Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания

(21) 394661 (22) 19,08.8 (46) 30.06.8 (75) Н. Л. и А. Х. Мах (53) 621.43. (56) Авторс1239389,7. Бюл.24Егин, С. М. Кадыркамов038.771 (088,8)кое свидетельствокл. Р 02 М 35/022 ССР 1984 О) вишь 00 РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(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.Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для очисткивоздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания.Целью изобретения является повышениеэффективности очистки.На чертеже изображен предлагаемый воздухоочиститель, разрез.Воздухоочиститель состоит из цилиндрического корпуса 1 с масляным поддоном 2,закрепленным защелками 3. Корпус снаб.жен входным 4 и выходным 5 патрубками.Входной патрубок 4 состоит из внутреннейдиэлектрической трубы 6, герметично закрепленной в корпусе 1, и из наружной диэлектрической трубы 7, которая имеет перфорации 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 10металлизации. Слои 10 металлизации нескольких электродов соединены между собойпроводником 11 и подключены к клемме 12высокого напряжения, установленной накорпусе 1 фильтра,25 бой 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 корпусемежду 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 прижиМежду наружной диэлектрической тру 30 35 4 О 45 50 55 мает нижний отрезок трубы 7 к нижнему конусному кольцу 21.Поддон 2 наполнен маслом 34, на поверхности которого находится слой пластмассо. вых 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 силь- фоном 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 5 10 15 20 25 30 Формула и.аоретения 35 40 45 50 55 3ку 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 сеткой 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 7, 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 ца корпус 1 фильгра и повышения эффективности его работы и работы двигателя на клемму 6 подают низконапряжение, например + 2 В. от ис; очцика тока транспортного средства (аккумулятора). Ток проходит на токопроводящие кольца 13, установленные ца термостойком сте- лопластике трубы 7, а затем через углеродный войлок электродов 14 течет ца корпус 1, к которому подключен --2 В аккумулятора. Поскольку углеродный войлок имет 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 подогреву холодного воздуха при запуске к работе двигателя в холодное время года улучшается смесеобразование горючего с воздухом, облегчается запуск, экономится горючее и снижается токсичность выхлогцых газов. При выключении двигателя разрежение во впускном тракте и в устройстве удаления пыли прекращает свое действие ца сильфоц 27, который за счет упругости гофров 28 расширяется и полусферическим днищем перекрывает входной атрубок 4. предо вращая поступление влажного или .,олодцого воздуха на электроды фильтра и в двигатель. 1. Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с масляным поддоном, входной патрубок, выполненный из наружной, снабженной перфорацией, ц внутренней;и:электрических труб, выходной патрубок, поло. жительные электроды в виде усеченных конусов из диэлектрического магериала с металлизацией на внутренней поверхности конуса, установленные на царужцой грубе в местах выполнения перфораций ко. ьцевые отрицательные электроды, вьп.олцсццье из углеродного войлока, устройство для удаления пыли и источники низкого ц вьн:ского напряжения, причем последний связан с положительными электродами, отличающися тем, что, с целью повышения эффективности очистки, в масляном поддоне установлен полый стакан, размещенный напротив впускного патрубка, соедицецць 1 й с устройством для удаления пыли и снабженный жестко связанным с цим полусферическим сильфоном с перфорациями, а наружная труба входного патрубка снабжена полусферическим козырьком с зубчатыми краями.2. Воздухоочцститель цо и. 1, отличаюи 1 ийся тем, что отрицательные электроды снабжены плоскими спиральными направляющими из термостойкого диэлектрика ц то1320487 Составитель А. Шербаков 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 - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4копроводящими кольцами, установленнымина 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, отличающееся тем, что по меньшей мере внутренняя полость одного положительного электрода сообщена через перфорацию нижнего отрезка наружной трубы входного патрубка с внутренней поверхностью полусферического козырька,