ES2932877T3 - Device and method for separating lubricating oil mist from an interior - Google Patents

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ES2932877T3 ES19215033T ES19215033T ES2932877T3 ES 2932877 T3 ES2932877 T3 ES 2932877T3 ES 19215033 T ES19215033 T ES 19215033T ES 19215033 T ES19215033 T ES 19215033T ES 2932877 T3 ES2932877 T3 ES 2932877T3
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Abstract

Un dispositivo de separación de neblina de aceite (D) de un motor de combustión interna, el dispositivo comprende un conjunto de filtración que consta de un filtro de laberinto (L), un filtro de ciclón (C) y un separador de impacto (W) dispuestos en secuencia para ser atravesados por un gas en el que se dispersa la neblina de aceite. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)An oil mist separation device (D) from an internal combustion engine, the device comprises a filtration assembly consisting of a labyrinth filter (L), a cyclone filter (C) and an impact separator (W ) arranged in sequence to be traversed by a gas in which the oil mist is dispersed. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Dispositivo y método para la separación de neblina de aceite lubricante de un interiorDevice and method for separating lubricating oil mist from an interior

Referencia cruzada a solicitudes relacionadasCross reference to related requests

Esta solicitud de patente reivindica la prioridad de la solicitud de patente italiana No. 102018000010913 presentada el 12/10/2018.This patent application claims the priority of Italian patent application No. 102018000010913 filed on 10/12/2018.

Campo técnico de la invenciónTechnical field of the invention

La invención se refiere a un dispositivo y método para la separación de neblina de aceite de un motor de combustión interna, según el preámbulo de la reivindicación 1, que corresponde al documento DE10127817A1.The invention relates to a device and method for separating oil mist from an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1, which corresponds to document DE10127817A1.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Como es sabido, los motores endotérmicos están provistos de un circuito de ventilación del cárter, que está diseñado para liberar hacia el exterior del propio cárter los llamados gases "de escape", es decir, aquellos gases que se escapan de los cilindros al interior del cárter más allá de los segmentos de sellado de los pistones. La ventilación es necesaria tanto para evitar que aumente la presión en el interior del cárter como para compensar los cambios de volumen debido al movimiento de los pistones. Los gases de escape contienen gotas de aceite atomizado/pulverizado, así como otras impurezas, como por ejemplo partículas no quemadas de naturaleza carbónica (materia particulada). El circuito de ventilación puede ser de tipo abierto, es decir, libera gases de escape a la atmósfera, o puede ser de tipo cerrado, es decir, se conecta al conducto de admisión del motor de combustión interna para garantizar la combustión completa del material particulado. En este caso, hay una "recirculación" de gas de escape.As is known, endothermic engines are equipped with a crankcase ventilation circuit, which is designed to release the so-called "exhaust" gases to the outside of the crankcase itself, that is, those gases that escape from the cylinders into the engine. crankcase past the piston sealing rings. Ventilation is necessary both to prevent pressure build-up inside the crankcase and to compensate for volume changes due to piston movement. The exhaust gases contain droplets of atomized/sprayed oil as well as other impurities, such as unburned particles of carbonic nature (particulate matter). The ventilation circuit can be of the open type, that is, it releases exhaust gases into the atmosphere, or it can be of the closed type, that is, it is connected to the intake duct of the internal combustion engine to ensure complete combustion of particulate matter. . In this case, there is a "recirculation" of exhaust gas.

Mientras que en el primer caso el aceite y el material particulado deben separarse de los gases por razones evidentes de protección del medio ambiente y de la salud (el material particulado tiene efectos cancerígenos), en el segundo caso el aceite y el material particular deben eliminarse para no deteriorar los componentes del motor que entran en contacto con el flujo recirculado hasta la cámara de combustión. De hecho, los residuos de petróleo y la materia particulada tienden a formar sedimentos residuales. Estos residuos se depositan en las válvulas de admisión y, en el caso de motores sobrealimentados, también en el compresor y en el radiador intermedio, comprometiendo así la eficiencia de los mismos debido a una perturbación aerodinámica en el primer caso y a una mayor resistencia térmica en el segundo caso. Además, en los vehículos catalíticos, la combustión del aceite lubricante eventualmente recirculado en la admisión tiene efectos nocivos sobre el dispositivo de tratamiento posterior de los gases de escape. De hecho, algunos aceites generan residuos que no se pueden quemar y, por lo tanto, el filtro de partículas no puede eliminarlos ni siquiera mediante regeneraciones activas.While in the first case the oil and the particulate matter must be separated from the gases for obvious reasons of environmental and health protection (particulate matter has carcinogenic effects), in the second case the oil and the particulate matter must be disposed of so as not to damage the engine components that come into contact with the recirculated flow to the combustion chamber. In fact, oil residues and particulate matter tend to form residual sediments. These residues are deposited on the intake valves and, in the case of supercharged engines, also on the compressor and intercooler, thus compromising their efficiency due to an aerodynamic disturbance in the first case and a greater thermal resistance in the latter. the second case. In addition, in catalytic vehicles, the combustion of lubricating oil possibly recirculated in the intake has deleterious effects on the exhaust gas aftertreatment device. In fact, some oils generate residues that cannot be burned and therefore cannot be removed by the particulate filter, even through active regenerations.

El aceite arrastrado en los gases de escape, tanto recirculados como no recirculados, representa un consumo que, dado el mismo volumen de los depósitos utilizados para contenerlo, típicamente cárteres de aceite, reduce el intervalo de reposición. Para obtener la separación del aceite lubricante de los gases de escape, es conocido el uso de sistemas de separación o purificación de diferentes tipos, por ejemplo, separadores de impacto, en los que el flujo de gas se dirige, por una o más boquillas, contra una pared, que provoca cambios repentinos en la dirección de la misma; los separadores de este tipo tienen un poder de filtración y/o eficiencia muy elevados en comparación con otros dispositivos de filtración, de modo que consiguen depurar casi en su totalidad la neblina de aceite dispersa en los gases de escape; sin embargo, sufren del inconveniente de tener generalmente una duración relativamente pequeña, ya que están sometidos a condiciones en las que se ensucian rápidamente. Los separadores de impacto también pueden ser de tamaño relativamente grande y tener pérdidas de carga elevadas cuando los gases a filtrar los atraviesan.The oil dragged in the exhaust gases, both recirculated and non-recirculated, represents a consumption that, given the same volume of deposits used to contain it, typically oil pans, reduces the replacement interval. To obtain the separation of the lubricating oil from the exhaust gases, it is known to use separation or purification systems of different types, for example, impact separators, in which the gas flow is directed, through one or more nozzles, against a wall, which causes sudden changes in the direction of the wall; separators of this type have a very high filtering power and/or efficiency compared to other filtering devices, so that they manage to purify almost all of the oil mist dispersed in the exhaust gases; however, they suffer from the drawback of generally having a relatively short life, since they are subjected to conditions where they quickly become dirty. Impact separators can also be relatively large in size and have high pressure losses when the gases to be filtered pass through them.

El uso de un elemento filtrante tradicional, generalmente un filtro de laberinto, combinado con un separador de impacto se ha revelado insatisfactorio. En efecto, cuando el filtro, en su conjunto, necesita alcanzar un poder de filtración superior al 80%, el separador de impacto debe separar más del 80% del aceite total disperso en forma de niebla en los gases de escape. Por lo tanto, incluso en este caso, se producen pérdidas de carga significativas y el separador de impactado se ensucia rápidamente.The use of a traditional filter element, usually a labyrinth filter, combined with an impact separator has proven unsatisfactory. Indeed, when the filter, as a whole, needs to achieve a filtration power of more than 80%, the impact separator must separate more than 80% of the total oil dispersed in the form of mist in the exhaust gases. Therefore, even in this case, significant pressure drops occur and the impacted separator becomes dirty quickly.

El filtro ciclónico, por el contrario, no supera ni siquiera el 50% en cuanto a poder de filtrado y, por tanto, hace tiempo que se abandonó su uso.The cyclonic filter, on the other hand, does not even exceed 50% in terms of filtering power and, therefore, its use has been abandoned for a long time.

Si no está específicamente excluido por la descripción detallada a continuación, la información contenida en esta parte debe considerarse como parte integral de la descripción detallada en sí.If not specifically excluded by the detailed description below, the information contained in this part should be considered an integral part of the detailed description itself.

Sumario de la invenciónSummary of the invention

El objetivo de la invención es ofrecer un dispositivo separador de neblina de aceite lubricante para la separación de gotas de lubricante de los gases de escape del cárter, permitiendo dicho dispositivo separador a los fabricantes superar, de una manera sencilla y económica, los inconvenientes derivados de los dispositivos de purificación conocidos mencionados anteriormente.The object of the invention is to offer a lubricating oil mist separator device for the separation of drops of lubricant from crankcase exhaust gases, said separator device allowing manufacturers to overcome, in one way in a simple and inexpensive way, the drawbacks arising from the known purification devices mentioned above.

La idea en la que se basa la invención es la de implementar una sucesión de un filtro de laberinto, un filtro de ciclón y un separador de impacto, lo que conduce a una secuencia de filtrado correspondiente.The idea on which the invention is based is that of implementing a succession of a labyrinth filter, a cyclone filter and an impact separator, which leads to a corresponding filtering sequence.

El filtro ciclónico y el separador de impacto están dimensionados para obtener una separación moderada de la neblina de aceite. Esto implica que se implementa un filtro ciclónico simple, el cual es de gran tamaño. En otras palabras, no es necesario obtener velocidades tangenciales altas, ya que solo es necesario recuperar gotas de tamaño medio. Por lo tanto, un filtro de ciclón simple con velocidades tangenciales bajas permite limitar la pérdida de carga que ofrece el dispositivo de separación en su conjunto. En consecuencia, en lo que se refiere al separador de impacto que sigue al filtro ciclónico, no es necesario que tenga una potencia de filtrado superior al 70%, de forma que se aseguran bajas pérdidas de carga del conjunto filtrante en su conjunto.The cyclone filter and the impact separator are dimensioned to obtain a moderate separation of the oil mist. This implies that a simple cyclonic filter is implemented, which is large. In other words, it is not necessary to obtain high tangential velocities, since it is only necessary to recover medium-sized drops. Therefore, a simple cyclone filter with low tangential velocities makes it possible to limit the pressure drop offered by the separation device as a whole. Consequently, as regards the impact separator that follows the cyclone filter, it is not necessary for it to have a filtering power greater than 70%, so that low pressure losses of the filtering assembly as a whole are ensured.

Por tanto, el conjunto filtrante sólo incluye los tres filtros mencionados, estrictamente en esta sucesión.Therefore, the filter set only includes the three mentioned filters, strictly in this sequence.

El dispositivo de separación comprende preferentemente una única carcasa, en la que se obtienen tres alojamientos distintos, que albergan, respectivamente, los mencionados filtros; en particular, se puede acceder a dichos alojamientos a través de una tapa común simple.The separation device preferably comprises a single casing, in which three different housings are obtained, which house, respectively, the mentioned filters; in particular, said housings can be accessed through a simple common cover.

La carcasa comprende al menos una entrada y al menos una salida y comprende un recorrido neumático, que establece una comunicación entre dicha al menos una entrada y dicha al menos una salida y atraviesa los mencionados tres alojamientos, de manera que los gases fluyen a través de los mencionados filtros según la secuencia descrita anteriormente.The casing comprises at least one inlet and at least one outlet and comprises a pneumatic path, which establishes a communication between said at least one inlet and said at least one outlet and crosses the mentioned three housings, so that the gases flow through them. the aforementioned filters according to the sequence described above.

Preferentemente, el recorrido neumático es tal que conduce el flujo de gas a lo largo de un movimiento oscilatorio hacia y desde una pared inferior de la carcasa.Preferably, the pneumatic path is such that it leads the flow of gas along an oscillating movement towards and away from a bottom wall of the casing.

Según otro aspecto preferente de la invención, combinable con los anteriores, el gas recubre, en el dispositivo de separación, un recorrido en forma de U: una primera parte del recorrido consiste en atravesar los mencionados tres filtros, mientras que el resto del recorrido es aproximadamente recto.According to another preferred aspect of the invention, which can be combined with the previous ones, the gas covers, in the separation device, a U-shaped path: a first part of the path consists of going through the aforementioned three filters, while the rest of the path is roughly straight.

Según otro aspecto preferente de la invención, combinable con los anteriores, el gas recubre, en el dispositivo de separación, un recorrido en forma de U con inversión de movimiento, que se realiza en el interior de un cuerpo de válvula utilizado para ajustar la presión establecida en el interior del cárter del motor de combustión interna.According to another preferred aspect of the invention, which can be combined with the previous ones, the gas covers, in the separation device, a U-shaped path with inversion of movement, which is carried out inside a valve body used to adjust the pressure. established inside the crankcase of the internal combustion engine.

El objetivo antes mencionado se alcanza mediante la invención de acuerdo con las características expuestas en la reivindicación 1.The aforementioned objective is achieved by the invention according to the features set forth in claim 1.

Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones preferidas de la invención, formando así parte integral de la descri pción.The dependent claims describe preferred embodiments of the invention, thus forming an integral part of the description.

Breve descripción de las figuras.Brief description of the figures.

Otros objetivos y ventajas de la invención se comprenderán mejor con la lectura de la siguiente descripción detallada de una realización de la misma (y de las variantes relativas) y de las figuras adjuntas que se ofrecen como mero ejemplo no limitativo, en los que:Other objects and advantages of the invention will be better understood by reading the following detailed description of an embodiment thereof (and relative variants) and the attached figures that are offered as a mere non-limiting example, in which:

La figura 1 muestra un ejemplo de un dispositivo para la separación de neblina de aceite lubricante en un motor de combustión interna, mostrado en una vista explosionada, según la invención;Figure 1 shows an example of a device for the separation of lubricating oil mist in an internal combustion engine, shown in an exploded view, according to the invention;

La figura 2 es una vista desde arriba del ejemplo de la figura 1, con la tapa removida;Figure 2 is a top view of the example of Figure 1, with the cover removed;

La figura 3 es una sección longitudinal según un plano de corte identificado por la línea MI-IM de la figura 2, perpendicular a la mencionada tapa;Figure 3 is a longitudinal section according to a section plane identified by the line MI-IM of Figure 2, perpendicular to said cover;

La figura 4 es una vista superior, con una tapa transparente, del ejemplo de la figura 1;Figure 4 is a top view, with a transparent cover, of the example of Figure 1;

La figura 5 muestra, a mayor escala, un detalle de la figura 3.Figure 5 shows, on a larger scale, a detail of figure 3.

En las figuras, los mismos números y las mismas letras de referencia indican los mismos elementos o componentes. In the figures, the same numbers and the same reference letters indicate the same elements or components.

Para los fines de la invención, el término "segundo" componente no implica la presencia de un "primer" componente. De hecho, estos términos solo se utilizan como etiquetas para mejorar la claridad y no deben interpretarse de manera limitativa.For the purposes of the invention, the term "second" component does not imply the presence of a "first" component. In fact, these terms are only used as labels for clarity and should not be construed in a limiting manner.

Los elementos y características contenidos en las diferentes realizaciones preferentes, figuras incluidas, pueden combinarse entre sí, sin que por ello se salga del alcance de protección de esta solicitud de patente, tal y como se describe a continuación. The elements and characteristics contained in the different preferred embodiments, figures included, can be combined with each other, without leaving the scope of protection of this patent application, as described below.

Descripción detallada de las realizacionesDetailed description of embodiments

La figura 1 muestra una vista explosionada de un ejemplo de dispositivo de separación D según la invención, conforme a una vista en perspectiva con partes explosionadas.Figure 1 shows an exploded view of an example of a separation device D according to the invention, according to a perspective view with parts exploded.

El dispositivo de separación D comprende una carcasa H con paredes laterales LW que se proyectan perpendicularmente a una pared inferior F sustancialmente plana, por lo que la carcasa H es sustancialmente un prisma recto y hueco. La carcasa H comprende además una tapa LD, que es distinta de las demás partes y está diseñada para entrar en contacto operativamente con las paredes laterales para cerrar la carcasa H, evitando así que el gas a filtrar se filtre al interior de la atmósfera antes de que la neblina de aceite dispersada sea recuperada mediante el conjunto filtrante contenido en la carcasa H.The separating device D comprises a casing H with side walls LW projecting perpendicular to a substantially flat bottom wall F, whereby the casing H is substantially a straight and hollow prism. The casing H further comprises a cover LD, which is distinct from the other parts and is designed to operatively contact the side walls to close the casing H, thus preventing the gas to be filtered from leaking into the atmosphere before that the dispersed oil mist is recovered through the filter assembly contained in the H housing.

La carcasa H tiene una forma sustancialmente oblonga a lo largo de un eje Z; el conjunto filtrante consta de un filtro de laberinto L, un filtro de ciclón C y un separador de impacto W, en el mismo orden que se enumeran, dispuestos a lo largo del eje Z. Por lo tanto, el gas que fluye a través del dispositivo de separación D, en un primer momento, se purifica de gotas de aceite de gran tamaño por medio del filtro de laberinto y, a continuación, se purifica aún más por medio del filtro ciclónico C, que, como es sabido, utiliza una aceleración centrífuga para forzar las gotas de aceite restantes hacia y a lo largo de las paredes del filtro Finalmente, el gas es conducido a través del separador de impacto W.The shell H has a substantially oblong shape along an axis Z; the filter assembly consists of a labyrinth filter L, a cyclone filter C, and an impingement separator W, in the same order as listed, arranged along the Z axis. Therefore, the gas flowing through the Separation device D is firstly purified from large oil droplets by means of the labyrinth filter, and then further purified by means of the cyclone filter C, which, as is known, uses an acceleration centrifuge to force the remaining oil droplets towards and along the walls of the filter. Finally, the gas is led through the impingement separator W.

El eje Z del dispositivo de separación D es paralelo a la pared inferior F.The Z axis of the separating device D is parallel to the bottom wall F.

Ventajosamente, la coexistencia del filtro ciclónico C y del separador de impacto W, corriente abajo del filtro laberinto L, permite bajas pérdidas de carga del conjunto filtrante en su conjunto.Advantageously, the coexistence of the cyclone filter C and the impact separator W, downstream of the labyrinth filter L, allows low pressure losses of the filter assembly as a whole.

Preferiblemente, el filtro de laberinto L está diseñado para eliminar únicamente las macrogotas y ofrecer, por ejemplo, un poder de filtrado de hasta 5%. Sin embargo, en general, los filtros de laberinto pueden ofrecer un poder o eficiencia de filtrado de hasta 40%.Preferably, the L-labyrinth filter is designed to remove only macrodroplets and offer, for example, a filtering power of up to 5%. However, in general, labyrinth filters can offer up to 40% filtering power or efficiency.

Preferiblemente, el filtro ciclónico C está diseñado para tener un poder de filtrado de hasta 30%. Sin embargo, en general, los filtros ciclónicos C pueden ofrecer un poder o eficiencia de filtrado de hasta 60%.Preferably, the cyclone filter C is designed to have a filtering power of up to 30%. However, in general, C cyclonic filters can offer up to 60% filtering power or efficiency.

Finalmente, el separador de impacto W está diseñado para tener un poder de filtrado de 70% a 75%. Sin embargo, en términos generales, los separadores de impacto pueden alcanzar un poder o eficiencia de filtración de hasta 90%. Por lo tanto, el poder de filtrado total supera 80%; de hecho, en el ejemplo indicado anteriormente: 1 x 0,95 x 0,7 x 0,25 = 0,166, donde 0,166 representa la fracción de neblina de aceite que fluye.Finally, the W impact separator is designed to have a filtering power of 70% to 75%. However, generally speaking, impingement separators can achieve up to 90% filtration power or efficiency. Therefore, the total filtering power exceeds 80%; in fact, in the example given above: 1 x 0.95 x 0.7 x 0.25 = 0.166, where 0.166 represents the fraction of flowing oil mist.

Por lo tanto, la solución aquí sugerida consiste en tres etapas de filtración en serie, siendo definida la primera etapa a la que se somete el flujo por el filtro laberinto L, la segunda etapa por el filtro ciclónico C y la tercera etapa por el separador de impacto W. Esta disposición permite una reducción progresiva de las gotas de aceite, es decir, una reducción del número y/o de las dimensiones de las gotas, etapa tras etapa. En efecto, el poder de filtrado aumenta de la primera a la segunda etapa y, luego, de la segunda a la tercera etapa.Therefore, the solution suggested here consists of three stages of filtration in series, the first stage being defined to which the flow is subjected by the labyrinth filter L, the second stage by the cyclonic filter C and the third stage by the separator. of impact W. This arrangement allows a progressive reduction of the oil drops, that is to say, a reduction of the number and/or of the dimensions of the drops, stage after stage. In effect, the filtering power increases from the first to the second stage, and then from the second to the third stage.

Por lo tanto, la cantidad de aceite que llega a la tercera etapa de filtrado, que está definida por el separador de impacto, se reduce progresivamente por las dos etapas de filtrado anteriores, de modo que el grado de suciedad del separador de impacto W es significativamente más limitado en comparación con soluciones conocidas, en las que este último tipo de filtro se utiliza solo, sin etapas previas de filtrado.Therefore, the amount of oil reaching the third filtering stage, which is defined by the impact separator, is progressively reduced by the previous two filtering stages, so that the degree of fouling of the impact separator W is significantly more limited compared to known solutions, in which this last type of filter is used alone, without previous filtering stages.

Gracias a este grado de suciedad relativamente bajo, la solución propuesta aquí tiene una duración relativamente larga, por ejemplo, una duración correspondiente a aproximadamente 300,000 km recorridos por el vehículo, por lo que básicamente no necesita mantenimiento ni sustituciones.Thanks to this relatively low degree of soiling, the solution proposed here has a relatively long lifetime, for example a lifetime corresponding to approximately 300,000 km traveled by the vehicle, so that it basically requires no maintenance or replacement.

Al mismo tiempo, la eficiencia total del conjunto filtrante es extremadamente alta, especialmente gracias a la tercera etapa definida por el separador de impacto W.At the same time, the overall efficiency of the filter assembly is extremely high, especially thanks to the third stage defined by the W impact separator.

Además, la solución sugerida aquí es relativamente compacta, a pesar de la presencia de tres etapas de filtrado en serie. El separador de impacto W comprende una cámara, preferentemente con forma de paralelepípedo aplanado a lo largo del eje Z, que tiene una entrada I y una salida U dispuestas en puntos opuestos de la cámara de manera que el gas que fluye a través de ella se somete a dos deflexiones de aproximadamente 90°.Furthermore, the solution suggested here is relatively compact, despite the presence of three filter stages in series. The impact separator W comprises a chamber, preferably in the shape of a parallelepiped flattened along the axis Z, having an inlet I and an outlet U arranged at opposite points of the chamber so that the gas flowing through it is undergoes two deflections of approximately 90°.

De acuerdo con la figura 5, la entrada I está definida por al menos una boquilla dispuesta en una posición tal que dirige un flujo correspondiente a lo largo de un eje A hacia una pared de impacto P, que está dispuesta ortogonalmente al eje A. El eje A es preferiblemente paralelo al eje Z. En particular, la salida U se obtiene en la pared P y tiene un eje B, que es paralelo y separado del eje A. En otras palabras, la entrada I y la salida U están separados entre sí a lo largo del eje A y a lo largo de un eje Y, que es ortogonal a los ejes A y B. En concreto, el eje Y es ortogonal a la pared inferior F.According to figure 5, the inlet I is defined by at least one nozzle arranged in such a position that it directs a corresponding flow along an axis A towards an impact wall P, which is arranged orthogonally to the axis A. The axis A is preferably parallel to axis Z. In particular, the outlet U is obtained at wall P and has an axis B, which is parallel and spaced from the A axis. In other words, input I and output U are spaced from each other along the A axis and along a Y axis, which is orthogonal to the A and B axes. Specifically, the Y axis is orthogonal to the lower wall F.

En particular, según la figura 1, la entrada I está definida por dos boquillas separadas entre sí a lo largo de una dirección, que es ortogonal al eje A y a la dirección Y.In particular, according to figure 1, the inlet I is defined by two nozzles separated from each other along a direction, which is orthogonal to the axis A and to the direction Y.

Las boquillas que definen la entrada I tienen preferiblemente una forma que acelera el flujo, es decir, convergen hacia la pared P.The nozzles defining the inlet I preferably have a shape that accelerates the flow, that is, they converge towards the wall P.

Dentro de la cámara y axialmente frente a la entrada I hay preferiblemente una estera de material coalescente M. La estera M está sostenida en una posición fija por la pared P, de manera que está separada axialmente de las boquillas. Por lo tanto, el flujo es dirigido por las boquillas hacia la estera M, de modo que las gotas de aceite golpean la estera M (o la pared P, si no hay una estera M) y se fusionan por coalescencia, mientras que los gases son desviados por aproximadamente 90° a lo largo del eje Y para llegar a la salida U, que también está indicada por la línea de flujo que se muestra en la figura 3.Inside the chamber and axially opposite the inlet I there is preferably a mat of coalescing material M. The mat M is supported in a fixed position by the wall P, so that it is axially spaced from the nozzles. Therefore, the flow is directed by the nozzles towards the mat M, so that the oil droplets hit the mat M (or the wall P, if there is no mat M) and coalesce, while the gases they are deflected by approximately 90° along the Y axis to arrive at output U, which is also indicated by the flow line shown in Figure 3.

En el ejemplo concreto, la salida U se obtiene por el exterior del perímetro de la estera M. Según una variante que no se muestra aquí, la salida U se obtiene por el interior del perímetro de la estera M.In the specific example, the outlet U is obtained from the outside of the perimeter of the mat M. According to a variant that is not shown here, the outlet U is obtained from the inside of the perimeter of the mat M.

El aceite recuperado por los tres filtros se desliza hacia abajo, concretamente hacia el fondo F, debido a la fuerza del peso y es recogido en un conducto de recuperación (no representado), que conduce el aceite de vuelta al cárter de aceite del motor de combustión interna a través de un tubo de retorno (no se muestra).The oil recovered by the three filters slides down, specifically towards the bottom F, due to the force of the weight and is collected in a recovery pipe (not shown), which leads the oil back to the engine oil sump. internal combustion through a return tube (not shown).

Si es necesario, se dispone una válvula de retención a lo largo de la tubería de retorno.If necessary, a check valve is arranged along the return pipe.

El dispositivo de separación D comprende además preferentemente una válvula de regulación V. Está dispuesta corriente abajo del conjunto filtrante para permitir el drenaje del gas hacia el exterior en caso de sobrepresión o para obstruir la recirculación de los gases de escape con el fin de mantener una presión, en el cárter del motor de combustión interna, dentro de un rango de presión predeterminado. Es evidente que el gas posiblemente liberado se purifica de la neblina de aceite.The separation device D preferably also includes a regulating valve V. It is arranged downstream of the filter assembly to allow the gas to drain to the outside in the event of overpressure or to obstruct the recirculation of exhaust gases in order to maintain a pressure, in the crankcase of the internal combustion engine, within a predetermined pressure range. It is evident that the possibly released gas is purified from the oil mist.

Los alojamientos, que albergan respectivamente los tres filtros del conjunto filtrante, y la válvula de regulación V están alineados a lo largo del eje Z de la carcasa H.The housings, which respectively house the three filters of the filtering assembly, and the regulating valve V are aligned along the Z axis of the housing H.

En el cuerpo de válvula de la válvula de regulación V, el gas invierte su movimiento, retrocediendo así en sentido contrario al utilizado para fluir a través del conjunto filtrante.In the valve body of the regulating valve V, the gas reverses its movement, thus receding in the opposite direction to that used to flow through the filter assembly.

Por tanto, el gas sigue un recorrido en forma de U que tiene una primera porción, corriente arriba de dicha inversión, y una segunda 'porción corriente abajo de dicha inversión de movimiento; la primera porción implica el cruce del conjunto filtrante, mientras que la segunda porción es aproximadamente recta.Therefore, the gas follows a U-shaped path that has a first portion, upstream of said inversion, and a second portion downstream of said inversion of movement; the first portion involves the crossing of the filter assembly, while the second portion is approximately straight.

Este recorrido en forma de U es particularmente claro con referencia a la figura 2, que muestra el recorrido neumático del gas a filtrar mediante flechas gruesas, donde el recorrido neumático parte preferentemente de una primera entrada IN1, que se obtiene en una pared lateral de dicha carcasa H, y desde una segunda entrada IN2, que se obtiene en dicha pared inferior F, hacia una salida simple OUT, que está dispuesta en la otra pared lateral de la carcasa H, opuesta a la pared lateral donde se obtiene la entrada IN1.This U-shaped path is particularly clear with reference to figure 2, which shows the pneumatic path of the gas to be filtered by means of thick arrows, where the pneumatic path preferably starts from a first inlet IN1, which is obtained on a side wall of said casing H, and from a second input IN2, which is obtained on said bottom wall F, to a single output OUT, which is arranged on the other side wall of casing H, opposite the side wall where input IN1 is obtained.

La figura 3 muestra, en sección longitudinal, el dispositivo de separación D, perpendicular a la pared inferior F ya la tapa LD. La tapa LD es paralela a la pared inferior F al menos en una porción relativa. La figura 3 muestra la primera porción del recorrido en forma de U, que supone el cruce del conjunto filtrante.Figure 3 shows, in longitudinal section, the separation device D, perpendicular to the bottom wall F and to the cover LD. The lid LD is parallel to the bottom wall F at least in a relative portion. Figure 3 shows the first portion of the U-shaped route, which involves the crossing of the filtering assembly.

Con referencia a la figura 3, la primera porción del recorrido en forma de U tiene un movimiento oscilatorio hacia y desde una pared inferior F de la carcasa.Referring to Figure 3, the first portion of the U-shaped path is oscillating toward and away from a bottom wall F of the casing.

Con referencia a la figura 5, las alturas Q1 y Q2, según una dirección perpendicular a la pared inferior F, es decir paralela al eje Y, del filtro ciclónico C y del separador de impacto W, respectivamente, son diferentes entre sí y, en particular, Q1 es mayor que Q2.With reference to figure 5, the heights Q1 and Q2, according to a direction perpendicular to the lower wall F, that is to say parallel to the axis Y, of the cyclone filter C and of the impact separator W, respectively, are different from each other and, in In particular, Q1 is greater than Q2.

Este hecho obliga al gas a realizar el mencionado movimiento hacia la pared inferior F, en una zona entre los filtros C y W.This fact forces the gas to carry out the mentioned movement towards the lower wall F, in an area between the filters C and W.

El dispositivo de separación D aquí descrito está diseñado para ser asociado a un motor de combustión interna de uno o dos bancos. Por lo tanto, la entrada IN2 obtenida en la pared inferior F de la carcasa H puede estar ausente. The separation device D described here is designed to be associated with a one or two bank internal combustion engine. Therefore, the input IN2 obtained on the bottom wall F of the casing H may be absent.

La pared inferior F será operativamente horizontal, es decir, paralela al suelo, para transportar operativamente el aceite recogido en un tubo de retorno (no mostrado), que está conectado al cárter de aceite del motor de combustión interna. La válvula reguladora V comprende un ventilador móvil Vs, que se mantiene en posición mediante un resorte helicoidal de retención S, que está dispuesto perpendicularmente a la pared inferior F, como se muestra en la figura 3. En caso de sobrepresión del gas de escape, el ventilador móvil Vs se mueve contra el efecto del resorte de retención S y, por lo tanto, permite que el gas fluya a través de una salida Vout de la válvula (figura 1), que se obtiene en la tapa LD. Viceversa, en caso de depresión, el resorte móvil VS se mueve en dirección opuesta para regular el flujo de gas de escape, regulando así la presión en el interior del cárter del motor de combustión interna.The lower wall F will be operatively horizontal, that is, parallel to the ground, to operatively transport the oil collected in a return pipe (not shown), which is connected to the oil sump of the internal combustion engine. The regulating valve V comprises a movable fan Vs, which is held in position by a helical retaining spring S, which is arranged perpendicular to the bottom wall F, as shown in Figure 3. In case of exhaust gas overpressure, the movable fan Vs moves against the effect of the retaining spring S and thus allows gas to flow through an outlet Vout of the valve (figure 1), which is obtained in the cover LD. Vice versa, in case of depression, the movable spring VS moves in the opposite direction to regulate the flow of exhaust gas, thus regulating the pressure inside the crankcase of the internal combustion engine.

Por lo tanto, la tapa LD forma una porción del cuerpo de la válvula V. La figura 4 muestra una vista desde la parte superior del dispositivo de separación D, es decir, una vista que es perpendicular a la pared inferior F, donde, sin embargo, la tapa es transparente.Therefore, the cover LD forms a portion of the valve body V. Figure 4 shows a view from the top of the separating device D, that is, a view that is perpendicular to the bottom wall F, where, without However, the lid is transparent.

Otro aspecto de la invención que juega un papel importante es el carácter modular del dispositivo de separación D. De hecho, los tres filtros definen módulos respectivos que se acoplan a los respectivos alojamientos en la carcasa H y son distintos entre sí, de modo que pueden ser montados independientemente unos de otros. Preferiblemente, los tres filtros se pueden remover de sus alojamientos y, por lo tanto, reemplazarse independientemente uno de otro. Además, el recorrido neumático en forma de U se logra independientemente de la presencia, en los alojamientos relativos, de los tres filtros. El ejemplo no limitativo descrito anteriormente puede ser objeto de variaciones, sin por ello salirse del alcance de protección de la invención, comprendiendo todas las realizaciones que, para un experto en la materia, vienen definidas por las reivindicaciones.Another aspect of the invention that plays an important role is the modular character of the separation device D. In fact, the three filters define respective modules that are coupled to the respective housings in the housing H and are different from each other, so that they can be be mounted independently of each other. Preferably, all three filters can be removed from their housings and therefore replaced independently of one another. Furthermore, the U-shaped pneumatic path is achieved regardless of the presence, in the relative housings, of the three filters. The non-limiting example described above may be subject to variations, without thereby departing from the scope of protection of the invention, comprising all the embodiments that, for an expert in the field, are defined by the claims.

Al leer la descripción anterior, un experto en la materia puede llevar a cabo el objetivo de la invención sin introducir más detalles de fabricación. On reading the above description, a person skilled in the art can carry out the object of the invention without introducing further manufacturing details.

Claims (10)

REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo separador de neblina de aceite (D) de un motor de combustión interna, comprendiendo dicho dispositivo un conjunto filtrante que consta de un filtro preliminar, un filtro de ciclón (C) y un filtro adicional para ser atravesado por un gas en el que se dispersa dicha neblina de aceite; dicho filtro de ciclón (C) estando dispuesto en secuencia después de dicho filtro preliminar; estando dispuesto dicho filtro adicional en secuencia después de dicho filtro de ciclón; caracterizado porque dicho filtro preliminar es un filtro de laberinto (L) y dicho filtro adicional es un separador de impacto.1. An oil mist separator device (D) of an internal combustion engine, said device comprising a filter assembly consisting of a preliminary filter, a cyclone filter (C) and an additional filter to be passed through by a gas in which said oil mist is dispersed; said cyclone filter (C) being arranged in sequence after said preliminary filter; said additional filter being arranged in sequence after said cyclone filter; characterized in that said preliminary filter is a labyrinth filter (L) and said additional filter is an impact separator. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende una carcasa simple (H), en donde están provistas tres carcasas, estando acopladas las carcasas, respectivamente, a dichos filtros, y donde la carcasa presenta al menos una entrada (IN; IN1, IN2) y una salida simple (OUT) y un recorrido neumático, que interconecta dicha al menos una entrada con dicha salida simple a través de dichos tres alojamientos.Device according to claim 1, comprising a simple casing (H), wherein three casings are provided, the casings being respectively coupled to said filters, and where the casing presents at least one input (IN; IN1, IN2 ) and a simple output (OUT) and a pneumatic path, which interconnects said at least one input with said simple output through said three housings. 3. El dispositivo según la reivindicación 2, en donde dicha carcasa tiene la forma de un prisma recto con respecto a una pared inferior (F), y donde dicha trayectoria neumática es tal que induce el flujo de gas a lo largo de un movimiento oscilatorio hacia y desde dicha pared inferior.The device according to claim 2, wherein said casing has the shape of a right prism with respect to a bottom wall (F), and wherein said pneumatic path is such that it induces gas flow along an oscillatory motion. towards and from said bottom wall. 4. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una válvula reguladora (V) adecuada para mantener una presión en el cárter del motor de combustión interna dentro de un rango de presión predefinido; en donde dicha válvula está dispuesta corriente abajo de dicho conjunto filtrante.The device according to any of the preceding claims, comprising a regulating valve (V) suitable for maintaining a pressure in the crankcase of the internal combustion engine within a predefined pressure range; wherein said valve is arranged downstream of said filter assembly. 5. El dispositivo según la reivindicación 4, en donde dicho recorrido neumático, según una proyección en dicha pared inferior (F), tiene forma de U, y donde se realiza una inversión de dirección dentro de un cuerpo de válvula de dicha válvula reguladora (V).The device according to claim 4, wherein said pneumatic path, according to a projection on said lower wall (F), is U-shaped, and wherein a direction reversal is performed within a valve body of said regulating valve ( V). 6. El dispositivo según la reivindicación 5, en donde dicho recorrido en forma de U comprende una primera porción, corriente arriba de dicha inversión, y una segunda porción, corriente abajo de dicha inversión, y donde dicha primera porción del recorrido implica el cruce de dicho conjunto filtrante, mientras que la segunda porción es aproximadamente rectilínea.The device according to claim 5, wherein said U-shaped path comprises a first portion, upstream of said inversion, and a second portion, downstream of said inversion, and wherein said first portion of the path involves the crossing of said filtering assembly, while the second portion is approximately rectilinear. 7. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en donde se proporciona una primera entrada (IN1) en una pared lateral de dicha carcasa y una segunda entrada (IN2) en dicha pared inferior.The device according to any of the claims 3 to 6, wherein a first inlet (IN1) is provided in a side wall of said casing and a second inlet (IN2) in said bottom wall. 8. Motor de combustión interna que comprende un dispositivo separador de neblina de aceite (D) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7.Internal combustion engine comprising an oil mist separator device (D) according to any of the preceding claims 1 to 7. 9. Un método para la separación de neblina de aceite de un motor de combustión interna, que comprende un procedimiento de filtrado que consiste en una secuencia de un primer filtrado mediante filtro laberinto (L), un segundo filtrado mediante filtro ciclónico (C) y un tercer filtrado mediante un separador de impacto (W).9. A method for the separation of oil mist from an internal combustion engine, which comprises a filtering procedure consisting of a sequence of a first filtering by means of a labyrinth filter (L), a second filtering by means of a cyclonic filter (C) and a third filtering through an impact separator (W). 10. Un vehículo terrestre que comprende un motor de combustión interna según la reivindicación 8. A land vehicle comprising an internal combustion engine according to claim 8.
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