Воздухозаборник для двигателя грузового автомобиля

Полезная модель относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, в частности к воздухозаборникам для двигателей грузовых автомобилей. В заявляемой конструкции воздухозаборник выполнен в виде воздухопровода определенной формы, с одной стороны сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой снабженного входным окном, выведенным в оптимальную зону забора воздуха на автомобиле, при этом входное окно (окна) выполнены так, что поток воздуха после входного окна имеет горизонтальный участок движения и далее, поворот на 90°, а в нижней части воздухопровода, перед входом в воздушный фильтр установлен экран, частично перекрывающий сечение воздухопроводу и с его стенками образующий кольцевой канал снабженный сбрасывающим устройством отделенной воды, что исключает попадание воды на фильтрующий элемент и его блокирование.

Полезная модель относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, в частности к воздухозаборникам для двигателей внутреннего сгорания в грузовых автомобилях.

На большинстве грузовых автомобилей с целью забора в двигатель более «холодного» и с меньшей запыленностью воздуха, воздухозаборник выносят из моторного отсека и- располагают над, за или впереди кабины автомобиля (см.Вихерт М.М., Грудский Ю.Г. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей. М., Маш-е, 1982 г., стр.73-75). При этом наиболее характерна форма в виде колпака с решеткой на входе. Такие воздухозаборники в какой-то степени исключают прямое попадание во впускную систему влаги (воды) и крупных частиц пыли, но при работе автомобиля в сильный дождь, большое количество влаги (воды) попадает в воздушный фильтр, и если это фильтр с бумажным фильтрующим элементом, что сегодня наиболее распространено, то это может заблокировать поток воздуха, и в лучшем случае, к останову двигателя (автомобиля), а в худшем, к прорыву фильтрующей шторы элемента, и попаданию загрязнений в двигатель и к выходу его из строя и, как следствие, выводу из эксплуатации автомобиля на длительный срок, что связано с большими материальными потерями. Ведущие фирмы, производители грузовиков (MB, Scania, Volvo, и др.). большое внимание уделяют решению проблемы удаления влаги (воды) из воздуха, поступающего в двигатель.

Наиболее близким, по совокупности существенных признаков, является воздухозаборник, содержащий воздуховод с впускным окном и отводящий воздуховод, сообщенный с воздухоочистителем, внутри воздуховода ниже впускного окна и на противоположной, относительно последнего, стенке установлен экран образующий вместе с этой стенкой карман, сообщающийся в нижней части с атмосферой, через сбрасывающее устройство (см. Патент на изобретение РФ 1472291).

Недостатком данного технического решения является, во-первых: при такой конструкции воздухозаборника сложно организовать оптимальную зону расположения забора воздуха с минимальным попаданием влаги (воды) в воздухозаборпик; во-вторых, получить минимальное сопротивление на впуске, что влияет на мощностные показатели двигателя и, в третьих, добиться высокой эффективности удаления воды из всасываемого воздуха.

Была поставлена задача: сконструировать воздухозаборник для грузового автомобиля, который позволяет вывести забор воздуха в наиболее оптимальную зону с минимальным количеством попадаемой влаги (воды) в воздушный фильтр и имеет высокую эффективность отделения воды за счет оптимизации движения потока воздуха в воздухопроводе, и при этом, имеет простую конструкцию, хорошо компонуется на автомобиле в не зависимости от надстроек устанавливаемых на этом автомобиле, имеет эстетичный вид и дешев в производстве.

Задача решается за счет того, что воздухозаборник выполнен в виде воздухопровода, с одной стороны сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой снабжен входным окном, выведенным в оптимальную зону автомобиля, с точки зрения попадания воды, и после входного окна имеет горизонтальный участок далее поворот, который изменяет направление потока воздуха на 90° и в воздухопроводе перед входом в воздушный фильтр установлен экран выполненный в виде втулки повторяющей сечение воздухопровода и частично перекрывающей это сечение а и образующей со стенками воздухопровода кольцевой канал снабженный сбрасывающим устройством. Также воздухозаборник может быть снабжен двумя входными окнами расположенными напротив друг друга и после окон выполнены горизонтальные участки и при повороте объединяющиеся в единый воздухопровод. Сбрасывающее устройство может быть выполнено в виде ниппельного клапана.

В результате проведенного анализа уровня техники, включая поиск по патентам и другим научно-техническим источникам информации, аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого технического решения не обнаружено.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа позволяет выявить следующие новые существенные признаки:

- воздухозаборник выполнен в виде воздухопровода определенной формы, с одной стороны, сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой, снабжен входным окном (окнами), выведенным в оптимальную зону автомобиля и после входного окна (окон) имеет горизонтальный участок;

- после горизонтального участка воздухопровод имеет поворот на 90°;

- воздухопровод (воздухозаборник) на входе в воздушный фильтр снабжен экраном выполненным в виде втулки образующей со стенками воздухонролвода кольцевой канал снабженный сбрасывающим устройством.

-сбрасывающее устройство, может быть выполнено в виде лепесткового клапана.

Наличие вышеперечисленных признаков обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию «новизна».

Полезная модель поясняется чертежами:

Фиг.1 - воздухозаборник. Обыщи вид;

Фиг.2 - вид но стрелке А на фиг.1.Воздухозаборник

с двумя входными окнами.

Фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.1.Воздухозаборник

с одним входным окном.

Фиг.4 - вид Б на фиг.1;

Фиг.5 - сечение В-В на фиг.1.

Фиг.6 - воздухозаборник, установка на автомобиле.

Воздухозаборник содержит корпус 1, выполненный в виде воздухопровода, определенной формы, который, с одной стороны, снабжен уплотнителем 2, через который сообщается с воздушным фильтром (не показан), а с другой стороны, выполнено входное окно 3 (окна), снабженное входной решеткой 4, и имеющий горизонтальный участок 5, далее воздухопровод имеет поворот 6 на 90° вниз, в нижней части перед входом в воздушный фильтр установлен экран 7, выполненный в виде втулки, частично перекрывающей сечение воздухопровода, и образующий со стенками воздухопровода кольцевой канал 8, снабженный сбрасывающим устройством в виде отверстия простого отверстия 9 или, лепесткового клапана 10.

Воздухозаборник работает следующим образом.

При работе двигателя воздух с частицами воды, засасывается через входную решетку 4 и поступает во входное окно 3 и движется по прямому участку воздухопровода 5 с определенной скоростью, далее, за счет поворота потока на 90° на участке 6 под действием инерционных сил частицы воды (капли) отбрасываются к стенкам воздухопровода и сгоняются вниз и попадают в кольцевой канал 8 откуда, через сбрасывающее устройство 9 или 10 удаляются наружу, не поступая в воздушный фильтр. Снабжение сбрасывающего устройства лепестковым клапаном 10 позволяет повысить эффективность сброса воды т.к. исключается обратный поток воздуха, за счет разряжения в воздухопроводе, но это приводит к усложнению конструкции, можно добиться эффективного сброса воды через обычное отверстие за счет его оптимизации в зависимости от расхода воздуха через воздухопровод и количества поступающей воды. Величина кольцевого зазора Т между экраном и стенками воздухопровода, перекрывающая сечение воздухопровода, его высота H, оптимизируются, что позволяет довести с минимальными энергетическими затратами (потеря напора воздуха) эффективность удаления воды до 90% из поступившего во входное окно воздуха, что делает практически сухим фильтрующий элемент, т.к. оставшая часть представляет собой газообразную фракцию и не блокирует штору фильтрующего элемента.

Применение воздухозаборника для грузового автомобиля но заявляемому техническому решению позволяет:

- при выполнении корпуса воздухазоборника в виде воздухопровода определенной формы вывести входное окно на автомобиле в оптимальную зону с минимальным попаданием воды;

- выполнение входного окна так, что после прямолинейного входного участка поток воздуха изменяет направление движения на 90°;

- расположение экрана в воздухопроводе перед входом в воздушный фильтр, выполненного в виде втулки образующей со стенками воздухопровода кольцевой канал, снабженный сбрасывающим устройством, позволяют довести с минимальными энергетическими затратами (потеря напора воздуха) эффективность удаления воды до 90% из поступившего во входное окно воздуха

- иметь низкие затраты при изготовлении;

- низкие затраты на техническое обслуживание в эксплуатации;

- иметь хорошие компоновочные возможности, хороший дизайн и малую массу.

Таким образом, вышеизложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой полезной, модели следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования его в промышленности, и преимущественно в системе очистки воздуха в двигателях внутреннего сгорания;

- для заявляемого устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств;

- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».

1. Воздухозаборник, преимущественно для забора воздуха в двигатель грузового автомобиля, выполненный в виде воздухопровода, с одной стороны, сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой стороны, снабженного входным окном и экраном со сбрасывающим устройством, сообщающимся с атмосферой, отличающийся тем, что воздухопровод выполнен так, что входное окно выведено в оптимальную зону на автомобиле, и после входного окна воздухопровод имеет горизонтальный участок для движения потока воздуха и далее поворот, который изменяет направление движения потока воздуха на 90°, а экран установлен в воздухопроводе перед входом в воздушный фильтр и выполнен в виде втулки, повторяющей сечение воздухопровода и частично перекрывающей сечение и образующей со стенками последнего кольцевой канал, снабженный сбрасывающим устройством.

2. Воздухозаборник по п.1, отличающийся тем, что снабжен двумя входными окнами, расположенными противоположно друг другу, после входных окон выполнены прямые горизонтальные участки, при повороте объединяющиеся в единый воздухопровод.

3. Воздухозаборник по п.1 или 2, отличающийся тем, что сбрасывающее устройство выполнено в виде лепесткового клапана, расположенного на боковой стенке воздухопровода в кольцевом канале.