MANN+HUMMEL Ölzentrifugen. Hochleistungsfiltration im Nebenstrom

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1 MANN+HUMMEL Ölzentrifugen Hochleistungsfiltration im Nebenstrom

2 MANN+HUMMEL Ölzentrifugen Eine clevere Lösung für viele Anwendungen MANN+HUMMEL, Weltmarktführer für Ölzentrifugen, bietet mit dieser Produktreihe eine leistungsstarke Lösung zur Ölfiltration im Nebenstrom. Durch den Einsatz von MANN+HUMMEL Ölzentrifugen werden Verunreinigungen, wie Ruß und Metallabrieb, im Schmieröl von Dieselmotoren effektiv abgeschieden. Auch für Getriebe, Hydrauliksysteme und weitere industrielle Anwendungen ist diese Technologie wirkungsvoll einsetzbar. Typische Anwendungsgebiete für MANN+HUMMEL Ölzentrifugen sind beispielsweise: LKW Busse Marine Stromerzeugung Bergbaumaschinen Lokomotiven Baumaschinen Landmaschinen Militärfahrzeuge allg. Maschinenbau MANN+HUMMEL Zentrifugen reinigen das Öl durch Zentrifugalkräfte, die 2000-mal größer sind als die Schwerkraft. Durch diese Kräfte werden Feststoffpartikel aus dem Öl abgeschieden. Diese Technologie ermöglicht nachweislich eine Abscheidung von Schmutzpartikeln kleiner 1 µm, und bietet so entscheidende Vorteile für Motorenhersteller und für Betreiber. Die Vorteile auf einen Blick: Verbesserte Reinheit des Öls Verlängerung der Ölstandzeit Längere Wartungsintervalle Geringerer Motorenverschleiß Vorbeugender Motorenschutz Reduzierung der Wartungskosten Geringere Entsorgungskosten Weniger Motorenstillstandzeiten Maximale Nutzungsdauer für Fahrzeuge, Motoren und Maschinen Niedrigere Gesamtbetriebskosten Verbesserung des Verbrennungsvorgangs und Verringerung des Kraftstoffverbrauchs Unterstützt Systeme zur Minimierung der Abgasemissionen (z. B. Abgasrückführung) Eine Investition, die sich schnell bezahlt macht 2

3 Warum ist sauberes Öl so wichtig? Öl ist für die Funktionsfähigkeit eines Motors von zentraler Bedeutung und je sauberer das Öl, desto effizienter seine Leistung über die gesamte Lebensdauer. Angesichts strengerer Umweltgesetze und höherer Kundenanforderungen, entwickeln Motorenhersteller neue Techniken, die eine Reduzierung der Schadstoffemissionen und gleichzeitig eine Verlängerung der Ölwechselintervalle gewährleisten. Technologien zur Reduzierung der Abgasemissionen, wie beispielswei- se die Abgasrückführung, haben eine beträchtliche Zunahme von Verunreinigungen im Schmieröl, insbesondere durch Rußpartikel, zur Folge. Moderne Öle müssen also leistungsfähiger und hinsichtlich stärkerer Verunreinigungen belastbarer sein, zusätzlich aber auch eine längere Lebensdauer aufweisen. Dadurch werden innovative Technologien, sowohl in der Ölchemie (z.b. Additive), als auch in der Filtertechnik erforderlich. Foto von Rußpartikeln Rußpartikel sind in der Regel kleiner 1 µm und wirken stark verschleißfördernd. Hohe Rußkonzentrationen im Schmieröl verursachen nachweislich einen schnelleren Verschleiß wichtiger Motorenkomponenten. Verunreinigungen durch Ruß lassen sich durch herkömmliche Haupt- und Nebenstromfilter nicht beseitigen, da die Partikel zu klein sind, um durch Filtermedien sicher zurückgehalten werden zu können. Die Ölzentrifugen von MANN+HUMMEL bieten dagegen eine wirkungsvolle Abscheidung von Rußpartikeln. Häufigkeit (%) Größenverteilung von Rußpartikeln in gebrauchtem Öl ,1 0,172 0,296 0,51 0,877 1,51 2,599 0,131 0,226 0,389 0,669 1,151 1,981 3,409 Durchmesser (µm) Ausgangsprobe gleiche Probe, jedoch nach 24 Stunden Reinigung durch eine Ölzentrifuge Schnitt durch einen verunreinigten Rotor Schmutzmassenanteil im Öl (%) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Betriebsstunden Hauptstromfiltration Kombination von Hauptstromfilter und Zentrifuge im Nebenstrom Dauerlaufversuch unter Last mit einem Industriedieselmotor; 8 Liter Hubraum; 250 kw: Die Ergebnisse der Ölanalyse zeigen einen Anstieg des Schmutzmassenanteils mit zunehmenden Betriebsstunden des Motors. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass die Gesamt verunreinigungen im Schmieröl durch den Einsatz der MANN+HUMMEL Zentrifuge weit unter den vom Hersteller vorgeschriebenen Grenzwerten gehalten wird. Und dies über einen Zeitraum, der mehr als das zweifache eines regulären Ölwechselintervalls beträgt. 3

4 Ölzentrifugen Funktionsprinzip Hauptstromfilter Förderpumpe Nebenstrom Schmierstellen des Motors Zentrifuge Ölsumpf Rückführung des gereinigten Öls Hauptstromfilter sind zur Filtration des gesamten Öls ausgelegt, das zur Schmierung sämtlicher beweglicher Motorenteile dient. Die Hauptanforderung an diese Filter besteht in einer hohen Durchflussrate bei gleichzeitig geringem Druckverlust. Hierdurch wird allerdings die Abscheideleistung hinsichtlich sehr kleiner Partikel negativ beeinflusst. Diese Aufgabe übernehmen Ölzentrifugen, die im Nebenstrom betrieben werden. Etwa 10% des von der Förderpumpe bereitgestellten Volumenstroms werden im Nebenstrom der MANN+HUMMEL Ölzentrifuge zugeführt und nach der Reinigung wieder direkt in den Ölsumpf zurückgeleitet. Bei der Schmutzabscheidung durch Zentrifugalkräfte wird der Dichteunterschied zwischen Schmutzpartikeln und Öl ausgenutzt, wodurch sich auch keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Größe der abzuscheidenden Partikel ergeben. Funktionsprinzip Das Öl wird unter Motoröldruck in die Zentrifuge gepumpt und in eine hohle Spindel geleitet, aus der es durch eine Querbohrung in den Rotor der Zentrifuge gepresst wird. Hat der Rotor sich mit Öl gefüllt, tritt es durch den hier entstandenen Druck über zwei tangentiale, sich gegenüberliegende Düsen im Rotorboden aus. Hierdurch wird eine sehr schnelle Drehung des Rotors bewirkt. Die in den Rotor eintretenden Schmutzpartikel werden durch die hierbei wirkende Zentrifugalkraft radial beschleunigt und lagern sich an der Rotorinnenwand ab, wo sie mit zunehmender Betriebsdauer einen dichten Kuchen bilden. MANN+HUMMEL bietet zwei verschiedene Rotorkonzeptionen in seinen Zentrifugen an: abreinigbare Metallrotoren oder Einwegrotoren aus Kunststoff. 4

5 Ölzentrifugen Funktionsprinzip Sowohl die abreinigbaren als auch die Einwegrotoren von MANN+HUMMEL weisen im Deckel spiralförmig geschwungene Rippen auf. Mithilfe dieser patentierten Technologie wird das verunreinigte Öl von der Rotormitte an die Rotorwand geführt, wo stärkere Zentrifugalkräfte wirken. Dadurch wird die Effizienz der Abscheidung wesentlich verbessert. Andere Zentrifugenhersteller versuchen diesen Effekt durch Einsätze im Inneren des Rotors zu erzielen. MANN+HUMMEL Rotor mit spiralförmig geschwungenen Rippen Umfangreiche Vergleichsuntersuchungen verschiedener Bauformen von Einsätzen haben ergeben, dass hierdurch keine wesentlichen Verbesserungen des Abscheidegrads für Rußpartikel kleiner 1 µm erzielt werden. Allerdings wird die Schmutzaufnahmekapazität durch diese Einsätze deutlich reduziert. Rußabscheidung (g) Versuchsdauer (h) MANN+HUMMEL Kunststoffzentrifuge mit eingezogenen Rippen MANN+HUMMEL Zentrifuge mit spiralförmig geschwungenen Rippen Wettbewerbszentrifuge mit Kunststoffeinsätzen Auswertung einer Vergleichsuntersuchung mit gebrauchtem Motoröl eines Fahrzeugherstellers. Die Grafik veranschaulicht die Rußabscheidung durch Zentrifugen über der Zeit. Drei unterschiedliche Bauformen wurden hierbei untersucht. Die beiden Zentrifugenkonzepte von MANN+HUMMEL lagen hinsichtlich der Abscheideleistung während der gesamten Versuchsdauer deutlich über dem Wettbewerbsprodukt, welches mit Kunststoffeinsätzen ausgerüstet war. Schnitt durch einen erschöpften Rotor; die eingezogenen Rippen sind gut zu erkennen Rotor und Gehäuse aus Kunststoff MANN+HUMMEL hat als erster Zentrifugenhersteller einen metallfreien Rotor auf dem Markt eingeführt. Der Kunststoffrotor von MANN+HUMMEL ist vollständig veraschbar und kann einer Entsorgung durch Verbrennung zugeführt werden. Die eingezogenen Rippen erstrecken sich bei dieser patentierten Ausführung über die gesamte Rotorhöhe. Hierdurch wird gewährleistet, dass sich das gesamte Öl im Rotor und somit auch die hierin enthaltenen Verunreinigungen immer mit der gleichen Geschwindigkeit drehen wie der Rotor. Wie beim Prinzip spiralförmig geschwungene Rippen erzwingt auch diese Konstruktion die Bewegung des Öls und der Schmutzpartikel weg von der Rotormitte hin zur Rotorwand. Beide Bauformen bieten hervorragende Abscheideleistung, ohne dabei die Schmutzaufnahmekapazität zu beeinträchtigen. 5

6 Technische Daten FM090 Zentrifuge 76 CRS 4 Befestigungsbohrungen ø11 54 CRS ø 51 Ölauslass Mindestausbauhöhe für Rotor 320 Alle Maßangaben in mm, sofern nicht anders angegeben ø Geeignet für Motorölmengen von 15 bis 90 Liter Schmutzaufnahmekapazität des Rotors: 0,9 Liter Ölkapazität des Rotors: 1,125 Liter Innendurchmesser der Ölzufuhrleitung: min. 9,5 mm Innendurchmesser der Ölrücklaufleitung: min. 38 mm Dieses Modell ist mit reinigbarem Rotor erhältlich; für eine höhere Wartungs- freundlichkeit ist es mit einem Papiereinsatz (Sachnr ) ausgestattet. gewinde und Absperrventil können kundenspezifisch angepasst werden Zusätzliche Optionen nach Kundenspezifikation auf Anfrage erhältlich Leergewicht: 3,5 kg 20 Leistungskurven Typische Rotorleistung für SAE 30 Öl bei 100 C 78 ø Best.-Nr Modell FM Anschlussgewinde 3/8 B.S.P. Schaltdruck Absperrventil (bar) 1,3 Durchflussmenge (l/min) Durchflussmenge Geschwindigkeit Rotorgeschwindigkeit (U/min) Öldruck (bar) 6

7 Technische Daten FM090-LCB Zentrifuge /2 NPT /2 NPT Ölauslass /4 NPT Drucklufteinlass 110 Alle Maßangaben in mm, sofern nicht anders angegeben ø Mindestausbauhöhe für Rotor Integrierte Befestigungsplatte für motorfernen Anbau Schmutzaufnahmekapazität des Rotors: 0,9 Liter Ölkapazität des Rotors: 1,125 Liter Innendurchmesser der Ölrücklaufleitung: min. 12 mm Druckluftverbrauch: max. 36 l/h Dieses Modell ist mit reinigbarem Rotor erhältlich; für eine höhere Wartungsfreundlichkeit ist es mit einem Papiereinsatz (Sachnr ) ausgestattet. gewinde und Absperrventil können kundenspezifisch angepasst werden Leergewicht: 6 kg Leistungskurven Typische Rotorleistung für SAE 30 Öl bei 100 C 76 CRS Best.-Nr CRS 4 Befestigungsbohrungen ø10,2 140 Modell Anschlussgewinde Ölleitung FM090-LCB 1/2 NPT Transit Anschlussgewinde Druckluft 1/4 NPT Schaltdruck Absperrventil (bar) 1,3 Durchflussmenge (l/min) Durchflussmenge Geschwindigkeit Rotorgeschwindigkeit (U/min) Öldruck (bar) 7

8 Technische Daten FM200 Zentrifuge ø CRS ø 90 Ölauslass CSR 4 Befestigungsbohrungen mit Gewinde Mindestausbauhöhe für Rotor Alle Maßangaben in mm, sofern nicht anders angegeben 528 ø Geeignet für Motorölmengen von 40 bis 170 Liter Schmutzaufnahmekapazität des Rotors: 2 Liter Ölkapazität des Rotors: 2,3 Liter Innendurchmesser der Ölzufuhrleitung: min. 12 mm Innendurchmesser der Ölrücklaufleitung: min. 50 mm Dieses Modell ist mit reinigbarem Rotor erhältlich; für eine höhere Wartungsfreundlichkeit ist es mit einem Papiereinsatz (Sachnr ) ausgestattet. gewinde und Absperrventil können kundenspezifisch angepasst werden Für diese Zentrifuge ist folgendes Zubehör erhältlich: Befestigungsplatte für motorfernen Anbau mit druckluftunterstützter Ölrückführung (Sachnr ) Lösewerkzeug für Rotor (Sachnr ) Abzieher für Mittelrohr (Sachnr ) Leergewicht: 9,5 kg 41 Leistungskurven Typische Rotorleistung für SAE 30 Öl bei 75 C Durchflussmenge Best.-Nr. Modell Anschlussgewinde Schaltdruck Absperrventil (bar) Befestigungsgewinde Durchflussmenge (l/min) Geschwindigkeit Rotorgeschwindigkeit (U/min) FM /2 B.S.P. 2,5 M Öldruck (bar) 8

9 Technische Daten FM400 Zentrifuge ø CSR ø CRS Ölauslass 4 Befestigungsbohrungen mit Gewinde Mindestausbauhöhe für Rotor 690 Alle Maßangaben in mm, sofern nicht anders angegeben Geeignet für Motorölmengen von 200 bis 1500 Liter Schmutzaufnahmekapazität des Rotors: 4 Liter Ölkapazität des Rotors: 4,5 Liter Innendurchmesser der Ölzufuhrleitung: min. 19 mm Innendurchmesser der Ölrücklaufleitung: min. 76 mm Dieses Modell ist auschließlich mit reinigbarem Rotor erhältlich; für eine höhere Wartungsfreundlichkeit ist es mit einem Papiereinsatz (Sachnr ) ausgestattet. gewinde und Absperrventil können kundenspezifisch angepasst werden Für diese Zentrifuge ist eine Befestigungsplatte für motorfernen Anbau mit druckluftunterstützter Ölrückführung (Sachnr ) erhältlich Für den Rotorausbau wird das Lösewerkzeug (Sachnr ) empfohlen Leergewicht: 22 kg Leistungskurven Typische Rotorleistung für SAE 30 Öl bei 75 C Durchflussmenge Best.-Nr. Modell Anschlussgewinde Schaltdruck Absperrventil (bar) Befestigungsgewinde Durchflussmenge (l/min) Geschwindigkeit Rotorgeschwindigkeit (U/min) FM /4 B.S.P. 2,5 M Öldruck (bar) 9

10 Technische Daten FM600 Zentrifuge ø CSR ø CRS Ölauslass 4 Befestigungsbohrungen mit Gewinde Mindestausbauhöhe für Rotor 769 Alle Maßangaben in mm, sofern nicht anders angegeben Geeignet für Motorölmengen von 200 bis 1500 Liter Schmutzaufnahmekapazität des Rotors: 6 Liter Ölkapazität des Rotors: 6,5 Liter Innendurchmesser der Ölzufuhrleitung: min. 19 mm Innendurchmesser der Ölrücklaufleitung: min. 76 mm Dieses Modell ist auschließlich mit reinigbarem Rotor erhältlich; für eine höhere Wartungsfreundlichkeit ist es mit einem Papiereinsatz (Sachnr ) ausgestattet. gewinde und Absperrventil können kundenspezifisch angepasst werden Für diese Zentrifuge ist eine Befestigungsplatte für motorfernen Anbau mit druckluftunterstützter Ölrückführung (Sachnr ) erhältlich Für den Rotorausbau ist das Lösewerkzeug (Sachnr ) erforderlich Leergewicht: 25 kg Leistungskurven Typische Rotorleistung für SAE 30 Öl bei 75 C Durchflussmenge Best.-Nr. Modell Anschlussgewinde Schaltdruck Absperrventil (bar) Befestigungsgewinde Durchflussmenge (l/min) Geschwindigkeit Rotorgeschwindigkeit (U/min) FM /4 B.S.P. 2,5 M Öldruck (bar) 10

11 Einbauhinweise Eine MANN+HUMMEL Zentrifuge kann entweder als Erstausrüstung in die Motorkonzeption integriert oder bei bestehenden Motoren durch den Endanwender nachgerüstet werden. Die Nebenstromzentrifuge erfordert eine Versorgung mit unter Druck stehendem Öl. Bei der Mehrzahl der Anwendungen erfolgt die Ölzufuhr durch normalen Motordruck über die Schmierölpumpe. Sollte der Öldruck nicht ausreichen, ist der Einbau einer Zusatzpumpe möglich. Die Abweichung der Zentrifugenlängsachse von der Vertikalen sollte nicht mehr als 10 Grad betragen. Größere Neigungswinkel, die durch den Fahrzeugbetrieb vorübergehend auftreten können, sind vernachlässigbar. Für besondere Anwendungen, bei denen große Neigungswinkel gefordert sind, kann MANN+HUMMEL die Zentrifuge den Spezifikationen entsprechend anpassen. Der Ölrücklauf von der Zentrifuge zum Ölsumpf erfolgt drucklos und nur durch die Schwerkraft. Hierbei ist zu beachten, dass die Ölrückführung oberhalb des Ölspiegels erfolgt. Die Ölrücklaufleitung muss einen ausreichend großen Innendurchmesser und einen möglichst geringen Widerstand aufweisen. Bei der Auslegung einer Zentrifuge für eine Motoranwendung muss unbedingt sichergestellt sein, dass das Schmierölsystem des Motors ausreichende Reserven aufweist, um den zusätzlichen Ölbedarf zum Betrieb der Zentrifuge im Nebenstrom zu gewährleisten. Hierbei darf eine ausreichende Schmierung der Motorkomponenten nicht beeinträchtigt werden. In den meisten Fällen verfügen die Motorölpumpen über genügend Reserven zum Betrieb einer Zentrifuge im Nebenstrom, wenn diese passend zum Motor ausgelegt wurde. Bei Fragen zu Auswahl und Einbau einer Ölzentrifuge steht Ihnen Ihr Ansprechpartner von MANN+HUMMEL gerne zur Verfügung. In Fällen, in denen bei der Nachrüstung ein direkter Motoranbau der Zentrifuge schwierig oder unmöglich ist, bietet MANN+HUMMEL Lösungen für die externe Montage an, bei denen die Ölrückführung zum Ölsumpf durch Druckluft erfolgt. Für diese Option ist jedoch eine permanente Versorgung mit Druckluft notwendig. 11

12 MANN+HUMMEL Gesellschaften Gemeinschaftsunternehmen MANN+HUMMEL Gruppe Die MANN+HUMMEL Gruppe ist ein weltweit aktiver Konzern und beschäftigt über Mitarbeiter an 41 internationalen Standorten. Das Unternehmen entwickelt, produziert und vertreibt innovative technische Komponenten und Systeme für die Automobilindustrie und viele andere Branchen. Eine Schlüsselposition nehmen dabei hochwertige Filtrationsprodukte für Fahrzeuge, Motoren und industrielle Anwendungen ein. Das Erstausrüstungsgeschäft mit den weltweit führenden Fahrzeug-, Maschinen- und Anlagenherstellern legt die Basis für Qualität und Leistungsfähigkeit der Produkte. Filter für den internationalen Ersatzteilmarkt werden sowohl unter zahlreichen weltbekannten Kundenmarken als auch unter der eigenen Marke MANN-FILTER verkauft. MANN+HUMMEL Industriefilter Der Geschäftsbereich Industriefilter mit Hauptsitz in Speyer (Deutschland) ist spezialisiert auf die besonderen Anforderungen der Kunden aus den Bereichen Off-Highway Fahrzeug- und Motorentechnik, Druckluftund Vakuumtechnik, Maschinen- und Anlagenbau. Für diese und andere industrielle Branchen bietet MANN+HUMMEL Industriefilter leistungsfähige Produkte rund um die Filtration und Separation von Luft, Gasen und Flüssigkeiten. MANN+HUMMEL GMBH, Geschäftsbereich Industriefilter Speyer, Germany, Telefon +49 (62 32) 53-80, Fax +49 (62 32) Internet: de 0411 Printed in Germany MANN+HUMMEL GMBH