DE10128465A1

DE10128465A1 - Ölseparator zur Kurbelgehäuse-Entlüftung

Info

Publication number: DE10128465A1
Application number: DE2001128465
Authority: DE
Inventors: Hans Sudmanns
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2003-01-02

Abstract

Für eine Brennkraftmaschine wird ein Ölseparator (1) zur Kurbelgehäuse-Entlüftung vorgeschlagen. Hierbei ist innerhalb des Ölseparators (1) ein Fördermittel (2) zur Förderung des Blowby-Gases angeordnet. Das Fördermittel (2) beinhaltet zumindest ein erstes (11) und zweites Flügelzellen-Rad (14). Hierbei sind der Ölseparator (1) und eine Wasserpumpe (3) koaxial zueinander angeordnet. Beide Aggregate werden von einem gemeinsamen Antrieb (8) angetrieben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölseparator zur Kurbelgehäuse-Entlüftung einer Brennkraftmaschine, mit einer radialen Zufuhr von Blowby-Gas und Kammern zur Trennung von Öl und Luft mittels Rotation.

Bei Brennkraftmaschinen werden Ölseparatoren verwendet, um das Kurbelgehäuse zu entlüften und die Inhaltsstoffe im Blowby-Gas, also Luft und Öl, voneinander zu trennen. Aus der DE 198 03 872 C2 ist ein Ölseparator bekannt, der innerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet ist. Angetrieben wird der Ölseparator von einer Welle, beispielsweise der Ausgleichswelle. Innerhalb des Ölseparators sind mehrere Kammern angeordnet in denen aufgrund der Rotation der Wände das Blowby-Gas gereinigt wird. Der darin enthaltene Luftanteil wird über eine Verbindungsleitung in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine abgesaugt. Da der Ölseparator sich innerhalb des Kurbelgehäuses befindet, ist eine Adaption des Ölseparators an Kundenwünsche nur über eine Änderung des Kurbelgehäuses zu verwirklichen. Ebenfalls problematisch ist der durchgesetzte Volumenstrom des Blowby-Gases, da dieser ausschließlich vom Druckgefälle des Kurbelgehäuse-Inneren zum Ansaugtrakt bestimmt wird.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, die Wahlfreiheit des Ölseparators hinsichtlich des Anbauorts sowie des durchgesetzten Volumenstroms zu optimieren.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Ausgestaltungen hierzu sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die Erfindung sieht vor, dass im Ölseparator ein Fördermittel zur Förderung des Blowby- Gases angeordnet wird. Das Fördermittel beinhaltet zumindest ein erstes und zweites Flügelzellen-Rad. Das Blowby-Gas durchströmt die Flügelzellen-Räder des Fördermittels nacheinander, wobei mittels des letzten Flügelzellen-Rads ein Druckniveau für das gereinigte Blowby-Gas eingestellt wird. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass aufgrund der Förderwirkung der durchgesetzte Volumenstrom gezielt beeinflusst wird. Indem über das letzte Flügelzellen-Rad ein Druckniveau eingestellt wird, kann der Luftanteil des Blowby- Gases an beliebiger Stelle weiterverwendet werden. Mit anderen Worten, für die Rückführung des Luft-Anteils ergibt sich eine große Wahlfreiheit. Der Reinheitsgrad des Luft-Anteils wird hierbei über die Anzahl der Flügelzellen-Räder bestimmt.

Der Ölseparator ist außerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet. Dieser ist über eine gemeinsame Welle mit der Wasserpumpe verbunden. Der Antrieb für beide Aggregate erfolgt zentral z. B. mittels eines Riemenantriebs. Der externe Anbau bietet den Vorteil, dass der Ölseparator frei zugänglich ist. Neben einer höheren Variabilität ist die Anordnung servicefreundlicher.

In den Zeichnungen sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1A ein Schnittbild der Ölseparator-Wasserpumpen-Anordnung in einer ersten Ausführung
Fig. 1B eine Detailansicht
Fig. 2 ein Schnittbild der Ölseparator-Wasserpumpen-Anordnung in einer zweiten Ausführung
In Fig. 1A ist ein Schnittbild der Ölseparator-Wasserpumpen-Anordnung in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Dieses zeigt einen Ölseparator 1 und eine Wasserpumpe 3. Der Ölseparator 1 ist drehfest mit einer Welle 4 verbunden. Die Wasserpumpe 3 ist drehfest mit einer Welle 5 verbunden. Der Antrieb des Ölseparators 1 sowie der Wasserpumpe 3 erfolgt über einen zentralen Antrieb 8. Dargestellt ist ein Riemenantrieb. Über den Ölseparator 1 wird das Blowby-Gas des Kurbelgehäuses gereinigt. Hierzu weist der Ölseparator 1 Fördermittel 2 auf. Das Fördermittel 2 umfasst mehrere Flügelzellen- Räder. In Fig. 1A sind drei Flügelzellen-Räder dargestellt, Bezugszeichen 11, 14 und 17. Über die Anzahl der Flügelzellen-Räder wird der Reinigungsgrad des Blowby-Gases bestimmt. Die weitere Erklärung erfolgt nun in Verbindung mit der Fig. 1B. Das Blowby- Gas wird aus dem Kurbelgehäuse-Inneren über einen Einström-Kanal 9 dem Ölseparator 1 zugeführt. Durch den Einström-Kanal 9 gelangt das ungereinigte Blowby-Gas in eine Kammer 10. Die Kammer 10 entsteht aus einem Gehäuseteil 19, einer Wandung des Einström-Kanals 9 sowie einem Nabenteil des ersten Flügelzellen-Rads 11. Aufgrund der Rotation des ersten Flügelzellen-Rades 11 kommt es zu einer Entmischung des Luft- und Öl-Anteils im Blowby-Gas. Das Öl kann über einen Ablauf-Kanal 22 in einen Schmiermittelsumpf 23 der Brennkraftmaschine abfließen. Das Blowby-Gas wird über einen Verbindungs-Kanal 12 durch die Förderwirkung eines zweiten Flügelzellen-Rads 14 in eine Kammer 13 abgesaugt. Der Verbindungs-Kanal 12 wird aus dem Gehäuseteil 19 sowie der Rückseite des ersten Flügelzellen-Rads 11 gebildet. Die Kammer 13 entsteht aus einem Gehäuseteil 20 und Gehäuseteil 21 sowie einem Nabenteil des zweiten Flügelzellen-Rads 14. In dieser Kammer 13 wird das Blowby-Gas einer Feinreinigung unterzogen. Der darin noch enthaltene Öl-Anteil wird wie zuvor aufgrund der Rotation des zweiten Flügelzellen-Rads 14 in radialer Richtung nach Außen geschleudert. Von dort kann das Öl über den Ablauf-Kanal 22 in den Schmiermittelsumpf 23 fließen. Aus der Kammer 13 wird das Blowby-Gas via einem Verbindungs-Kanal 15 in eine Kammer 16 abgesaugt. In der Kammer 16 ist ein drittes Flügelzellen-Rad 17 angeordnet. Die Kammer 16 wird gebildet aus dem Gehäuseteil 21, einem Deckel 18 und einem Nabenteil des dritten Flügelzellen-Rads 17. Über die Konfiguration des dritten Flügelzellen-Rads 17 wird ein Druckniveau eingestellt, mit welchem das Blowby-Gas den Ölseparator 1 verlässt. In Fig. 1A ist exemplarisch eine Verbindungsleitung 26 eingezeichnet. Diese mündet in eine Ansaugleitung, welche zu einem Verdichter 24 eines Turboladers 25 führt.
In Fig. 2 ist ein Schnittbild der Ölseparator-Wasserpumpen-Anordnung in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die Zuordnung der Bezugszeichen zu den Bauteilen entspricht der Zuordnung der Fig. 1A und 1B. Bei dieser Ausführungsform ist der Antrieb 8 nach dem dritten Flügelzellen-Rad 17 angeordnet. Entsprechend wurde ein Lagergehäuse mit Lager 6 aus der Fig. 1A, in zwei Lagergehäuse, Bezugszeichen 6 und 7, aufgeteilt. Das Lagergehäuse 7 befindet sich wie in Fig. 2 dargestellt, zwischen der Welle 4 und dem Gehäuseteil 21. Für die Funktionalität des Ölseparators 1 sowie der Flügelzellen-Räder gilt die Beschreibung der Fig. 1A und 1B.
Die Vorteile der Erfindung stellen sich wie folgt dar:

a) Der Ölseparator 1 baut klein, da großvolumige Beruhigungsräume entfallen;
b) Über die Konfiguration des letzten Flügelzellen-Rads wird das Druckniveau im Kurbelwellengehäuse sowie der Ableitung definiert eingestellt;
c) Über den externen Anbau ergibt sich eine gute Adaption an Kundenwünsche und Servicefreundlichkeit;
d) Der Luft-Anteil des Blowby-Gas weist einen hohen Reinheitsgrad auf, d. h. weitere Siebfilter sind nicht notwendig.

Bezugszeichenliste

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

Claims

1. Ölseparator zur Kurbelgehäuse-Entlüftung einer Brennkraftmaschine, mit einer radialen Zufuhr von Blowby-Gas und Kammern zur Trennung von Öl und Luft mittels Rotation, dadurch gekennzeichnet, dass im Ölseparator (1) ein Fördermittel (2) zur Förderung des Blowby-Gases angeordnet wird.

2. Ölseparator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (2) zumindest ein erstes (11) und zweites Flügelzellen-Rad (14) aufweist.

3. Ölseparator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellen-Räder (11, 14, 17) auf einer gemeinsamen Welle (4) angeordnet werden und die Welle (4) koaxial zu einer Welle (5) einer Wasserpumpe (3) angeordnet wird.

4. Ölseparator (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wellen (4, 5) drehfest miteinander verbunden werden und ein gemeinsamer Antrieb (8) angeordnet wird.

5. Ölseparator (1) nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blowby-Gas die Flügelzellen-Räder (11, 14, 17) des Fördermittels (2) nacheinander durchströmt, wobei mittels des letzten Flügelzellen-Rades (17) ein Druck-Niveau für das gereinigte Blowby-Gas eingestellt wird.

6. Ölseparator (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte Blowby-Gas einem Verdichter (24) eines Turboladers (25) zugeführt wird.

7. Ölseparator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellen-Räder (11, 14, 17) in Kammern angeordnet werden (10, 13, 16).

8. Ölseparator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Ölseparation dienenden Kammern (10, 13) jeweils über getrennte Leitungen mit einem Schmiermittelsumpf (23) verbunden werden.

9. Ölseparator (1) nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das Fördermittel (2) ein Druck-Niveau im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingestellt wird.