DE1576579A1

DE1576579A1 - Luftvorreiniger fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1576579A1
Application number: DE19671576579
Authority: DE
Inventors: Broad Jun
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1966-09-22
Filing date: 1967-09-19
Publication date: 1970-11-26
Also published as: GB1166356A

Description

Dipl. !pi Helmut Zoepfce

l· ·;.^f on fan wo 1 te
δ Müricitcn 5, Erhardtstraße 11

.International Härtester Company 19. Sept·- 1967 401 North Michigan Avenue
Chicago, Illinois (Y.St.A.)

Luftvorreiniger, fill* Brennkraftmaschinen

Die Erfindimg betrifft einen Luftvorreiniger für Brennkraftmaschinen, mit einem zur Erzeugung eines Kühlluft stromes dienenden Ventilator, einem vor diesem angeordneten Kühler und einer oberhalb von diesem angeordneten und mit dem Luftreiniger der Brennkraftmaschine yePbundenen Leitung, die an ihrem freien Ende mit der Außenluft in Verbindung steht.

Ds ist schon lange erkannt worden, daß Luftvorreiniger geeignet sind, um vor allem schwerere Schmutzteilchen aus der Luft auszu- • scheiden. Der Hauptvorteil solcher Vorreiniger bzw. Vorabscheider

besteht darin, daß die dem Luftreiniger hy.w, -filter einer . . _o Brennkraftmaschine zugefiihrte Luft infolge ihrer Vorreinigung - to eine längere Gebrauchsdauer des Luftreinigers ermöglicht, ehe

**· dieser gesüubart werden muß» In der Landwirtschaft müsaen Maschinen

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Q sehr häufig bei extrem starkein Staubanfall eingesetzt werden, so

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(sj c]aß ohne Vprreiniger der eigentliche Luftreiniger sehr oft aus- ' gebaut und gesäubert werden muß. Das kann unter Umständen schon . nach wenigen Stunden der Fall sein» so daß die Reinigung des

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Luftfilters auf dem FiIde vorgenommen werden nuß. Del dieser improvisierten Vartungsarbeit kann der Luftreiniger leicht beschädigt oder nicht einwandfrei montiert werden» so daß dann ungereinigte Luft direkt in die Arbeitszylinder des Motors gelangt. Die dabei von der Luft mitgerissenen Fremdkörper haben eine schleifende Wirkung und können zu raschem Verschleiß der aufeinander gleitenden Motorteile führen· Der Einsatz eines Vorabscheiders kann also durchaus gerechtfertigt sein.

Es sind schon viele Versuche durchgeführt worden, um größere Staubpartikeln aus der Motoreinlaßluft abzuscheiden, bevor diese in den Luftreiniger eintritt· In den meisten Fällen wurden Zentrifugal-äeparatoren (Zyklone) benutzt, die in Luftreiniger selbst eingebaut waren» Derartige Vorreiniger besitzen aber einige Nachteile. Vov allem hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die zur Trennung der Staubteilchen von der Luft notwendige Zentrifugalwirkung eine vom Motor erzeugt« Druckdifferenz und damit zusätzliche Motorleitung erfordert· Ebenso verursachen die bei den notwendigen hohen Geschwindigkeiten im Ansaugsystem auftretenden Reibungsverluste über einen verringerten volumeirischen Füllungsgrad einen Abfall der Motorleistung.

Das anstehende Problem der Luftvorreinigung hat man auch schon dadurch zu lösen versucht, daß man durch einen vom Motor angetriebenen Ventilator einen KUhlluftstront erzeugte, durch den die in der über einen besonderen Raum zu dem Luftreiniger ge-

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führte Verbrennungsluft befindlichen Staubteilchen Mitgerissen werden aollen, also gar nicht erst in den Luftreiniger gelangen· Eine solche Konstruktion 1st z.U. in der US-Patentschrift 2 203 407 beschrieben und dargestellt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftvorrelnlger der eingangs genannten Art in seiner Wirkungsweise noch zu verbessern· Das wird erfindungsgemafi dadurch erreicht, daO im Abstand vor dem mit der Außenluft verbundenen Ende der Leitung I ein Leitblech angeordnet ist« das zusammen mit einer Kühlerverkleidung eine Kammer »it einer unteren, im wesentlichen parallel su der StrUaungsrlchtung des Kühlluft stromes liegenden liurchstrttmttffnung bildet» deren Grüße derart baneβsen 1st, daO die Geschwindigkeit der hindurch« t rossenden Verbrennungsluft geringer ist als die Geschwindigkeit der durch den Kühler strömenden Kühlluft. Auf diese Welse wird sichergestellt, daß sualndeat alle grttOeren Staubpartikeln alt dem Kühlluftstro» durch den Kühler hindurchgesogen werden» also an des Luftreiniger vorbelsfertSmen· DadurÜh braucht dessen Wartung und Ileinigung in wesentlich größeren Zeitabet&nden vorgenonmon su werden·

Zn sveckatfLßiger Ausgestaltung der Erfindung 1st vorgesehen, daO das Leitblech in wesentlichen senkrecht su der ä^rösmngsrichtung des KUhlluftstroees angeordnet ist und die su den Luftreiniger führende Leitung oberhall» der Durchs tröeöffnung der Kammer in 'diet·· einmündet. Hierdurch wird erreicht, daß die in die Öffnung

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der Kammer einströmende Luft zumindest kurzzeitig quer zum Kühlluftstrom fließt.

Bin Aus filhrungebel spiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird Im folgenden näher beschrieben. Es xeigen:

u Fig· 1 - den vorderen Teil eines Schleppers tait den ©rfindungs-

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gemäß ausgebildeten Luftvorreiniger in perspektivischer

Teilaneicht, .

Fig. 2 den oberen Teil der in Fig. 1 geaeigten Schlepper- - ansicht» . -. " . ' :-" ". . * .. "- :. _:: '_■_ .:■■'

Fig. 3 «inen Schnitt nach der Linie XIX-IIl tier Fig. 2,

Flg. k eine Ein*#lheit dee erfindunßegeiBäO au»eebildeten Luftvorreinlge***« "-■■". '■-■"■■ '-.:'-- "..' ,--"'■ ' " ""■"

Flg. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2»

Vie au« Flg. 1 hervorgeht, beeitsst der nur teilweiee dargestellte Schlepper 10 ein« der Motorhaube angepaßte Kühlerverkleidung Ί2, dl« «inen nach innen gerichtet®» Flansch 14 auf»eist. Hinter dem Flansch 1st ein von «fer !OlhlerireyicleiduFig ί2 aumißdeet teilweise uBscfilossener Kühler 16 vorgesehen, der einen oberen Vasserkasten 18 und einen Kllhlerbloclfe SO b*sit»t. Auf der HUckeeit· dee Kühlers 16 1st ein Ventilator 22 AR|^»ord»*f_t der van ddü nicht dargestellte Antriebsmotor angetrieben wird und Luft durch 4mn lOlhleransaugt,

' üb eine wirksame Wärmeabgabe de* Kühlmittel» des Motors an die·

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Luft zu gewährleisten. De*» Ventilator 22 erzeugt einen Kühlluft« ström, der sich im wesentlichen senkrecht asu der Ventilator-Unilaufebene bewegt und mit einer Geschwindigkeit strömt« die von der Drehzahl des Motors abhängig ist, Ira oberen Teil des Flansches \k sind awei Öffnungen 2Ί und 26 vorgesehene von denen für· einen gegebenen Motor nur immer eine benutzt wird« Es sind jedoch deshalb zwei Öffnungen notwendig, um die unterschiedlichen Anordnungen der Luftreiniger anverschiedenen Motortypen, wie z.B. bei Ottomotoren | und Dieselmotoren, berücksichtigen zu können. Die jeweils nicht benutzte Öffnung wird durch ein© Platte verschlossen, die ira vorliegenden Ausführungsbeispiel mit27angegeben ist und andem Flansch \k dichtend anliegt» An die benutzte Öffnung 24 1st eine Leitung 28 angeschlossen, die mit dem nicht dargestellten-.Luft» > reiniger bzw. -filter des Motors verbunden ist. Die Leitung 28 ist das einzige Mittelf um Luft zu dem Luftreiniger zu fördern und die Ansaugerfordernisse des Motors zu erfüllen« , » I

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An dem Flansch 14 ist mittels iohraubbolzen 32 ein Leitblech 30 befestigt, da« an seinen beiden Selten abgewinkelte Defeatigungalaschen 3k utvä 36 aufweist» um den an sich flachen Teil 38 des Leithleches 30 mit Abstand von dem Flansch ik halten zu können. Im vorliegenden Ausführungsböispiel ist der flache Teil 38allerdinge durch die Absetsungan ^O und ^2 unterbrochen, die Jjedoöh nur vorgesehen sind, ue die Scheinwerfer_p die Ihxp» Und dergleicheSi \ Bauteile besaer in den Schlepper einbauen zu können., üie Ab-.■■ ■ i -■ . -■- ■■■-■'"■■■.. ".".-■ ■■ - ■ . .-/ ■ ι setsungan hQ\ unÄ 42 Knntan also grundaätzlieh entfallen· Sowohl | ' .-"."■· -"".-.■■.- -. ■-.".".-. ' ■■ ■ '. t. ·■ ■

die obere Kante dee Flachteile 18, als auch die Absetzungen tyo und !

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k2_% bilden mit der Innenfläche der Kühlerverkleidung !2 einen dichten Abschluß. Das gleiche gilt auch für die Uefestlgungslaschen 3k und 36, die mit angeschrägten Rückkanten kk an dem Plansch Ib ~ dicht anliegen, so wie das in Fig. 3 gezeigt ist* Auf diese Weise bildet das Leitblech 30 mit der Kühlerverkleidung 12 und dem Flansch lh eine Kataster 46, die an ihrem unteren Ende 48 offen ist und aus der ausschließlich Verbrennungsluft angesaugt werden kann.

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Es hat sich als zweckaüßig erwiesen, daß die untere Kante des Leitbleches 30 bis unter den oberen Wasserkasten 18 geht. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn man an dein flachen Teil 38 eine Lippe 50 anordnet, die in bezug auf den Kühler 16 schräg nach unten abgewinkelt ist. Hierdurch wird das Abscheiden der gröberen Schmutzteilchen aus dec* angesaugten Luftstrom noch verbessert· Wesentlich

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für die vorliegende Erfindung ist, daß die horizontale Durchtrittsöffnung 48 der Kammer 46 eine solche Grüße aufweist, daß die Geschwindigkeit des durch die öffnung 48 und des ssu dem eigentlicher

% KühlluftstroBa Im wesentlichen senkrecht atrümenden Luftstromes geringer als die Qeschwindigkeit des durch den Kühler fließenden Luftatrones 1st· Durch die größere Geschwindigkeit des Kühlluftstromes werden vorhandene Staubteilchen infolge ihres durch, die kinetische Energie bedingten Beharrungsvermögens derart beeinflußt, daß «ie KJLt dem Kühlluft strom durch den Kühler st röeen, und nicht in den:Luftreiniger. Die Staubteilchen werden *l»o von der Ansaugluft getrennt, so daß dlo dem Luftfilter des Motors sugeführte Luft zumindest von den gröberen Staubpartikeln befreit --, ist. Paa luftfilter kann daher ohne Ueinigung

,im Einsatz bleiben· Praktisch durchgeführte Versuche haben gezeigt, daO"Fahrzeuge mit de» «rfindungagemäß ausgebildeten Vorreinigunge-· system hinsichtlich der notvendigon Ueinigung dee Luftfilters, gegenüber bekannten Fahr zeug© η ini Durchschnitt fünfmal so lange im KinaatE bleiben können.

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Claims

Patentansprüche

T. Luftvorreiniger für Brennkraftmaschinen, Bit einem zur Erzeugung eine« Kühlluftstromes dienenden Ventilator, einem vor diesem an-ψ geordneten Kühler und einer oberhalb von diesem angeordneten und alt den Luftreiniger der Brennkraftmaschine verbundenen Leitung, die ui ihren freien Ende mit der Außenluft in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand vor dem mit der Außenluft verbundenen Ende der Leitung ein Leitblech (30) angeordnet ist, .das zusammen mit einer Kühlerverkleidung (12) eine Kammer (Ί6) mit einer unteren, im wesentlichen parallel zu der Strtiitiungsrichtung des KUhllufts ironies liegenden Öffnung {US) bildet, die derart bemessen ist, daß die Qeschwindigkeit des sie passierenden Verbrennungsluftstromes geringer als die Geschwindigkeit des durch

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den Kühler (i6) fliesenden KÜhlluftetromes ist.

2· Luftvorrsinlger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (30) im wesentlichen senkrecht su der Strömungerichtung des KÜhlluftstroBiee angeordnet ist und die su dem Luftreiniger (Filter) führend· Leitung (28) oberhalb der Durchströmöffnung (48) der Rssaeer (^6) in diese einmündet.

3· Loftvorreinlger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daO die Leitung (28) oberhalb des oberen Vasserkastsns (i8) des

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Kühlers (i6) liegt und das Leitblech (30) sich unter diesen Vasserkasten (i8) bis mindestens' in den oberen Bereich des Kühlerblocks (SO) des Kühlers (KS) erstreckt. .

J*. Luftvorreiniger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Kante des Leitbleches (30) eine schräg nach unten auf den Kühler (\6) zu abgewinkelte | Lippe (50) vorgesehen 1st. .

5. Luftvorreiniger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (30) ander Kühlerverkleidung (12) befestigt ist.

6. Luftvorreiniger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet_y daß das Leitblech (30) an einem nach innen weisenden Flansch (tkj der Kühlerverkleidung (12) befestigt ist und an diesem Flansch (th) sowie an der oberen Innenseite der Kühlerverkleidung (12) luftdicht anliegt.

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