DD249451A1

DD249451A1 - FRESH AIR INTAKE FOR AIR-INTAKE MACHINES

Info

Publication number: DD249451A1
Application number: DD29063186A
Authority: DD
Inventors: Egon Schwartz; Horst Renner
Original assignee: Beimler Lokomotivbau
Priority date: 1986-05-20
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1987-09-09

Abstract

Frischluftansaugfuehrung fuer luftansaugende Maschinen. Die erfindungsgemaesse Loesung soll eine Standzeiterhoehung von Filteranlagen auch bei aeusserer hoher Staubentwicklung im Einsatzbereich des Fahrzeuges im Stillstand und Fahrbetrieb ermoeglichen bzw. die Fremdkoerperbelastung der Fahrzeugmaschinenraeume verringern helfen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere fuer Dieseltriebwagenzuege die Luft im Betrieb als auch im Stillstand des Fahrzeuges unabhaengig von der Staubbelastung in gleichbleibender Qualitaet zu erzeugen, wobei eine Selbstreinigung der angesaugten Luft waehrend des Betriebes moeglich sein soll und kein zusaetzlicher Platz in der Seitenwand, im Dachbereich oder Unterflur benoetigt wird. Erreicht wird dies dadurch, dass im Bereich des Hauptrahmens des Wagenkastens unterhalb des trapezfoermigen Sickenfussbodenbleches eine Luftberuhigungskammer durch die Wagenkastenlaengstraeger und zwei zueinander liegende Hilfsquertraeger gebildet wird, wobei die Zuluft ueber ein nach unten - zur Drehgestellebene - weisendes Lochblech eingeleitet wird und ueber die vom trapezfoermigen Sickenfussbodenblech gebildeten, laengs zu den Wagenkastenlaengstraegern liegenden Hohlraeume als vorgereinigte Luft ueber ein Anschlussstueck in das Luftfilter gelangt, um dann als gereinigte Luft zur Verfuegung zu stehen. Fig. 1Frischluftansaugfuehrung for air intake machines. The solution according to the invention is intended to make it possible to increase the service life of filter systems even in the case of external high dust development in the area of use of the vehicle when stationary and driving or to reduce the foreign body load on the vehicle engine rooms. The invention is based on the object, in particular for diesel locomotive trains to produce the air during operation and at standstill of the vehicle regardless of the dust load in constant quality, with a self-cleaning of the intake air during operation should be possible and no additional space in the side wall, in the roof area or underfloor is required. This is achieved by the fact that in the area of the main frame of the car body below the trapezoidal Sickenfussbodenbleches an air calming chamber is formed by the Wagenkastenlaengstraeger and two mutually adjoining auxiliary crossbeams, the supply air is introduced via a downward - to the bogie level - facing perforated plate and on the trapezoidal Sickenfussbodenblech Formed, lying to the Wagenkastenlaengstraern long cavities as prepurified air via a connecting piece in the air filter passes, to then be available as purified air. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Frischluftansaugführung für luftansaugende Maschinen, insbesondere für Dieseltriebwagenzüge. Die erfindungsgemäße Lösung ist dabei für alle Fahrzeuge geeignet, die Aggregate.wie z. B. Verbrennungsmotoren bzw. Kompressoren aufweisen, die eine Frischluftzufuhr benötigen und in staubiger und schmutziger Umgebung betrieben werden. Grundbedingung für die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß nur eine relativ geringe Luftmenge für die betriebenen Aggregate benötigt wird.The invention relates to a Frischluftansaugführung for air intake engines, especially for diesel engine wagons trains. The solution according to the invention is suitable for all vehicles, the Aggregate.wie z. B. have combustion engines or compressors that require a fresh air supply and are operated in dusty and dirty environment. Basic condition for the application of the solution according to the invention is that only a relatively small amount of air is needed for the operated units.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist allgemein bekannt, Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen z. B. über Ölbadluftfilter (vgl. DD-PS 42 456) bzw. direkt über einen Luftfiltereinsatz (vgl. DD-PS 61 890) zu betreiben.It is well known, internal combustion engines, compressors and other air-intake machines z. B. over oil bath air filter (see DD-PS 42 456) or directly via an air filter insert (see DD-PS 61 890) to operate.

Elektrische, Diesel- und Gasturbinen-Triebfahrzeuge großer Leistung für hohe Geschwindigkeiten erhalten die benötigte Arbeitsund Kühlluft im allgemeinen durch großflächige mit Gittern oder Jalousien versehene Eintrittsöffnungen. Diese sind vorwiegend in die Seitenwände, seltener und nur zum kleinen Teil an den Stirnflächen und auf dem Dach angeordnet. So zeigt die DE-OS 2 159 217 die Anordnung einer oder mehrerer auf dem Fahrzeugdach angeordneter drehbarer Hutzen mit nachgeschalteten Luftzuführungen für die Verbraucher, wobei nur ein Teil der Luft direkt in den Maschinenraum geleitet wird (bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten wird die Luftzufuhr zu den Verbrauchern in üblicher Weise durch einen Lüfter unterstützt; mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit steigt der dynamische Druck und demzufolge die Luftförderung - dadurch selbsttätige Regelung der Luftmenge -). Dadurch tritt eine Entlastung des Maschinenraums ein. Sie trägt zur Verminderung der Druckdifferenz zwischen Maschinenraum und Außenluft sowie zur Vereinfachung der Luftfilterung bei.Electric, diesel and gas turbine traction vehicles of high power for high speeds receive the required working and cooling air in general by large-scale provided with grids or blinds inlet openings. These are mainly in the side walls, rarely and only a small part of the faces and on the roof. Thus, DE-OS 2,159,217 shows the arrangement of one or more arranged on the vehicle roof rotatable hood with downstream air ducts for consumers, with only a portion of the air is passed directly into the engine room (at low speeds, the air supply to the consumers in usually supported by a fan, with increasing vehicle speed increases the dynamic pressure and consequently the air transport - thereby automatic control of the amount of air -). As a result, a discharge of the engine room occurs. It helps to reduce the pressure difference between engine room and outside air and to simplify air filtration.

Diese Lösung ist in ihrem mechanischen Aufbau als sehr aufwendig zu betrachten, wobei eine vollständige Staubentlastung des Maschinenraumes ebenfalls nicht gewährleistet ist.This solution is considered to be very expensive in its mechanical structure, with a complete dust reduction of the engine room is also not guaranteed.

Des weiteren zeigt das DE-GM 6 949 930 u. a. eine Lösung zur Lieferung der Arbeitsluft für ein Diesel- oder Gasturbinenfahrzeug, bei der für die Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt ein wahlweise umstellbarer Anschluß für die Arbeitsluft für die Antriebsmaschine von der Stirnfläche des Fahrzeuges über Zwischenkanäle gegeben ist. Die Luft für die Verbrennungsmaschine wird dabei über einen Eintrittsdämpfer dem Maschinenraum entnommen. Der Maschinenraum bildet dabei wie bei der DE-OS 2 159 217 eine Beruhigungskammer für die Arbeitsluft. Hierbei ist die benötigte Luft quasi vorgereinigt.Furthermore, DE-GM 6 949 930 u. a. a solution for supplying the working air for a diesel or gas turbine vehicle, in which, for the forward or reverse drive an optionally convertible connection for the working air for the engine is given from the end face of the vehicle via intermediate channels. The air for the internal combustion engine is taken from the engine room via an entrance damper. The engine room forms as in DE-OS 2,159,217 a calming chamber for the working air. Here, the required air is virtually pre-cleaned.

Jedoch ist dabei von Nachteil, daß der Maschinenraum erheblich verschmutzt. Die angesaugte staubhaltige Luft kann dabei zu einer Funktionsbeeinträchtigung dort befindlicher elektrischer Baugruppen führen.However, it is disadvantageous that the engine room is considerably polluted. The aspirated dust-laden air can lead to a functional impairment there befindlicher electrical assemblies.

Um dies zu vermeiden, muß eine turnusmäßige Reinigung des Maschinenraumes vorgenommen werden. Zum anderen ist der mechanische Aufwand für diese Lösung sehr erheblich.To avoid this, a regular cleaning of the engine room must be made. On the other hand, the mechanical complexity of this solution is very significant.

Die Lösung gemäß DE-PS 942 095 zeigt ebenfalls eine Variante bei der die Arbeitsluft dem Maschinenraum entnommen wird. Kühlwasser- und Ölkühler bilden dabei eine Einheit, wobei das große Gebläse (Kühlwasser) nach oben blaßt und die Abluft des kleinen Gebläses (Ölkühler) nach unten in die Motorkammer und schließlich durch den Auspuffschacht nach außen geleitet wird. Der Maschinenraum bildet dabei keine Beruhigungskammer, so daß eine erhebliche Belastung des Luftfilters vorhanden ist und damit eine geringe Standzeit desselben. So zeigt die DE-OS 2 837 036 die Lösung eines Ansaugschachtes für die Kühl- und Verbrennungsluft von einem Verbrennungsmotor, vorzugsweise einer Kehrmaschine für die Straßenreinigung, bei der die Arbeitsluft aus der staubfreien Zone über dem Fahrzeug angesaugt wird.The solution according to DE-PS 942 095 also shows a variant in which the working air is taken from the engine room. Coolant and oil cooler form a unit, with the large blower (cooling water) pales up and the exhaust air of the small fan (oil cooler) is passed down into the engine chamber and finally through the exhaust duct to the outside. The engine room does not form a calming chamber, so that a considerable load of the air filter is present and thus a short service life of the same. Thus, DE-OS 2,837,036 shows the solution of a suction duct for the cooling and combustion air of an internal combustion engine, preferably a sweeper for street cleaning, in which the working air from the dust-free zone is sucked over the vehicle.

Eine derartige Lösung ist ebenfalls nicht für den Einsatz in staubiger und schmutziger Umgebung geeignet. Staub tritt bei der Stadtreinigung im wesentlichen nur unterhalb des Fahrzeugkastens auf. Zum anderen ist diese Lösung nur dort einsetzbar, wenn ganz geringe Luftmengen erforderlich sind.Such a solution is also not suitable for use in dusty and dirty environment. Dust occurs at the city cleaning essentially only below the vehicle body. On the other hand, this solution can only be used if very small amounts of air are required.

So zeigt die DE-OS 2 837 036 des weiteren einen Vorreiniger für das Einlaßsystem der Motorluft eines Schwerfahrzeuges zur Trennung von feinkörnigem Material von der einkommenden Luft. Diese Vorrichtung arbeitet dabei nach dem Prinzip, daß spiralige bzw. wirbelartige Strömungskomponenten induziert werden. Die Bewegung der Staubteilchen auf dem Spiralweg führt zu Zentrifugalkräften, welche die Staubteilchen radial nach außen, bezogen auf die Strömung, drücken. Diese Teilchen werden in den äußeren Teil der Strömung konzentriert. Dieser Teil wird ejiziert und die verbleibenden Teile der Strömung zur Weiterleitung an den Motor zurückbehalten. Diese Lösung gewährleistet zwar eine entsprechende Vorreinigung der Arbeitsluft und gewährleistet somit eine zufriedenstellende Lebensdauer der Luftfilterpatrone. Das benötigte Extrateil ist aber in seiner Herstellung sehr aufwendig. Es sind auch Düsenlüftungsgitter bekannt, die in der Seitenwand oder im Dachbereich angeordnet sind und über Luftführungskanäle für eine Vorreinigung sorgen bzw. über die dem Düsenlüftungsgitter nachgeschalteten Plattenfiltermatten gereinigte Luft den Verbrauchern zur Verfugung stellen.Thus, DE-OS 2,837,036 further shows a pre-cleaner for the intake system of the engine air of a heavy vehicle for the separation of fine-grained material from the incoming air. This device operates on the principle that spiral or vortex-like flow components are induced. The movement of the dust particles on the spiral path results in centrifugal forces which push the dust particles radially outward with respect to the flow. These particles are concentrated in the outer part of the flow. This part is ejected and the remaining parts of the flow are retained for transmission to the engine. Although this solution ensures a corresponding pre-cleaning of the working air and thus ensures a satisfactory service life of the air filter cartridge. However, the extra part needed is very expensive to manufacture. There are also known nozzle ventilation grille, which are arranged in the side wall or in the roof area and provide via air ducts for a pre-cleaning or make the clean air available to the consumers via the plate ventilation mats downstream of the nozzle ventilation grille.

Es sind auch Filtergehäuse im Unterflurbereich bekannt, die im Aufbau und im Wirkprinzip den Seitenwandausführungen entsprechen.There are also known filter housing in the underfloor area, which correspond in structure and in the operating principle of the side wall designs.

Alle bekannten Anordnungen haben da ihre Verwendbarkeit, wo freier oder zusätzlicher Platz in der Seitenwand, im Dach- oder Unterflurbereich zur Verfugung steht. Bei Triebwagen mit vorwiegend im Unterflurbereich angeordneten Maschinenanlagen und darüber befindlichem Fahrgastraum stehen diese Bereich mit mehr oder weniger großen Einschränkungen für den Fahrgast durch Sitzplatzverlust bzw. Störkanten zur Verfugung.All known arrangements have since their usability, where free or additional space in the side wall, in the roof or underfloor area is available. In railcars with mainly arranged in the underfloor area machinery and befindlichem passenger compartment, this area are available with more or less major restrictions for the passenger by loss of seats or Störkanten available.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die erfindungsgemäße Lösung soll bei verringertem Materialeinsatz eine Standzeiterhöhung des Luftfilters auch bei äußerer hoher Staubbelastung im Betrieb als auch bei Stillstand ermöglichen, um damit eine Funktionsbeeinträchtigung luftansaugender Maschinen zu vermeiden bzw. auch die Fremdkörperbelastung des Fahrzeugmaschinenraumes verringern zu helfen und die Möglichkeit zu schaffen, ohne Seitenwand oder Dachflächen in Anspruch zu nehmen die Luftansaugung mit hohem Abscheidungsgrad zu gewährleisten.The inventive solution should allow for reduced material use an increase in service life of the air filter even with external high dust levels during operation and at standstill, so as to avoid a functional impairment air-sucking machines or help reduce the foreign body load on the vehicle engine room and to create the possibility without sidewall or roof areas to ensure the air intake with a high degree of separation.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Frischluftansaugführung für luftansaugende Maschinen insbesondere für Dieseltriebwagenzüge zu schaffen, die es gestattet, daß die benötigte Luft für einen Dieselmotor oder Kompressor im Betrieb als auch bei Stillstand des Fahrzeuges unabhängig von der Staubbelastung in gleichbleibender Qualität erzeugt wird, wobei eine Selbstreinigung der angesaugten Luft während des Betriebes möglich sein soll und kein zusätzlicher Platz in der Seitenwand, im Dachbereich oder Unterflur benötigt wird.The invention has for its object to provide a Frischluftansaugführung for air intake engines especially for diesel engine wagons, which allows the required air for a diesel engine or compressor during operation and at standstill of the vehicle is generated regardless of the dust load in a consistent quality, said A self-cleaning of the intake air during operation should be possible and no additional space in the side wall, roof or underfloor is needed.

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß im Bereich des Hauptrahmens des Wagenkastens, unterhalb des trapezförmigen Sickenfußbodenbleches eine Luftberuhigungskammer angeordnet ist, deren Breite und Höhe vorzugsweise aus den Abmessungen der Wagenkastenlängsträger und deren Höhe in Abhängigkeit von den Hilfsquerträgern gebildet wird. Dabei wird kein zusätzlicher Platz der Wagenkastengrundfläche benötigt und die sonstige Anordnung der Geräte und Baugruppen im Unterflurbereich nicht beeinträchtigt. Es können auch solche Bereiche genutzt werden, die aufgrund der Profilfreiheiten für die Geräteanordnung nicht belegt werden dürfen. Die Zuluft erfolgt dabei über ein nach unten offenes zur Drehgestellebene weisendes abnehmbares Lochblech in die Beruhigungskammer. Über die vom trapezförmigen Sickenfußbodenblech gebildeten, längs zu den Wagenkastenlängsträgern liegenden Hohlräume gelangt sie zu einer zweiten Kammer mit geringer Luftgeschwindigkeit als vorgereinigte Luft. Über ein Anschlußstück wird sie dem Luftfilter zugeführt.The features of the invention are that in the region of the main frame of the car body, below the trapezoidal Sickenfußbodenbleches an air calming chamber is arranged, whose width and height is preferably formed from the dimensions of the carbody side members and their height in dependence on the auxiliary cross members. No additional space of the body surface is required and the other arrangement of the devices and assemblies in the underfloor area is not affected. It can also be used areas that may not be occupied due to the profile freedoms for the device arrangement. The supply air takes place via a downwardly open to the bogie level facing removable perforated plate in the settling chamber. About the formed by the trapezoidal Sickfußbodenblech, lying longitudinally to the car body longitudinal beams cavities it reaches a second chamber with low air velocity than pre-cleaned air. About a fitting it is fed to the air filter.

Das Anschlußstück ist dabei vorzugsweise als ein trapezförmiges, nach unten zur Drehgestellebene weisendes, sich verjüngendes Gebilde ausgeführt, wobei die vorgereinigte Luft aus einer im obersten Drittel des Anschlußstückes gebildeten Kammer entnommen wird.The connecting piece is preferably designed as a trapezoidal, pointing down to the bogie plane, tapered structure, the pre-cleaned air is removed from a chamber formed in the upper third of the connecting piece.

Ausführungsbeispielembodiment

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Fig. 1: eine Frischluftansaugführung, angeordnet im Bereich der Wagenkastenlängsträger eines Wagens einesFig. 1: a Frischluftansaugführung, arranged in the region of the car body longitudinal members of a car of a

Dieseltriebwagenzuges, Fig. 2 einen Schnitt A/A gemäß Fig. 12 shows a section A / A according to FIG. 1

Gemäß Fig. 1 wird zwecks Staubentlastung der erforderlichen Zuluft 1 diese über ein Lochblech 2 in eine Luftberuhigungskammer geführt. Stark staubhaltige Luft beim Betreiben von z. B. DE-Triebzügen entsteht dabei insbesondere in niederschlagsarmen und sandigen Gegenden. Die vorgereinigte, beruhigte Luft 1' gelangt über die vom trapezförmigen Sickenfußbodenblech 4' gebildeten Hohlräume 4 über ein Anschlußstück 7 (das Anschlußstück 7 besteht dabei aus einem trapezförmigen, nach unten - zur Drehgestellebene 9 weisend - sich verjüngendem Gebilde, wobei die vorgereinigte Luft 1' aus einer im obersten Drittel gebildeten Kammer 7' des Anschlußstückes 7 entnommen wird) in das Luftfilter 8. Am Ausgang des Luftfilters 8 steht aufbereitete Luft 1" für den Verbraucher, z. B. einem Dieselmotor oder einem Kompressor zur Verfugung. Die Luftberuhigungskammer 3 ist dabei Unterflur im Bereich der Wagenkastenlängsträger des Wagenkastens, unterhalb des trapezförmigen Sickenfußbodenbleches 4' angeordnet, wobei deren Breite und Höhe durch die Abmessungen des Hauptrahmens (Wagenkastenlängsträger 6) und deren Höhe in Abhängigkeit von den angeordneten aufeinanderfolgenden Hilfsquerträgern 5 bestimmt ist. Das abnehmbare Lochblech 2 weist dabei mit seinen Öffnungen zur Drehgestellebene 9. Abgelagerter Staub in der Luftberuhigungskammer 3 wird durch die Erschütterung beim Betreiben des v. g. DE-Triebzuges losgeschüttelt und gelangt über die Löcher im Lochblech 2 wieder nach außen (Selbstreinigungseffekt).According to FIG. 1, for the purpose of dust removal, the required supply air 1 is guided via a perforated plate 2 into an air calming chamber. Very dusty air when operating z. B. DE trainsets is produced especially in low-precipitation and sandy areas. The pre-cleaned, soaked air 1 'passes over the formed by the trapezoidal Sickenfußbodenblech 4' cavities 4 via a connecting piece 7 (the connecting piece 7 consists of a trapezoidal, downward - pointing to the bogie plane 9 - tapered structure, the pre-cleaned air 1 ' is discharged from a chamber 7 'of the connecting piece 7 formed in the upper third) into the air filter 8. Conditioned air 1 "is available at the outlet of the air filter 8 for the consumer, eg a diesel engine or a compressor In this case, underfloor in the region of the car body longitudinal members of the car body, below the trapezoidal Sickfußbodenbleches 4 'arranged, the width and height of which is determined by the dimensions of the main frame (Wagenboxlängsträger 6) and their height in dependence on the arranged successive auxiliary cross members 5. The removable perforated plate 2 has with his n openings to the bogie plane 9. Dust deposited in the air calming chamber 3 is caused by the vibration when operating the v. G. DE railcar shakes loose and passes through the holes in the perforated plate 2 back to the outside (self-cleaning effect).

Claims

Invention claims:

1. Frischluftansaugführung for air-intake engines, especially for diesel engine wagons, with prior air calming to dust discharge the air, characterized in that in the region of the main frame of the car body, below the trapezoidal Sickenfußbodenbleches (4 ') an air calming chamber (3) is arranged, the width and height preferably formed from the dimensions of the car body longitudinal beams (6) and their height in dependence on two mutually adjoining auxiliary cross members (5), wherein the supply air (1) via a downward - to the bogie plane (9) - facing, removable perforated plate (2) in the air calming chamber (3) penetrates over which cavities (4) formed by the trapezoidal corrugated floor panel (4 ') are routed as prepurified air (T) through a connecting piece (7) into the air filter (8), lying longitudinally of the car body longitudinal beams (4) cleaned air (1 ") at the outlet of the air filter (8) for the consumer To stand by.

2. Frischluftansaugführung according to item 1., characterized in that the connecting piece (7) for the air filter (8) consists of a trapezoidal, down - to the bogie plane (9) - pointing from a tapered structure, wherein the pre-cleaned air from a in the upper third of the connecting piece formed chamber (7 ') is removed.