SE528306C2

SE528306C2 - Purifying crankcase gases using centrifugal separator, e.g. for commercial vehicles, comprises increasing oil supply to separator when exhaust gas brake is activated

Info

Publication number: SE528306C2
Application number: SE0502503A
Authority: SE
Inventors: Serge Kup
Original assignee: Scania Cv Abp
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2006-10-17
Also published as: SE0502503L

Abstract

A hydraulic oil distribution arrangement (6') is configured to prioritize and increase oil supply to the separator (3) when the exhaust gas brake (8) is activated. Purifying gases from an engine crankcase (1) uses a centrifugal separator. The engine includes a hydraulic system (5) with an oil pump and an arrangement for distributing oil used for driving the separator and for other purposes (7). The engine also includes an exhaust gas brake for applying additional braking power via an exhaust gas brake throttle. When the brake is activated, the oil distribution arrangement is configured to prioritize and increase oil supply to the separator in order to increase the separation speed and purification capacity of the separator. An independent claim is also included for an internal combustion engine with a centrifugal separator capable of purifying crankcase gases according to the above process.

Description

20 25 30 528 306 Kort beskrivnin av u en Detta syfte uppnås medelst en metod och en förbrânningsmotor enligt bifogade patentkrav l respektive 6. Ytterligare fördelar erhålls i enlighet med vad som anges i respektive beroende patentkrav. This object is achieved by means of a method and an internal combustion engine according to appended claims 1 and 6, respectively. Further advantages are obtained in accordance with what is stated in the respective dependent claims.

Fi 'rtecknin Uppﬁnningen beskrivs nedan i form av ett beskrivningsexempel med hänvisning den bifogade ritningen, vilken Fig. l schematiskt visar, en första utiöringsform av en förbränningsmotor enligt uppﬁnningen.The invention is described below in the form of a descriptive example with reference to the accompanying drawing, which Fig. 1 schematically shows, a first embodiment of an internal combustion engine according to the invention.

Beskrivningsexempel I Fig. 1 visas med hanvisningsbeteckningen l ett vevhus i en förbrânningsmotor, såsom en dieselmotor som används som drivmotor för ett kommersiellt fordon. Till vevhuset 1 är anslutet ett ventilationssystem inkluderande en centrifugalseparator 3 i vilken gas ﬁån vevhuset renas, genom att oljedroppar separeras ﬁån gasﬂödet. De separerade oljedropparna återleds till en oljesump medan renad gas 4 kan bortledas ﬁ-ân separatom 3 antingen för att ledas till motorns inlopp eller för att avges till omgivningen.Description example In Fig. 1, the male reference numeral 1 shows a crankcase in an internal combustion engine, such as a diesel engine used as a drive engine for a commercial vehicle. Connected to the crankcase 1 is a ventilation system including a centrifugal separator 3 in which gas from the crankcase is purified by separating oil droplets from the gas. The separated oil droplets are returned to an oil sump while purified gas 4 can be diverted to separator 3 either to be led to the engine inlet or to be discharged to the environment.

Motom innefattar ett olj ebaserat system, generellt betecknat med 5, och innefattar en olj epump 6 och ett olj etrycksventilarrangemang 6' för fördelning av olja ﬁån sumpen för att hydrauliskt driva separatorn 3 och även för att fördela olja till andra användare 7 i andra syften, såsom schematiskt visas i Fig. l, såsom exempelvis för att kyla motoms kolvar (ej visat). Ventilarrangemanget 6' är anordnat att styra olj enycket för oljan för normal drivning av motorn. Det oljebaserade systemet 5 kan med fördel utgöra del av motorns ordinarie oljesystem som tillhandahåller Smörjning för dess rörliga delar varvid olj esumpen är anordnad som en del av vevhuset, men kan alternativt utgöras av ett separat system. Ventilarrangemanget 6' innefattar normalt en säkerhetsventil, betecknad med pilen 7', för att återleda olja tillbaka till oljesumpen i de fall oljetrycket i systemet uppgår till en viss nivå. 528 506 3 Motom innefattar även en avgasbroms 8 för att tillhandahålla ytterligare BIOIIISCffG-kï från motorn. Avgasbromsen 8 kan vara av konventionellt utförande av den typ som är vanlig nn utnyttjande vid fnrannsmnmrnn och kan innnfnttn en pnnnmnﬁnk styrt spjäll vinet vid aktivering begränsar avgasﬂödet från motorn, och därmed bromsar motorn. 5 Avgasbromsen kan vara hydrauliskt eller elektriskt manövrerad.The engine includes an oil based system, generally designated 5, and includes an oil pump 6 and an oil pressure valve arrangement 6 'for distributing oil from the sump to hydraulically drive the separator 3 and also to distribute oil to other users 7 for other purposes, as schematically shown in Fig. 1, such as for example for cooling the pistons of the engine (not shown). The valve arrangement 6 'is arranged to control oil only for the oil for normal operation of the engine. The oil-based system 5 may advantageously form part of the engine's ordinary oil system which provides lubrication for its moving parts, the oil sump being arranged as part of the crankcase, but may alternatively be constituted by a separate system. The valve arrangement 6 'normally comprises a safety valve, denoted by the arrow 7', for returning oil back to the oil sump in cases where the oil pressure in the system reaches a certain level. 528 506 3 The engine also includes an exhaust brake 8 to provide additional BIOIIISCffG-kï from the engine. The exhaust brake 8 may be of a conventional design of the type commonly used in the engine and may include a fuel-controlled damper when actuating limits the exhaust flow from the engine, thereby braking the engine. 5 The exhaust brake can be hydraulically or electrically operated.

Under normal driﬁ av motorn, när avgasbromsen ej är aktiverad, är det hydrauliska oljetryckventilarrangemanget 6' satt i ett normalläge, i vilket olja från pumpen 6 leds till separatom 3 i tillräcklig omfattning (och med tillräckligt tryck) för att driva separatom för 10 en tillräcklig rening av gaserna från vevhuset. Ventilarrangemanget fördelar även olja till andra användare 7 i andra syften nödvändiga för normal drift av motom.During normal operation of the engine, when the exhaust brake is not activated, the hydraulic oil pressure valve arrangement 6 'is set in a normal position, in which oil from the pump 6 is led to the separator 3 to a sufficient extent (and with sufficient pressure) to drive the separator for a sufficient purification of the gases from the crankcase. The valve arrangement also distributes oil to other users 7 for other purposes necessary for normal operation of the engine.

Det hydrauliska oljetryckventilarrangemanget 6' är anordnat att kunna försättas i ett speciellt läge, ett bromsläge, när avgasbromsen är aktiverad, i vilken läge 15 oljefördelningen från pumpen 6 till separatom 3 är förhöjd och oljetrycket från ventilarrangemanget 6' är förhöjt, jämfört med oljefördelningen i normalläget, för att öka separatoms rotationshastighet för ökad separationskapacitet, och i vilket speciella läge olj efördelningen till andra användare är reducerad och/eller avstängd. Därvid kommer det ökade ﬂödet av vevhusgaser under avgasbromsning att kompenseras av en ökad kapacitet 20 hos separatom, varvid en tillräcklig rening av vevhusgaserna möjliggörs även när avgasbromsen är aktiverad. När avgasbromsningen upphör återgår ventilarrangemanget 6' till normalläget.The hydraulic oil pressure valve arrangement 6 'is arranged to be able to be set in a special position, a braking position, when the exhaust brake is activated, in which position the oil distribution from the pump 6 to the separator 3 is increased and the oil pressure from the valve arrangement 6' is increased, compared to the oil distribution , to increase the rotational speed of the separator for increased separation capacity, and in which particular position the oil distribution to other users is reduced and / or switched off. In this case, the increased fate of crankcase gases during exhaust braking will be compensated by an increased capacity of the separator, whereby a sufficient purification of the crankcase gases is possible even when the exhaust brake is activated. When the exhaust braking ceases, the valve arrangement 6 'returns to the normal position.

Enligt en fördelaktig irtföringsform är ventilan-angemanget 6' anordnat att sättas i det 25 speciella läget pneumatisk genom lufttryck, visat med pilen 9, från avgasbromsens pneumatiska styrsystem, eller när så är tillämpligt, med oljetryck från avgasbromsens hydrauliska eller elektriska styrsystem, om så är tillämpbart.According to an advantageous embodiment, the valve arrangement 6 'is arranged to be set in the special position pneumatically by air pressure, shown by the arrow 9, from the pneumatic control system of the exhaust brake, or when applicable, by oil pressure from the hydraulic or electrical control system of the exhaust brake, if applicable.

Enligt en ytterligare fördelaktig utföringsfonn, är ventilarrangemanget 6' i det speciella 30 läget anordnat att reducera, fördelsvis helt stänga av, oljefördelningen till åtminstone ett annat syfte, en användning som ej är nödvändig under perioder av avgasbromsning. En sådan användning utgörs av kylning av motorns kolvar, eftersom någon förbränning i 528 30t5 4 cylindrarna i praktiken ej förekommer under avgasbromsning, och således kylning Cl erfordras.According to a further advantageous embodiment, the valve arrangement 6 'in the special position is arranged to reduce, preferably completely switch off, the oil distribution to at least one other purpose, a use which is not necessary during periods of exhaust braking. Such a use consists in cooling the pistons of the engine, since no combustion in the cylinders occurs in practice during exhaust braking, and thus cooling C1 is required.

Enligt en ytterligare fördelaktig utföringsform är ventilarrangemanget 6' anordnat att 5 intaga det speciella läget genom en förﬂytming av en intern ventildel ﬁ-ån ett första läge till ett andra läge under motverkan av ﬁäderkraﬁ, ej visat.According to a further advantageous embodiment, the valve arrangement 6 'is arranged to assume the special position through a first position to a second position to a second position under the counteracting of ﬁ veins för, not shown.

Metoden såväl som funktionen av en förbränningsmotor enligt uppfinningen torde i tillräcklig utsträckning framgå av ovanstående beskrivning. 10 Således, tmder avgasbromsning som orsakar ett förhöjt tryck i vevhuset och ett ökat vevhusgasﬂöde, prioriteras och ökas kapaciteten hos den vevhusgaserna renande separatorn 3, fördelsvís genom reducering eller med fördel avbryts oljefördelningen för andra syften, varigenom på detta sätt prioritering och ökad oljefördelning sker till 15 separatom. Med fördel utnyttjas luft från avgasbrornsens styrsystem för att försätta ventilarrangemanget i det speciella läget för prioritering av oljefördelningen till separatorn.The method as well as the function of an internal combustion engine according to the invention should be sufficiently apparent from the above description. Thus, during exhaust braking which causes an increased pressure in the crankcase and an increased crankcase gas ﬂ fate, the capacity of the crankcase gas purifying separator 3 is prioritized and increased, advantageously by reducing or advantageously interrupting the oil distribution for other purposes, thereby prioritizing and increasing oil distribution. 15 separators. Advantageously, air from the exhaust well control system is used to place the valve arrangement in the special position for prioritizing the oil distribution to the separator.

Ovan har uppﬁnningen beskrivits med hänvisning till exempel och fördelaktiga 20 utföringsformer. Givetvis ﬁnns ytterligare irtföringsformer liksom även mindre modifieringar och tillägg är tänkbara utan att avvika från uppﬁnningen grundidé.The invention has been described above with reference to exemplary and advantageous embodiments. Of course, there are additional forms of introduction as well as minor modifications and additions are conceivable without deviating from the basic idea of the invention.

Således, kan oljefördelningen till separatorn ökas genom att olja tillförs via en ventilanslutning, som öppnas när det speciella läget intages, antingen genom en separat 25 högkapacitetsanslutning eller en ytterligare anslutning. Detta kan kombineras med reducering och/eller avstängning av fördelning i andra syften, för andra användare.Thus, the oil distribution to the separator can be increased by supplying oil via a valve connection, which opens when the special position is taken, either through a separate high-capacity connection or an additional connection. This can be combined with reducing and / or shutting down distribution for other purposes, for other users.

Således är uppﬁnningen inte begränsad till de visade utföringsfonnerna utan kan varieras inom de ramar som anges av bifogade patentkrav. 30 Således, i stället för att öka olj efördelningen till separatom under avgasbromsning genom reducering av olj efördelningen i andra sylten, kan samma effekt uppnås genom att oljans 528 306 5 ﬂöde och/eller tryck ökas på annat sätt, såsom att drivningen av oljepumpen sker på ett sätt som ökar dess kapacitet.Thus, the invention is not limited to the embodiments shown but can be varied within the scope set forth in the appended claims. Thus, instead of increasing the oil distribution to the separator during exhaust braking by reducing the oil distribution in other jams, the same effect can be achieved by increasing the fate and / or pressure of the oil in another way, such as driving the oil pump on a way that increases its capacity.

Claims

528,306 Patent claims

A method of purifying gases from an engine crankcase by means of a centrifugal separator, the engine comprising a hydraulic system with an oil pump and an oil distribution arrangement for driving the separator and for other purposes, and wherein the engine further comprises an exhaust brake arranged to apply additional brake circuit ﬁ by an exhaust brake damper characterized by the step of placing the arrangement (6 ') of the hydraulic system (5) in a special position when the exhaust brake is activated, in which special position the oil distribution to the separator (3) is prioritized and increased for to increase the separation capacity of the separator and for increased purification capacity.

Method according to claim 1, characterized by the step of prioritizing the oil distribution to the separator (3) in the special position by reducing and / or interrupting oil distribution for at least one other purpose which is not necessary during periods of exhaust braking.

Method according to claim 1 or 2, characterized by the step of placing the arrangement (6 ') of the hydraulic system in the special position pneuronically by means of air pressure from a pneumatic control system controlling the exhaust brake (8). 20

Method according to claim 2, characterized in that at least one other purpose (7) is cooling of the pistons of the engine.

Method according to any one of claims 1-4, wherein the arrangement of the hydraulic system 25 consists of a valve arrangement characterized by the step of placing the valve arrangement (6 ') of the hydraulic system (5) in the special position by moving an internal valve part ﬁ from a first position to a second position under counteracting force.

Internal combustion engine comprising a central gas separator for purifying gases 30 from the engine crankcase including a hydraulic oil-based system with an oil pump and an oil distribution arrangement for driving the separator and for other purposes, the engine further comprising an exhaust brake arranged to supply additional brake valve 52 306 by an exhaust brake damper, characterized in that the arrangement of the hydraulic system is arranged to be inserted in a special position when the exhaust brake ü 'is activated, in which special position the oil distribution to the separator is prioritized and increased to increase the separator's rotational speed and increased cleaning capacity.

Internal combustion engine according to claim 6, that the arrangement (6 ') is arranged to prioritize the oil distribution to the separator (3) in said special position by reducing and / or completely interrupting distribution to at least one other purpose (7) which is not necessary during periods of exhaust braking. l 0

Internal combustion engine according to Claim 6 or 7, characterized in that the arrangement (6 ') of the hydraulic system is arranged to be inserted in the special position pneumatically by means of air pressure from a pneumatic control system controlled by the exhaust brake (8). 15

Internal combustion engine according to Claim 8, characterized in that there is at least one other purpose (7) for cooling the pistons of the engine.

Internal combustion engine according to any one of claims 6-9, wherein the arrangement of the hydraulic system consists of a valve arrangement (6 °) that the valve arrangement (6 ') of the hydraulic system (5) is arranged to put the valve arrangement (6 °) in the special position by to ﬂ ir el move an internal valve part from a first position to a second position under the counter of leather crane ﬁ.