 is equipped with a regulator 6 and a check valve 7, of which the regulator 6 supplies part of the charge air to the cabin filter 5 in an amount not less than 3- 7 times the internal air volume of the cabin 1 per hour, controlled automatically or manually, and the preload force of the check valve 7 is at a level at which the check valve 7 is closed at atmospheric air pressure Burn and lower.
Такое исполнение устройства подачи и очистки приточного воздуха в кабину 1 характеризуется максимальной простотой конструкции, т.к. оно состоит из салонного фильтра 5, трубопровода 13 с органом регулирования и клапаном 7, а в качестве нагнетателя воздуха с приводом используется турбонагнетатель 3 ДВС 2 транспортного средства. В результате, оно имеет очень малые габариты, вес, отличается надежностью и простотой конструкции. Оно может легко компоноваться в кабинах (салонах) всех моделей транспортных средств, а салонный фильтр 5 может быть как самостоятельным, автономным, так и универсальным, входящим в состав системы кондиционирования систем кондиционирования или климат-контроля транспортного средства.This embodiment of the device for supplying and purifying the supply air to the cabin 1 is characterized by the maximum simplicity of design, because it consists of a cabin filter 5, a pipeline 13 with a regulator and a valve 7, and a turbocharger 3 ICE 2 of a vehicle is used as an air blower with a drive. As a result, it has very small dimensions, weight, and is reliable and simple in design. It can be easily arranged in the cabins (salons) of all vehicle models, and the cabin filter 5 can be either independent, autonomous or universal, which is part of the air conditioning system of the air conditioning system or climate control of the vehicle.
Наряду с простотой конструкции в изобретении достигнута оптимизация режимов работы устройства, обеспечивающего, с одной стороны, подачу необходимого количества очищенного воздуха, создающего нормальные условия нахождения пассажиров и водителя в кабине по составу воздуха (3-7-кратный воздухообмен в час), по исключению запотевания окон, а с другой стороны - не допускающий перерасхода приточного воздуха через салонный фильтр 5, который приводит к неоправданному перерасходу фильтрующих материалов в салонном фильтре 5.Along with the simplicity of the design, the invention achieved optimization of the operating modes of the device, providing, on the one hand, the supply of the required amount of purified air, creating normal conditions for passengers and the driver to be in the cabin by air composition (3-7-fold air exchange per hour), to prevent fogging windows, and on the other hand, not allowing over-expenditure of supply air through the cabin filter 5, which leads to unjustified overspending of filter materials in the cabin filter 5.
Кроме того, устройство подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства снабжено вторым дополнительным трубопроводом 14, соединенным на входе с воздушным коллектором 12 турбонагнетателя 3, соединяющим последний с двигателем 2, а с другой стороны - с дополнительным воздушным аккумулятором 8, и последний на выходе соединен дополнительным трубопроводом 15 с входом в салонный фильтр 5, причем перед воздушным аккумулятором 8 воздушный трубопровод 14 оснащен дополнительным обратным клапаном 10, усилие поджатия которого меньше максимального давления наддувочного воздуха, но больше на 15 Па давления атмосферного воздуха, причем расход воздуха, поступающего в воздушный аккумулятор 8, не должен превышать 5% расхода наддувочного воздуха, поступающего в двигатель 2 на всех режимах работы турбонагнетателя 3, кроме номинального режима, а на последнем - эта величина не должна превышать 3%, а воздушный трубопровод 15, соединяющий воздушный аккумулятор 8 с салонным фильтром 5, дополнительно оснащен органом регулирования 11, управляемым автоматически или вручную, причем расход части приточного воздуха из воздушного аккумулятора 8 в салонный фильтр 5 должен быть не менее чем в 3-7 раз в час больше внутреннего воздушного объема кабины 1.In addition, the device for supplying and purifying fresh air to the vehicle cabin 1 is equipped with a second additional pipe 14 connected at the inlet to the air manifold 12 of the turbocharger 3, connecting the latter to the engine 2, and on the other hand, to the additional air accumulator 8, and the last at the outlet it is connected by an additional pipe 15 to the cabin air filter 5 entrance, and before the air accumulator 8, the air pipe 14 is equipped with an additional non-return valve 10, the preload force of which about less than the maximum charge air pressure, but 15 Pa more than atmospheric air pressure, and the flow rate of air entering the air accumulator 8 should not exceed 5% of the charge air flow entering the engine 2 in all modes of operation of the turbocharger 3, except for the nominal mode, and at the last - this value should not exceed 3%, and the air pipe 15 connecting the air accumulator 8 with the cabin filter 5 is additionally equipped with a regulator 11, controlled automatically or manually, flow portion of the supply air from the air accumulator 8 cabin filter 5 must be at least 3-7 times per hour over the inner air volume cabin 1.
Введение в состав устройства воздушного аккумулятора 8 обеспечивает возможность подачи очищенного воздуха в кабину 1 независимо от режимов работы турбонагнетателя 3. В зависимости от типа двигателя, системы его наддува, регулировки (настройки) турбонагнетателя 3 исполнение воздушного аккумулятора 8 может быть оптимизировано как по количественному запасу воздуха в аккумуляторе 8, его расходу, так и по управлению, режимам работы с возможностью организации автоматизированного управления подачей воздуха в кабину 1 по задаваемым программам.The introduction of an air accumulator 8 into the device makes it possible to supply purified air to the cabin 1, regardless of the operating modes of the turbocharger 3. Depending on the type of engine, its boost system, and regulation (adjustment) of the turbocharger 3, the design of the air accumulator 8 can be optimized both by the quantity of air in the battery 8, its consumption, and control, operating modes with the possibility of organizing automated control of the air supply to the cabin 1 according to the set programs.
Наконец, для более эффективной работы устройства подачи и очистки приточного наружного воздуха в кабину 1 транспортного средства кабина 1 оснащена дополнительным обратным клапаном 9 по отношению к наружному окружающему пространству с усилием поджатия обратного клапана не менее 15 Па. Таким образом исключается подсос неочищенного воздуха в кабину 1 из вне вследствие негерметичности элементов конструкции кабины 1.Finally, for more efficient operation of the supply and purification device of the supply of external air into the vehicle cabin 1, the cabin 1 is equipped with an additional non-return valve 9 with respect to the external surrounding space with a non-return valve preload force of at least 15 Pa. This eliminates the intake of untreated air into the cabin 1 from outside due to leaks in the structural elements of the cabin 1.
Итак, способ и устройство для его реализации характеризуются простотой конструкции, надежностью и эффективностью работы, небольшими весом и габаритами, минимизацией расхода энергии на повышение давления воздуха, подаваемого через салонный фильтр 8 в кабину 1. Для транспортных средств с наддувными ДВС данное изобретение позволяет производить подачу очищенного воздуха в кабину 1, встраивая все элементы устройства очистки воздуха внутри салона, внутри передней панели, в бардачке, в багажнике и др. местах, не нарушая внутреннего пространства и интерьера кабины (салона) машины.So, the method and device for its implementation are characterized by simplicity of design, reliability and efficiency, low weight and dimensions, minimizing energy consumption for increasing the air pressure supplied through the cabin filter 8 to the cab 1. For vehicles with pressurized ICEs, this invention allows for the supply purified air into the cabin 1, incorporating all the elements of the air purification device inside the cabin, inside the front panel, in the glove compartment, in the trunk and other places, without violating the internal spaces and interior cabin (cabin) machines.
Использование изобретения возможно не только на транспортных средствах, но и в строительно-дорожной, карьерной и др. технике, стационарных установках, в помещениях - везде, где есть источники сжатого воздуха.The use of the invention is possible not only in vehicles, but also in road-building, quarry and other equipment, stationary installations, indoors - wherever there are sources of compressed air.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110409/11A RU2319621C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of and device for delivery and cleaning of air |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110409/11A RU2319621C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of and device for delivery and cleaning of air |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2319621C2 true RU2319621C2 (en) | 2008-03-20 |
Family
ID=39279950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006110409/11A RU2319621C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of and device for delivery and cleaning of air |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319621C2 (en) |
-
2006
- 2006-04-03 RU RU2006110409/11A patent/RU2319621C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200276969A1 (en) | Methods and systems for exhaust tuning valve diagnostics | |
| JP4588047B2 (en) | Internal combustion engine with secondary air blowing device | |
| CN102233802B (en) | Air-based hybrid battery thermal conditioning system | |
| RU2679090C2 (en) | Method (options) and system for blow-down of charge air cooler from condensate | |
| CN101644183B (en) | Drive train for a motor vehicle | |
| US20050166583A1 (en) | Ambient air pollution trap | |
| CN101268267B (en) | Method for internal combustion engine with exhaust recirculation | |
| US8868266B2 (en) | Method and system for engine exhaust filter regeneration of a vehicle in a consist | |
| CN106795805B (en) | Supercharging equipment for internal combustion engine and the operating method for supercharging equipment | |
| KR20080005370A (en) | Engine air management system | |
| US20120017878A1 (en) | Drive device | |
| CN104653279A (en) | Improved turbocharger system | |
| US20110083646A1 (en) | Compressed Air Intake Engine Inlet Booster | |
| CN101675240A (en) | Use the method and apparatus of turbosupercharger to emission abatement device supply air | |
| KR101985023B1 (en) | Air supply device using compressed stored hydrogen and air supply system including the same | |
| CN109804145A (en) | For regenerating the method for particulate filter and with the automobile of particulate filter | |
| CN105346355A (en) | Integrated control system for microenvironment of ground equipment cabin | |
| US20150075371A1 (en) | Ionization air purification system for the passenger cabin of a vehicle | |
| RU2319621C2 (en) | Method of and device for delivery and cleaning of air | |
| US11359558B2 (en) | Turbine-compressor assembly and method | |
| PL2114742T3 (en) | Device for the pretreatment of air for an air conditioning device of a rail vehicle | |
| CN108386257B (en) | Internal combustion engine with secondary air pump and method for operating the same | |
| EP1331118A1 (en) | Air pollution trap and automatic filter regeneration system for a vehicle air conditioning system | |
| DE102016116588A1 (en) | Control system for an ozone supply device | |
| CN107031864A (en) | A kind of large transport airplane multifunctional ground service truck |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090404 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100610 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110404 |