MXPA06007493A

MXPA06007493A - Aparato para remover contaminantes de emisiones del carter.

Info

Publication number: MXPA06007493A
Application number: MXPA06007493A
Authority: MX
Inventors: Richard D Roberts; James R Brock; Edmund Loughran
Original assignee: New Condensator Inc
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2007-04-17
Also published as: CA2549701C; EP1718858A2; WO2005072369A2; JP2007519857A; CN1910362A; RU2350763C2; BRPI0506584A; US20050161030A1; AU2005208895A1; RU2006130798A; WO2005072369A3; KR20070007254A; EP1718858A4; AU2005208895B2; US6994078B2; CA2549701A1; CN100449137C

Abstract

Un separador para separar liquidos en una corriente de fluido generada generada por gases de fuga producidos en un carter de una maquina de combustion interna, en donde la corriente de fluido incluye tanto gases como liquidos. El separador que incluye una entrada en conexion para fluidos con la maquina para recibir la corriente de fluido y una salida en conexion para fluidos con la maquina para regresar una corriente de gas a la maquina. El separador que incluye ademas una ruta de fluido que conecta para fluidos la entrada a la salida y un recipiente de contencion en conexion para fluidos con la ruta de fluido. El separador que tiene un acelerador de corriente de fluido en la ruta del fluido y el acelerador que acelera la corriente de fluido para separar al menos parcialmente los gases de los liquidos en la corriente de fluido. Un deflector, que tambien esta en la ruta de fluido entre el acelerador y la salida, cambia la direccion del liquido para dirigir al menos parte de los liquidos en la corriente de fluido a la region de contencion de fluido del recipiente y dirige la corriente de gas a la salida.

Description

APARATO PARA REMOVER CONTAMINANTES DE EMISIONES DEL CÁRTER Campo de la Invención La presente invención se refiere a un dispositivo para remover contaminantes de las emisiones del cárter producidas por una máquina de combustión interna en tanto que está en operación y en tanto que está en marcha al ralentí . De manera más particular, a un separador para separar los líquidos de los vapores en una corriente de fluido que pasa desde el cárter de una máquina de combustión interna. Al separar los líquidos de los vapores, los vapores se pueden regresar a la toma o conexión de entrada de la máquina para ser reintroducidos con la mezcla combustible-aire permitiendo que los vapores se consuman y provoquen mejor combustión en tanto que los líquidos se pueden recolectar para eliminación apropiada. Como resultado, se impide que se escape al ambiente esencialmente toda la corriente de fluido que pasa desde el cárter.

Incorporación por Referencia La presente invención se refiere a la separación de líquidos de los vapores en una corriente de fluido generada por una máquina de combustión interna de modo que se pueden quitar por medio de la combustión los vapores o gases, por la máquina, y se pueden recuperar los fluidos.

La creación de la corriente de fluido en el cárter de una máquina de combustión interna se muestra y describe en Bush 4,370,971 y Bus 4,089,309. Las patentes de Bush muestran y describen como los gases de "fuga" se crean en la máquina de combustión interna y la necesidad de controlar estos líquidos y vapores producidos por los gases de "fuga" . McDowell 5,277,154 y Knowles 6,058,917 también muestran y describen la creación de gases de "fuga" en una máquina de combustión interna y la necesidad de separar los líquidos de los gases.

Antecedentes de la Invención En tanto que la presente invención es particularmente aplicable para el uso con respecto a máquinas diesel y por lo tanto mucho de la descripción se relacionará a máquinas diesel, la presente invención tiene aplicaciones mucho más amplias ya que se puede usar en unión con máquinas no diesel incluyendo máquinas de gasolina y otras máquinas de combustión interna. Adicionalmente, la presente invención se puede usar en unión con virtualmente todas las máquinas de combustión interna a pesar de cómo se use la máquina. A este respecto, en tanto que debido a las regulaciones federales, la presente invención es particularmente aplicable para el uso con máquinas de vehículo, la invención se puede usar en unión con otras aplicaciones de máquinas de combustión interna incluyendo de manera enunciativa y sin limitación equipo de construcción y generadores . Por supuesto, es bien conocido que los fluidos o líquidos y gases o vapores pueden pasar de las cámaras de combustión de una máquina de combustión interna bajo un fallo de encendido o una situación de energía perdida y entran al cárter de la máquina . Esto puede presentarse tanto durante la compresión de la mezcla combustible-aire como durante la combustión de la mezcla combustible-aire. A este respecto, durante la carrera de compresión del pistón, una porción de la mezcla de combustible-aire puede pasar por un lado de los anillos de pistón y entrar al cárter. De una manera similar, durante el ciclo de escape, los gases de escape también pueden pasar por un lado de los anillos de pistón y entrar al cárter. El cárter aloja la mayoría de la reserva del aceite de la máquina. Estos gases se refieren como gases de "fuga" y se mezclan con el aceite de la máquina en el cárter debido a la acción de agitación a alta velocidad del cigüeñal y varillas de conexión. Además, la alta turbulencia creada por el cigüeñal giratorio y las varillas de conexión crea presión. Esta presión dentro del cárter se debe aliviar o la máquina se autodestruirá . Sin embargo, el alivio o equilibrio de esta presión requiere un flujo de fluido de todos los gases de escape y no quemados para ' que salgan del cárter. Los gases que salen del cárter de la máquina están bajo presión, lo que crea un efecto de tracción que succiona el aceite de la máquina hacia arriba y hacia fuera del cárter. Además, la acción de agitación analizada anteriormente también mezcla el aceite de la máquina con los gases en el flujo de fluido que sale del cárter. Como resultado, el flujo de fluido que sale del cárter incluye una cantidad sustancial de aceite de máquina. En algunas máquinas, se permite que el flujo de fluido salga de la máquina por medio de un "tubo de fuga" en donde se hace pasar directamente el flujo de fluido al ambiente. Esta mezcla incluye contaminantes pesados y la mayoría de las máquinas diesel operan en la actualidad con un "tubo de fuga" abierto que permite que este flujo de fluido escape directamente al ambiente. A fin de reducir al mínimo el impacto ambiental y de cumplir con las estrictas regulaciones gubernamentales, se han desarrollado sistemas de ventilación positiva de cárter (PCV) que reciclan estos gases de "fuga" de regreso al sistema de inducción de la máquina. Como resultado, se quema al menos una porción de los fluidos de "fuga" durante la combustión de la mezcla combustible-aire. Sin embargo, en tanto que el sistema PCV reduce el impacto ambiental del flujo de fluido desde el cárter, no impide que todos los contaminantes escapen al ambiente y tiene efectos adversos en la máquina misma. A este respecto, la reintroducción del material de "fuga" en la máquina, por medio del sistema de inducción, reduce el desempeño de la máquina, crea depósitos indeseados en los componentes de trabajo de la máquina, reduciendo de este modo la vida de la máquina y tiene une efecto adverso en el sistema de control de emisiones del vehículo. La quema de todo el material de "fuga" también puede limitar los tipos de sistemas de emisión que se pueden usar en el vehículo. Y aún además, estos sistemas de PCV existentes no funcionan con las máquinas diesel .

Breve Descripción de la Invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona un separador que separa los líquidos de los gases y/o vapores en una corriente de fluido producida por los gases de "fuga" generados en una máquina de combustión interna. Con este separador, se separa una porción sustancial de los fluidos en la corriente de fluido de "fuga", y se recolectan. Sólo los hidrocarburos más ligeros se dirigen de regreso a la .conexión de entrada de la máquina y se reintroducen con la mezcla combustible-aire. Al reducir los líquidos que se reintroducen en el sistema de inducción de la máquina, se mejora el desempeño de la máquina. Como se señala anteriormente, mucho del líquido en la corriente de fluido es aceite contaminado de cárter que no se diseña para ser quemado durante la combustión. Además, la reducción de los líquidos reintroducidos reduce los depósitos indeseados en la máquina y puede incrementar la vida de la máquina. Además, la separación mejorada permite que el flujo de fluido producido por una máquina diesel esté contenido y se le impida pasar directamente al ambiente por medio de un "tubo de fuga" . Un separador de acuerdo a la presente invención incluye un deflector de separación que tiene al menos un acelerador espiral que se extiende alrededor de un eje espiral entre un primero y un segundo extremo. El acelerador espiral incrementa la velocidad de los fluidos de la corriente de fluido y dirige estos fluidos lejos del eje espiral hacia cuentas no absorbentes que circundan al menos parcialmente el acelerador y que permiten que una porción de líquido se dirija a un área de contención dentro del separador. Un separador de acuerdo a otro aspecto de la presente invención puede incluir una mampara de alojamiento especial que se extiende también al menos parcialmente alrededor del eje espiral para crear una separación incrementada de los líquidos de los gases en la corriente de fluido de "fuga" . De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el separador puede utilizar un alojamiento exterior suficientemente grande para retener la cantidad de líquidos separados producida por la "fuga" entre los cambios de aceite regularmente programados. El separador también puede incluir un aparato de drenaje diseñado para permitir el fácil mantenimiento o drenaje de los fluidos recolectados . De acuerdo con aún un aspecto adicional de la invención, el separador puede incluir una válvula de alivio de presión para impedir una falla de los componentes de la máquina debido a la retropresión en el sistema. Como resultado, la válvula de alivio de presión se puede ajustar a una presión nominal diseñada para abrir al primer signo de retropresión. De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, el separador puede incluir un montaje de deflector que incluye tanto el acelerador espiral como las cuentas no absorbentes para permitir la fase de remoción de estos componentes para limpieza periódica.

Breve Descripción de las Figuras Lo siguiente será en parte obvio y en parte se señalará más completamente más adelante en la presente con respecto a una descripción escrita de las modalidades preferidas de la presente invención ilustradas en las figuras anexas, en las cuales: La Figura ÍA es un separador de la técnica anterior que muestra un sistema típico de PCV para una máquina de gasolina; La Figura IB es una máquina diesel de la técnica anterior con un "tubo de fuga" ; La Figura 2 es una vista en perspectiva frontal de un separador de acuerdo con la presente invención; La Figura 3 es una vista en perspectiva de sólo un alojamiento de botella del separador mostrado en la Figura 2 con una diferente configuración de montaje y configuración de drena e ; La Figura 4 es una vista en elevación frontal del alojamiento de botella del separador, mostrado en la Figura 3; La Figura 5 es una vista en elevación del lado derecho del alojamiento de botella del separador mostrado en la Figura 3 ; La Figura 6 es una vista en elevación del lado izquierdo del alojamiento de botella del separador mostrado en la Figura 3 ; La Figura 7 es una vista en planta superior del alojamiento de separador mostrado en la Figura 3 ; La Figura 8 es una vista seccional del separador de acuerdo a la presente invención; La Figura 9 es una vista seccional agrandada del montaje de deflector mostrado en la Figura 8; La Figura 10 es una vista en perspectiva del acelerador en espiral' como se muestra en la Figura 8; La Figura 11 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 11-11 en la Figura 10; La Figura 12 es una vista en elevación frontal del acelerador mostrado en la Figura 8; La Figura 13 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 13-13 en la Figura 9; y La Figura 14 es una máquina diesel que incluye un separador de acuerdo con la presente invención.

Descripción de las Modalidades Preferidas Con referencia ahora en mayor detalle a las figuras en donde las figuras son para el propósito de ilustras modalidades preferidas de la invención únicamente y no para el propósito de limitar la invención, la Figura ÍA ilustra un sistema de PCV para una máquina de gasolina junto con un separador de la técnica anterior usado con respecto al sistema de PCV. De manera más particular, se muestra una máquina de combustión interna, tipo gasolina, GE, que tiene un cárter CC, una conexión de entrada I y al menos un cabezal CH de cilindros. En la operación, la conexión de entrada I distribuye una mezcla de combustible al aire a través del pasaje IP de la conexión de entrada al cabezal CH de cilindro que se dirige a la cámara de combustión CCH. Una válvula V regula el flujo de la mezcla combustible-aire a la cámara de combustión. El pistón P entonces comprime la mezcla de combustible-aire en donde durante el proceso de compresión, una pequeña porción, dependiendo de la condición de la máquina, pasa por el pistón P como gases de "fuga" BG al cárter CC. De una manera similar, durante la combustión de la mezcla de combustible-aire, una porción del gas de escape también pasa por el pistón P como gases de "fuga", entrando de este modo al cárter CC. Como resultado, se produce una presión positiva en el cárter CC que se debe liberar. Sin embargo, los gases calientes de combustión o gases de "fuga" se pasan los anillos del pistón y entran al cárter se homogeneizan con el aceite pesado del cárter debido a la acción de agitación de alta velocidad del cigüeñal y las varillas de conexión. La presión positiva en el cárter crea una corriente de fluido FS, que incluye el aceite del cárter, que pasa a través de uno de los muchos pasajes PW y entra al espacio entre la cubierta VC de válvulas y el cabezal CH de cilindros . Esta condición atrapa la corriente de fluido dentro de la cubierta de válvulas. A fin de reducir al mínimo los efectos ambientales de la corriente de fluido, un sistema de ventilación positiva de cárter, PCV, dirige la corriente de fluido FS desde la cubierta VC de válvulas a un pasaje IP de conexión de entrada por medio de una manguera Hl . Como resultado, al menos algo de los gases líquidos y la corriente de fluido FS se queman durante el proceso de combustión de la máquina. Puesto que la corriente de fluido contiene aceites contaminados del cárter, se crean depósitos de carbono más pesados en lugar de los normales, en las válvulas, bujías y pistones. Además, los inyectores de combustibles se pueden llegar a atascar o atascar parcialmente, impidiendo de este modo su operación. La porción de la corriente de fluido que lo hace a través del ciclo de combustión se expulsa como hollín a través del sistema de escape como materia en partículas, revistiendo de este modo el convertidor catalítico y reduciendo su capacidad para funcionar apropiadamente. Una porción de la materia en partícula se expulsa a la atmósfera. Esencialmente, las máquinas se atascan por sus propias emisiones lo que afecta de forma adversa el desempeño, vida de la máquina y economía del combustible. Se han usado' dispositivos de la técnica anterior para remover algo del material de la corriente de fluido FS al utilizar un dispositivo (referencia #11) en el sistema de PCV. Como se muestra en la Figura ÍA, las mangueras H2 y H3 reemplazan la manguera Hl para permitir que la corriente de fluido FS pase a través del dispositivo 11. Sin embargo, estos dispositivos no remueven una porción sustancial del líquido y no se pueden usar para crear un sistema de PCV cerrado con respecto a una máquina diesel . Regresando a la Figura IB, se muestra una máquina diesel DE de la técnica anterior que incluye un tubo de "fuga", G, para aliviar la presión interna del cárter. La máquina diesel De tiene al menos un pistón A con anillos B y tiene al menos un cabezal que aloja los balancines y ' válvulas C. Los inyectores dirigen el flujo del combustible a cada uno de los cilindros para la ignición. En la operación, la conexión de entrada I distribuye aire a al menos un cilindro a la vez por medio de los orificios E de entrada. El combustible se distribuye al cilindro vía el inyector F. La mezcla de combustible-aire se comprime bajo presión extrema provocando ignición. Con esta ignición y compresión, pequeñas cantidades de vapor de combustible no quemado pasan por los anillos del pistón y se fuerzan al cárter o depósito D de aceite como gases de "fuga" como se analiza anteriormente. De esta manera, después de la combustión de la mezcla combustible-aire, una porción del gas de escape también pasa por los anillos de pistón como gases de "fuga" . Como resultado, se produce una presión positiva en el cárter que se debe liberar. Sin embargo, los gases de combustión calientes o gases de "fuga" se homogeneizan con el - aceite pesado del cárter debido a la acción de agitación a alta velocidad provocada por el cigüeñal y las varillas de conexión. Sin embargo, esta presión se debe aliviar. Como con la máquina de gasolina analizada anteriormente, se produce un flujo de fluido dentro de la máquina y se dirige hacia el espacio entre la cubierta de válvulas y el cabezal de la máquina. Sin embargo, debido a los líquidos en el flujo de fluido, el flujo de fluido no puede dirigirse de regreso al sistema de inducción de la máquina diesel. Sin embargo, el flujo de fluido se libera al ambiente a través de un' tubo G de "fuga" . Con referencia a las Figuras 2-13, se muestra un separador 10 que tiene un cuerpo exterior o botella 12, un montaje 14 de deflector una tapa 20. El cuerpo exterior 12 incluye porciones 24 de cuellos roscado para recibir por rosca el montaje 20 de tapa. La porción 24 de cuello roscado y la tapa 20 también pueden utilizar diseño de rosca de vuelta de un cuarto para fácil remoción o cualquier otro diseño de rosca y/o fijación de tapa conocida en la técnica incluyendo de manera enunciativa y sin limitación, abrazaderas de fijación. La tapa 20 incluye además un adaptador 30 de entrada y un adaptador 32 de salida. Con referencia a la Figura 1A, el adaptador 30 de entrada se puede conectar a la manguera H2 y el adaptador 30 de salida se puede conectar a la manguera H3 tal que la corriente FS de fluido pasa a través del separador 10 después de que sale de la cubierta VC de válvulas de la máquina y antes de que entre al pasaje IP de conexión de entrada de la máquina.

Con respecto a las máquinas diesel y que se analizarán en mayor detalle más adelante, el adaptador 30 de entrada se puede conectar al tubo de "fuga" y el adaptador 32 de salida se puede conectar a una manguera en conexión para fluidos con el sistema de inducción de la máquina. El pasaje de la corriente de fluido FS a través del separador 10 también se analizará en mayor detalle más adelante. La tapa 20 puede incluir además una pestaña o soporte 40 de montaje que se puede usar por sí mismo o en conexión con otros arreglos de montaje para asegurar el separador 10 a una superficie en el vehículo que incluye, de manera enunciativa y sin limitación, una superficie dentro del compartimiento de la máquina del vehículo tal como la cortina de fuego. A fin de asegurar fácilmente la tapa 20 a una superficie, el soporte puede incluir agujeros 42 y 44 de paso que se pueden usar con respecto a tornillos auto-barrenadores u otros sujetadores conocidos en la técnica. La botella 12 tiene una parte superior 50 y un fondo 52, un frente 54 y una parte posterior 56 que se extiende entre la parte superior 50 y el fondo 52. La botella 12 incluye además los lados 60 y 62 y se muestra en la Figura 4, los lados 60 y 62 pueden incluir respectivamente las pestañas 70 y 72 de montaje. Como con el soporte 40 de tapa, las pestañas 70 y 72 de montaje pueden incluir agujeros 74 y 76 de paso, respectivamente, para montar el separador 10 a una superficie en el vehículo con tornillos auto-barrenadores u otros sujetadores conocidos en la técnica. Incluyendo tanto el soporte 40 como las pestañas 70 y 72, se permite que el separador 10 se conecte fácilmente a una amplia variedad de superficies. Como se puede apreciar, el montaje de tapa y el montaje de botella pueden tener muchas configuraciones diferentes sin apartarse de la invención de esta solicitud.

A este respecto, la botella 12 se puede formar para adaptarse dentro de un compartimiento particular de la máquina de cualquier vehículo o cualquier armazón o compartimiento de máquina de recipiente aún diseñar para retener una cantidad deseada de líquido separado de la corriente de fluido. También, la botella o alojamiento puede incluir también costillas de refuerzo para reforzar la botella en tanto que mantiene una relación deseada de peso de la botella a la tapa. La tapa 20 y/o la botella 12 pueden incluir además costillas internas de refuerzo y se pueden elaborar de cualquier material conocido en la técnica incluyendo plásticos moldeados tal como plástico moldeado compuesto de alto calor, y metales. La botella 12 puede incluir además una salida 80 de drenaje que se debe colocar cerca del fondo del recipiente para drenar los líquidos recolectados de la corriente de fluido. Como se puede apreciar, las botellas 12 que incluyen un montaje de drenaje se pueden asegurar de manera preferente en su lugar en tanto que las botellas que no incluyen montajes de drenaje se pueden remover de manera preferente en donde sólo se asegura la tapa. Además, la salida 80 de drenaje se puede colocar virtualmente donde quiera en el montaje de botella incluyendo extendiéndose de forma horizontal desde uno de los lados, frente, o parte posterior de la botella 12 tal como desde el lado 62 que se muestra en la Figura 2 como 80a. La salida de drenaje también puede extenderse hacia abajo desde el fondo 52 como se muestra en la Figura 8 como 80b. El separador 10 puede incluir además cualquier válvula conocida en la técnica (no mostrada) para abrir y cerrar la salida 80 de drenaje. También se debe señalar que el drenaje y/o válvula de drenaje se pueden colocar en la botella o localizar para ajustarse a cualquier diseño estructural de los fabricantes y puede tener el sistema de drenaje configurado como se necesite o como lo requiera el espacio. Además la salida 80 de drenaje también se puede conectar para fluidos con otro montaje de botella (no mostrado) y/o una manguera (tampoco mostrada) tal que los líquidos se puedan drenar del separador en una ubicación separada del separador. Por ejemplo, el separador 10 puede incluir una manguera (no mostrada) conectada a la salida 80 que se extiende hacia el depósito de drenaje de aceite del vehículo en donde se coloca una válvula cerca del depósito de aceite del vehículo para permitir el acceso conveniente para el drenaje. Con esta configuración particular, los contaminantes recolectados en el separador se pueden drenar en el mismo recipiente con el aceite de desperdicio del cárter. Nuevamente, se puede usar cualquier montaje de válvula y/o manguera conocido para permitir el drenaje más conveniente del líquido contaminado del separador 10. También se puede utilizar una válvula de retención para permitir el fácil drenaje de limpieza del separador. El montaje 14 de deflector se suspende dentro del cuerpo exterior 12 tal que un extremo 90 del fondo del montaje de deflector se separe por arriba del fondo 52 de la botella 12. Por ejemplo, el montaje 14 de deflector puede acoplar por rosca el montaje 20 de tapa tal que el montaje 14 de deflector se suspenda y/o soporte por su acoplamiento con el montaje 20 de tapa. Sin embargo, se pueden utilizar otros arreglos de montaje conocidos en la técnica. A fin de hacer más fácil la limpieza para el separador 10, el montaje 14 de deflector se puede hacer de un tamaño tal que puede pasar a través de una abertura 82 superior para permitir la remoción y limpieza. De manera más particular, la abertura 82 superior se muestra que es una abertura circular y el montaje 14 de deflector es cilindrico teniendo un fondo 90, una pared lateral cilindrica 92 y una parte superior circular 94. El diámetro del fondo 90, la pared lateral 92 y la pared superior 94 son menor que el diámetro de la abertura superior 82, permitiendo de este modo que el montaje de deflector pase a través de la abertura. Sin embargo, se debe señalar que se pueden utilizar otras configuraciones en unión con el montaje 14 de deflector y/o la abertura 82. En la operación, la corriente de fluido FS entra al separador 10 por medio del adaptador 30 de entrada de la tapa 20 y se dirige hacia el montaje 14 de deflector por un canal 100 de fluido que se puede moldear en la tapa 14 o cualquier otro tipo de canal de fluido conocido en la técnica. Una vez que la corriente de fluido alcanza el montaje 14, entra a una abertura 102 en la parte superior 94 del montaje 14 y se dirige hacia una primera cámara 104 de separación. La primera cámara 104 de separación puede ser cilindrica y se extiende entre la parte superior 94 y el fondo 90. La primera cámara 104 de separación incluye un deflector 110 de separación que puede tener uno o más aceleradores espirales 112 que se extienden alrededor de un eje 114 de acelerador. El montaje 110 se muestra que incluye dos aceleradores espirales 112a y 112b. Sin embargo, se debe apreciar que en tanto que se muestran dos aceleradores, se pueden usar más o menos aceleradores sin retractarse de la invención de esta solicitud. Conforme la corriente de fluido FS pasa a través de la primera cámara 104 de separación, acopla la superficie 120a y 120b de los aceleradores y espirales 112a y 112b, respectivamente, provocando que la corriente de fluido gire en espiral alrededor del eje 114 y se impulse hacia fuera del eje 114 hacia una segunda cámara 124 de separación. La primera cámara 104 de separación y la segunda cámara 124 de separación se pueden separar por un divisor 126 de mampara que se analizará en mayor detalle más adelante. Con referencia especial a las Figuras 10-12, el deflector 110 incluye un núcleo central 130 esencialmente coaxial con el eje 114 con otra superficie cilindrica 132. Los aceleradores 112a y 112b se extienden hacia fuera desde la superficie 132 e incluyen superficies 120a y 120b deflectoras que dan hacia arriba, respectivamente, analizadas anteriormente y superficies 134a y 134b que dan hacia abajo. La superficie 120a y 120b se extienden desde los bordes 140a y 140b de raíz, respectivamente, a los bordes exteriores 142a y 142b. De una manera similar, la superficie 134a y 134b también se extienden entre el núcleo 130 y los bordes exteriores 142a y 142b. Además, los bordes exteriores 142a y 142b pueden acoplar la mampara 126 para ayudar a mantener la posición del deflector 110 dentro de la cámara 104. Los aceleradores 112a y 112b también pueden incluir aceleradores 120a y 120b de superficie arqueada, respectivamente. A este respecto, en tanto que la superficie 120a y 120b están curvadas en base a su espiral alrededor del núcleo 130, también pueden estar curveadas desde los bordes 140a y 140b de raíz a los bordes exteriores 142a y 142b, respectivamente. El flujo de la corriente de fluido se captura entre las superficies 120a, 120b, 132, 134a, 134b y la entrada a la segunda cámara 124 de separación, específicamente, la mampara 126 (si se usa) forzando de este modo el flujo de fluido a entrar a la cámara 124 conforme viaja a través de la primera cámara 104. El forzar la corriente de fluido a través del acelerador espiral incrementa la velocidad de la corriente de fluido y enfría la corriente de fluido antes de que entrar a la segunda cámara 124. Además, la acción en espiral de la corriente de fluido conforme se impulsa a través de los aceleradores espirales 112a y 112b empieza el proceso de separación al tener un diferente efecto en los líquidos que en los hidrocarburos ligeros. Además, la corriente de fluido se fuerza a través de la mampara 126 a la velocidad incrementada que también tiene un efecto de separación. El proceso de separación además toma lugar en la segunda cámara 124 de separación que también se extiende entre el extremo 90 de fondo y el extremo 94 superior en donde los líquidos 150 separados se dirigen hacia abajo hacia un área 152 de recolección en el cuerpo 12. Como se señala anteriormente, el montaje de separación está suficientemente separado del fondo 52 para permitir que se mantenga una cantidad deseada de líquido separado dentro del cuerpo 12 sin que se interfiera con la operación del montaje 14. La segunda cámara 124 incluye cuentas 160 no absorbentes o de adsorción que actúan para terminar el proceso de separación. A este respecto, conforme la corriente de fluido entra a la cámara 124, se ha incrementado su velocidad en base a la acción en espiral provocada por el acelerador 112. La corriente de fluido entonces golpea las fuentes 160 y entonces basándose en su peso, se dirige hacia abajo hacia el área 152 de recolección. Las cuentas 160 pueden ser cuentas de gel de sílice u otras cuentas de adsorción o no absorbentes conocidas en la técnica. Las cuentas 160 se mantienen en la cámara 124 por un divisor 126 que puede se runa mampara y una barrera exterior 162 que también puede ser una mampara además del fondo 90 y parte superior 94 del montaje. El volumen de las cuentas 160 utilizadas en la cámara 124 es una función de varios factores incluyendo la máquina de combustión interna en la cual se usa el separador 10 y las condiciones de operación del vehículo y/o el tamaño de las cámaras . Conforme la corriente de fluido pasa a través de las cámaras, el líquido 150 separado se dirige hacia abajo hacia el área 152 de recolección y los hidrocarburos ligeros y otros gases 170 se succionan hacia arriba y salen del separador por el vacío creado en el sistema de toma de aire de la máquina. Este vacío alivia o equilibra la acumulación de presión de los gases de "fuga" en la máquina. Una corriente 170 de gas sale del cuerpo 12 al fluir a través de un canal 172 de fluido en el montaje 20 de tapa y sale del separador 10 en el adaptador 32 de salida. La corriente 170 de gas entonces se dirige al pasaje IP de inducción por la manguera H3. Una vez que la corriente de gas entra al sistema de inducción de la máquina de combustión interna, se dirige a la cámara de combustión y se mezcla con el nuevo combustible y aire en donde los hidrocarburos en la corriente 170 llegan a ser un refuerzo a la mezcla de combustible. Puesto que se remueve en un mayor porcentaje del líquido (principalmente aceite contaminado de cárter) de la corriente de fluido, la introducción de la corriente 170 de gas en el sistema de inducción de la máquina puede ser un beneficio a la combustión de la mezcla de combustible-aire en lugar de solo un medio para eliminar por combustión la corriente de fluido producida por los gases de "fuga" . A este respecto, los gases de "fuga" que se separan del aceite contaminado son un refuerzo que ayuda a una mejor combustión completa durante la combustión. Además, una vez que los gases separados de "fuga" alcanzan la cámara de compresión están ya a la temperatura de la máquina lo que crea una mejor mezcla y una combustión más completa. Regresando a la Figura 14, se muestra el separador 10 conectado a la máquina diesel DE. De manera más particular, como se señala anteriormente, la máquina diesel DE incluye una conexión de entrada I que dirige el flujo de aire hacia la cámara de compresión de la máquina diesel por medio de las entradas E de aire . Esta máquina diesel particular está turbo cargada que incluye un turbo cargador K que se conoce en la técnica y que está en conexión para fluidos con el sistema de inducción I por medio de la línea M de conexión de entrada. Se ha unido el tubo G de fuga al adaptador 30 de entrada por medio de la manguera H2. Los gases 170 de flujo de salida se dirigen a la línea M de conexión de entrada por la manguera H3 conectada al conectador 32 de salida y un adaptador Z en la línea M de entrada. En la operación, se extraerá aire a través del turbo cargador K y se dirige a la cámara de combustión por medio del sistema de conexión de entrada I . En la cámara de combustión, el aire se mezcla con una mezcla de combustible que se comprime y se quema para impulsar la máquina. Los gases de fuga que pasan por los anillos B de los pistones y entrar al cárter se dirigen hacia el cabezal de los cilindros y salen de la máquina por el tubo G de fuga. Sin embargo, puesto que el tubo G de fuga está en comunicación para fluidos con la entrada 30, la corriente de fluido que sale de la máquina se dirige al separador 10 y pasa a través del separador por lo que los líquidos en la corriente de fluido se recolectan y están contenidos en la botella 12 en tanto que los hidrocarburos más ligeros salen del separador 10 en la salida 32. Estos hidrocarburos más ligeros pasan a través de la manguera H3 y se dirigen a la línea M de conexión de entrada en donde se reintroducen a la máquina diesel DE por medio de estos sistemas de inducción. En tanto que los sistemas de separación de la técnica anterior no se pueden usar con respecto a una máquina diesel, el separador 10 remueve suficiente de los líquidos contenidos en la corriente de fluido para permitir el uso de un sistema de circuito cerrado con una máquina diesel. Además, como se señala anteriormente, esta alta cantidad de líquidos se remueve de la corriente de fluido de modo que los hidrocarburos ligeros reintroducidos en la máquina producen realmente ganancias de desempeño y reducen los depósitos indeseados en la máquina, incrementando de este modo la potencia, incrementando la economía del combustible e incrementando la vida de la máquina.

La invención de esta solicitud se diseña para tener múltiples beneficios para una máquina de combustión interna. A este respecto, el uso de un separador de acuerdo a la presente invención incrementa el desempeño de la máquina al quemar de forma eficiente los hidrocarburos más ligeros que se fugan por el anillo del pistón durante la compresión y el ciclo de escape, lo que incrementa la economía dé combustible del desempeño de la máquina. Sin embargo, un mayor beneficio del separador de acuerdo con la presente invención se relaciona a la capacidad para crear un sistema de circuito cerrado por los gases de fuga de una máquina diesel , reduciendo de este modo los contaminantes emitidos por la máquina diesel . En tanto que se ha colocado énfasis considerable en las modalidades preferidas de la invención ilustradas y descritas en la presente, se apreciará que se pueden hacer otras modalidades y que se pueden hacer cambios en las modalidades preferidas sin apartarse de los principios de la invención. Se propone incluir todas estas modificaciones y alteraciones en cuanto vengan dentro del alcance de las reivindicaciones anexas o equivalentes de las mismas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Separador para separar líquidos en una corriente de fluido generada por gases de fuga producidos en un cárter de una máquina de combustión interna, la corriente de fluido que incluye tanto gases como líquidos, el separador está caracterizado porque comprende: una entrada en conexión para fluidos con la máquina para recibir la corriente de fluido y una salida en conexión para fluidos con la máquina para regresar una corriente de gas a la máquina; una ruta de fluido que conecta para fluidos la entrada a la salida; un recipiente de contención en conexión para fluidos con la ruta de fluido que tiene una región de contención del fluido; un acelerador espiral de corriente de fluido en la ruta del fluido que se extiende alrededor de un eje espiral, el acelerador espiral que acelera la corriente de fluido radialmente hacia fuera desde el eje espiral para separar al menos parcialmente los gases de los líquidos en la corriente de fluido; y un deflector en la ruta de fluido entre el acelerador y la salida para cambiar la dirección del líquido para dirigir al menos parte de los líquidos en la corriente de fluido a la región de contención de fluido y la corriente de gas a la salida.
2. Separador para separar líquidos en una corriente de fluido generada por gases de fuga producidos en un cárter de una máquina de combustión interna, la corriente de fluido que incluye tanto gases como fluidos, el separador está caracterizado porque comprende: una entrada en conexión para fluidos con la máquina para recibir una corriente de fluido y una salida en conexión para fluidos con la máquina para regresar una corriente de gas a la máquina; una ruta de fluido que conecta para fluidos la entrada a la salida; un recipiente de contención en conexión para fluidos con la ruta de fluido que tiene una región de contención de fluido; un acelerador de corriente de fluido en la ruta de fluido, el acelerador que acelera la corriente de fluido para separar al menos parcialmente los gases de los líquidos en la corriente de fluido; y un deflector en la ruta de fluido entre el acelerador y la salida para cambiar la dirección del líquido para dirigir al menos parte de los líquidos a la corriente de fluido en la región de contención de fluido y la corriente de gas a la salida, el acelerador de la corriente de fluido incluye un pasaje espiral de fluido en la ruta de fluido, y el pasaje espiral que incluye al menos un miembro espiral alargado que se extiende alrededor de un eje espiral entre un primer extremo y un segundo extremo e incluye además una abertura radial exterior definida al menos parcialmente por al menos un miembro espiral, la corriente de fluido que entra al pasaje espiral cerca del primer extremo y se fuerza hacia el segundo extremo en donde la corriente de fluido se acelera racialmente hacia fuera desde el eje y pasa a través de la abertura radial.
3. Separador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el deflector está coaxial al eje.
4. Separador de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el deflector incluye cuentas no absorbentes o de adsorción.
5. Separador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el deflector incluye cuentas no absorbentes o de adsorción que circundan al menos parcialmente el acelerador.
6. Separador de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además incluye una mampara que separa el acelerador del deflector.
7. Separador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el acelerador de la corriente de fluido y el deflector están encapsulados completamente dentro del recipiente de contención.
8. Separador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el acelerador de corriente de fluido y el deflector forman una porción de un montaje de deflector que es intercambiable de forma seleccionable con el recipiente de contención como una unidad montada y removible del recipiente de contención como una unidad montada.
9. Separador para separar líquidos en una corriente de fluido generada por gases de fuga producidos en un cárter de una cámara de combustión interna, la corriente de fluido que incluye tanto gases como líquidos, el separador está caracterizado porque comprende: una entrada en conexión para fluidos con la máquina para recibir la corriente de fluido y una salida en conexión para fluidos con la máquina para regresar una corriente de gas a la máquina; una ruta de fluido que conecta por fluidos la entrada a la salida; un recipiente de contención en conexión para fluidos con la ruta de fluido que tiene una región de contención de fluido; un acelerador de corriente de fluido en la ruta de fluido, el acelerador que acelera la corriente de fluido para separar al menos parcialmente los gases de los líquidos en la corriente de fluido; un deflector en la corriente de fluido entre el acelerador y la salida para cambiar la dirección del líquido para dirigir al menos parte de los líquidos en la corriente de fluido a la región de contención de fluido y la corriente de gas a la salida; y el acelerador de corriente de fluido y el deflector que están completamente encapsulados dentro del recipiente de contención y forman una porción de un montaje de deflector que se separa del recipiente de contención y que es intercambiable de forma seleccionable con el recipiente de contención como una unidad montada unificada y removible del recipiente de contención como una unidad montada, el montaje de deflector incluye además la entrada y la salida para el separador.
10. Separador para separar líquidos en una corriente de fluido generada por gases de fuga producidos en un cárter de una máquina de combustión interna, la corriente de fluido que incluye tanto gases como líquidos, el separador está caracterizado porque comprende: una entrada en conexión para fluidos con la máquina para recibir la corriente de fluido y una salida en conexión para fluidos con la máquina para regresar una corriente de gas a la máquina; una ruta de fluido que conecta por fluidos la entrada a la salida; un recipiente de contención en conexión para fluidos con la ruta de fluido que tiene una región de contención de fluido; un acelerador de corriente de fluido en la ruta de fluido, el acelerador que acelera la corriente de fluido para separar al menos parcialmente los gases de los líquidos en la corriente de fluido; un deflector en la ruta de fluido entre el acelerador y la salida para cambiar la dirección del líquido para dirigir al menos parte de los líquidos en la corriente de fluido a la región de contención de fluido y la corriente de gas a la salida; el acelerador de la corriente de fluido y el deflector que están encapsulados completamente dentro del recipiente de contención y forman una porción de un montaje de deflector que se puede intercambiar de forma seleccionable con el recipiente de contención; el montaje de deflector incluye además la entrada y la salida y el montaje de deflector incluye además un miembro colgante para soportar el separador en un objeto en tanto que se permite que se desmonte el montaje de contención.
11. Separador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el acelerador de corriente de fluido incluye una pared terminal cerca del segundo extremo.
12. Separador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el deflector circunda parcialmente el acelerador y se extiende desde cerca del primer extremo a cerca del segundo extremo tal que el deflector tiene un extremo de deflector cerca del segundo extremo, la pared terminal que cubre sustancialmente el extremo del deflector.
13. Separador de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el deflector está coaxial al eje.
14. Separador de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el acelerador de la corriente de fluido y el deflector forman una porción de un montaje de deflector cilindrico que se puede interacoplar de forma seleccionable con el recipiente de contención.
15. Separador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente de contención incluye un drenaje en la región de contención de fluido.
16. Separador de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el drenaje incluye una válvula de drenaje.
17. Separador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la válvula de drenaje está separada del recipiente.
18. Separador para separar líquidos en una corriente de fluido generada por gases de fuga producidos en un cárter de una máquina de combustión interna, la corriente de fluido que incluye tanto gases como líquidos, el separador está caracterizado porque comprende: una entrada en conexión para fluidos con la máquina para recibir la corriente de fluido y una salida en conexión para fluidos con la máquina para regresar una corriente de gas a la máquina; una ruta de fluido que conecta por fluidos la entrada a la salida; un recipiente de contención en conexión para fluidos con la ruta de fluido; un pasaje de fluido en espiral en la ruta de fluido, el pasaje en espiral que incluye al menos un miembro espiral alargado que se extiende alrededor de un eje espiral entre un primer extremo y un segundo extremo e incluye además una abertura radial exterior al menos parcialmente definida por al menos un miembro en espiral, la corriente de fluido que entra al pasaje en espiral cerca del primer extremo y que se fuerza hacia el segundo extremo en donde la corriente de fluido se acelera radialmente hacia fuera desde el eje y pasa a través de la abertura radial; un deflector en la ruta de fluido y radialmente hacia fuera del pasaje, el deflector que está coaxial al eje; y una capa porosa entre el pasaje y el deflector.
19. Separador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque al menos un miembro en espiral es al menos dos miembros en espiral .
20. Separador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el deflector incluye cuentas no absorbentes o de adsorción y la capa produce o incluye una mampara.
21. Separador para separar líquidos en una corriente de fluido generada por gases de fuga producidos en un cárter de una máquina de combustión interna, la corriente de fluido que incluye tanto gases como líquidos, el separador está caracterizado que comprende: una entrada en conexión para fluidos con la máquina para recibir la corriente de fluido y una salida en conexión para fluidos con la máquina para regresar una corriente de gas a la máquina; una ruta de fluido que conecta por fluidos la entrada a la salida; un recipiente de contención en conexión para fluidos con la ruta de fluido que tiene una región de contención de fluido; y un pasaje de fluido en espiral en la ruta de fluido, el pasaje en espiral que incluye al menos un miembro en espiral alargado que se extiende alrededor de un eje espiral entre un primer .extremo y un segundo extremo e incluye además una abertura radial exterior definida al menos parcialmente por al menos un miembro espiral .
22. Separador de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el pasaje espiral incluye un núcleo central y al menos un miembro espiral alargado se extiende alrededor del núcleo central .
23. Separador de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el núcleo central es sustancialmente sólido.
24. Separador de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque al menos un miembro espiral alargado que se extiende alrededor del núcleo central es al menos dos miembros en espiral que se extienden alrededor del núcleo central .