SE416989B - Arrangemang for rening av inloppsluft till en forbrenningsmotor - Google Patents

Description

7909165-8 10 15 20 25 30 35 av att sugleclrlingeli från kanrnarerx är ansluten till inloppsluftledningen nedströms grovfiltret, att nämnda anslutning till inloppsluftledriingexi utgör mdertryckskällarx som ger upphov till under-tryck i sugledixingeii samt att sugledningen mellandess anslutningar till grovfiltrets kamnare och inloppsluftledriingezi irmefattar ett filter, vilket avskiljer fasta föroreningar i den gencm sugledningai strönrnande luften.

Vid det uppfinningserxlíga arrangemanget erfordrar inte undertryckskäl- lan nâgra separata delar och uppvisar till följd därav en symerligern god driftsäkerhet. Förekomsten av ett filter i 'sugledningen säkerställer att den i sugledningen strömmande luften' renas innan den åter tillföres in- loppsluftledningen.

En fördelaktig utföringsfonn av uppfinningen är tillämpad vid ett for- don med en på ett chassi fjädrande upphängd karossenhet. Därvid är åtmin- stone grovfiltret, sugledningen med det däri anordnade filtret samt den i del av inloppsluftledrringm som utgör rmdertryckskällan anfästade vid nämnda karossenhet. Härigenom kräver inte arrangemanget några rörelseupp- tagande förbindningar mellan chassit och karossenheten, och därmed und¿ vikes problem kostnader för att utforma dylika förbindningar läckage- fria. ' Övriga uppfinningenuurxärkande särdrag framgår av efterföljande patent- krav och nedanstående beskrivning av en uppfinningen exenplifierande ut- föringsform. Beskrivningen utföres med hänvisning till en bifogad ritning som visar en vy bakifrån av ett uppfinningsenligt arrangemang på bakre väggen av en lastbilshytt. Figuren irmefattar begränsade snitt och ut- skämingar för att bättre visa i arrangemanget ingående delar.

Den exenplifierade delen av en lastbilshytt 1 är försedd med en bakre vägg 2 vid vilken det uppfinningseliliga arrangemanget är anfäst medelst ej- visade unfàßtniragsorgarl. I arrangemanget ingår ett grovfilter 4 som i for- donets färdriktrning har utsträckning över hyttens 1 tak S. En inloppsluft- ledning 6 leder inloppsluftexi ned längs hyttväggern 2 till ett finfilter 7, varifrån inloppsluften ledes vidare till en ej visad förbränningsmotor via en ledning 8.1 - i Inloppsluftledningen 6 är utförd i två delar, en nedre del 10 anfäst ' till fordonets chassi 12 och en övre del 11 ganfäst till hytten 1. Den senare är fjädrande upphängd (ej visat) relativt chassit 12, och med hän- syn därtill är delarna 10,11 förbundna med varandra .genom en gunmirnanschett 13, vilken» upptager relativrörelser mellan delama 10,11. Manschetten 13 10 15 20 25 30 35 '7909165-8 är också utformad att medgiva ett enkelt särskiljande av delarna 10,11 för att möjliggöra tippning av hytten 1 framåt.

Grovfiltret 4 är synmetriskt uppbyggt kring ett längsgående vertikal- plan, och varje filterhalva 15,16 innefattar ett flertafs k genomgångs- cykloner 17 på ett i och för sig förut känt sätt. Cyklonema 17 uppvisar inga rörliga delar utan har fasta skovlar (ej visade), vilka påverkar den genomströnmande 'luften en roterande rörelse. Rörelsen medför att i luften förekomznande fasta föroreningar av centrifugalkraften pressas ut mot cyklo- nens :nantelyta och vidare ut i encyklonema 17 angivande sxnutssanxlarxde kammare 18 genom en öppning 19 i cyklonväggm. Dylika cykloner är väl kända inom filtertekniken och avgränsas därför från ytterligare beskrivning.

I grovfiltret 4 ingår lämpligen mellan 20-30 cykloner, och från varje cyklon 17 strönrnar reriad 'luft vidare i inloppsluftledniixgezr 6. Från den smutssamlande karnmarexi 18 i respektive filterhalvor 15,16 leder en ledning 20 till ett filter 21, vilket med en ledning 23 även står i förbindelse med en í inloppsluftledrlingen 6 anordnad venturistryprling 22. Detta iJme- bär att ett i inloppsluftledningen 6 alstrat :mdertryck vidareledes genom ledningarna 20,23 till gmvfiltrets smutssaxnlande kammare 18. Ledningarna 20,23 kunmer fortsättningsvis att gemensamt benämnas sugledrling 20.

Filtret 21 innefattar ett flertal i rad eller på annat sätt anordnade cmlänlcrringscykloner 25, av vilka endast en är visad i figuren. Även dessa omladdningscykloner är väl kända element inom filtertelmikezi, varför be- skrivningen av desarrma avgränsas till att endast avse uppgifter sun krävs för förståelse av föreliggande uppfinning. I omlänkrxingscyklonerna 25 er- håller luften inte bara en roterande rörelse utan även en 1800 cmlänkxring av strömniiigsriktiiingerx innan luften lämnar en sådan omlänlcnizrgscyklon 25.

Denna är uppbyggdav .två i ändarna öppna rör 26,27, vilka koncentriskt orm-- sluter varandra utefter en del av deras längd. I det så bildade ringfonnade spaltutrynunet är anordnade skovlar, som fast förenar de båda rören 26,27 vid varandra. e Vid den exernplifíerade utformningen är omlänlaiirxgscyklonema 25 belägna i rad i en mittre kanrnare 28 i filtret 21 och anlänlmingscyklonemas 25 respektive ändar är fästade till mittkanrnarens gavelväggar 30,31. Hål i respektive gavelväggar _30,31 möjliggör strönming genom rören 26,27, varvid föroreningar avledas till en nedre sxnutssarnlande kammare 32 i filtret 21 och renad luft tilledes en övre kanmare 33 i filtret 21, vilken kaznmare 33 vía ledningen 23 har förbindelse med undertryckskällan 22. 7909165-8 10 15 20 25 30 35 Rening i filtret 21 àstadkonmes på följande sätt. Den förorenade luften från grovfiltrets 4 snrutssanflarzde kanrnare 18 ledes genom 'sugledningen 20 tillfiltrets 21 mittre karnmare 28. 'Luften suges därvid, i enlighet med en i figuren visad pil, ned genom det med skovlar försedda spaltutrynmet mel- lan rören .26,27 i mllänhxingscyklonenxa 25. Skovlama bibringar luften en roterande rörelse, varefter det rådande xmdertrycket i det smala röret 26 påverkar 'item aniännfing 1so° och streaming in i den övre mmm ss för vidareledning in i venturistrypningell 22 i inloppsluftleàxingm 6. Luftled- ningen är i figuren visad med en strömingspil, vilken utgår från rörets 27 övre del.

Luftens rotation tillsammans med omlänluiingerx medför att fasta förore- ,ningar i luften faller ut i den nedre karnmaren 32. I dess_nedre del är anordnad en s k idaxmrventil 35 i form av tvâ mot varandra liggande 'gumni- läppari Till följd av fordonets vibrationer under färd eller när motom är avslagen och xmdertryck-ej längre bildas i filtret 21 öppnar ventilen 35 och släpper ut förekommande föroreningar i omgivningen.

Venturistrypningen 22 är belägen uppströzns manschetten 13; varigenomdet uppfinningserxliga arrangemanget bestående av grovfiltret 4, sugledningen 20 med filtret 21 samt mdertryckskällan 22 utgör en samnanbyggd enhet, som är elastiskt anfäst vid fordonshytten 1. En dylik enhet är även enkelt mon- terbar vid andra typer av motorinstallationer, exempelvis vid motorer in- stallerade i truckar, anläggningsmaskiner eller för drivning av kompresso- rer i mobilt eller stationärt bruk.

Den i figuren visade strypningen av venturityp medför relativt andra strypningsutforxnningar en fördelaktig koznbinatíon av lågt tryclcfall i in- loppsluftsystemet och ett stort undertryck vid 'sugledningeris anslutning till inloppsluftledxxingezx 6. Nämnda anslutning sker vid venturins 22 största förträngning av inloppsluftledningen 6. För att uppnå den eftersträvade effekten bör venturins strypning vara mellan 25-75 procent av inloppsluft- ledningens genomströrrmingsarea. _ - ' För grovfilter av ovan beskriven typ avpassade för dieselmotorer intunga lastfordon har det dock visat sig att den somurxdertryckskälla utnyttjade strypningen ej bör förorsaka ett tryckfall i inloppsltrftledningen sun över- stiger det tryclcfall som råder över grovfiltret. Kraftigare tryckfall över strypningerx och ett därmed sammanhängande ökat mdertryck i grovfiltrets smutssalnlande kanrnare medför nämligen icke en sådan ökning av grovfiltrets reningsgrad att denna förmår koznpensera rninslmingerx av finfiltrets tillåtna 10 15 20 ”ZS 7909165-'8 tryckfallsomràde. Nämnda minskning är ett resultat av det ökade tryckfallet i strypningen, eftersom inloppsluftsystanet i sin helhet är konstruerat för ett visst högsta tryckfall sun ej får överskridas. Inter-vallen mellan byten och/eller rengöring av fínfiltret blir sålunda tätare genom att den tid som förflyter innan finfiltret uppnå-tt det relativt lagt satta högsta tillåtna tryckfallsvärdet blir kortare än tidigare. Detta trots att grovfiltrets reningsgrad ökat och finfiltret sålunda tillförts renare 'luft än tidigare.

Goda resultat vad avser ökad reningsgrad i grovfiltret, lågt tryckfall i strypningerx och därmed längre bytesintervaller för finfiltret har upp- nåtts med det xxppfirulingsenlíga arrangananget när xmdertryclskällan genom sugledniixgezi 20 förmått avleda omkring sex procent av det cyklonerna 47 tillförda luftflödet. Detta har vid praktiska försök àstadkmmits när venturistryprzingen uppvisar en minskning av inloppsluftledxxingens genun- strünningsarea med omkring 45 procent. Ovannänmda delflöde på sex procent genom sugledrzingeri 20 medför att reningsgradeli för ett visst beskrivet grovfilter ökar från 70 procent utan mdertryck i ledningen 20 ti1l_ 90 procent med nämnda undertryck i ledningen 20. För att påtagligt ökad re- ningsgrad skall erhållas i grovfiltret 4 bör delflödet genom 'sugledningen 20 uppgå till åtminstone två procent av det totala luftflödet som tillföras grovfiltret 4.

Inom ramen för efterföljande patentkrav kan Imdertryckskällan även ut- göras av andra mer eller mindre speciellt utformade strypningar. Utnytt- jandet av ejektorverkan i inloppsluftledrxingexl kan i detta fall också användas för att skapa mdertryck i sugledningen 2Q.- Uppfinningen är -ej heller 'himden till de beskrivna filter-typerna, exiär även andra filter- konstruktioner är användbara.

Claims (8)

7909165-8 10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Arrangemang för rening av inloppsluft till en förbränningsmotor innefattande i motorns inloppsluftledriixxg (6) ett grovfilter (4) och ett nedstrïms grovfiltret (4) anordnat finfílter (7), i vilket grovfilter (4) luften bibringlas .sådan rörelse att fasta föroreningar avskiljas till en smutssamlande kammare (18), från vílken- föroreningar utsuges via en *sug- ledning (20) förbunden med en undertryckskälla (22), medan den i grov- filtret (4) renade 'luften vídareledes genom inloppsluftledxiingen (6) till finfiltret (7), k ä n n e t e c k n a t av att sugledzziizgm (20) från kanunarez: (18) är ansluten till inloppslzxftledziingen (6) nedströms grov- filtret (4), att nämnda anslutning till inloppsluftledxiiiigexz (6) utgör mdertiyclskällan som ger upphov till xmdertiyck i 'sugledrxiiggen (20) samt att sugledriingen (20) mellan dess anslutningar till g-rovfiltrets (4) kam- mare (18) och inloppsluftledriingen (6) innefattar ett filter (21) vilket avskiljer fasta föroreningar i den genom sugledrxiixgen (20) strönmande luften.

2. - 2. Arrangemang enligt patentkrav 1 där motorn är installerad i ett fordon med en på ett chassi (12) upphängd karossenhet (1), k ä n n e - t e c k n a t av att åtminstone grovfiltret (4), sugledningeli (20) med det däri anordnade filtret (21) samt den del av inloppsluftledníngen (o) som utgör mdertryckskälla (22) är anfästa vid nämnda karossenhet (1).

3. Arrangemang enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att sugledningensjlfl) anslutning till inloppsluftledriingeri (6) mynnar vid en i den senare utformad strypning (22). '

4. Arrangemang enligtpatentkrav 3, kännetecknat avatt strypningen (22)-är. av venturityp och innefattar i minsta tvärsnitt en minskning av inloppsluftledrningezis (6) genomstrànrxingsarea med nninst 25 procent.

5. S. Arrangemang enligt patentkrav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att det av Imdertryckskällan (22) skapade undertrycket förmår avleda minst två' procent av det till grovfiltret (4) inkcxmnande 'luftflöden

6. Arrangemang enligt något av patentkraven 3, 4 eller S, k ä n n e - t e c k n a t av att zmdertryckskällan (22) medför ett ökat tryckfall i inloppsluftledningen (6), vilken tryckfallsökning underskrider ett i grov- finn: (4) åstadkomma: zryckfail. _ 7909165-8 7

7. Arranganang enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att filtret (21) i sugledníngen (20) är av ett i och för sig känt slag, där luften åsätts sådan rörelse att fasta föroreningar avskíljas till en nedre snmtssannlande kanmare (32) med en bottenventil (35) som 'automatiskt utportionerar föroreningar till omgivningen. _

8. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a t av att grøvfiltret (4) består av ett flertal i och för sig kända genomgångscykloner (17) och att filtret (21) i sugledlringm (20) består av ett flertal í och för sig kända cxnlänlmingscykloner (25).