DE1203044B

DE1203044B - Vorrichtung zum Reinigen des Schmieroeles fuer Hilfsaggregate von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1203044B
Application number: DED36002A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Scherenberg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1961-05-06
Filing date: 1961-05-06
Publication date: 1965-10-14

Description

Vorrichtung zum Reinigen des Schmieröles für Hilfsaggregate von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen des Schmieröles für Hilfsaggregate, z. B. den Abgasturbolader, von Brennkraftmaschinen mit vom Hauptschmierkreis abgezweigtem, mit einem Feinfilter versehenen Nebenkreis zur Versorgung der Hilfsaggregate mit Schmieröl.
Das für die Schmierung verschiedener Hilfsantriebe und Aggregate von Brennkraftmaschinen erforderliche ÖI verlangt in vielen Fällen eine gründlichere Säuberung bzw. feinere Filterung von Schmutzteilen, Metallabrieb und anderen Unreinheiten, als dies für die einzelnen Schmierstellen der Brennkraftmaschinen selbst notwendig ist. Man zweigt daher bekanntlich einen Teil der gesamten Schmierölmenge von dem bereits durch einen gewöhnlichen Filter gereinigten Hauptstrom ab und ordnet in dem die Hilfsaggregate versorgenden Nebenkreis ein Feinstfilter an. Erfahrungsgemäß verstopfen aber im Nebenschluß angeordnete Feinfilter sehr schnell, da hier die Strömungsgeschwindigkeit durch die großen Widerstände klein sind. Eine häufig erfolgende mechanische Reinigung dieser Filter ist daher nicht zu vermeiden. Dies erfordert jedoch bei einer Automation des Reinigungsvorganges eine konstruktiv aufwendige Anlage und bei einer Reinigung des Filters außerhalb der Maschine eine vorübergehende Stillegung derselben.
Bei einer bekannten Schmieranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotoren, ist zusätzlich zum Hauptfilter hinter diesem ein Schmiermittelfeinfilter vorgesehen, um den zu den empfindlichen Lagern des Ladegebläses und den zu den Kurbelwellenhauptlagern strömenden Teil der Schmiermittelgesamtmenge besonders intensiv zu reinigen.
Das Schmiermittelfeinfilter besteht hierbei aus zwei koacial ineinander angeordneten starren Rohren mit zueinander versetzten Lochreihen, wobei zwischen den beiden Rohren ein Radialspalt vorgesehen ist, der zum Sammeln der im Schmiermittel noch enthaltenen Verunreinigungen dient. Der Nachteil dieser Art von Feinfiltern liegt darin, daß sie durch Zusetzen des Radialspaltes verhältnismäßig rasch verschmutzen. Um ein vollständiges Unterbrechen des Filterstromes zu verhindern, ist eine durch ein Ventil gesteuerte Kurzschlußleitung vorgesehen, so daß sich das Ventil durch den bei Verstopfung des Feinfilters erhöhten Schmiermitteldruck öffnet und die Kurzschlußleitung freigibt, um wenigstens eine Notversorgung der hinter dem Feinfilter liegenden Lager zu ermöglichen.
Eine andere bekannte Filtereinrichtung bei einer Schmiermittelanlage für Brennkraftmaschinen weist in einem zylindrischen Gehäuse ein rohrförmiges, verhältnismäßig starkwandiges Filter auf, durch den das zu reinigende Schmiermittel in radialer Richtung von außen nach innen durchtritt. Auch diese Einrichtung neigt, da jede selbstreinigende Wirkung fehlt, zur baldigen Verschmutzung, was häufige Wartungsarbeiten bedingt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den bekannten Filterausführungen anhängenden Nachteile zu vermeiden und eine Filterausbildung und -anordnung zu schaffen, die ein Selbstreinigen des Filters während des Betriebes mit einfachen Mitteln ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe besteht gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art darin, daß die die Fremdkörper zurückhaltende Oberfläche des Feinfilters eine Wand eines durch Querschnittsverengung erhöhte Strömungsgeschwindigkeit aufweisenden Teiles des Hauptkreises bildet.
In Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, innerhalb der Verengung der Leitung des Hauptkreises ein mit vielen Durchbrüchen versehenes, mit seiner Längsachse in Richtung des Hauptstromes eingebautes, perforiertes Rohrstück anzuordnen, das innen mit einem engmaschigen feinen Sieb ausgekleidet ist, durch das der Nebenstrom in radialer Richtung nach außen tritt und an dessen Innenwand der durch die Leitungsverengung beschleunigte übrige Hauptstrom reinigend vorbeiströmt.
Folgende Erläuterungen geben Aufschluß über die vorteilhafte Wirkungsweise der Erfindung, insbesondere bezüglich der auftretenden Selbstreinigung des Feinfilters: Bei einem von einer Pumpe in Gang gehaltenen Flüssigkeitskreislauf treten starke Pulsationen und Schwingungen auf, besonders dann, wenn die Pumpe von einer mit schwankender Drehzahl laufenden Kolbenbrennkraftmaschine angetrieben wird. Versuche mit der vorgeschlagenen Vorrichtung haben ergeben, daß diese Schwingungen das in radialer Richtung in Grenzen frei bewegliche Feinfilter miterregen, wodurch die darin vorübergehend abgelagerten bzw. daran angeschwemmten Verunreinigungen fortlaufend wieder abgeschüttelt werden, und zwar in radialer Richtung nach innen, d. h. in den durch die Querschnittsverengung örtlich mit hoher Geschwindigkeit fließenden Hauptstrom hinein, der sie stetig mit fortträgt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den Schmierölkreis einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader schematisch veranschaulicht und F i g. 2 das im Schmierölhauptkreis angeordnete Gehäuse mit dem Feinfilter für den Nebenkreis.
Der Schmierölkreis der Brennkraftmaschine 11 besteht aus einem Hauptkreis H und einem Nebenkreis N. Das von einer Pumpe 12 geförderte Schmieröl wird in einem im Hauptkreis H gelegenen, gewöhnlichen Filter 13 gereinigt und tritt dann in das Feinfiltergehäuse 14 ein, in dem ein perforiertes Rohrstück 15 vorgesehen ist, das mit einem engmaschigen Sieb 16, dem eigentlichen Feinfilter, ausgekleidet ist. Innerhalb des Rohrstückes 15 bzw. des Sieb es 16 ist ein Verdrängerkörper 17 angeordnet, dessen Außendurchmesser kleiner gehalten ist als der Durchmesser des Siebes 16, so daß ein Ringkanal 18 gebildet wird, dessen Strömungsquerschnitt wesentlich kleiner ist als der sonstige Strömungsquerschnitt der Leitung des HauptkreisesH. Durch diese Leitungsverengung entsteht im Ringkanal 18 eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des Hauptstromes, der die Ablagerungen von Schmutz und Metallabrieb an der Innenwand des Siebes 16 abträgt und mitfortschwemmt. Es handelt sich dabei um Verunreinigungen, die beim radialen Durchtritt eines Teiles des Gesamtschmieröles durch das Sieb 16 abgelagert werden. Diese Schmierölmenge, die radial durch das Sieb 16 tritt, wird in einem Ringraum 19 gesammelt, von dem die zum Abgasturbolader 20 führende Nebenleitung N abzweigt.
Um bei einer unter normalen Betriebsbedingungen nicht zu erwartenden Verstopfung oder Ausfall des Feinfilters 16 den Lader auch dann noch mit Schmieröl versorgen zu können, ist eine zwischen dem Hauptkreis und dem Ringraum 19 bzw. dem Nebenkreis N verlaufende Umgehungsleitung U vorgesehen, die durch ein Überdruckventil 21 gesichert ist, das bei hohem Widerstand im Ringkanal 18 (durch vollständige Verstopfung des Siebes 16) öffnet und Schmieröl in die Nebenleitung N gelangen läßt.
Es liegt durchaus im Rahmen der Erfindung, das Feinfilter 16 innerhalb des Verdrängerkörpers 17 anzuordnen und das feingefilterte Schmieröl für den Nebenkreis N zentral abzuführen. Der Verdränger- körper 17 würde hierbei die äußere Kanalbegrenzung des Ringspaltes 18 bilden.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Reinigen des Schmieröles für Hilfsaggregate, z. B. für den Abgasturbolader, von Brennkraftmaschinen mit vom Hauptschmierkreis abgezweigtem, mit einem Feinfilter versehenen Nebenkreis zur Versorgung der Hilfsaggregate mit Schmieröl, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdkörper zurückhaltende Oberfläche des Feinfilters eine Wand eines durch Querschnittsverengung erhöhte Strömungsgeschwindigkeit aufweisenden Teiles des Hauptkreises bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Verengung der Leitung des Hauptkreises (H) ein mit vielen Durchbrüchen versehenes, mit seiner Längsachse in Richtung des Hauptstromes eingebautes, perforiertes Rohrstück (15) angeordnet ist, das innen mit einem engmaschigen, feinen Sieb (16) ausgekleidet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbau des perforierten Rohrstückes (15) zusammen mit dem Sieb (16) ein Gehäuse (14) vorgesehen ist, das gleichzeitig zur Anordnung eines Verdrängerkörpers (17) dient, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Siebes (16) ist, das hier die Kanalaußenwand des Hauptkreises (H) bildet, so daß ein Ringkanal (18) entsteht, dessen Querschnittsfläche in an sich bekannter Weise kleiner ist als die sonstige Querschnittsfläche der Leitung des Hauptkreises (H).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (14) ein um das perforierte Rohrstück (15) gelegener Ringraum (19) vorgesehen ist, an den sich der Nebenkreis anschließt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Hauptkreis (H) zum Nebenkreis (N) verlaufende, das Sieb (16) und das Rohrstück (15) umgehende Verbindungsleitung (U) vorgesehen ist, in der ein tÇberdruckventil (21) angeordnet ist, das vom Hauptkreis (H) aus in Richtung zum Ringraum (19) hin öffnet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 198 539, 726 241, 958 886; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 006 396, 1037764; österreichische Patentschrift Nr. 196 233; britische Patentschrift Nr. 587 721; USA.-Patentschrift Nr. 2 538 575.