DE60013736T2

DE60013736T2 - Luftfilter und Anordnung des Einlasskanals an der Motorhaube

Info

Publication number: DE60013736T2
Application number: DE60013736T
Authority: DE
Inventors: Christopher Charles Krapfl; Wayne Russel Miller
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: AR029018A1; EP1103405A2; EP1103405A3; AU771074B2; DE60013736D1; BR0005565A; AU7176700A; US6484835B1; BR0005565B1; EP1103405B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf geländegängige Fahrzeuge, welches Luftreiniger oder Luftvorreiniger haben, welche mit dem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs in Verbindung stehen.
Es ist bekannt, geländegängige Arbeitsfahrzeuge, wie beispielsweise Laderheckbagger, mit großen Lufteinlassrohren auszustatten, die sich von der Fahrzeughaube aus aufwärts erstrecken. Diese Fahrzeuge erzeugen eine große Menge Staub und in der Luft enthaltene Fremdkörper, wenn die Räder den Boden kontaktieren. Die Luft in der Nähe des Bodens und der Räder neigt dazu große Mengen an Schmutz und Fremdkörpern zu enthalten. Auch neigt der Motorkühllüfter, der in der Nähe des Motors innerhalb der Motorverkleidung liegt, dazu, Staub und in der Luft enthaltene Fremdkörper zu erzeugen. Die Rohre erstrecken sich hoch über die Haube, so dass relativ reine Luft in das Rohr eingezogen werden kann. Diese Rohre haben häufig den Nachteil, dass sie unmittelbar vor dem Fahrzeugbedienplatz angeordnet sind und daher die Vorwärtssicht der Bedienungsperson von dem Bedienplatz aus versperren oder behindern können.
Es ist auch bekannt, geländegängige Arbeitsfahrzeuge mit einem Lufteinlassrohr auszustatten, welches einen im obersten Teil des Rohres montierten Vorreiniger hat. Ein Vorreinigertyp enthält Propellerflügel, die sich drehen, sofern Luft für die Verwendung durch den Motor durch den Vorreiniger eingezogen wird. Die Rotation der Flügel vermittelt eine Zentrifugalkraft auf die Luft und die Fremdkörper. Die in der Luft enthaltenen Fremdkörper sind schwerer als die umgebende Luft, und die auf die Fremdkörper wirkende Zentrifugalkraft treibt die Fremdkörper durch einen Fremdkörperauslass nach außen. Die Luft wird dadurch von schweren Fremdkörpern und sich in der Luft befindendem Schmutz gereinigt, und die in dem Vorreiniger verbleibende Luft wird für die Verwendung durch den Verbrennungsmotor durch das Einlassrohr nach unten gezogen. Beispielsweise offenbart die US 4,248,613 A einen Luftvorreiniger entsprechend des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Lufteinlassrohre, bei denen im obersten Teil des Einlassrohres Vorreiniger montiert sind, haben ebenfalls den Nachteil, die Sicht der sitzenden Bedienungsperson vom Inneren des Bedienstandes aus zu versperren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit einer Lufteinlassvorrichtung bereitzustellen, mit der die genannten Probleme überwunden werden. Insbesondere ist es wünschenswert eine Lufteinlassvorrichtung bereitzustellen, die generell nicht die Sicht der Bedienungsperson während des Betriebs eines geländegängigen Arbeitsfahrzeugs behindert. Es ist für solche Vorrichtungen auch wünschenswert, relativ saubere Luft zu dem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zu leiten.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein geländegängiges Arbeitsfahrzeug bereit, das einen innerhalb einer Motorverkleidung angeordneten Verbrennungsmotor hat. Ein Luftvorreiniger ist an der Motorverkleidung befestigt und dient dazu, gereinigte Luft zu dem Motor zu leiten, um Verbrennung in dem Motor zu ermöglichen. Der Luftvorreiniger enthält Lüfterflügel, welche sich drehen, um in der Luft enthaltene Fremdkörper mit Zentrifugalkraft radial nach außen zu treiben, so dass relativ schwere, in der Luft enthaltene Fremdkörper von dem Vorreiniger durch einen Fremdkörperauslass nahe des oberen Bereichs des Luftreinigers ausgestoßen werden. Der Fremdkörperauslass ist in einer Kappe des Vorreinigers ausgebildet und befindet sich über der oberen Fläche der Motorverkleidung. Der Vorreiniger enthält einen Lufteinlass, der unter dem Fremdkörperauslass positioniert ist und sich innerhalb der Motorverkleidung befindet. Der Luftvorreiniger bildet einen Reinluftauslass, durch den gereinigte Luft von dem Luftvorreiniger zu dem Motor strömt. Innerhalb der Motorverkleidung angeordnete Leitungen leiten Luft in Richtung des Lufteinlasses des Luftvorreinigers. Ein Leitungskanaleinlass ist in der Motorverkleidung ausgeformt, um Luft von der Umgebung der Motorverkleidung in die Leitung zu leiten.
Die Erfindung und weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Anordnungen der Erfindung werden nun beispielhaft und mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines geländegängigen Arbeitsfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Querschnittsteilansicht durch den Vorreiniger, die Motorverkleidung und die Kanäle ist und
3 eine perspektivische Teilansicht der Unterseite der Motorverkleidung ist, welche die Motorverkleidung in einer offenen, angehobenen Stellung zeigt.
Mit Bezugnahme auf die 1–3 zeigen diese die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein geländegängiges Arbeitsfahrzeug 10, wie beispielsweise ein Laderheckbagger, enthält mit dem Boden in Eingriff stehende Reifen 12, eine Laderschaufel 14 und einen Heckbagger 16. Das Fahrzeug 10 enthält an seiner Vorderseite einen Verbrennungsmotor 18, welcher innerhalb einer Motorverkleidung oder Motorhaube 20 angeordnet ist. Die Motorverkleidung 20 enthält Grills oder Leitungskanaleinlässe 22 auf jeder Seite der Motorverkleidung 20. Die obere Wandung 24 der Motorverkleidung 20 besteht aus geformtem Plastikmaterial und bildet die obere Wandung einer Leitung 26, welche Luft von den Leitungskanaleinlässen 22 zu einem mit der Motorverkleidung 20 verbundenen Luftreiniger oder Luftvorreiniger 28 leitet. Die untere Wandung 30 der Leitung 26 wird durch ein geformtes Plastikteil gebildet, welches beispielsweise durch Schrauben 32 an die Unterseite der oberen Wandung 24 der Motorverkleidung 20 befestigt ist.
Der Luftvorreiniger 28 ist beispielsweise durch Schrauben 34, 36 an der oberen Wandung 24 der Motorverkleidung 20 befestigt. Der Luftvorreiniger 28 verwendet Zentrifugalkräfte, um relativ schweren Schmutz und Fremdkörper von der leichteren Luft zu trennen. Ventilatorflügel 38 drehen um die Mittellinie des Luftvorreinigers 28, wenn in Folge der durch den Verbrennungsmotor 18 erzeugten Saugwirkung Luft von den Luftleitungen 26 in den Luftvorreiniger 28 gesaugt wird. Wenn sich die Ventilatorflügel 38 drehen, lenken sie Luft und Fremdkörper nach außen. Die relativ schweren Fremdkörper werden durch eine Fremdkörperauslassöffnung 40, die in der Kappe 42 des Luftvorreinigers 28 ausgebildet ist, aus dem Luftvorreiniger 28 ausgeworfen. Die innerhalb des Vorreinigers 28 zurückbleibende relativ leichte Luft wird dann nach unten zu dem Verbrennungsmotor 18 gesaugt, um die Verbrennung zu ermöglichen. Diese Bauart eines Luftvorreinigers 28 ist allgemein in der US-A-5,656,050 näher gezeigt und beschrieben.
Um die Kappe 42 des Luftvorreinigers 28 ist ein Ring 44 positioniert. Horizontal ausgerichtete Schrauben 34 erstrecken sich durch die Kappe 42 und den Ring 44, um die Kappe 42 an dem Ring 44 zu befestigen. Vertikal ausgerichtete Schrauben 36 erstrecken sich durch den Ring 44 und die obere Wandung 24 der Motorverkleidung 20, um den Ring 44 an der Verkleidung 20 zu befestigen. Der Ring 44 und die Schrauben 34, 36 dienen damit der Befestigung der Kappe 42 und des Luftvorreinigers 28 an der Motorverkleidung 20.
Der Vorreiniger 28 enthält ein Auslasskunststoffrohr 46 für saubere Luft, welches längs der Mittellinie des Vorreinigers 28 angeordnet ist. Das Auslassrohr 46 für saubere Luft dient für den Vorreiniger 28 als Auslass für saubere Luft. Saubere Luft strömt von dem Luftvorreiniger 28 durch das Auslassrohr 46 für saubere Luft und in ein Verlängerungsrohr 48. Eine Schelle 50 mit Schneckenantrieb hält das Auslassrohr 46 für saubere Luft sicher an dem Verlängerungsrohr 48 fest. Das Verlängerungsrohr 48 wird von einer elastomeren Dichtung 52 aufgenommen, welche passend und festhaltend in die untere Wandung 30 der Leitung eingepresst ist. Eine nach unten gerichtete Tülle 54 ist an die untere Wandung 30 der Leitung 26 angeformt und empfängt saubere Luft von dem Verlängerungsrohr 48. Ein Gegenplattenteil 56 ist an dem unteren Ende der Tülle 54 befestigt, um eine flache Fläche zu bilden, welche an einer an dem Motorluftfilter 60 befestigten Dichtung 58 anliegt.
Während des Betriebs des geländegängigen Fahrzeugs 10 wird Luft in die Leitungskanaleinlässe 22, die sich auf beiden Seiten der Motorverkleidung 20 befinden, angesaugt. Die Luft strömt durch die Leitung 26 zwischen der oberen Wandung 24 der Verkleidung 20 und der unteren Wandung 30 der Leitung 26. Die Luft tritt in den Lufteinlass 62 des Vorreinigers 28 ein und dreht die Ventilatorflügel 38. Die Ventilatorflügel 38 bewirken eine Zentrifugalkraft auf die Luft und die mit der Luft transportierten Fremdkörper. Die Fremdkörper werden von dem Vorreiniger 28 hauptsächlich durch eine Öffnung 40 in der Vorreinigerkappe 42 ausgestoßen. Die in dem Vorreiniger 28 verbleibende relativ saubere Luft wird nach unten durch das Auslassrohr 46 für saubere Luft, das Verlängerungsrohr 48, die Tülle 54 und die Gegenplatte 56 in den Motorluftfilter 60 gezogen.
Wenn die Bedienungsperson die Motorverkleidung oder Motorhaube 20 öffnet, um den Verbrennungsmotor zugänglich zu machen, verschwenken sich die obere Wandung 24 der Verkleidung 20 und die untere Wandung 30 der Leitung 26 gemeinsam. Der Vorreiniger 28 bleibt mit der Motorverkleidung 20 fest verbunden und verschwenkt sich daher auch mit der Verkleidung 20. Wenn die Bedienungsperson die Verkleidung 20 schließt, verschwenken sich der Vorreiniger 26, die obere Wandung 24, die untere Wandung 30 der Leitung 26 und die Gegenplatte 56 gemeinsam als eine Einheit. Die Gegenplatte 56 schwenkt dabei mit der Haube 20 nach unten und in Anlagestellung mit der Dichtung 58, um dadurch einen geschlossenen Weg oder Kanal für die Luft zu bilden, die von dem Vorreiniger 28 zu dem Motorluftfilter 60 strömt.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ordnet den Vorreiniger 28 derart an, dass der Lufteinlass 62 des Vorreinigers 28 unterhalb der oberen Wandung 24 der Verkleidung 20 positioniert ist. Die Leitung 26 dient dazu, die Luft von der Außenseite der Verkleidung 20 zu der Lufteinlassöffnung 62 des Vorreinigers zu leiten. Der Vorreiniger 28 ist mit der oberen Wandung 24 der Verkleidung 20 derart gekoppelt, dass die Kappe 42 sich nach oben über die obere Wandung 24 erstreckt. Daher befindet sich der Fremdkörperauslass 40 des Vorreinigers 28 derart über der oberen Wandung 24 der Verkleidung 20, dass die Fremdkörper durch den Fremdkörperauslass 90 nach außen unmittelbar in die Atmosphäre an einer Stelle oberhalb der Motorverkleidung 20 ausgestoßen werden. Die Lage der Kappe 42 und des Fremdkörperauslasses 40 oberhalb der oberen Wandung 24 der Motorverkleidung 20 behebt das Erfordernis nach Leitungen oder anderen Mechanismen, welche die Luft und Fremdkörper dann, wenn die Kappe 42 unter der oberen Wandung 24 der Motorverkleidung 20 angeordnet wäre, von dem Fremdkörperauslass 40 in die Atmosphäre leiten.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ordnet den Vorreiniger 28 derart an, dass sich die Kappe 42 des Vorreinigers 28 lediglich um einen kleinen Abstand über die obere Wandung 24 der Motorverkleidung 20 erhebt. Folglich bildet die Lage des Vorreinigers 28 ein relativ niedriges Profil auf der Motorverkleidung 20 und behindert generell nicht die Sicht der Bedienungsperson, die auf dem Bedienplatz 64 sitzt. Das Lufteinlassleitsystem gemäß der vorliegenden Erfindung vermeidet das hohe Einlassrohr, das andernfalls die Sicht der Bedienungsperson von dem Bedienplatz 64 aus versperren würde.
Der Vorreiniger 28 ist mit der Motorverkleidung 20 verbunden und verschwenkt sich daher mit der Motorverkleidung 20, so bald die Verkleidung 20 zwischen ihrer geöffneten und geschlossenen Stellung verschwenkt wird. Da der Vorreiniger 28 während des Betriebs funktionsmäßig an der Verkleidung 20 fixiert ist, besteht kein Erfordernis, in der Verkleidung einen Freiraum für ein stationäres Lufteinlassrohr zur Verfügung zu stellen, welches in fester Position mit Bezug auf den Verbrennungsmotor 18 verbleibt. Die Bauform der Verkleidung 20 und des Lufteinlassdurchgangs ist damit vereinfacht.

Claims

Ein Fahrzeug bestehend aus: einem durch das Fahrzeug (10) getragenen Verbrennungsmotor (18), einer Motorverkleidung (20), die im wesentlichen den Motor (18) einschließt, einem Luftvorreiniger (28), der Luft reinigt und die gereinigte Luft zum Motor (18) leitet, um die Verbrennung innerhalb des Motors zu ermöglichen, besagter Luftvorreiniger (28) hat Flügel (38), besagter Luftvorreiniger (28) enthält einen Fremdkörperauslass (40) nahe des oberen Bereichs des Luftreinigers (28) und einen unterhalb des Fremdkörperauslasses (40) positionierten Lufteinlass (62), durch den Luftvorreiniger (28) wird ein Luftauslass festgelegt, durch welchen gereinigte Luft von dem Luftvorreiniger (28) zum Motor (18) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (38) sich drehen, um aufgrund der auf die Fremdkörper wirkenden Zentrifugalkraft die mit der Luft transportierten Fremdkörper radial nach außen zu treiben, der Fremdkörperauslass (40) oberhalb der Oberseite (24) der Motorverkleidung (20) angeordnet ist, der Lufteinlass (62) innerhalb der Motorverkleidung (20) angeordnet ist, wenigstens eine Leitung (26) innerhalb der Motorverkleidung (20) positioniert ist, durch die Luft zu dem Lufteinlass (62) des Luftvorreinigers (28) geleitet wird, und wenigstens ein Leitungskanaleinlass (22) in der Motorverkleidung (20) ausgeformt ist, um Luft von der Außenseite der Motorverkleidung (20) in die Leitung (26) zu leiten.
Das Fahrzeug nach Anspruch 1, worin der Leitungskanaleinlass (22) auf der Seite der Motorverkleidung (20) positioniert ist.
Das Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, worin der Luftvorreiniger (28) mit der Motorverkleidung (20) gekoppelt ist und sich mit dieser verlagert, wenn die Verkleidung (20) zwischen offenen und geschlossenen Positionen verlagert wird.
Das Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Fahrzeug (10) ein geländegängiges Arbeitsfahrzeug (10) ist.