EP1854969A2 - Beheizter Wechselabschneidereinsatz für eine Abschneider, insbesondere einer Kurbelgehäuseentlüftung - Google Patents

Beheizter Wechselabschneidereinsatz für eine Abschneider, insbesondere einer Kurbelgehäuseentlüftung Download PDF

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EP1854969A2
EP1854969A2 EP07009189A EP07009189A EP1854969A2 EP 1854969 A2 EP1854969 A2 EP 1854969A2 EP 07009189 A EP07009189 A EP 07009189A EP 07009189 A EP07009189 A EP 07009189A EP 1854969 A2 EP1854969 A2 EP 1854969A2
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EP
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separator
insert according
heating wire
heating
wechselabscheidereinsatz
Prior art date
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Gerald Leyh
Kai Tedsen
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Deutz AG
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Deutz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0438—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0472—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil using heating means

Definitions

  • the invention relates to a Konabscheidermoi for installation in a separator for the separation of liquids with a Abscheidemedium.
  • Such a separator is from the US 4, 627, 406 known.
  • This separator is designed for crankcase ventilation on an internal combustion engine.
  • the oil-blown blow-by gases are passed through a replaceable separator insert consisting of a separation medium and a filter support carrying the separation medium. Separation (separation) of the gases from the oil takes place in the separation medium.
  • the thus purified gas is then passed to the intake side of the exhaust gas turbocharger, for example, while the separated oil is returned to the oil pan.
  • the invention has for its object to improve a Konabscheidermoi according to the preamble of claim 1 so that it works reliably under all operating conditions.
  • this object is achieved in that the Kirabscheiderrum is heated.
  • a heating wire is preferably mounted meandering on the Abscheidemedium.
  • the heating wire can be designed differently, for example as a heating tape, and the attachment can also be designed such that after a one-sided application of the heating wire to the separating medium with a further layer of separating medium the heating wire is covered and thus embedded in the separating medium.
  • the separation medium is preferably flat and wound onto a filter carrier.
  • the invention thus provides a heating possibility for Kirabscheiderein accounts, wherein the heating wire is preferably applied meandering on the Abscheidemedium and then wound onto the corresponding filter support or brought into the predetermined shape.
  • contact electrodes are arranged on the separation medium or on the filter carrier and are electrically connected to the heating wire.
  • the contact electrodes are arranged in one embodiment, respectively on the end faces of the Kirabscheider corpes.
  • the separator for receiving the described Zarabscheider corpes has electrodes which produce an electrical connection with the contact electrodes when installing the Zarabscheider perennial.
  • the electrodes are electrically connected to connection sockets on the outside of the separator. These connection sockets are used for the power connection to heat the heating wire.
  • the separator with the Konabscheider corpus used is a crankcase ventilation of internal combustion engines.
  • fiber separators When using fiber separators without heating it can - as stated - come at temperatures around or below freezing point that due to frozen condensate no throughput through the fiber separator is possible , The result is a strong increase in the crankcase pressure up to several bar pressure with the risk of damage to components of the internal combustion engine.
  • Such fiber separators have high deposition rates, so that a high oil separation from the blow-by gas takes place in normal operation. The gas thus purified then has no negative influence on the combustion and consequently the exhaust emissions when it is recirculated to the combustion air.
  • the separator according to the invention with the Konabscheidergestion can also be used in the context of the invention in a fuel filter or an oil filter, ie in any deposition of liquids such as oil or fuel.
  • the heating is controlled by the control unit of the preferably auto-ignited internal combustion engine.
  • the control unit measured temperature signals are processed, so that the additional control of the heating is not a significant additional effort.
  • the heating of the Konabscheider horres can thus be integrated into a possibly stored in the control unit cold start process of the internal combustion engine similar to the charge air preheating or fuel preheating.
  • the heating power is preferably in the range of 10-300 watts.
  • a heating with PCT element temperature-dependent electrical resistance
  • PCT element temperature-dependent electrical resistance
  • a completely independently operating control device is provided which can be used, for example, in mechanically controlled internal combustion engines.
  • Figure 1 shows a separator 2 as a crankcase ventilation of a self-igniting internal combustion engine in an exploded view.
  • the separator 2 consists of a housing 8 and a cover 9.
  • the reference numeral 10 denotes the inlet opening for the blow-by gases. About the outlet opening 11, the purified gases reach the intake pipe of the exhaust gas turbocharger. The separated oil passes through the return 12 back into the crankcase.
  • FIG. 2 shows the separation medium 3 in the unwound state.
  • a heating wire 4 is applied, which is for heating the Senabscheidertiv 1 is used.
  • the heating wire 4 is applied meandering in the example shown here.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wechselabscheidereinsatz (1) und einen passenden Abscheider (2). Derartige Wechselabscheidereinsätze (1) werden zum Einbau in einen Abscheider (2) zum Abscheiden von Flüssigkeiten mit einem Abscheidemedium (3) verwendet. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Wechselabscheidereinsatz (1) beheizbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wechselabscheidereinsatz zum Einbau in einen Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeiten mit einem Abscheidemedium.
  • Ein solcher Abscheider ist aus der US 4, 627, 406 bekannt. Dieser Abscheider ist für eine Kurbelgehäuseentlüftung an einer Brennkraftmaschine ausgelegt. In der Kurbelgehäuseentlüftung werden die durch Öl belasteten Blow By-Gase durch einen Wechselabscheidereinsatz geleitet, der aus einem Abscheidemedium und einem Filterträger besteht, der das Abscheidemedium trägt. In dem Abscheidemedium erfolgt eine Trennung (Abscheidung) der Gase vom Öl. Das so gereinigte Gas wird anschließend zum Beispiel auf die Ansaugseite des Abgasturboladers geleitet, während das abgeschiedene Öl zurück in die Ölwanne geführt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wechselabscheidereinsatz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass dieser bei allen Betriebsbedingungen zuverlässig arbeitet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Wechselabscheidereinsatz beheizbar ist. Dieser Lösung liegt zunächst einmal die Erkenntnis zugrunde, dass bei niedrigen Temperaturen der Durchsatz durch den Wechselabscheidereinsatz stark verringert ist. Bei Temperaturen um und unter dem Gefrierpunkt kann es durch gefrierendes Kondensat dazu kommen, dass insbesondere bei Wechselabscheidereinsätzen aus Fasern kein Durchsatz erfolgt. Dies wird dadurch, dass der Wechselabscheidereinsatz beheizbar ist, vermieden.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist an dem Abscheidemedium ein Heizdraht bevorzugt mäanderförmig angebracht. Der Heizdraht kann verschieden, beispielsweise auch als Heizband, ausgebildet sein und die Anbringung kann auch so ausgeführt sein, dass nach einer einseitigen Aufbringung des Heizdrahts auf das Abscheidemedium mit einer weiteren Lage Abscheidemedium der Heizdraht abgedeckt wird und somit in das Abscheidemedium eingelassen ist.
  • Das Abscheidemedium ist bevorzugt flächig ausgebildet und auf einen Filterträger aufgewickelt.
  • Die Erfindung stellt somit eine Heizmöglichkeit für Wechselabscheidereinsätze dar, wobei der Heizdraht bevorzugt auf das Abscheidemedium mäanderförmig aufgebracht wird und dann auf den entsprechenden Filterträger aufgewickelt bzw. in die vorgegebene Form gebracht wird.
  • In erfindungsgemäßer Ausgestaltung sind auf dem Abscheidemedium oder auf dem Filterträger Kontaktelektroden angeordnet, die mit dem Heizdraht elektrisch verbunden sind.
  • Die Kontaktelektroden sind in einer Ausführungsform jeweils an den Stirnseiten des Wechselabscheidereinsatzes angeordnet.
  • Der Abscheider zur Aufnahme des beschriebenen Wechselabscheidereinsatzes weist Elektroden auf, die beim Einbau des Wechselabscheidereinsatz mit dessen Kontaktelektroden eine elektrische Verbindung herstellen.
  • Bevorzugt sind die Elektroden mit Anschlussbuchsen auf der Außenseite des Abscheiders elektrisch verbunden. Über diese Anschlussbuchsen erfolgt der Stromanschluss zur Heizung des Heizdrahtes.
  • In besonderer Ausführungsform stellt der Abscheider mit dem eingesetzten Wechselabscheidereinsatz eine Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen dar. Bei einem Einsatz von Faserabscheidern ohne Beheizung kann es - wie ausgeführt - bei Temperaturen um oder unter dem Gefrierpunkt dazu kommen, dass infolge gefrorenem Kondensat kein Durchsatz durch den Faserabscheider möglich ist. Die Folge ist ein starker Anstieg des Kurbelgehäusedrucks bis zu mehreren bar Druck mit der Gefahr der Schädigung von Bauteilen der Brennkraftmaschine. Solche Faserabscheider haben hohe Abscheideraten, so dass im Normalbetrieb eine hohe Ölabscheidung aus dem Blow By-Gas erfolgt. Das so gereinigte Gas hat dann bei einer Wiederzuführung zu der Brennluft keinen negativen Einfluss auf die Verbrennung und folglich die Abgasemissionen. Der erfindungsgemäße Abscheider mit dem Wechselabscheidereinsatz kann aber im Rahmen der Erfindung auch bei einem Kraftstofffilter oder einem Ölfilter verwendet werden, also bei jeglicher Abscheidung von Flüssigkeiten wie Öl oder Kraftstoff.
  • Die Beheizung wird vom Steuergerät der bevorzugt selbstzündenen Brennkraftmaschine gesteuert. In dem Steuergerät werden gemessene Temperatursignale verarbeitet, so dass die zusätzliche Steuerung der Beheizung keinen nennenswerten Mehraufwand darstellt. Die Beheizung des Wechselabscheidereinsatzes kann somit in einen eventuell im Steuergerät gespeicherten Kaltstartprozess der Brennkraftmaschine ähnlich der Ladeluftvorwärmung oder Kraftstoffvorheizung eingebunden werden. Die Heizleistung liegt bevorzugt im Bereich von 10-300 Watt.
  • Eine Heizung mit PCT-Element (temperaturabhängiger elektrischer Widerstand) ist auch denkbar. In diesem Fall ist eine vollkommen selbständig arbeitende Regeleinrichtung geschaffen, die beispielsweise bei mechanisch gesteuerten Brennkraftmaschinen zum Einsatz kommen kann.
  • Durch eine entsprechende Gestaltung des Filterträgers bzw. des Abscheidemediums und des Gehäuses des Abscheiders gewährleisten Kontaktelektroden im Gehäuse und auf entsprechenden Flächen des Filterträgers die Stromzuführung zum Heizdraht. Somit ist ein leichter unkomplizierter Austausch des Wechselabscheidereinsatzes möglich
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
  • Figur 1 zeigt einen Abscheider 2 als Kurbelgehäuseentlüftung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine in einer Explosionszeichnung.
  • Der Abscheider 2 besteht aus einem Gehäuse 8 und einem Deckel 9. Mit dem Bezugszeichen 10 ist die Eintrittsöffnung für die Blow By-Gase bezeichnet. Über die Austrittsöffnung 11 gelangen die gereinigten Gase auf die Ansaugleitung des Abgasturboladers. Das abgeschiedene Öl gelangt über die Rückführung 12 wieder zurück in das Kurbelgehäuse.
  • Die Abscheidung des Öls erfolgt in einem Wechselabscheidereinsatz 1, der wiederum aus einem Filterträger 5 besteht, auf den ein Abscheidemedium 3 gewickelt ist.
  • Figur 2 zeigt das Abscheidemedium 3 im abgewickelten Zustand. Auf dem Abscheidemedium 3 ist ein Heizdraht 4 aufgebracht, der zur Beheizung des Wechselabscheidereinsatz 1 dient. Der Heizdraht 4 ist in dem hier gezeigten Beispiel mäanderförmig aufgebracht.
  • Damit an den Heizdraht 4 eine Spannung angelegt werden kann, befinden sich auf dem Abscheidemedium 3 oder dem Filterträger 5 Kontaktelektroden 6, die mit dem Heizdraht 4 elektrisch verbunden sind. Diese Kontaktelektroden 6 sind in dem hier gezeigten Beispiel jeweils an den Stirnseiten 7 des Wechselabscheidereinsatzes 1 angeordnet.
  • Im Abscheider 2 sind hieran passende Elektroden eingebaut, die beim Einbau des Wechselabscheidereinsatzes 1 eine elektrische Verbindung zu den Kontaktelektroden 6 herstellen. Die Elektroden sind mit Anschlussbuchsen (in den Figuren nicht gezeigt) auf der Außenseite des Abscheiders 2 elektrisch verbunden. In der Figur 1 ist eine Kontaktelektrode 6 nur angedeutet gezeichnet.
    • Bezugszeichen:
    • 1
    Wechselabscheidereinsatz
    2
    Abscheider
    3
    Abscheidemedium
    4
    Heizdraht
    5
    Filterträger
    6
    Kontaktelektroden
    7
    Stirnseiten
    8
    Gehäuse
    9
    Deckel
    10
    Eintrittsöffnung
    11
    Austrittsöffnung
    12
    Rückführung

Claims (11)

  1. Wechselabscheidereinsatz (1) zum Einbau in einen Abscheider (2) zum Abscheiden von Flüssigkeiten mit einem Abscheidemedium (3),
    dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselabscheidereinsatz (1) beheizbar ist.
  2. Wechselabscheidereinsatz nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abscheidemedium (3) ein Heizdraht (4) angebracht ist.
  3. Wechselabscheidereinsatz nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Heizdraht (4) bevorzugt mäanderförmig angebracht ist.
  4. Wechselabscheidereinsatz nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheidemedium (3) flächig ausgebildet ist und auf einen Filterträger (5) gewickelt ist.
  5. Wechselabscheidereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Abscheidemedium (3) oder auf dem Filterträger (5) Kontaktelektroden (6) angeordnet sind, die mit dem Heizdraht (4) elektrisch verbunden sind.
  6. Wechselabscheidereinsatz nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelektroden (6) jeweils an den Stirnseiten (7) des Wechselabscheidereinsatzes (1) angeordnet sind.
  7. Wechselfiltereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Abscheider (2) Elektroden angeordnet sind, die beim Einbau des Wechselabscheidereinsatz (1) mit dessen Kontaktelektroden (6) eine elektrische Verbindung herstellen.
  8. Wechselfiltereinsatz nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden mit Anschlussbuchsen auf der Außenseite des Abscheiders (2) elektrisch verbunden sind.
  9. Wechselfiltereinsatz nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider (2) mit dem eingesetzten Wechselabscheidereinsatz (1) Öl aus einem Gasstrom einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung einer Brennkraftmaschine abscheidet.
  10. Wechselfiltereinsatz nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung vom Steuergerät der Brennkraftmaschine gesteuert ist.
  11. Wechselfiltereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung von einem temperaturabhängigen elektrischen Widerstand (PCT) gesteuert wird.
EP07009189A 2006-05-10 2007-05-08 Beheizter Wechselabscheidereinsatz für eine Abscheider, insbesondere einer Kurbelgehäuseentlüftung Withdrawn EP1854969A3 (de)

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