DK173569B1 - Diesel-type pressurized internal combustion engine with discharge air separator - Google Patents

Diesel-type pressurized internal combustion engine with discharge air separator Download PDF

Info

Publication number
DK173569B1
DK173569B1 DK199800196A DK19698A DK173569B1 DK 173569 B1 DK173569 B1 DK 173569B1 DK 199800196 A DK199800196 A DK 199800196A DK 19698 A DK19698 A DK 19698A DK 173569 B1 DK173569 B1 DK 173569B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
air
baffles
combustion engine
internal combustion
engine according
Prior art date
Application number
DK199800196A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK19698A (en
Inventor
Niels Gregersen
Leif Sig Jensen
Claus Nexo Nielsen
Original Assignee
Man B & W Diesel As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Man B & W Diesel As filed Critical Man B & W Diesel As
Priority to DK199800196A priority Critical patent/DK173569B1/en
Priority to JP03311899A priority patent/JP3766558B2/en
Priority to KR10-1999-0004550A priority patent/KR100495535B1/en
Publication of DK19698A publication Critical patent/DK19698A/en
Application granted granted Critical
Publication of DK173569B1 publication Critical patent/DK173569B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0468Water separation or drainage means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

i DK 173569 B1in 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.The present invention relates to a diesel-type pressurized internal combustion engine having at least one compressor supplying charging air to the air inlets of the cylinders, and at least one air cooler located in the flow path of the charging air between the compressor and the cylinders air inlet and cooling the charging air prior to delivery to the cylinders. with at least one row of baffles dividing the main air stream of charge air into partial streams, wherein the individual baffle 10, on its one side, has an active baffle extending obliquely to the flow direction of the main air stream, a first channel-shaped dropper with a droplet inlet located at the end of the the active guide surface, and another channel-shaped dropper with a droplet inlet on the other side of the guide plate.

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.Combustion engines of this type are known from commercial engine building, where for many years the pressure air of the charging air has been used by means of a compressor. In the case of enterprise engines, the term charge air is all-encompassing, but it is to be understood in connection with the invention that in two-stroke engines, the subsequent use of the word charge air covers both flushing and charging air. The pressure setting of the charge air causes a rise in temperature which necessitates cooling of the air before it is supplied to the cylinders of the engine.

Ved afkølingen kondenserer der vand ud fra luften.Upon cooling, water condenses from the air.

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.Upon departure from the cooler, the air contains water droplets that should be removed before introducing air into the cylinders, otherwise the droplets could be deposited in the lubricating oil 30 on the inside of the cylinders, with consequent reduction or damage to the lubrication between piston rings and 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.To counteract this, the known water separators are designed with at least two rows of baffles whose 35 active baffles force the air to change flow direction because the air flow hits the baffle and bends to the side. As the air deflects, the water droplets in the air will tend to continue straight out so that the grip of the air in the droplets is broken and the droplets are deposited on the 5 guide surfaces. The air flow will then draw the water to the end of the active baffles where the water enters the duct droplets.

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.US-A-3,912,471 discloses a moisture separator having a plurality of parallel baffles which change the flow direction of the flowing air several times. The baffles are composed of several plate sections so that troughs are formed at the joints between two sections which alternately project into the air flow on one and the other side of the baffle and serve to collect water droplets from the air.

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.DE-27 26 524 discloses a liquid separator having a plurality of baffles extending parallel to the zigzag and with projecting liquid collecting troughs spaced apart and alternately projecting into the flow on one 20 and the other side of the baffle. At the downstream end of the baffles, troughs are located at the same location which protrude on both sides of each baffle.

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.It has been found that the known water separators are not sufficiently efficient, especially not in newer 25 engines where the charge pressure is high and the air volumes are large. Attempts have been made to place a large number of rows of baffles one after the other, but this results in a disadvantageously large pressure drop in the air at the passage of the water separator, which adversely affects the efficiency of the engine.

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.The present invention aims to provide a pressurized internal combustion engine in which cylinder and piston ring wear due to water deposits from the charge air is reduced, without the pressure drop after the air cooler being excessive.

3 DK 173569 B13 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.To this end, the engine according to the invention is characterized in that the second dropper is located immediately adjacent to the first, and that the downstream end of the first dropper constitutes the upstream boundary of the droplet inlet in the second dropper.

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.Each baffle has an active baffle which, as mentioned, extends obliquely to the flow direction of the main air stream and is taken by the airflow on one side (front side) of the baffle and forces the airflow to change direction, and an opposing baffle which in the adjacent airflow of the baffle plate the other side (back side) delineates the channel from the neighboring channel. If one of the partial air streams is viewed, it flows in between two 15 baffles running parallel to one another. When the airflow strikes an active guide surface on one guide plate, it is located opposite the opposite guide surface on the other guide plate. Although the air flow does not strike directly into this portion of the opposing 20 guide surface, which is shadowed by the inflowing air, water can still settle on the surface.

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.The location of the first and second dropper immediately adjacent one another such that the downstream end of the first dropper constitutes the upstream boundary of the droplet inlet of the second dropper provides the advantage that the second dropper provides a minimal flow resistance. hidden behind the first dropper. It is further preferred that the first drip catcher is located, i.

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.30, upstream of the second droplet, droplets released at the droplet inlet of the first droplet cannot otherwise be trapped by the second droplet in the same row. Alternatively, it is possible to place the two droplet catchers with a smaller separation, but this gives local changes in the cross-sectional area of the duct, which can cause undesirable turbulence in the air flow.

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.Water deposited on both sides of the baffle is immediately drained at consecutive locations, which has been found to provide a surprisingly large improvement in the efficiency of the baffle row. By efficiency here is meant the proportion of removed water, ie. a 20% efficiency means removal and drainage of 20% of the amount of condensed water in the inflowing air. The efficiency depends on the air flow rate, ie. of motor load as efficiency decreases with increasing motor load.

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.For the same operating conditions, it has been found that a series of baffles of traditional design have an efficiency of less than 25%, while a number of baffles 15 of the design according to the invention have an efficiency of 40-50%. This marked improvement has been achieved without a significant increase in the pressure drop across the water separator.

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.It is not possible to explain exactly why the improvement is achieved, but it may be because the air does not follow a neat laminar course, but swirls so that the water drops are deposited on both channel sides. It is also possible for water droplets to detach from the baffle at the end of the active baffle and fly over and settle on the opposite baffle on the opposite side of the channel where the water is then trapped by the second dropper. It is possibly significant for the effect obtained that the partial air flow, before reaching the droplet inlet of the second droplet, is not subjected to substantially greater directional change than in the action of the active guide surface, since the directional changes are assumed to result in vertebrates which can tear water droplets off. the baffles so that they are carried on with the air.

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.The ability of the second drip catcher to drain water 35 can be enhanced by rounding the downstream end of the first drip catcher. The rounded downstream end causes water on the guide surface to flow through the drop inlet before the water releases contact with the guide surface.

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.As an alternative to this design, the 5 downstream boundary of the droplet inlet could protrude a bit into the airflow, so droplets that release that upstream boundary enter the inside of that downstream boundary and run into the droplet trap. It is preferred that the second channel-shaped dropper, and preferably also the first dropper, have an elongated shape with an inner cavity which extends from the droplet inlet in the direction of flow of the charge air over a length at least twice the width of the cavity. Compared to the alternative configuration, where the length and width of the cavity are approximately equal, the elongated drip catcher achieves a greater ability to retain the water until discharged through a drain at the bottom of the drip catcher. Near the drop inlet, there will often be an air whirl inside the cavity. In the cavity, the water tends to be near the bottom of the cavity farthest from the inlet, and the elongated shape of the cavity moves the water away from the air vortex, making the water more difficult to be ejected through the drop inlet. Furthermore, with the elongated shape 25, the drip catcher achieves a suitably large volume, which prevents overflow out through the drip inlet, the drip catcher having more difficulty in running full.

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.In one embodiment, the droplet inlet of the second dropper is at least one channel width, preferably 30 from 1.5 to four channel widths, downstream of the droplet inlet of the first dropper in the same row of baffles. This distance between the two droplet inlets firstly provides space for giving the droplets a sufficiently large internal volume without restricting the duct cross section too much, and secondly, after passing the droplet inlet to the first droplet, the air will have a certain flow distance to deposit droplets on the opposing channel side.

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.A manufacturing simplification can be achieved in the design of the water separator in that the first and second dropper catches are located at a duct section extending substantially parallel to the flow direction of the main air flow, the angular bending of the baffles being then the same at both ends of the water separator. active control interface. At the same time, the partial air streams achieve a good flow rate with minimal flow resistance relative to the droplet effect, which is seen, inter alia, that after passing the downstream droplets in the water separator, the flow direction has the same flow direction as the main air flow on the inflow side, so that a directional change is required. If other conditions indicate this, such as if the main air flow is to change direction after the water separator, it may be best to leave the dropper catches 20 located at a duct section extending obliquely in the desired direction.

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.It is preferred that the baffles in the first row closest to the air cooler upstream of their active baffles have inlet portions extending parallel to one another in the direction of air flow over a length at least twice the distance between neighboring baffles in the row. The inlet portions provide for the division of the main stream and, by virtue of their length, produce a certain alignment of the sub flows for a more laminar flow. This limitation of turbulent flows promotes the separation of suspended water droplets from the air stream as it hits the active guide surface.

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.The overall efficiency of the water separator can be improved by having at least two, and preferably three, rows of baffles in the water separator and the baffles in the subsequent row being related to the baffles in the previous row. As mentioned above, the first row of baffles in the water separator 5 can have an efficiency of 40-50%, and this is under operating conditions with large flow rates of air. Under the same operating conditions, a further improvement of 20-30% can be achieved with the second row of baffles and an improvement of the efficiency of at least 5-10% with a third row of baffles. Since the pressure loss in the charge air caused by the flow resistance increases approximately the same with each subsequent row, it is not immediately advantageous to use more than three rows of baffles. By linking the baffles in the rows, an improvement in efficiency is obtained, presumably of at least 10%, because turbulence in the partial flow is avoided due to swirl release at the flow past a free end in a row.

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.The turbulent currents break up the larger droplets into 20 smaller droplets, which are more difficult to catch on the baffles, and they can also tear water droplets away from the baffles.

Som nævnt ovenfor er det ønskeligt, at vandudskilleren ikke bevirker for stort et trykfald i ladeluften.As mentioned above, it is desirable that the water separator does not cause excessive pressure drop in the charge air.

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.In a preferred embodiment, the pressure drop is minimized and the efficiency of the water separator is improved by the baffles extending down to a bottom plate which is unbroken in the areas between the baffles and pierced by drainage holes within the duct droplets and that beneath the bottom plate. is a collection chamber with internal dividing walls. Since there is only the possibility of outflow of water and possibly air to the collection chamber from the interior of the dropper catches, the air loss in the expression of the water is relatively limited.

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.35 The air loss is further minimized by the fact that the collection chamber is divided by dividing walls, which reduces the risk of air from a button so water-filled droplet fan blowing into the collection chamber and disrupting the drainage function. It is preferred that the partition walls 5 lie between the rows of baffles, i.e. down in the collection chamber at the transition between the rows.

Dermed begrænses strømningsforholdene ved en række i at influere på forholdene ved de andre rækker.Thus, the flow conditions are limited by one row in influencing the conditions of the other rows.

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.In a preferred further development, the dividing walls have through-holes near the bottom of the collection chamber, and the collection chamber has at least one drain below the last row of baffles in the water separator, but no drains below the preceding row (s). By placing only a drain off the last 15 rows of baffles, the water from the drip catches in the other rows is forced to pass past the dividing walls, and since this can only happen through the through holes near the bottom of the collection chamber where there is only water, the air is large. seen prevented from blowing down through the up-collection chamber at the first row and up into the drip catches in the last row of baffles, which would short-circuit the water separator and tear water up and out the outlet side.

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.A further limitation of the pressure drop at the water separator can be achieved by the drain being passed pressure-tight through the outer housing in which the water separator is mounted. This prevents the air from blowing out to the engine compartment through an annular gap around the drain. It has been customary in the past to have such a gap to exhaust water which had accumulated in the main line between the air cooler and the water separator, but this causes too much pressure loss in the charging air.

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.The water separator and cooler may be located one after the other between a compressor 35 turbocharger and a purge air receiver in a two-stroke intersection engine. Typically, a two-stroke cross-head motor has very high power and a correspondingly large air consumption, and it is therefore particularly advantageous to apply the invention to such an engine. The use can be made in the traditional way in which the main air flow after the exit from the cooler flows through a 90 ° duct bend, after which it flows through the water separator. In the duct bending a large part of the droplets are deposited on the duct wall. However, this arrangement is space consuming and 10 may also impose undue restrictions on the design of the air cooler. It is therefore preferred that the water separator is located immediately after the air cooler.

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.In one embodiment, the upstream ends of the baffles in the water separator are at a distance of 10 mm 15 to 100 mm from the air cooler. This location of the water separator very close to the air cooler gives the advantage that the water droplets that are detached from the air cooler do not reach the same flow rate as the air before they are in the water separator. When the droplets have a high velocity, there is a high risk of splintering and bouncing back into the air as small water droplets that are more difficult to remove. Therefore, there is a significant advantage in placing the water separator with a separation of less than 100 mm from the air cooler. In operation, the air cooler and the water separator are subject to vibration, generated by air pulsations and motor vibrations. Since both the cooler and the water separator contain relatively thin plates, the above distance of 10 30 mm is a lower limit on how close the two elements can be to each other, the distance having to give room for the vibrations. A minimum distance of 30 mm will often be handy to allow for any inaccuracies in mounting. It is preferred that the distance 35 between the air cooler and the water separator is in the range of 40 to 60 mm, which is a suitable compromise between the desire on the one hand to avoid damage to the thin plates in operation and on the other. side to catch the drops while their speed is small.

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.5 If the downstream boundary of the droplet inlet protrudes too far into the air partial flow between the neighboring plates, the flowing air is affected by excessive flow resistance and an excessively high air vortex can be set up within the second droplet, 10 because too much of the air is conducted. into the dropper.

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.It is therefore preferred that the downstream boundary of the droplet inlet extends 1-2 mm past a plane extending in the surface of the channel wall upstream of the droplet inlet. This provides suitable good trapping of 15 drops while limiting both flow resistance in the partial flow and air intake in the dropper.

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.As an air cooler can be used a pipe fin cooler, which may be sectionalized, but it is also possible to do the cooling by spraying water directly into the air in several steps, which is further described in the applicant's EP Patent No. 0 701 655. in such a cooler it is important to make an effective water separation between the individual steps, and it is therefore preferred that the water separator be included in the air cooler at least 25 between two of its cooling stages. There may then be several water separators in connection with the air cooler.

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.Examples of embodiments of the invention will now be described in more detail with reference to the very schematic drawing, in which FIG. 1 shows a principle sketch of air flows through a turbocharged diesel engine according to the invention, in which the charging air passes a water separator; FIG. 2 shows, on a larger scale, a horizontal section through three neighboring plates in a row in the water separator of FIG. 1, 35 FIG. 3 is a top plan view through the outer housing of an air cooler and water separator in another embodiment of the invention; FIG. 4 is a section along line IV-IV of FIG. 3 in the outer housing, however, the details of air cooler and water separator 5 are omitted, fig. 5 and 6 on a larger scale the water separator of 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.3 is a front and side view, respectively; 7 shows on a larger scale a horizontal section through the water separator of FIG. 5, 10 FIG. 8 shows on a larger scale a section of a water drain through the outer housing; and FIG. 9 is a diagram showing efficiencies for the water separator.

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.In FIG. 1 shows the upper part of a two-stroke, 15-length flushed crosshead engine 1 of the diesel type, which can be a main engine in a ship or a stationary electric power producing engine and can have a nominal power of 2000 kW for the small engines and up to 80,000 kW for the largest engines. The motor can also be a four-stroke 20 motor, which can have a power down to 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.The motor 1 is pressurized, which can be done by means of a mechanical or electrically driven compressor. In the embodiment shown, the compressor is part of a turbocharger 4, the turbine of which is driven by the exhaust gases, which as shown 25 with arrows run out of a cylinder 2 through the exhaust valve and into an exhaust receiver 3, from which the exhaust gases leave the engine via the turbocharger. The turbocharger's compressor not shown sucks charging air into the engine as indicated by the arrows. The pressurized, warm 30 charge air flows downward and, as shown by arrow 5, rotates to a horizontal flow direction into an air cooler 6 in which the air is cooled, and at the same time water condenses into the air. If the cooler is a pipe fin cooler, a greater proportion of this water will be deposited on the plate-shaped fins and run to the outlet end of the cooler, where the water is returned to the air in the form of larger droplets, which by the air fluctuations. and the vibrations as well as the flowing charge air are detached from the fins. A water separator 7 (Water Mist Catcher) is located 5 immediately after the air cooler. The charging air flows through the water separator and proceeds into a flushing air receiver 8 connected to air chambers around the lower ends of the cylinders. When the piston is near the bottom dead center, rinsing air ports 9 are open so that 10 charge air flows from the air chamber into the cylinder.

I denne motortype udgøres cylindrenes luftindløb dermed af skylleluftportene. Hvis motoren i stedet er en firtakt smotor, udgøres luftindløbet af indsugningsventilerne .In this type of engine, the air inlet of the cylinders is thus made up of the rinsing air ports. If the engine is a four-stroke engine instead, the air inlet is the intake valves.

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.The water separator 7 contains at least one transverse row of baffles 10 extending from top to bottom of the water separator, possibly interrupted by stiffening horizontal intermediate bottoms. A section with three baffles from a water separator with a single row of baffles is shown in FIG. 2. The flow direction of the main air flow is indicated by arrow A. The water separator housing has a leading edge 11 and each baffle 10 has an inlet portion 12 extending upstream beyond the leading edge. Of course, it is possible to make the water separator without these inlets if 25 are not needed for their contribution to the overall efficiency.

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.The air part stream A ', which flows in between two neighboring plates, strikes an active guide surface 14 which extends obliquely to the direction A at an angle of about 45 °. At the other end of the baffle 14, the baffles rotate a similar angle back again so that the air sub-flow exits the baffles in a flow direction substantially parallel to the direction A on the inlet side. The active guide surface 14 may extend at 35 angles other than 45 °, such as an angle in the range of 30-60 °, but the former is preferred because it provides a suitably large droplet effect with a suitable small flow resistance.

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.A first drip catcher 15 is duct-shaped in the height of the water separator and has a drip inlet 16 at the end of the active guide surface in the region where the guide plate returns to its original course.

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.Another drip catcher 17, also channel-shaped in the height of the water separator, is in immediate extension of drip catcher 15 and has a drip inlet 18 open to the neighbor channel on the other side of the baffle, which may be called the back side, while the opposite side with the active side. guide surface 14 can be called the front.

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 .The inner cavity of the first dropper is oblong in the direction A and in the example shown has a length corresponding to about four times the width. The downstream end 19 of the first dropper is rounded. The second drip catcher has essentially the same configuration as the first drip when the drip inlet is disregarded. If desired, the free plate edge of the droplet inlets can be bent inwardly into the inner cavity thereby preventing overflow, but it is preferable instead to give the droplets sufficiently large internal volume by increasing their lengths which does not appreciably affect the flow resistance upon the passage of air through the baffles. .

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.The baffles are typically stainless steel thin sheets which are bent in the desired shape and assembled as needed by welding, such as spot welding, brazing or a similar stable assembly method. Another option is to extrude the baffles in the desired shape into an aluminum alloy.

I den efterfølgende beskrivelse anvendes for 35 enkelheds skyld samme henvisningstal for detaljer af 14 DK 173569 B1 samme art som ovenfor.For the sake of simplicity, the following description uses the same reference numerals for details of the same kind as above.

I en anden udførelsesform for motoren, vist i fig.In another embodiment of the motor shown in 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. 1.3 and 4, the arrangement of the elements at the air cooler is slightly different from that of FIG. 1. The air cooler 6 and the water separator 7 are at the same height as the purge air receiver, as seen in FIG. 4, and the water separator has three rows of baffles, and not just one row as in FIG. First

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.The charge air from the compressor flows into the duct bend 20, turns towards and flows into the air cooler 6, and immediately after leaving the downstream end of the air cooler 21, the charging air flows between the inlet portions 12 of the water separator. At the flange portions 22, the water separator is bolted to a partition 23 having a through hole 24 of the same size as the flow area of the water separator. This ensures that the charging air can only pass through the water separator by flowing in between the baffles 10. After the water separator, the air flow turns towards the rinsing air receiver 8 and passes through a series of openings 25 thereto. The rinsing air receiver may further be provided with charging air from electrically operated auxiliary fans (not shown in Figures 3 and 4) mounted next to openings 26 at the end of the receiver.

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.The water separator is shown in more detail in FIG. 5- 9. There are three rows of baffles 30, 31 and 32, with rows 31 and 32 starting at the downstream end of the second drip catcher 17 in the previous row. The baffles in the rows are continuous to achieve the best efficiency. This has happened with one of the above assembly methods. The active guides are inclined alternately to one side and the other, so that the waste space inside the water separator housing is as small as possible.

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.The drip catches are terminated downwardly by a bottom plate 35 33 which is unbroken in the areas between the guide plates, so that charging air does not blow downwards through the ducts, but is pierced by one or more drain holes 34 within each drip catcher so that water can flow into a collecting chamber 35 below the base plate. Between each row of 5 baffles, specifically between the last drain hole in one row and the first drain hole 34 in the next row, the collection chamber has dividing walls 36 with through holes 37 near the bottom of the collection chamber. A plurality of drains 38 are mounted at the bottom of the collection chamber 10 under the last row of baffles. The drain is made up of two flange pieces 39, 40 with gaskets clamped together for pressure-tight installation around a hole in a bottom plate 41 in the outer housing. A pipe not shown is connected to the drain and connects this to a drain tank.

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.When there are multiple drains, the collecting chamber 35 may be divided between adjacent drains by a dividing wall 42 extending substantially perpendicular to the walls 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%.In FIG. Figure 9 shows a diagram of the efficiency of a water separator of the kind mentioned with three rows of interconnecting baffles. There are 48 baffles covering an inflow area with a height of 1200 mm and a width of 930 mm. The efficiency is shown as a function of the amount of water removed, expressed in liters per hour. The efficiency is around 99% at 240 l / h and is seen to remain very high over a large operating range. At 500 l / h, the efficiency is about 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.Various modifications can be made to the above embodiments. In particular, when the baffles are made by bending thin sheet, they may have a more angular course than shown in FIG. 2. It is also possible to let the downstream edge of the drop inlet 18, i.e. the end of the free sidewall in the second drop catches a small portion into the inflowing air so that the drop inlet 18 also removes drops not drawn into the inlet at its upstream end. The duct section next to the first and second drip catches need not extend parallel to the direction A, but may be directed at an angle to it. This may be especially true for the last row of baffles 5 if the air is to make a turn immediately after the water separator. This rotation can then be initiated by an appropriate angular position of the channel section.

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).1. Diesel-type pressurized internal combustion engine (1) with at least one compressor providing charge air to the air inlets of the cylinders, and at least one air cooler (6) located in the flow path of the charge air between the compressor and the air inlets of the cylinders and cool the charge air prior to delivery to the cylinders; at least one water separator (7) having at least one row of baffles (30, 31, 32) dividing the main air stream of charge air 10 into partial streams, and wherein each baffle has on its one side an active baffle (14) which extends obliquely relative to the flow direction (A) of the main air flow, a first channel-shaped dropper (15) having a droplet inlet (16) located at the end of the active guide surface, and a second channel-shaped dropper (17) with a droplet inlet (18) on the other side of the pilot plate, characterized in that the second dropper (17) is located in the immediate extension of the first and that the downstream end of the first dropper (15) constitutes the 20 upstream of the droplet inlet (18) in the second dropper (17). 2. Trykladet forbrændingsmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at nedstrømsenden (19) af den første dråbefanger (15) er afrundet.Pressurized internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the downstream end (19) of the first drip catcher (15) is rounded. 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.Pressurized internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the second channel-shaped dropper (17), and preferably also the first dropper (15), has an elongated shape with an internal cavity extending from the droplet inlet into the charging air. flow direction over a length at least twice the width of the cavity. 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.Pressurized internal combustion engine according to one of claims 1-3, characterized in that the drop inlet (18) for the second drop catcher (17) is at least 35 one channel width, preferably from 1.5 to four channel widths, downstream of the drop inlet (16) for the first dropper in the same row of baffles. 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).Pressurized internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first 5 and the second drip catcher (15, 17) are located at a duct section which runs substantially parallel to the flow direction (A) of the main air flow. 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.Pressurized internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the baffles (10) in the first row (30) closest to the air cooler upstream of their active baffles (14) have inlet portions (12) mutually parallel to one another. For example, the straight line extends in the direction of flow of air over a length at least twice as long as the distance 15 between neighboring depots in the row. 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.Pressurized internal combustion engine according to one of claims 1-6, characterized in that the baffles extend down to a bottom plate (33) which is unbroken in the areas between the baffles (10) and is pierced 20 by drain holes (34) before in the channel-shaped droplet catches, and that beneath the base plate is a collecting chamber with internal dividing walls (36), preferably between the rows of baffles. 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.Pressurized internal combustion engine according to claim 7, 25, characterized in that the dividing walls (36) have through-holes (37) near the bottom of the collection chamber and that the collection chamber has at least one drain (38) below the last row of baffles in the water separator, but no drains below the preceding 30 rows. 9. Trykladet forbrændingsmotor ifølge krav 8, kendetegnet ved, at afløbet (38) er ført tryktæt gennem det ydre hus, hvori vandudskilleren er monteret.Pressurized internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the drain (38) is passed pressure-tight through the outer housing in which the water separator is mounted. 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.Pressurized internal combustion engine according to one of the claims 1-9, characterized in that the water separator (7) and the cooler (6) are located one after the other between a compressor turbocharger and a flushing air receiver (8) in a two-stroke cross-head motor. 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).Pressurized internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the upstream ends of the baffles (10) in the water separator are at a distance from 10 mm to 100 mm, preferably from 40 to 60 mm, from the air cooler (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.Pressurized internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the downstream boundary of the droplet inlet (16, 18) extends 1-2 mm past a plane extending in the surface of the duct wall upstream of the droplet inlet. 13. Trykladet forbrændingsmotor ifølge et af de .foregående krav, kendetegnet ved, at vandudskilleren indgår i luftkøleren i det mindste mellem to af dennes køletrin.Pressurized internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the water separator is included in the air cooler at least between two of its cooling stages.
DK199800196A 1998-02-11 1998-02-11 Diesel-type pressurized internal combustion engine with discharge air separator DK173569B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199800196A DK173569B1 (en) 1998-02-11 1998-02-11 Diesel-type pressurized internal combustion engine with discharge air separator
JP03311899A JP3766558B2 (en) 1998-02-11 1999-02-10 Internal combustion engine with a diesel supercharger
KR10-1999-0004550A KR100495535B1 (en) 1998-02-11 1999-02-10 A supercharged internal combustion engine of the diesel type

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199800196A DK173569B1 (en) 1998-02-11 1998-02-11 Diesel-type pressurized internal combustion engine with discharge air separator
DK19698 1998-02-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK19698A DK19698A (en) 1999-08-12
DK173569B1 true DK173569B1 (en) 2001-03-19

Family

ID=8090852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK199800196A DK173569B1 (en) 1998-02-11 1998-02-11 Diesel-type pressurized internal combustion engine with discharge air separator

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP3766558B2 (en)
KR (1) KR100495535B1 (en)
DK (1) DK173569B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5665701B2 (en) * 2011-09-14 2015-02-04 三菱重工業株式会社 Water droplet separator contamination prevention structure for cleaning air and ship equipped with the same
US9394825B2 (en) 2014-04-07 2016-07-19 Hanon Systems Charge air cooler internal condensation separator
CN106930823A (en) * 2015-12-31 2017-07-07 沪东重机有限公司 Turbocharging scavenging arrangement
KR102141273B1 (en) 2017-05-24 2020-08-04 주식회사 엘지화학 A baffle apparatus for improving a flow deviation
TWI666047B (en) * 2018-03-09 2019-07-21 緯穎科技服務股份有限公司 Dust collector and electronic system capable of automatically removing dust

Also Published As

Publication number Publication date
DK19698A (en) 1999-08-12
JP3766558B2 (en) 2006-04-12
JPH11280480A (en) 1999-10-12
KR19990072536A (en) 1999-09-27
KR100495535B1 (en) 2005-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3177942U (en) Charge air cooler for reciprocating piston combustion engines
JP6185349B2 (en) Intake gas cooling device for supercharged internal combustion engine
US5944001A (en) Liquid from gas separator and an internal combustion engine including same
JP4432899B2 (en) PCV system with V-type engine
JP4510108B2 (en) Oil separator for blow-by gas
KR101720557B1 (en) Separator for internal-combustion engine
JP5319461B2 (en) Blow-by gas processing device in an internal combustion engine with an exhaust turbocharger
DK173569B1 (en) Diesel-type pressurized internal combustion engine with discharge air separator
JP2000045750A (en) Oil separator for locker cover
EP3187708B1 (en) Intercooler device for supercharged internal combustion engine
KR100777257B1 (en) Baffle plate for a blow-by gas drift enlargement of automobile
JP5994362B2 (en) Engine oil separator
JP4582003B2 (en) Blowby gas recirculation structure of internal combustion engine
JP7109405B2 (en) Blow-by gas reflux device
CN210420716U (en) Turbine vacuum fan gas-liquid separation chamber
RU2036317C1 (en) Oil separator for ventilation system of internal combustion engine crankcase
KR101241024B1 (en) Engine oil filtering recovering apparatus of cylinder headcover
CN208380660U (en) A kind of labyrinth type oil-gas separator
JP6041665B2 (en) Internal combustion engine
CN213743595U (en) Oil gas preseparator and engine
SU1070416A1 (en) Surface condenser
JP2021102376A (en) Internal combustion engine intake duct
JP5846059B2 (en) Engine oil separator
CN114790952A (en) Oil-gas separator for cylinder head cover with water jacket structure
JPH10266824A (en) Pcv system

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PUP Patent expired

Expiry date: 20180211