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Technisches Feld
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zyklonabscheider, der dazu eingerichtet ist, Partikel aus einem Fluss von Fluid abzuscheiden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Lufteinlassanordnung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Lufteinlassanordnung einen Zyklonabscheider umfasst. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbrennungsmotor und ein Fahrzeug.
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Hintergrund
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Ein Zyklonabscheider ist eine Vorrichtung, die in der Lage ist, Partikel aus einem Fluss von Fluid abzuscheiden, d. h. aus einem Fluss von Luft, Gas und/oder Flüssigkeit, ohne die Verwendung von Filterelementen durch Zyklonabscheidung. Rotationseffekte und die Schwerkraft werden verwendet, um Mischungen von Festkörpern und Fluiden zu trennen. Ein Zyklonabscheider kann auch verwendet werden, um Tropfen von Flüssigkeit aus einem gasförmigen Strom abzuscheiden.
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Zyklonabscheider werden zum Beispiel in Lufteinlassanordnungen für Verbrennungsmotoren verwendet. In derartigen Anwendungen ist der Zyklonabscheider normalerweise dazu eingerichtet, Partikel aus eintretender Luft abzuscheiden, ehe die Luft zu einem konventionellen Luftfilter geleitet wird, der ein Filterelement umfasst. Ein derartiges Filterelement umfasst ein Filtermedium, durch welches hindurch die Luft geleitet wird. Das Filtermedium umfasst ein teildurchlässiges Material, durch welches Luft hindurchtreten kann und in welchem Partikel über einer bestimmten Größe gefangen werden. Das Filtermedium verursacht einen Flusswiderstand, der einen Druckabfall über das Filterelement verursacht. Der Flusswiderstand und der Druckabfall über das Filterelement erhöhen sich, wenn Partikel in dem Filtermedium gefangen sind. Daher muss das Filterelement nach einer bestimmten Betriebszeit ersetzt werden.
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In den meisten Anwendungen ist es erwünscht, einen geringen Druckabfall über einen Zyklonabscheider zu erzielen, einschließlich dann, wenn dieser in einer Lufteinlassanordnung eines Verbrennungsmotors angeordnet ist. In Fällen, in denen ein Zyklonabscheider in einer Lufteinlassanordnung eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, ist ein geringer Druckabfall erwünscht, da ein hoher Druckabfall in dem Lufteinlass des Verbrennungsmotors die Kraftstoffeffizienz und die Leistung des Motors verringern kann. Ein Druckabfall über einen Zyklonabscheider wird teilweise von dem Umstand verursacht, dass der Zyklonabscheider mit dem Prinzip einer Abscheidung durch Rotationseffekte arbeitet. Dies bedeutet, dass Fluid normalerweise geradeaus in den Zyklonabscheider hineinfließt. In dem Zyklonabscheider wird der geradlinige Fluss in einen Zyklon umgewandelt, welcher einen Druckabfall über den Zyklon verursacht.
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Da ein Zyklonabscheider mit dem Prinzip einer Abscheidung durch Rotationseffekte arbeitet, hängt die Abscheidungseffizienz des Zyklonabscheiders von der Winkelgeschwindigkeit des Zyklons ab. Eine hohe Winkelgeschwindigkeit des Zyklons verursacht jedoch einen hohen Druckabfall über den Zyklonabscheider. Umgekehrt verursacht eine niedrige Winkelgeschwindigkeit des Zyklons eine niedrige Abscheidungseffizienz des Zyklonabscheiders.
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Ein weiteres Problem, das mit Zyklonabscheidern zusammenhängt, ist die Entleerung abgeschiedener Partikel. Üblicherweise wird das Problem gehandhabt, indem abgeschiedene Partikel in einen geschlossenen Behälter entleert werden, indem die abgeschiedenen Partikel durch ein Wegeventil hindurch entleert werden oder indem ein Auswerfer zum Entleeren der abgeschiedenen Partikel verwendet wird. Alle diese Lösungen stehen mit Problemen im Zusammenhang. Zum Beispiel muss ein geschlossener Behälter regelmäßig geleert werden, Wegeventile können sich zusetzen, und ein Auswerfer muss entweder von einem Gebläse betrieben oder mit einem Abgasrohr über Leitungen verbunden sein.
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Zusätzlich erfordert der heutige Verbrauchermarkt im Allgemeinen hochqualitative Produkte, die unterschiedliche Merkmale und Funktionen umfassen, während die Produkte Bedingungen aufweisen sollen, um in einer kosteneffizienten Weise hergestellt, zusammengebaut und montiert werden zu können.
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Aus der
DE 10 2005 042 725 A1 ist ein als Ölnebelabscheider für einen Kraftfahrzeugverbrennungsmotor vorgesehener Axialzyklon mit einem rohrförmigen Abscheidergehäuse bekannt, in welchem ein Drallerzeuger vorhanden ist, der im Betrieb dafür sorgt, dass das Abscheidergehäuse sich um die Rohrachse dreht und in dem rohrförmigen Abscheidergehäuse eine Zyklonströmung ausgebildet wird. Am stromabwärtigen Ende des rohrförmigen Abscheidergehäuses ist eine sich trichterförmig erweiternde Entleerungseinheit angebracht, in der sich ein mit dem rohrförmigen Abscheidergehäuse verbundener Entleerungsrotor dreht. Die Entleerungseinheit bewirkt eine getrennte Abfuhr einerseits abgetrennter Ölflüssigkeit und andererseits des von Öltröpfchen befreiten Gasanteils.
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Die US Patentschrift
US 6 280 493 B1 zeigt und beschreibt eine Ansaugluftvorreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei der mit abzuscheidenden Partikeln beladene, einströmende Luft in eine Zyklonströmung versetzt wird, um die Partikel abzuscheiden. Die Zyklonströmung wird durch eine feststehende Leitschaufelanordnung erzeugt, die die einströmende Luft passieren muss, bevor sie zu einem Abscheiderotor gelangt, der durch die erzeugte Zyklonströmung drehangetrieben wird. Die US Patentschrift
US 4 201 557 A zeigt eine ganz ähnliche Einrichtung.
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Aus der deutschen Patentschrift
DE 537 557 A ist ein Luftreiniger für Brennkraftmaschinen bekannt, der zwei vom Saugstrom angetriebene, fliegend angeordnete und miteinander gekoppelte Schleuderräder aufweist, von denen das eine auf einer kegelförmigen Scheibe unmittelbar unter Lufteintrittsöffnungen angebracht ist, während das andere vor einem zur Brennkraftmaschine führenden Saugstutzen liegt. Beide Schleuderräder dienen zur zentrifugalen Abtrennung von Partikeln, die im Ansaugluftstrom enthalten sein können.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile zu überwinden oder zumindest abzuschwächen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Zyklonabscheider gelöst, der die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
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Hierdurch wird ein Zyklonabscheider mit verbesserten Partikelentleerungsfähigkeiten bereitgestellt. Ferner wird die Entleerung von Partikeln aus dem Partikelsammelraum in einer energieeffizienten Weise durchgeführt, da die Entleerungseinheit dazu eingerichtet ist, von der Drehung des Rotors angetrieben zu werden. Des Weiteren wird ein Zyklonabscheider bereitgestellt, welcher den Bedarf einer komplizierten Anordnung von Leitungen umgeht, welche den Partikelsammelraum mit einem Auswerfer in einem Abgasrohr verbinden.
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Ferner wird ein Zyklonabscheider bereitgestellt, in welchem die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons bei veränderlichen Flussraten von Fluid, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt, gleichmäßiger ist, da die Entleerungseinheit dazu eingerichtet ist, von der Drehung des Rotors angetrieben zu werden, und da das zumindest eine Führungsblatt mit einem Neigungswinkel versehen ist, der dazu eingerichtet ist, einen Zyklon um die Achse bereitzustellen, und der dazu eingerichtet ist, eine Drehung des Rotors bereitzustellen. Dies bedeutet, dass sichergestellt wird, dass der Drehung des Rotors entgegengewirkt wird, d. h. dass gebremst wird, sodass das zumindest eine Führungsblatt einen Zyklon um die Achse bereitstellen kann und dass die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons bei veränderlichen Flussraten von Fluid, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt, gleichmäßiger ist, da die Entleerungseinheit dazu eingerichtet ist, von der Drehung des Rotors angetrieben zu werden.
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Als ein Ergebnis hiervon wird ein Zyklonabscheider bereitgestellt, der eine gleichmäßigere Abscheidungseffizienz und einen gleichmäßigeren Druckabfall über den Zyklonabscheider bei veränderlichen Flussraten von Fluid aufweist, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt. Dies liegt daran, dass der Rotor sich mit einer niedrigen Drehgeschwindigkeit in eine entgegengesetzte Drehrichtung drehen wird als die Drehrichtung des Zyklons, wenn die Flussrate niedrig ist. Wenn die Flussrate höher ist, wird sich der Rotor mit einer größeren Drehgeschwindigkeit in die entgegengesetzte Drehrichtung drehen als die Drehrichtung des Zyklons. Aufgrund der größeren Drehgeschwindigkeit des Rotors bei großen Flussraten wird die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons niedriger sein als sie andernfalls sein würde. Als ein Ergebnis wird der Druckabfall über den Zyklonabscheider bei hohen Flussraten von Fluid reduziert, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt. Umgekehrt wird sich der Rotor mit niedrigerer Drehgeschwindigkeit in die entgegengesetzte Drehrichtung drehen als die Drehrichtung des Zyklons, wenn die Flussrate niedriger ist, was eine höhere Winkelgeschwindigkeit des Zyklons verursacht, als dies bei der höheren Drehgeschwindigkeit des Rotors der Fall wäre. Hierdurch wird die Abscheidungseffizienz des Zyklonabscheiders bei niedrigeren Flussraten erhöht.
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Folglich wird ein Zyklonabscheider bereitgestellt, der in der Lage ist, die Abscheidungseffizienz und den Druckabfall in Abhängigkeit von der Flussrate von Fluid automatisch anzupassen, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt. Aufgrund der Anpassung der Abscheidungseffizienz und des Druckabfalls werden eine gleichmäßigere Abscheidungseffizienz sowie ein gleichmäßigerer Druckabfall bei unterschiedlichen Flussraten von Fluid erhalten, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt. Ferner wird die Anpassung der Abscheidungseffizienz und des Druckabfalls durchgeführt, ohne dass Steueranordnungen, Motoren oder dergleichen verwendet werden müssen, was Herstellungskosten zu dem Zyklonabscheider hinzugefügt hätte. Daher wird ein Zyklonabscheider bereitgestellt, der in der Lage ist, die Abscheidungseffizienz und den Druckabfall anzupassen, der in kosteneffizienter Weise hergestellt werden kann.
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Folglich wird ein Zyklonabscheider bereitgestellt, der zumindest einige der obengenannten Probleme und Nachteile überwindet oder zumindest abschwächt. Als ein Ergebnis wird die obengenannte Aufgabe gelöst.
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Die Entleerungseinheit ist mechanisch mit dem Rotor verbunden. Hierdurch kann die Entleerungseinheit in einfacher und effizienter Weise von der Drehung des Rotors angetrieben werden. Ferner kann sichergestellt werden, dass der Drehung des Rotors entgegengewirkt wird, d. h., dass gebremst wird, in einer solchen Weise, dass die Drehgeschwindigkeit des Zyklons bei veränderlichen Flussraten von Fluid gleichmäßiger ist, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt.
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Optional umfasst der Zyklonabscheider eine Welle, wobei die Entleerungseinheit über die Welle mechanisch mit dem Rotor verbunden ist. Hierdurch kann die Entleerungseinheit in einfacher und effizienter Weise von der Drehung des Rotors angetrieben werden.
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Die Entleerungseinheit weist einen einen Entleerungsrotor auf, der mit zumindest einem Entleerungsblatt versehen ist. Hierdurch wird eine einfache und effiziente Entleerungseinheit bereitgestellt.
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Der Entleerungsrotor ist um eine zweite Achse drehbar angeordnet, wobei sich das zumindest eine Entleerungsblatt relativ zu der zweiten Achse radial erstreckt. Hierdurch wird eine einfache und effiziente Entleerungseinheit bereitgestellt.
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Optional umfasst die Ausflussöffnung eine Röhre, die sich in das Gehäuse hinein erstreckt, wobei der Partikelsammelraum zwischen einer inneren Wandung des Gehäuses und einer äußeren Wandung der Röhre angeordnet ist. Hierdurch wird ein Zyklonabscheider bereitgestellt, der in der Lage ist, Partikel in einfacher und effizienter Weise abzuscheiden.
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Optional umfasst der Rotor ferner zumindest ein zweites Blatt, das einen Neigungswinkel aufweist, das dazu eingerichtet ist, der Drehung des Rotors entgegenzuwirken, wenn Fluid von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt. Hierdurch wird die Drehgeschwindigkeit des Rotors weiter geregelt, da auch das zweite Blatt der Drehung des Rotors entgegenwirkt. Der Umfang, in dem das zumindest eine zweite Blatt der Drehung des Rotors entgegenwirkt, ist durch die Drehgeschwindigkeit des Rotors und die Flussrate von Fluid gegeben, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt. Hierdurch wird ferner sichergestellt, dass der Drehung des Rotors entgegengewirkt wird, d. h., dass gebremst wird, sodass das zumindest eine Führungsblatt einen Zyklon um die Achse derart bereitstellen kann, dass die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons bei veränderlichen Flussraten von Fluid gleichmäßiger ist, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt. Zusätzlich kann die Rotationsenergie des Rotors teilweise an das Fluid zurückgegeben werden, das von der Einflussöffnung zu der Ausflussöffnung fließt, da das zumindest eine zweite Blatt einen Neigungswinkel aufweist, der dazu eingerichtet ist, der Drehung des Rotors entgegenzuwirken. Hierdurch kann der Druckabfall über den Zyklonabscheider reduziert werden. Ferner kann ein geradlinigerer Fluss von Fluid durch die Ausflussöffnung bereitgestellt werden, was ebenfalls den Druckabfall in einer Leitung reduzieren kann, die mit der Ausflussöffnung verbunden ist.
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Optional sind das zumindest eine Führungsblatt und das zumindest eine zweite Blatt entlang der Achse in einem Abstand voneinander angeordnet. Hierdurch kann das zumindest eine zweite Blatt der Drehung des Rotors entgegenwirken, ohne die Ausbildung eines Zyklons durch das zumindest eine Führungsblatt zu stören. Als ein Ergebnis wird die Abscheidungseffizienz verbessert, und der Druckabfall über den Zyklonabscheider wird reduziert.
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Optional ist das zumindest eine Führungsblatt näher an der Einflussöffnung angeordnet als das zumindest eine zweite Blatt. Hierdurch kann der Zyklon über eine Strecke in dem Gehäuse fließen, ohne durch das zumindest eine zweite Blatt gestört zu werden. Als ein Ergebnis wird die Abscheidungseffizienz verbessert, und der Druckabfall über den Zyklonabscheider wird reduziert.
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Optional ist das zumindest eine zweite Blatt in der Röhre angeordnet. Hierdurch kann ein Partikelsammelraum zwischen einer äußeren Oberfläche der Röhre und einer inneren Oberfläche des Gehäuses erhalten werden. Da das zumindest eine zweite Blatt in der Röhre angeordnet ist, wird das zumindest eine zweite Blatt den Zyklon nicht stören, und es wird das Sammeln von Partikeln in dem Partikelsammelraum nicht stören. Als ein Ergebnis hiervon wird die Abscheidungseffizienz verbessert. Ferner wird die Drehgeschwindigkeit des Rotors geregelt, ohne den Zyklon zu stören, und die Rotationsenergie des Rotors kann teilweise an das Fluid zurückgegeben werden, ohne den Zyklon zu stören, da das zumindest eine zweite Blatt in der Röhre angeordnet ist. Zusätzlich kann ein noch geradlinigerer Fluss von Fluid durch die Ausflussöffnung bereitgestellt werden. Als ein Ergebnis hiervon wird die Abscheidungseffizienz weiter verbessert, und der Druckabfall über den Zyklonabscheider wird weiter reduziert.
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Optional ist das zumindest eine Führungsblatt in eine Richtung der Achse mit einer größeren Oberfläche versehen als das zumindest eine zweite Blatt. Hierdurch kann die Ausbildung eines Zyklons um die Achse weiter sichergestellt werden. Ferner wird in einfacher Weise sichergestellt, dass äußere Abschnitte des Zyklons nicht durch das zumindest eine zweite Blatt gestört werden, die eine höhere Konzentration von Partikeln enthalten als innere Abschnitte des Zyklons. Als ein Ergebnis kann die Abscheidungseffizienz verbessert werden, und der Druckabfall über den Zyklonabscheider kann reduziert werden.
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Optional ist der Neigungswinkel des zumindest einen zweiten Blatts dazu eingerichtet, den Fluss von Fluid an dem zumindest einen zweiten Blatt vorbei auf ein Drehen des Rotors hin zu beschleunigen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Rotationsenergie des Rotors zumindest teilweise an das Fluid zurückgegeben wird, und dass ein geradlinigerer Fluss von Fluid durch die Ausflussöffnung bereitgestellt wird. Als ein Ergebnis wird der Druckabfall über den Zyklonabscheider weiter reduziert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Lufteinlassanordnung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Patentanspruch 10, wobei die Lufteinlassanordnung dazu eingerichtet ist, Umgebungsluft zu dem Verbrennungsmotor zu leiten, und wobei die Lufteinlassanordnung einen Zyklonabscheider gemäß einigen Ausführungsformen umfasst. Die Flussrate von Luft, die zu dem Verbrennungsmotor geleitet wird, ist zu einem hohen Grad veränderlich. Dies bedeutet, dass die Flussrate während eines Leerlaufs niedrig ist, und während Hochlast-Situationen ist die Flussrate hoch. Da die Lufteinlassanordnung einen Zyklonabscheider gemäß einigen Ausführungsformen umfasst, wird eine Lufteinlassanordnung bereitgestellt, die dazu in der Lage ist, die Abscheidungseffizienz und den Druckabfall in Abhängigkeit von der Flussrate von Umgebungsluft anzupassen, die zu dem Motor geleitet wird. Folglich wird eine Lufteinlassanordnung bereitgestellt, die eine gleichmäßigere Abscheidungseffizienz und einen gleichmäßigeren Druckabfall bei unterschiedlichen Flussraten von Luft aufweist, die zu dem Verbrennungsmotor geleitet wird. Daher wird eine Lufteinlassanordnung mit einer verbesserten Abscheidungseffizienz bei Niederlast-Situationen des Motors und möglicherweise mit einem geringeren Druckabfall über die Lufteinlassanordnung bei Hochlast-Situationen des Verbrennungsmotors bereitgestellt. Ferner kann die Staubansammlung in einem Filterelement der Lufteinlassanordnung reduziert werden, da die Lufteinlassanordnung mit einer verbesserten Abscheidungseffizienz versehen ist. Ferner kann die Lebensdauer des Filterelements erhöht werden, d. h. die verfügbare Betriebszeit, bevor das Filterelement ersetzt werden muss, kann erhöht werden. Des Weiteren können die Anforderungen an das Filterelement verringert werden, was bedeutet, dass ein niederpreisiges Filterelement und/oder ein Filter verwendet werden kann, der einen geringen Druckabfall aufweist. Des Weiteren können Tropfen von Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, aus der Luft in einer effizienteren Weise abgeschieden werden, was die Leistung des Filterelements verbessern und dessen Lebensdauer verlängern kann.
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Des Weiteren wird eine Lufteinlassanordnung mit verbesserten Partikelentleerungsfähigkeiten bereitgestellt. Ferner wird die Entleerung von Partikeln aus dem Partikelsammelraum in energieeffizienter Weise durchgeführt, da die Entleerungseinheit der Lufteinlassanordnung dazu eingerichtet ist, von der Drehung des Rotors angetrieben zu werden. Des Weiteren wird eine Lufteinlassanordnung bereitgestellt, welche den Bedarf einer komplizierten Anordnung von Leitungen umgeht, welche den Partikelsammelraum mit einem Auswerfer in einem Abgasrohr verbinden.
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Folglich wird eine Lufteinlassanordnung bereitgestellt, die zumindest einige der obengenannten Probleme und Nachteile umgeht oder zumindest abschwächt. Als ein Ergebnis wird die obengenannte Aufgabe gelöst.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Verbrennungsmotor gemäß dem Patentanspruch 11, der eine Lufteinlassanordnung gemäß einigen Ausführungsformen umfasst. Die Flussrate von Luft, die zu dem Verbrennungsmotor geleitet wird, ist zu einem hohen Grad veränderlich. Dies bedeutet, dass die Flussrate während eines Leerlaufs niedrig ist, und während Hochlast-Situationen ist die Flussrate hoch. Da der Verbrennungsmotor eine Lufteinlassanordnung umfasst, die mit einem möglicherweise niedrigeren Druckabfall über die Lufteinlassanordnung bei Hochlast-Situationen des Motors versehen ist, kann der Wirkungsgrad des Motors bei Hochlast-Situationen verbessert werden. Ferner kann die Staubansammlung in einem Filterelement der Lufteinlassanordnung des Motors reduziert werden, da die Lufteinlassanordnung mit einer verbesserten Abscheidungseffizienz bei Niederlast-Situationen des Motors versehen ist. Ferner kann die Lebensdauer des Filterelements erhöht werden, d. h. die verfügbare Betriebszeit, bevor das Filterelement ersetzt werden muss, kann erhöht werden. Des Weiteren können die Anforderungen an das Filterelement verringert werden, was bedeutet, dass ein niederpreisiges Filterelement und/oder ein Filter verwendet werden kann, der einen geringen Druckabfall aufweist. Des Weiteren können Tropfen von Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, aus der Luft in einer effizienteren Weise abgeschieden werden, was die Leistung des Filterelements verbessern und dessen Lebensdauer verlängern kann.
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Des Weiteren wird ein Verbrennungsmotor mit einer Lufteinlassanordnung bereitgestellt, die verbesserte Partikelentleerungsfähigkeiten aufweist. Ferner wird die Entleerung von Partikeln aus dem Partikelsammelraum in energieeffizienter Weise durchgeführt, da die Entleerungseinheit der Lufteinlassanordnung dazu eingerichtet ist, von der Drehung des Rotors angetrieben zu werden. Des Weiteren wird ein Verbrennungsmotor bereitgestellt, der eine Lufteinlassanordnung aufweist, welche den Bedarf einer komplizierten Anordnung von Leitungen umgeht, welche den Partikelsammelraum mit einem Auswerfer in einem Abgasrohr verbinden.
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Folglich wird ein Verbrennungsmotor bereitgestellt, der zumindest einige der obengenannten Probleme und Nachteile umgeht oder zumindest abschwächt. Als ein Ergebnis wird die obengenannte Aufgabe gelöst.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug gemäß dem Patentanspruch 12, das einen Verbrennungsmotor gemäß einigen Ausführungsformen umfasst. Da das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor gemäß einigen Ausführungsformen umfasst, wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das zumindest einige der obengenannten Probleme und Nachteile überwindet oder zumindest abschwächt. Als ein Ergebnis, wird die obengenannte Aufgabe gelöst.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung und Vorteile derselben werden sich ergeben, wenn die beigefügten Ansprüche und die folgende ausführliche Beschreibung betrachtet werden.
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Figurenliste
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Verschiedene Aspekte der Erfindung einschließlich ihrer speziellen Merkmale und Vorteile sind unmittelbar anhand der beispielhaften Ausführungsformen, die in der folgenden ausführlichen Beschreibung erläutert werden, und den beigefügten Zeichnungen zu verstehen sein, in denen:
- 1 einen Zyklonabscheider gemäß einigen Ausführungsformen darstellt,
- 2 einen Verbrennungsmotor darstellt, der eine Lufteinlassanordnung gemäß einigen Ausführungsformen umfasst, und
- 3 ein Fahrzeug darstellt, das den in 2 dargestellten Verbrennungsmotor umfasst.
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Ausführliche Beschreibung
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Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nun genauer beschrieben. Ähnliche Bezugszeichen beziehen sich durchgehend auf ähnliche Elemente. Bekannte Funktionen oder Konstruktionen werden aus Gründen der Kürze und/oder Klarheit nicht notwendigerweise genau beschrieben.
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1 stellt einen Zyklonabscheider 1 gemäß einigen Ausführungsformen dar. Der Zyklonabscheider 1 ist dazu eingerichtet, Partikel aus einem Fluss von Fluid abzuscheiden. Der Zyklonabscheider 1 umfasst ein Gehäuse 5, das eine Einflussöffnung 7 und eine Ausflussöffnung 9 umfasst. Die Einflussöffnung 7 und die Ausflussöffnung 9 sind entlang einer Achse 11 voneinander beabstandet. Der Zyklonabscheider 1 umfasst einen Rotor 10, der innerhalb des Gehäuses 5 zwischen der Einflussöffnung 7 und der Ausflussöffnung 9 angeordnet ist. Der Rotor 10 ist um die Achse 11 drehbar angeordnet und umfasst zumindest ein Führungsblatt 13, dass sich relativ zu der Achse 11 radial erstreckt. Gemäß den dargestellten Ausführungsformen ist der Rotor 10 zu der Achse 11 koaxial angeordnet. In 1 sind aus Gründen der Kürze und der Klarheit lediglich zwei Führungsblätter 13 mit dem Bezugszeichen „13“ angegeben. Der Zyklonabscheider gemäß den dargestellten Ausführungsformen umfasst sieben Führungsblätter 13, von denen lediglich fünf zu sehen sind. Der Zyklonabscheider 1 kann eine andere Anzahl von Führungsblättern 13 als sieben umfassen, zum Beispiel eine Anzahl innerhalb des Bereichs von 1 bis 6 oder von 8 bis 20 oder dergleichen. Folglich kann der Zyklonabscheider 1 ein Führungsblatt 13 umfassen. Aus Gründen der Kürze und der Klarheit wird untenstehend jedoch für solche Ausführungsformen auf das Führungsblatt 13 als „die Führungsblätter 13“ Bezug genommen.
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Die Führungsblätter 13 sind mit einem Neigungswinkel a1 versehen, der dazu eingerichtet ist, einen Zyklon um die Achse 11 herum bereitzustellen, und der dazu eingerichtet ist, eine Drehung des Rotors 10 bereitzustellen, wenn Fluid von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Aufgrund des Zyklons um die Achse 11 herum werden Partikel in dem Fluid, die schwerer sind als das umgebende Fluid, durch Zentrifugalkraft auf eine innere Wandung 5.1 des Gehäuses 5 zu gedrängt. Der Zyklonabscheider 1 umfasst eine Röhre 28, die koaxial zu der Achse 11 angeordnet ist. Die Röhre 28 erstreckt sich von der Ausflussöffnung 9 in das Gehäuse 5 hinein. Ein Inneres 28.1 der Röhre 28 ist mit der Ausflussöffnung 9 verbunden und dazu eingerichtet, Fluid von einem inneren Volumen des Gehäuses 5 zu der Ausflussöffnung 9 zu leiten. Eine äußere Oberfläche 28.2 der Röhre 28 bildet eine Trennwand aus, die gemeinsam mit der inneren Wandung 5.1 des Gehäuses 5 einen Partikelsammelraum 15 ausbildet. Daher ist der Partikelsammelraum 15 gemäß den dargestellten Ausführungsformen zwischen der äußeren Oberfläche 28.2 der Röhre 28 und der inneren Wandung 5.1 des Gehäuses 5 angeordnet.
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Während des Betriebs des Zyklonabscheiders 1 fließt Fluid von der Einflussöffnung 7 auf die Führungsblätter 13. Aufgrund des Neigungswinkels a1 der Führungsblätter 13 wird ein Zyklon von Fluid um die Achse 11 herum gebildet. Aufgrund der Zentrifugalkraft werden Partikel in dem Fluid auf die innere Wandung 5.1 des Gehäuses 5 zu gedrängt. Als ein Ergebnis hiervon wird das Fluid in der Mitte des Zyklons weniger Partikel enthalten als das Fluid bei äußeren Abschnitten des Zyklons. Folglich wird Fluid zu der Ausflussöffnung 9 durch das Innere 28.1 der Röhre 28 geleitet, das eine geringere Menge von Partikeln enthält, und Fluid wird zu dem Partikelsammelraum 15 geleitet, das eine größere Menge von Partikeln enthält. In 1 ist die Drehrichtung d1 des Zyklons mit dem Pfeil d1 angegeben, die Drehrichtung d2 des Rotors 10 ist mit dem Pfeil d2 angegeben, und die Flussrichtung d des Flusses von Fluid, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt, ist mit dem Pfeil d angegeben. Auf die Drehrichtung d1 des Zyklons um die Achse 11 herum wird hierin manchmal als eine erste Drehrichtung d1 Bezug genommen. Auf die Drehrichtung d2, die der Drehrichtung d1 des Zyklon um die Achse 11 herum entgegengerichtet ist, wird hierin manchmal als die zweite Drehrichtung d2 Bezug genommen.
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Der Zyklonabscheider 1 umfasst ferner eine Entleerungseinheit 19, die dazu eingerichtet ist, eine erzwungene Entleerung von Partikeln aus dem Partikelsammelraum 15 durch eine Partikelausflussöffnung 17 durchzuführen. Die Entleerungseinheit 19 ist dazu eingerichtet, von der Drehung des Rotors 10 angetrieben zu werden.
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Gemäß den dargestellten Ausführungsformen umfasst der Zyklonabscheider 1 eine Welle 21 und eine Riemen- und Riemenscheibenanordnung 22, und wobei die Entleerungseinheit 19 mechanisch mit dem Rotor 10 über die Welle 21 und die Riemen- und Riemenscheibenanordnung 22 verbunden ist. Daher ist die Entleerungseinheit 19 gemäß den dargestellten Ausführungsformen dazu eingerichtet, durch die Drehung des Rotors 10 über die Welle 21 und die Riemen- und Riemenscheibenanordnung 22 angetrieben zu werden. Als eine Alternative oder zusätzlich zu der Welle 21 und der Riemen- und Riemenscheibenanordnung 22 kann der Zyklonabscheider 1 eine andere Art von Kraftübertragungsanordnung umfassen, beispielsweise Ketten, Getriebe und/oder eine elektrische Verbindung, die dazu eingerichtet ist, Energie an die Entleerungseinheit 19 zu übertragen, die aus der Drehung des Rotors 10 abgeleitet wird.
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Gemäß den dargestellten Ausführungsformen umfasst die Entleerungseinheit 19 einen Entleerungsrotor 23, der mit zumindest einem Entleerungsblatt 25 versehen ist, und eine Entleerungseinheitskammer 26. Der Entleerungsrotor 23 ist um eine zweite Achse 27 drehbar in der Entleerungseinheitskammer 26 angeordnet. Das zumindest eine Entleerungsblatt 25 erstreckt sich relativ zu der zweiten Achse 27 radial. Die Entleerungseinheitskammer 26 ist neben dem Partikelsammelraum 15 angeordnet und fluidisch mit dem Partikelsammelraum 15 über eine Öffnung 16 verbunden. Die Entleerungseinheitskammer 26 umfasst die Partikelausflussöffnung 17. Die Partikelausflussöffnung 17 kann zum Beispiel mit einem Staubbehälter oder mit der Umgebung außerhalb des Zyklonabscheiders 1 verbunden sein.
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Während des Betriebs des Zyklonabscheiders 1 wird die Drehung des Rotors 10 zu der Entleerungseinheit 19 übertragen. Als ein Ergebnis hiervon führt die Entleerungseinheit 19 eine erzwungene Entleerung von Partikeln aus dem Partikelsammelraum 15 durch die Öffnung 16 in die Entleerungseinheitskammer 26 hinein und durch die Partikelausflussöffnung 17 hinaus durch.
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Da die Entleerungseinheit 19 dazu eingerichtet ist, durch die Drehung des Rotors 10 angetrieben zu werden, wird die Entleerung von Partikeln aus dem Partikelsammelraum 15 in energieeffizienter Weise durchgeführt, und ein Zyklonabscheider 1 mit verbesserten Partikelentleerungsfähigkeiten wird bereitgestellt. Ferner wird sichergestellt, dass der Drehung des Rotors 10 entgegengewirkt wird, d. h., dass gebremst wird, sodass das zumindest eine Führungsblatt einen Zyklon um die Achse 11 herum bereitstellen kann und die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons bei veränderlichen Flussraten von Fluid gleichmäßiger ist, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt, da die Entleerungseinheit dazu eingerichtet ist, durch die Drehung des Rotors 10 angetrieben zu werden.
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Die Neigungswinkel a1 der Führungsblätter 13 sind dazu eingerichtet, eine Drehung des Rotors 10 in die zweite Drehrichtung d2 bereitzustellen, d. h. in eine Drehrichtung d2, die der Drehrichtung d1 des Zyklons um die Achse 11 entgegengesetzt ist, wenn Fluid von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Gemäß den dargestellten Ausführungsformen ist der Rotor 10 über Arme 30 drehbar in dem Gehäuse 5 angeordnet, die zwischen dem Gehäuse 5 und dem Rotor 10 angeordnet sind. Die Drehung des Rotors 10 in die zweite Drehrichtung d2 wirkt sich auf die Drehgeschwindigkeit des Zyklons in die erste Drehrichtung d1 in dem Sinne aus, dass die Drehung des Rotors 10 in die zweite Drehrichtung d2 die Drehgeschwindigkeit des Zyklons in die erste Drehrichtung d1 verringert. Daher wird aufgrund der Drehung des Rotors 10 in die zweite Drehrichtung d2 die Drehgeschwindigkeit des Zyklons in die erste Drehrichtung d1 niedriger sein als sie andernfalls wäre. Folglich ist die Drehgeschwindigkeit des Zyklons in die erste Drehrichtung d1 bei einer gegebenen Flussrate von Fluid, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt, niedriger, wenn sich der Rotor 10 mit einer höheren Drehgeschwindigkeit in die zweite Drehrichtung d2 dreht, als wenn sich der Rotor 10 mit einer niedrigeren Drehgeschwindigkeit in die zweite Drehrichtung d2 dreht.
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Gemäß den dargestellten Ausführungsformen umfasst der Rotor 10 ferner einen Satz von zweiten Blättern 29, von denen jedes einen Neigungswinkel a2 aufweist, der dazu eingerichtet ist, der Drehung des Rotors 10 entgegenzuwirken, wenn Fluid von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. In 1 sind aus Gründen der Kürze und Klarheit lediglich zwei zweite Blätter 29 mit dem Bezugszeichen „29“ angegeben. Der Zyklonabscheider 1 gemäß den dargestellten Ausführungsformen umfasst acht zweite Blätter 29, von denen lediglich sieben zu sehen sind. Der Zyklonabscheider 1 kann eine andere Anzahl von zweiten Blättern 29 als acht umfassen, zum Beispiel eine Anzahl innerhalb des Bereichs von 1 bis 7 oder 9 bis 20 oder dergleichen. Daher kann der Zyklonabscheider 1 gemäß einigen Ausführungsformen ein zweites Blatt 15 umfassen. Aus Gründen der Kürze und Klarheit wird jedoch untenstehend auf das zweite Blatt 29 gemäß solchen Ausführungsformen als „die zweiten Blätter 29“ Bezug genommen.
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Die Drehgeschwindigkeit des Rotors 10 wird dadurch geregelt, dass die zweiten Blätter 29 der Drehung des Rotors 10 entgegenwirken, und dadurch, dass die Entleerungseinheit 19 der Drehung des Rotors 10 entgegenwirkt. Wie in 1 zu sehen ist, werden sich die zweiten Blätter 29 in die zweite Drehrichtung d2 entgegengesetzt zu der Drehrichtung d1 des Zyklons drehen. Der Umfang, in welchem die zweiten Blätter 29 der Drehung des Rotors 10 entgegenwirken und in welchem die Entleerungseinheit 19 der Drehung des Rotors 10 entgegenwirkt, ist durch die Drehgeschwindigkeit des Rotors 10, die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons und die Flussrate von Fluid gegeben, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Hierdurch wird ferner sichergestellt, dass der Drehung des Rotors 10 entgegengewirkt wird, d. h., dass gebremst wird, sodass die Führungsblätter 13 einen Zyklon um die Achse herum bereitstellen können und die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons bei veränderlichen Flussraten von Fluid gleichmäßiger ist, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Zusätzlich kann die Rotationsenergie des Rotors 10 teilweise an das Fluid zurückgegeben werden, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt, da die zweiten Blätter 29 jeweils einen Neigungswinkel aufweisen, der dazu eingerichtet ist, der Drehung des Rotors 10 entgegenzuwirken. Hierdurch kann der Druckabfall über den Zyklonabscheider 1 reduziert werden. Ferner kann ein geradlinigerer Fluss von Fluid durch die Ausflussöffnung 9 bereitgestellt werden, was auch den Druckabfall in einer Leitung reduzieren kann, die mit der Ausflussöffnung 9 des Zyklonabscheiders 1 verbunden ist.
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Wenn die Flussrate von Fluid niedrig ist, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt, wird sich der Rotor 10 mit einer niedrigen Drehgeschwindigkeit in die zweite Drehrichtung d2 drehen. Wenn die Flussrate höher ist, wird sich der Rotor 10 mit einer höheren Drehgeschwindigkeit in die zweite Drehrichtung d2 drehen. Aufgrund der größeren Drehgeschwindigkeit des Rotors 10 bei hohen Flussraten wird die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons niedriger sein als sie andernfalls wäre. Als ein Ergebnis wird der Druckabfall über den Zyklonabscheider 1 bei hohen Flussraten von Fluid reduziert, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Umgekehrt wird sich der Rotor 10 mit einer niedrigeren Drehgeschwindigkeit in die zweite Drehrichtung d2 drehen, wenn die Flussrate niedriger ist, was eine größere Winkelgeschwindigkeit des Zyklons in die erste Drehrichtung d verursacht als es bei einer größeren Drehgeschwindigkeit des Rotors 10 in die zweite Drehrichtung d2 der Fall wäre. Hierdurch wird die Abscheidungseffizienz des Zyklonabscheiders 1 bei niedrigen Flussraten erhöht.
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Daher wird ein Zyklonabscheider 1 bereitgestellt, in welchem die Winkelgeschwindigkeit des Zyklons bei veränderlichen Flussraten von Fluid gleichmäßiger ist, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Als ein Ergebnis hiervon wird ein Zyklonabscheider 1 bereitgestellt, der eine gleichmäßigere Abscheidungseffizienz und einen gleichmäßigeren Druckabfall über den Zyklonabscheider 1 bei veränderlichen Flussraten von Fluid aufweist, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Folglich wird ein Zyklonabscheider 1 bereitgestellt, der in der Lage ist, die Abscheidungseffizienz und den Druckabfall in Abhängigkeit von der Flussrate von Fluid automatisch einzustellen, das von der Einflussöffnung 7 zu der Ausflussöffnung 9 fließt. Ferner wird die Anpassung der Abscheidungseffizienz und des Druckabfalls durchgeführt, ohne dass Steueranordnungen, Motoren oder dergleichen verwendet werden müssen, was Herstellungskosten zu dem Zyklonabscheider 1 hinzugefügt hätte.
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Gemäß den dargestellten Ausführungsformen sind die Führungsblätter 13 und die zweiten Blätter 29 entlang der Achse 11 in einem Abstand voneinander angeordnet, und die Führungsblätter 13 sind näher an der Einflussöffnung 7 angeordnet als die zweiten Blätter 29. Ferner sind die zweiten Blätter 29 gemäß den dargestellten Ausführungsformen in der Ausflussöffnung 9 angeordnet. Dies bedeutet, dass die Ausflussöffnung 9 gemäß den dargestellten Ausführungsformen die Röhre 28 umfasst, wobei sich die Röhre 28 in das Gehäuse 5 hinein erstreckt, und wobei die zweiten Blätter 29 in der Röhre 28 angeordnet sind. Hierdurch werden die zweiten Blätter 29 den Zyklon nicht stören, und sie werden das Sammeln von Partikeln in dem Partikelsammelraum 15 nicht stören. Als ein Ergebnis hiervon wird die Abscheidungseffizienz verbessert. Ferner wird die Drehgeschwindigkeit des Rotors 10 geregelt, ohne dass der Zyklon gestört wird, die Rotationsenergie des Rotors 10 kann teilweise an das Fluid zurückgegeben werden, ohne den Zyklon zu stören, und ein noch geradlinigerer Fluss von Fluid durch die Ausflussöffnung 9 hindurch kann bereitgestellt werden, da die zweiten Führungsblätter 29 in der Röhre 28 angeordnet sind. Als ein Ergebnis hiervon wird die Abscheidungseffizienz verbessert und der Druckabfall über den Zyklonabscheider 1 wird reduziert.
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Ferner umfassen die Führungsblätter 13 zusammen eine größere Oberfläche in eine Richtung der Achse 11 als die zweiten Blätter 29. Zusätzlich ist der Neigungswinkel a2 der zweiten Blätter 29 größer als der Neigungswinkel a1 der Führungsblätter 13, und der Neigungswinkel a2 der zweiten Blätter 29 ist dazu eingerichtet, den Fluss von Fluid an den zweiten Blättern 29 vorbei auf eine Drehung des Rotors 10 hin zu beschleunigen. Als ein Ergebnis wird der Druckabfall über den Zyklonabscheider 1 weiter reduziert, und es wird sichergestellt, dass die Rotationsenergie des Rotors 10 zumindest teilweise an das Fluid zurückgegeben wird, und dass ein geradlinigerer Fluss von Fluid durch die Ausflussöffnung 9 bereitgestellt wird, was den Druckabfall über den Zyklonabscheider 1 weiter reduziert. Die Oberfläche der zweiten Blätter 29 in die Richtung der Achse 11 kann zum Beispiel innerhalb des Bereichs von 10 % bis 70 %, 15 % bis 50 % oder 20 % bis 40 % der Oberfläche der Führungsblätter 13 in die Richtung der Achse 11 liegen.
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Hierin ist der Neigungswinkel a1 der Führungsblätter 13 als der Winkel α1 der Führungsblätter 13 bezogen auf eine Ebene p senkrecht zu der Achse 11 definiert. Der Neigungswinkel a1 kann sich entlang einer radialen Richtung r der Führungsblätter 13 verändern. Gemäß derartigen Ausführungsformen kann der Neigungswinkel a1 als der durchschnittliche Neigungswinkel entlang der radialen Richtung r der Führungsblätter 13 bezogen auf die Ebene p senkrecht zu der Achse 11 definiert sein.
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Ferner ist der Neigungswinkel a2 der zweiten Führungsblätter 29 hierin als der Winkel a2 der zweiten Blätter 29 bezogen auf eine Ebene p senkrecht zu der Achse 11 definiert. Der Neigungswinkel a2 kann sich entlang einer radialen Richtung der zweiten Blätter 29 verändern. Gemäß derartigen Ausführungsformen kann der Neigungswinkel a2 als der durchschnittliche Neigungswinkel entlang der radialen Richtung r der zweiten Blätter 29 bezogen auf die Ebene p senkrecht zu der Achse 11 definiert sein.
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Als Beispiele kann der Neigungswinkel a1 der Führungsblätter 13 innerhalb des Bereichs von 10 bis 45° oder innerhalb des Bereichs von 10 bis 30° oder innerhalb des Bereichs von 15 bis 25° liegen oder etwa 20° sein. Der Neigungswinkel a 2 der zweiten Blätter 29 kann innerhalb des Bereichs von 50 bis 85° oder innerhalb des Bereichs von 60 bis 80° oder innerhalb des Bereichs von 65 bis 75° liegen oder etwa 70° sein.
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2 stellt einen Verbrennungsmotor 35 dar, der eine Lufteinlassanordnung 33 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst. Die Lufteinlassanordnung 33 ist dazu eingerichtet, Umgebungsluft zu dem Verbrennungsmotor 35 zu leiten. Die Lufteinlassanordnung 33 umfasst den in 1 dargestellten Zyklonabscheider 1. Der Zyklonabscheider 1 ist dazu eingerichtet, Partikel aus der Luft abzuscheiden, bevor die Luft zu dem Verbrennungsmotor 35 geleitet wird, wo die Luft in Zylinder des Verbrennungsmotors 35 hinein geleitet wird.
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Die Flussrate von Luft, die zu dem Verbrennungsmotor 35 geleitet wird, ist zu einem hohen Grad veränderlich. Dies bedeutet, dass die Flussrate während eines Leerlaufs niedrig ist, und während Hochlast-Situationen ist die Flussrate hoch. Da die Lufteinlassanordnung 33 jedoch den Zyklonabscheider 1 umfasst, ist die Lufteinlassanordnung 33 dazu in der Lage, die Abscheidungseffizienz und den Druckabfall in Abhängigkeit von der Flussrate von Umgebungsluft anzupassen, die zu dem Motor 35 geleitet wird. Daher wird eine Lufteinlassanordnung 33 mit einer verbesserten Abscheidungseffizienz bei Niederlast-Situationen des Motors 35 und möglicherweise mit einem geringeren Druckabfall über die Lufteinlassanordnung 33 bei Hochlast-Situationen des Motors 35 bereitgestellt. Gemäß den dargestellten Ausführungsformen umfasst die Lufteinlassanordnung 33 ferner ein Filterelement 36. Das Filterelement 36 ist abströmseitig des Zyklonabscheiders 1 angeordnet. Daher ist der Zyklonabscheider 1 gemäß den dargestellten Ausführungsformen dazu eingerichtet, Partikel aus der Luft abzuscheiden, bevor die Luft zu dem Filterelement 36 geleitet wird, wo die Luft weiterem Filtern ausgesetzt ist, ehe sie zu dem Verbrennungsmotor 35 geleitet wird. Da die Lufteinlassanordnung 33 mit einer verbesserten Abscheidungseffizienz bei Niederlast-Situationen des Verbrennungsmotors 35 versehen ist, kann Staubansammlung in dem Filterelement 36 reduziert werden, kann die Betriebszeit des Filterelements 36 erhöht werden, können die Anforderungen an das Filterelement 36 reduziert werden, kann ein niederpreisiges Filterelement 36 verwendet werden, und/oder kann ein Filterelement 36 verwendet werden, das einen niedrigen Druckabfall aufweist. Zusätzlich können Tropfen von Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, aus der Luft in einer effizienteren Weise abgeschieden werden, was die Leistung des Filterelements 36 verbessern und dessen Lebensdauer verlängern kann.
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Ferner umgeht die Lufteinlassanordnung 33 den Bedarf einer komplizierten Anordnung von Leitungen, welche den Partikelsammelraum des Zyklonabscheiders 1 mit einem Auswerfer in einem Abgasrohr des Verbrennungsmotors 35 verbinden. Ferner wird die erzwungene Entleerung von Partikeln aus dem Partikelsammelraum des Zyklonabscheiders 1 in energieeffizienter Weise durchgeführt, die einen geringen Einfluss auf den Gesamtkraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors 35 hat.
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Der Verbrennungsmotor 35 ist ein Motor mit innerer Verbrennung und kann ein Kompressionszündungsmotor wie, beispielsweise ein Dieselmotor, oder ein Ottomotor, mit einer Funkenzündungsvorrichtung sein, zum Beispiel ein Ottomotor, der dazu ausgestaltet ist, mit Sprit, Benzin, Alkohol, ähnlichen flüchtigen Kraftstoffen oder Kombinationen davon betrieben zu werden.
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3 stellt ein Fahrzeug 37 dar, das Räder 39 und den in 2 dargestellten Verbrennungsmotor 35 umfasst. Der Verbrennungsmotor 35 ist dazu eingerichtet, eine Antriebskraft für das Fahrzeug 37 über eines oder mehrere der Räder 39 des Fahrzeugs 37 bereitzustellen.
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Das in 3 dargestellte Fahrzeug 37 ist ein Lastwagen. Der Verbrennungsmotor 35 kann jedoch in einer anderen Art von bemanntem oder unbemanntem Fahrzeug für landbasierten oder wasserbasierten Vortrieb enthalten sein, wie beispielsweise in einem Laster, einem Bus, einem Baustellenfahrzeug, einem Traktor, einem Auto, einem Boot, einem Schiff oder dergleichen. Ferner kann der Verbrennungsmotor 35, auf den hierin Bezug genommen wird, ein feststehender Motor sein, zum Beispiel ein Verbrennungsmotor, der dazu eingerichtet ist, einen elektrischen Generator anzutreiben.
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Es soll verstanden werden, dass das Vorstehende für verschiedene beispielhafte Ausführungsformen veranschaulichend ist und dass die Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche festgelegt ist. Der Fachmann wird erkennen, dass die beispielhaften Ausführungsformen modifiziert werden können, und dass unterschiedliche Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen kombiniert werden können, um andere als die hierin beschriebenen Ausführungsformen zu erschaffen, ohne von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche festgelegt ist. Durch diese Offenbarung hindurch kann der Begriff „zweite Blätter“ durch den Begriff „entgegenwirkende Blätter“ ersetzt werden. Ferner kann durch diese Offenbarung hindurch der Begriff „Entleerungseinheit“ durch den Begriff „Partikelentleerungseinheit“, „Auswerfeinheit“ oder „Partikelauswerfeinheit“ ersetzt werden.
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Wie er hierin verwendet wird, ist der Begriff „umfassend“ oder „umfasst“ offen und schließt ein oder mehrere der genannten Merkmale, Elemente, Schritte, Komponenten oder Funktionen ein, aber schließt nicht die Gegenwart oder die Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Elemente, Schritte, Komponenten, Funktionen oder Gruppen davon aus.
