DE826089C

DE826089C - Luftfilter fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere fuer Fahrzeugmotoren

Info

Publication number: DE826089C
Application number: DEH2778A
Authority: DE
Inventors: Heinz Weigand
Original assignee: ALFRED HONSEL NIETEN U METALLW
Current assignee: ALFRED HONSEL NIETEN U METALLW
Priority date: 1950-05-14
Filing date: 1950-05-14
Publication date: 1951-12-27

Description

Luftfilter für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Fahrzeugmotoren Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Brennkraftmaschinen Vorkehrungen zu treffen, um die Verbrennungsluft vorzuwärmen,. Beispielsweise hat man zu diesem Zweck durch einen innerhalb eines ringförmigen Luftfilters angeordneten Ansaugtopf ein von den Abgasen oder vom Kühhvasser d'urchstrÖmtes Heizrohr hindurchgeführt, so daß während des Betriebes die Luft nach dem Filtervorgang in dem Ansaugtopf erwärmt wird.
Die Erfindung geht einen neuen Weg, um unter Vermeidung von raumbeanspruchenden zusätzlichen Geräten eine genau abstimmbare Vorwärmung der Verbrennungsluft zu ermöglichen, und zwar sowohl für den Startvorgang als auch zum Zweck der Verminderung des Brennstoffbedarfes für den Dauerbetrieb. Erfindungsgemäß wird für diese Aufgaben der Luftfilter nutzbar gemacht, und zwar durch .die Verwendung von Mitteln zum Beheizen der Verbrennungsluft im Zuge des Filtervorganges durch Beheizen der Filtermasse. Vorzugsweise ist in die Filtermasse ein elektrischer Heizwiderstand eingebettet. Da durch die Filtermasse der Luftstrom in zahlreiche Teilströme von kleinstem Querschnitt und größter Weglänge aufgeteilt wird, findet eine sehr schnelle und gleichmäßigeErwärmung der Luft statt.. Durch Verwendung eines temperaturabhängigen -selbsttätigen Heizstromunterbrechers läßt sich in einfacher Weise erreichen, daß die Temperatur der Verbrennungsluft genau auf den günstigsten Wert abgestimmt wird.
In einer weiteren Ausbildung .der Erfindung ist zusätzlich zu dem el'e'ktrischen Heizwiderstand. ein von den heißen Abgasen. des Motors mit Wärme gespeister Heizkörper oder eine Mehrzahl solcher Heizkörper in die Filtermasse eingebettet. Dieser Heizkörper kann beispielsweise ein Hohlkörper sein, der von einem Teil der Abgase des Motors durchströmt wird. Einfacher und zweckmäßiger ist es jedoch, die Wärme der Motorabgase auf den Heizkörper, z. B. eine Kupferröhrschlange, durch eine wärmeleitende Verbindung und gegebenenfalls durch Konvektion mittels einer in -dem Wärmeleiter enthaltenen Flüssigkeit zx übertragen. Eine besonders einfache Lösung besteht darin, daß die Heizrohrschlange seIbst zum Teil mit Flüssigkeit, z. B. 0l oder Glycerin, gefü'1'It ist und mit dem einen aus dem Filtergehäuse sich nach unten erstreckenden geschlossenen Ende in die Auspuffleitung des Motors hineinragt.
Die Wirkung des elektrischen Heizwiderstandes und des zusätzlich zu diesem in die Filtermasse eingebetteten Heizkörpers wind noch wesentlich erhöht, wenn man als Filtermasse einen Stoff mixt hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupferwolle, verwendet. Die Filtermasse stellt dann selbst einen Heizkörper mit außerordentlich großer Oberfläche dar.
Durch alle diese Maßnahmen bildet der Luftfilter ein sehr wirksames Heizgerät zum Vorwärmen der Verbrennungsluft. Zum Startendes Motors braucht nur kurzzeitig vorher der elektrische Heizwiderstand eingeschaltet zu werden. Nach Erreichung einer bestimmten Lufttemperatur, deren Höhe durch entsprechende Abstimmung des temperaturabhängigen selbsttätigen Heizstromunterbrechers entsprechend den Erfordernissen eingestellt werden kann, schaltet sich der Heizwiderstand selbsttätig ab. Während des Betriebes findet dann die Beheizung vorwiegend oder ausschließlich durch den zusätzlichen Heizkörper unter Ausnutzung der Wärme der Motorabgase statt. Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung des. netten Luftfilters nicht nur ein schnelles und sicheres Starten, selbst bei größter Kälte, möglich ist, sondern auch im Dauerbetriel) eine erhebliche Brennstoffersparnis erzielt wird.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung im senkrechten Schnitt dargestellt.
Das übliche Filtergehäuse a enthält zwischen den den Filterraum nach oben und unten begrenzenden Scheiben b und c eine spiralige Kupferrohrschlange d, die sich mit dem einen Ende nach unten aus dem Filtergehäuse erstreckt. Der abwärts gerichtete Teil e des Kupferrohres ist am unteren Ende geschlossen und ragt in .die Auspuffleitung f des Motors hinein. Der Teil e des Rohres ist mit einer Flüssigkeit g, z. B. Öl oder Glycerin, gefüllt, so daß die Übertragung der Wärme der Motorabgase auf die Robrschlange d sowohl durch Wärmeleitung als auch durch Konvektion erfolgt. Zwischen den Windungen der Heizrohrspirale d erstreckt sich schlangenlinienförmig ein elektrischer Heizwiderstand, ,der in geeigneter Weise, z. B. durch eine Glimmerutnhiillun:g oder I:ini@.ettung in eine keramische blasse, isoliert ist. Das äußer: Ende des Heizwiderstandes ist über ein Schaltrelais i mit einer Strontzufiihrung h verbunden. während das innere Ende l)ei l an die :Klasse gelegt ist. Die Heizröhrspirale d und der elektrische Heizwiderstand lt sind in Kupferwolle rrt. die als Filtermasse dient, eingebettet.
Der Filterraum ist nach innen durch ein zylindrisches Sieb n begrenzt. Der von diesem Sieb umschlossene Hohlraum enthält eine temperaturabhängige Kontaktvorrichtung für das Schaltrelais i. Diese Kontaktvorrichtung besteht aus zwei an einem Isolierkörper o angeordneten Kontakten p und q, von denen der eine p einen Bitnetallstreifen r trägt, dessen freies Ende bei normaler Temperatur mit dem anderen Kontakt q in Berührung ist und sich bei einer bestimmten Erwärmung von diesem Kontakt abhebt. Dadurch wird ein Stromkreis des Schaltrelais i unterbrochen, wodurch die Abschaltung des Heizstromes eingeleitet wird. Eine nähere Beschreibung dieser selbsttätigen temperatural)-hängigen Schalteinrichtung erübrigt sich, da sie in verschiedenen Ausführungen bekannt ist.
Zum Starten des Motors wird der Heizstrom von Hand mittels eines nicht dargestellten Schalters eingeschaltet. Innerhalb des Luftfilters wird die angesaugte Verbrennungsluft durch den Heizwiderstand und die Kupferwolle, der sich die Wärme -des Heizwiderstandes mitteilt, in 'kürzester Zeit auf eine solche Temperatur gebracht, daß ein sicheres Starten gewährleistet ist. Sobald die Lufttemperatur in dem Filter eine. gewisse Höhe erreicht 'hat, wird der Heizstrom selbsttätig unterbrochen. Während des Dauerbetriebes findet eine ständige Erwärmung der Luft durch die Kupferrohrspirale d statt, die ihre Wärme zum Teil unmittelbar, zum Tei'1 über die als Filtermasse dienende Kupferwolle an die Luft abgibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Luftfilter für Brennkraftmaschinen, insbesondere Fahrzeugmotoren, in Verbindung mit Mitteln zum Beheizen der Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß das Beheizen der Verbrennungsluft im Zuge des Filtervorganges durch Beheizen der Filtermasse erfolgt.
2, Luftfilter nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen in die Filtermasse eingebetteten elektrischen Heizwiderstand.
3. Luftfilter nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heizwiderstand ein selbsttätiger temperaturabhängiger Heizstromunterbrecher zugeordnet ist.
Luftfilter nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Filtermasse zusätzlich zu dem elektrischen Heizwiderstand ein oder mehrere von den heißen Abgasen des Motors mit Wärme gespeiste Heizkörper eingebettet sind.
5. Luftfilter nach den Ansprüchen 1 bis d, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme der Motorabgase auf den Heizkörper, z. B. eine Kupferrohrschlange, durch wärmeleitende Verbindung und gegebenenfalls durch Konvektion mittels einer in dem Wärmeleiter angeordneten Flüssigkeit übertragen wird.
6. Luftfilter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohrschlange selbst zum Teil mit Flüssigkeit gefüllt ist und mit einem aus dem Filtergehäuse abwärts sich erstreckenden Ende in die Auspuffleitung des Motors hineinragt.
7. Luftfilter nach den Ansprüchen t bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermasse aus einem Stoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. aus Kupferwolle, besteht. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 344 019, 398 030.