Система очистки электрической машины двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для очистки их электрических машин. Система очистки выполнена в виде центробежного турбулизатора с зубьями по периметру его кольцевого диска, охватываемыми кольцевым выступом картера. Поток воздуха не только очищает коллектор электрической машины, но и удаляет мелкие частицы загрязнений из картера. 4 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, преимущественно мототранспортных средств с принудительной системой охлаждения, имеющих устройства очистки внутренних деталей от нежелательных отложений.

Известны двигатели внутреннего сгорания, снабженные устройства очистки электрической машины, содержащие резервуар воздуха под давлением с входными и выходными окнами, трубопровод подачи [1] Недостатком таких конструкций является конструктивная сложность.

Известны системы очистки электрической машины двигателя внутреннего сгорания, содержащие картер с размещенной в нем электрической машиной с валом, включающей якорь с обмотками, устройство для уплотнения якоря, щеточное устройство, коллектор, причем на валу электрической машины с торца закреплено рабочее колесо центробежного вентилятора [2] Недостатком таких устройств является то, что несмотря на имеющееся уплотнение, защищающее внутреннюю полость электрической машины, все же со временем на поверхности обмоток накапливается пыль, нагнетаемая воздухом. Кроме того, на поверхности обмоток также оседают мельчайшие угольные частицы, которые образуются от износа щеток. Это препятствует работе коллектора, ухудшает изоляцию и условия отвода тепла. Приходится разбирать электрическую машину, что неудобно и трудоемко.

Цель изобретения повышение эффективности очистки электрической машины двигателя внутреннего сгорания за счет создания вихревого объема воздуха.

Это достигается тем, что в системе очистки электрической машины двигателя внутреннего сгорания, содержащей картер с размещенной в нем электрической машиной с валом, включающей якорь с обмотками, щеточное устройство, коллектор, причем на валу электрической машины с торца закреплено рабочее колесо центробежного вентилятора, последняя снабжена жестко аксиально связанным с рабочим колесом центробежного вентилятора турбулизатором, выполненным в виде кольцевого диска, диаметр которого больше диаметра крышки картера, выполненного с кольцевым выступом, размещенных равномерно по периметру кольцевого диска зубьев, охватываемых кольцевым выступом картера.

На фиг.1 изображена общая схема двигателя внутреннего сгорания, разрез; на фиг. 2 рабочее колесо вентилятора, разрез; на фиг.3 вид по стрелке А на фиг.2; на фиг.4 вид по стрелке Б на фиг.2.

Система очистки электрической машины имеет картер 1, внутри которого размещен коленчатый вал с цапфой 2, на которой установлена электрическая машина с валом 3, включающая якорь 4 с обмотками, и коллектор 5 с наложенным на него щеточным устройством 6. На правой половине картера неподвижно крепится крышка 7, охватывающая якорь и предохраняющая от нежелательных отложений внутреннюю полость картера, где размещены обмотки электрической машины. Внутри корпуса 8, закрепленного на картере, на валу электрической машины жестко насажено рабочее колесо 9 центробежного вентилятора.

Рабочее колесо вентилятора (фиг.2) состоит из крыльчатки 10 с лопатками 11 и жестко аксиально с ним связанного турбулизатора 12. Последний выполнен в виде кольцевого диска, во внутренней полости 13 которого размещены коллектор с щеточным устройством. Кольцевой диск 12 имеет диаметр больший, чем диаметр крышки 7, что гарантирует зазор между ними. На кольцевом диске предусмотрены равномерно расположенные по окружности зубья 14.

Правая половина картера снабжена кольцевым выступом 15, образующим внутреннюю нишу 16, в которой размещены зубья турбулизатора рабочего колеса вентилятора.

Во время работы двигателя при вращении рабочего колеса вентилятора лопатки 11 взаимодействуют с потоком наружного воздуха, сообщая ему энергию и перемещая его с высокой скоростью в верхнюю часть внутренней полости корпуса 8 центробежного вентилятора. Одновременно часть воздуха будет попадать на периферию рабочего колеса. В нише 16 картера, где расположены зубья 14, обусловленная центробежными силами, направленными от центра к периферии вращения, возникает местная вихревая зона. Получается некоторый заслон движению наружного воздуха во внутреннюю полость рабочего колеса вентилятора, предохраняя тем самым от пыли коллектор с щеточным устройством 6.

В то же время в корпусе 8 вентилятора из-за направленного перемещения с высокой скоростью наружного воздуха, нагнетаемого лопатками, создается в его нижней части разрежение. Благодаря трению и импульсному обмену давления происходит захватывание и перемещение турбулентного воздуха на выходе из щелевого канала между нишей 16 картера и турбулизатором 12. Во внутренней полости рабочего колеса вентилятора возникает подсасывающий эффект, благодаря чему вместе с турбулентным воздухом из ниши будут выноситься и мельчайшие угольные пылинки, которые образуются в результате износа щеток 6.

Установка на двигателе системы очистки электрической машины позволит улучшить условия работы коллектора, условия отвода тепла за счет непрерывной ее очистки.

Формула изобретения

СИСТЕМА ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая картер с размещенной в нем электрической машиной с валом, включающей якорь с обмотками, щеточное устройство, коллектор, причем на валу электрической машины с торца закреплено рабочее колесо центробежного вентилятора, отличающаяся тем, что она снабжена жестко аксиально связанным с рабочим колесом центробежного вентилятора турболизатором, выполненным в виде кольцевого диска, диаметр которого больше диаметра крышки картера, выполненного с кольцевым выступом, размещенных равномерно по периметру кольцевого диска зубьев, охватываемых кольцевым выступом картера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4