DE112013006531B4 - System und Verfahren zum Regenerieren und Reinigen eines Luft-Öl-Koaleszenzfilters einer Kurbelgehäuseentlüftung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Regenerieren und Reinigen eines Luft-ÖI-Koaleszenzfilters einer Kurbelgehäuseentlüftung, wobei Blowby-Gas (22) in einem Kurbelgehäuse (24) eines Verbrennungsmotors erzeugt wird, wobei besagter Koaleszenzfilter Öl aus besagtem Blowby-Gas (22) zusammenführt, und wobei besagtes Verfahren die Regenerierung und Reinigung des besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung von diesem mit einer gegebenen Frequenz mit einer Pluralität von Zyklen umfasst, wobei jeder Zyklus ein Aus-Intervall besitzt, in dem besagter Koaleszenzfilter steht und nicht gedreht wird, und ein Ein-Intervall besitzt, in dem besagter Koaleszenzfilter gedreht wird, wobei während des besagten Ein-Intervalls die Drehung des besagten Koaleszenzfilters pulsiert, um eine Pluralität von beschleunigten Stößen bei der Drehung von diesem durch Anwendung von Zentrifugalkraft auf diesen durch besagte intermittierende Drehung wobei die intermittierende Drehung entsprechend eines Kurbelgehäusedrucks gesteuert wird.

Description

• HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG
• Die Erfindung bezieht sich auf Kurbelgehäuseentlüftungsabscheider von Verbrennungsmotoren, insbesondere auf Koaleszenzabscheider.
• Kurbelgehäuseentlüftungsabscheider von Verbrennungsmotoren sind im Stand der Technik bekannt. Eine Art von Abscheider verwendet die Trägheits-Luft-ÖI-Abscheidung zum Entfernen von Ölpartikeln aus dem Kurbelgehäuse-Blowby-Gas oder aus Aerosolen durch Beschleunigung des Blowby-Gasstroms durch Düsen oder Öffnungen auf hohe Geschwindigkeiten und leitet diese gegen einen Impaktor, wodurch ein scharfer Richtungswechsel die Ölabscheidung vornimmt. Eine andere Art von Abscheider verwendet die Koaleszenz eines Koaleszenzfilters zum Entfernen von Öltröpfchen.
• Die vorliegende Erfindung entstand während der fortgesetzten Entwicklungsbemühungen in letzterer bekannter Luft-Öl-Abscheidetechnik, nämlich der Entfernung von Öl aus dem Kurbelgehäuse-Blowby-Gasstrom durch Zusammenführung mittels eines Koaleszenzfilters.
• US 2011 / 0 180 051 A1 offenbart einen rotierenden Koaleszenabscheider mit einem ringförmigen rotierenden Koaleszenzfilterelement.
• US 7 152 589 B2 offenbart einen Fliehkraftabscheider zum Reinigen von Kurbelgehäusegas. Der Fliehkraftabscheider umfasst einen Rotor, der zur Drehung mittels eines Antriebsmotors angeordnet ist und durch seine Drehung Kurbelgehäusegas aus dem Kurbelgehäuse durch eine Leitung ansaugt. Ein Parameter dessen Größe mit der pro Zeiteinheit im Kurbelgehäuse erzeugten Kurbelgehäusegasmenge in Beziehung steht wird erfasst. Abhängig von einer erfassten Änderung des erfassten Parameters wird die Drehzahl des Rotors des Fliehkraftabscheiders derart verändert, dass der Gasdruck im Kurbelgehäuse während des Betriebs auf einem vorgegebenen Wert oder innerhalb eines vorgegebenen Druckintervalls gehalten wird.
• US 7 338 546 B2 offenbart einen Zentrifugalabscheider zum Reinigen von Gasen. Während des Betriebs berührt Öl beim Austritt aus einer Trennkammer ein rotierendes Pumpenrad. Durch die Rotation des Pumpenrades erzeugte Fliehkräfte bewirken, dass das Öl in eine Ablaufkammer geschleudert wird.
• DE 11 2009 001 117 T5 offenbart einen Ölnebelabscheider umfassend eines porösen Filters in einem durch Gas durchströmten Durchgang.
• DE 10 2006 013 188 A1 offenbart ein bekanntes Filtersystem mit einem Filtergehäuse und einen im Filtergehäuse angebrachten Filter.
• US 2011/0017155 A1 offenbart bekannte Filteranordnungen und Komponenten für die Kurbelgehäuseentlüftung.
• US 6 152 120 B2 offenbart einen Abscheider mit einem drehbareren Filter. Durch Drehen des Filters wird das Öl zentrifugal auf eine Wand geschleudert, von der es aus dem Abscheider abgelassen und in ein Kurbelgehäuse zurückgeführt werden kann.
• US4561409 A offenbart einen selbstreinigenden Filter mit einem beweglichen Schraubenfederfilter in einem Gehäuse auf. Die Vorrichtung enthält Mittel zum Anlegen einer Spannung an die Oberseite des Schraubenfederfilters, um einen voreingestellten Filterraum zwischen benachbarten Filterspulen während der Lebensdauer des Filters aufrechtzuerhalten. Ein mit dem Schraubenfederfilter verbundener Trägheitshebelarm erfasst die Beschleunigung und Verlangsamung des Fahrzeugs, um den Filter um seine Achse zu drehen, um eine Selbstreinigungswirkung zu erzeugen.
• Figurenliste
• 1 ist eine Schnittansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 2 ist eine Schnittansicht einer anderen Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 3 entspricht 2 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
• 4 ist eine Schnittansicht einer anderen Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 5 ist eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Funktion der Baugruppe in 4.
• 6 ist ein schematisches Systemdiagramm zur Veranschaulichung eines Motoransaugsystems.
• 7 ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer Steuerungsoption für das System von 6.
• 8 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer Betriebssteuerung für das System von 6.
• 9 entspricht 8 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
• 10 ist eine schematische Schnittansicht und zeigt eine Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 10.
• 12 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 13 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 14 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 15 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 16 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 17 ist eine schematische Ansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 18 ist eine schematische Schnittansicht einer Koaleszenzfilter-Baugruppe.
• 19 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems.
• 20 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems.
• 21 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems.
• 22 ist ein Graph, der die Effizienz im Vergleich zur Partikelgröße zeigt.
• 23 zeigt ein Steuerungssystem für den intermittierenden Betrieb.
• 24 zeigt eine Form des intermittierenden Betriebs.
• 25 ist ein Diagramm, das die Drosselung im Vergleich zum Fluss zeigt.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
• 1 zeigt einen sich drehenden Kurbelgehäuseentlüftungs-Koaleszenzabscheider 20 eines Verbrennungsmotors, der Öl aus der Luft des Blowby-Gases 22 aus dem Kurbelgehäuse 24 abscheidet. Eine Koaleszenzfilter-Baugruppe 26 enthält ein ringförmiges, sich drehendes Koaleszenzfilterelement 28 mit einer inneren Peripherie 30, die einen hohlen Innenraum 32 definiert und eine äußere Peripherie 34 zur Festlegung einer Außenseite 36. Eine Einlassöffnung 38 leitet Blowby-Gas 22 aus dem Kurbelgehäuse 24 in den hohlen Innenraum 32, wie durch die Pfeile 40 angedeutet. Eine Auslassöffnung 42 leitet gereinigte getrennte Luft aus der Außenseite 36, wie durch die Pfeile 44 angedeutet. Die BlowbyGas-Flussrichtung ist von innen nach außen gerichtet, nämlich aus dem hohlen Innenraum 32 radial nach außen zur Außenseite 36, wie durch die Pfeile 46 angedeutet. Öl im Blowby-Gas wird durch Zentrifugalkraft aus der inneren Peripherie 30 radial nach außen gezwungen, um eine Verstopfung des Koaleszenzfilterelementes 28 zu reduzieren, die andernfalls durch auf der inneren Peripherie 30 abgesetztes Öl verursacht würde. Dies stellt ebenfalls einen größeren Bereich des Koaleszenzfilterelementes für den Durchfluss zur Verfügung, wodurch Drosselung und Druckabfall verringert werden. Die Zentrifugalkraft drückt Öl radial nach außen aus der inneren Peripherie 30 an die äußere Peripherie 34, wodurch eine größere Fläche des Koaleszenzfilterelementes 28 für den Durchfluss zur Erhöhung der Reinigung eines größeren Volumens zur Verfügung steht, was die Koaleszenzkapazität steigert. Abgeschiedenes Öl wird von der äußeren Peripherie 34 abgeführt. Die Abflussöffnung 48 ist mit der Außenseite 36 verbunden und leitet abgeschiedenes Öl von der äußeren Peripherie 34 ab, wie von Pfeil 50 angedeutet, wobei das Öl anschließend über den Abfluss 54 in das Motorkurbelgehäuse zurückgeleitet werden kann, wie durch Pfeil 52 angedeutet.
• Zentrifugalkraft pumpt Blowby-Gas vom Kurbelgehäuse in den hohlen Innenraum 32. Die Pumpleistung für Blowby-Gas aus dem Kurbelgehäuse in den hohlen Innenraum 32 steigt mit zunehmender Drehzahl des Koaleszenzfilterelementes 28. Die erhöhte Pumpleistung von Blowby-Gas 22 aus dem Kurbelgehäuse 24 in den hohlen Innenraum 32 reduziert die Drosselung über das Koaleszenzfilterelement 28. In einer Ausführungsform kann sich ein Satz von Schaufeln im hohlen Innenraum 32 befinden, wie durch die gestrichelte Linie bei 56 angedeutet wird, um die bekannte Pumpleistung zu steigern. Die besagte Zentrifugalkraft erzeugt eine Zone mit reduziertem Druck im hohlen Innenraum 32, wobei die Zone mit reduziertem Druck Blowby-Gas 22 aus dem Kurbelgehäuse 24 ansaugt.
• In einer Ausführungsform wird die Drehung des Koaleszenzfilterelementes 28 über eine mechanische Kupplung mit einem Bauteil des Motors, wie z. B. eine axial verlängerte, mit einem Getriebe oder einer Riemenscheibe des Motors verbundene Welle 58, angetrieben. In einer weiteren Ausführungsform wird die Drehung des Koaleszenzfilterelementes 28 von einem Druckölmotor, z. B. einer Pelton-Einheit oder einem Turbinenschaufelrad 60, 2, erzeugt, angetrieben durch gepumptes Drucköl der Motorölpumpe 62 und Rückführung von diesem in die Motorkurbelgehäuse-Ölwanne 64. In 2 werden, wo sinnvoll, zum Erleichtern des Verständnisses die Bezugsziffern aus 1 verwendet. Abgeschiedene gereinigte Luft wird durch das druckabhängige Ventil 66 an den Auslass 68 geleitet, dass ein alternativer Auslass zu dem in 1 gezeigten Auslass 42 ist. In einer weiteren Ausführungsform wird das Koaleszenzfilterelement 28 von einem in 3 gezeigten Elektromotor 70 angetrieben, wobei die Antriebswelle 72 mit der Welle 58 gekoppelt ist. In einer anderen Ausführungsform wird das Koaleszenzfilterelement 28 von einer magnetischen Kupplung, die mit einer Komponente des Motors, 4, 5 verbunden ist, gedreht. Ein vom Motor angetriebenes Zahnrad 74 besitzt eine Vielzahl von Magneten 76, die im Abstand um die Peripherie von diesem angeordnet sind und magnetisch mit einer Vielzahl von Magneten 78 um die innere Peripherie 30 des Koaleszenzfilterelementes gekoppelt sind, so dass, wenn sich das Zahnrad oder Antriebsrad 74 dreht, die Magneten 76 vorbei bewegt werden, 5, und magnetisch mit den Magneten 78 koppeln, wodurch sich wiederum das Koaleszenzfilterelement als angetriebenes Teil dreht. In 4 strömt abgeschiedene gereinigte Luft aus der äußeren Zone 36 durch Kanal 80 zum Auslass 82, der ein alternativer Auslass für gereinigte Luft zu dem in 1 gezeigten Auslass 42 ist. Die Anordnung in 5 bietet einen gesteigerten Effekt zum Drehen der Koaleszenzfilter-Baugruppe mit einer höheren Drehzahl (höhere Winkelgeschwindigkeit) als mit dem Antriebszahnrad oder dem Rad 74, z. B. wenn eine höhere Drehzahl des Koaleszenzfilterelementes gewünscht wird.
• Der Druckabfall über dem Koaleszenzfilterelement 28 sinkt mit dessen steigender Drehzahl. Die Ölsättigung des Koaleszenzfilterelementes 28 verringert sich mit dessen zunehmender Drehzahl. Öl fließt von der äußeren Peripherie 34 ab, und die Menge des abfließenden Öls steigt mit zunehmender Drehzahl des Koaleszenzfilterelementes 28. Die Ölpartikel-Absetzgeschwindigkeit im Koaleszenzfilterelement 28 erfolgt in der gleichen Richtung, in der der Luftstrom durch das Koaleszenzfilterelement fließt. Die bekannte gleiche Richtung verbessert das Absetzen und die Koaleszenz der Ölpartikel durch das Koaleszenzfilterelement.
• Das System bietet ein Verfahren zum Abscheiden von Luft aus Öl im Blowby-Gas einer Verbrennungsmotor-Kurbelgehäuseentlüftung durch die Einführung einer G-Kraft im Koaleszenzfilterelement 28 für eine erhöhte Schwerkraftabsetzung im Koaleszenzfilterelement, wodurch eine Verbesserung der Partikelabscheidung und Koaleszenz von submikronen Ölpartikeln durch das Koaleszenzfilterelement erzielt wird. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung eines kranzförmigen Koaleszenzfilterelementes 28, wobei das Koaleszenzfilterelement gedreht und ein von innen nach außen gerichteter Fluss durch das sich drehende Koaleszenzfilterelement erzeugt wird.
• Das System stellt ein Verfahren zur Verringerung des Kurbelgehäusedrucks in einem Blowby-Gas erzeugenden VerbrennungsmotorKurbelgehäuse zur Verfügung. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung eines Belüftungssystems des Kurbelgehäuses, einschließlich eines Koaleszenzfilterelementes 28 mit einer Abscheidung von Luft aus Öl im Blowby-Gas, wobei das Koaleszenzfilterelement als kranzförmiges Element mit einem hohlen Innenraum 32 das Blowby-Gas in den hohlen Innenraum leitet und das Koaleszenzfilterelement zum Pumpen des Blowby-Gases aus dem Kurbelgehäuse 24 in den hohlen Innenraum 32 aufgrund der Zentrifugalkraft dreht, die den radialen Fluss des Blowby-Gases durch das Koaleszenzfilterelement 28 nach außen erzwingt, wie durch die Pfeile 46 angedeutet, wodurch wiederum durch den Pumpeffekt der Druck im Kurbelgehäuse 24 sinkt.
• Eine Art von Verbrennungsmotor-Kurbelgehäuseentlüftungssystem bietet eine offene Kurbelgehäuseentlüftung (QCV), wobei die vom BlowbyGas abgeschiedene gereinigte Luft in die Atmosphäre entlassen wird. Eine andere Art von Verbrennungsmotor-Kurbelgehäuseentlüftungssystem beinhaltet eine geschlossene Kurbelgehäuselüftung (CCV), wobei die vom Blowby-Gas abgeschiedene gereinigte Luft wieder zum Motor zurückgeführt wird, z. B. zum Luftansaugsystem und mit der dem Motor zugeführten Verbrennungsluft gemischt wird.
• 6 zeigt das geschlossene Kurbelgehäuselüftungssystem (CCV) 100 für einen Blowby-Gas 104 in einem Kurbelgehäuse 106 erzeugenden Verbrennungsmotor 102. Das System enthält einen Luftansaugschlauch 108 zur Versorgung des Motors mit Verbrennungsluft und eine Rückführungsleitung 110 mit einem ersten Segment 112 zur Leitung des Blowby-Gases aus dem Kurbelgehäuse zum Luft-ÖI-Koaleszenzabscheider 114 zum Reinigen des Blowby-Gases durch diesen von Öl und Ausgabe der gereinigten Luft am Auslass 116, der auch der Auslass 42 von 1, 68 von 2, 82 von 4 sein kann. Die Rückführungsleitung 110 enthält ein zweites Segment 118, das die gereinigte Luft vom Koaleszenzabscheider 114 zur Mischung mit der dem Motor zugeführte Verbrennungsluft zur Luftansaugleitung 108 leitet. Der Koaleszenzabscheider 114 wird variabel nach einem gegebenen Zustand des Motors, der zu beschreiben ist, gesteuert.
• Der Koaleszenzabscheider 114 hat eine variable Effizienz, die nach einem gegebenen Zustand des Motors variabel gesteuert wird. In einer Ausführungsform ist Koaleszenzabscheider 114 ein sich drehender Koaleszenzabscheider, wie zuvor beschrieben, und die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders wird je nach dem gegebenen Zustand des Motors variiert. In einer Ausführungsform ist der gegebene Zustand die Motordrehzahl. In einer Ausführungsform wird die Drehung des Koaleszenzabscheiders durch einen elektrischen Motor, z. B. 70, 3, erzeugt. In einer Ausführungsform besitzt der Elektromotor eine variable Drehzahl, um die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders zu variieren. In einer weiteren Ausführungsform wird die Drehung des Koaleszenzabscheiders hydraulisch erzeugt, z. B. 2. In einer Ausführungsform wird die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders hydraulisch gekoppelt variiert. In dieser Ausführungsform liefert die Motorölpumpe 62, 2, 7, unter Druck stehendes Öl über eine Vielzahl von parallelen Absperrventilen wie 120, 122, 124, die zwischen geschlossenen und geöffneten oder teilweise geöffneten Zuständen durch das elektronische Steuergerät (ECM) 126 des Motors gesteuert werden, zum Fluss durch die jeweiligen parallelen Öffnungen oder Düsen 128, 130, 132, um die Menge des unter Druck stehenden, gegen eine Pelton-Einheit oder ein Turbinenrad 60 strömenden Öls zu erhöhen oder zu reduzieren, um wiederum die Drehzahl der Welle 58 und des Koaleszenzfilterelementes 28 zu variieren.
• In einer Ausführungsform ist ein Turbolader 140, 6, zum Erzeugen des Blowby-Gases 104 im Kurbelgehäuse 106 des Verbrennungsmotors 102 vorhanden. Das System umfasst den bekannten Luftansaugschlauch 108 mit einem ersten Segment 142, um einem Turbolader 144 Verbrennungsluft zuzuführen und einem zweiten Segment 146, um die turbogeladene Verbrennungsluft des Turboladers 144 dem Motor 102 zuzuführen. Die Rückführungsleitung 110 verfügt über das bekannte erste Segment 112, das Blowby-Gas 104 vom Kurbelgehäuse 106 an den Luft-ÖlKoaleszenzabscheider 114 leitet, um Blowby-Gas durch Koaleszenz von Öl zu säubern und die gereinigte Luft bei 116 auszugeben. Die Rückführungsleitung verfügt über das bekannte zweite Segment 118, um gereinigte Luft vom Koaleszenzabscheider 114 zum ersten Segment 142 der Luftansaugleitung
• 108 zum Mischen mit der dem Turbolader 144 zugeführten Verbrennungsluft zu leiten. Der Koaleszenzabscheider 114 wird entsprechend eines bestimmten Zustands von mindestens einem von Turbolader 144 und Motor 102 variabel gesteuert. In einer Ausführungsform ist der gegebene Zustand ein Zustand des Turboladers. In einer weiteren Ausführungsform ist der Koaleszenzabscheider ein sich drehender Koaleszenzabscheider, wie zuvor beschrieben, und die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders variiert je nach Turboladereffizienz. In einer weiteren Ausführungsform variiert die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders entsprechend dem Turbolader-Ladedruck. In einer weiteren Ausführungsform wird die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders entsprechend dem Turbolader-Ladeverhältnis, welches das Verhältnis des Drucks am Auslass des Turboladers im Vergleich zum Druck am Einlass des Turboladers ist, variiert. In einer weiteren Ausführungsform wird die Drehung des Koaleszenzabscheiders über einen Elektromotor, z. B. 70, 3, erzeugt. In einer weiteren Ausführungsform ist der Elektromotor ein Elektromotor mit variabler Drehzahl, um die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders zu variieren. In einer weiteren Ausführungsform wird die Drehung des Koaleszenzabscheiders hydraulisch erzeugt, 2. In einer weiteren Ausführungsform wird die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders hydraulisch variiert, 7.
• Das System bietet ein Verfahren zur Verbesserung der Turboladereffizienz in einem Turboladersystem 140 für einen Verbrennungsmotor 102, der Blowby-Gas 104 in einem Kurbelgehäuse 106 erzeugt, wobei das System eine Luftansaugleitung 108 mit einem ersten Segment 142 zur Leitung von Verbrennungsluft an den Turbolader 144 und einem zweiten Segment 146 zur Leitung turbogeladener Verbrennungsluft vom Turbolader 144 zum Motor 102, und eine Rückführungsleitung 110 mit einem ersten Segment 112 das Blowby-Gas 104 an den Luft-ÖlKoaleszenzabscheider 114 zur Reinigung des Blowby-Gases durch den Koaleszenzabscheider von Öl und Ausgabe der gereinigten Luft bei 116 besitzt. Die Rückführungsleitung verfügt über ein zweites Segment 118, dass gereinigte Luft vom Koaleszenzabscheider 114 zum ersten Segment 142 der Luftansaugleitung zur Mischung mit der dem Turbolader 144 zugeführten Verbrennungsluft leitet. Das Verfahren umfasst die variable Steuerung des Koaleszenzabscheiders 114 entsprechend eines gegebenen Zustands durch mindestens einem von Turbolader 144 und Motor 102. Eine Ausführungsform steuert den Koaleszenzabscheider 114 variabel entsprechend eines gegebenen Zustands des Turboladers 144. In einer weiteren Ausführungsform ist der Koaleszenzabscheider ein sich drehender Koaleszenzabscheider, wie zuvor beschrieben, und die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders variiert je nach Turboladereffizienz. Ein weiteres Verfahren variiert die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders 114 entsprechend dem Turbolader-Ladedruck. In einer weiteren Ausführungsform wird die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders 114 entsprechend dem TurboladerLadeverhältnis, welches das Verhältnis des Drucks am Auslass des Turboladers im Vergleich zum Druck am Einlass des Turboladers ist, variiert.
• 8 zeigt ein Steuerungsschema für die CCV-Implementierung. Bei Schritt 160 wird die Turboladereffizienz überwacht, und wenn die bei Schritt 162 ermittelte Turboladereffizienz in Ordnung ist, wird die Rotordrehzahl des Koaleszenzfilterelementes bei Schritt 164 reduziert. Ist die Turboladereffizienz nicht in Ordnung, dann wird der Betriebszyklus des Motors in Schritt 166 überprüft. Ist der Betriebszyklus des Motors hoch, dann erhöht sich die Rotordrehzahl bei Schritt 168, und wenn der Betriebszyklus des Motors nicht hoch ist, dann erfolgen bei Schritt 170 keine Maßnahmen.
• 9 zeigt ein Steuerungsschema für die QCV-Implementierung. Der Kurbelgehäusedruck wird in Schritt 172 überwacht, und wenn der bei Schritt 174 ermittelte Druck in Ordnung ist, dann reduziert sich die Rotordrehzahl bei Schritt 176, und falls der Druck nicht in Ordnung ist, dann wird die Umgebungstemperatur bei Schritt 178 geprüft, und falls diese unter 0°C liegt, dann erhöht sich bei Schritt 180 die Rotordrehzahl zum Erhöhen des Warmgaspumpens und zur Erhöhung der ÖI-Wasser-Ausschleuderung auf ein Maximum. Liegt die Umgebungstemperatur nicht unter 0°C, dann wird der Motor in Schritt 182 im Leerlauf geprüft. Befindet sich der Motor im Leerlauf, dann wird bei Schritt 184 die Rotordrehzahl erhöht und beibehalten, und befindet sich der Motor nicht im Leerlauf, dann erhöht sich bei Schritt 186 die Rotordrehzahl für fünf Minuten auf ein Maximum.
• Der Flusspfad durch die Koaleszenzfilter-Baugruppe erfolgt von vorgeschaltet zu nachgeschaltet, z. B. in 1 von Einlassöffnung 38 zur Auslassöffnung 42, z. B. in 2 von Einlassöffnung 38 zur Auslassöffnung 68, z. B. in 10 von Einlassöffnung 190 zur Auslassöffnung 192. Weiter wird in 10 die Kombination mit einem sich drehenden Konus-Tellerseparator 194 gezeigt, der sich im Flusspfad befindet und Luft vom Öl im Blowby-Gas abscheidet. Konus-Tellerseparator sind in der Technik bekannt. Die Richtung des Blowby-Gasstromes durch den sich drehenden Konus-Tellerseparator erfolgt von innen nach außen, wie durch die Pfeile 196 in 1-12 angedeutet. Der sich drehende Konus-Tellerseparator 194 ist dem sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 vorgeschaltet. Der sich drehende Konus-Tellerseparator 194 befindet sich im hohlen Innenraum 200 des sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelementes 198. 12 zeigt eine ringförmige Verkleidung 202 im hohlen Innenraum 200 und diese befindet sich radial zwischen dem sich drehenden Konus-Tellerseparator 194 und dem sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198, wobei die Verkleidung 202 dem drehenden Konus-Tellerseparator 194 nachgeschaltet und dem sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 vorgeschaltet ist und die Verkleidung 202 somit eine Sammel- und Abflussfläche 204 bietet, an der das abgeschiedene Öl nach der Trennung von dem sich drehenden Konus-Tellerseparator abläuft, wobei das Öl, wie gezeigt, als Tröpfchen 206 durch das Abflussloch 208 abfließt und anschließend mit dem durch den Koaleszenzabscheider 198 abgeschiedenen Öl zusammenfließt, wie bei 210 angedeutet, und über den Bodenablauf 212 abläuft.
• 13 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, soweit angebracht, zum leichteren Verständnis dieselben Bezugsziffern wie vorstehend. Der sich drehende Konus-Tellerseparator 214 ist dem sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 nachgeschaltet. Die Flussrichtung des sich drehenden Konus-Tellerseparators 214 ist von innen nach außen gerichtet. Der sich drehende Konus-Tellerseparator 214 befindet sich radial außerhalb vom und begrenzt das Koaleszenzabscheider-Filterelement 198.
• 14 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, soweit angebracht, zum leichteren Verständnis dieselben Bezugsziffern wie vorstehend. Der sich drehende Konus-Tellerseparator 216 ist dem sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 nachgeschaltet. Die Flussrichtung durch den sich drehenden Konus-Tellerseparator 216 ist von außen nach innen gerichtet, wie durch die Pfeile 218 angedeutet. Das sich drehende Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 und der sich drehende Konus-Tellerseparator 216 drehen sich um eine gemeinsame Achse 220 und sind axial nebeneinander angeordnet. Das Blowby-Gas strömt radial nach außen durch das sich drehende KoaleszenzabscheiderFilterelement 198, wie durch die Pfeile 222 angedeutet, dann axial, wie durch die Pfeile 224 angedeutet, zum sich drehenden Konus-Tellerseparator 216 anschließend radial nach innen, wie durch die Pfeile 218 angedeutet, durch den sich drehenden Konus-Tellerseparator 216.
• 15 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, soweit angebracht, zum leichteren Verständnis dieselben Bezugsziffern wie vorstehend. Ein zweites ringförmiges, sich drehendes Koaleszenzabscheider-Filterelement 230 wird in den bekannten Flusspfad vom Einlass 190 zum Auslass 192 angeordnet und scheidet in dem Blowby-Gas Luft von Öl ab. Die Flussrichtung durch das zweite sich drehende Koaleszenzabscheider-Filterelement 230 ist von außen nach innen gerichtet, wie durch den Pfeil 232 angedeutet. Das zweite sich drehende Koaleszenzabscheider-Filterelement 230 ist dem ersten drehbaren Koaleszenzabscheider-Element 198 nachgeschaltet. Erste und zweite sich drehende Koaleszenzabscheider-Filterelemente 198 und 230 drehen sich auf einer gemeinsamen Achse 234 und sind axial nebeneinander angeordnet. Blowby-Gas fließt radial nach außen, wie durch Pfeil 222 angedeutet, durch ein erstes drehbares Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 dann axial, wie durch den Pfeil 236 angedeutet, zum zweiten sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 230 und anschließend radial nach innen, wie durch Pfeil 232 angedeutet, durch das zweite sich drehende Koaleszenzabscheider-Filterelement 230.
• In verschiedenen Ausführungsformen kann der Konus-Tellerseparator mit einer Pluralität von Löchern perforiert sein, z. B. 238, 13, wodurch ein Ablauf des abgeschiedenen Öls ermöglicht wird.
• 16 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, soweit angebracht, zum leichteren Verständnis dieselben Bezugsziffern wie vorstehend. Eine ringförmige Ummantelung 240 ist entlang der Außenseite 242 des sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelementes 198 vorhanden und radial nach außen von diesem und an diesem hinunter, sodass die Ummantelung 240 eine Sammel- und Ablauffläche 244 bildet, wodurch abgeschiedenes Öl, durch Tröpfchen 246 angedeutet, nach der Koaleszenz mit dem Öl von dem sich drehenden KoaleszenzabscheiderFilterelement 198 abfließt. Ummantelung 240 ist eine drehende Ummantelung und kann ein Teil des Filterrahmens oder der Endabdeckung 248 sein. Die Ummantelung 240 grenzt das sich drehende Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 ein und dreht sich um eine gemeinsame Achse 250 mit diesem. Die Ummantelung 240 ist konisch und verjüngt sich entlang eines konischen Verlaufs relativ zur bekannten Achse. Die Ummantelung 240 hat eine innere Oberfläche bei 244, die radial dem sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 gegenübersteht und durch einen radialen Spalt 252 von diesem getrennt ist, der sich bei dem axial abwärtsgerichteten Verlauf der Ummantelung und entlang des bekannten konischen Verlaufs vergrößert. Die innere Oberfläche 244 kann Rippen aufweisen, wie 254, 17, die umlaufend angeordnet sind, sich axial verlängern sowie entlang des konischen Verlaufs und dem sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 gegenüberstehen und kanalisierte Ablaufpfade bilden wie 256, wobei der Fluss des abgeschiedenen Öls entlang geführt und abgeführt wird. Die innere Oberfläche 244 erweitert sich axial abwärts entlang des bekannten konischen Verlaufs aus einem ersten oberen axialen Ende 258 zu einem zweiten unteren axialen Ende 260. Das zweite axiale Ende 260 befindet sich in einem radialen Abstand vom sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198 durch einen radialen Spalt, der größer ist als der radiale Abstand des ersten axialen Endes 258 vom sich drehenden Koaleszenzabscheider-Filterelement 198. In einer weiteren Ausführungsform hat das zweite axiale Ende 260 eine wellenförmige untere Kante 262, die ebenfalls den Ölabfluss konzentriert und führt.
• 18 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, soweit angebracht, zum leichteren Verständnis dieselben Bezugsziffern wie vorstehend. Anstelle des unteren Einlasses 190, 13-15, wird eine obere Einlassöffnung 270 zur Verfügung gestellt, und ein Paar möglicher oder alternativer Auslassöffnungen sind bei 272 und 274 dargestellt. Der Ölabfluss über den Ablauf 212 kann durch ein Einweg-Sperrventil, z. B. 276, zum Ablaufschlauch 278 zur Rückführung in das Kurbelgehäuse des Motors, wie zuvor beschrieben, bereitgestellt werden.
• Wie zuvor beschrieben, kann der Koaleszenzabscheider entsprechend eines gegebenen Zustandes, der einem gegebenen Zustand von mindestens einem von Motor, Turbolader und Koaleszenzabscheider entsprechen muss, variabel gesteuert werden. In einer Ausführungsform ist der bekannte gegebene Zustand ein gegebener Zustand des Motors, wie zuvor beschrieben. In einer anderen Ausführungsform ist der gegebene Zustand ein gegebener Zustand des Turboladers, wie zuvor beschrieben. In einer weiteren Ausführungsform ist der gegebene Zustand ein gegebener Zustand des Koaleszenzabscheiders. In einer Version dieser Ausführung ist der gegebene Zustand ein Druckverlust über dem Koaleszenzabscheider. In einer Version dieser Ausführungsform ist der Koaleszenzabscheider ein sich drehender Koaleszenzabscheider, wie zuvor beschrieben, und wird bei einem über einen vorgegebenen Schwellenwert liegenden Druckabfall über den Koaleszenzabscheider zur Vermeidung von Ansammlungen von Öl auf dem Koaleszenzabscheider, z. B. entlang der inneren Peripherie von diesem in dem bekannten hohlen Innenraum und zur Senkung des bekannten Druckabfalls, gesteuert. 19 zeigt ein Steuerungsschema, bei dem der Druckabfall, dP, über dem sich drehenden Koaleszenzabscheider von dem ECM (Motorsteuergerät) bei Schritt 290 erfasst und überwacht wird. Anschließend wird bei Schritt 292 bestimmt, ob der dP bei niedriger Motordrehzahl über einem bestimmten Wert liegt, und wenn nicht, dann wird die Drehzahl des Koaleszenzabscheiders gleich der bei Schritt 294 gehalten, und wenn der dP über einem bestimmten Wert liegt, dann wird der Koaleszenzabscheider bei Schritt 296 mit einer höheren Drehzahl gedreht, bis der dP bis auf einen gewissen Punkt fällt. Der bekannte gegebene Zustand ist der Druckabfall über dem Koaleszenzabscheider, und der bekannte gegebene Schwellenwert ist ein vorgegebener Druckabfallschwellenwert.
• In einer weiteren Ausführungsform ist der Koaleszenzabscheider ein intermittierend drehender Koaleszenzabscheider mit zwei Betriebsarten und befindet sich in einem ersten stationären Modus, wenn sich ein bestimmter Zustand unter einem vorgegebenen Schwellenwert befindet, und in einer zweiten drehenden Betriebsart, wenn sich der gegebene Zustand über dem vorgegebenen Schwellenwert, falls gewünscht mit Hysterese, befindet. Die erste stationäre Betriebsart bietet eine Energieeffizienz und Verringerung des parasitären Energieverlustes. Die zweite drehende Betriebsart bietet eine verbesserte Abscheideleistung beim Entfernen des Öls aus der Luft in dem Blowby-Gas. In einer Ausführungsform ist der gegebene Zustand die Motordrehzahl, und der vorgegebene Schwellenwert ist ein vorgegebener Motordrehzahlschwellenwert. In einer anderen Ausführungsform ist der gegebene Zustand der Druckabfall über dem Koaleszenzabscheider, und der vorgegebene Schwellenwert ist ein vorgegebener Druckabfallschwellenwert. In einer anderen Ausführungsform ist der gegebene Zustand die Effizienz des Turboladers und der vorgegebene Schwellenwert ist ein vorgegebener Turbolader-Effizienzschwellenwert. In einer weiteren Version ist der gegebene Zustand der Turbolader-Ladedruck und der vorgegebene Schwellenwert ein vorgegebener Turbolader-Ladedruckschwellenwert. In einer weiteren Version ist der gegebene Zustand das Turbolader-Ladungsverhältnis und der vorgegebene Schwellenwert ist ein vorgegebener Turbolader-Ladedruckverhältnisschwellenwert, wobei, wie zuvor beschrieben, das Turbolader-Ladedruckverhältnis das Verhältnis des Drucks am Auslass des Turboladers im Vergleich zum Druck am Einlass des Turboladers ist. 20 zeigt ein Steuerungsschema für eine elektrische Version, wobei die Motordrehzahl oder der Druckabfall über dem Koaleszenzabscheider in Schritt 298 gemessen und von dem ECM in Schritt 300 überwacht und dann bei Schritt 302, wenn die Drehzahl oder der Druck über einem Schwellenwert liegt, die Drehung des Koaleszenzabscheiders in Schritt 304 eingeleitet wird, und wenn die Drehzahl oder der Druck nicht über der Schwelle liegt, dann verbleibt der Koaleszenzabscheider bei Schritt 306 in der stationären Betriebsart. 21 zeigt eine mechanische Version und verwendet, soweit angebracht, zum leichteren Verständnis dieselben Bezugsziffern wie vorstehend. Ein Absperrventil, eine Feder oder eine andere mechanische Komponente erfasst bei Schritt 308 die Drehzahl oder den Druck und der Entscheidungsprozess wird in den Schritten 302, 304, 306 ausgeführt, wie zuvor beschrieben.
• Das bekannte Verfahren zur Verbesserung der Effizienz des Turboladers beinhaltet eine variable Steuerung des Koaleszenzabscheiders nach einem gegebenen Zustand von mindestens einem von dem Turbolader, dem Motor und dem Koaleszenzabscheider. Eine Ausführungsform steuert den Koaleszenzabscheider variabel nach einem gegebenen Zustand des Turboladers. In einer Version ist der Koaleszenzabscheider ein sich drehender Koaleszenzabscheider, und das Verfahren umfasst die Steuerung der Drehzahl des Koaleszenzabscheiders entsprechend der Turboladereffizienz und in einer anderen Ausführungsform entsprechend dem Ladedruck des Turboladers und in einer anderen Ausführungsform entsprechend dem Ladedruckverhältnis des Turboladers, wie zuvor beschrieben. Eine weitere Ausführungsform steuert den Koaleszenzabscheider entsprechend einem gegebenen Zustand des Motors und in einer weiteren Ausführungsform entsprechend der Motordrehzahl variabel. In einer weiteren Version ist der Koaleszenzabscheider ein sich drehender Koaleszenzabscheider, und das Verfahren besteht in der Steuerung der Drehzahl des Koaleszenzabscheiders in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Eine weitere Ausführungsform steuert den Koaleszenzabscheider variabel entsprechend einem gegebenen Zustand des Koaleszenzabscheiders, und eine weitere Version entsprechend dem Druckabfall über dem Koaleszenzabscheider. In einer weiteren Version ist der Koaleszenzabscheider ein sich drehender Koaleszenzabscheider, und das Verfahren umfasst die Steuerung der Drehzahl des Koaleszenzabscheiders entsprechend dem Druckabfall über dem Koaleszenzabscheider. Eine weitere Ausführungsform beinhaltet die intermittierende Steuerung des sich drehenden Koaleszenzabscheiders in zwei Betriebsarten, einschließlich einer ersten stationären Betriebsart und einer zweiten Drehbetriebsart, wie zuvor beschrieben.
• Ein Verfahren wird zur Regenerierung und Reinigung des Luft-Öl-Koaleszenzabscheiders 28, 114, 198 einer Belüftung des Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors 102, der Blowby-Gas 22, 104 in einem Kurbelgehäuse 24, 106 erzeugt, bereitgestellt. Der Koaleszenzabscheider scheidet Öl aus dem Blow-by-Gas ab. Die Verfahren umfasst die Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders durch intermittierende Drehungen von diesem.
• 22 zeigt den Fraktionsabscheidegrad im Vergleich zur Partikelgröße. Bei Partikelgrößen über ca. 1,5 µm ist die Effizienz etwa gleich, z. B. 100%, ob der Koaleszenzabscheiderfilter gedreht wird oder nicht. Bei abnehmender Partikelgröße sinkt die Effizienz, insbesondere bei niedriger Drehzahl (Umdrehungen pro Minute).
• 23 zeigt eine Steuerung, inklusive einem Druckabfall(Dp)-Sensor oder Regler 320, der den Druckabfall über dem Koaleszenzabscheider erfasst und ein Signal an das ECM 322 (Motorsteuergerät) sendet, das wiederum ein Signal an einen Frequenzgenerator oder an eine Dreheinheit 324 zum Drehen des Koaleszenzabscheiders ausgibt, wenn sich der Druckabfall über dem Letztgenannten über einem bestimmten Schwellenwert befindet. 24 zeigt den intermittierenden Betrieb, wobei der Koaleszenzabscheider bei 326 stationär ist und sich der Druckabfall über diesen erhöht. Erreicht der Druckabfall einen bestimmten Schwellenwert wie 328, wird der Koaleszenzabscheider gedreht und der Druckabfall über diesen fällt, wie bei 330. Die Drehung wird gestoppt, wenn der Druckabfall einen unteren Schwellenwert wie 332 erreicht. Das Ansteigen des Druckabfalls beginnt erneut bei 334, und der Zyklus wird wiederholt. Der Koaleszenzabscheider ist während der Intervalle, wie z. B. 326, 334, bei denen sich der Druckabfall über diesen erhöht, feststehend. Der Koaleszenzabscheider dreht sich während der Intervalle, wie z. B. 330, bei denen der Druckabfall über diesen aufgrund der Reinigung und Regenerierung sinkt, da der Koaleszenzabscheider wieder ungesättigt wird. 25 zeigt die Drosselungsebenen des gleichen Koaleszenzabscheiderelementes nach einer Reihe von statischen und Drehbetriebsarten. Der erste Balken zeigt die Drosselung nach 2000 Betriebsstunden in einem statischen Modus. Das Drehen der Koaleszenzabscheider reduziert die Drosselung von 1 bar auf 2 bar, wonach die Drehung gestoppt wird und die Drosselung steigt von 2 bar auf 3 bar, wonach das Koaleszenzabscheiderelement wieder gedreht wird und die Drosselung von 3 bar auf 4 bar sinkt. Verschiedene andere intermittierende Betriebsmuster können folgen.
• Die Regenerierung des Koaleszenzabscheiders durch eine intermittierende Drehung bewahrt einen hohen Wirkungsgrad, ein sauberes Koaleszenzabscheider-Filtermedium und einen geringen Druckabfall für die Lebensdauer des Koaleszenzabscheiders. Der hohe Wirkungsgrad wird durch Ablassen der Flüssigkeit aus den Filtermedien mit intermittierenden Drehungen effizient produziert. Statische Koaleszenzabscheider besitzen eine begrenzte Lebensdauer und müssen gewartet und erneuert werden. Auf der anderen Seite bieten sich drehende Koaleszenzabscheider eine höhere Effizienz bei einem geringeren Druckabfall als statische Koaleszenzabscheider und können möglicherweise die gesamte Lebensdauer des Motors überdauern, erfordern aber eine Energiezufuhr zur Erzeugung oder Steuerung der Drehung und können auf den ersten Blick komplexer und kostspieliger sein. Kunden fordern zunehmend ein Kurbelgehäuseentlüftungs-Abscheidesystem, das während der gesamten Lebensdauer des Motors betriebsfähig bleibt, das eine hohe Ölnebel-Abscheideeffizienz mit geringer Drosselung bietet und mit minimalen bis keinen parasitären Energieverlusten für den Motor verbunden ist. Faserige Koaleszenzabscheider-Filtermedien werden durch im Blowby-Gas der KurbelgehäuseEntlüftung enthaltene Schadstoffe wie Ruß und Öl zugesetzt, was die Lebensdauer des Koaleszenzabscheider-Filterelementes verringert. Faserige Polymer-Medien fangen das Öl innerhalb der Fasermatrix ab, und die Ansammlung des aufgefangenen Öls führt schließlich zu einem gesättigten Zustand des Koaleszenzabscheider-Filterelementes, wobei der Kurbelgehäusedruck bis zu dem Punkt erhöht wird, wo das Koaleszenzabscheider-Filterelement gewechselt werden muss. Eine intermittierende Drehung erweitert die Lebensdauer des Koaleszenzabscheider-Filters und reduziert parasitäre Energieverluste, die sonst zur Erzielung einer kontinuierliche Drehung erforderlich wären.
• Das vorliegende Verfahren regeneriert und reinigt den Koaleszenzabscheider durch Anwendung von Zentrifugalkraft auf diesen durch eine intermittierende Drehung von diesem. In einer Ausführungsform wird die intermittierende Drehung entsprechend einem gegebenen Parameter gesteuert. In einer Ausführungsform ist der gegebene Parameter ein Zustand des Koaleszenzabscheiders. In einer Ausführungsform ist der gegebene Parameter ein Zustand des Motors. In einer Ausführungsform ist der gegebene Parameter der Druck im Kurbelgehäuse des Motors. In einer Ausführungsform ist der gegebene Parameter die Betriebsservicezeit des Motors. In einer Ausführungsform ist der gegebene Parameter die Kilometerleistung des durch den Motor angetriebenen Fahrzeugs.
• In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders einen intermittierenden Betrieb, angetrieben durch eine sich drehende Welle. In einer Ausführungsform wird die sich drehende Welle durch den Motor angetrieben. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders eine intermittierende, von einem Elektromotor angetriebene Drehung. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders eine intermittierende, von einem Hydraulikmotor angetriebene Drehung. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders eine intermittierende Drehung, die von dem unter Druck stehenden Motoröl erzeugt wird. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders eine intermittierende Drehung, wobei das unter Druck stehende Motoröl eine Pelton-Turbine antreibt. In einer Ausführungsform besitzt der Motor eine Ölpumpe, die Schmieröl zu den Komponenten des Motors pumpt, und das Verfahren umfasst die Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders durch eine intermittierende Drehung, erzeugt durch das von der Ölpumpe gepumpte Öl. In einer Ausführungsform besitzt die Ölpumpe ein Überdruckventil, das überschüssiges Öl zum Schutz vor Überdruck zu einem Ölsumpf zurückführt, und das Verfahren umfasst zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders intermittierende Drehungen, erzeugt durch überschüssiges Öl vom Überdruckventil.
• In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders intermittierende Drehungen, wobei die Drehungen oder der Stillstand befohlen werden. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders intermittierende Drehungen mit einer gegebenen Frequenz mit einer Pluralität von Zyklen, wobei jeder Zyklus ein AusIntervall besitzt, in dem der Koaleszenzabscheider steht und nicht gedreht wird und ein Ein-Intervall, in dem der Koaleszenzabscheider gedreht wird. In einer Ausführungsform wird mindestens eines von a) befohlene Frequenz, b) Arbeitszyklus der befohlenen Frequenz zwischen den Aus- und EinIntervallen und c) Drehzahl während des Ein-Intervalls entsprechend einem gegebenen Parameter gesteuert. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren während des Ein-Intervalls das Pulsieren der Drehung des Koaleszenzabscheiders, um eine gepulste Drehung von diesem bereitzustellen, einschließlich einer Pluralität von Zentrifugalkraftimpulsen von diesem während der Drehung und während des Ein-Intervalls. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren während des Ein-Intervalls das Pulsieren der Drehung des Koaleszenzabscheiders zur Bereitstellung einer Pluralität von beschleunigten Bursts während der Drehung von diesem. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzabscheiders intermittierende Drehungen, während der Koaleszenzabscheider am Motor befestigt ist.
• In einer Ausführungsform ist der bekannte gegebene Parameter oder der Auslöser zur Drehung ein überschüssiger Ölfluss vom bekannten Überdruckventil der Ölpumpe. In dieser Ausführungsform findet die Drehung des Koaleszenzabscheiders nur statt, wenn der Öldruck einen höheren oder übermäßigen Pegel erreicht, als der zum Schmieren der Komponenten des Motors erforderliche und damit würde das Drehsystem des Koaleszenzabscheiders kein Öl aus dem Schmierölsystem „stehlen“, das sonst bei niedrigeren Motordrehzahlen oder Systemdrücken notwendig wäre. In einer anderen Ausführungsform ist der Parameter oder Trigger für die Drehung des Koaleszenzabscheiders der Druck im Kurbelgehäuse. In einer Ausführungsform ist das Koaleszenzabscheider-Element mit einem Drucksensor auf einer drehenden Antriebswelle ausgerüstet, wobei der Sensor den Druckabfall über das Koaleszenzabscheider-Medium erfasst.
• In der vorstehenden Beschreibung wurden gewisse Begriffe aus Gründen der Kürze, Klarheit und des Verständnisses verwendet. Es sollen daraus keine unnötigen Beschränkungen gefolgert werden, die über die Anforderung des Standes der Technik hinausgehen, da solche Begriffe der Beschreibung dienen und dazu beabsichtigt sind, im breiten Sinne ausgelegt zu werden. Die hierin beschriebenen verschiedenen Konfigurationen, Systeme und Verfahrensschritte können allein oder in Kombination mit anderen Konfigurationen, Systemen und Verfahrensschritten verwendet werden.
• Bezugszeichenliste

20

Kurbelgehäuseentlüftungs-Koaleszenzabscheider

22, 104

Blowby-Gas

24, 106

Kurbelgehäuse

26

Koaleszenzfilter-Baugruppe

114

Koaleszenzabscheider

28, 198

Koaleszenzfilterelement

30

inneren Peripherie der Koaleszenzfilter-Baugruppe

32, 200

hohler Innenraum

34

äußere Peripherie der Koaleszenzfilter-Baugruppe

36

Außenseite

38, 190, 270

Einlassöffnung

42, 48, 68, 82, 116, 192

Auslass

58

Welle

60

Turbinenrad

62

Motorölpumpe

64

Ölwanne

66

Ventil

70

Elektromotor

72

Antriebswelle

74

Zahnrad

76, 78

Magnet

80

Kanal

100

Kurbelgehäuselüftungssystem (CCV)

102

Verbrennungsmotors

106

Kurbelgehäuse

108

Luftansaugleitung/-schlauch

110

Rückführungsleitung

112

erstes Segment der Rückführungsleitung

118

zweites Segment der Rückführungsleitung

120, 122, 124

Absperrventil

126

Steuergerät (ECM)

128, 130, 132

Düse

140

Turboladersystem

142

erstes Segment der Luftansaugleitung

144

Turbolader

146

zweites Segment der Luftansaugleitung

160, 162, 164, 166, 168, 170, 172, 176, 178, 180, 182, 184, 174, 186, 292, 294, 296, 298, 300, 302, 304, 306, 308

Verfahrensschritte

194, 214, 216

Konus-Tellerseparator

198, 230

Filterelement

202

Verkleidung

204

Sammel- und Abflussfläche

206

Tröpfchen

208

Abflussloch

212

Ablauf

234, 250

gemeinsame Achse

240

Ummantelung

242

Außenseite des Koaleszenzabscheider-Filterelementes

244

Sammel- und Ablauffläche

246

Tröpfchen

248

Endabdeckung

252

radialer Spalt

254

Rippen

256

Ablaufpfade

258

Erstes/oberes axiales Endes

260

Zweites/unteres axiales Ende

262

untere Kante

272, 274

Auslassöffnung

276

Einweg-Sperrventil

320

Sensor oder Regler

322

Motorsteuergerät/ECM

324

Frequenzgenerator/Dreheinheit

326, 334

Intervall der Druckerhöhung

328, 332

Schwellenwerte

330

Intervall des Druckabfalls

Claims (20)

1. Ein Verfahren zum Regenerieren und Reinigen eines Luft-ÖI-Koaleszenzfilters einer Kurbelgehäuseentlüftung, wobei Blowby-Gas (22) in einem Kurbelgehäuse (24) eines Verbrennungsmotors erzeugt wird, wobei besagter Koaleszenzfilter Öl aus besagtem Blowby-Gas (22) zusammenführt, und wobei besagtes Verfahren die Regenerierung und Reinigung des besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung von diesem mit einer gegebenen Frequenz mit einer Pluralität von Zyklen umfasst, wobei jeder Zyklus ein Aus-Intervall besitzt, in dem besagter Koaleszenzfilter steht und nicht gedreht wird, und ein Ein-Intervall besitzt, in dem besagter Koaleszenzfilter gedreht wird, wobei während des besagten Ein-Intervalls die Drehung des besagten Koaleszenzfilters pulsiert, um eine Pluralität von beschleunigten Stößen bei der Drehung von diesem durch Anwendung von Zentrifugalkraft auf diesen durch besagte intermittierende Drehung wobei die intermittierende Drehung entsprechend eines Kurbelgehäusedrucks gesteuert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bestehend aus der Regenerierung und Reinigung des Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung, angetrieben durch eine sich drehende Welle (58).
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei besagte drehende Welle (58) von besagtem Verbrennungsmotor angetrieben wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung, erzeugt durch einen Elektromotor (70).
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung, erzeugt durch einen Hydraulikmotor.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung, erzeugt durch unter Druck stehendes Motoröl.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung, erzeugt durch eine Pelton-Turbine (60).
8. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der besagte Verbrennungsmotor über eine Ölpumpe (62) zum Pumpen von Schmieröl zu den Komponenten des besagten Verbrennungsmotors verfügt, und das Verfahren die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung, erzeugt von gepumptem Öl von besagter Ölpumpe (62) umfasst.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagter Verbrennungsmotor über eine Ölpumpe (62) zum Pumpen von Schmieröl zu den Komponenten des besagten Verbrennungsmotors sowie über ein Überdruckventil zur Rückführung von überschüssigem Öl zu einem Ölsumpf (64) als Schutz gegen Überdruck verfügt, und das Verfahren die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung, erzeugt von überschüssigem Öl von besagtem Überdruckventil umfasst.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters , wobei die intermittierende Drehung oder der Stillstand von dem Verfahren befohlen wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei mindestens eines von a) besagte gegebene Frequenz, b) Arbeitszyklus der besagten vorgegebenen Frequenz zwischen besagten Ein- und Aus-Intervallen und c) Drehzahl der Drehung während besagtem Ein-Intervall entsprechend einem gegebenen Parameter gesteuert wird.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend, während des besagten Ein-Intervalls, das Pulsieren der Drehung des besagten Koaleszenzfilters für eine gepulste Drehung von diesem, einschließlich einer Pluralität von Zentrifugalkraft-Impulsen von diesem während der Drehung während des besagten Ein-Intervalls.
13. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Regenerierung und Reinigung besagten Koaleszenzfilters durch intermittierende Drehung während besagter Koaleszenzfilter an besagtem Verbrennungsmotor montiert ist.
14. Ein System zur Regenerierung und Reinigung eines Luft-ÖI-Koaleszenzfilters eines Kurbelgehäuse-Entlüftungssystems eines Verbrennungsmotors, der Blowby-Gas (22) in einem Kurbelgehäuse (24) erzeugt, wobei besagter Koaleszenzfilter Öl aus besagtem Blowby-Gas (22) zusammenführt, besagtes System besagten Koaleszenzfilter durch intermittierende Drehung von diesem regeneriert und reinigt, wobei besagte intermittierende Drehung entsprechend eines Kurbelgehäusedrucks von einem Steuergerät gesteuert wird, wobei besagter Koaleszenzfilter durch intermittierende Drehung mit einer gegebenen Frequenz mit einer Pluralität von wobei jeder Zyklus ein Aus-Intervall besitzt, in dem besagter Koaleszenzfilter steht und nicht gedreht wird, und Ein-Intervall besitzt, in dem besagter Koaleszenzfilter gedreht wird, wobei während des besagten Ein-Intervalls besagtes System die Drehung des besagten Koaleszenzfilters pulsiert, um eine Pluralität von beschleunigten Stößen bei der Drehung von diesem zu erzeugen.
15. Das System gemäß Anspruch 14, wobei besagte intermittierende Drehung durch eine drehende Welle (58), insbesondere eine Welle (58) angetrieben von besagtem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor (70), einem Hydraulikmotor oder dem unter Druck stehenden Motoröl, erzeugt wird.
16. Das System gemäß Anspruch 14, wobei besagter Verbrennungsmotor über eine Ölpumpe (62) zum Pumpen von Schmieröl zu den Komponenten des besagten Verbrennungsmotors sowie ein Überdruckventil zur Rückführung von überschüssigem Öl zum Ölsumpf (64) als Schutz gegen Überdruck verfügt und wobei das System den besagten Koaleszenzfilter durch intermittierende Drehung, erzeugt von überschüssigem Öl von besagtem Überdruckventil, regeneriert und reinigt.
17. Das System nach Anspruch 14, wobei besagter Koaleszenzfilter durch intermittierende Drehung, bei der die Drehung oder der Stillstand befohlen wird, regeneriert und gereinigt wird.
18. Das System gemäß Anspruch 14, wobei mindestens eines von a) besagte gegebene Frequenz, b) Arbeitszyklus besagter gegebener Frequenz zwischen besagten Ein- und Aus-Intervallen und c) Drehzahl der Drehung während besagtem Ein-Intervall entsprechend einem gegebenen Parameter gesteuert wird.
19. Das System gemäß Anspruch 14, wobei, während des besagten Ein-Intervalls, das besagte System die Drehung des besagten Koaleszenzfilters für eine gepulste Drehung von diesem pulsiert, einschließlich einer Pluralität von Zentrifugalkraftimpulsen während der Drehung während des besagten Ein-Intervalls.
20. Das System gemäß Anspruch 14, wobei besagter Koaleszenzfilter durch intermittierende Drehung regeneriert und gereinigt wird, während besagter Koaleszenzfilter an besagtem Verbrennungsmotor montiert ist.

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