Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить эффективность очистки воздуха, поступающего в двигатель. Полый стакан (ПС) 26 установлен в масляном поддоне 2 напротив впускного патрубка 4 и соединен с устройством 25 для удаления пыли. Полусферический сильфом 27 с перфорациями 29 жестко связан с Г1С 26. Наружная труба 7 патрубка 4 снабжена полусферическим козырьком 30 с зубчатыми краями 31, над которым м. б. установлена полусферическая металлическая сетка 32. Отрицательные электроды (Э) 14 снабжены плоскими спиральными направляющими 17 из термостойкого диэлектрика. Токопроводящие кольца 13 Э 14 установлены на трубе 7 и соединены с источником низкого напряжения. Крупные фракции механических примесей осаждаются в ПС 26 и удаляются. В поддоне 2 собираются средние и часть мелких фракций. Частичная очистка воздуха ot мелкой пыли и масла происходит при прохождении воздуха через сетку 32, а часть мелких фракций улавливается положительным Э 9. Процесс окончательной очистки воздуха происходит на Э 9 и 14, поскольку Э 14 имеет больщую плотность углеродного войлока, что позволяет создать максимальную напряженность электрического поля на его волокнах и устранить остатки мелкой пыли. 3 з. п. ф-лы, 1 ил. I оо ND О 4ih ОО 25 35 3«

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 (19) (11) (51) 4 F 02 М 35 022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Й! . ..1!! т ."1(А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3946619/25-06 (22) 19.08.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (75) Н. Л. Егин, С. М. Кадыров и А. Х. Махкамов (53) 621.43.038.771 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1239389, кл. F 02 M 35)022, 1984 (54) ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить эффективность очистки воздуха, поступающего в двигатель. Полый стакан (ПС) 26 установлен в масляном поддоне 2 напротив впускного патрубка 4 и соединен с устройством 25 для удаления пыли. Полусферический сильфон 27 с перфорациями 29 жестко связан с

ПС 26. Наружная труба 7 патрубка 4 снабжена полусферическим козырьком 30 с зубчатыми краями 31, над которым м. б. установлена полусферическая металлическая сетка 32. Отрицательные электроды (Э) 14 снабжены плоскими спиральными направляющими 17 из термостойкого диэлектрика.

Токопроводящие кольца 13 Э 14 установлены на трубе 7 и соединены с источником низкого напряжения. Крупные фракции механических примесей осаждаются в ПС 26 и удаляются. В поддоне 2 собираются средние и часть мелких фракций. Частичная очистка воздуха оТ мелкой пыли и масла происходит при прохождении воздуха через сетку 32, а часть мелких фракций улавливается положительным Э 9. Процесс окончательной очистки воздуха происходит на Э 9 и 14, поскольку Э 14 имеет большую плотность углеродного войлока, что позволяет создать максимальную напряженность электрического поля на его волокнах и устранить остатки мелкой пыли. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1320487

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для очистки воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки.

На чертеже изображен предлагаемый воздухоочиститель, разрез.

Воздухоочиститель состоит из цилиндрического корпуса 1 с масляным поддоном 2, закрепленным защелками 3. Корпус снабжен входным 4 и выходным 5 патрубками.

Входной патрубок 4 состоит из внутренней диэлектрической трубы 6, герметично закрепленной в корпусе 1, и из наружной диэлектрической трубы 7, которая имеет пер- 1с форации 8. На трубе 7 рядом с перфорациями 8 установлены положительные электроды 9, выполненные в виде усеченных конусов из диэлектрического материала, например стеклопластика, с внутренним слоем 10 металлизации. Слои 10 металлизации нескольких электродов соединены между собой проводником 11 и подключены к клемме 12 высокого напряжения, установленной на корпусе 1 фильтра.

Между наружной диэлектрической трубой 7 и корпусом 1 на токопроводящих кольцах 13 установлены отрицательные электроды 14, выполненные из углеродного войлока. Кольца 13 соединены проводником 15 и подключены к положительной клемме 16 источника низкого напряжения, а отрицательные полюса источников низкого и высокого напряжений подключены к корпусу 1.

Внутри электродов 14 расположены плоские спиральные направляющие 17, выполненные из термостойкого диэлектрика, например из стеклопластика. На корпусе между электродами 9 и 14 установлены воздухоотражатели 18, выполненные в виде усеченных конусов и отражающие поток воздуха на слои 10 металлизации электродов 9.

Трубы 6 и 7 установлены с концентрическим зазором при помощи самоцентрирующихся конусных колец: верхнего 19 с пружиной

20 и нижнего 21 с кольцевой прорезью 22, сообщающей зазор между трубами 6 и 7 со штуцером 23, который шлангом 24 соединен с устройством удаления пыли.

Устройство 25 удаления пыли, выполненное, например, в виде эжектора, соединено с полым стаканом 26, внутри которого установлен полусферический сильфон 27 с гофрами 28 и перфорациями 29.

Гофры 28 выполнены из эластичного материала, например резины, между сильфоном 27 и стенками стакана 26 имеется небольшой кольцевой зазор. На нижнем отрезке наружной трубы 7 закреплен полусферический козырек 30 с. зубчатыми краями 31, а также полусфера из упругой металлической сетки 32, которая удерживается на отбортовке 33 масляного поддона 2 и прижи30

55 мает нижний отрезок трубы 7 к нижнему конусному кольцу 21.

Поддон 2 наполнен маслом 34, на поверхности которого находится слой пластмассовых шариков 35.

Устройство работает следующим обра зом.

При запуске и работе двигателя внутреннего сгорания во впускном тракте и устройстве для удаления пыли создается разрежение, под действием которого во входной патрубок 4 поступает загрязненный атмосферный воздух, сильфон 27 с гофрами 28 сжимается, принимая рабочее положение, указанное на чертеже, и открывает доступ воздуху внутрь корпуса 1 фильтра из патрубка 4.

Крупные фракции механических примесей, содержащиеся в атмосферном воздухе, по инерции движутся вниз и ссыпаются с эластичного сферического днища сильфона

27 в зазор между ним и стенками стакана 26.

Разрежение в устройстве 25 удаления пыли через перфорации 29 основания сильфона передается в кольцевой зазор между сильфоном 27 и стенками стакана 26, откуда собранные крупные фракции удаляются в эжектор. Поскольку сильфон 27 выполнен из эластичного материала, например резины, и снабжен гофрами 28, которые амортизируют удары крупных фракций о сферическое днище сильфона 27, то отражение загрязнений от него не происходит, что обеспечивает полный сбор крупных фракций и их автоматическое удаление из стакана 26 фильтра.

Средние и мелкие фракции обладают меньшей массой, поэтому силы их инерции недостаточны для осаждения механических примесей в стакане 26. Эти примеси отражаются с воздухом от днища сильфона 27 и поднимаются к полусферическому козырьку

30, который направляет их к слою пластмассовых шариков 35, находящихся в масле 34. При этом средние фракции и часть мелких фракций примесей прилипают к поверхности шариков, а затем отделяются от них на дне масляного поддона 2 при взаимном трении шариков и их перемещении в масле под действием турбулентных воздушных потоков, которые формируются зубчатыми краями полусферического козырька 30.

Таким образом, в масляном поддоне 2 благодаря большой активной поверхности масляной пленки на слое шариков 35 собираются все средние и часть мелких фракций примесей. Кроме того, слой шариков 35 предотвращает всплески масла при изменении режимов работы двигателя и движении по неровностям, что устраняет попадание крупных капель масла на детали фильтра.

Оставшаяся часть мелких фракций механических примесей и мелкие частички масла с воздухом отражаются вверх и проходят через полусферическую металлическую сет1320487

10

Формула иаабрет ния

3 ку 32, которая проводит частичную механическую очистку воздуха от мелкой пыли и масла. Указанные фракции стекают с полусферы сетки 32 вниз и по стенкам масляного поддона 2.

Часть мелких фракций механических при месей и мелких частичек масла, проникшие через сетку 32, получают отрицательный статический заряд корпуса 1, с которым контактирует сетка 32, и улавливаются положительным электродом 9, расположенным над сетко" 32. При этом частички масла, которые длительное время находятся в масляном поддоне 2, получают более полный отрицательный заряд корпуса, чем нейтральные частички пыли, поэтому полностью собираются на электроде 10 электростатического сбора масла, с которого стекают через перфорации 8 по внутренней поверхности нижнего отрезка трубы 7 на внутреннюю поверхность козырька 30, которую омывает воздушный поток по направлению к поверхности масла, уносящий капли масла, формируемые на зубцах 31 козырька 30, в масляный поддон 2. При этом зубцы 31 облегчают формирование крупных капель из масляной пленки и их удаление с козырька 30 турбулентным воздушным потоком.

Оставшиеся в воздухе мелкие частички пыли, которые находились в электростатическом поле сетки 32 слишком малое время, получили слабый уровень электризации и не задерживались на нижнем положительном электроде 9, проходят выше на отрицательный электрод 14. Поток воздуха движется через углеродный войлок электрода 14 между его плоскими спиральными направляющими 17, которые удлиняют путь прохождения воздуха по направлению спирали и тем самым увеличивают время нахождения частиц пыли в электрическом поле электрода 14.

Поэтому частички мелкой пыли значительно электризуются, а затем притягиваются положительным электродом 9, попадают внутрь его конуса, отражаясь от воздухоотражателей 18, рекомбинируют заряды на слое металлизации 10 и осыпаются через перфорации 8 в зазор между трубами 6 и 7, откуда отбираются устройством 25 удаления пыли через штуцер 23 и шланг 24.

Процесс окончательной очистки воздуха от остатков мелкой пыли происходит на верхних электродах 14 и 9, поскольку верхний электрод 14 имеет большую плотность углеродного войлока, что позволяет создать максимальную напряженность электрического поля на его волокнах и устранить остатки мелкой пыли.

На режимах запуска холодного двигателя и при очистке холодного и влажного воздуха для ликвидации проникновения влаги в двигатель, утечек высокого напряжения с электродов 9 на корпус I фильгра и повышения эффективности его работы и работы двигателя на клемму 16 подают низко«напряжение, например + 12 2В. ol ие-..очипка тока транспортного средства (аккумулятора). Ток проходит на токопроводящие кольца 13, установленные на термостойком сте лопластике трубы 7, а затем через углеродный войлок электродов 14 течет на корпус 1, к которому подключен — — 2В аккумулятора.

Поскольку углеродный войлок им«ет достаточное сопротивление, то гроисходит его нагревание до 120 — 150 С, достаточное для подогрева холодного воздуха и устранения конденсации влаги на электродах и деталях фильтра, что повышает эффективность его работы. Кроме того, благодаря |одогреву холодного воздуха при запуске к работе двигателя в холодное время года улучшаехся смесеобразование горючего с воздухом, облегчается запуск, экономится горючее и снижается токсичность выхлогных газов.

При выключении двигате. я разрежение во впускном тракте и в устройстве удаления пыли прекращает свое действие IIa «ильфо»

27, который за счет упругости гофров 28 расширяется и полусфериче«ким днищем перекрывает входной I атрубок 4. «pe,lo вращая поступление влажного или ..олодного воздуха на электроды фильтра и в двигareль.

1. Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с ма«ляным поддоном, входной патрубок, выполненный из наружной, снабженной перфорацией, н внутренней;,,: л«ктрических труб; выходной патрубок, положительные электроды в виде усеченных конусов из диэлектрического магериала с металлизацией на внутренней поверхности конуса, установленные на наружной грубе в местах выполнения перфораций ко. ьцевые отрицательные электроды, вьп.олненнь е из углеродного войлока, устройство дл» удаления пыли и источники низкого и вь.««кого напряжения, причем последний связан с Iloложительными электродами. отличающийся тем, что, с целью г.овышения эффективности очистки, в масляном поддоне установлен Iloлый стакан, размещенный напротив вп «I ного патрубка, соединенный с устройством для удаления пыли и «набженный жестко связанным с ним полусферическим «ильфоном с перфорациями, а наружная труба вхо,l; ного патрубка снабжена полусферическим козырьком с зубчатыми краями.

2. Воздухоочиститель по и. 1, or Ií÷àþи1ийся тем, что огрицательные электроды снабжены плоскими спиральными па»раап»ющими из термостойкого диэлектрика и то1320487

Составитель A. Щербаков

Редактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 2636/36 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 копроводящими кольцами, установленными на наружной трубе входного патрубка и соединенными с источником низкого напряжения.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено полусферической металлической сеткой, размещенной над полусферическим козырьком, и пластмассовыми шариками, расположенными в масляном поддоне.

4. Устройство по пп. 1 — 3 orличающееся тем, что по меньшей мере внутренняя полость одного положительного электрода сообщена через перфорацию нижнего отрезка наружной трубы входного патрубка с внутренней поверхностью полусферического козырька.