ES2366811T3

ES2366811T3 - GROUP, COMPOSITE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND A WORKING MACHINE.

Info

Publication number: ES2366811T3
Application number: ES07015468T
Authority: ES
Inventors: Diethard Plohberger; Harald Reitz
Original assignee: MWM GmbH; Deutz Power Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH; Deutz Power Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2006-08-12
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2011-10-25
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: EP1890022A3; EP1890022B1; ATE510118T1; DE102006037963A1; EP1890022A2

Abstract

The IC engine-machine unit (2, 3) is mounted on a common support (1). The air intake (6a) for the engine runs transversely through the support and connects with a filter unit (7) integrated with it. The filter is connected to the engine by a separate pipe (10).

Description

El invento se refiere a un grupo, compuesto de un motor de combustión interna y una máquina de trabajo, que se montan conjuntamente en un soporte del grupo, suministrándose aire de combustión al motor de combustión interna conducido a través de un filtro por medio de una tubería de aire de combustión y habiéndose dispuesto en la zona del espacio del soporte del grupo por lo menos un componente, cooperante con el grupo, que se extiende a lo largo de un árbol del cigüeñal del motor de combustión interna. The invention relates to a group, composed of an internal combustion engine and a work machine, which are assembled together on a support of the group, combustion air being supplied to the internal combustion engine driven through a filter by means of a combustion air pipe and at least one component, cooperating with the group, being arranged along a crankshaft shaft of the internal combustion engine having been arranged in the area of the group support space.

Se conoce un grupo semejante por medio del documento DE 39 21 879 A1. Este grupo con un motor de combustión interna y una máquina de trabajo se reúne formando una instalación de acoplamiento de calor y potencia, habiéndose dispuesto toda la instalación en un soporte del grupo. La particularidad de dicho soporte del grupo es que está abierto a lo largo de las caras longitudinales y que presenta un bastidor horizontal de soporte del motor de combustión interna y de la máquina de trabajo, bastidor que descansa en varios apoyos dispuestos a lo largo del eje longitudinal del soporte del grupo, los cuales se han realizado básicamente en forma de X transversalmente al eje longitudinal del soporte del grupo. En estos espacios laterales abiertos, se han dispuesto un amortiguador acústico y un transmisor térmico de gases de escape como componentes cooperantes con el motor de combustión interna. Se conoce otro ejemplo más a partir del documento GB 22 78 736. A similar group is known by document DE 39 21 879 A1. This group with an internal combustion engine and a work machine is assembled forming a heat and power coupling installation, the entire installation having been arranged on a support of the group. The particularity of said group support is that it is open along the longitudinal faces and that it has a horizontal support frame of the internal combustion engine and the work machine, a frame that rests on several supports arranged along the axis longitudinal of the group support, which have been basically made in the form of X transversely to the longitudinal axis of the group support. In these open lateral spaces, an acoustic damper and a thermal exhaust gas transmitter are arranged as cooperating components with the internal combustion engine. Another example is known from GB 22 78 736.

Se le plantea al invento el problema de disponer, economizando espacio constructivo, un componente cooperante con el motor de combustión interna en un soporte del grupo para una utilización especial. The problem is posed to the invention of arranging, by saving construction space, a cooperating component with the internal combustion engine in a support of the group for a special use.

Se resuelve este problema de modo que se disponga el grupo en un recinto cerrado, de modo que el componente sea una tubería de alimentación de aire de combustión, que desemboque en una carcasa de filtro de aire en una cara terminal del soporte del grupo del entorno y de la zona de la cara terminal opuesta aire, y de modo que la carcasa de filtro de aire esté conectada a través de un conexión tubular directa o indirectamente con la tubería de aire de combustión. This problem is solved so that the group is arranged in a closed enclosure, so that the component is a combustion air supply pipe, which flows into an air filter housing on an end face of the surrounding group support and from the area of the opposite air end face, and so that the air filter housing is connected through a tubular connection directly or indirectly with the combustion air pipe.

Un grupo semejante dispuesto en un recinto cerrado es, por ejemplo, un grupo electrógeno, en el que la máquina de trabajo es, en consecuencia, un generador. En una disposición semejante se suministra aire fresco al recinto por el costado, en configuración adicional del invento, en el cual se ha dispuesto la máquina de trabajo realizada como generador. Gracias a ello, se puede refrigerar el generador con aire fresco sin problemas y eficazmente, y no necesita disponer de un sistema propio de refrigeración como el motor de combustión interna. Gracias a la configuración del componente, dispuesto en la zona del espacio del soporte del grupo, como tubería de alimentación de aire de combustión, que hace pasar una parte del aire fresco suministrado al recinto cerrado a una carcasa de filtro de aire, se aprovecha óptimamente el espacio constructivo existente en la zona del espacio del soporte del grupo. Con ello, se pueden ahorrar tuberías en otros lugares del recinto, de modo que resulte una mejor accesibilidad al grupo. Otra ventaja adicional es la instalación indicada de la carcasa de filtro de aire asimismo en la zona del soporte del grupo, que también ahorra espacio constructivo adicional, ya que habitualmente se instalaba la carcasa del filtro de aire en el recinto lejos del grupo. A similar group arranged in a closed enclosure is, for example, a generator set, in which the working machine is, consequently, a generator. In a similar arrangement, fresh air is supplied to the enclosure from the side, in additional configuration of the invention, in which the working machine made as a generator has been arranged. Thanks to this, the generator can be cooled with fresh air without problems and efficiently, and it does not need to have its own cooling system such as the internal combustion engine. Thanks to the configuration of the component, arranged in the area of the group support space, as a combustion air supply pipe, which passes a portion of the fresh air supplied to the enclosure to an air filter housing, it is optimally used the existing constructive space in the area of the group support space. With this, you can save pipes in other places of the enclosure, so that it is a better accessibility to the group. Another additional advantage is the indicated installation of the air filter housing also in the area of the group support, which also saves additional construction space, since the air filter housing was usually installed in the enclosure away from the group.

En perfeccionamiento del invento, se engasta la tubería de alimentación de aire de combustión, al menos en gran parte, en el soporte del grupo. En esta realización, se puede configurar la carcasa del filtro de aire de un tramo o de varios tramos y, además, como tubería exenta o mecanizada en el soporte del grupo. In refinement of the invention, the combustion air supply pipe is crimped, at least in large part, in the group support. In this embodiment, the air filter housing of a section or of several sections and, in addition, as an exempt or mechanized pipe in the group support can be configured.

Otra configuración adicional prevé disponer la tubería de alimentación de aire de combustión, al menos en gran parte, lateralmente al soporte del grupo. En esta configuración, la carcasa del filtro de aire se dispone preferiblemente en la zona terminal de la tubería de alimentación de aire de combustión del lado del motor de combustión interna junto al soporte del grupo, la propia tubería de alimentación de aire de combustión se ha configurado respectivamente en la zona terminal de tal modo que forme la carcasa del filtro de aire. Another additional configuration provides for the combustion air supply pipe, at least in large part, laterally to the group support. In this configuration, the air filter housing is preferably arranged in the terminal area of the combustion air supply pipe on the side of the internal combustion engine next to the group support, the combustion air supply pipe itself has been respectively configured in the terminal zone such that it forms the air filter housing.

En un perfeccionamiento ventajoso, se ha configurado el propio soporte del grupo como carcasa del filtro de aire. Con ello, se proporciona una configuración especialmente económica en espacio constructivo. En relación con la disposición, la configuración y la combinación de la tubería de alimentación de aire de combustión y de la carcasa del filtro de aire, también son posibles, no obstante, formas combinadas en el marco del invento. Así, pues, una zona parcial de la tubería de alimentación de aire de combustión puede, por ejemplo, penetrar en el soporte del grupo y con la otra zona parcial de la misma discurrir junto al soporte del grupo. In an advantageous development, the group support itself has been configured as an air filter housing. With this, a particularly economical configuration in constructive space is provided. In relation to the arrangement, configuration and combination of the combustion air supply line and the air filter housing, however, combined shapes within the scope of the invention are also possible. Thus, a partial area of the combustion air supply pipe can, for example, penetrate the support of the group and with the other partial zone thereof run along the support of the group.

Una conexión de tubería, que se prolonga a partir de la carcasa del filtro está conectada directa o indirectamente con la tubería de aire de combustión del motor de combustión interna y puede colocarse, por consiguiente, economizando espacio frontalmente o desembocando frontalmente en ella. El motor de combustión interna puede A pipe connection, which extends from the filter housing is directly or indirectly connected to the combustion air pipe of the internal combustion engine and can therefore be placed, saving space frontally or leading frontally into it. The internal combustion engine can

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realizarse como motor Diesel de combustión interna de encendido espontáneo o como motor de gas reencendido de chispa. En este caso, se intercala antes de la tubería de aire de combustión un dispositivo de adición de mezcla de gas, un mecanismo de estrangulación y, dado el caso, un dispositivo de sobrealimentación. be carried out as a diesel engine with internal combustion of spontaneous ignition or as a spark ignited gas engine. In this case, a gas mixing addition device, a throttling mechanism and, if necessary, a supercharging device are inserted before the combustion air line.

La carcasa del filtro de aire se configurado para recibir cartuchos de filtro o filtros de alvéolos, habiéndose tenido en cuenta, en este caso, una elección según los respectivos requerimientos o circunstancias especiales. Para poder mantener o bien sustituir fácilmente los cartuchos de filtro o los filtros de alvéolos, la carcasa del filtro de aire presenta aberturas de mantenimiento adecuadas fácilmente accesibles. En especial, cuando se ha dispuesto la carcasa del filtro de aire lateralmente junto al soporte del grupo, se inserta un filtro de alvéolos oblicuamente en la carcasa del filtro de aire, de modo que el aire fresco fluya por toda la longitud de la carcasa del filtro de aire y vuelva a fluir una vez limpio desde debajo de este a arriba. El caudal del aire fresco a través del filtro de alvéolos es además constante a lo largo de su longitud y, al mismo tiempo, esta configuración es nuevamente muy económica en espacio. Además, las aberturas de mantenimiento se pueden realizar en esta configuración como una o varias tapa(s) superior(es), que pueden cooperar en forma de claqueta o totalmente desmontables con la parte inferior de la carcasa del filtro de aire. The air filter housing is configured to receive filter cartridges or socket filters, having in this case taken into account a choice according to the respective requirements or special circumstances. In order to easily maintain or replace filter cartridges or socket filters, the air filter housing has suitable easily accessible maintenance openings. In particular, when the air filter housing is arranged laterally next to the group support, a socket filter is inserted obliquely into the air filter housing, so that fresh air flows along the entire length of the housing of the air filter and flow again once clean from below to above. The flow of fresh air through the alveolus filter is also constant along its length and, at the same time, this configuration is again very economical in space. In addition, the maintenance openings can be made in this configuration as one or more top cover (s), which can cooperate in the form of a clapperboard or fully removable with the lower part of the air filter housing.

Otras configuraciones ventajosas del invento se han representado en la descripción del dibujo, en el que se han descrito más detalladamente ejemplos de realización del invento representados en las figuras. Other advantageous configurations of the invention have been represented in the description of the drawing, in which embodiments of the invention represented in the figures have been described in more detail.

Lo muestran las figuras: The figures show it:

Figura 1 Figure 1: un alzado lateral esquemático de una primera forma de realización del grupo según el invento, a schematic side elevation of a first embodiment of the group according to the invention,

Figura 2 Figure 2: una vista en planta desde arriba sobre dicho grupo, a plan view from above on said group,

Figura 3 Figure 3: un alzado lateral esquemático de una segunda forma de realización del grupo según el invento, y a schematic side elevation of a second embodiment of the group according to the invention, and

Figura 4 Figure 4: una vista en plantea desde arriba sobre este segundo grupo. a view in poses from above on this second group.

El grupo según las figuras 1 y 2 presenta un soporte 1 de grupo sobre el cual se han fijado sobre apoyos 4 un motor 2 de combustión interna y una máquina 3 de trabajo configurada como generador. El grupo se ha diseñado en conjunto como grupo electrógeno, por ejemplo, como grupo electrógeno de emergencia, y se ha dispuesto en un recinto cerrado de un edificio para el que el grupo electrógeno se ha instalado para el abastecimiento de energía continuo o discontinuo. Se suministra aire fresco, indicado por flechas 5, al recinto frontalmente al grupo, que es impulsado, por ejemplo, por una soplante convenientemente dimensionada. Con dicho aire fresco, se refrigera directamente, entre otros, la máquina 3 de trabajo y se realiza la disipación de calor del intercambiador de calor del medio refrigerante del motor 2 de combustión interna. Se necesita además una parte del aire fresco como aire de combustión para el funcionamiento del motor 2 de combustión interna. Para ello, se pasa a través de un filtro una parte de la corriente de aire fresco suministrado al recinto del motor 2 de combustión interna. Para ello, se han dispuesto en el soporte 1 del grupo dos tuberías 6a, 6b de alimentación de aire de combustión mutuamente adosadas, que desembocan en el entorno en la cara terminal del grupo del lado de la máquina de trabajo, es decir, en el recinto y en la cara terminal opuesta en una carcasa 7 de filtro de aire. La carcasa 7 del filtro de aire se ha configurado para recibir cartuchos 8a de filtro o filtros 8b de alvéolos y presenta aberturas 9 de mantenimiento, a través de las cuales son accesibles, sin problemas, los cartuchos 8a de filtro o bien los filtros 8b de alvéolos. Desde la carcasa 7 del filtro de aire, una conexión 10 de tuberías conduce a un dispositivo 11 mezclador y alimentador de gases, que, a su vez, está conectado, de modo no representado con mayor detalle, con la tubería de aire de combustión del motor de combustión interna. A través de la tubería de aire de combustión, se abastece entonces el motor de combustión interna de una mezcla de aire de combustión y gas con la cual se propulsa el motor de combustión interna. The group according to figures 1 and 2 has a group support 1 on which an internal combustion engine 2 and a working machine 3 configured as a generator have been fixed on supports 4. The group has been designed together as a generator set, for example, as an emergency generator set, and has been arranged in an enclosed area of a building for which the generator set has been installed for continuous or discontinuous power supply. Fresh air, indicated by arrows 5, is supplied to the enclosure frontally to the group, which is driven, for example, by a suitably sized blower. With said fresh air, the working machine 3 is cooled directly, among others, and heat dissipation of the heat exchanger of the cooling medium of the internal combustion engine 2 is carried out. A part of the fresh air is also needed as combustion air for the operation of the internal combustion engine 2. To do this, a part of the fresh air stream supplied to the internal combustion engine 2 enclosure is passed through a filter. For this, two mutually attached combustion air supply pipes 6a, 6b are disposed on the support 1 of the group, which flow into the environment on the terminal face of the group on the side of the working machine, that is, on the enclosure and on the opposite end face in an air filter housing 7. The housing 7 of the air filter has been configured to receive filter cartridges 8a or alveolus filters 8b and has maintenance openings 9, through which the filter cartridges 8a or the filters 8b are easily accessible alveoli From the housing 7 of the air filter, a pipe connection 10 leads to a gas mixing and feeding device 11, which, in turn, is connected, in a manner not shown in greater detail, with the combustion air pipe of the Internal combustion engine. Through the combustion air pipe, the internal combustion engine is then supplied with a mixture of combustion air and gas with which the internal combustion engine is propelled.

En la forma de realización según las figuras 3 y 4, se ha dispuesto la tubería 6c de alimentación de aire de combustión al menos de modo básicamente lateral junto al soporte 1 del grupo y desembocando en la carcasa 7a del filtro de aire del lado extremo del motor de combustión interna. En esta zona, la tubería 6c de alimentación de aire de combustión y la carcasa 7a del filtro de aire forman una unidad en la que se mezclan una con otra, fluyendo el aire fresco de la tubería 6a de alimentación de aire de combustión, que viene de abajo, al filtro 8b de alvéolos colocado de modo inclinado en la carcasa 7a del filtro de aire y continuando nuevamente fluyendo hacia fuera por arriba. La carcasa 7a del filtro de aire se ha configurado además en su zona superior de modo que en esta zona se realicen una o varias aberturas de mantenimiento, por ejemplo, por abatimiento lateral de la parte superior de la carcasa 7a del filtro de aire. Para ello, puede ser necesario desmontar parcialmente la conexión 10a de tubería. La carcasa 7a del filtro de aire presenta una longitud que sobresalga lateralmente de tal modo sobre el propio motor de combustión interna, que la conexión 10a de tubería sea insertada directamente junto al dispositivo 11 mezclador de gas dispuesto frontalmente en este por delante del propio motor 2 de combustión interna. In the embodiment according to Figures 3 and 4, the combustion air supply pipe 6c is arranged at least basically laterally next to the support 1 of the group and flowing into the housing 7a of the air filter on the end side of the Internal combustion engine. In this area, the combustion air supply pipe 6c and the air filter housing 7a form a unit in which they mix with each other, the fresh air flowing from the combustion air supply pipe 6a, which comes from below, to the socket filter 8b positioned inclined in the air filter housing 7a and continuing to flow outwardly from above again. The housing 7a of the air filter has been further configured in its upper zone so that in this area one or more maintenance openings are made, for example, by lateral folding of the upper part of the housing 7a of the air filter. For this, it may be necessary to partially disassemble the pipe connection 10a. The housing 7a of the air filter has a length that protrudes laterally in such a way on the internal combustion engine itself, that the pipe connection 10a is inserted directly next to the gas mixing device 11 arranged frontally therein in front of the engine 2 itself Internal combustion

LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA REIVINDICACIONES LIST OF REFERRAL SIGNS REFERRAL

1 one: Soporte del grupo Group support

2 2: Motor de combustión interna Internal combustion engine

3 3: Máquina de trabajo Working machine

5 5: 4 Apoyos 4 Supports

5 5: Flechas Arrows

6a, 6b, 6c 6a, 6b, 6c: Tubería de alimentación de aire de combustión Combustion air supply pipe

7, 7a 7, 7a: Carcasa del filtro de aire Air filter housing

8a 8a: Cartuchos de filtro Filter cartridges

10 10: 8b Filtros de alvéolos 8b Socket Filters

9, 9a 9, 9a: Abertura de mantenimiento Maintenance opening

10, 10a 10, 10a: Conexión de tubería Pipe connection

11 eleven: Dispositivo mezclador de gases Gas mixing device

Claims

1. one.: Grupo compuesto de un motor de combustión interna y de una máquina de trabajo, que se han montado juntamente sobre un soporte del grupo, suministrándose aire de combustión por una tubería de aire de combustión, aire que es conducido al motor de combustión interna a través de un filtro, y habiéndose dispuesto en la zona del espacio del soporte del grupo por lo menos un componente cooperante con el grupo y que se extiende a lo largo de un eje del cigüeñal del motor de combustión interna, y donde el grupo se ha dispuesto en un recinto cerrado, caracterizado por que el componente es una tubería (6a, 6b, 6c) de alimentación de aire de combustión, que desemboca por una cara terminal del soporte (1) del grupo en el entorno, y en la zona de la cara terminal opuesta desemboca en una carcasa (7, 7a) del filtro de aire, y por que la carcasa (7, 7a) del filtro de aire está conectada a través de una conexión (10, 10a) de tubería directa o indirectamente con la tubería de aire de combustión. Group consisting of an internal combustion engine and a work machine, which have been assembled together on a support of the group, combustion air being supplied by a combustion air pipe, air that is conducted to the internal combustion engine through a filter, and at least one cooperative component having been arranged in the area of the group support space that extends along an axis of the internal combustion engine crankshaft, and where the group has been arranged in a closed enclosure, characterized in that the component is a pipe (6a, 6b, 6c) of combustion air supply, which flows through a terminal face of the support (1) of the group in the environment, and in the area of the face opposite terminal flows into a housing (7, 7a) of the air filter, and because the housing (7, 7a) of the air filter is connected through a pipe connection (10, 10a) directly or indirectly with the pipe of air of combustion

2. 2.: Grupo según la reivindicación 1, caracterizado por que se suministra aire fresco al recinto por el lado de la desembocadura de la tubería (6a, 6b, 6c) de aire de combustión. Group according to claim 1, characterized in that fresh air is supplied to the enclosure by the side of the mouth of the combustion air pipe (6a, 6b, 6c).

3. 3.: Grupo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la tubería (6a, 6b) de suministro de aire de combustión se ha engastado, por lo menos en gran parte, en el soporte (1) del grupo. Group according to claim 1 or 2, characterized in that the combustion air supply pipe (6a, 6b) has been set, at least in large part, on the support (1) of the group.

4. Four.: Grupo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la tubería (6c) de suministro de aire de combustión se ha dispuesto, por lo menos en gran parte, lateralmente al soporte (1) del grupo. Group according to claim 1 or 2, characterized in that the combustion air supply pipe (6c) is arranged, at least in large part, laterally to the support (1) of the group.

5. 5.: Grupo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el soporte (1) del grupo se ha realizado como carcasa (7, 7a) de filtro de aire. Group according to one of the preceding claims, characterized in that the support (1) of the group has been made as an air filter housing (7, 7a).

6. 6.: Grupo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la carcasa (7, 7a) del filtro de aire se ha configurado para recibir cartuchos (8a) de filtro o filtros (8b) de alvéolos. Group according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (7, 7a) of the air filter has been configured to receive filter cartridges (8a) or filters (8b) from alveoli.

7. 7.: Grupo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la carcasa (7, 7a) del filtro de aire presenta aberturas (9, 9a) de mantenimiento. Group according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (7, 7a) of the air filter has maintenance openings (9, 9a).

8. 8.: Grupo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el aire de combustión filtrado del motor (2) de combustión interna es suministrado a la cara frontal opuesta de la máquina (3) de trabajo. Group according to one of the preceding claims, characterized in that the filtered combustion air of the internal combustion engine (2) is supplied to the opposite front face of the work machine (3).