DE2814673A1

DE2814673A1 - Cooling system for IC engine - has centrifugal dust separator in air stream to cooling water radiator

Info

Publication number: DE2814673A1
Application number: DE19782814673
Authority: DE
Inventors: Alwin Jauss
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-04-05
Filing date: 1978-04-05
Publication date: 1979-10-11

Abstract

The engine has a radiator for cooling the cooling water, mounted in front of the cylinder block. A fan driven by a belt from the crankshaft is placed between the cylinder block and the radiator and pulls ambient air (13) over the radiator. A dust separator is mounted in front of the radiator to remove dust from the air before it reaches the radiator. The separator has a casing divided by horizontal plates (11) into several independent air passages. Two baffles (10) in each passage compel the air to travel in an S path through the passage and thus cause dust to be settled out by centrifugal action.

Description

Wassergekühlte BrennkraftmaschineWater-cooled internal combustion engine

I)ie Erfindung betrifft eine wassergekühlte Brennkraftmaschine nach der Oheri)egli rí- von Anspruch 1.I) he invention relates to a water-cooled internal combustion engine according to der Oheri) egli rí- of claim 1.

Bei Brennkraftmaschinen bzw. Fahrzeugen, die in staubiger Umgebung eingesetzt werden, besteht die Gefahr, daß die K0hirlamellen des Wärmetauschers sich mit einem Staubbelag überziehen. Derartige Staubüberzüge sind ein schlechter Wärmeleiter, und es ist an den betreffenden Stellen nur mit einem sehr geringen Wärmeübergang zu rechnen. Die Gefahr von Motorüberhitzungen ist nicht auszuschließen. Da die sehr engen und empfindlichen Kühlerlamellen auf mechanischem Wege nur mit unvertretbar hohem Aufwand gereinigt werden können, und da ein pneumatisches Reinigen der Kühlerlamellen durch Ausblasen mittels Preßluft in entlegenen Gegenden nicht möglich ist, besteht häufig keine vernünftige Gelegenheit, einen angesetzten Staubbelag wirksam zu entfernen.For internal combustion engines or vehicles that are used in a dusty environment are used, there is a risk that the K0hirlamellen of the heat exchanger cover yourself with a layer of dust. Such dust coatings are a bad one Heat conductor, and it is only at a very low level in those places Heat transfer to be expected. The risk of engine overheating cannot be ruled out. Since the very narrow and sensitive radiator fins mechanically only use can be cleaned unreasonably high effort, and there a pneumatic cleaning the radiator fins by blowing out with compressed air in remote areas is possible, there is often no reasonable opportunity to build up a build-up of dust effectively remove.

Aufgabe der Erfindung ist es, Vorkehrungen zu treffen, die eine Kühlerreinigung zwischen normalen Wartungsintervallen für die in staubiger Umgebung eingesetzte Brennkraftmaschine bzw. das Kraftfahrzeug entbehrlich machen.The object of the invention is to take precautions for cleaning the radiator between normal maintenance intervals for those used in dusty environments Make the internal combustion engine or the motor vehicle unnecessary.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der vorge-schalteten Staubabscheidung gelangt nur weitgehend entstaubte Luft durch den Kühler hindurch. Die durch den Entstauber hindurchgehenden Partikelchen sind so fein, daß sie keine Neigung haben, sich niederzuschlagen, weil die Suspensionskräfte -die Kräfte, die ein Ablagern begünstigen bei weitem übersteigen. Der auf dem Prinzip der Massenkräfte beruhende Staubabscheider kann als Lamellenzyklon auvsgehildet sein. Zur Vermeidung von Strömungskurzschlüssen und Umgehungen des Staubabscheiders kann die Kühlluft zwangsweise geführt werden.This task is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. Thanks to the upstream dust separation, only largely dust-free arrives Air through the cooler. The particles passing through the dust extractor are so fine that they have no tendency to precipitate because of the forces of suspension - by far exceed the forces that favor deposition. The one on the principle the dust separator based on inertia forces can be designed as a lamellar cyclone be. To avoid flow short circuits and bypassing the dust collector the cooling air can be forced out.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 die Anordnung eines Staubabscheiders in Strömungsrichtung vor einem Motorwärmetauscher, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Staubabscheider nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II, I:jg. 3 eine Strömungslamelle des Staubabscheiders nach ig. 2 in Elinzeldarstellung u n d Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Strömungslamelle.The invention is based on an embodiment shown in the drawings briefly explained below; 1 shows the arrangement of a dust separator in the direction of flow upstream of an engine heat exchanger, FIG. 2 shows a cross section through the dust separator according to FIG. 1 along the section line II-II, I: jg. 3 a flow lamella of the dust separator according to ig. 2 in Elinzel representation and Fig. 4 shows another embodiment of a flow lamella.

In Fig. 1 ist eine wassergekühlte Brennkraftmaschine dargestellt, deren Motorkühlwasser einem Luft/Wasser-Wärmetauscher 4 über eine Kühlwasser-Vorlaufleitung 2 zugeführt wird; das darin rückgekühle Kühlwasser gelangt über die Rücklaufleitung 3 zur Brennkraftmaschine zurück. Ein von der Brennkraftmaschine angetriebener Ventilator 5 saugt Umgebungsluft durch die Kühlerlamellen des Wärmetauschers 4 hindurch (Strömungspfeile 13), wodurch die Motorabwärme an die Umgebungsluft abgeführt wird.In Fig. 1 a water-cooled internal combustion engine is shown, their engine cooling water to an air / water heat exchanger 4 via a cooling water supply line 2 is fed; the cooling water that has been re-cooled in it reaches the return line 3 back to the internal combustion engine. A fan driven by the internal combustion engine 5 draws in ambient air through the cooler fins of the heat exchanger 4 (flow arrows 13), whereby the engine heat is dissipated to the ambient air.

Zur Vermeidung von Staubablagerungen in den engen Kthlerlamellen des Wärmetauschers ist diesem für den Einsatz in staubhaltiger llmgebung in Strömungsrichtung der Luft ein Staubabscheider (> vorgeschaltot. Zur Vermeidung von Strömungskurzschlüssen und umgebungen des Staubabscheiders ist der Zwischenraum zwischen dem Staubabscheider 6 und dem Wärmetauscher durch eine Luftführung 7 überbrückt; desgleichen ist auch eine zwangsweise Luftführung durch Wandungen 8 zwischen dem Wärmetauscher 4 und dem Ventilator 5 vorgesehen.To avoid dust deposits in the narrow radiator fins of the The heat exchanger is designed for use in dusty surroundings in the direction of flow a dust separator for the air (> upstream dead. To avoid flow short-circuits and surroundings of the dust collector is the space between the dust collector 6 and the heat exchanger bridged by an air duct 7; the same is also a forced air flow through walls 8 between the heat exchanger 4 and the fan 5 is provided.

Der Staubabscheider 6 ist nach dem Prinzip der Massenkraftabscheidung in Form eines Lamellen-Zyklons ausgebildet. Dabei sind mehrere Umlenklamellen 11 vertikalstehend nebeneinander in dichter Folge angeordnet. Die im wesentlichen S-förmigen Lamellen bilden dabei zusammen mit Nachbarlamellen jeweils zwei Umlenkkanäle lo mit engem Umlenkradius und nacheinander entgegengesetzter Krümmung. Durch diese zweimalige enge Strömungsumlenkung der Kühlluft an stillstehenden Wandungen kommt es fliehkraftbedingt zu einer Abscheidung der mitgerissenen Staubpartikelchen an der Außenseite der Strömungsumlenkung, d. h. auf der konvexen Seite der Strömungslamellen. Die Staubabscheidestellen sind durch eine punktierte Linie angedeutet. Aufgrund der vertikalen Anordnung der Strömungslamellen kann der abgeschiedene Staub durch Erschütterungen und durch Schwerkrafteinfluß nach unten wegfallen; er kann in dem Staubfangkasten 9 gesammelt werden.The dust separator 6 is based on the principle of mass force separation designed in the form of a lamellar cyclone. There are several deflecting lamellas 11 arranged vertically next to each other in close succession. The essentially S-shaped Lamellae together with neighboring lamellae each form two deflection channels lo with a narrow turning radius and successively opposite curvatures. Through this two narrow flow deflections the cooling air at standstill Walls, centrifugal forces cause the entrained dust particles to separate on the outside of the flow deflector, d. H. on the convex side of the flow lamellas. The dust separation points are indicated by a dotted line. Because of The separated dust can pass through the vertical arrangement of the flow lamellas No vibrations or gravity downwards; he can in that Dust collector 9 are collected.

In Fig. 3 ist eine Umlenklamelle 11 des Staubabscheiders nach Fig. 2 in Einzeldarstellung gezeigt. Sie besteht im wesentlichen aus einem gerade Blechstr.eifen, an dessen beiden gegenüberliegnden Seiten mit einem gewissen Versatz zueinander jeweils eine zu etwas mehr als 1800 gebogene Blechrinne befestigt ist, die gemeinsam im Querschnitt etwa eine S-Form bilden. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist auf das gestreckte Blech überhaupt verzichtet worden; die Lamelle besteht lediglich aus einem im Profil S-förmig gebogenen Blechstreifen. Die konvexen Seiten der Umlenkkanäle zweier benachbarter Lamellen bilden dabei auf der Zuströmseite einen Beschleunigungstrichter und auf der Abströmseite eine Art Diffusor.In Fig. 3 a deflection lamella 11 of the dust separator according to Fig. 2 shown in detail. It essentially consists of a straight sheet metal tire, on its two opposite sides with a certain offset to one another each one to a little more than 1800 bent sheet metal gutter is attached, which together form approximately an S-shape in cross-section. In the embodiment of FIG. 4 is the stretched sheet metal was dispensed with at all; the lamella only exists made of a sheet metal strip bent into an S-shape in profile. The convex sides of the deflection channels Two adjacent lamellas form an acceleration funnel on the inflow side and a kind of diffuser on the downstream side.

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Claims

Claims g water-cooled internal combustion engine, especially for trucks, with an air / water heat exchanger that can be acted upon by ambient air for discharge the exhaust heat from the engine to the ambient air t that on the air side in the flow direction (13) in front of the heat exchanger (4) a dust collector (6) is arranged for the cooling air.

3. Brernkraftmaschjnt according to claim 1, d u r c h g e n n n z e i c h ff e t that the dust separator (6) as a lamellar cyclone with several narrow flow deflections (io) side by side and one behind the other by means of lamellae, Deflection rods or the like (11, 12) is formed.

3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k It is noted that the cooling air between the dust separator (6) and the heat exchanger (4) and between the heat exchanger (4) and a cooling air fan (5) on all sides closed walls (7, 8) is performed.