Воздухоочиститель двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: преимущественно легковые автомобили особо малого класса. Сущность изобретения: воздухоочиститель содержит цилиндрический корпус 1 с впускным окном 2, днище корпуса с выпускным окном 4, размещенным с эксцентриситетом относительно оси С-С корпуса 1, крышку корпуса, воздухозаборный патрубок 6, установленный в корпусе 1 фильтрующий элемент 7 с перфорированной обечайкой и дефлектор, представляющий собой сплошной участок обечайки, установленный в корпусе 1 со стороны впускного окна 2 и образующий со станками корпуса разветвляющиеся каналы 10 и 11, сходящиеся к впускному окну 2, центр которого расположен в плоскости В-В, проходящей через ось С-С цилиндрического корпуса и отстоящей от срезов каналов 10 и 11 на величину, кратную 1/8 длины дефлектора. 1 з.п. ф-лы. 13 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 02 М 35/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГК!-IT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878228/Об (22) 29.10.90 (46) 23.11.92. Бюл, М 43 (71) Волжское обьединение по производству легковых автомобилей (72) M.È,Оесин@, Р.Н.Старобинский, Ю.П,Лазарев, Е,В.Лысенко и А.В.Соколов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1042393, кл. F 02 М 35/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1375847, кл. Г 02 M 35/14, 1988. (54) ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ

В НУТРЕ Н Н ЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: преимущественно легковые автомобили особо малого класса.

Сущность изобретения: воздухоочиститель содержит цилиндрический корпус 1 с впуск,, SU< 1776857 А1 ным окном 2, днище корпуса с выпускным окном 4. размещенным с эксцентриситетом относительно оси С-С корпуса 1. крышку корпуса, воздухозаборный патрубок 6, установленный в корпусе 1 фильтрующий элемент 7 с перфорированной обечайкой и . дефлектор, представляющий собой сплошной участок обечайки, установленный в корпусе 1 со стороны впускного окна 2 и образующий со станками корпуса разветвляющиеся каналы 10 и 11, сходящиеся к впускному окну 2, центр которого расположен в плоскости В-В, проходящей через ось

С-С цилиндрического корпуса и отстоящей от срезов каналов 10 и 11 на величину, кратную 1/8 длины дефлектора. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

40

Изобретение OT?-осится к машинастроени!О, I3 частности к устроЙствам ваэдуи)" очистиTåë8A, снабж8нных элементами ш у м о г л у ш е и !л я, Известен ваэдухоочиститель автомобиля ВАЗ-21СВ 1.11, содержащий корпус, выпол-!!енный в виде кругового цилиндра и днища, снабженный соответственно впуск!!ым и выпускным окнами, крышку корпуса и фи!!ьтру!Ощий элемент. В извест1им устройстве, с целью снижения шума впуска, центры впускного и выпускного окон расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось цилиндра, причем центр выпускного окна смещен относительно ос«цилиндра.

1 !звестно, чта эффективность а!умг) гм шения системы впуска пр?!мо за виси l от объема камеры воздухоочистителя, дг!?!!1ь! воздухоэаборного патрубка, а также от взаимного расположения элементов воздухоочистителя. В известной конструкции все названные критерии учтены, а расположение элементов оптимизировано с целью достижения максимальной эффективности шумоглушения.

К недостаткам известного воздухоо !истителя следует отнести взаимосвязь разМещения впускного и выпускного окон, что в ряде случаев ограничивает примененис воздухоочистителя на конкретном транспортном средстве по целому ряду причин, например, из соображений общей компоновки моторного отсека, где размещен воздухоочистител ь.

Особенно этот недостаток характерен

Для ?ликрат!1лт ра)к?!Ых автомобилей, у кото"

pblx oGb8?! мотooTc8K3 ?!езee !ительныЙ, НТо делает практически невозможным применение воздухоочистителя с большегабариной ка?лерой!, Длинным 1!ат()убксм и жесткой

Взаимосвязь!а впускноГО и выпускноГО окон, ввиду неизбежного втыка в какой либо элемент моторного отсека, Например, известное устройство, по названны.л выше причинам, Н8 удалось и риме! 1 и г! ни образцах микролитражного автомобиля ВАЗ-111

"Ока".

В качестве прототиг18 выбран воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания (2), Известное устройство содержит цилин.дрический корпус с днищем, снабжен)!Ые соответственно впускным и выпускным окнами, причем последн88 распслОжено со смещением относительно аси цилиндрического корпуса, крышку корпуса и фильтрующий элемент.

В известном устройстве, с целью nod!!шения эффективности шумаглушения, воздухоо 1иститель снабжен дефлектаром, расположеннь!м между корпусом и фильтрующим элеме -ITîì со стороны впускного окна и образу?ощим са стенками корпуса разветвля!Ощиеся каналы, причем динамические срезы каналОв распОлсжены В плОскОсти, перпендикулярной плоскости, праходящ!ей через центр выпускного окна и ось цилиндрического корпуса и отстоящей от одного из динамических срезов на величину, кратную

1/81 где 1 — длина дефлектара.

Такое конструктивное решение позволяет как бы вдвинуть часть воздухозаборноro патрубка внутрь корпуса воздухоочистителя. Этим обеспечивается компактность конструкции при улучшенном шумозаглушении„а Оптимизация раэмещения срезов каналов относительно выпускного окна обеспечивает дополнительный з ф ф 8 к 1 .! ума гл у ш 8 и ! я.

Недостатком иэеестнсГО техническоГО решения является спаду!ощее, Пульсация воздушного потока и звуковое давление в образованном канале между дефлектором и корпусом распространяются в Гладком KBl!8)!8 (валнаваде), вызывая 8ГО резона!!Снов излучение, В связл с тем, что в нем (канале) практически Отсутствуют акT!IeHII8 потери, исключается эффективное

Демпфирование его резонансных колебаний, требующее наличия активных рассеивателей звуковой энергии, Кроме того, при одних и тех же габаритах корпуса и фильтрующего элемента воздухоочистителя установка дефлектара в зону подсоединения патрубка к фильтру зау)Kÿ8ò канал подачи воздуха В ваздухсачиститель, т.к. дефл6ктор устанавлива8тся В прототипа на некотором расстоянии от фильтрующего элемента. Это cooTB8TGTB8Hно может вызвать рост гидравлических сопротивлений впускного тракта и соответствующее ухудшение динамических и токсических показателей ДВ С. К недостаткам прототипа следует отнести также необходимость изготовления деталей дефлектора, его сборку с элементами корпуса (сварка), что вызывает введение дополнительных трудовых затрат, Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение эффективности шумоглушения, С этой целью в известном воздухоачистителе, содержащем цилиндрический корпус с впускным окном, днище корпуса с выпускным окном, размещенным G зксцентриситетам относительна оси корпуса, установленный в корпусе фильтрующий элемент с перфорированной абечайкой и дефлектор, установленный в корпусе са стороны впуск1776857

2О

50

1!ага окна и образующий со стенками корпуса разветвляющиеся каналы, сходящиеся к впускному окну, центр которого расположен в плоскости, проходящей через ось цилиндрического корпуса и отстоящей от срезов каналов на величину, кратную 1/8 длины дефлектора, согласно изобретени1о, дефлектор образован участком обечайки, выпалненньил сплошным. Кроме того, с целью обеспечения однозначного взаимного расположения корпуса и дефлектора, фильтру1ощий элемент и корпус снабжены элементами взаимной ориентации.

Таким образом, в заявляемом устройстве образованный канал (волнавод) представляет собой систему с параллельно подключенной активной фрикцией (часть фильтрующего элемента, находящаяся в зоне наперфарираваннай абечайки), которая способна эффективна демпфиравать (рассеивать) резонансные звуковые колебания в указанном канале (преобразовывать звуковую 31!ерги10 в тепловую), Кроме того, в заявляемаM устройства отсуTGTB)eт элемент, заграмажда1ащий впускной тракт, что улучшае динамические, экономические и токсические показатели двигателя. При этом упрощается ка!!струкция в целом.

Из сказан!!Ога следует вывод а наличии в предлагаемом техническом решении критерия "существе!и!ые отличия" в сравнении с известными ранее конструкциями.

На фиг. 1 показан ваздухаочиститель в поперечном разрезе; на ф!лг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — абьемнае изображение фрагмента ваздухаачистителя, на фиг. 4— часть продольного сечения ваздухаачистителя; на фиг. 5 — эпюра низшей собственной формы колебаний воздушного абьема, заключеннога в камере ваздухоачистителя; на фиг, 6 — воздухоачиститель, поперечный разрез (центр впускного окна отстоит от одного из динамических срезов на величину, равную 1/4L, где (— длина дефлектара); на фиг. 7 — эпюра распределения звукавога давления на частоте калеба11ий, генерируемой roplloB!IIIGA карб!Оратора, с длиной вали ы, совпада!Ощей с длиной разветвляющихся каналов; на фиг. 8 — распределение звукового давления в канале, динамический срез которого отстоит от центра впускного окна на величину 1/41; на риг. 9 — распределение звукового давления в канале, динамический срез которого отстоит от центра впускного окна на величину

3/4L; на фиг. 10 — ваздухаочиститель, в катаром центр впускного окна отстоит ат одного из динамических срезов на величину, равную 3/BL; на фиг. 11 — эпюра распределения звукового давления на частоте первой радиальной моды с длиной волны укладывающейся два раза по длине раэветвля1ащегося канала; на фиг. 12 — эп1ора распределения звукового давления в канале, динамический срез которого отстоит от цен. тра впускного окна на 3/8 ; на фиг. 13— эп1ора распределения звукового давления в канале, динамический срез которого отстоит от центра впускного окна на 5/81 .

Воздухоочиститель содержит цилиндрический корпус 1 с впускным окном 2, днище 3 которого с выпускным окном 4, размещенным с эксцентриситетом относительно оси СС корпуса 1, крышку 5 корпуса, воздухозабарный патрубок 6, установленный в корпусе 1, фильтрующий элемент 7 с перфорированной обечайкой 8 и дефлектор

9, представляющий собой сплошной участок обечайки 8, установленный в корпусе 1 са стороны впускного окна 2 и образующий

cà стенками корпуса разветвляющиеся каналы 10 и 11, сходящиеся к впускному окну

2, центр которого распола>кен в плоскости

В В, праходя1116й 16p63 Ось CC цилиндрического корпуса и отстоящей ат срезов 12, 13 каналов 10, 11 на величи1!у, кратную 1/8 длины дефлектора 9. Для обеспечения аднозначнага взаимнога расположения корпуса

1 и дефлектара 9 фильтру10щий элемент 7 и корпус 1 снабжены элементами 14 взаимнай ориентации, технически выполненными известными способами (например, нанесение краской рисак v. Тд.}.

Рабатае-, устройство следующим абразам, Пр11 р".бате двигателя внутрeH!-.åro сгорания в мам:HT открытия — закрытия впускных клапанов и в самом процессе изменен11я 05bGMQB цилиндров 6031! Икает п606меннаЯ саставлЯющаЯ абьемнаГО расхода воздуха, чта приводит к раскачке воздушны;; абьемав, заключен11ых в определенных элементах труб, и абьемов системы впуска, Воздушные объемы в отдельны: элементах системы аблада1ат определе!-!н1!ми частотными характеристиками («acToTa ги ссбстьенных колебаний), трансфаамлру:-а!ш11:::" падвадимсе сила.аг Р03действ!ле в саатветств!111 са своими

IBcToTllI=!lли хара;1терист11кам11, и в канечном и-аге спределяют звуковое I .33ó !ение, производимое непосредственно наружным среза oem ;!>:03abool-.oro Г1а руб;:"., 6.

UbI=.6I Во3,. ) Loн0гО сroJlба, закл!Очен.110га: вазд) аачистителе, можно рассматривать к;-;х! I "«.Opeäef;eííóIO па абьему! массу, абл=да ам у!0 апределеннь1ми упругими, инерц!" анны!ли и диссипативными характерист"..;а;-I 1, 110двад в030)ждения к ЯтОЙ мас" с 6 0 с ., -.: с T iü л 5i е т с 11 к а к ч 6 р 6 3 в ы и у с к н а е

17768<)7 окно 4, так и через срезы 1>, 13 каналов 10, 11, COOJ!!4Hell}(b(« С В01»,7{ухазабарНЫМ f18Tp /áK01M 7. Вследствие назваl{! }ОГО ВОзбуждеи и л, В 0 3 Ду LI! и ы Й 0 б b 6 r. 3 «1 Гl О 51 } я ю Щ и Й ваздухаачиститель, иа !Инает совершат}, ка- Б лебания на своих собственнь!х частотах, что усиливает раскачку на этих частотах Ваздушнога столба, закл}аченнаго г{ Воздухозаборнам патрубке 6, а зто усил! f! .!6T интенсиВность звукОВОГО излуче!!Ня, (7!)а! {3" 10 водимого наружным срезом в(}здухозл<30(3}(0Г0 па) pубK8 6 в ОKру«ка}ОU}у!» !)06«1, Наиболее интенсивными явля(О»7сfl к<)ле лния воздушного столба камеры на }{(!з(({!(х та({ге}{циаль}!1»}хи радиальь(ы>(формах;:. !J!r - 5 баний, которые характеризуются IpKO 1,-1(38женными максимумами (пуgl(0cтг(г и)! и минимумами (узлами), Располо>кение центра nffycKI-{0(T! o! K.{8 2 в плоскости ВВ прохадящеЙ через Ось СС 20 цилиндрического корпуса 1 и отстоя{!Mй ()т срезов 12, 13 ка}{алов 10, 11 на ()enIU{MI(y кратну}а 1/8 длины дефлектара и размещение центра "О" выпускного окна 4 с GKn!(;}ITP! jCMT6T0!M OTHOCMT6Jl bHO OCM K0Pf7»JC«} 25 приводит к тому, чта не передается знер! Ня низшей сабсгВен}!Ой резонансной формы колебаний ВаздушнОГГ} Г}бьема, закл(очен ного 9 камере ваздухоачистителя, Воздушному столбу, заключенному В патрубке 6!I 30 предотвращается переда{а этих колебаний из корпуса 1 в патрубок 6, что искл}очает усиление звуковог0 излучения HG этой часT0TP. (cM. Фиг, 4, 6).

В заявляе! Iea!устаойстве, KGK и в прото- 35 типа, решена проб,{сма MCKn}aчения усилеН И Я 3 В >< K 0 (3 O I О И 3 Л УЧ Е { И Я В П «/C K 8 Н а Н И 7 Ш ИХ собственных тангенци Jll=}lb!x M радиальнь(х (если зто необходимо) колебаниях Возду ..ного обьема воздухоочисти геля (см. фиг. 6, 40

<» 3, 9, 1 0) путем 0(7TM1»ULI»I 3 UMM взаим нога расположения центро(3 впускного 2 и Выг}}ускного 4 окон, динамических срезов 12., 13 каналов 10, 11 и длин каналов. Но в отличии от прототипа здесь дополнительно On(Mrли- 45 зирован следующий элемент (за камерой ваздухоочистителя) передачи шума впуска в акру>кающую среду — система Впускнb(x каналов 10, 11 и 6 за счет тога, чта 06pGGOGGHные дефлектором 9 vGHGJ(bl !0, 11 имеют 50 параллельно подключенную актив({ую фракцию (часть фильтру(още}-о элемента 7, находящаяся в зоне неперфарированной абечайки 8), которая эффективно демг}< »ирует(рассеивает) резонансные звуковые коле- <..5 бания в каналах (преобразует звуковую энергию в тепловую), таким образам повышается эффектиВность шумОГлушения В

Ваздухоочистителе.

Одновременно с этим выполнение де«4)J7eKT0!7G в виде сп/foUI}IOf О уч«}стка ОбечайvL1 ппзв(}л!7ет уli p«)cTMTb кг}нструкцию

Воздухоачистителя, так как в зтам слу-(ае

Дефлектор Обр»!Зован част}»(а штатного злемента Воздухоа1истителя. Перенесение дефлектора из зоны, ограниченной внешней боковой !7оверхность}о фильтру(а!цего злеме! Iта L1 смежнай с ней паве})х}{аст!»(О Kopf{у-.

ca Ваздухао (истителя, позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление на входе в корпус Воздухаочист(}теля, так как искл}очается зажим сечения в этой зоне.

В предлагаемом устройстве положение фильтру}ащего зле< }ента 7 в корпусе ВаздухООчистителя Одназ<{ачна, дгlя чеГО н8

КОРПУСЕ и фИЛЬТРУК)ЩВ(1;3ЛС ",РI{T6 ВЦПОЛH<7ются элементы 14 взаи ".IIOI, Ориентаци!., Те>(н(1}(0-зкономиче< кае ибас}{звание и

РПИС«)} ИЕ П ОеиМУШЕС ТВ За«! ВЛ5(ВМОГО Уст т»ойсгва G соавне{{ии с базовым 061::eKTOrl.

;!аявл5(6(«}ы(5! В< зл»ухо< } (ис } ител ь (}редназначен (7!)еим»<1!36(;Tвенна для легковых автомобиле51. Особ(3 r l;»J!0(0 клас; а, ко({<>!.—

Р»! I:ЦИЯ 0 гл{»Ч8<»ТГ5 ППОС! 0! ОА, К<»(»1(7 "" ТНОСТb}() ВЫСО{(аи ЗффеКТИВ}{OCTb(0

Г(ре(1(,<ч!!! «:C U 1 G„ !57 (}л5{емог 0 « (,Tpeи< т(38 Г(О сГ{,3!»н<»н(«к>» < Г;()(}т(тт j(!Ofv изла>I(eèb(в,j(06

С(0067() }!»Ск(чо г{од lepKÄ{«!7!,, чта yfly!aLL(8(oTc}7

-{KV< TMHPCK!!",. . KGl!60 i Ва (1<)ЗД«/ХООЧИСТИТ6ЛЯ, n0cKОл<. Ky В э({<{({ля< 1ОМ y(,"Tj}0йстве канал, Об!38 30(38!{}I!!Й дгфлектаp0(1 са стенкаь(и карт!уса, г(рп(}дставляег собой гистему с параллельнаи Г{ад((люченной активной Фракц и 6 I!, к 0 т 0 (7 G я с Г! О с 0 6) и 8 3 ф h e v ò è В и 0 дек{пф! !pone Гь {р})ссе!1ва}ь) резанаl!CHb!e эв»3!K(}Bb(6 колебания В указанном канале.

Кроме тога, в GG}{вляемом устройстве не

TI)e6ye г(5! введение дог(ал!{и .ельн(Я 0 Gneмента в отличие от прототипа и TGKMr; образо(» исключав-Гся рост материалаемкости, «}«зявляемае устройство более технологично

В изготовлении, так как отсутствуег дополнительная деталь, а изготовление частична неперфарированной абечайки не представляет никаких сложностей (в перфораторе удаляется часть 1}уа}{со}{о()), Ф О р м ул 8 и 3 а б р 6 7 (". и и я

1. Воздухаачиститель JLDLRI BTeJ}57 B}3»3(T" ре IHef() c! Оаания, са}{60>ха(циЙ цилиндри"

"IeCKMA КОРПУС С 6(7 »JCKI{ЫМ ОК}{ОМ, ДНИЩЕ корпуса с выпускным окном. размещенным с зксцентриситеток1 (тт}{г)сительно оси кОрпуса, установленный в корпусе фильтрующий элемент с перфорирагза}{ной обечайкой

И Дефлектор» уста}»с}елен}1(»!й в Kop()yce CO стороны впускного окна и Образующий са стенками корпуса разветвляющиеся канаЛЫ, СХОДЯЩ{ЛЕСЯ K ВПУСКНОМУ ОКНУ, ЦЕНТР КОторого расположен в плоскости, 1776857

10 проходящей через ось цилиндрического корпуса и отстоящей от срезов каналов на величину, кратную 1/8 длины дефлектора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности шумоглушения, дефлектор образован участком обечайки, выполненным сплошным.

2. Воздухоочиститель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения однозначного взаимного расположения корпуса и дефлектора, 5 фильтрующий элемент и корпус снабжены элементами взаимной ориентации.

ФИГ.6

Корректор А.Козориз

Составитель M.Ôåñèíà

Техред М.Моргентал

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул Гагарина, 101

Заказ 4109 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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