Problems of dust removal from multi-cyclones of engine air cleaners in cross-country motor vehicles

• Autorzy: Dziubak T.

Identyfikatory

DOI

10.14669/AM.VOL76.ART2

Warianty tytułu

PL

Problemy usuwania pyłu z multicyklonów filtrów powietrza silników terenowych pojazdów mechanicznych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The organization of the process of extracting dust (by suction) from inertial intake air cleaners of internal combustion (IC) engines of motor vehicles has been discussed. The ejector configurations used in the dust removal systems have been demonstrated. Examples of contaminant extraction systems based on the ejection effect have been presented. The notion of dust suction ratio has been defined. The impact of this ratio on the filter restriction and air filtration efficiency characteristics of individual cyclones has been analysed. The impact of the dust extraction from the dust settling chamber of an inertial air cleaner (multi-cyclone) on the filtration efficiency has been explained. The impact of the dust extraction from the dust settling chamber on the unevenness of dust suction from individual cyclones of a multi-cyclone has been analysed and the reasons for the unevenness have been shown. The analysis results visualizing the impact of the unevenness of suction on the filtration efficiency of a multi-cyclone combined with a nonwoven fabric filter element have been quoted. The methods aimed at the obtaining of relatively even flow rates of the streams sucked off from individual cyclones have been analysed. It has been shown that even flow rates of the suction streams flowing out from individual cyclones can be obtained by appropriately modifying the structure of the multi-cyclone’s dust settling chamber.

PL

Omówiono organizację procesu odsysania pyłu z bezwładnościowych filtrów powietrza wlotowego silników spalinowych pojazdów mechanicznych. Przedstawiono stosowane konfiguracje ejektorów w układach odsysania pyłu. Omówiono przykłady układów ejekcyjnego odsysania zanieczyszczeń. Zdefiniowano stopień odsysania pyłu. Przeanalizowano jego wpływ na charakterystykę przepływową i skuteczności filtracji powietrza pojedynczych cyklonów. Wyjaśniono zjawisko wpływu odsysania pyłu z osadnika filtru bezwładnościowego (multicyklonu) na skuteczność filtracji. Przeanalizowano wpływ odsysania pyłu z osadnika na nierównomierność odsysania z pojedynczych cyklonów multicyklonu oraz pokazano przyczyny nierównomierności. Przytoczono wyniki obrazujące wpływ nierównomierności odsysania na skuteczność filtracji multicyklonu i wkładu włókninowego. Przeanalizowano metody prowadzące do uzyskania względnej równomierności strumieni odsysanych z pojedynczych cyklonów. Wykazano, że równomierne wartości strumieni odsysania z pojedynczych cyklonów można uzyskać poprzez odpowiednią zmianę struktury osadnika pyłu multicyklonu.

Słowa kluczowe

EN

internal combustion engine; air contaminants; air cleaner; filter; multi-cyclone; filtration efficiency; dust removal; extraction; suction

PL

silnik spalinowy; zanieczyszczenia powietrza; filtr powietrza; multicyklon; skuteczność filtracji; usuwanie pyłu; odsysanie pyłu

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 76, nr 2
• Strony: 37--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys.

Twórcy

autor

Dziubak T.

• Military University of Technology (WAT), ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Baczewski K, Hebda M. Filtracja płynów eksploatacyjnych (Filtration of operating fluids). Radom MCNEMT, 1991/92.
• [2] Cenrtisep Air Cleaner. Information materials published by PALL Corporation. USA, 2004.
• [3] Diesel Engine Air Filtration. Information materials published by PALL Corporation. USA, 2004.
• [4] Durst M, Klein G, Moser N. Filtration in Fahrzeugen. Information materials published by Mann+Hummel GmbH. Ludwigsburg, Germany, 2005.
• [5] Dzierżanowski P, Dziubak T. Możliwości wykorzystania strumienia spalin wylotowych silnika tłokowego do odsysających układów ejekcyjnych odpylaczy bezwładnościowych powietrza wlotowego (Possibilities of utilizing the stream of combustion gases discharged from a piston engine in the ejection suction systems of inertial dust separators of intake air cleaners). Zakopane, KONES ’96.
• [6] Dzierżanowski P, Dziubak T. Układ filtrujący powietrza z ejekcyjnym odsysaniem pyłu silnika samochodu ciężarowego (Motor truck engine’s air filtering system with ejection suction of dust). 6th International Symposium of the Institute of Motor Vehicles, Military University of Technology, Warszawa − Rynia. 1996.
• [7] Dzierżanowski P. Bezwładnościowy odpylacz modułowy (Inertial dust separator of modular design). Bulletin of the Military University of Technology. 1986 (XXXV); 2 (402).
• [8] Dziubak T. The effects of dust extraction on multi-cyclone and non-woven fabric panel filter performance in the air filters used in special vehicles. Eksploatacja i Niezawodnosc − Maintenance and Reliability. 2016 (18); 3: 348-357.
• [9] Dziubak T. Operating fluids contaminations and their effect on the wear of elements of a motor vehicle’s combustion engine. The Archives of Automotive Engineering − Archiwum Motoryzacji. 2016; 2: 43-72.
• [10] Dziubak T, Szwedkowicz S. Experimental research on nonwoven filter fabric for intake air filtration in the IC engine of an off-road vehicle. The Archives of Automotive Engineering − Archiwum Motoryzacji. 2014; 4: 3-22.
• [11] Dziubak T. Badania eksperymentalne cyklonów przelotowych filtrów powietrza silników spalinowych (Experimental research of axial cyclones of combustion engines air filters). Bulletin of the Military University of Technology. 2013; 2: 201-217.
• [12] Dziubak T. The assessment of the possibilities of improvement of the extraction evenness, in multicyclone dedusters fitted in special vehicles. Combustion Engines − Silniki Spalinowe. 2012; 4 (151): 34-42.
• [13] Dziubak T. Filtracja powietrza wlotowego do silników spalinowych pojazdów mechanicznych (Intake air filtration in internal combustion engines of motor vehicles). Military University of Technology. Warszawa. 2012: 122-127.
• [14] Dziubak T. Analiza możliwości poprawy równomierności odsysania pyłu z odpylacza multicyklonowego (A study on the improvement of uniformity of dust extraction from multicyclone dust collectors). Combustion Engines − Silniki Spalinowe. 2011; 4 (147): 69-78.
• [15] Dziubak T. Analiza procesu filtracji powietrza wlotowego do silników pojazdów specjalnych (Study on the process of intake air filtration in internal combustion engines of special vehicles). Postdoctoral dissertation. Military University of Technology. Warszawa. 2008.
• [16] Dziubak T. Badania eksperymentalne cyklonu przelotowego do dwustopniowego filtru powietrza silnika czołgowego (Experimental tests of paning cyclone for tank engine two-stage air filter). Bulletin of the Military University of Technology. 2002 (LI); 5 (597): 151-168.
• [17] Dziubak T. Badanie możliwości poprawy efektywności filtracji wielostopniowych filtrów powietrza wojskowych pojazdów mechanicznych (A study on the improvement of filtration efficiency of air cleaners in military motor vehicles). Report of the implementation of research project No. 0 T00A 003 14 sponsored by KBN (National Research Committee). Military University of Technology. Warszawa. 2001.
• [18] Dziubak T. Problemy odsysania pyłu z multicyklonu filtru powietrza silnika pojazdu mechanicznego eksploatowanego w warunkach dużego zapylenia powietrza (The dust sucking-off from the air filter multicyclone of the vehicle engine exploited in high pollution concentration conditions). Zagadnienia Eksploatacji Maszyn PAN. 2001; 1 (125): 127-178.
• [19] Dziubak T. Badania możliwości poprawy efektywności odsysania pyłu z odpylacza multicyklonowego silnika wojskowego pojazdu gąsienicowego (Improvement possibility of efficiency of dust sucking-off from multicyclone dust chamber of caterpillar-wheel vehicle engine). Bulletin of the Military University of Technology. 2000 (XLIX); 7 (575): 137-151.
• [20] Dziubak T. Badania eksperymentalne ejekcyjnego układu odsysania zanieczyszczeń z filtru powietrza (Experimental research of sucking-off ejection system of polutions from the air filter). Bulletin of the Military University of Technology. 1998 (XLVII); 10 (554): 17-32.
• [21] Dziubak T. Zapylenie powietrza wokół pojazdu terenowego (Dust concentration in the air surrounding an offroad vehicle). Wojskowy Przegląd Techniczny. 1990; 3.
• [22] Fitch J. Clean Oil Reduces Engine Fuel Consumption. Practicing Oil Analysis Magazine. 2002; 11-12.
• [23] Grafe T, Gogins M, Barris M, Schaefer J, Canepa R. Nanofibers in Filtration Applications in Transportation. Filtration 2001 International Conference and Exposition. Chicago, Illinois. December 3-5, 2001.
• [24] Graham K, Ouyang M, Raether T, Grafe T, McDonald B, Knauf P. Polymeric Nanofibers in Air Filtration Applications. 5th Annual Technical Conference & Expo of the American Filtration & Separations Society. Galveston, Texas. April 9-12, 2002.
• [25] Greenfield R. R. The Use of Cyclones for Control of Solids Emission from Fluidised Bed Boilers. Filtration & Separation. 1986 (22); 1.
• [26] Jaroszczyk T, Fallon S L, Schwartz S W. Development of high dust capacity, high efficiency engine air filter with nanofibers. Journal of KONES Powertrain and Transport. 2008 (15); 3.
• [27] Jaroszczyk T. Air Filtration in Heavy-Duty Motor Vehicle Applications, Proc. Dust Symposium III Vicksburg MS. September 15-17, 1987.
• [28] Jaroszczyk T. Problemy filtracji powietrza w silnikach spalinowych eksploatowanych w ciężkich warunkach (Problems of air filtration in internal combustion engines operated in difficult conditions). Silniki spalinowe. 1978; 2.
• [29] Kim H T, Zhu Y, Hinds W C, Lee K W. Experimental study of small virtual cyclones as particle concentrators. Journal of Aerosol Science. 2002 (33); 5.
• [30] Mann+Hummel Air Cleaners. Available from: www.mann-hummel.com.
• [31] Siuta T. Studium problemu usprawnienia procesu filtrowania paliwa w silniku wysokoprężnym (A study on the problem of improving the process of fuel filtration in a compression ignition engine). Series: Mechanics. A monograph 330. Cracow University of Technology. 2006.
• [32] Schaeffer J W, Olson L M. Air Filtration Media for Transportation Applications. Filtration & Separation. 1998 (35); 2.
• [33] Szczeciński S et al. Turbinowe napędy samochodów (Turbine drive systems for motor vehicles). WKŁ. Warszawa. 1974.
• [34] Truhan J. Filter Performance as the Engine Sees It. Filtration & Separation. 1997 (34); 12.
• [35] Ward G. Nanofibres: media at the nanoscale. Filtration & Separation. 2005 (42); 7.
• [36] Warych J. Oczyszczanie gazów − procesy i aparatura (The cleaning of gases: processes and equipment). WNT. Warszawa. 1998.
• [37] www.pall.com/pdfs/Aerospace-Defense-Marine/Mil_Mi_Centrisep_Brochure_AEMILMIENb_pdf.
• [38] www.pall.com/pdfs/Aerospace-Defense-Marine/AECH47SEN.pdf.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).