Двухступенчатый воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области двигателестроения. Целью изобретения является повышение эффективности очистки первой ступени. Воздуэ о очиститель содержит цилиндрический ко1рпус 1 с .пыпесборным бункером 16, радиальный впускной и осевой выпускной

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ()9) SU(Ii) д11 4 F 02 М 35/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3916894/25-06 (22) 24.06.85 (46) 07 ° 01.87. Бюл. и 1 (71) Камское обьединение по производству большегрузных автомобилей (72) P.М.Ахтареев, А.А.Лукьянов, В.П.Рак и А.В.Вальвачев (53) 621,43.038.771 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1103005, кл. F 02 М 35/02, 1982. (54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области двигателестроения, Целью изобретения является повышение эффективности очистки первой ступени. Воздухоочиститель содержит цилиндрический кор" пус 1 с лыпесборным бункером 16, ра-, диальный впускной и осевой выпусхной

12817 патрубки 4, 5, В корпусе размещен фильтрующий элемент 3 цилиндрической формы, имеющий наружйую и внутреннюю перфорированные обечайки 20, 19. Частота перфорации первой выполнена увеличивающейся в направлении бункера

16 так, что разделяет поверхность обечайки на две половины. Суммарная площадь перфорации одной половины в

2-3 раза больше суммарной площади другой половины, Поток воздуха дви21 жется по касательной вокруг элемента 3. Ноток воздуха отклоняется вниз и приобретает в кольцевом зазоре 17 винтовое движение и, т.о. совершив один оборот, опускается вниз по отношению к патрубку 4. Каждый последующий виток воздуха не накладывается на предыдущий, Поток воздуха приобретает невозмущенный характер и происходит эффективное удаление час. тиц пыли. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению и, в частности к воздухоочистителям для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

На фиг.1 изображен воздухоочиститель, общий вид; на фиг,2 †разрез

А-А на-фиг. 1; на фиг.3 — фильтрующий элемент.

Воздухоочиститель состоит из 1 цилиндрического корпуса 1, крышки 2 и фильтрующего элемента 3 цилиндрич е ск ой фо рмы.

Корпус 1 содержит радиальный впускной 4 и осевой выпускной 5 патрубки. Напротив впускного патрубка установлен отражатель 6, выполненный в виде пластинки 7 с направляющей наклонной полкой 8 с кромкой 9 и образующий с корпусом 1 и его днищем

10 полость 11, ограниченную полкой

8 с двух сторон и открытую со стороны кромки 9. Полка 8 снабжена радиальной стенкой 12.

Внизу к корпусу 1 прикреплена крышка 2, уплотненная прокладкой 13 °

Внутри крышки 2 имеется перегородка

14, в которой выполнена приемная щель 15. Перегородка 14 образует со стенками крышки 2 пылесборный бун30 кер 16.

Внутри корпуса 1 концентрично закреплен цилиндрический фильтрующий элемент 3, между которым и корпусом . 1 образован кольцевой зазор 17. Элемент 3 состоит из фильтрующей шторы 18, выполненной в виде многолучевой звезды, размещенной между

2 внутренней 19 и наружной 20 перфорированными обечайками, Суммарная площадь отверстий 21, выполненных на наружной обечайке 20 со стороны пылесборного бункера 16, в 2-3 раза больше площади отверстий, расположенных в противоположной части. По торцам к фильтрующей шторе 18 герметично прикреплены нижняя 22 и верхняя 23 торцовые крышки. Нижняя крышка 22 выполнена "глухой" и служит для крепления фильтрующего элемента 3 в корпусе 1 воздухоочистителя через уплотнительное резиновое кольцо 24ь

За счет такого выполнения крышек 22 и 23 фильтрующий элемент может быть установлен в корпусе однозначно: верхней крышкой 23 к днищу 10, т.е. стороной с меньшей суммарной площадью отверстий, Между. лучами 25 фильтрующей шторы

18 и наружной обечайкой 20 образованы межлучевые каналы 26, Воздухоочиститель работает следующим образом, При работе ДВС за счет разрежения, создаваемого в цилиндрах, запыленный воздух засасывается в воздухоочиститель через впускной патрубок

4 и поступает в полость 11 отражателя 6, где изменяет напряжение движения, и, выйдя со стороны открытой кромки 9, поступает в кольцевой зазор 17 и движется по касательной вокруг фильтрующего элемента 3. При этом, за счет того, что суммарная площадь отверстий 21, выполненных в части наружной обечайки 20 со сторо3 12817 ны пылесборного бункера 16, в 2-3 раза больше суммарной площади отверстий, выполненных в противоположной части, поток воздуха при своем движении, стремясь двигаться по пути на- 5 именьшего сопротивления, отклоняется .вниз, в сторону большего проходного сечения, и приобретает в кольцевом зазоре 17 винтовое движение. В результате этого, совершив один обо- 10 рот вокруг фильтрующего элемента, поток воздуха опускается вниз по отношению к входному патрубку 4 и, не ударяясь в радиальную стенку 12 отражателя 6, плавно скользит по наклонной полке 8 и второй виток не накладывается (не перемешивается) на первый, как и каждый последующий, поэтому поток воздуха в кольцевом зазоре 17 приобретает невозмущенный, 20 спокойный характер, в котором под действием центробежных сил происходит эффективное отделение частиц пыли, которые перемещаются от центра воздухоочистителя к стенке корпуса 1 и по его внутренней стороне попадают через приемную щель 15 в пылесборный бункер 16, который периодически очищается при техническом обслуживании воздухоочистителя. 30

Предварительно очищенный воздух поступает на фильтрующий элемент, где происходит его окончательная очистка при прохождении через фильтрующую штору 18, перед поступлением 35 в центры ДВС, В первый период работы воздухоочистителя расход воздуха через часть фильтрующей шторы 18, закрытой 40 наружной обечайкой с большим числом перфорации, также будет больше, чем через другую часть, и поэтому засорение ее произойдет быстрее. По мере роста сопротивления потоку воздуха 45 этой части шторы 18 часть воздуха, пройдя через отверстия 2 1, будет перераспределяться на часть шторы, закрытую наружной обечайкой 20 с меньшим числом перфораций, и таким путем будет использоваться вся эффективная поверхность, а характер движения воздушного потока в кольцевом зазоре 17 останется неизменным.

Изменить параметры воздушного вих-55 ря в кольцевом зазоре 17 можно sa счет изменения соотношения суммарной площади отверстий, выполненных в частях наружной защитной обечайки 20.

21 4

Оптимальным я вляе тс я соотн оше ние:

S„= (2-3) 8, где Б„и Бь — соответственно, суммарная площадь отверстий 2 1, выполненных в противоположных частях наружной обечайки 20 фильтрующего элемента 3. При этом соотношении коэффициент пропуска первой центробежной ступенью очистки воздухоочистителя снижается на 3-5Z в сравнении с известными решениями.

При уменьшении этого соотношения коэффициент пропуска будет возрастать (ухудшаться), так как будет умень,шаться шаг винтового движения потока воздуха в кольцевом зазоре 17, приближаться к кольцевому, что приводит к его ударению в радиальную стенку l2 отражателя 6 и накладыванию соседних витков друг на друга. Все это ухудшает выделение частиц пыли из потока и они (частицы) попадают на фильтрующую штору 18, забивая ее поры.

При увеличении соотношения S„!S<>3 будет увеличиваться шаг винтового движения воздушного потока в кольцевом зазоре 17, что также ухудшает очистку воздуха от пыли, так как будет уменьшаться время нахождения частицы пыли в поле действия центробежных сил и она не успеет переместиться с внутреннего радиуса кольцевого зазора 17 на наружный и попадает на штору.

Уменьшение площади отверстий в наружной обечайке 20 не влияет на общее сопротивление, оказываемое фильтрующим элементом, которое определяется внутренней защитной обечайкой 19, суммарная площадь отверстий в которой меньше площади отверстий в наружной обечайке 20 пропорционально отношению их диаметров.

Таким образом, выполнение фильтрующего элемента, у которого частота расположения отверстий в наружной обечайке увеличивается в направлении от верхней крышки к пылесборному бункеру и суммарная площадь отверстий одной половины в 2-3 раза больше суммарной площади отверстий другой половины, позволяет на 2-5Х повысить эффективность пылеотделения первой центробежной ступенью очистки воэду- . хоочистителя, что. в свою очередь позволяет увеличить срок службы филь- . трующего элемента, уменьшить количество абразивных частиц, попадаю47иг.7

Составитель А.Щербаков

Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Редактор А.Шандор

Заказ 7235/27

Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная, 4

5 12817 щих в цилиндры ДВС, н снизить энергозатраты на процесс очистки.

Формула и з о б р е т е н и я

Двухступенчатый воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с пылесборным бункером, радиальный 10 впускной и осевой выпускной патрубки, фильтрующий элемент цилиндрической формы, снабженный наружной и внутренней перфорированными обечайками и

21 6 размещенный в корпусе концентрнчно с ним, и отражатель, установленный в корпусе за впускным патрубком, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це-. лью повышения эффективности очистки первой ступени, частота перфорации наружной обечайки фильтрующего элемента выполнена увеличивающейся в направлении пылесборного бункера так, что разделяет поверхность обечайки на две половины и суммарная площадь перфорации одной половины в 2-3 раза больше суммарной площади другой половины.