Система питания двигателя воздухом

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить надежность работы и мощность двигателя, увеличить время работы воздухоочистителя (ВО) между техническими обслуживаниями за счет нахождения наиболее рациональных соотношений геометрических размеров конструкторских решений. Система питания двигателя воздухом содержит воздухопитающее окно с защитными жалюзи, двухступенчатый воздухоочиститель с крышкой, выходным патрубком и пылесборником, двигатель с нагнетателем, впускными и выпускными коллекторами, трубы отсоса пыли из пылесборника ВО, сигнализатор предельного сопротивления ВО, циклонный аппарат со щитками и сетками, собранный из циклонов с входными патрубками. Воздухоочиститель снабжен дополнительными щитками, установленными на его крышке со сторон двигателя и вентилятора системы охлаждения, а воздухопитающее окно выполнено площадью входного сечения, составляющей 0,65-0,75 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области бронетанковой техники и может быть использовано в танках, эксплуатируемых в условиях повышенной запыленности воздуха и имеющих малый объем моторно-трансмиссионного отделения (МТО) при мощном двигателе и большом расходе воздуха, а также для повышения надежности работы двигателя и повышения его мощности без увеличения габаритов силовой установки.

Система питания двигателя воздухом предназначена для очистки воздуха и подвода его к цилиндрам двигателя.

Наиболее близкой по техническому решению является система питания двигателя воздухом, примененная на танке Т-72А (см. Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. 2, ч.1. М.: Военное издательство, 1988, стр.307-314), которая и принята за прототип. Указанная система включает в себя воздухопитающее окно с защитными жалюзи, двухступенчатый воздухоочиститель (ВО) с крышкой, выходным патрубком и пылесборником, двигатель с нагнетателем, впускными и выпускными коллекторами, трубы отсоса пыли из пылесборника ВО, сигнализатор предельного сопротивления ВО, циклонный аппарат со щитками и сетками, собранный из циклонов с входными патрубками.

Недостатком этой системы является большой подогрев воздуха на входе в двигатель, приводящий к снижению мощности двигателя, увеличению теплоотдачи в системе охлаждения и смазки двигателя, повышению температуры цилиндропоршневой группы. Все это снижает надежность работы двигателя.

Трасса подвода воздуха к нагнетателю двигателя имеет три поворота, которые увеличивают гидравлическое сопротивление ВО и ухудшают из-за срыва воздушных потоков наполнение нагнетателя воздухом, и как следствие приводят к снижению коэффициент полезного действия (КПД) нагнетателя, а также к более частому техническому обслуживанию ВО.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы двигателя, его мощности и увеличение времени работы ВО между техническими обслуживаниями за счет нахождения наиболее рациональных соотношений геометрических размеров конструкторских решений.

Указанная цель достигается тем, что ВО снабжен дополнительными щитками, установленными на его крышке со сторон двигателя и вентилятора системы охлаждения, а воздухопитающее окно выполнено площадью входного сечения, составляющей 0,65-0,75 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата. Выходной патрубок ВО соединен с патрубком турбокомпрессора двигателя посредством конфузорной воздухопитающей трубы, имеющей общую продольную ось с упомянутыми патрубками, при этом соотношение длины воздушной трассы от ВО до турбокомпрессора к внутреннему диаметру патрубка турбокомпрессора равно 10,5:1, а соотношение площадей входа и выхода воздухопитающей трубы равно 3: 1. Выходной патрубок ВО выполнен овальным с наклоном в сторону воздухопитающей трубы и с площадью сечения, составляющей 0,51-0,55 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "Новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое техническое решение, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению "Изобретательский уровень".

Изобретение может быть применено при изготовлении бронетанковой техники, поэтому оно промышленно применимо.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сверху на систему питания двигателя воздухом; на фиг.2 изображен ее вид справа (вид А на фиг.1); на фиг.3 изображена установка дополнительных щитков (сеч. Б-Б на фиг.1).

Система питания двигателя воздухом содержит воздухоочиститель 1 с крышкой 2, двигатель 3, дополнительные щитки 4, воздухопитающее окно 5, входные патрубки 6 циклонов, циклонный аппарат 7, выходной патрубок 8 воздухоочистителя 1, патрубок 9 турбокомпрессора 10, конфузорную воздухопитающую трубу 11.

Система питания двигателя воздухом работает следующим образом.

Загрязненный атмосферный воздух за счет разряжения поступает через воздухопитающее окно 5 на входные патрубки 6 циклонов циклонного аппарата 7. Поступление нагретого горячего воздуха из МТО на входные патрубки 6 циклонов циклонного аппарата 7 ограничивается дополнительными щитками 4, установленными на крышке 2 воздухоочистителя 1 со сторон двигателя 3 и вентилятора системы охлаждения.

Очищенный в циклонном аппарате 7 воздух через выходной патрубок 8 воздухоочистителя 1 и воздухопитающую трубу 11 поступает на патрубок 9 турбокомпрессора 10 и далее в цилиндры двигателя 3.

Конструктивное исполнение воздухопитающего окна, воздухопитающей трубы, выходного патрубка воздухоочистителя в соответствии с установленными соотношениями геометрических параметров определено экспериментальным путем и является наиболее эффективным по повышению надежности работы системы.

Формула изобретения

1. Система питания двигателя воздухом, содержащая воздухопитающее окно с защитными жалюзи, двухступенчатый воздухоочиститель (ВО) с крышкой, выходным патрубком и пылесборником, двигатель с нагнетателем, впускными и выпускными коллекторами, трубы отсоса пыли из пылесборника ВО, сигнализатор предельного сопротивления ВО, циклонный аппарат со щитками и сетками, собранный из циклонов с входными патрубками, отличающаяся тем, что воздухоочиститель снабжен дополнительными щитками, установленными на его крышке со сторон двигателя и вентилятора системы охлаждения, а воздухопитающее окно выполнено площадью входного сечения, составляющей 0,65-0,75 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата.

2. Система питания двигателя воздухом по п.1, отличающаяся тем, что выходной патрубок воздухоочистителя соединен с патрубком турбокомпрессора двигателя посредством конфузорной воздухопитающей трубы, имеющей общую продольную ось с упомянутыми патрубками, при этом соотношение длины воздушной трассы от воздухоочистителя до турбокомпрессора к внутреннему диаметру патрубка турбокомпрессора равно 10,5:1, а соотношение площадей входа и выхода воздухопитающей трубы равно 3:1.

3. Система питания двигателя воздухом по п.2, отличающаяся тем, что выходной патрубок воздухоочистителя выполнен овальным с наклоном в сторону конфузорной воздухопитающей трубы и с площадью сечения, составляющей 0,51-0,55 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

PC4A Государственная регистрация перехода исключительного права без заключения договора

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 29.12.2010 № РП0001197

Лицо(а), исключительное право от которого(ых) переходит без заключения договора:Государственное унитарное предприятие "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения"

(73) Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского",Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения"

Дата публикации: 10.02.2011

---