Результат интеллектуальной деятельности: Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к фильтрам очистки воздуха.

Наиболее близким техническим решением является воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания, содержащий узел предварительной очистки воздуха, включающий кожух, крышку, сетку заборную, пылеотделитель, пылесборный бункер, клапан обратный, отсосную трубку, соединенную с трубой эжектора, трубу центральную, и узел основной очистки воздуха, содержащий корпус, внутри которого с помощью кронштейна со шпилькой и барашковых гаек закреплены основной и предохранительный фильтры-патроны, входной и выходной патрубки и крышка (Трактор ДТ-75Н. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 79.00.001ТО - Волгоград: РИО Упрполиграфиздат, 1986. С. 40-41, рис. 26-27).

Недостатком данного устройства является то, что очистка фильтров-патронов осуществляется при их извлечении из корпуса воздухоочистителя, что приводит к дополнительным потерям времени на их обслуживание.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача изобретения - повышение технологичности конструкции воздухоочистителя двигателей внутреннего сгорания.

Технический результат - возможность очистки основного фильтра-патрона без извлечения его из корпуса воздухоочистителя.

Указанный технический результат достигается воздухоочистителем двигателя внутреннего сгорания, состоящим из узла предварительной очистки воздуха, содержащего кожух, крышку, сетку заборную, пылеотделитель, пылесборный бункер, клапан обратный, отсосную трубку, соединенную с трубой эжектора, трубу центральную, и узла основной очистки воздуха, содержащего корпус, внутри которого с помощью кронштейна со шпилькой и барашковых гаек закреплены основной и предохранительный фильтры-патроны, входной и выходной патрубки, крышка, при этом к выходному патрубку дополнительно подключен электрический датчик засоренности воздушного фильтра, соединенный с лампой индикации предельного загрязнения основного фильтра-патрона; к отверстиям, выполненным в днище корпуса, подсоединены трубки отсоса загрязненного воздуха, соединенные через обратные клапаны с отсосной трубкой; под крышкой смонтирован распределитель воздуха, состоящий из неподвижной и подвижной частей, между которыми установлена шайба с отверстиями для прохода воздуха, изготовленная из материала с низким коэффициентом трения; к неподвижной части распределителя воздуха присоединен нагнетательный трубопровод, соединенный через разъем, установленный в отверстии, выполненном в корпусе, с воздуховодом, в котором размещен электрический клапан, и ресивером; к подвижной части распределителя воздуха присоединены внутренние и внешние трубопроводы, имеющие сопла, и редуктор с приводом от электродвигателя, который связан электрической цепью с выключателем, электрическим клапаном и аккумуляторной батареей.

Существенными признаками, влияющими на достижение заявленного технического решения, являются:

- подключение к выходному патрубку электрического датчика засоренности воздушного фильтра, соединенного с лампой индикации предельного загрязнения основного фильтра-патрона;

- подсоединение к отверстиям, выполненным в днище корпуса, трубок отсоса загрязненного воздуха, соединенных через обратные клапаны с отсосной трубкой;

- монтаж под крышкой корпуса второй ступени очистки воздуха распределителя воздуха, состоящего из неподвижной и подвижной частей;

- установка шайбы между неподвижной и подвижной частями распределителя воздуха;

- выполнение в шайбе отверстий для прохода воздуха;

- изготовление шайбы из материала с низким коэффициентом трения;

- присоединение нагнетательного трубопровода к неподвижной части распределителя воздуха;

- установка разъема в отверстии, выполненном в корпусе;

- соединение через разъем нагнетательного трубопровода с воздуховодом и ресивером;

- размещение в воздуховоде электрического клапана;

- соединение подвижной части распределителя воздуха с внутренними и внешними трубопроводами;

- изготовление во внутренних и внешних трубопроводах сопел;

- соединение с подвижной частью распределителя воздуха редуктора с приводом от электродвигателя, связанного электрической цепью с выключателем, электрическим клапаном и аккумуляторной батареей.

Заявляемое конструктивное выполнение воздухоочистителя двигателя внутреннего сгорания обладает возможностью очистки основного фильтра-патрона без извлечения его из корпуса воздухоочистителя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема воздухоочистителя двигателя внутреннего сгорания, на фиг. 2 - место А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 4 - место Б на фиг. 1, на фиг. 5 - место В на фиг. 2.

Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания содержит узел предварительной очистки воздуха, содержащий кожух 1, крышку 2, сетку заборную 3, пылеотделитель 4, пылесборный бункер 5, клапан обратный 6, отсосную трубку 7, соединенную с трубой эжектора 8, трубу центральную 9, и узел основной очистки воздуха, содержащий корпус 10, внутри которого с помощью кронштейна со шпилькой 11 и барашковых гаек 12 закреплены основной 13 и предохранительный 14 фильтры-патроны, входной 15 и выходной 16 патрубки, крышка 17. К выходному патрубку 16 дополнительно подключен электрический датчик 18 засоренности воздушного фильтра, соединенный с лампой 19 индикации предельного загрязнения основного фильтра-патрона 13. К отверстиям, выполненным в днище корпуса 10, подсоединены трубки 20 отсоса загрязненного воздуха, соединенные через обратные клапаны 21 с отсосной трубкой 7. Под крышкой 17 смонтирован распределитель воздуха, состоящий из неподвижной 22 и подвижной 23 частей, между которыми установлена шайба 24 с отверстиями 25 для прохода воздуха, изготовленная из материала с низким коэффициентом трения. К неподвижной части 22 распределителя воздуха присоединен нагнетательный трубопровод 26, соединенный через разъем 27, установленный в отверстии, выполненном в корпусе 10, с воздуховодом 28, в котором размещен электрический клапан 29, и ресивером 30. С подвижной частью 23 распределителя воздуха соединены внутренние 31 и внешние 32 трубопроводы, имеющие сопла 33, и редуктор 34 с приводом от электродвигателя 35, который связан электрической цепью с выключателем 36, электрическим клапаном 29 и аккумуляторной батареей 37.

Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе двигателя внутреннего сгорания воздух, всасываемый через заборную сетку 3 пылеотделителя 4, резко изменяет направление движения, в результате чего частицы пыли центробежной силой отбрасываются к наклонным стенкам пылеотделителя 4 и ссыпаются в пылесборный бункер 5. Из пылесборного бункера 5 пыль через открытый обратный клапан 6 по отсосной трубке 7, соединенной с трубой эжектора 8, выбрасывается в атмосферу.

В узле предварительной очистки воздуха осуществляется грубая очистка воздуха от крупных примесей.

Предварительно очищенный воздух под действием разрежения, создаваемого во всасывающем коллекторе двигателя внутреннего сгорания, проходит через входной патрубок 15 и попадает в корпус 10, герметично закрытый крышкой 17 с применением уплотнительных колец. Воздух проходит последовательно через основной 13 и предохранительный 14 фильтры-патроны, которые с помощью кронштейна со шпилькой 11 и барашковых гаек 12 закреплены на корпусе 10, и поступает во впускной коллектор. Предохранительный фильтр-патрон 14 препятствует попаданию пыли в двигатель в случае аварийного выхода из строя основного фильтра-патрона 13.

В процессе работы двигателя внутреннего сгорания происходит постепенное загрязнение фильтров-патронов и, следовательно, увеличение разрежения воздуха в выходном патрубке 16. Разрежение воздуха в выходном патрубке 16 контролирует электрический датчик 18. Электрический датчик 18 срабатывает при предельном разрежении воздуха во впускном коллекторе двигателя и подает сигнал по электрической цепи к лампе 19 индикации предельного загрязнения основного фильтра-патрона 13. Лампа 19 связана электрической цепью с аккумуляторной батареей 37. Свечение лампы 19 информирует оператора, обслуживающего транспортное (автомобиль, трактор, зерноуборочный комбайн и т.п.) или другое техническое средство, на котором установлен двигатель внутреннего сгорания с предлагаемым воздухоочистителем, о необходимости очистки основного фильтра-патрона 13. В этот момент оператор останавливает работу двигателя, замыкает с помощью выключателя 36 цепи: аккумуляторная батарея 37 - электродвигатель 35 и аккумуляторная батарея 37 - электрический клапан 29. Электрический клапан 29 обеспечивает подачу воздуха из ресивера 30 на продув основного фильтра-патрона 13 с заданным давлением. Воздух из ресивера 30 подается по воздуховоду 28 через разъем 27, установленный в выполненном отверстии корпуса 10, и нагнетательный трубопровод 26 в неподвижную часть 22 распределителя воздуха. Далее воздух проходит через отверстия 25 шайбы 24 в полость подвижной части 23 распределителя воздуха и затем во внутренние 31 и внешние 32 трубопроводы и через сопла 33 - на внутреннюю и внешнюю поверхности фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13. Шайба 24 изготовлена из материала с низким коэффициентом трения, например из фторопласта. Одновременно с подачей воздуха на очистку фильтров-патронов включается электродвигатель 35, который через редуктор 34 приводит во вращение подвижную 23 часть распределителя воздуха и, соответственно, внутренние 31 и внешние 32 трубопроводы с частотой вращения n. Частота вращения n и продолжительность продувки воздушного фильтра определяются экспериментальным путем в зависимости от конструктивно-технологических параметров фильтров-патронов, условий эксплуатации двигателя внутреннего сгорания и требования полного удаления пыли с фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13. Частота вращения n и продолжительность продувки воздушного фильтра указываются на специальной табличке, прикрепленной к выключателю 36. Происходит продувка фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13. Причем конструктивные особенности распределителя воздуха (Фиг. 3) обеспечивают продувку фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13 воздухом из сопел 33 (Фиг. 4) сначала из внутренних 31, а затем из внешних 32 трубопроводов.

Во время продувки фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13 воздухом под заданным давлением создается избыточное давление внутри корпуса 10. В результате чего воздух с загрязнениями в виде, как правило, пыли выходит через трубки 20 отсоса загрязненного воздуха, обратные клапаны 21 и отсосную трубку 7 в трубу эжектора 8 выхлопной трубы двигателя, но может попадать через входной патрубок 15 в пылесборный бункер 5.

За время продувки фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13 очищенные с фильтрующего элемента загрязнения полностью удаляются из корпуса 10 воздухоочистителя.

По истечении времени продувки воздушного фильтра оператор размыкает выключателем 36 электрические цепи от аккумуляторной батареи 37 к электродвигателю 35 и электрическому клапану 29. После чего запускается двигатель внутреннего сгорания. Выхлопные газы выбрасывают из выхлопной трубы продукты очистки (пыль) и высасывают эжектором 8 через отсосную трубку 7 из пылесборного бункера 5, попавшую в него во время продувки фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13.

Разрежение воздуха во впускном коллекторе двигателя достигает номинального значения, срабатывает электрический датчик 18, лампа 19 гаснет.

Процесс очистки фильтрующего элемента основного фильтра-патрона 13 завершен.

Таким образом, заявляемый воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания позволяет осуществлять очистку основного фильтра-патрона без извлечения его из корпуса воздухоочистителя.