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EP1094204A1 - Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP1094204A1
EP1094204A1 EP00120192A EP00120192A EP1094204A1 EP 1094204 A1 EP1094204 A1 EP 1094204A1 EP 00120192 A EP00120192 A EP 00120192A EP 00120192 A EP00120192 A EP 00120192A EP 1094204 A1 EP1094204 A1 EP 1094204A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
separator
venting device
oil
lower housing
housing wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP00120192A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1094204B1 (de
Inventor
Frank Schomann
Volker Cornelius
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP1094204A1 publication Critical patent/EP1094204A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1094204B1 publication Critical patent/EP1094204B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0438—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0488—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with oil trap in the return conduit to the crankcase

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device with an oil separator for a crankcase an internal combustion engine, the oil separator essentially in the Cylinder head cover is integrated and consists of a housing that has an inside Flow labyrinth, one that is operatively connected to the crankcase Inlet opening, one connected to the intake system of the internal combustion engine Intake and one in the installation position at the geodetic low point of the housing arranged arranged oil leak.
  • Venting devices for the crankcase of an internal combustion engine perform the so-called. Blow-by gases ", which get from the combustion chambers into the crankcase, back into the intake tract. For this flow movement, the pressure difference between the pressure in the crankcase and the negative pressure in the intake tract of the internal combustion engine is used. However, the blow-by gases are included
  • oil separators are assigned to the ventilation device.
  • a ventilation device with an integrated oil separator is known from EP 471 886 A1.
  • the oil separator has a housing with an internal flow labyrinth. The labyrinth is formed by webs that overlap in sections, an inlet opening, a connection piece connected to the intake system of the internal combustion engine and an oil outlet are arranged on the housing.
  • This device is basically for separating the blow-by gases into a gas fraction and a liquid portion suitable.
  • a high efficiency of the separation of gas and oil sought requires one in the solution EP 471 886 A1 large vertical expansion of the flow baffles. However, this causes one Increase in flow resistance. At the same time, more space is required, which is hardly available, at least in the case of compact cylinder head designs.
  • the oil separator On the oil separator according to DE 197 15 061 A1 there are an inlet opening for the blow-by gases and an intake manifold provided with the intake system of the Internal combustion engine is connected.
  • the oil separator has a first one, towards one Motor longitudinal axis from the entrance to the oil outlet and a further slope, in Slope running in the direction of a motor transverse axis. At the geodesic low of The oil outlet is located on both slopes.
  • the vertical height can be generic Oil separators can be advantageously reduced, so that an extensive arrangement in the Cylinder head cover is possible.
  • this advantageous size requires one Functional disadvantage: At least very small oil particles are only caused by the labyrinthine flow not effectively torn out of the blow-by gases and consequently first enter the intake tract of the internal combustion engine and subsequently in the combustion chamber.
  • An effective oil mist separation is an important criterion here in order to meet future emissions standards. This Requirement can be done with a maze-like flow, as in Oil separator according to DE 197 15 061 A1 is not proposed.
  • the object of the invention is an oil separator integrated in the cylinder head cover to create a largely complete separation of the blow-by gases into one Gas content and guaranteed in a liquid portion.
  • a effective separation of very small oil particles can be achieved.
  • the ventilation device shown for the crankcase of an internal combustion engine has an oil separator.
  • the oil separator consists of a housing 1.
  • Am Housing 1 has an inlet opening 2.
  • the entry opening 2 stands with the - in the drawing not shown in detail - crankcase in operative connection.
  • At the Housing 1 also has an outlet opening 3. This opening is with the Intake system of the internal combustion engine connected and consequently acts as an intake port 3.
  • the housing 1 has an oil outlet 4.
  • the oil outlet 4 is such arranged that it is in the installed position of the oil separator at the geodetic low point of the housing 1 is located.
  • a pre-separator 5 In the housing 1 are one behind the other in the flow direction a pre-separator 5, an agglomerator 6 and a fine separator 7 are arranged horizontally.
  • the pre-separator 5 is designed as a labyrinth and has a plurality of vertical webs 51 on. These webs 51 are alternately on the upper and on the lower Supported inner wall of the housing 1. Here, the webs 51, which are in the installed position are supported on the lower wall, in the transition area between web 51 and wall at least one through opening 52.
  • the agglomerator 6 consists of a Metal or plastic mesh, preferably made of a stainless steel mesh. The knitted mesh is held between projections 61 which are on the inner wall of the Housing 1 are designed. In this case, the projections 61 indicate the position of installation the lower wall are supported, in the transition area from projection 61 and lower Housing wall at least one through opening 62.
  • the fine separator 7 also consists of a metal or plastic mesh knit This mesh knit is held between projections 71 which are on the inner wall of the housing 1st are designed.
  • the projections 71, which are in the installed position on the lower Wall are supported in the transition area from projection 71 and lower Housing wall at least one through opening 72.
  • Gap 8 In this Gap 8 is at least one vertical web 81 as a further flow baffle designed. If several webs 81 are provided, these webs 81 are each alternately supported on the upper and on the lower inner wall of the housing 1. Here, the webs 81, which are supported in the installed position on the lower wall, in Transition area of web 81 and lower housing wall at least one Through opening. However, in the exemplary embodiment shown there is only one Web 81 shown, which is also supported on the upper inner wall of the housing 1.
  • the oil separation will be further improved, if behind the Fine separator 7, a residual separator 9 is arranged.
  • the residual separator 9 is similar designed as the pre-separator 5 as a labyrinth with a plurality of vertical webs 91.
  • the residual separator 9 is not over the entire height of the housing 1 designed. Rather, an intermediate wall 10 is provided, which with its underside acts as a roof-shaped boundary of the residual separator 9. The top this intermediate wall 10 determines the contour of the flow path in the section between the residual separator 9 and the intake manifold 3.
  • the webs 91 of the Residual separators 9 are alternately on the intermediate wall 10 and on the lower Supported inner wall of the housing 1.
  • the webs 91, which are in the installed position are supported on the lower wall of the housing 1, in the transition area from the web 91 and lower housing wall at least one through opening 92.
  • the oil outlet 4 can be connected via a valve to an oil collection container which is arranged in the crankcase and its capacity is at least one Corresponds to the vehicle's fuel cycle.
  • the oil outlet 4 is preferably - like also shown in the drawing - via a channel 11 with an oil pocket 12 connected, which is configured in the cylinder head. It is for functionality expedient that the oil outlet 4 opposite front opening of the channel 11 opens into the oil pocket 12 below the liquid level.
  • the housing 1 When the internal combustion engine is operating, the housing 1 is connected to the intake port 3 Vacuum applied. Due to the pressure difference compared to the crankcase the blow-by gases first enter the pre-separator 5 via the inlet opening 2.
  • the webs 51 cause a multiple flow deflection. By in the Centrifugal force occurring at deflection points becomes the first oil particles from the gas-oil mixture deposited. Additional oil particles are found when the mixture hits the webs 51 separated. In the further flow path remain in the mesh of the Agglomerators 6 smallest oil particles hang, which combine to form larger particles.
  • the passage cross section is determined by the selected packing density of the metal or Plastic knitted mesh determined. The passage cross section (i.e. the pore size) determines the size of the oil particles to be formed. Once these particles are sufficient Have reached size, they are due to the negative pressure from the Agglomerator 6 ripped out.
  • the blow-by gas is completely composed of oil components cleaned and is as air through the intake manifold 3 in the intake tract Internal combustion engine led.
  • the separated oil particles first run through the acting gravity on the webs 51, 81 and 91 and on the metal or Knitted plastic mesh from agglomerator 6 and fine separator 7 to the lower one Inner wall of the housing 1 down.
  • the Oil particles then through the openings 52, 62, 72 and 92 to the oil outlet 4, which is arranged at the geodetic low point of the housing 1. Via the oil channel 11 and the oil bag 12 is the separated oil back in the oil circuit Internal combustion engine available.
  • the oil separator according to the invention can be used for various types with little effort Internal combustion engines are modified. Due to the detachable arrangement of the knitted nails of agglomerator 6 and fine separator 7 is a quick adjustment to the respective Operating conditions possible. There are special advantages if all Components in a common assembly, preferably in a common Housing 1 are arranged. This assembly can be inside the Crankcase cover are used so that easy interchangeability and easy maintenance is guaranteed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine. Es wird die Aufgabe gelöst, einen in die Zylinderkopfhaube integrierten Ölabscheider zu schaffen, der eine weitgehend vollständige Trennung der Blow-by-Gase in einen Gasanteil und in einen Flüssigkeitsanteil gewährleistet. Hierbei soll insbesondere eine wirksame Abtrennung sehr kleiner Ölpartikel erreicht werden. Hierfür wird vorgeschlagen, daß der Ölabscheider in Strömungsrichtung hintereinander liegend einen Vorabscheider (5), einen Agglomerator (6) und einen Feinabscheider (7) aufweist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, wobei der Ölabscheider im wesentlichen in die Zylinderkopfhaube integriert ist und aus einem Gehäuse besteht, das ein innen liegendes Strömungslabyrinth, eine mit dem Kurbelgehäuse in Wirkverbindung stehende Eintrittsöffnung, einen mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbundenen Ansaugstutzen und einen in Einbaulage am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses angeordneten Ölaustritt aufweist.
Entlüftungsvorrichtungen für Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine führen die sog.
Figure 00010001
Blow-by-Gase", die aus den Brennräumen in das Kurbelgehäuse gelangen, in den Ansaugtrakt zurück. Für diese Strömungsbewegung wird die Druckdifferenz zwischen dem Druck im Kurbelgehäuse und dem Unterdruck im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine genutzt. Die Blow-by-Gase sind allerdings mit Öl durchsetzt, so daß vor der Rückführung in den Ansaugtrakt eine Abscheidung der Ölpartikel notwendig ist. Hierfür werden der Entlüftungsvorrichtung Ölabscheider zugeordnet. Eine Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider ist aus EP 471 886 A1 bekannt. Der Ölabscheider weist ein Gehäuse mit einem innen liegenden Strömungslabyrinth auf. Das Labyrinth wird durch Stege gebildet, die sich abschnittsweise überdecken. Am Gehäuse sind eine Eintrittsöffnung, ein mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbundener Anschlußstutzen sowie ein Ölaustritt angeordnet.
Infolge der Druckdifferenz zwischen dem Ansaugtrakt und dem Kurbelgehäuse gelangen die Blow-by-Gase über die Eintrittsöffnung in den Ölabscheider und durchströmen das, durch die Schikanen gebildete Labyrinth. Durch die mehrfache Strömungsumlenkung werden Ölpartikel aus dem Gas-Öl-Gemisch gerissen. Weitere Ölpartikel bleiben beim Auftreffen dieses Gemisches auf den Schikanen haften. Demzufolge weist das Blow-by-Gas mit zunehmendem Strömungsweg immer weniger Ölpartikel auf, bis es über den Anschlußstutzen in den Ansaugtrakt geführt wird. Die im Ölabscheider verbleibenden Ölpartikel laufen durch Schwerkraftwirkung an den Schikanen herab und werden über den Ölaustritt in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine geführt.
Diese Vorrichtung ist grundsätzlich zur Trennung der Blow-by-Gase in einen Gasanteil und einen Flüssigkeitsanteil geeignet. Um den Ölverlust der Brennkraftmaschine gering zu halten, wird ein hoher Wirkungsgrad der Trennung von Gasanteil und Ölanteil angestrebt. Ein solcher Wirkungsgrad erfordert bei der Lösung EP 471 886 A1 eine große vertikale Ausdehnung der Strömungsschikanen. Diese bewirkt jedoch eine Erhöhung des Strömungswiderstandes. Gleichzeitig wird mehr Bauraum beansprucht, der zumindest bei kompakten Zylinderkopfkonstruktionen kaum verfügbar ist.
Am Ölabscheider gemäß DE 197 15 061 A1 sind eine Eintrittsöffnung für die Blow-by-Gase und ein Ansaugstutzen vorgesehen, der mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Ölabscheider hat ein erstes, in Richtung einer Motorlängsachse vom Eintritt zum Ölaustritt verlaufendes Gefälle sowie ein weiteres, in Richtung einer Motorquerachse verlaufendes Gefälle. Am geodätischen Tiefpunkt der beiden Gefälleflächen befindet sich der Ölaustritt.
Mit dieser technischen Lösung kann die vertikale Bauhöhe gattungsgemäßer Ölabscheider vorteilhaft vermindert werden, so daß eine weitgehende Anordnung in der Zylinderkopfhaube möglich wird. Somit ergeben sich kaum Beeinträchtigungen der Bauteile im Kurbelgehäuse. Diese vorteilhafte Baugröße bedingt allerdings einen funktionellen Nachteil: Zumindest sehr kleine Ölpartikel werden durch die lediglich labyrinthartige Strömungsführung nicht wirksam aus den Blow-by-Gasen gerissen und gelangen folglich zunächst in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine und nachfolgend in den Brennraum. Für die Konstruktion moderner Brennkraftmaschinen sind jedoch auch ökologisch begründete Forderungen zu beachten, insbesondere eine Verminderung von Kraftstoffverbrauch und Abgasemission. Eine wirksame Ölnebelabscheidung ist hierbei ein wesentliches Kriterium, um künftige Abgasnormen zu erfüllen. Diese Forderung kann mit einer lediglich labyrinthartigen Strömungsführung, wie sie beim Ölabscheider gemäß DE 197 15 061 A1 vorgeschlagen wird, nicht realisiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen in die Zylinderkopfhaube integrierten Ölabscheider zu schaffen, der eine weitgehend vollständige Trennung der Blow-by-Gase in einen Gasanteil und in einen Flüssigkeitsanteil gewährleistet. Hierbei soll insbesondere eine wirksame Abtrennung sehr kleiner Ölpartikel erreicht werden.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem der Ölabscheider in Strömungsrichtung hintereinander liegend einen Vorabscheider, einen Agglomerator und einen Feinabscheider aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 20.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Ölabscheiders durchströmen die sog. Blow-by-Gase" mehrere Abscheiderstufen, wodurch sich eine wesentlich verbesserte Ölabscheidung bei der Kurbelgehäuseentlüftung ergibt. Im Agglomerator werden kleinste Ölpartikel zu größeren Ölpartikeln zusammengefügt, die anschließend im Feinabscheider abgeschieden werden können. Mit dieser technischen Lösung werden demzufolge auch kleinste Ölpartikel wirksam aus den Blow-by-Gasen abgeschieden. Somit kann das Öl vollständig aus der Luft gefiltert werden, die über die Entlüftungsvorrichtung in den Ansaugtrakt geführt wird. Folglich enthält die in den Brennraum strömende Ansaugluft keine Ölrückstände aus der Kurbelgehäuseentlüftung. Im Ergebnis wird ein Motorbetrieb mit sehr geringer Abgasemission möglich, so daß auch künftige Abgasnormen erfüllt werden können. Diese funktionellen Vorteile erfordern keinen zusätzlichen Bauraum. Der Ölabscheider kann aufgrund seiner geringen Bauhöhe vollständig in die Zylinderkopfhaube integriert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die gezeigte Entlüftungsvorrichtung für das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine weist einen Ölabscheider auf. Der Ölabscheider besteht aus einem Gehäuse 1. Am Gehäuse 1 ist eine Eintrittsöffnung 2 vorgesehen. Die Eintrittsöffnung 2 steht mit dem - in der Zeichnung nicht näher dargestellten - Kurbelgehäuse in Wirkverbindung. Am Gehäuse 1 ist weiterhin eine Austrittsöffnung 3 vorhanden. Diese Öffnung ist mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbunden und wirkt folglich als Ansaugstutzen 3. Schließlich weist das Gehäuse 1 einen Ölaustritt 4 auf. Der Ölaustritt 4 ist derart angeordnet, daß er sich in Einbaulage des Ölabscheiders am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses 1 befindet. Im Gehäuse 1 sind in Strömungsrichtung hintereinander liegend ein Vorabscheider 5, ein Agglomerator 6 und ein Feinabscheider 7 angeordnet.
Der Vorabscheider 5 ist als Labyrinth ausgestaltet und weist mehrere vertikale Stege 51 auf. Diese Stege 51 sind jeweils abwechselnd an der oberen und an der unteren Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt. Hierbei weisen die Stege 51, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg 51 und Wand mindestens eine Durchgangsöffnung 52 auf. Der Agglomerator 6 besteht aus einem Metall- oder Kunststoff-Netzgestrick, vorzugsweise aus einem Edelstahl-Netzgestrick. Das Netzgestrick wird zwischen Vorsprüngen 61 gehalten, die an der Innenwand des Gehäuses 1 ausgestaltet sind. Hierbei weisen die Vorsprünge 61, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung 61 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung 62 auf. Der Feinabscheider 7 besteht ebenfalls aus einem Metall- oder Kunststoff-Netzgestrick Dieses Netzgestrick wird zwischen Vorsprüngen 71 gehalten, die an der Innenwand des Gehäuses 1 ausgestaltet sind. Hierbei weisen die Vorsprünge 71, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung 71 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung 72 auf.
Für eine wirksame Ölabscheidung ist es zweckmäßig, daß zwischen dem Agglomerator 6 und dem Feinabscheider 7 ein Zwischenraum 8 vorhanden ist. In diesem Zwischenraum 8 ist mindestens ein vertikaler Steg 81 als weitere Strömungsschikane ausgestaltet. Sofern mehrere Stege 81 vorgesehen sind, werden diese Stege 81 jeweils abwechselnd an der oberen und an der unteren Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt. Hierbei weisen die Stege 81, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg 81 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung auf. Allerdings ist im gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich ein Steg 81 dargestellt, der zudem an der oberen Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt ist.
Die Ölabscheidung wird weiter verbessert, sofern in Strömungsrichtung hinter dem Feinabscheider 7 ein Restabscheider 9 angeordnet ist. Der Restabscheider 9 ist ähnlich wie der Vorabscheider 5 als Labyrinth mit mehreren vertikalen Stegen 91 ausgestaltet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Restabscheider 9 nicht über die gesamte Höhe des Gehäuses 1 ausgestaltet. Vielmehr ist eine Zwischenwand 10 vorgesehen, die mit ihrer Unterseite als dachförmige Begrenzung des Restabscheiders 9 wirkt. Die Oberseite dieser Zwischenwand 10 bestimmt die Kontur des Strömungsweges im Abschnitt zwischen dem Restabscheider 9 und dem Ansaugstutzen 3. Die Stege 91 des Restabscheiders 9 sind jeweils abwechselnd an Zwischenwand 10 und an der unteren Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt. Hierbei weisen die Stege 91, die in Einbaulage an der unteren Wand des Gehäuses 1 abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg 91 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung 92 auf.
Der Ölaustritt 4 kann über ein Ventil mit einem Ölsammelbehälter verbunden werden, der im Kurbelgehäuse angeordnet ist und dessen Fassungsvermögen mindestens einem Tankzyklus des Fahrzeuges entspricht. Der Ölaustritt 4 ist jedoch vorzugsweise - wie auch in der Zeichnung dargestellt - über einen Kanal 11 mit einer Öltasche 12 verbunden, die im Zylinderkopf ausgestaltet ist. Für die Funktionsfähigkeit ist es zweckmäßig, daß die dem Ölaustritt 4 entgegengesetzte stirnseitige Öffnung des Kanals 11 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in die Öltasche 12 mündet.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Gehäuse 1 über den Ansaugstutzen 3 mit Unterdruck beaufschlagt. Durch die Druckdifferenz gegenüber dem Kurbelgehäuse gelangen die Blow-by-Gase über die Eintrittsöffnung 2 zunächst in den Vorabscheider 5. Die Stege 51 bewirken eine mehrfache Strömungsumlenkung. Durch die in den Umlenkpunkten auftretende Zentrifugalkraft werden erste Ölpartikel aus dem Gas-Öl-Gemisch abgeschieden. Weitere Ölpartikel werden beim Auftreffen des Gemisches auf die Stege 51 abgeschieden. Im weiteren Strömungsweg bleiben im Netzgestrick des Agglomerators 6 kleinste Ölpartikel hängen, die sich zu größeren Partikeln verbinden. Der Durchtrittsquerschnitt wird durch die gewählte Packungsdichte des Metall- oder Kunststoff-Netzgestrickes bestimmt. Der Durchtrittsquerschnitt (also die Porengröße) bestimmt die Größe der zu bildenden Ölpartikel. Sobald diese Partikel eine ausreichende Größe erreicht haben, werden sie durch den anliegenden Unterdruck aus dem Agglomerator 6 herausgerissen.
Während der weiteren Strömungsbewegung erfolgt über die Stege 81 im Zwischenraum 8, das Netzgestrick des Feinabscheiders 7 und die Stege 91 des Restabscheiders 9 eine zunehmende Abscheidung der noch im Blow-by-Gas befindlichen Ölpartikel. Somit werden auch kleinste Ölpartikel wirksam aus den Blow-by-Gasen abgeschieden. Nach Passieren des Restabscheiders 9 ist das Blow-by-Gas vollständig von Ölbestandteilen gereinigt und wird als Luft über den Ansaugstutzen 3 in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine geführt. Die abgeschiedenen Ölpartikel laufen zunächst durch die wirkende Schwerkraft an den Stegen 51, 81 und 91 sowie an den Metall- oder Kunststoff-Netzgestricken von Agglomerator 6 und Feinabscheider 7 auf die untere Innenwand des Gehäuses 1 herab. Infolge des bestehenden Gefälles gelangen die Ölpartikel anschließend über die Durchgangsöffnungen 52, 62, 72 und 92 zum Ölaustritt 4, der am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses 1 angeordnet ist. Über den Ölkanal 11 und die Öltasche 12 steht das abgeschiedene Öl wieder im Ölkreislauf der Brennkraftmaschine zur Verfügung.
Der erfindungsgemäße Ölabscheider kann mit geringem Aufwand für verschiedenartige Brennkraftmaschinen modifiziert werden. Durch die lösbare Anordnung der Nelzgestricke von Agglomerator 6 und Feinabscheider 7 ist eine schnelle Anpassung auf die jeweiligen Einsatzbedingungen möglich. Besondere Vorteile ergeben sich, sofern sämtliche Bauteile in einer gemeinsamen Baugruppe, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse 1 angeordnet werden. Diese Baugruppe kann jeweils in die Innenseite der Kurbelgehäuseabdeckung eingesetzt werden, so daß eine einfache Austauschbarkeit und eine problemlose Wartung gewährleistet sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Gehäuse des Ölabscheiders
2
Eintrittsöffnung
3
Ansaugstutzen
4
Ölaustritt
5
Vorabscheider
51
Stege im Vorabscheider
52
Durchgangsöffnung
6
Agglomerator
61
Vorsprünge des Agglomerators
62
Durchgangsöffnung
7
Feinabscheider
71
Vorsprünge des Feinabscheiders
72
Durchgangsöffnung
8
Zwischenraum
81
Stege im Zwischenraum
9
Restabscheider
91
Stege im Restabscheider
92
Durchgangsöffnung
10
Zwischenwand
11
Ölkanal
12
Öltasche im Zylinderkopf

Claims (20)

  1. Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, wobei der Ölabscheider im wesentlichen in die Zylinderkopfhaube integriert ist und aus einem Gehäuse besteht, das ein innen liegendes Strömungslabyrinth, eine mit dem Kurbelgehäuse in Wirkverbindung stehende Eintrittsöffnung, einen mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbundenen Ansaugstutzen und einen in Einbaulage am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses angeordneten Ölaustritt aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ölabscheider in Strömungsrichtung hintereinander liegend einen Vorabscheider (5), einen Agglomerator (6) und einen Feinabscheider (7) aufweist.
  2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Vorabscheider (5) als Labyrinth mit mehreren vertikalen Stegen (51) ausgestaltet ist.
  3. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stege (51) des Vorabscheiders (5), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg (51) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (52) aufweisen.
  4. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Agglomerator (6) aus einem Netzgestrick, vorzugsweise einem Metall-Netzgestrick besteht.
  5. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Agglomerator (6) aus Kunststoff-Netzgestrick besteht.
  6. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Netzgestrick des Agglomerators (6) in Vorsprüngen (61) des Gehäuses (1) lösbar abgestützt ist.
  7. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorsprünge (61) des Agglomerators (6), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung (61) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (62) aufweisen.
  8. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Feinabscheider (7) aus Metall-Netzgestrick besteht.
  9. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Feinabscheider (7) aus Kunststoff-Netzgestrick besteht.
  10. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Netzgestrick des Feinabscheiders (7) in Vorsprüngen (71) des Gehäuses (1) lösbar abgestützt ist.
  11. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorsprünge (71) des Feinabscheiders (7), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung (71) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (72) aufweisen.
  12. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem Agglomerator (6) und dem Feinabscheider (7) ein Zwischenraum (8) vorhanden ist, in dem zumindest ein vertikaler Steg (81) ausgestaltet ist.
  13. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stege (81) im Zwischenraum (8), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg (81) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung aufweisen.
  14. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in Strömungsrichtung hinter dem Feinabscheider (7) ein Restabscheider (9) angeordnet ist, der als Labyrinth mit mehreren vertikalen Stegen (91) ausgestaltet ist.
  15. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stege (91) des Restabscheiders (9), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg (91) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (92) aufweisen.
  16. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ölaustritt (4) über ein Ventil mit einem, im Kurbelgehäuse angeordnetem Ölsammelbehälter verbunden ist.
  17. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Fassungsvermögen des Ölsammelbehälters mindestens einem Tankzyklus des Fahrzeuges entspricht.
  18. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ölaustritt (4) über einen Kanal (11) mit einer, im Zylinderkopf ausgestalteten Öltasche (12) verbunden ist.
  19. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die dem Ölaustritt (4) entgegengesetzte stirnseitige Öffnung des Kanals (11) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in die Öltasche (12) des Zylinderkopfes mündet.
  20. Entlüftungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sämtliche Bauteile des Ölabscheiders in einer gemeinsamen Baugruppe (1) angeordnet sind, die in die Innenseite der Kurbelgehäuseabdeckung einsetzbar ist.
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