DE7902819U1

DE7902819U1 - Ansaugluftreinigungselement fuer verbrennungsmotoren

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Publication number: DE7902819U1
Application number: DE19797902819
Authority: DE
Original assignee: Ing Walter Hengst & Co Kg 4400 Muenster GmbH
Current assignee: Ing Walter Hengst & Co Kg 4400 Muenster GmbH
Priority date: 1979-02-02
Filing date: 1979-02-02
Publication date: 1979-06-21

Description

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Die Neuerung betrifft ein Ansaugluftreinigungselement für Verbrennungsmotoren.

Bei Verbrennungsmotoren besteht die Notwendigkeit, die angesaugte Luft zu reinigen, um eine Schädigung der Motoren zu vermeiden. Zu diesem Zweck werden üblicherweise Luftfilter eingesetzt. Um die Belastung dieser Luftfilter herabzusetzen, werden insbesondere bei Lastkraftwagen, die z. B. auf Baustellen oder beim Transport staubiger Güter einem besonders hohen ßtaubanfall ausgesetzt sind, zrr Vorreinigung der Luft Zyklone eingesetzt. Diese bisher angewandten Mittel können jedoch die Mitführung von Regentropfen Im Ansaugluftstrom nicht verhind-irn. Deshalb werden Läufig die An Säugöffnungen so gelegt, daß sie nicht Im Fahrtwind liegen. Hierdurch wird jedoch einerseits der gewünschte Erfolg nicht zufriedenstellend erzielt, und andererseits führt diese Lösung nachteilig zu Einschränkungen beim Bau und bei der Gestaltung von Lastkraftwagen.

Es ist Aufgabe der Neuerung, diese Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Ansaugluftreinigungselement für Verbrennungsmotoren zu schaffen, das mit einfachen Mitteln eine wirksame Filterung

der angesaugten Luft und eine Abschei dung von Regentropfen im Ansaugluftstrom bewirkt. Dabei soll das Ansaugluftreinigungselement durch eine kompakte
Bauweise einen Einsatz bei verschiedenen Lastkraftwagen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöstdaß das Ansaugluftreinigungselement als äußeres,
an den Aufbau eines Lastkraftwagens anbringbares
Element gestaltet ist und einen Vorfilter und Wasserabscheider, betrieblich nachgeschaltet und darunter einen Zyklon und betrieblich nachgeschaltet
und darunter einen Luftfilter enthält.

Der Vorfilter und Wasserabscheider besteht vorteilhaft aus eine öffnung durchsetzenden Winkelprofilen, die in einer ersten Reihe mit nach außen weisenden Spitzen und in einer zweiten Reihe versetzt und in entgegengesetzter Richtung angeordnet sind.

Eine besonders wirkungsvolle Vorfilterung und Wasserabscheidung ergibt sich durch V-förmige Winkelprofile.

Eine vorteilhafte Gestaltung des Ansaugluftreinigungs-

elementes ergibt sich dadurch, daß die Ar.saugflache des Vorfilters und Wasserabscheiders eine Seite eine Gehäuses bildet, das eine kreisförmige Öffnung zum Übergang zu dem Zyklon aufweist.

Um eine hohe Luftgeschwindigkeir und damit eine besonders wirksame Staubabscheidung in dem Zyklon zu erreichen, ist vorteilhaft die Ansaugfläche des Vorfilters un>_ Wasserabscheiders ^m ein mehrfaches größer, mindestens aber doppelt so groß, wie der Strömungsquerschnitt in der Stelle des Übergangs zu dem Zyklon.

Günstige Strömungsverhältnisse v/erden dadurch erreicht, daß das Gehäuse eine schräggestellte Rückwand aufweist.

Vorteilhafte Anbr^ngungsmöglichkeiten ergaben sich durch ein Rohr mit aufgesetztem Gehäuse, wobei d.i.·;-i-./jhrlängc de: Höhe des Fahrerhauses ein·-:.; Lastkraftwagen s entspricht.

Die änsa^;'.'i i'icl··· de:j Vorfilters und Wa:;n^rabs:.. aiders kann in Bezug auf den Lastkraftwagen seitlich angeordnet sein. Sie kamn auch in Fahrtrichtung des

Lastkraftwagens oder entgegengesetzt zu dieser angeordnet sein.

Um ein direktes Auftreffen von Regen oder Schnee auf die Ansaugfläche des Vorfiltsrs und Wasserabscheiders zu vermeiden, ist diese vorteilhaft geneigt angeordnet.

Dis von den Winkeiprofilen durchsetzte Öffnung kann
eben und rechteckig sein. Sie kann auch die Form
eines Zylinders oder eines Teiles eines solchen aufweisen, wobei die Winkelprofile am Umfang des Zylinders parallel zu seiner Achse angeordnet sind.

Eine andere Ausführungsform der Neuerung ist dadurch

gekennzeichnet, daß die Öffnung eine Kreisringfläche

darstellt und die Winkelprofile parallel zu einer

Vi-ui jente an die Kreisringilache oder radial verlaufen.

D₁ j abgeschiedene V/asser wird vorteilhaft durch einen für alle Winkelr:"~ofile gemeinsammen Sammler nach
a.i/jen abgeleitet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Neuerung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Figur 1 einen Schnitt durch ein neuerungsgemäßes Ansaugluftreinigungselement,

Figur 2 eine teilweise weggeschnitten dargestellte Vorderansicht einer anderen Ausführungsform, bei der zwei neuerungsgemäße Ansaugluftreinigungselemente Seite an Seite zu einer Einheit verbunden sind,

Figur 3 eine Seitenansicht der Einheit gemäß Figur 2,

Fijur 4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Ansaugluftreinigun.jselementes mit in Fahrtrichtung des Lastkraftwagens angeordneter und schräggestellter Ansaugfläche und

Figur 5 bis 8 verschiedene Ausführungsformen der Ansaugflache des Vorfilters und Wasserabscheiders, wobei jeweils die mit a bezeichneten Figuren eine Draufsicht und die mit b bezeichneten einen Schnitt senkrecht zu den Winkelprofilen zeigen.

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Das neuerungsgemäße Ansaugluftreinigungselement ist als äußeres, an den Aufbau eines Lastkraftwagens 10 anbringbares Element gestaltet und enthält im wesentlichen einen Vorfilter und Wasserabscheider 1, betrieblich nachgeschaltet und darunter einen Zyklon 2 und betrieblich nach geschaltem und darunter einen Luftfilter 3.

Der Vorfilter und Wasserabscheider 1 bestcnt aus eine Öffnung durchsetzendenWinkelprofilen 4, die in zwei Reihen angeordnet sind. In der ersten Reihe weisen die Spitzen der Winkelprofile 4 nach außen. In der zweiten Reihe sind gleichartige Winkelprofile gegenüber der ersten Reihe versetzt und in entgegengesetzter Richtung angeordnet. Ausweislich der Figuren 5 bis 8 kann die die Ansaugfli^:che bildende Öffnung rechteckig oder zylindrisch sein oder eine Kreisrin-jflache darstelle . jr Strömunysvcrlctuf der Luft ist in den Figuren teilweise durch Pfeile gekennzeichnet. Auf die Winkelprofile auftreffende Regentropfen werden abgeschieden und laufen an ihnen herunter zu einer Sammelrinne 5, von der das Wasser nach außen geführt wird. Neben der Wasserabscheidung wird eine Grobfilterung der Luft erreicht, da von der Luft mitgeführte größere Festkörper von den

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Wi.nkelprofilen zurückgehalten werden. Die Ansaugiiache des Vcrfilters ind Wasserabscheiders 1 1. ildei Gins Seite eines Gehäuses 6 ci~3 eine kreis!unde öffnung 7 zum Übergang zu uem Zyklon 2 au" ^roLst. Durch . ine schräggestellte ? ickwand 8 we ien xn diesem Rereich günstige Strömungsvorhältnisse erreicht.

Dadurch, daß die Ansaugfl^che des Vorfilters und Wasserabscheiders 1 um ein Mehrfaches größer ist als der Strömungscuerschnitt an äer Stelle des Übergangs zum Zyklon 2, tritt die angesaugte Luft mit hoher Geschwindigkeit in den Zyklon 2 ein. Durch Luftleitbleche 11 entsteht in diesen eine Rotationsströmung. Die von der Luft noch mi~geführten 7escteilchen wandern unter dem Einfluß der auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte nach außer an die Wand und gelangen infolge der Schwerkraft und einer Sekundärströmung nach unten in einen Staubsammel^auii 12, aus dem sie bei Bedarf durch ein Staubaustragventil 13 entfernt werden können.

Die so vorgereinigte Luft strömt weiter zu dem Luftfilter 3, das z. B. aus sternförmig gefaltetem Papie bestehen kann, und wird hier endgültig gereinigt.

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Durch ein Luftabführungsrohr 14 verläßt die gereinigte Luft das neuerungsg^mäße Element und gelangt zu dem Verbrennungsmotor.

Bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen der Neuerung sind der Zyklon 2 und das Luftfilter 3 in einem Rohr 9 angeordnet, dessen Länge der Höhe des Führerhauses eines Lastkraftwagens entspricht. Bei diesen Ausführungsformen ragt also das Gehäuse 6 mit dem Vorfilter und Wasserabscheider 1 über das Führerhaus des Lastkraftwagens hinaus.

Durch das neuerungsgemäße Ansaugluftreinigungselement wird mit einfachen Mitteln eine überraschend gute Reinigung der Ansaugluft und eine wirksame Abscheidung von Regentropfen erreicht. Es kann durch seine kompakte Bauweise an den Aufbau verschiedener Lastkraftwagen angebracht werden. Der durchströmenden

Luft wird von dem neuerungsgemäßen Ansaugluftreini- |

gungselement nur ein geringer Widerstand entgegenge- : setzt. Für den Fachmann überraschend werden trotz

der hohen Luftgeschwindigkeit im Ansaugluftstrom |

hinsichtlich der Grobfilterung und der Abscheidung *

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von Regentropfen durch den Vorfilter und Wasserabscheider ausgezeichnete Ergebnisse erzielt. Es kann also von einer hervorragenden Lösung der anstehenden Probleme gesprochen werden.

Claims

Schutzansprüche :

1. Ansaugluftreinigungselement für Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß es als äußeres, an den Aufbau eines Lastkraftwagens anbringbares Element gestaltet ist und einen Vorfilter und Wasserabscheider (1), betrieblich nachgescha.¹ tet und darunter einen Zyklon (2) und betrieblich nachgeschaltet und darunter einen Luftfilter (3) enthält.

2. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorfilter und Wasserabscheider (1) aus eine Öffnung durchsetzenden Winkelprofilen (4) besteht, die in einer ersten Reihe mit nach außen weisenden Spitzen und in einer zweiten Reihe versetzt und in entgegengesetzter Richtung angeordnet sind.

3. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelprofile (4) V-förmig sind.

4. Ansaugluf treinigungselement nach Ansipruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugfläche des

Vorfilters und Wasserabscheiders (1) eine Seite eines Gehäuses (6) bildet, das eine kreisförmige Öffnung (7) zum Übergang zu dem Zyklon (2) aufweist.

5. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugfläche des Vorfilters und Wasserabscheiders (1) um ein mehrfaches größer, mindestens aber doppelt so groß ist wie der Strömungsquerschnitt an der Stelle des Übergangs zu dem Zyklon (2).

6. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) e_ne schräggestellte Rückwand (8) aufweist.

7. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Rohr (9) mit cufgesetztem Gehäuse (5), wobei die Roh -ϊ " .q_e der Hone des Führerhauses eines Lastkraftwagens entspricht.

8. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch /, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugfläche des Vorfilnei,; und Wasserabscheiders (Ή in Bezug auf den Lastkraftwagen seitlich angeordnet ist.

9. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 7, dadurc yeKennzeichnet, daß dj ' Ansauuflache des Vorril

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kraftwagens oder entgegengesetzt zu dieser tn<jeordneu st.

10. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugfläc.ie des Vorfilters und Wasserabschoioers (1) goneicL arge ordnet ist.

11. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß lie Öffnung eben und rechteckig is~.

12. Ansaugluf treinigungseleiT.ent nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnun die Form eines Zylinders oder eines Teils eines solchen aufweist und daß die Winkelprofile (4) am Umfang des Zylinders parallel zu seiner Achse angeordnet sind.

13. Ansaugluftreinigungselement nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung eine Kreisringfläche darstellt und die Winkelprofile (4)

parallel r,u einer Tangente an die Kreisringfläche oder radial verlaufen.

14. Ansaugluftreinigung^element nach /uispruch 2 bis 13, gekennzeichnet durch einen für alle Winkelprofile (4) gemeinsamen Sammler (5) zur Ableitung des abgeschiedenen Wassers nach außen.