DK173569B1 - Trykladet forbrændingsmotor af dieseltypen med ladeluftvandudskiller - Google Patents

Description

i DK 173569 B1

Den foreliggende opfindelse angår en trykladet forbrændingsmotor af dieseltypen med mindst en kompressor, der leverer ladeluft til cylindrenes luftindløb, og mindst en luftkøler, der er placeret i ladeluftens 5 strømningsbane mellem kompressoren og cylindrenes luftindløb og afkøler ladeluften inden leveringen til cylindrene, samt mindst en vandudskiller med mindst én række af ledeplader, der opdeler hovedluftstrømmen af ladeluft i delstrømme, og hvori den enkelte ledeplade 10 på sin ene side har en aktiv ledeflade, som forløber skråt i forhold til hovedluftstrømmens strømningsretning, en første kanalformet dråbefanger med et dråbeindløb beliggende ved afslutningen af den aktive ledeflade, og en anden kanalformet dråbefanger med et 15 dråbeindløb på ledepladens anden side.

Forbrændingsmotorer af denne type kendes fra kommerciel motorbygning, hvor der i mange år har været anvendt tryksætning af ladeluften ved hjælp af en kompressor. Når der er tale om f irtaktsmotorer er 20 udtrykket ladeluft dækkende, men det skal i forbindelse med opfindelsen forstås, at ved totaktsmotorer dækker den efterfølgende anvendelse af ordet ladeluft både skylle- og ladeluft. Tryksætningen af ladeluften medfører en temperaturstigning, som nødvendiggør køling 25 af luften, inden den tilføres motorens cylindre.

Ved afkølingen kondenserer der vand ud fra luften.

Ved afgangen fra køleren indeholder luften vanddråber, der bør fjernes, inden luften føres ind i cylindrene, idet dråberne ellers ville kunne afsættes i smøreolien 30 på cylindrenes indersider med medfølgende nedsættelse eller ødelæggelse af smøringen mellem stempelringe og cylinder.

For at modvirke dette er de kendte vandudskillere udformet med mindst to rækker af ledeplader, hvis 35 aktive ledeflader tvinger luften til at ændre strøm- 2 DK 173569 B1 ningsretning, fordi luftstrømmen træffer ledefladen og bøjes til siden. Idet luften afbøjes, vil vanddråberne i luften have tendens til at fortsætte ligeud, så at luftens greb i dråberne brydes, og dråberne afsættes på 5 ledefladerne. Luftstrømmen vil så trække vandet hen til afslutningen af de aktive ledeflader, hvor vandet løber ind i de kanalformede dråbefangere.

US-A 3,912,471 beskriver en fugtudskiller med et antal parallelle ledeplader, som ændrer strømnings-10 retningen af den gennemstrømmende luft flere gange. Ledepladerne er sammensat af flere pladeafsnit, således at der ved samlingerne mellem to afsnit er dannet trug, som med mellemrum skiftevis rager ind i luftstrømmen på den ene og den anden side af ledepladen, og som tjener 15 til opsamling af vanddråber fra luften.

DE-27 26 524 beskriver en væskeudskiller med et antal ledeplader forløbende parallelt i siksak og med med udragende væskeopsamlende trug, som er anbragt med mellemrum og skiftevis rager ind i strømmen på den ene 20 og den anden side af ledepladen. Ved den nedstrøms ende af ledepladerne er der på samme sted anbragt trug, som rager ud på begge sider af hver plade.

Det har vist sig, at de kendte vandudskillere ikke er tilstrækkeligt effektive, navnlig ikke i nyere 25 motorer, hvor ladetrykket er højt, og luftmængderne store. Det har været forsøgt at placere et større antal rækker af ledeplader efter hinanden, men dette giver et ufordelagtigt stort trykfald i luften ved passagen af vandudskilleren, hvilket påvirker motorens nyttevirk-30 ningsgrad i negativ retning.

Den foreliggende opfindelse har til hensigt at anvise en trykladet forbrændingsmotor, hvor cylinder-og stempelringsslid som følge af vandafsætninger fra ladeluften er mindsket, uden at trykfaldet efter 35 luftkøleren er for stort.

3 DK 173569 B1

Med henblik herpå er motoren ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at den anden dråbefanger er beliggende i umiddelbar forlængelse af den første, og at nedstrømsenden af den første dråbefanger udgør den 5 opstrøms afgrænsning af dråbeindløbet i den anden dråbefanger.

Hver ledeplade har en aktiv lede flade, der som nævnt forløber skråt i forhold til hovedluftstrømmens strømningsretning og træffes af luftstrømmen på le-10 depladens ene side (forsiden) og tvinger luftstrømmen til at ændre retning, og en modstående ledeflade, der i naboluftstrømmen på ledepladens anden side (bagsiden) afgrænser kanalen fra nabokanalen. Hvis der ses på en enkelt af delluftstrømmene, strømmer den ind mellem to 15 ledeplader, der forløber indbyrdes parallelt. Når luftstrømmen rammer en aktiv ledeflade på den ene ledeplade, befinder den sig ud for den modstående ledeflade på den anden ledeplade. Selv om luftstrømmen ikke rammer direkte ind i denne del af den modstående 20 ledeflade, der ligger i skygge for den indstrømmende luft, kan der alligevel sætte sig vand på fladen.

Placeringen af den første og den anden dråbefanger umiddelbart i forlængelse af hinanden således, at nedstrømsenden af den første dråbefanger udgør den 25 opstrøms afgrænsning af dråbeindløbet i den anden dråbefanger, giver den fordel, at den anden dråbefanger giver en minimal strømningsmodstand, fordi den ligger helt skjult bag den første dråbefanger. Det foretrækkes desuden, at den første dråbefanger ligger før, dvs.

30 opstrøms for den anden, idet dråber frigivet ved dråbeindløbet til den første dråbefanger ellers ikke kan fanges af den anden dråbefanger i samme række. Det er alternativt muligt at placere de to dråbefangere med en mindre indbyrdes adskillelse, men dette giver lokale 35 ændringer i kanalens tværsnitsareal, hvilket kan 4 DK 173569 B1 fremkalde uønsket turbulens i luftstrømningen.

Vand afsat på begge sider af ledepladen bortdrænes umiddelbart ved placeringer efter hinanden, hvilket har vist sig at give en overraskende stor forbedring af 5 virkningsgraden af rækken af ledeplader. Med virkningsgrad forstås her andelen af fjernet vand, dvs. en virkningsgrad på 20% betyder fjernelse og bortdræning af 20% af mængden af kondenseret vand i den tilstrømmende luft. Virkningsgraden afhænger af luftens gennem-10 strømningshastighed, dvs. af motorbelastningen, idet virkningsgraden falder med stigende motorbelastning.

For samme driftsbetingelser har det vist sig, at en række af ledeplader af traditionel udformning har en virkningsgrad på under 25%, mens en række af ledeplader 15 med udformningen ifølge opfindelsen har en virkningsgrad på 40-50%. Denne markante forbedring er opnået uden nævneværdig forøgelse af' trykfaldet over vandudskilleren.

Det kan ikke forklares præcist, hvorfor forbedrin-20 gen opnås, men det kan skyldes, at luften ikke følger et pænt laminart forløb, men hvirvler rundt, så vanddråberne afsættes på begge kanalsider. Det er også muligt, at vanddråber river sig løs fra ledepladen ved afslutningen af den aktive ledeflade og flyver over og 25 sætter sig på den modstående ledeflade på kanalens modsatte side, hvor vandet så fanges af den anden dråbefanger. Det er muligvis væsentligt for den opnåede virkning, at delluftstrømmen, inden den når hen til den anden dråbefangers dråbeindløb, ikke udsættes for 30 væsentlig større retningsændring end ved træfningen af den aktive ledeflade, idet retningsændringerne antages at føre til hvirveldannelser, der kan rive vanddråber af ledepladerne, så de føres videre med luften.

Den anden dråbefangers evne til at bortlede vand 35 kan forbedres derved, at nedstrømsenden af den første 5 DK 173569 B1 dråbefanger er afrundet. Den afrundede nedstrømsende får vand på ledefladen til at løbe ind gennem dråbeindløbet, inden vandet slipper kontakten med ledefladen.

Som et alternativ til denne udformning kunne den 5 nedstrøms afgrænsning af dråbeindløbet rage et stykke ud i luftstrømmen, så dråber, der slipper den opstrøms afgrænsning, træffer indersiden af den nedstrøms afgrænsning og løber ind i dråbefangeren. Det foretrækkes, at den anden kanalformede dråbefanger, og 10 fortrinsvis også den første dråbefanger, har aflang facon med et indre hulrum, som fra dråbeindløbet strækker sig i ladeluftens strømningsretning over en længde, der er mindst dobbelt så stor som hulrummets bredde. I forhold til den alternative udformning, hvor 15 længden og bredden af hulrummet er tilnærmelsesvis ens, opnår dråbefangeren med den aflange facon en større evne til at tilbageholde vandet, indtil det bortledes gennem et afløb ved dråbefangerens bund. Nær dråbeindløbet vil der ofte være en lufthvirvel inde i hul-20 rummet. I hulrummet har vandet tendens til at befinde sig nær hulrummets bund længst væk fra indløbet, og hulrummets aflange facon flytter vandet væk fra lufthvirvlen, så vandet har vanskeligere ved at blive slynget ud gennem dråbeindløbet. Med den aflange facon 25 opnår dråbefangeren endvidere et passende stort volumen, hvilket modvirker overløb ud gennem dråbe indløbet, idet dråbefangeren har vanskeligere ved at løbe fuld.

I en udførelsesform ligger dråbeindløbet til den anden dråbefanger mindst én kanalbredde, fortrinsvis 30 fra 1,5 til fire kanalbredder, nedstrøms for dråbeindløbet til den første dråbefanger i samme række af ledeplader. Denne afstand mellem de to dråbeindløb giver for det første plads til at give dråbefangerne et passende stort indre volumen uden at begrænse kanal-35 tværsnittet for meget, og for det andet vil luften 6 DK 173569 B1 efter at have passeret dråbeindløbet til den første dråbefanger have en vis strømningsafstand til at afsætte dråber på den modstående kanalside.

Der kan opnås en fremstillingsmæssig forenkling i 5 udformningen af vandudskilleren ved, at den første og den anden dråbefanger er beliggende ved et kanalafsnit, der forløber i det væsentlige parallelt med hovedluftstrømmens strømningsretning, idet vinkelbukningen af ledepladerne så er den samme ved begge ender af den 10 aktive ledeflade. Samtidig opnår delluftstrømmene et godt strømningsforløb med minimal strømningsmodstand i forhold til den dråbefjernende virkning, hvilket blandt andet ses af, at luftdelstrømmene efter at have passeret de nedstrøms dråbefangere i vandudskilleren har 15 samme strømningsretning som hovedluftstrømmen på indstrømningssiden, så at en retningskorrektion er unødvendig. Hvis andre forhold taler for det, såsom hvis hovedluftstrømmen skal ændre retning efter vandudskilleren, kan det være bedst at lade dråbefangerne 20 være beliggende ved et kanalafsnit, der forløber skråt i den ønskede retning.

Det foretrækkes, at ledepladerne i den første række nærmest luftkøleren opstrøms for deres aktive ledeflader har indløbspartier, der indbyrdes parallelt 25 forløber retliniet i luftens indstrømningsretning over en længde, der er mindst dobbelt så lang som afstanden mellem naboledeplader i rækken. Indløbspartierne sørger for opdelingen af hovedstrømmen og frembringer i kraft af deres længde en vis udretning af delstrømmene til et 30 mere laminart forløb. Denne begrænsning af turbulente strømninger fremmer udskillelsen af suspenderede vanddråber fra luf tdelstrømmen, når denne træffer den aktive ledeflade.

Den samlede virkningsgrad af vandudskilleren kan 35 forbedres ved, at der er mindst to, og fortrinsvis tre, 7 DK 173569 B1 rækker af ledeplader i vandudskilleren, og at ledepladerne i den efterfølgende række hænger sammen med ledepladerne i den foregående række. Som nævnt overfor kan den første række af ledeplader i vandudskilleren 5 have en virkningsgrad på 40-50%, og dette er ved driftsbetingelser med store gennemstrømmende luftmængder. Ved de samme driftsbetingelser kan der opnås en yderligere forbedring på 20-30% med den anden række af ledeplader og en forbedring af virkningsgraden på 10 mindst 5-10% med en tredie række af ledeplader. Da tryktabet i ladeluften forårsaget af strømningsmodstanden forøges nogenlunde ens med hver efterfølgende række, er det ikke umiddelbart fordelagtigt at anvende mere end tre rækker af ledeplader. Ved at lade ledepla-15 derne i rækkerne hænge sammen opnås en forbedring af virkningsgraden, antagelig på mindst 10%, fordi der undgås turbulens i delstrømmen på grund af hvirvelafløsning ved strømningen forbi en fri ende i en række.

De turbulente strømninger slår de større dråber op i 20 mindre dråber, som er vanskeligere at fange på ledepladerne, og de kan desuden rive vanddråber bort fra ledepladerne.

Som nævnt ovenfor er det ønskeligt, at vandudskilleren ikke bevirker for stort et trykfald i ladeluften.

25 I en foretrukken udførelsesform er trykfaldet minimeret og virkningsgraden af vandudskilleren forbedret ved, at ledepladerne forløber ned til en bundplade, der er ubrudt i områderne mellem ledepladerne, og er gennembrudt af drænhuller inden i de kanalformede dråbefan-30 gere, og at der under bundpladen er et opsamlingskammer med indre inddelingsvægge. Da der kun er mulighed for udstrømning af vand og eventuelt luft til opsamlings-kammeret fra det indre af dråbefangerne, er lufttabet ved udtrykningen af vandet forholdsvis begrænset.

35 Lufttabet er yderligere minimeret ved, at opsamlings- 8 DK 173569 B1 kammeret er opdelt af inddelingsvægge, der mindsker risikoen for, at luft fra en knap så vandfyldt dråbefanger blæser ned i opsamlingskammeret og forstyrrer afløbsfunktionen. Det foretrækkes, at inddelingsvæggene 5 ligger mellem rækkerne af ledeplader, dvs. nede i opsamlingskammeret ved overgangen mellem rækkerne.

Dermed begrænses strømningsforholdene ved en række i at influere på forholdene ved de andre rækker.

I en foretrukken videreudvikling har inddelings-10 væggene gennemgangshuller nær bunden af opsamlings-kammeret, og opsamlingskammeret har mindst et afløb under den sidste række af ledeplader i vandudskilleren, men ingen afløb under den eller de foranliggende rækker. Ved kun at placere et afløb ud for den sidste 15 række af ledeplader tvinges vandet fra dråbefangerne i de øvrige rækker til at løbe forbi inddelingsvæggene, og da dette kun kan ske gennem gennemgangshullerne nær bunden af opsamlingskammeret, hvor der kun er vand, er luften stort set hindret i at blæse ned gennem op-20 samlingskammeret ved den første række og op i dråbefangerne i den sidste række af ledeplader, hvilket ville kortslutte vandudskilleren og rive vand op og ud på afgangssiden.

Der kan opnås en yderligere begrænsning af 25 tryktabet ved vandudskilleren ved, at afløbet er ført tryktæt gennem det ydre hus, hvori vandudskilleren er monteret. Dette hindrer luften i at blæse ud til motorrummet gennem en ringformet spalte omkring afløbet. Det har tidligere været sædvanligt at have en 30 sådan spalte for at udblæse vand, som havde samlet sig i hovedledningen mellem luftkøleren og vandudskilleren, men dette giver for stort et tryktab i ladeluften.

Vandudskilleren og køleren kan være beliggende umiddelbart efter hinanden mellem en turboladers 35 kompressor og en skylleluftreceiver i en totakts 9 DK 173569 B1 krydshovedmotor. En totakts krydshovedmotor har typisk meget stor effekt og et tilsvarende stort luftforbrug, og det er derfor særligt fordelagtigt at anvende opfindelsen på en sådan motor. Anvendelsen kan ske på 5 den traditionelle måde, hvor hovedluftstrømmen efter afgangen fra køleren strømmer gennem en 90° kanal-bukning, hvorefter den løber gennem vandudskilleren. I kanalbukningen afsættes en stor del af dråberne på kanalvæggen. Dette arrangement er dog pladskrævende og 10 kan også lægge uhensigtsmæssige begrænsninger på udformningen af luftkøleren. Det foretrækkes derfor, at vandudskilleren ligger umiddelbart efter luftkøleren.

I en udførelsesform ligger opstrømsenderne af ledepladerne i vandudskilleren i en afstand fra 10 mm 15 til 100 mm fra luftkøleren. Denne placering af vandudskilleren meget tæt på luftkøleren giver den fordel, at de vanddråber, der rives løs fra luftkøleren, ikke når at blive accellereret op til samme strømningshastighed som luften, inden de befinder sig i vand-20 udskilleren. Når dråberne har stor hastighed er der stor risiko for, at de ved træfning af en ledeplade splintres og springer tilbage i luften som små vanddråber, der er vanskeligere at fjerne. Der er derfor en betydelig fordel ved at placere vandudskilleren med en 25 adskillelse på mindre end 100 mm fra luftkøleren. I drift er luftkøleren og vandudskilleren udsat for vibrationer, frembragt af luftpulsationer og motorvibrationer. Da både køler og vandudskiller indeholder relativt tynde plader er den ovennævnte afstand på 10 30 mm en nedre grænse for, hvor tæt de to elementer kan ligge på hinanden, idet afstanden skal give plads til vibrationerne. En minimumsafstand på 30 mm vil ofte være praktisk for at give plads til eventuelle unøjagtigheder i monteringen. Det foretrækkes, at afstanden 35 mellem luftkøleren og vandudskilleren ligger i inter- 10 DK 173569 B1 vallet fra 40 til 60 mm, der er et passende kompromis mellem ønsket om på den ene side at undgå skader på de tynde plader i drift og på den anden side at fange dråberne, mens deres hastighed er lille.

5 Hvis den nedstrøms afgrænsning af dråbeindløbet rager for langt ud i luftens delstrømmen mellem nabole-depladerne, påvirkes den gennemstrømmende luft af for stor strømningsmodstand, og der kan desuden opsættes en for kraftig lufthvirvel inden i den anden dråbefanger, 10 fordi for meget af luften ledes ind i dråbefangeren.

Det foretrækkes derfor, at den nedstrøms afgrænsning af dråbeindløbet rager 1-2 mm ind forbi et plan, der forløber i overfladen af kanalvæggen opstrøms for dråbeindløbet. Dette giver passende god fangning af 15 dråber og samtidig begrænsning af både strømningsmodstand i delstrømmen og luftindtag i dråbefangeren.

Som luftkøler kan anvendes en rørfinnekøler, der eventuelt kan være sektionsopdelt, men det er også muligt at foretage kølingen ved at sprøjte vand direkte 20 ind i luften i flere trin, hvilket er nærmere beskrevet i ansøgerens EP patent nr. 0 701 655. I en sådan køler er det vigtigt at foretage en effektiv vandudskillelse mellem de enkelte trin, og det foretrækkes derfor, at vandudskilleren indgår i luftkøleren i det mindste 25 mellem to af dennes køletrin. Der kan så være flere vandudskillere i forbindelse med luftkøleren.

Eksempler på udførelsesformer for opfindelsen beskrives herefter nærmere med henvisning til den meget skematiske tegning, hvorpå 30 fig. l viser en principskitse over luftstrømme gennem en turboladet dieselmotor ifølge opfindelsen, hvor ladeluften passerer en vandudskiller, fig. 2 i større skala et vandret snit gennem tre naboledeplader i en række i vandudskilleren i fig. 1, 35 fig. 3 et ovenfra set snit gennem det ydre hus for 11 DK 173569 B1 en luftkøler og vandudskiller i en anden udførelsesform for opfindelsen, fig. 4 et snit efter linien IV-IV i fig. 3 i det ydre hus, idet detaljerne i luftkøler og vandudskiller 5 dog er udeladt, fig. 5 og 6 i større skala vandudskilleren i fig.

3 set henholdsvis forfra og fra siden, fig. 7 i større skala et vandret snit gennem vandudskilleren i fig. 5, 10 fig. 8 i større skala et udsnit af et vandafløbs gennemføring gennem det ydre hus, og fig. 9 et diagram visende virkningsgrader for vandudski1leren.

I fig. 1 ses den øverste del af en totakts, 15 længdeskyllet krydshovedmotor 1 af dieseltypen, der kan være en hovedmotor i et skib eller en stationær elkraft-producerende motor og kan have en nominel effekt på 2000 kW for de små motorer og op til 80.000 kW for de største motorer. Motoren kan også være en firtakts-20 motor, der kan have en effekt på ned til 500 kW.

Motoren 1 er trykladet, hvilket kan ske ved hjælp af en mekanisk eller elektrisk drevet kompressor. I den viste udformning er kompressoren del af en turbolader 4, hvis turbine drives af udstødsgasserne, der som vist 25 med pile løber ud af en cylinder 2 gennem udstødsventilen og ud i en udstødsreceiver 3, hvorfra udstødsgasserne forlader motoren via turboladeren. Turboladerens ikke viste kompressor suger ladeluft ind i motoren som markeret ved pilene. Den tryksatte, varme 30 ladeluft strømmer nedefter og drejer rundt, som vist ved pilen 5, til vandret strømningsretning ind i en luftkøler 6, hvori luften afkøles, og samtidig kondenserer der vand ud i luften. Hvis køleren er en rørfin-nekøler, vil en større andel af dette vand afsættes på 3 5 de pladeformede finner og løbe hen til kølerens af- 12 DK 173569 B1 gangsende, hvor vandet føres tilbage til luften i form af større dråber, der af luftsvingningerne og vibrationerne samt den strømmende ladeluft rives løs fra finnerne. En vandudskiller 7 (Water Mist Catcher) er 5 placeret umiddelbart efter luftkøleren. Ladeluften strømmer gennem vandudskilleren og fortsætter ind i en skylleluftreceiver 8, der er forbundet med luftkamre omkring cylindrenes nedre ender. Når stemplet befinder sig nær bunddødpunktet står skylleluftporte 9 åbne, så 10 ladeluften strømmer fra luftkammeret ind i cylinderen.

I denne motortype udgøres cylindrenes luftindløb dermed af skylleluftportene. Hvis motoren i stedet er en firtakt smotor, udgøres luftindløbet af indsugningsventilerne .

15 Vandudskilleren 7 indeholder mindst en tværgående række af ledeplader 10, der forløber fra top til bund i vandudskilleren, eventuelt afbrudt af afstivende vandrette mellembunde. Et udsnit med tre ledeplader fra en vandudskiller med en enkelt række ledeplader ses i 20 fig. 2. Hovedluftstrømmens strømningsretning er vist med pilen A. Vandudskillerens hus har en forkant 11, og hver ledeplade 10 har et indløbsparti 12, der rager opstrøms ud over forkanten. Det er naturligvis muligt at lave vandudskilleren uden disse indløbspartier, hvis 25 der ikke er brug for deres bidrag til den samlede virkningsgrad.

Luftdelstrømmen A', som strømmer ind mellem to naboledeplader, træffer en aktiv ledeflade 14, der forløber skråt i forhold til retningen A i en vinkel på 30 omtrent 45°. Ved den anden ende af ledefladen 14 drejer ledepladerne en tilsvarende vinkel tilbage igen, så luftdelstrømmen forlader ledepladerne i en strømningsretning, der er stort set parallel med retningen A på tilgangssiden. Den aktive ledeflade 14 kan forløbe i 35 andre skråvinkler end 45°, såsom en vinkel i inter- 13 DK 173569 B1 vallet 30-60°, men førstnævnte vinkel foretrækkes, fordi den giver en passende stor dråbefjernende virkning med passende lille strømningsmodstand.

En første dråbefanger 15 er kanalformet i vand-5 udskillerens højderetning og har et dråbeindløb 16 ved afslutningen af den aktive ledeflade i det område, hvor ledepladen drejer tilbage til sit oprindelige forløb.

En anden dråbefanger 17, der ligeledes er kanalformet i vandudskillerens højderetning, ligger i umiddelbar 10 forlængelse af dråbefangeren 15 og har et dråbeindløb 18, der er åbent ud til nabokanalen på ledepladens anden side, der kan kaldes bagsiden, mens den modstående side med den aktive ledeflade 14 kan kaldes forsiden.

15 Den første dråbefangers indre hulrum er aflangt i retningen A og har i det viste eksempel en længde svarende til omtrent fire gange bredden. Nedstrømsenden 19 af den første dråbefanger er afrundet. Den anden dråbefanger har i det væsentlige samme udformning som 20 den første, når der ses bort fra dråbeindløbet. Hvis det ønskes kan dråbeindløbenes frie pladekant bukkes indad i det indre hulrum for derved at hindre overløb, men det foretrækkes i stedet at give dråbefangerne tilstrækkeligt Btort indre volumen ved forøgelse af 25 deres længder, der ikke i nævneværdigt omfang påvirker strømningsmodstanden ved luftens passage af ledepladerne .

Ledepladerne er typisk tyndplader af rustfrit stål, som er bukket i den ønskede facon og efter behov 30 samlet ved hjælp af svejsning, såsom punktsvejsning, slaglodning eller en lignende stabil samlemetode. En anden mulighed er at ekstrudere ledepladerne i den ønskede facon i en aluminiumlegering.

I den efterfølgende beskrivelse anvendes for 35 enkelheds skyld samme henvisningstal for detaljer af 14 DK 173569 B1 samme art som ovenfor.

I en anden udførelsesform for motoren, vist i fig.

3 og 4, er arrangementet af elementerne ved luftkøleren lidt anderledes end i fig. 1. Luf tkøleren 6 og vand-5 udskilleren 7 ligger i samme højde som skylleluftreceiveren, hvilket ses i fig. 4, og vandudskilleren har tre rækker af ledeplader, og ikke kun en række som i fig. 1.

Ladeluften fra kompressoren strømmer ned i kanal-10 bøjningen 20, drejer hen mod og strømmer ind i luftkøleren 6, og umiddelbart efter at have forladt luft-kølerens nedstrømsende 21 strømmer ladeluften ind mellem indløbspartierne 12 i vandudskilleren. Vandudskilleren er ved flangepartier 22 boltet fast til en 15 skillevæg 23, der har et gennemgangshul 24 med samme størrelse som gennemstrømningsarealet i vandudskilleren. Dette sikrer, at ladeluften kun kan passere vandudskilleren ved at strømme ind mellem ledepladerne 10. Efter vandudskilleren drejer luftstrømmen hen mod 20 skylleluftreceiveren 8 og passerer en række åbninger 25 ind til denne. Skylleluftreceiveren kan endvidere forsynes med ladeluft fra elektrisk drevne hjælpeblæsere (ikke vist i fig. 3 og 4), der er monteret ud for åbninger 26 ved enden af receiveren.

25 Vandudskilleren er vist mere detaljeret i fig. 5- 9. Der er tre rækker af ledeplader 30, 31 og 32, hvor rækkerne 31 og 32 starter ved den nedstrøms afslutning af den anden dråbefanger 17 i den foregående række. Ledepladerne i rækkerne er sammenhængende for at opnå 3 0 den bedste virkningsgrad. Dette er sket med en af de ovennævnte samlemetoder. De aktive ledeflader er skrå skiftevis til den ene og den anden side, så spildpladsen inden i vandudskillerens hus er mindst mulig.

Dråbefangerne afsluttes nedadtil af en bundplade 35 33, der er ubrudt i områderne mellem ledeplademe, så DK 173569 B1 15 ladeluft ikke blæser nedenud gennem kanalerne, men er gennembrudt af et eller flere drænhuller 34 inden i hver dråbefanger, så vand kan løbe ned i et opsamlingskammer 35 under bundpladen. Mellem hver række af 5 ledeplader, nærmere bestemt mellem det sidste drænhul i den ene række og det første drænhul 34 i den næste række har opsamlingskammeret inddelingsvægge 36 med gennemgangshuller 37 nær opsamlingskammerets bund. Et antal afløb 38 er monteret i bunden af opsamlings-10 kammeret under den sidste række af ledeplader. Afløbet er opbygget af to flangestykker 39, 40 med pakninger, der spændes sammen til tryktæt anlæg omkring et hul i en bundplade 41 i det ydre hus. En ikke vist ledning er tilsluttet afløbet og forbinder dette med en dræntank.

15 Når der er flere afløb, kan opsamlingskammeret 35 være opdelt mellem naboafløb af en inddelingsvæg 42, der forløber stort set vinkelret på væggene 36.

I fig. 9 ses et diagram over virkningsgraden af en vandudskiller af omtalte art med tre rækker af sammen-20 hængende ledeplader. Der er 48 ledeplader, der dækker et tilstrømningsareal med en højde på 1200 mm og en bredde på 930 mm. Virkningsgraden er vist som funktion af den fjernede vandmængde udtrykt i liter per time. Virkningsgraden er på omkring 99% ved 240 1/h og ses at 25 holde sig meget høj over et stort driftsinterval. Ved 500 1/h er virkningsgraden omkring 94%.

Der kan fortages forskellige modifikationer af de ovennævnte udførelsesformer. Navnlig når ledepladene er fremstillet ved bukning af tyndplade, kan de have et 3 0 mere kantet forløb end vist i fig. 2. Det er også muligt at lade nedstrømskanten af dråbeindløbet 18, dvs. enden af den frie sidevæg i den anden dråbe fanger, rage et lille stykke ind i den tilstrømmende luft, så dråbeindløbet 18 også fjerner dråber, der ikke er 35 trukket ind i indløbet ved dettes opstrømsende. Kanal- 16 DK 173569 B1 afsnittet ud for den første og anden dråbefanger behøver ikke at forløbe parallelt med retningen A, men kan være rettet i en vinkel i forhold hertil. Dette kan især være aktuelt ved den sidste række af ledeplader, 5 hvis luften umiddelbart efter vandudskilleren skal udføre en drejning. Denne drejning kan så indledes ved hjælp af en passende vinkelstilling af kanalafsnittet.

Claims (13)

1. Trykladet forbrændingsmotor (1) af dieseltypen med mindst en kompressor, der leverer ladeluft til cylindrenes luftindløb, og mindst en luftkøler (6), der 5 er placeret i ladeluftens strømningsbane mellem kompressoren og cylindrenes luftindløb og afkøler ladeluften inden leveringen til cylindrene, samt mindst en vandudskiller (7) med mindst én række af ledeplader (30, 31, 32), der opdeler hovedluftstrømmen af ladeluft 10 i delstrømme, og hvori den enkelte ledeplade på sin ene side har en aktiv ledeflade (14), som forløber skråt i forhold til hovedluftstrømmens strømningsretning (A) , en første kanalformet dråbefanger (15) med et dråbeindløb (16) beliggende ved afslutningen af den aktive 15 ledeflade, og en anden kanalformet dråbefanger (17) med et dråbeindløb (18) på ledepladens anden side, kendetegnet ved, at den anden dråbefanger (17) er beliggende i umiddelbar forlængelse af den første, og at nedstrømsenden af den første dråbefanger (15) udgør 20 den opstrøms afgrænsning af dråbeindløbet (18) i den anden dråbefanger (17).

2. Trykladet forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at nedstrømsenden (19) af den første dråbefanger (15) er afrundet.

3. Trykladet forbrændingsmotor ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den anden kanalformede dråbefanger (17), og fortrinsvis også den første dråbefanger (15), har aflang facon med et indre hulrum, som fra dråbeindløbet strækker sig i ladeluf-30 tens strømningsretning over en længde, der er mindst dobbelt så stor som hulrummets bredde.

4. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at dråbeindløbet (18) til den anden dråbefanger (17) ligger mindst 35 én kanalbredde, fortrinsvis fra 1,5 til fire kanal- DK 173569 B1 bredder, nedstrøms for dråbeindløbet (16) til den første dråbefanger i samme række af ledeplader.

5. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet ved, at den første 5 og den anden dråbefanger (15, 17) er beliggende ved et kanalafsnit, der forløber i det væsentlige parallelt med hovedluftstrømmens strømningsretning (A).

6. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af kravene 1-5, kendetegnet ved, at ledeplader- 10 ne (10) i den første række (30) nærmest luftkøleren opstrøms for deres aktive ledeflader (14) har ind løbspartier (12) , der indbyrdes parallelt forløber retliniet i luftens indstrømningsretning over en længde, der er mindst dobbelt så lang som afstanden 15 mellem naboledepiader i rækken.

7. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af kravene 1-6, kende t egne t ved, at ledepladerne forløber ned til en bundplade (33), der er ubrudt i områderne mellem ledepladerne (10), og er gennembrudt 20 af drænhuller (34) inden i de kanalformede dråbefangere, og at der under bundpladen er et opsamlingskammer med indre inddelingsvægge (36) , fortrinsvis mellem rækkerne af ledeplader.

8. Trykladet forbrændingsmotor ifølge krav 7, 25 kendetegnet ved, at inddelingsvæggene (36) har gennemgangshuller (37) nær bunden af opsamlingskammeret, og at opsamlingskammeret har mindst et afløb (38) under den sidste række af ledeplader i vandudskilleren, men ingen afløb under den eller de foranliggende 30 rækker.

9. Trykladet forbrændingsmotor ifølge krav 8, kendetegnet ved, at afløbet (38) er ført tryktæt gennem det ydre hus, hvori vandudskilleren er monteret.

10. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af DK 173569 B1 kravene 1-9, kendetegnet ved, at vandudskilleren (7) og køleren (6) er beliggende umiddelbart efter hinanden mellem en turboladers kompressor og en skylleluftreceiver (8) i en totakts krydshovedmotor.

11. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at op strømsenderne af ledepladerne (10) i vandudskilleren ligger i en afstand fra 10 mm til 100 mm, fortrinsvis fra 40 til 60 mm, fra luftkøleren (6).

12. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at den nedstrøms afgrænsning af dråbeindløbet (16, 18) rager 1-2 mm ind forbi et plan, der forløber i overfladen af kanalvæggen opstrøms for dråbeindløbet.

13. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af de .foregående krav, kendetegnet ved, at vandudskilleren indgår i luftkøleren i det mindste mellem to af dennes køletrin.