DE1072840B

DE1072840B - Combustion engine with air purifier

Info

Publication number: DE1072840B
Application number: DENDAT1072840D
Authority: DE
Inventors: Leipzig Dipl.-Ing. Karl Wehsely und Gaston Wünschner
Original assignee: Institut für Landmaschinen- und Traktorenbau, Leipzig
Publication date: 1960-01-07

Description

Verbrennungskraftmaschine mit Luftreiniger Die Erfindung betrifft einen Strönlungsfilter für Verbrennungskraftmaschinen, bei dem die Verbrennungsluft entgegengesetzt zur Strömungsrichtung aus der Kühlluft abgesaugt wird.Internal combustion engine with air cleaner The invention relates to a filter for internal combustion engines, in which the combustion air is sucked out of the cooling air opposite to the direction of flow.

Bekannt sind ölbadluftfilter, bei denen die angesaugte Luft nach Durchströmen eines Zyklons über eine Ölfläche geleitet wird, bevor sie in die Motorenzylinder gelangt. Diese Luftreiniger sind meist teurer, sperrig und vielfach sehr schwierig in Kraftfahrzeugen, insbesondere Traktoren, unterzubringen.Oil bath air filters are known in which the sucked in air flows through a cyclone is passed over an oil surface before it enters the engine cylinder got. These air purifiers are usually more expensive, bulky and often very difficult to be accommodated in motor vehicles, in particular tractors.

Aus diesem Grunde hat man vorgeschlagen, wartungsfreie Luftreiniger zu bauen, bei denen aus der angesaugtenKühlluft die Verbrennungsluft entgegengesetzt zur Strömungsrichtung abgesaugt wird, so daß die grobenStaubteilchen ihreBewegungsrichtung beibehalten, während die Gasmoleküle in der entgegengesetzten Richtung abgesaugt werden. Es ist nun bekannt, daß jedoch der ganze feine Staub, der Richtungsänderung der Luft folgt, ebenso schädlich ist wie der grobe Staub. Aus diesen Gründen arbeitet der wartungsfreie Trockenstromfilter in Verbindung mit dem Kühlluftag egat nicht einwandfrei.For this reason, it has been proposed to use maintenance-free air purifiers to build in which the combustion air is opposite from the sucked in cooling air is sucked off to the direction of flow, so that the coarse dust particles their direction of movement retained while the gas molecules are sucked in the opposite direction will. It is now known, however, that all of the fine dust, the change of direction follows the air is just as harmful as the coarse dust. For these reasons it works the maintenance-free dry flow filter in connection with the cooling air unit does not perfect.

Z,9r Um diesen Nachteil zu beheben, wird erfindungsgemäß ein Strömungsfilter, bei dem die Verbrennungsluft entgegengesetzt zur Strömungsrichtung aus der Kühlluft abgesaugt wird, im Absaugkanal, der in das Lüftergehäuse der Maschine eingebaut ist, mit einem Ölbad ausgerüstet und der Luftstrom durch im Absaugkanal angeordnete Umlenkbleche auf die Oloberfläche gerichtet. Über der Öloberfläche sind wellenförmige Leitbleche zur nochmaligen Lenkung des Luftstromes angeordnet. Zur Beruhigung der infolge der Schwankungen des Fahrzeuges'bewegten Oberfläche des Ölbades ist dieses mit perforierten, gitterförrnig angeordneten Blechen durchsetzt. Um das Ölbad abnehmen zu können, ist der Absaugkanal unterteilt. Der Absaugkanal ist über dem Ansaugschlitzt durch eine Trennwand abgeschlossen, damit das Austreten der Verbrennungsluft ohne Passieren der Ölbadoberfläche verhindert wird.Z, 9r In order to remedy this disadvantage, according to the invention a flow filter, in which the combustion air is opposite to the direction of flow from the cooling air is extracted, in the extraction channel, which is built into the fan housing of the machine is equipped with an oil bath and the air flow through the suction duct Deflection plates directed towards the upper surface. Above the oil surface are undulating Arranged baffles to direct the air flow again. To calm the as a result of the fluctuations of the vehicle's moving surface of the oil bath, this is the oil bath interspersed with perforated metal sheets arranged in a grid pattern. To take off the oil bath to be able to, the suction channel is divided. The suction channel is above the suction slot closed off by a partition so that the combustion air cannot escape without Passing the oil bath surface is prevented.

Zur weiteren Verbesserung der Luftreinigung kann die Lufteintrittsöffnung des Gebläsegehäuses mit nach hinten gebogenen Leitblechen versehen werden, die die einströmende Luft in einen zyklonartigen Wirbel versetzen. Im Zentrum dieses Wirbels wird die Ansaugöffnung des Absaugkanals angeordnet.To further improve the air purification, the air inlet opening of the fan housing are provided with baffles bent backwards, which the Put incoming air into a cyclone-like vortex. At the center of this vortex the suction opening of the suction channel is arranged.

Es ist an sich bekannt, Brennkraftmaschinen (die mit Kühllüfter und ihn umgebendem, vor der Maschine angeordnetem Lüftergehäuse ausgestattet sind, welch letzteres mit Ein- bzw. Anbauten versehen ist, mittels welcher die Verbrennungsluft von der Kühlluft derart abgezweigt wird, daß die groben Staubteilchen ihre Bewegungsrichtung beibehalten, während die Verbrennungsluft in entgegengesetzter Richtung abgesaugt wird) mit einem Nachreiniger, z.B. ölbadfilter, auszurüsten. Hierbei ist aber der Nachreiniger - vom erwähnten Lüftergehäuse völlig getrennt - seitlich an der Maschine angebaut, also nicht wie bei der Erfindung mit dem Lüftergehäuse aggregatmäßig zusammengefaßt. Das letztere ist aber wichtig, denn es ist Sinn der Erfindung, den ohnehin vorhandenen Raum des Lüftergehäuses zur Unterbringung des ölbades auszunutzen. Auf diese Weise werden sperrige Anbauten an der Brennkraftmaschine vermieden, was insbesondere bei dem rauhen Betrieb und der Wartung von Traktorenmotoren von Bedeutung ist. Das ölbad liegt geschützt in den Ein- oder Anbauten des Lüftergehäuses, kann aber dennoch leicht zugänglich eingerichtet werden.It is known per se, internal combustion engines (which are equipped with a cooling fan and a surrounding fan housing arranged in front of the machine, the latter being provided with built-in or attachments, by means of which the combustion air is diverted from the cooling air in such a way that the coarse dust particles Maintain the direction of movement while the combustion air is sucked off in the opposite direction) to equip with a post-cleaner, e.g. oil bath filter. Here, however, is the after-cleaner - completely separate from said fan housing - remain on the machine side, not combined aggregate terms as in the invention and the fan casing. The latter is important, however, because it is the purpose of the invention to utilize the space in the fan housing that is already available to accommodate the oil bath. In this way, bulky additions to the internal combustion engine are avoided, which is particularly important in the rough operation and maintenance of tractor engines. The oil bath is protected in the built-in or attachments of the fan housing, but can still be set up easily accessible.

Bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine ist es bekannt, den Ölbad-Luftreiniger in das übliche, seitlich des Vielzylinderaggregates angeordnete und durch eine Kühlluftführungswand gebildete Gehäuse einzubauen. Dieses Gehäuse stellt eine Verlängerung des Lüftergehäuses dar, leitet die Kühlluft zu den Zylindern und versorgt auch den Ölbadfilter mit der Verbrennungsluft. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine ist der Gedanke, eine primäre Umlenkreinigung der Verbrennungsluft mit einer sekundären Ölbadreinigung zu kombinieren und beide Reiniger in das vor der Maschine angeordnete Lüftergehäuse einzubeziehen - wie dies bei der Erfindung geschieht nicht verwirklicht.In the case of an air-cooled internal combustion engine, it is known to install the oil bath air cleaner in the customary housing arranged to the side of the multi-cylinder unit and formed by a cooling air guide wall. This housing is an extension of the fan housing, directs the cooling air to the cylinders and also supplies the oil bath filter with the combustion air. In this known internal combustion engine, the idea of combining primary deflection cleaning of the combustion air with secondary oil bath cleaning and including both cleaners in the fan housing arranged in front of the machine - as is the case with the invention, is not realized.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den kombinierten Ölbad-Strömungsfilter in der Vorderansicht, Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 1, Fig. 3 die Ansicht A der Luftumleitung, Fig. 4 die Anordnung vc-: wellenförmigen Leitblechen zur wiederholten lieranführung der Luft gegen die Oloberfläche, Fig. 5 eine Seitenansicht der Anordnung, Fig. 6 die Vorderansicht der Anlage, Fig. 7 die Vorderansicht eines Filters mit Leitblechen an der Lufteintrittsöffnung und Fig. 8 den gleichen Filter in einer Seitenansicht. Im Gebläsegehäuse 1 ist ein Lüfterflügel 2 angeordnet. Die Lufteintrittsöffnung 3 ist von einem Luftführungsblech 4 begrenzt, das in das Innere des Gebläsegehäuses 1 hineinragt und dessen innere Kante wulstförmig aufgebogen ist. Um das Luftführungsblech 4 herum ist an der Innenseite des Gebläsegehäuses 1 ein Ansaugkanal 5 ringförmig angeordnet. Der Ansaugkanal 5 ist an der einen Seite mit einem Ansaugschlitz versehen, an dem mehrere gewölbte, nach unten weisende Umlenkbleche 6 angebracht sind. Die untere Seite des Ansaugkanals 5 bildet einen kaum zur Aufnahme eines ölbades 7, der mit perforierten, gitterförmigen Blechen 8 durchsetzt ist. Über dem Ölbad 7 sind Leitbleche 9 und 10 angebracht. während im oberen Teil des Ansaugkanals 5 eine Trennwand 11 eingezogen ist, ist an der dem Ansaugschlitz gegenüberliegenden Seite eine Luftaustrittsöffnung 12 eingesetzt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 shows the combined oil bath flow filter in a front view, FIG. 2 shows a section through the arrangement according to FIG. 1, FIG. 3 shows view A of the air bypass, FIG Air against the surface, FIG. 5 shows a side view of the arrangement, FIG. 6 shows the front view of the system, FIG. 7 shows the front view of a filter with baffles at the air inlet opening and FIG. 8 shows the same filter in a side view. A fan blade 2 is arranged in the fan housing 1. The air inlet opening 3 is delimited by an air guide plate 4 which protrudes into the interior of the fan housing 1 and whose inner edge is bent up in the shape of a bead. An intake duct 5 is arranged in a ring around the air guide plate 4 on the inside of the fan housing 1. The suction channel 5 is provided on one side with a suction slot, to which a plurality of curved, downward-pointing baffles 6 are attached. The lower side of the intake channel 5 hardly forms a space for receiving an oil bath 7 which is interspersed with perforated, lattice-shaped metal sheets 8. Guide plates 9 and 10 are attached above the oil bath 7. while a partition 11 is drawn in in the upper part of the intake channel 5 , an air outlet opening 12 is inserted on the side opposite the intake slot.

Vom Lüfterflügel 2 wird die Kühlluft durch die Lufteintrittsöffnung 3 angesaugt. Der Ansaughub des Motors saugt aus diesem das Gebläsegehäuse 1 durchquerenden Luftstrom die Verbrennungsluft durch den Ansaugschlitz des Ansaugkanals 5. Die Umlenkbleche 6 leiten den Luftstrom nach unten auf die Oberfläche des Ölbades 7. Die im Luftstrom noch enthaltenen feinen Statibteilchen setzen sich an der Oberfläche des ölbades ab. Die Leitbleche 9 lenken den Luftstrom in einem flachen Winkel auf die Öloberfläche, wodurch das Mitreißen von ölteilchen vermieden wird. Die Leitbleche 10 bewirken eine nochmalige Umlenkung des Luftstromes und ein wiederholtes Auftreffen auf das ölbad. Die gereinigte Luft wird durch die Luftaustrittsöffnung abgesaugt.The cooling air is sucked in from the fan blade 2 through the air inlet opening 3. The intake stroke of the engine sucks the combustion air from this air flow through the fan housing 1 through the intake slot of the intake duct 5. The baffles 6 guide the air flow down onto the surface of the oil bath 7. The fine static particles still contained in the air flow settle on the surface of the oil bath away. The baffles 9 direct the air flow at a flat angle onto the oil surface, thereby avoiding the entrainment of oil particles. The guide plates 10 cause the air flow to be deflected again and to hit the oil bath again. The cleaned air is sucked out through the air outlet opening.

In einer anderen Ausführung, dargestellt in Fig. 7 und 8, ist die Lufteintrittsöffnung3 mit nach innen gebogenen Leitblechen 13 versehen, die radial um die Ansaugöffnung des Ansaugkanals 5 angeordnet sind. Der Ansaugkanal ist schräg nach unten auf das Ölbad7, geführt, steigt von dort wieder an, führt weiter zum Motor.In another embodiment, shown in FIGS. 7 and 8, the air inlet opening 3 is provided with inwardly curved guide plates 13 which are arranged radially around the suction opening of the suction channel 5. The intake duct is inclined downwards to the oil bath7, is guided, rises from there, continues to the engine.

Bei dieser Ausführung wird der Luftstrom beim Eintritt in das Gebläsegehäuse zyklonartig nach außen gewirbelt. Die Verbrennungsluft wird aus dem Zentrum des Wirbels entgegen der Strömungsrichtung abgesaugt. Das Zentrum ist durch den Wirbel ohnehin ärmer an Staubteilchen als die Randzonen. Noch darin enthaltene Staubteilchen behalten infolge der ihnen anhaftenden kinetischen Energie ihre ursprüngliche Richtung bei, so daß nur feine Staubteilchen mit den Luftmolekülen von dem Motor in den Ansaugkanal 5 gesaugt werden. Am unteren Rand des Ansaugkanals treffen die feinen Staubteilchen auf die Oberfläche des Ölbades und bleiben dort hängen. Die so gereinigte Luft gelangt nun in den Motor.With this design, the air flow is swirled outwards like a cyclone when it enters the fan housing. The combustion air is sucked from the center of the vortex against the direction of flow. Due to the vortex, the center is already poorer in dust particles than the edge zones. Dust particles still contained therein retain their original direction as a result of the kinetic energy attached to them, so that only fine dust particles with the air molecules are sucked into the intake duct 5 by the motor. At the lower edge of the intake duct, the fine dust particles hit the surface of the oil bath and get stuck there. The air cleaned in this way now enters the engine.

Bei den Gegenständen der Unteransprüche2 bis 6 handelt es sich um Ausführungsbeispiele zum Hauptgedanken der Erfindung. Für den Gegenstand des Anspruches 7 ist ein von diesem Hauptgedanken (Anspruch 1) losgelöster Schutz nicht beansprucht.The subjects of subclaims 2 to 6 are exemplary embodiments of the main idea of the invention. For the subject matter of claim 7 , a protection separate from this main idea (claim 1) is not claimed.

Claims

PATENT APPLICATION: 1. For motor vehicles, especially tractors, certain internal combustion engines with cooling fans and the associated fan housing arranged in front of the machine, which is provided with built-in or attachments by means of which the combustion air is diverted from the cooling air in such a way that the coarse dust particles Maintain their direction of movement while the combustion air is sucked off in the opposite direction, characterized in that an oil bath (7) is set up in these fixtures and fittings of the fan housing (1) , through which the combustion air, which has been pre-cleaned by deflection - in a known manner - undergoes subsequent cleaning.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the air flow is directed in a known manner at least once onto the surface of the oil bath (7) through the baffle plates (6) arranged in the intake duct (5) . 3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that wave-shaped baffles (10) are arranged in a known manner over the surface of the oil bath (7 ) for re-directing the air flow. 4. Internal combustion engine according to claim 1 to 3, characterized in that the intake duct (5) is closed over the intake slot by a partition (11) which prevents the combustion air from escaping without passing through the oil bath surface. 5. Internal combustion engine according to claim 1 to 4, characterized in that the oil bath (7) is penetrated in a manner known per se #iit perforated, grid-like arranged metal sheets (8) . 6. Internal combustion engine according to claim 1 to 5, characterized in that the intake duct (5) is designed to be divided for removing the oil bath. 7. Internal combustion engine according to claim 1, 5 and 6, characterized in that the air inlet opening (3) of the fan housing (1) is provided with rearwardly curved baffles (4) which put the inflowing air into a cyclonic vortex, and that the suction opening of the intake duct (5) is arranged in the center of this vortex. Contemplated booklet USA. Patent Nos. 2,015,174, 2 171 752, 2 219 176. 2595175, 2708920.