CN105298695B - 用于车辆发动机的分离灰尘的设备和操作设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在车辆尤其为商用车的发动机空气吸入系统的未处理空气区域中分离灰尘的设备，其中设备在输出侧具有灰尘排出阀。根据本发明设置成，灰尘排出阀具有排放开口并且在运行中分离的灰尘至少部分地直接在排放开口之前的灰尘收集区中聚集。此外灰尘排出阀具有闭合元件，该闭合元件以可在排放方向上向外打开的方式布置在排放开口处并且在发动机运行时通过闭合力闭合该闭合元件。灰尘排出阀借助于打开和/或吹通装置控制和/或自动地可打开和/或可吹通。特别优选地，灰尘排出阀在内部区域中具有朝排放开口指向的送风装置，利用其送风压力可使闭合元件打开并且可以合适的时间间隔将聚集在灰尘收集区中的灰尘从灰尘排出阀吹出。

Description

用于车辆发动机的分离灰尘的设备和操作设备的方法

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的第一方面的用于在车辆尤其为商用车的发动机空气吸入系统(Motorluftansaugung)的未处理空气区域(Rohluftbereich)中分离灰尘(Staubabscheidung)的设备。此外，本发明涉及一种根据本发明的第二方面的用于操纵用于在车辆尤其为商用车的发动机空气吸入系统的未处理空气区域中分离灰尘的设备的方法以及一种根据本发明的第三方面的车辆尤其为商用车。

背景技术

为了运行车辆的内燃机而吸入的新鲜空气通常利用滤尘器进行净化。尤其对于在具有大量灰尘的环境下使用的商用车而言为此使用作为所谓的粗尘预分离器的昂贵的设备。这种通常已知的作为多重旋风分离器(Multizyklon)的粗尘预分离器在其入口处具有多个涡旋元件，其将流入的新鲜空气置于旋转中。通过由此产生的离心力灰尘颗粒在周围的壁处分离(abscheiden)。已分离的灰尘颗粒向下落到集尘器(Staubbunker)中，集尘器在其下侧处具有灰尘排出阀。在涡旋元件之后将预清洁的发动机新鲜空气通过沉入管导引到共同的吸气通道中并且作为预清洁的除去灰尘的发动机新鲜空气通过滤尘器或主过滤器输送给内燃机。

通过灰尘预分离器吸入的新鲜空气可根据情况和车辆使用除了灰尘之外还含有水，其与灰尘一起被分离。这可导致已分离的水-灰尘混合物粘住，由此粘堵灰尘排出阀且使其无效。这导致持续地填充集尘器并且在达到满的填充能力之后分离度以不允许的方式降为零。

因此需要遵照车辆制造者的指示并且以合适的时间间隔(例如在具有大量灰尘的环境下使用时每天一次)手动地通过操纵闭合元件来打开灰尘排出阀，由此在可能粘住且结块的情况下灰尘排出阀再次在其功能方面激活。车辆驾驶员部分地由于健忘、部分地由于懒惰而常常疏忽或太晚地执行灰尘排出阀的这种手动的操纵，从而由此分离灰尘实际上不起作用。因此未除去灰尘的新鲜空气可到达到滤尘器或主过滤器中并且由此显著降低滤尘器或主过滤器寿命。

发明内容

因此本发明的目的在于利用简单且成本有利的措施确保用于在发动机空气吸入系统的未处理空气区域中分离灰尘的设备的功能。

该目的利用本发明的特征实现。有利的设计方案为本发明的对象。

根据本发明设置成，灰尘排出阀具有排放开口并且在运行中(betriebsmäßig)分离的灰尘至少部分地收集在排放开口之前的灰尘收集区中。此外，灰尘排出阀具有闭合元件，该闭合元件以可在排放方向上打开的方式布置在排放开口处并且该闭合元件在发动机运行时通过闭合力保持闭合。此外，灰尘排出阀借助于打开和/或吹通装置(Öffnungs-und/oder Freiblaseinrichtung)控制和/或自动地可打开和/或可吹通(freiblasbar)，从而不再需要麻烦地手动地操纵灰尘排出阀。

优选地，灰尘排出阀配备有朝排放开口指向的可控制的送风装置(Ausblaseinrichtung)作为打开和/或吹通装置，利用该送风装置的送风压力(Ausblasdruck)可打开闭合元件并且可以合适的时间间隔将聚集在灰尘收集区中的灰尘从灰尘排出阀吹出。

由此有利地在限定的时间和/或以限定的时间间隔自动地打开和吹通灰尘排出阀。送风压力、送风时间和所使用的空气量可如此匹配于相应的情况，即使得即使在带有多的灰尘和水量的严重条件下也保证可靠的打开且将收集的灰尘从灰尘排出阀吹出。

利用如此自动的灰尘排出阀不再需要带有疏忽和操作错误的可能性的手动的操作并且确保分离灰尘的良好的功能。

在一种特别优选的实施方式中，送风装置具有送风喷嘴(Ausblasdüse)，其在排放开口之前布置在灰尘收集区之前并且朝其指向。在此送风喷嘴可近似布置在管状的阀体中间。这种送风喷嘴优选地利用送风管路(Ausblasleitung)或气动管路与可控制的优选气动的压力源连接。气动的压力源作为蓄压器尤其通常总归存在于车辆中，并且在此尤其存在于商用车中，从而这种送风装置可简单且成本有利地实现。

适宜地，这种送风管路或气动管路通过控制阀与车辆的例如气动的压力源连接。这种控制阀可根据情况且根据需要根据预定的时间循环和/或在预定的运行条件下为了送风过程被操控且短时地打开。控制阀例如可受时间控制地(uhrzeitgesteuert)一天打开一次或多次或可受点火开关控制地在每次起动过程中针对吹出功能短时地打开。

当送风管路或气动管路为手制动器控制阀的排气管路(其在气动驻车制动器每次挂入时吹除(abblasen)空气)时，则实现一种可特别简单且成本有利地实现的实施方式。

带有自动的灰尘排出功能的上述的灰尘排出阀可有利地结合已知的标准化(serienmäßig)建造的灰尘分离器使用，而不必对此进行改动。此外尤其地这种灰尘排出阀可在竖轴方向上来看竖向地联接在集尘器的下部处，其中于是优选联接在集尘器处的阀体区域以限定地预定的曲率过渡到具有送风开口的灰尘收集区中。管状的阀体在此例如可斜向下尤其以大约120°的角度朝排放开口伸延。对于吹出功能而言利用这种倾斜区域可在该处有利于灰尘聚集。根据具体的设计方案和情况，在送风过程中同样还可落下来自前置的集尘器的灰尘并且将其一起吹出。

作为闭合元件可使用不同的本身已知的元件例如由弹性体材料制成的唇状件。作为良好地合适且简单的闭合元件提出铰链式地铰接在排放开口的边缘处的且可在排放方向上打开的翻转件。对于在发动机运行期间的分离灰尘的功能，需要灰尘排出阀和因此可打开的翻转件可靠地闭合。用于翻转件的闭合力例如可通过在灰尘排出阀之前的分离灰尘中的在运行中的负压提供。此外或还备选地可将预紧力例如通过膜片式铰链施加到翻转件上以用于在发动机运行时气密的锁闭。这种闭合力无论如何可如此结合送风装置的尺寸进行设定，即使得通过送风压力可抑制(überdrückbar，有时称为压力超过)闭合力并且可打开翻转件。

利用根据本发明的方法和根据本发明的车辆得到的优点与上述的优点相同；就此而言为了避免重复而参考上述实施方案。

附图说明

借助图纸示例性地进一步阐述本发明。其中：

图1显示了穿过带有根据本发明的灰尘排出阀的粗尘分离器的一部分的竖向截面，

图2显示了图1的下部区域的放大的图示，其中带有穿过灰尘排出阀的部分横截面，

图3显示了灰尘排出阀的放大的透视图示，以及

图4以已旋转的视图显示了根据图3的灰尘排出阀。

参考标号列表

1 粗尘预分离器

2 灰尘排出阀

3 输入开口

4 箭头

5 涡旋元件

6 吸气管

7 箭头

8 灰尘颗粒

9 集尘器

10 箭头

11 沉入管(Tauchrohr)

12 新鲜空气通道

13 箭头

14 套筒件

15 阀体

16 排放开口

17 角度

18 灰尘收集区

19 唇状件

20 翻转轴线

21 箭头

22 翻转件

23 唇状件

24 送风喷嘴

25 气动管路

26 联接接头。

具体实施方式

在图1中以竖向截面示出了粗尘预分离器1，如其对于在具有大量灰尘的环境下使用的商用车所应用的那样。该粗尘预分离器1配备有根据本发明自动的灰尘排出阀2。

粗尘预分离器1在用于吸入混有灰尘的新鲜空气(箭头4)的输入开口3处相应具有涡旋元件5，其在彼此相叠布置的吸气管6中将加载有灰尘的流入的新鲜空气置于旋转中(通过箭头7示出)。通过由此产生的离心力使包含在新鲜空气中的灰尘颗粒8在吸气管6的内壁处分离并且从该处向下到达到集尘器9中。预净化的除去灰尘的发动机新鲜空气(箭头10)通过从后面以较小的外径插入到吸气管6中的沉入管11到达到共同的新鲜空气通道12中，在该处共同的预净化的且除去灰尘的发动机新鲜空气流(箭头13)由内燃机吸入。

在集尘器9的下部处联接有灰尘排出阀2，借助图2至图4进一步详细地阐述该灰尘排出阀：

如可由图3和图4中看见的那样，灰尘排出阀2以弯管的形式构造成带有套筒件14用于竖向密封地联接到集尘器9的下侧处。管状的阀体15从套筒件14弧状地斜向下朝排放开口16伸延。倾斜部在此例如具有为120°的角度17。在此通过本身可任意预定的倾斜位置在阀体15中在下部区域中在排放开口16之前形成灰尘收集区18，如其尤其可在图2中从灰尘排出阀2的部分的横截面中看出的那样。

排放开口16在此通过水平伸延的平的、与阀体15固定连接的唇状件19和可围绕翻转轴线20翻起的(箭头21)翻转件22形成，其中翻转件22同样具有平的前部的唇状件23。在灰尘排出阀2的示出的闭合的状态中，两个唇状件19和23紧密地彼此叠靠，其中在运行中通过在粗尘预分离器1中的吸气负压保持该闭合的状态。

如可由在图2中的截面图中看见的那样，灰尘排出阀2此外在中间具有送风喷嘴24，其在灰尘收集区18和排放开口16之前以居中的方式布置在阀体15中并且以其喷嘴开口朝排放开口16指向。送风喷嘴24利用作为排气管路的气动管路25联接到气动的驻车制动器的(未示出的)手制动器控制阀处，在驻车制动器每次挂入时通过该气动管路短暂地吹除空气以用于在控制阀的弹簧储能器中排气和降低压力。在图3和图4中示出了用于气动管路25的联接接头26。

示出的用于分离灰尘的设备具有以下功能：在驻车制动器每次挂入时在气动管路25和送风喷嘴24中产生短暂的空气冲击，通过该空气冲击打开翻转件22并且将灰尘从灰尘收集区18吹出。如此构造的送风装置在没有附加的磁阀和控制系统的情况下可靠且简单地起作用。

Claims (10)

1.一种用于在车辆的发动机空气吸入系统的未处理空气区域中分离灰尘的设备，其中所述设备在输出侧具有灰尘排出阀(2)，其特征在于，

所述灰尘排出阀(2)具有排放开口(16)并且在运行中分离的灰尘至少部分地直接在所述排放开口(16)之前的灰尘收集区(18)中聚集，

所述灰尘排出阀(2)具有闭合元件(22)，该闭合元件以可在排放方向上向外打开的方式布置在所述排放开口(16)处并且该闭合元件在发动机运行时通过闭合力闭合，并且

所述灰尘排出阀(2)借助于打开和/或吹通装置控制和/或可自动地打开和/或吹通，

所述灰尘排出阀(2)在内部区域中具有朝所述排放开口(16)指向的送风装置(24,25)，利用该送风装置的送风压力可使所述闭合元件(22)打开并且可将聚集在所述灰尘收集区(18)中的灰尘从所述灰尘排出阀(2)中吹出，

所述送风装置具有送风喷嘴(24)，该送风喷嘴在所述排放开口(16)之前布置在所述灰尘收集区(18)之前并且朝所述排放开口(16)指向，

所述送风喷嘴(24)借助于送风管路(25)与可控制的压力源连接，

所述送风管路(25)为车辆的手制动器控制阀的排气管路，该排气管路在气动的驻车制动器每次挂入时吹除空气。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述送风喷嘴(24)借助于送风管路(25)与可控制的气动压力源连接。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述送风管路(25)通过控制阀与车辆的压力源连接，并且

所述控制阀可在预定的运行条件下为了送风过程而被操控和打开。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述灰尘排出阀(2)在竖轴方向上来看在所述分离灰尘设备(1)的下部处布置在前置的集尘器(9)处。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述灰尘排出阀(2)以管状阀体(15)的近似竖直取向的阀体区域在竖轴方向上来看联接在所述集尘器(9)的下部处，并且

联接在所述集尘器(9)处的阀体区域以限定地预定的曲率过渡到具有所述排放开口(16)的灰尘收集区(18)中。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述灰尘收集区(18)和因此所述排放开口(16)在竖轴方向上来看斜向下倾斜。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述闭合元件为铰链式地铰接在所述排放开口的边缘处且可在排放方向上打开的翻转件(22)，该翻转件利用通过在运行中的在所述灰尘排出阀(2)之前的负压和/或通过预紧力引起的限定的闭合力使所述排放开口(16)在发动机运行时以气密的方式保持闭合，并且

所述翻转件(22)如此设计，即存在的闭合力可由送风压力抑制并且由此所述翻转件(22)可打开。

8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，为了在所述灰尘排出阀(2)之前和/或前置的集尘器(9)之前分离灰尘所述设备具有作为多重旋风分离器的粗尘预分离器(1)，该多重旋风分离器带有通过产生涡流引起的工作原理。

9.一种用于操纵根据上述权利要求中任一项所述的设备的方法，其特征在于，

所述灰尘排出阀(2)具有排放开口(16)并且在运行中分离的灰尘至少部分地直接在所述排放开口(16)之前的灰尘收集区(18)中聚集，

所述灰尘排出阀(2)具有闭合元件(22)，该闭合元件以可在排放方向上向外打开的方式布置在所述排放开口(16)处并且该闭合元在发动机运行时通过闭合力闭合，以及

所述灰尘排出阀(2)借助于打开和/或吹通装置以限定的时间间隔控制和/或自动地打开和/或吹通，在内部区域中设置有朝所述排放开口(16)指向的送风装置(24,25)，利用该送风装置的送风压力使所述闭合元件(22)在限定的时间和/或以限定的时间间隔打开并且将聚集在所述灰尘收集区(18)中的灰尘从所述灰尘排出阀(2)中吹出。

10.一种车辆，带有根据权利要求1至8中任一项所述的用于分离灰尘的设备。