DE10024769A1 - Einrichtung für Blow-by-Ölabscheidung für Verbrennungsmotoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Blow-by-Ölabscheidung für Verbrennungsmotoren mit einem dem Kurbelgehäuse nachgeordneten Ölabscheider und einer motorisch angetriebenen Vakuumpumpe, die vorzugsweise direkt vom Verbrennungsmotor angetrieben und mit ihrer Saugseite zum Erzeugen eines Unterdruckes mit einem vorzugsweise für das Brennsystem wirksamen Unterdruckspeicher bzw. Servomotor verbunden ist. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, die Blow-by-Ölabscheidung bei Dieselmotoren zu verbessern und die fast vollständige Abfuhr von abgeschiedenem Blow-by-Öl zu erreichen, um auch Ölverluste zu minimieren. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Saugseite der Vakuumpumpe (1) über einen Drossel (5) mit einem dem Kurbelgehäuse nachgeordneten Ölabscheider (4) in Verbindung steht, wobei vorzugsweise deren Entlüftungsleitung (7) am Motorblock angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für Blow-by-Ölabscheidung für Verbrennungsmotoren mit den im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Merkmalen.

Aus der Praxis sind verschiedene Einrichtungen zur Blow-by-Ölabscheidung vorbekannt, beispielsweise Zyklone-, Drahtgestrick- und Labyrinthabscheider.

Durch die Schriften DE 39 10 559 A1 und DE 198 20 384 A1 sind Ölabscheider mit labyrinthartiger Strömungsführung für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraft­ maschinen vorbekannt, die mehrere hintereinander angeordnete Prallwände für eine waage- und senkrechte Strömungsführung der Kurbelgehäuseentlüftung aufweisen.

Diese sind mit Durchtrittsöffnungen für die Blow-by-Gase versehen, die jeweils versetzt zueinander liegen, so daß eine wellenförmige Strömungsführung erreicht wird.

Einerseits sind die Ausführung und andererseits der Luft- und Öldurchsatz entscheidend für die Zuverlässigkeit der Einrichtungen zur Ölabscheidung, jedoch hängt die Systemwirksamkeit entscheidend davon ab, in welchem Maße das abgeschiedene Öl abgeleitet bzw. zurückgeführt wird.

Üblich sind Einrichtungen, bei denen das Öl auf dem gleichen Weg abfließt wie das Blow-by-Gas zufließt. Bei hohen Gasgeschwindigkeiten kann es dabei zum soge­ nannten "Ölreißen" kommen, d. h. Öl wird vom Blow-by-Strom mitgerissen und tritt aus dem Motor aus.

Eine weitere bekannte Möglichkeit der Ölabscheidung besteht darin, daß abgeschie­ denes Öl in einem separaten, geschlossenen Kanal bis unter den Ölspiegel der Ölwanne zurückgeführt wird.

Vorbekannt sind durch die Schriften DE 23 41 267 und DE 198 20 384 A1 auch Ölabscheideeinrichtungen, bei denen abgeschiedenes Öl über einen oder mehrere Siphons an den Ölablauföffnungen abgeleitet wird. Die Ölabscheidung erfolgt also über ungleichschenklige U-Rohre.

Durch die Schriften DE 42 37 128 A1 und DE 196 07 919 sind Zentrifugal-Ölabscheider für die Blow-by-Gase einer Brennkraftmaschine vorbekannt, die mindestens einen in einem rotierenden Bauelement angeordneten und im wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden Kanal aufweisen, über den die Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse abgeführt werden.

Die bekannten Möglichkeiten, bei Verbrennungsmotoren das im Blow-by-Gas enthaltene Öl so abzuscheiden, daß eine spürbare Reduzierung des Ölverbrauches und eine Verringerung von Ölresten im Motorbereich eintritt, führen insbesondere bei Dieselmotoren noch nicht zu einem befriedigendem Ergebnis.

Für eine Verbesserung vorhandener Methoden kommt hier erschwerend hinzu, daß von außen zugeführtes Öl zu einer unkontrollierten Verbrennung führt, die den Motor beschädigen bzw. zerstören kann.

Vorbekannt ist, daß Dieselmotoren für Fahrzeuge vielfach wegen ihres entdrosselten Ansaugsystems eine vom Motor angetriebene Vakuumpumpe aufweisen, die saugseitig zum Erzeugen von Unterdruck einem vorzugsweise für das Bremssystem wirksamen Unterdruckspeicher bzw. Servomotor angeschlossen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Blow-by-Ölabscheidung vorzugsweise bei Dieselmotoren zu verbessern, in dem ein fast vollständiges Abführen von abgeschiedenem Blow-by-Öl erreicht wird, um auch den Ölverlust zu minimieren.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche genannten Merkmale.

Für die Einrichtung zur Blow-by-Ölabscheidung wird eine, vorzugsweise bei Dieselmotoren vom Motor angetriebene Vakuumpumpe genutzt, die Unterdruck für den das Bremssystem unterstützenden Servomotor erzeugt. Hierzu ist die Saugseite der Vakuumpumpe über eine Drossel an einem dem Kurbelgehäuse nachgeordneten Ölabscheider und Förderseite am Motorblock angeschlossen. Damit wird durch Doppelnutzung der Vakuumpumpe in wenig aufwendiger Weise die Blow-by- Ölabscheidung erheblich verbessert.

Die Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisiert dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Einrichtung näher beschrieben.

Fahrzeuge mit Dieselmotoren werden mit Vakuumpumpen, beispielsweise Flügel­ zellenpumpen, ausgestattet, um den notwendigen Unterdruck für das Bremssystem und den Bremskraftverstärker zu erzeugen. Diese Vakuumpumpen können direkt vom Dieselmotor oder durch einen Elektromotor angetrieben sein.

Diese Pumpen werden häufig auch als Unterdruckerzeuger für weitere Servosysteme eingesetzt.

Eine Vakuumpumpe ist mit der Saugseite zur Erzeugung eines Unterdruckes - Pfeilrichtung A - über eine Saugleitung 2 und ein Einwegventil 8a, dass bei Überdruck im Bremsverstärker gegenüber der Saugseite der Vakuumpumpe 1 öffnet, mit einem nicht dargestellten Bremskraftverstärker des Kraftfahrzeuges verbunden. Gleichzeitig steht über eine Saugleitung 3 die Saugseite der Vakuumpumpe 1 mit einem Ölabscheider 4 in Verbindung. Zwischen Vakuumpumpe 1 und Ölabscheider 4 sind ein bei Überdruck im Ölabscheider öffnendes Einwegventil 8b und eine Drossel 5 angeordnet.

In dem Teil der Saugleitung 3 zwischen Vakuumpumpe 1 und Drossel 5 wird auf diese Weise stets ein größerer Unterdruck als in dem Teil der Saugleitung 3 zwischen Drossel 5 und Ölabscheider 4 erzeugt.

Durch den Druckunterschied vor und nach der Drossel 5 wird primär der Unterdruck für die Funktion des Bremsverstärkers bzw. Servomotors gesichert.

Für die Ölabscheidung können beliebig ausgeführte Abscheidertypen zur Anwendung kommen. Im Ausführungsbeispiel ist ein Ölabscheider mit labyrinthartiger Strömungsführung des Blow-by Gas-/Ölgemisches gezeigt.

Wechselnd waagerechte und senkrechte, durch Pfeile C angedeutete Strömungsführung des aus dem nicht dargestellten Kurbelgehäuse dem Ölabscheider 4 zugeführten Blow­ by Gas-/Ölgemisches, siehe Pfeilrichtung B, zwischen mehreren hintereinander versetzt angeordneten Prallwänden 9 führt zum Ausfall von Öl aus dem Blow-by-Gas.

Das sich im Ölabscheider 4 an den tiefsten Stellen 6 abgesetzte Blow-by-Öl wird in die Saugleitung 3 abgeführt - siehe Pfeilrichtung D' - und vollständig durch die Vakuumpumpe 1 abgesaugt.

Der übrige Teil des Blow-by-Gases wird vorzugsweise über das Kurbelgehäuse wieder dem Motor zugeführt, siehe Pfeilrichtung D. Die Förderseite der Vakuumpumpe 1 ist hierzu über eine Entlüftungsleitung 7 am Motorblock, dies ist nicht dargestellt, angeschlossen. Sowohl die aus dem Bremskraftverstärker abgesaugte Luft als - siehe Pfeil A - auch das abgesaugte Öl-Luft-Gemisch aus dem Ölabscheider 4 wird somit über die Entlüftungsleitung 7 und ein in dieser angeordnetes Rückschlagventil 8 dem Motor wieder zugeführt, siehe Pfeilrichtung D'.

Die Vakuumpumpe 1 kann auch Bestandteil einer sogenannten Tandempumpe sein. Die Tandempumpe besteht im wesentlichen aus einer vom Verbrennungsmotor angetriebenen Förderpumpe, die beispielsweise als Zahnradpumpe ausgeführt ist, über eine Förderleitung mit dem Kraftstofftank in Verbindung steht und zusammen mit einer luftfördernden Pumpe eine Baueinheit bildet.

Der Vorteil der Erfindung besteht in der vollständigen und zuverlässigen Abfuhr von abgeschiedenem Blow-by-Öl und in einer Minimierung der Ölverluste, ohne erheblichen zusätzlichen Kosten- und Bauaufwand.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Blow-by-Ölabscheidung für Verbrennungsmotoren mit einem dem Kurbelgehäuse nachgeordneten Ölabscheider (4) und einer motorisch angetriebenen Vakuumpumpe, die vorzugsweise direkt vom Verbrennungsmotor angetrieben ist und mit ihrer Saugseite zum Erzeugen eines Unterdruckes mit einem vorzugsweise für das Brennsystem wirksamen Unterdruckspeicher bzw. Servomotor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Vakuumpumpe (1) über eine Drossel (5) mit einem dem Kurbelgehäuse nachgeordneten Ölabscheider (4) in Verbindung steht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderseite der Vakuumpumpe (1) am Motorblock angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der geodätisch tiefsten Stellen (6) des Ölabscheiders (4) mit einer zur Vakuumpumpe (1) führenden Saugleitung (3) verbunden sind.