DE3900476A1

DE3900476A1 - Filtereinrichtung

Info

Publication number: DE3900476A1
Application number: DE3900476A
Authority: DE
Inventors: Ernst Zoller
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1990-01-18

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstreinigende Filtereinrichtung für die Verbrennungsluft von aufgeladenen Brennkraftmaschinen. Die aus der Verbrennungsluft ausgeschiedenen und auf der Filteroberfläche abgelagerten Staubpartikel werden mittels einer Reinigungseinrichtung durch eine Luftströmung von der Filteroberfläche aufgenommen und abgeführt.

Eine derartige Filtereinrichtung ist beispielsweise in der EP-PA 00 87 722 dargestellt. Die selbstreinigende Filtereinrichtung mit in Drehbewegung versetzbarer Filterpatrone und einer feststehenden Reinigungseinrichtung ist in der Verbrennungsluftströmung stromab des Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine angeordnet. Das Druckgefälle zwischen der durch den Abgasturbolader verdichteten Verbrennungsluft und der umgebenden Atmosphäre wird genutzt, um in der Reinigungseinrichtung eine Luftströmung zum Abführen der Staubpartikel von der Filteroberfläche mittels einer Saugdüse zu erzeugen, in deren Einwirkungsbereich die gesamte Filteroberfläche nach und nach gelangt. An einer derartigen Anordnung ist nachteilig, daß aufgrund der hohen Temperaturen der verdichteten Ladeluft hochwarmfeste Materialien für die Filterpatrone Anwendung finden müssen, was die Filtereinrichtung teuer macht.

Eine entsprechende selbstreinigende Filtereinrichtung ist auch in der DE-PS 37 17 323 beschrieben. Bei dieser Filtereinrichtung ist die Reinigungseinrichtung mit der Saugdüse in Drehung versetzbar, während die Filterpatrone feststeht. Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß die Abdichtung gegen den Zutritt von staubbelasteter Luft zur Brennkraftmaschine in besonders sicherer Weise ausgeführt werden kann.

In der DE-OS 27 38 293 ist eine Filtereinrichtung dargestellt, die jedoch nicht selbstreinigend ist. Daher ist in regelmäßigen Abständen das Auswechseln der Filterpatrone nötig. Dies erfordert es wiederum, die Filtereinrichtung an gut zugänglicher Stelle anzuordnen. Dadurch kann aber eine günstige Lage der Filtereinrichtung in Strömungsrichtung nicht ermöglicht werden. Die thermische Belastung des Filterelements wird durch Anordnung der Filtereinrichtung stromab des Ladeluftkühlers und vor der Brennkraftmaschine klein gehalten. Damit ist die Möglichkeit gegeben, einen preiswerten Werkstoff für das Filtermaterial auswählen zu können. Aufgrund der Abkühlung der Ladeluft ergibt sich eine Verkleinerung des Luftvolumenstroms, was kleine Filterbaugrößen ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstreinigende Filtereinrichtung durch geeignete Anordnung kostengünstig und kleinbauend zu gestalten, und dabei auch eine strömungsoptimale Anordnung der Filtereinrichtung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die selbstreinigende Filtereinrichtung stromab des Ladeluftkühlers und vor der Brennkraftmaschine angeordnet wird. Durch die Anordnung der Filtereinrichtung in der kühleren Luft nach dem Ladeluftkühler kann ein kostengünstiges Filterelement ausgewählt werden und wegen der Verringerung des Luftvolumenstroms können die Abmessungen der Filtereinrichtung entsprechend klein gewählt werden. Da Filterwechsel nicht nötig sind, kann die Filtereinrichtung auch an weniger gut zugänglicher Stelle strömungsgünstig in der Strömung angeordnet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben; es zeigt;

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Anordnung einer selbstreinigenden Filtereinrichtung im Verbrennungsluftstrom;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der selbstreinigenden Filtereinrichtung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Abgasturbolader 1 mit Verdichter 2 und Turbine 3 einer Brennkraftmaschine 6. Der im Verdichter 2 komprimierte und erwärmte Verbrennungsluftstrom wird im Ladeluftkühler 4 abgekühlt, wodurch eine Dichteerhöhung des Luftstroms eintritt. Die hinter dem Ladeluftkühler 4 angeordnete selbstreinigende Filtereinrichtung 5 kann dementsprechend mit einer kostengünstigen Filterpatrone ausgestattet werden, die nicht hochwarmfest zu sein braucht. Wegen der Dichteerhöhung der Ladeluft durch die Abkühlung und die daraus resultierende Verringerung des Luftvolumens kann die Filtereinrichtung 5 mit entsprechend kleinen Abmessungen ausgeführt werden.

Die in Fig. 2 im Querschnitt dargestellte Filtereinrichtung 5 besitzt ein feststehendes Filterelement 8 sowie eine Reinigungseinrichtung mit einer Saugdüse 7, in deren Einwirkungsbereich die Filteroberfläche gelangt. Zur Inbetriebnahme der Reinigungseinrichtung wird die Saugdüse 7 durch eine selbsttätige Steuereinrichtung 10 beispielsweise mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung gesetzt und ein Drehantrieb 9 für die Reinigungseinrichtung eingeschaltet. Aufgrund des gegenüber dem Atmosphärendruck höheren Ladeluftdrucks entsteht eine Luftströmung, mit der die auf der Filteroberfläche angesammelten Staubpartikel abgeführt werden. Es sind deshalb keine besonderen Einrichtungen zur Erzeugung eines entsprechenden Druckgefälles nötig. Bei Bedarf kann das Druckgefälle aber auch durch besondere zusätzliche Einrichtungen verstärkt werden. Die Steuerung der Reinigungseinrichtung, also das An- und Abschalten, erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Filtereinlaß- und Auslaßseite.

Da ein Auswechseln des Filterelements in regelmäßigen Abständen bei Verwendung einer selbstreinigenden Filtereinrichtung 5 entfällt, ist die Anordnung der Filtereinrichtung 5 nicht auf gut zugängliche Stellen beschränkt. Insbesondere erlaubt dies deshalb eine strömungsoptimale Anordnung des Filterelements 8 mit axialer Abströmung der Verbrennungsluft.

Claims

1. 1. Filtereinrichtung (5) zum Zurückhalten von Staubpartikeln aus der Verbrennungsluft von aufgeladenen Brennkraftmaschinen (6),
1.2 die in der Verbrennungsluft stromab von einem einem Abgasturbolader (1) nachgeschalteten Ladeluftkühler (4) angeordnet ist,
1.3 die mit einer Reinigungseinrichtung für die Abführung von sich auf der Filteroberfläche ansammelnden Staubpartikeln,
2. sowie einer die Reinigungseinrichtung nach Bedarf selbsttätig abschaltenden und wieder in Betrieb nehmenden Steuereinrichtung (10) ausgestattet ist,
2.1 wobei die Reinigungseinrichtung mit einer durch ein Druckgefälle betriebenen Saugdüse (7) ausgestattet ist,
3. in deren Einwirkungsbereich nach und nach die gesamte Filteroberfläche gelangt.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Druckgefälle der Reinigungseinrichtung durch den Druckunterschied zwischen der Verbrennungsluft und der umgebenden Atmosphäre zustandekommt.