DE102009040623A1 - Fliehkraftabscheider einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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DE102009040623A1
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Andreas Buss
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Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fliehkraftabscheider (1) zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder von Schmutzpartikeln aus dem Schmieröl einer Brennkraftmaschine (2), mit mindestens einem von dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder dem Schmieröl durchströmbaren drehbaren Rotor (10) als Abscheideelement, wobei der Rotor (10) mittels des Abgasstroms (20) der Brennkraftmaschine (2) antreibbar ist. Der Fliehkraftabscheider (1) gemäß Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er zum Antreiben des Rotors (10) mit einem der Brennkraftmaschine (2) zugeordneten Abgasnutzantrieb (3) mit einer vom Abgasstrom (20) der Brennkraftmaschine (2) in Drehung versetzbaren Turbine (30) und einem deren Drehenergie der Abtriebsseite der Brennkraftmaschine (2) zuführenden Anpassungsgetriebe (3') verbunden oder verbindbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder von Schmutzpartikeln aus dem Schmieröl einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einem von dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder dem Schmieröl durchströmbaren drehbaren Rotor als Abscheideelement, wobei der Rotor mittels des Abgasstromes der Brennkraftmaschine antreibbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung einen Abgasnutzantrieb mit einer vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine in Drehung versetzbaren Turbine und einem deren Drehenergie der Abtriebsseite der Brennkraftmaschine zuführenden Anpassungsgetriebe.
  • Hoch effiziente Fliehkraftabscheider benötigen für einen guten Wirkungsgrad mit effizienter Abscheidung in der Praxis Drehzahlen zwischen etwa 5.000 und 10.000 1/min oder noch mehr, je nach Größe des Abscheiders und nach Anspruch an den Abscheidegrad. Die Antriebsenergie für derartige Fliehkraftabscheider wird in aus der Praxis bekannten Anwendungen häufig entweder über einen hydraulischen Antrieb oder einen elektrischen Antrieb erzeugt. Bei einem hydraulischen Antrieb ist die Drehzahl eines Rotors des Fliehkraftabscheiders abhängig vom Druck des Antriebsfluids, welches bei einer Brennkraftmaschine zugeordneten Fliehkraftabscheidern üblicherweise das Schmieröl der Brennkraftmaschine ist. Damit hängt der Druck des Antriebsfluids im Wesentlichen weitestgehend von der Maschinendrehzahl ab. Weiterhin haben auch die Ölqualität und die Öltemperatur und die damit variierende Viskosität des Öls einen starken Einfluss auf die erreichbare Drehzahl des Rotors. Ein elektrischer Antrieb für den Fliehkraftabscheider stellt hohe Anforderungen an den Elektromotor, weil dieser hermetisch vom zu reinigenden Fluid entkoppelt sein muss, um Brand- und Explosionsgefahren sicher zu vermeiden.
  • Weiterhin ist es bereits grundsätzlich bekannt, bei einem Fliehkraftabscheider den Rotor durch den Abgasstrom einer Brennkraftmaschine oder einen Luftstrom anzutreiben. Ein erstes derartiges Beispiel eines Fliehkraftabscheiders zeigt die DE 102 54 034 A1 . Hier ist ein Fliehkraftabscheider mit einem Rotor beschrieben, der durch eine eigene Turbine antreibbar ist. Die Turbine wird ihrerseits durch den Ansaugluftstrom oder den Abgasstrom der zugehörigen Brennkraftmaschine angetrieben. Zwischen dem Rotor und der Turbine kann einen Kupplung vorgesehen sein, die zu- und abschaltbar sein kann.
  • Die DE 195 81 899 T5 beschreibt einen Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, insbesondere Schmieröl einer Brennkraftmaschine, mit einem Rotor, der ebenfalls durch eine Turbine antreibbar ist. Die Turbine ist ihrerseits durch Druckluft oder Abgas der Brennkraftmaschine antreibbar. Die Flüssigkeit kann über Rückstoßdüsen den Antrieb über die Turbine unterstützen. Eine Turbineneintrittsöffnung für deren Antriebsfluid kann mittels eines Ventils geöffnet und geschlossen werden, welches nach Maßgabe von erfassten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine verstellbar ist.
  • Nachteilig bei den beiden vorstehend beschriebenen bekannten Lösungen ist, dass eine eigene Turbine für den Antrieb des Rotors des Fliehkraftabscheiders erforderlich ist. Hierdurch sind der technische Aufwand und die Kosten relativ hoch.
  • Schließlich sind aus der Praxis noch Fliehkraftabscheider an Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen der Rotor durch einen von der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine abgeleiteten mechanischen Antrieb in Drehung versetzt wird. Bei einer solchen mechanischen Kopplung des Rotors mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine hängt die Wirkung des Fliehkraftabscheiders direkt mit der Drehzahl der Kurbelwelle zusammen, was in vielen Anwendungsfällen eine schlechte Übereinstimmung mit dem Bedarf an Abscheideleistung ergibt. Bei der Kurbelgehäuseentlüftung nimmt bekanntermaßen der Entlüftungsgasvolumenstrom mit der Drehzahl und Last der Brennkraftmaschine deutlich zu, wobei die Last auch bei niedrigen Drehzahlen hoch sein kann. In einem derartigen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine führt eine entsprechend der niedrigen Kurbelwellendrehzahl niedrige Drehzahl des Rotors zu einer schlechten Abscheidungswirkung.
  • Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Fliehkraftabscheider der eingangs genannten Art zu schaffen, der die dargelegten Nachteile vermeidet und mit den insbesondere bei einem relativ geringen Aufwand für seinen Antrieb ein bedarfsgerechte und hohe Abscheidewirkung erzielt wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Fliehkraftabscheider der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er zum Antreiben des Rotors mit einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Abgasnutzantrieb mit einer vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine in Drehung versetzbaren Turbine und einem deren Drehenergie der Abtriebsseite der Brennkraftmaschine zuführenden Anpassungsgetriebe verbunden oder verbindbar ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird vorteilhaft bei Brennkraftmaschinen mit einem Abgasnutzantrieb die Energie des Abgasstroms für den Antrieb des Fliehkraftabscheiders verwendet, ohne dass dabei eine eigene Turbine für den Fliehkraftabscheider erforderlich wäre. Die Turbine des Abgasnutzantriebes erreicht in der Praxis hohe Drehzahlen in der Größenordnung von bis zu etwa 50.000 1/min. Somit steht für einen wirkungsvollen Betrieb des Rotors des Fliehkraftabscheiders immer eine hohe Drehzahl zur Verfügung, die bei Bedarf auch durch eine entsprechende Unter- oder Übersetzung verändert werden kann, wenn der Rotor mit anderer Drehzahl arbeiten soll. Durch die hohen zur Verfügung stehenden Drehzahlen der Turbine des Abgasnutzantriebes können Fliehkraftabscheider mit kleinen Rotoren, die für sehr hohe Drehzahlen ausgelegt sind, verwendet werden, was den benötigten Bauraum reduziert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Drehzahl der Turbine des Abgasnutzantriebes nicht rein von der Drehzahl sondern auch von der Last der zugehörigen Brennkraftmaschine abhängt. Somit wird für den Fliehkraftabscheider über den last- und drehzahlabhängig variierenden Abgasvolumenstrom eine bedarfsgerecht variierende Antriebsleistung ohne besondere Regel- oder Steuermaßnahmen zur Verfügung gestellt.
  • Bevorzugt ist weiter vorgesehen, dass der Fliehkraftabscheider zum Antreiben des Rotors mit einer Eingangsseite des Abgasnutzantriebes verbunden oder verbindbar ist. Auf der Eingangsseite des Abgasnutzantriebes stehen die höchsten Drehzahlen zur Verfügung, die vorteilhaft für den Antrieb des Rotors des Fliehkraftabscheiders ebenfalls mit hohen Drehzahlen benutzt werden können.
  • Konkret ist bevorzugt eine den Rotor tragende oder mit dem Rotor drehfest verbundene Rotorwelle mit einer eingangsseitigen Antriebswelle des Abgasnutzantriebes gekoppelt oder koppelbar. An dieser Antriebswelle liegt im Bereich des Abgasnutzantriebes die maximale Drehzahl vor.
  • Dabei ist vorzugsweise die Rotorwelle mit einer die Turbine tragenden Welle als eingangsseitige Antriebswelle des Abgasnutzantriebes gekoppelt oder koppelbar. Günstig ist hier die Antriebswelle des Abgasnutzantriebes gleichzeitig die Turbinenwelle, von der der Antrieb des Rotors des Fliehkraftabscheiders abgenommen wird.
  • Alternativ besteht die Möglichkeit, dass eine den Rotor tragende oder mit dem Rotor drehfest verbundene Rotorwelle mit einer der eingangsseitigen Antriebswelle nachgeschalteten Welle des Abgasnutzantriebes gekoppelt oder koppelbar ist. Die der eingangsseitigen Antriebswelle nachgeschaltete Welle des Abgasnutzantriebes rotiert mit einer herabgesetzten Drehzahl im Vergleich zu der Antriebswelle, so dass bei Abnahme des Antriebes des Rotors des Fliehkraftabscheiders eine möglicherweise für den Rotor passende, gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle reduzierte Drehzahl ohne sonstige Maßnahmen erreicht wird. Diese Ausführung ist insbesondere bei größeren Rotoren, die nicht so hohe Drehzahlen für ihren Betrieb benötigen, günstig.
  • Um den Rotor des Fliehkraftabscheiders sicher in einem gewünschten Drehzahlbereich betreiben zu können, wird vorgeschlagen, dass die Rotorwelle über ein über- oder untersetzendes Getriebeelement mit der Antriebswelle oder der dieser nachgeschalteten Welle des Abgasnutzantriebes gekoppelt oder koppelbar ist. In dieser Ausführung ist der Konstrukteur für den Betrieb des Rotors nicht auf im Abgasnutzantrieb vorhandene Drehzahlen von dort befindlichen Wellen angewiesen, sondern kann mit einem Getriebeelement mit einer passend ausgewählten Über- oder Untersetzung die gewünschten Drehzahlen des Rotors auswählen und festlegen.
  • Das Getriebeelement ist dabei vorzugsweise ein kämmendes Zahnradpaar ungleicher Zähnezahl. Ein derartiges Getriebeelement ist zuverlässig und belastbar und lässt eine lange Lebensdauer erwarten. Alternativ sind auch andere Getriebeelemente, wie Kettenantrieb oder Riemenantrieb denkbar.
  • In Anwendungsfällen des Fliehkraftabscheiders, bei denen in dem Abgasnutzantrieb ohnehin schon passende Drehzahlen zur Verfügung stehen, kann die Rotorwelle über ein nicht über- oder untersetzendes Getriebeelement mit der Antriebswelle oder der dieser nachgeschalteten Welle des Abgasnutzantriebes gekoppelt oder koppelbar sein.
  • Dabei ist bevorzugt das Getriebeelement ein kämmendes Zahnradpaar gleicher Zähnezahl. Alternativ ist stattdessen natürlich auch hier ein Kettentrieb oder Riementrieb verwendbar.
  • In einer alternativen Ausführung des Fliehkraftabscheiders wird vorgeschlagen, dass die Rotorwelle über eine im Betrieb feste, form- oder kraftschlüssige Kupplung unmittelbar mit der Antriebswelle oder der dieser nachgeschalteten Welle des Abgasnutzantriebes gekoppelt oder koppelbar ist. Zahnräder oder sonstige Getriebeelemente werden in dieser Ausführung nicht benötigt. Eine Über- oder Untersetzung erfolgt in diesem Falle allerdings nicht.
  • Falls bei einer Anwendung des Fliehkraftabscheiders der Bedarf besteht, den Fliehkraftabscheider nicht ständig, sondern nur bedarfsweise in Tätigkeit zu setzen, kann dieser erfindungsgemäß über eine im Betrieb fernbetätigte ein- und ausrückbare Kupplung mit der Antriebswelle oder der dieser nachgeschalteten Welle des Abgasnutzantriebes gekoppelt oder koppelbar sein.
  • Eine konstruktiv besonders günstige Lösung besteht darin, dass bei einer weiteren Ausführung des Fliehkraftabscheiders vorgesehen ist, dass eine den Rotor tragende oder mit dem Rotor drehfest verbundene Rotorwelle mit einer Antriebswelle oder einer dieser nachgeschalteten Welle des Abgasnutzantriebes einstückig ausgeführt ist.
  • Schließlich betrifft die Erfindung auch noch einen Abgasnutzantrieb mit einer vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine in Drehung versetzbaren Turbine und einem deren Drehenergie der Abtriebsseite der Brennkraftmaschine zuführenden Anpassungsgetriebe. Erfindungsgemäß ist der Abgasnutzantrieb dadurch gekennzeichnet, dass mit ihm ein Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder von Schmutzpartikeln aus dem Schmieröl der Brennkraftmaschine mit mindestens einem von dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder dem Schmieröl durchströmbaren Rotor als Abscheideelement verbunden oder verbindbar ist, wobei der Rotor mittels des Abgasstromes der Brennkraftmaschine über deren Abgasnutzantrieb antreibbar ist.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen Fliehkraftabscheider, der über einen Abgasnutzabtrieb einer Brennkraftmaschine antreibbar ist, in einer ersten Ausführung in einer schematischen Darstellung,
  • 2 eine zweite Ausführung des Fliehkraftabscheiders, in gleicher Darstellungsweise wie in 1, und
  • 3 eine dritte Ausführung des Fliehkraftabscheiders, ebenfalls in einer den 1 und 2 entsprechenden schematischen Darstellung.
  • 1 der Zeichnung zeigt in einer rein schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 2 mit einem Fliehkraftabscheider 1, der insbesondere zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine 2 oder von Schmutzpartikeln aus dem Schmieröl der Brennkraftmaschine 2 dient.
  • Die Brennkraftmaschine 2 besitzt eine Abtriebswelle 21, über die das in der Brennkraftmaschine 2 erzeugte Drehmoment an ein nachgeordnetes, hier nicht dargestelltes Getriebe weitergeleitet wird. Auf der Abtriebswelle 21 sitzt ein Zahnrad 22, das beispielsweise das verzahnte Schwungrad der Brennkraftmaschine 2 sein kann.
  • Im Betrieb erzeugt die Brennkraftmaschine 2 einen Abgasstrom 20, der hier in einem Abgasnutzantrieb 3 zur Gewinnung von mechanischer Energie genutzt wird. Dazu besitzt der Abgasnutzantrieb 3 eine Turbine 30, die durch den Abgasstrom 20 in Drehung versetzbar ist, wobei die Turbine 30 in der Praxis Drehzahlen von bis zu etwa 50.000 1/min erreicht. Die Turbine 30 ist auf einer Antriebswelle 31 gelagert und gibt ihr vom Abgasstrom 20 erzeugtes Drehmoment über ein nachgeschaltetes Anpassungsgetriebe 3' drehzahlgerecht an die Abtriebswelle 21 der Brennkraftmaschine 2 weiter. Die Antriebswelle 31 trägt dazu im Abstand von der Turbine 30 ein Zahnrad 32. Mit dem Zahnrad 32 kämmt ein weiteres Zahnrad 34, das auf dem einen Ende einer der Antriebswelle 31 nachgeschalteten Welle 33 des Abgasnutzantriebes 3 sitzt. Das dem Zahnrad 34 abgewandte Ende der Welle 33 steht mit der Eingangsseite einer hydrodynamischen Kupplung 35 in Verbindung. Eine Ausgangsseite der hydrodynamischen Kupplung 35 ist mit einer Abtriebswelle 36 des Abgasnutzantriebes 3 verbunden. Mit der Abtriebswelle 36 ist ein Zahnrad 37 verbunden, welches mit dem Zahnrad 22 auf der Abtriebswelle 21 der Brennkraftmaschine 2 kämmt. Mit dem vorstehend beschriebenen Abgasnutzantrieb 3 wird in dem Abgasstrom 20 enthaltene Energie in ein Drehmoment umgesetzt, das der Abtriebswelle 21 der Brennkraftmaschine 2 drehzahlgerecht zugeführt wird.
  • Somit wird das an der Abtriebswelle 21 der Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellte Drehmoment ohne Kraftstoffverbrauchserhöhung vergrößert, indem im Abgas enthaltene Energie genutzt wird, die ansonsten in die Umgebung abgegeben würde. Wenn die Brennkraftmaschine 2 außerdem einen Turbolader aufweist, dann ist dessen vom Abgas angetriebene Turbine zweckmäßig zwischen der Brennkraftmaschine 2 und der Turbine 30 des Abgasnutzantriebes angeordnet.
  • Weiterhin ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 der Fliehkraftabscheider 1 vorgesehen, der hier in den Abgasnutzantrieb 3 integriert ist. Zu diesem Zweck ist in dem Abgasnutzantrieb 3 ein Zahnrad 12 angeordnet, das mit dem Zahnrad 32 der Antriebswelle 31 kämmt. Mit dem Zahnrad 12 ist eine Rotorwelle 11 verbunden, mit der andererseits der Rotor 10 des Fliehkraftabscheiders 1 verdrehfest verbunden ist. Die Zahnräder 12 und 32 bilden hier ein untersetzendes Getriebeelement 14. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Turbine 30 über die Antriebswelle 31 und über das kämmende Zahnradpaar 32, 12 auf die Rotorwelle 11 mit dem Rotor 10 übertragen. Durch Wahl eines geeigneten Verhältnisses der Zähnezahlen der Zahnräder 12 und 32 kann eine geeignete Unter- oder Übersetzung eingestellt werden, die eine gewünschte Drehzahl bzw. einen gewünschten Drehzahlbereich des Rotors 10 des Fliehkraftabscheiders 1 im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 liefert. Die Zahnräder 12 und 32 können auch gleiche Zähnezahlen aufweisen und ein nicht-übersetzendes Getriebeelement 14 bilden.
  • Da der Volumenstrom des Abgasstroms 20 der Brennkraftmaschine 2 nicht rein von der Drehzahl sondern auch von der Last der Brennkraftmaschine 2 abhängt, hängt auch die Drehzahl der Turbine 30 und damit auch die Drehzahl des mit dieser gekoppelten Rotors 10 des Fliehkraftabscheiders von der Last und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 ab. Somit wird die Leistung des Fliehkraftabscheiders 1 ohne besondere Maßnahmen lastabhängig verändert. Dies ist insbesondere bei der Abscheidung von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas einer Brennkraftmaschine vorteilhaft, weil bei hoher Last der Brennkraftmaschine 2 auch der Volumenstrom des Kurbelgehäuseentlüftungsgases groß ist, während bei geringer Last der Brennkraftmaschine 2 der Volumenstrom des Kurbelgehäuseentlüftungsgases geringer ist. Auch bei einer Verwendung des Fliehkraftabscheiders 1 zum Reinigen des Schmieröls der zugehörigen Brennkraftmaschine 2 ist die last- und drehzahlabhängige Leistung des Fliehkraftabscheiders 1 günstig, weil sowohl bei hoher Last als auch bei hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine ein größerer Eintrag von Schmutzpartikeln in das Schmieröl erfolgt als bei einer geringen Last und niedrigen Drehzahl.
  • Selbstverständlich können der Brennkraftmaschine 2 auch zwei über den Abgasnutzantrieb 3 antreibbare Fliehkraftabscheider 1 zugeordnet sein, wovon dann zweckmäßig einer ein Ölnebelabscheider zum Reinigen des Kurbelgehäuseentlüftungsgases der Brennkraftmaschine 2 und einer eine Nebenstromschmierölzentrifuge zum Reinigen des Schmieröls der Brennkraftmaschine 2 ist.
  • 2 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie die 1 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Ausführung nach 2 entspricht in weiten Teilen dem Beispiel nach 1 und auf dessen Beschreibung wird daher verwiesen.
  • Unterschiedlich ist bei dem Beispiel gemäß 2 zu dem Beispiel nach 1, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Rotorwelle 11 zwischen dem Zahnrad 12 und dem Rotor 10 des Fliehkraftabscheiders 1 eine Kupplung 13 vorgesehen ist. Mittels dieser Kupplung kann durch deren Ein- und Ausrücken wahlweise der Rotor 10 in Drehung versetzt werden oder stillgesetzt werden. Diese Ausführung ist dann zweckmäßig, wenn ein durchgehender Betrieb des Fliehkraftabscheiders 1 während des Betriebes der Brennkraftmaschine 2 nicht erforderlich oder nicht gewünscht ist. Über die Kupplung 13 kann dann bei Bedarf der Fliehkraftabscheider 1 in oder außer Tätigkeit gesetzt werden.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das wiederum in vielen Teilen mit den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt. Auf die Beschreibung der Beispiele gemäß den 1 und 2 wird daher verwiesen.
  • Unterschiedlich zu den beiden ersten Ausführungsbeispielen ist bei dem Beispiel gemäß 3, dass dort die separate Rotorwelle 11 und das Zahnrad 12, die bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen vorgesehen sind, entfallen. Stattdessen ist bei dem Beispiel nach 3 die der Antriebswelle 31 nachgeschaltete Welle 33 über das Zahnrad 34 zu dessen entgegengesetzter Seite verlängert und bildet auf dieser Seite zugleich die Rotorwelle 11, die mit dem Rotor 10 verdrehfest verbunden ist. In dieser Ausführung dreht also der Rotor 10 des Fliehkraftabscheiders 1 mit der Drehzahl der nachgeschalteten Welle 33. Die nachgeschaltete Welle 33, die gleichzeitig hier die Rotorwelle 11 bildet, rotiert im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 mit einer Drehzahl, die in einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Antriebswelle 31 mit der Turbine 30 des Abgasnutzantriebes 3 steht. Das Drehzahlverhältnis hängt dabei von den Zähnezahlen der beiden miteinander kämmenden Zahnräder 32 und 34 ab. Bei einer entsprechenden Auslegung des Rotors 10 des Fliehkraftabscheiders 1 kann so die nachgeschaltete Welle 33 für den Antrieb des Fliehkraftabscheiders 1 genutzt werden, ohne dass eine weitere Getriebestufe erforderlich wird. Auf diese Weise wird ein besonders einfacher Aufbau mit wenigen Teilen erreicht. Damit kann der Fliehkraftabscheider 1 hier auf besonders günstige Art und Weise in den Abgasnutzantrieb 3 integriert werden.
  • Selbstverständlich besteht, vergleichbar mit dem Beispiel nach 2, auch bei dem Beispiel nach 3 die Möglichkeit, in der Welle 33 bzw. Rotorwelle 11 vor dem Rotor 10 bedarfsweise eine Kupplung vorzusehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fliehkraftabscheider
    10
    Rotor
    11
    Rotorwelle
    12
    Zahnrad auf 11
    13
    Kupplung in 11
    14
    Getriebeelement
    2
    Brennkraftmaschine
    20
    Abgasstrom
    21
    Abtriebswelle
    22
    Zahnrad auf 21
    3
    Abgasnutzantrieb
    3'
    Anpassungsgetriebe
    30
    Turbine
    31
    Antriebswelle von 3
    32
    Zahnrad auf 31
    33
    nachgeschaltete Welle
    34
    Zahnrad auf 33
    35
    hydrodynamische Kupplung
    36
    Abtriebswelle von 3
    37
    Zahnrad auf 36
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10254034 A1 [0003]
    • DE 19581899 T5 [0004]

Claims (13)

  1. Fliehkraftabscheider (1) zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder von Schmutzpartikeln aus dem Schmieröl einer Brennkraftmaschine (2), mit mindestens einem von dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder dem Schmieröl durchströmbaren drehbaren Rotor (10) als Abscheideelement, wobei der Rotor (10) mittels des Abgasstroms (20) der Brennkraftmaschine (2) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (1) zum Antreiben des Rotors (10) mit einem der Brennkraftmaschine (2) zugeordneten Abgasnutzantrieb (3) mit einer vom Abgasstrom (20) der Brennkraftmaschine (2) in Drehung versetzbaren Turbine (30) und einem deren Drehenergie der Abtriebsseite der Brennkraftmaschine (2) zuführenden Anpassungsgetriebe (3') verbunden oder verbindbar ist.
  2. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (1) zum Antreiben des Rotors (10) mit einer Eingangsseite des Abgasnutzantriebes (3) verbunden oder verbindbar ist.
  3. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Rotor (10) tragende oder mit dem Rotor (10) drehfest verbundene Rotorwelle (11) mit einer eingangsseitigen Antriebswelle (31) des Abgasnutzantriebes (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  4. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (11) mit einer die Turbine (30) tragenden Welle als eingangsseitige Antriebswelle (31) des Abgasnutzantriebes (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  5. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Rotor (10) tragende oder mit dem Rotor (10) drehfest verbundene Rotorwelle (11) mit einer der eingangsseitigen Antriebswelle (31) nachgeschalteten Welle (33) des Abgasnutzantriebes (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  6. Fliehkraftabscheider nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (11) über ein über- oder untersetzendes Getriebeelement (14) mit der Antriebswelle (31) oder der dieser nachgeschalteten Welle (33) des Abgasnutzantriebes (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  7. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement (14) ein kämmendes Zahnradpaar (12, 32) ungleicher Zähnezahl ist.
  8. Fliehkraftabscheider nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (11) über ein nicht über- oder untersetzendes Getriebeelement (14) mit der Antriebswelle (31) oder der dieser nachgeschalteten Welle (33) des Abgasnutzantriebes (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  9. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement (14) ein kämmendes Zahnradpaar (12, 32) gleicher Zähnezahl ist.
  10. Fliehkraftabscheider nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (11) über eine im Betrieb feste, form- oder kraftschlüssige Kupplung unmittelbar mit der Antriebswelle (31) oder der dieser nachgeschalteten Welle (33) des Abgasnutzantriebes (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  11. Fliehkraftabscheider nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (11) über eine im Betrieb fernbetätigt ein- und ausrückbare Kupplung (13) mit der Antriebswelle (31) oder der dieser nachgeschalteten Welle (33) des Abgasnutzantriebes (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  12. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Rotor (10) tragende oder mit dem Rotor (10) drehfest verbundene Rotorwelle (11) mit einer Antriebswelle (31) oder einer dieser nachgeschalteten Welle (33) des Abgasnutzantriebes (3) einstückig ausgeführt ist.
  13. Abgasnutzantrieb (3) mit einer vom Abgasstrom (20) einer Brennkraftmaschine (2) in Drehung versetzbaren Turbine (30) und einem deren Drehenergie der Abtriebsseite der Brennkraftmaschine (2) zuführenden Anpassungsgetriebe (3'), dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Abgasnutzantrieb (3) ein Fliehkraftabscheider (1) zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder von Schmutzpartikeln aus dem Schmieröl der Brennkraftmaschine (2) mit mindestens einem von dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder dem Schmieröl durchströmbaren drehbaren Rotor (10) als Abscheideelement verbunden oder verbindbar ist, wobei der Rotor (10) mittels des Abgasstromes (20) der Brennkraftmaschine (2) über deren Abgasnutzantrieb (3) antreibbar ist.
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