DE102013019095A1

DE102013019095A1 - Compressor i.e. radial compressor, for use in supercharger of internal combustion engine of motor vehicle i.e. passenger car, has centrifugal separator formed by compressor wheel, and duct extended in housing for discharging lubricant

Info

Publication number: DE102013019095A1
Application number: DE201310019095
Authority: DE
Inventors: Cecile Jecker; Alexander von Gaisberg-Helfenberg; Jochen Häfner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-07-24

Abstract

The compressor i.e. radial compressor, (10) has a compressor wheel (16) utilized for compacting supplied air in an internal combustion engine. The compressor wheel is torque-proof connected in a housing (18) of the compressor and connected with a shaft (14). A centrifugal separator is driven over the shaft for separating lubricant. The centrifugal separator is formed by the compressor wheel and laid out to separate the compressed lubricant from the separating air. A return duct (30) is extended in the housing for discharging the separated lubricant.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdichter für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a compressor for an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.

Abgasturbolader mit Verdichtern sind aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau hinlänglich bekannt. Abgasturbolader werden bei Verbrennungskraftmaschinen üblicherweise dazu eingesetzt, um im Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltene Energie zum Verdichten von Luft zu nutzen. Die mittels des Abgasturboladers verdichtete Luft wird der Verbrennungskraftmaschine zugeführt, um dadurch beispielsweise hohe spezifische Leistungen und Drehmomente bei einem nur geringen Hubvolumen der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können. Dadurch lässt sich beispielsweise ein besonders kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb darstellen.Exhaust gas turbochargers with compressors are well known from the general state of the art, in particular from series production. Exhaust gas turbochargers are usually used in internal combustion engines to use energy contained in the exhaust gas of the internal combustion engine for compressing air. The compressed air by means of the exhaust gas turbocharger is supplied to the internal combustion engine in order thereby to be able to realize, for example, high specific powers and torques with only a small displacement volume of the internal combustion engine. As a result, for example, can represent a particularly fuel-efficient operation.

Darüber hinaus ist es bekannt, bei Verbrennungskraftmaschinen Abscheideeinrichtungen einzusetzen, um beispielsweise Schmiermittel in Form von Schmieröl von einem Gas, insbesondere Luft, abzuscheiden. Diese Schmiermittelabscheidung wird durchgeführt, um einen übermäßigen Eintrag von Schmiermittel in gewisse Bereiche der Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden. Üblicherweise ist der Aufwand zur Realisierung einer solchen Schmiermittelabscheidung sehr hoch, was zu einer hohen Teileanzahl, einem hohen Bauraumbedarf und hohen Kosten der Verbrennungskraftmaschine insgesamt führen kann.In addition, it is known to use in internal combustion engines separating devices, for example, to deposit lubricant in the form of lubricating oil from a gas, in particular air. This lubricant separation is performed in order to avoid an excessive entry of lubricant into certain areas of the internal combustion engine. Usually, the cost of implementing such a lubricant separation is very high, which can lead to a high number of parts, a high space requirement and high costs of the internal combustion engine as a whole.

Der EP 2 009 288 A2 ist ein Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine als bekannt zu entnehmen. Der Abgasturbolader umfasst eine Turbine mit einem Turbinenrad sowie einen Verdichter mit einem Verdichterrad. Das Verdichterrad dient zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft. Ferner ist das Verdichterrad in einem Gehäuse des Abgasturboladers aufgenommen. Der Abgasturbolader umfasst darüber hinaus eine Welle, mit welcher das Turbinenrad und das Verdichterrad drehfest verbunden sind. Dadurch ist das Verdichterrad über die Welle von dem Turbinenrad antreibbar. Das Turbinenrad ist von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar, so dass im Abgas enthaltene Energie zum Antreiben des Turbinenrads und des Verdichterrads und somit zum Verdichten der der Verbrennungskraftmaschine zuzuführenden Luft genutzt werden kann.Of the EP 2 009 288 A2 An exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine is known to be known. The exhaust gas turbocharger comprises a turbine with a turbine wheel and a compressor with a compressor wheel. The compressor wheel is used for compressing air to be supplied to the internal combustion engine. Furthermore, the compressor wheel is accommodated in a housing of the exhaust gas turbocharger. The exhaust gas turbocharger also includes a shaft with which the turbine wheel and the compressor are rotatably connected. As a result, the compressor wheel can be driven by the turbine wheel via the shaft. The turbine wheel can be driven by exhaust gas of the internal combustion engine, so that energy contained in the exhaust gas can be used to drive the turbine wheel and the compressor wheel and thus to compress the air to be supplied to the internal combustion engine.

Der Abgasturbolader umfasst darüber hinaus einen über die Welle antreibbaren Zentrifugalabscheider zum Abscheiden von Schmiermittel von Gas. Dieser Abgasturbolader weist einen hohen Bauraumbedarf sowie eine hohe Teileanzahl auf.The exhaust gas turbocharger further comprises a centrifugal separator driven by the shaft for separating lubricant from gas. This exhaust gas turbocharger has a high space requirement and a high number of parts.

Schließlich offenbart die DE 203 02 824 U1 einen Ölabscheider für die Reinigung von Ölnebel enthaltendem Kurbelgehäuseentlüftungsgas einer Brennkraftmaschine. Der Ölabscheider umfasst ein Gehäuse mit einem Einlass für das Kurbelgehäuseentlüftungsgas. Das Gehäuse weist ferner einen Auslass für das gereinigte Gas sowie einen Ölauslass auf, wobei in dem Gehäuse mindestens ein drehantreibbares, rotierendes Ölabscheideelement angeordnet ist. Eine innere Oberfläche eines das Ölabescheideelement radial außen umgebenden Wandbereichs des Gehäuses ist als Ölniederschlags- und Ölsammelfläche ausgebildet und mit dem Ölauslass verbunden.Finally, the reveals DE 203 02 824 U1 an oil separator for the purification of oil mist containing crankcase ventilation gas of an internal combustion engine. The oil separator includes a housing having an inlet for the crankcase ventilation gas. The housing further has an outlet for the purified gas and an oil outlet, wherein in the housing at least one rotatably drivable, rotating oil separation element is arranged. An inner surface of a wall of the housing radially outwardly surrounding the Ölabescheideelement is formed as Ölniederschlags- and oil collection surface and connected to the oil outlet.

Dabei ist es vorgesehen, dass das Ölabscheideelement ein Bauteil in Form eines mit Schaufeln bestückten, zugleich als Rotor und Verdichter wirkenden Laufrads ist, wobei durch das rotierende Laufrad das zuströmende Kurbelgehäuseentlüftungsgas in eine rotierende, mitgeführte Ölnebelpartikel mit einer Zentrifugalkraft beaufschlagenden Bewegung versetzbar ist und zugleich eine Förderwirkung auf das Kurbelgehäuseentlüftungsgas in einer Richtung vom Einlass zum Gasauslass des Ölabscheiders ausübbar ist.It is envisaged that the oil separation element is a component in the form of an equipped with blades, simultaneously acting as a rotor and compressor impeller, which is displaceable by the rotating impeller, the incoming crankcase ventilation gas in a rotating, entrained oil mist particles with centrifugal force acting movement and at the same time Promoting effect on the crankcase ventilation gas in a direction from the inlet to the gas outlet of the oil separator is exercisable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verdichter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine Abscheidung von Schmiermittel auf bauraumgünstige Weise mit einer nur geringen Teileanzahl realisieren lässt.Object of the present invention is to develop a compressor of the type mentioned in such a way that a deposition of lubricant can be realized in a space-saving manner with only a small number of parts.

Diese Aufgabe wird durch einen Verdichter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a compressor having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Verdichter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine Abscheidung von Schmiermittel auf bauraumgünstige Weise mit einer nur sehr geringen Teileanzahl realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Zentrifugalabscheider durch das Verdichterrad gebildet und dazu ausgelegt ist, in der zu verdichtenden Luft enthaltenes Schmiermittel von der Luft abzuscheiden und zu wenigstens einem sich in dem Gehäuse erstreckenden Rücklaufkanal zum Abführen des abgeschiedenen Schmiermittels zu fördern. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verdichterrad als Zentrifugenrad fungiert, mittels welchem Schmiermittel, insbesondere in Form von Schmieröl, von der mittels des Verdichterrads zu verdichtenden Luft abgeschieden wird.To further develop a compressor specified in the preamble of claim 1 such that a deposition of lubricant can be realized in a space-saving manner with only a very small number of parts, it is provided according to the invention that the centrifugal separator is formed by the compressor and designed to be in To separate the lubricant contained in the compressed air from the air and to promote at least one extending in the housing return passage for discharging the deposited lubricant. In other words, it is inventively provided that the compressor wheel acts as Zentrifugenrad, by means of which lubricant, in particular in the form of lubricating oil, is deposited by the means of the compressor wheel to be compressed air.

Das Verdichterrad wird somit nicht nur zum Verdichten der Luft sondern auch zum Abscheiden von Schmiermittel von der Luft genutzt. Durch diese Funktionsintegration können der Bauraumbedarf und die Teileanzahl des Verdichters gering gehalten werden bei gleichzeitiger Realisierung einer Schmiermittelabscheidung. In den erfindungsgemäßen Verdichter ist somit ein Schmiermittelabscheider integriert, so dass Bauteile wie beispielsweise das Gehäuse und das Verdichterrad gemeinsam sowohl für das Verdichten der Luft als auch für die Schmiermittelabscheidung genutzt werden können. Bei dem erfindungsgemäßen Verdichter wird die hohe Drehzahl des Verdichterrads genutzt, um in der Luft enthaltenes Schmiermittel effektiv und effizient abzuscheiden.The compressor wheel is thus used not only for compressing the air but also for separating lubricant from the air. Through this Function integration, the space requirement and the number of parts of the compressor can be kept low while implementing a lubricant separation. A lubricant separator is thus integrated into the compressor according to the invention, so that components such as, for example, the housing and the compressor wheel can be used together for the compression of the air as well as for the lubricant separation. In the compressor according to the invention, the high speed of the compressor wheel is used to effectively and efficiently separate lubricant contained in the air.

Darüber hinaus ist es mittels des Verdichters auch auf einfache Weise möglich, Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, von einem Gas abzuscheiden, welches aus einem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine stammt. Dieses Gas wird auch als Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder als Blow-by-Gas bezeichnet. Um Schmieröl aus dem Blow-by-Gas abzuscheiden, ist jedoch kein speziell für das Blow-by-Gas vorgesehener Einlass am Gehäuse des Verdichters erforderlich. Vielmehr kann das Blow-by-Gas beispielsweise stromauf des Gehäuses in einen Ansaugtrakt, in welchem der Verdichter angeordnet ist, eingeleitet und somit der über den Ansaugtrakt zu dem Verdichter strömenden Luft zugeführt werden. Die mittels des Verdichters zu verdichtende Luft nimmt das zugeführte Blow-by-Gas mit und transportiert es in das Gehäuse, so dass dann in dem Blow-by-Gas enthaltenes Schmiermittel mittels des Verdichterrads abgeschieden werden kann.In addition, it is also possible by means of the compressor in a simple manner to separate lubricant, in particular lubricating oil, from a gas which originates from a crankcase of the internal combustion engine. This gas is also referred to as crankcase ventilation gas or blow-by gas. To separate lubricating oil from the blow-by gas, however, no specifically provided for the blow-by gas inlet to the housing of the compressor is required. Rather, the blow-by gas, for example, upstream of the housing in an intake, in which the compressor is arranged, and thus fed to the air flowing through the intake to the compressor air. The air to be compressed by means of the compressor takes the supplied blow-by gas with it and transports it into the housing so that then lubricant contained in the blow-by gas can be separated by means of the compressor wheel.

Vorzugsweise ist die Geometrie des Verdichterrads rein auf die Verdichterfunktion ausgelegt. Die gute Abscheidefunktion ergibt sich beispielsweise allein aus der hohen Drehzahl des Verdichterrads während des Betriebs des Verdichters.Preferably, the geometry of the compressor wheel is designed purely for the compressor function. The good separation function results, for example, solely from the high speed of the compressor wheel during operation of the compressor.

Zur Erfindung gehört auch ein Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem erfindungsgemäßen Verdichter. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verdichters sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Abgasturboladers anzusehen und umgekehrt.The invention also includes an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, with a compressor according to the invention. Advantageous embodiments of the compressor according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the exhaust gas turbocharger according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines Verdichters, insbesondere für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ein Verdichterrad umfassenden Verdichter, dessen Verdichterrad zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft in einem Gehäuse des Abgasturboladers aufgenommen und mit einer Welle drehfest verbunden ist, und mit einem über die Welle antreibbaren Zentrifugalabscheider zum Abscheiden von Schmiermittel, wobei der Zentrifugalabscheider durch das Verdichterrad gebildet und dazu ausgelegt ist, in der zu verdichtenden Luft enthaltenes Schmiermittel aus der Luft abzuscheiden und zu wenigstens einem sich in dem Gehäuse erstreckenden Rücklaufkanal zum Abführen des abgeschiedenen Schmiermittels zu fördern; 1 a section of a schematic longitudinal sectional view of a compressor, in particular for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, comprising a compressor a compressor, the compressor wheel is taken for compressing the internal combustion engine air supplied in a housing of the exhaust gas turbocharger and rotatably connected to a shaft, and with a via the shaft drivable centrifugal separator for separating lubricant, the centrifugal separator being formed by the compressor wheel and adapted to separate lubricant contained in the air to be compressed from the air and to convey to at least one return channel extending in the housing for discharging the separated lubricant;

2 eine schematische Vorderansicht einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, mit einem Abgasturbolader, der den Verdichter gemäß 1 umfasst; und 2 a schematic front view of an internal combustion engine for a motor vehicle, with an exhaust gas turbocharger, the compressor according to 1 includes; and

3 eine schematische Draufsicht des Abgasturboladers gemäß 2. 3 a schematic plan view of the exhaust gas turbocharger according to 2 ,

1 zeigt einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Verdichter für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine. Das im Folgenden zum Verdichter 10 Beschriebene kann jedoch auch ohne weiteres auf einen Turbokompressor übertragen werden, bei welchem der Verdichter 10 beispielsweise mittels eines Elektromotors oder mechanisch von der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise über deren Kurbelwelle, angetrieben wird. 1 shows you as a whole 10 designated compressor for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine. The following to the compressor 10 However, described may also be readily transferred to a turbocompressor, in which the compressor 10 For example, by means of an electric motor or mechanically by the internal combustion engine, for example via the crankshaft, is driven.

Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und dient zum Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Der Abgasturbolader umfasst einen Rotor 12, welcher wiederum eine Welle 14 und ein Verdichterrad 16 des Verdichters 10 umfasst. Der Abgasturbolader umfasst ferner ein im Ganzen mit 18 bezeichnetes Gehäuse, das ein Lagergehäuseteil 20 und ein Verdichtergehäuseteil 22 umfasst. Das Verdichtergehäuseteil 22 wird auch als Spiralgehäuse bezeichnet, da es einen Kanal in Form eines Spiralkanals 24 aufweist. Der Rotor 12 ist über die Welle 14 an dem Lagergehäuseteil 20 um eine Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 18 drehbar gelagert.The internal combustion engine is designed for example as a reciprocating internal combustion engine and serves for driving a motor vehicle, in particular a passenger car. The exhaust gas turbocharger comprises a rotor 12 , which in turn is a wave 14 and a compressor wheel 16 of the compressor 10 includes. The exhaust gas turbocharger further includes a whole 18 designated housing, which is a bearing housing part 20 and a compressor housing part 22 includes. The compressor housing part 22 is also referred to as a spiral housing, as it has a channel in the form of a spiral channel 24 having. The rotor 12 is about the wave 14 on the bearing housing part 20 around a rotation axis 26 relative to the housing 18 rotatably mounted.

Der Verdichter 10 ist in einem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordnet und dient dazu, der Verbrennungskraftmaschine zuzuführende Luft zu verdichten. Zum Verdichten der Luft wird Energie genutzt, die in Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthalten ist und diesem durch Expansion entnommen wird. Hierzu umfasst der Abgasturbolader eine in 1 nicht erkennbare Turbine, die ein Turbinengehäuseteil des Gehäuses 18 und ein im Turbinengehäuseteil angeordnetes Turbinenrad aufweist. Das Turbinenrad ist dabei ebenfalls Bestandteil des Rotors 12, wobei das Turbinenrad drehfest mit der Welle 14 verbunden ist. Die Turbine ist in einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordnet, wobei der Abgastrakt von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist. Das Abgas wird dem Turbinenrad zugeführt und kann das Turbinenrad umströmen. Dadurch wird das Turbinenrad von dem Abgas angetrieben. Auf Grund der drehfesten Kopplung des Turbinenrads und des Verdichterrads 16 mit der Welle 14 wird das Verdichterrad 16 über die Welle 14 vom Turbinenrad angetrieben.The compressor 10 is arranged in an intake tract of the internal combustion engine and serves to compress air to be supplied to the internal combustion engine. For compressing the air energy is used, which is contained in the exhaust gas of the internal combustion engine and this through Expansion is taken. For this purpose, the exhaust gas turbocharger comprises an in 1 unrecognizable turbine, which is a turbine housing part of the housing 18 and a turbine wheel disposed in the turbine housing part. The turbine wheel is also part of the rotor 12 wherein the turbine wheel is non-rotatable with the shaft 14 connected is. The turbine is arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine, wherein the exhaust gas tract of exhaust gas of the internal combustion engine can be flowed through. The exhaust gas is supplied to the turbine wheel and can flow around the turbine wheel. As a result, the turbine wheel is driven by the exhaust gas. Due to the rotationally fixed coupling of the turbine wheel and the compressor wheel 16 with the wave 14 becomes the compressor wheel 16 over the wave 14 driven by the turbine wheel.

Der Verdichter 10 ist als Radialverdichter ausgebildet. Somit wird das Verdichterrad 16 während des Betriebs des Verdichters 10 – wie in 1 durch einen Richtungspfeil 28 veranschaulicht ist – in axialer Richtung von der zu verdichtenden Luft angeströmt und in radialer Richtung von der verdichteten Luft abgeströmt. Die verdichtete Luft strömt vom Verdichterrad 16 in den Spiralkanal 24 ein. Der Spiralkanal 24 erstreckt sich in Umfangsrichtung des Verdichterrads 16 über dessen Umfang zumindest im Wesentlichen spiralförmig.The compressor 10 is designed as a radial compressor. Thus, the compressor wheel 16 during operation of the compressor 10 - as in 1 by a directional arrow 28 is illustrated - flows in the axial direction of the air to be compressed and flowed away in the radial direction of the compressed air. The compressed air flows from the compressor wheel 16 in the spiral channel 24 one. The spiral channel 24 extends in the circumferential direction of the compressor wheel 16 over its circumference at least substantially spiral.

Bei dem Verdichter 10 ist es vorgesehen, dass das Verdichterrad 16 als Zentrifugenrad fungiert, mittels welchem in der zu verdichtenden Luft enthaltenes Schmiermittel in Form von Schmieröl von der Luft abgeschieden wird. Mit anderen Worten ist durch das Verdichterrad 16 ein Zentrifugalabscheider zum Abscheiden von Schmiermittel von der Luft gebildet. Das Verdichterrad 16 ist dabei dazu ausgelegt, in der zu verdichtenden Luft enthaltenes Schmieröl von der Luft abzuscheiden und zu wenigstens einem sich in dem Gehäuse 18, vorliegend im Verdichtergehäuseteil 22, erstreckenden Rücklaufkanal 30 zum Abführen des abgeschiedenen Schmieröls zu fördern.At the compressor 10 it is envisaged that the compressor wheel 16 acts as Zentrifugenrad, by means of which in the air to be compressed lubricant contained in the form of lubricating oil is separated from the air. In other words, by the compressor wheel 16 a centrifugal separator for separating lubricant from the air is formed. The compressor wheel 16 is designed to separate contained in the air to be compressed lubricating oil from the air and at least one in the housing 18 , present in the compressor housing part 22 , extending return channel 30 to promote the discharge of the separated lubricating oil.

In 1 ist durch einen Richtungspfeil 32 die Strömung der verdichteten Luft veranschaulicht. Demgegenüber veranschaulichen Richtungspfeile 34 die Strömung des von der Luft abgeschiedenen Schmieröls.In 1 is by a directional arrow 32 illustrates the flow of compressed air. In contrast, directional arrows illustrate 34 the flow of lubricating oil separated from the air.

Aus 1 ist ferner erkennbar, dass der Rücklaufkanal 30 über wenigstens eine Einströmöffnung 36 in den Spiralkanal 24 mündet. Somit ist der Rücklaufkanal 30 über die Einströmöffnung 36 fluidisch mit einem Aufnahmeraum 38 verbunden, wobei das Verdichterrad 16 in dem Aufnahmeraum 38 aufgenommen ist. Das Verdichterrad 16 ist dabei in radialer Richtung nach außen zumindest teilweise von der Einströmöffnung 36 überdeckt. Dadurch kann das von der Luft abgeschiedene Schmieröl besonders gut zur Einstromöffnung 36 und über diese in den Rücklaufkanal 30 gelangen. Über den Rücklaufkanal 30 wird das abgeschiedene Schmieröl vom Verdichter 10 bzw. vom Abgasturbolader insgesamt abgeführt und beispielsweise zurück zur Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in ein Kurbelgehäuse dieser, geführt.Out 1 It can also be seen that the return channel 30 via at least one inflow opening 36 in the spiral channel 24 empties. Thus, the return channel 30 over the inflow opening 36 fluidly with a receiving space 38 connected, wherein the compressor wheel 16 in the recording room 38 is included. The compressor wheel 16 is in the radial direction to the outside at least partially from the inlet opening 36 covered. As a result, the lubricating oil separated from the air is particularly well suited to the inflow opening 36 and about this in the return channel 30 reach. Via the return channel 30 The separated lubricating oil from the compressor 10 or discharged from the exhaust gas turbocharger and, for example, back to the internal combustion engine, in particular in a crankcase this, out.

2 zeigt die mit 40 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine. Von der Verbrennungskraftmaschine 40 ist das mit 42 bezeichnete Kurbelgehäuse zu erkennen. Das Kurbelgehäuse 42 weist einen Maschinenraum auf, in welchem eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine aufgenommen ist. Die Kurbelwelle ist an dem Kurbelgehäuse 42 um eine Drehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse 42 drehbar gelagert und über Pleuel mit Kolben der als Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine 40 gelenkig gekoppelt. Die Kolben sind in jeweiligen Zylindern aufgenommen und können sich in den Zylindern translatorisch relativ zum Kurbelgehäuse 42 bewegen. Durch die gelenkige Kopplung der Kolben mit der Kurbelwelle können die translatorischen Bewegungen der Kolben in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle umgewandelt werden. Die Verbrennungskraftmaschine 40 umfasst auch einen Zylinderkopf 44, welcher mit dem Kurbelgehäuse 42 verbunden ist. 2 shows the with 40 designated internal combustion engine. From the internal combustion engine 40 is that with 42 To recognize designated crankcase. The crankcase 42 has an engine room, in which a crankshaft of the internal combustion engine is added. The crankshaft is on the crankcase 42 about an axis of rotation relative to the crankcase 42 rotatably mounted and connecting rod with pistons designed as reciprocating internal combustion engine internal combustion engine 40 articulated coupled. The pistons are received in respective cylinders and can translate in the cylinders relative to the crankcase 42 move. By the articulated coupling of the piston with the crankshaft, the translational movements of the piston can be converted into a rotational movement of the crankshaft. The internal combustion engine 40 also includes a cylinder head 44 , which with the crankcase 42 connected is.

Ferner ist aus 2 der mit 46 bezeichnete Ansaugtrakt erkennbar, in welchem ein Luftfilter 48 angeordnet ist. Während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 40 saugt diese Luft aus der Umgebung an, wobei die Luft den Ansaugtrakt 46 durchströmt und dabei mittels des Luftfilters 48 gefiltert wird.Furthermore, it is off 2 the one with 46 designated intake tract recognizable, in which an air filter 48 is arranged. During operation of the internal combustion engine 40 sucks this air from the environment, with the air the intake tract 46 flows through it while using the air filter 48 is filtered.

Während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 40 kann Gas teilweise aus den Zylindern an den Kolben vorbei in den Maschinenraum strömen. Dieses Gas wird als Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder als Blow-by-Gas bezeichnet. Dieses Blow-by-Gas wird beispielsweise über eine Entlüftungsleitung 50 über den Zylinderkopf 44 aus dem Maschinenraum, d. h. aus dem Kurbelgehäuse 42 abgeführt und in den Ansaugtrakt 46 eingeleitet. Dies bedeutet, dass das Blow-by-Gas der den Ansaugtrakt 46 durchströmenden Luft zugeführt wird. Die Einleitung des Blow-by-Gases in den Ansaugtrakt 46 erfolgt dabei an einer in Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt 46 stromauf des Verdichters 10 angeordneten Zuführstelle 52. Die den Ansaugtrakt 46 durchströmende Luft nimmt somit das in den Ansaugtrakt 46 eingeleitete Blow-by-Gas mit und transportiert das Blow-by-Gas in den Aufnahmeraum 38 und zum Verdichterrad 16.During operation of the internal combustion engine 40 Gas may flow partially from the cylinders past the pistons into the engine room. This gas is called crankcase ventilation gas or blow-by gas. This blow-by gas is for example via a vent line 50 over the cylinder head 44 from the engine room, ie from the crankcase 42 discharged and into the intake tract 46 initiated. This means that the blow-by gas is the intake tract 46 is supplied by flowing air. The introduction of the blow-by gas into the intake tract 46 takes place at a flow direction of the air through the intake 46 upstream of the compressor 10 arranged Zuführstelle 52 , The intake tract 46 flowing air thus takes that into the intake tract 46 Introduced blow-by gas and transported the blow-by gas into the receiving space 38 and to the compressor wheel 16 ,

Das Blow-by-Gas enthält Schmieröl, welches nun auf Grund der Einleitung des Blow-by-Gases in den Ansaugtrakt 46 in der zu verdichtenden Luft enthalten ist. Ebenso kann aus der Lagerung der Welle 14 im Lagergehäuseteil 20 Schmieröl austreten und in die zu verdichtende Luft gelangen. Dadurch, dass die geschilderte Abscheidefunktion in den Verdichter 10 integriert ist, kann das in der zu verdichtenden Luft enthaltene Schmieröl zumindest teilweise von der Luft abgeschieden werden.The blow-by gas contains lubricating oil, which is now due to the introduction of the blow-by gas in the intake tract 46 contained in the air to be compressed. Likewise, from the storage of the shaft 14 in the bearing housing part 20 Leak oil and enter the air to be compressed. Due to the fact that the described separation function in the compressor 10 is integrated, the lubricating oil contained in the air to be compressed can be at least partially separated from the air.

Aus 1 ist erkennbar, dass sich der Rücklaufkanal 30 in radialer Richtung von innen nach außen ausgehend von der Einströmöffnung 36 zunächst erweitert. Durch diese Querschnittserweiterung ist ein Sammelraum 54 geschaffen, in welchem sich zunächst das abgeschiedene Schmieröl sammeln kann.Out 1 it can be seen that the return channel 30 in the radial direction from the inside to the outside, starting from the inlet opening 36 initially expanded. Through this cross-sectional extension is a collection space 54 created in which initially collected the deposited lubricating oil.

In 2 ist der Abgasturbolader im Ganzen mit 56 bezeichnet. 3 zeigt den Abgasturbolader 56 in einer Draufsicht, wobei aus 3 besonders gut der Verdichter 10 sowie die in 3 mit 58 bezeichnete Turbine und das mit 60 bezeichnete Turbinengehäuseteil erkennbar sind.In 2 is the exhaust gas turbocharger as a whole with 56 designated. 3 shows the exhaust gas turbocharger 56 in a plan view, taking off 3 especially good the compressor 10 as well as in 3 With 58 designated turbine and the with 60 designated turbine housing part are recognizable.

Aus 2 ist erkennbar, dass der Spiralkanal 24 über eine Drosselklappe 62 mit im Zylinderkopf 44 verlaufenden Einlasskanälen gekoppelt ist. Mittels der Drosselklappe 62 kann die den Zylindern zuzuführende Menge der verdichteten Luft eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich dient die Drosselklappe 62 zum Einstellen eines Druckgefälles im Ansaugtrakt 46 bezogen auf den Abgastrakt, um dadurch beispielsweise hohe Abgasrückführraten realisieren zu können.Out 2 it can be seen that the spiral channel 24 over a throttle 62 with in the cylinder head 44 running inlet channels is coupled. By means of the throttle 62 the amount of compressed air to be supplied to the cylinders can be adjusted. Alternatively or additionally, the throttle serves 62 for setting a pressure gradient in the intake tract 46 based on the exhaust tract, in order to realize, for example, high exhaust gas recirculation rates.

Der Abgasturbolader 56 wird mit Schmieröl versorgt, um Bauteile des Abgasturboladers 56 zu schmieren und/oder zu kühlen. Bei diesen Bauteilen handelt es sich beispielsweise um Bauteile, welche sich während des Betriebs des Abgasturboladers 56 relativ zueinander bewegen. Beispielsweise wird die Welle 14 an Lagerstellen, an denen die Welle 14 am Gehäuse 18 gelagert ist, mittels des Schmieröls geschmiert. Alternativ oder zusätzlich können Lager, über welchen die Welle 14 am Lagergehäuseteil 20 gelagert ist, mittels des Schmieröls geschmiert und/oder gekühlt werden.The turbocharger 56 is supplied with lubricating oil to components of the exhaust gas turbocharger 56 to lubricate and / or to cool. These components are, for example, components which are produced during the operation of the exhaust gas turbocharger 56 move relative to each other. For example, the wave becomes 14 at bearings where the shaft 14 on the housing 18 is stored, lubricated by means of the lubricating oil. Alternatively or additionally, bearings can be used over which the shaft 14 on the bearing housing part 20 is stored, lubricated by means of the lubricating oil and / or cooled.

Nach dem Schmieren wird das Schmieröl aus dem Gehäuse 18 über einen Rücklauf 64 abgeführt, wobei das Schmieröl nach dem Schmieren mittels des Rücklaufs 64 zurück in das Kurbelgehäuse 42, insbesondere in den Maschinenraum, geführt wird. In dem Rücklauf 64 ist eine Drossel 66 angeordnet, welche von dem in dem Maschinenraum rückzuführenden Schmieröl durchströmbar ist.After lubrication, the lubricating oil from the housing 18 over a return 64 discharged, the lubricating oil after lubrication by means of the return 64 back into the crankcase 42 , in particular in the engine room, is guided. In the return 64 is a throttle 66 arranged, which can be traversed by the recirculating in the engine room lubricating oil.

Aus 2 ist erkennbar, dass der Rücklaufkanal 30 über eine Rücklaufleitung 68 fluidisch mit dem Rücklauf 64 verbunden ist. Dies bedeutet, dass der Rücklauf 64 nicht nur für die Führung des Schmieröls zum Schmieren von Bauteilen des Abgasturboladers 56 in das Kurbelgehäuse 42 sondern auch zum Führen des aus der zu verdichtenden Luft abgeschiedenen Schmieröls verwendet wird.Out 2 it can be seen that the return channel 30 via a return line 68 fluidic with the return 64 connected is. This means that the return 64 not only for the guidance of the lubricating oil for lubricating components of the exhaust gas turbocharger 56 in the crankcase 42 but also for guiding the separated from the air to be compressed lubricating oil is used.

Zusammenfassend ist erkennbar, dass durch die Verwendung des Verdichterrads 16 als Zentrifugalabscheider eine Ölabscheidung in den Abgasturbolader 56, insbesondere in den Verdichter 10, integriert ist. Dadurch lassen sich Bauteile des Abgasturboladers 56 sowohl zum Verdichten der Luft als auch zum Abscheiden von Schmieröl verwenden. Mittels des Abgasturboladers 56 bzw. des Verdichters 10 lassen sich besonders hohe Abscheideraten darstellen, da sich das Verdichterrad 16 beim Betrieb des Abgasturboladers 56 mit besonders hohen Drehzahlen dreht. Da ferner der Rücklauf 64 sowohl zum Rückführen des Schmieröls zum Schmieren von Bauteilen des Abgasturboladers 56 als auch zum Rückführen des abgeschiedenen Schmieröls verwendet wird, ist kein zusätzlicher Ölrücklauf erforderlich. Darüber hinaus kann auf eine separate, zusätzlich vorgesehene Ölabscheidung verzichtet werden, so dass das Schmieröl besonders bauraumgünstig und mit einer nur sehr geringen Teileanzahl von der Luft abgeschieden werden kann. Ferner kann vermieden werden, dass Leckageöl des Verdichters 10 in die der Verbrennungskraftmaschine 40 zuzuführende, verdichtete Luft gelangt, da dieses Leckageöl abgeschieden wird. In der Folge können der Ölverbrauch und die Schadstoff- und/oder Partikelemissionen der Verbrennungskraftmaschine 40 besonders gering gehalten werden.In summary, it can be seen that by the use of the compressor wheel 16 as a centrifugal separator an oil separation in the exhaust gas turbocharger 56 , in particular in the compressor 10 , is integrated. This allows components of the exhaust gas turbocharger 56 both for compressing the air and for separating lubricating oil. By means of the exhaust gas turbocharger 56 or of the compressor 10 can be particularly high deposition rates represent, as the compressor wheel 16 during operation of the exhaust gas turbocharger 56 rotates at particularly high speeds. Further, as the return 64 both for returning the lubricating oil for lubricating components of the exhaust gas turbocharger 56 As well as used to return the separated lubricating oil, no additional oil return is required. In addition, can be dispensed with a separate, additionally provided oil separation, so that the lubricating oil can be particularly space-saving and deposited with only a very small number of parts of the air. Furthermore, it can be avoided that leakage oil of the compressor 10 in the internal combustion engine 40 supplied compressed air passes, as this leakage oil is deposited. As a result, the oil consumption and the pollutant and / or particulate emissions of the internal combustion engine 40 be kept particularly low.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2009288 A2 [0004]
DE 20302824 U1 [0006]

Claims

Compressor ( 10 ) for an internal combustion engine ( 40 ), in particular a motor vehicle, with a compressor wheel ( 16 ) for compressing the internal combustion engine ( 40 ) supplied air, which in a housing ( 18 ) of the compressor ( 10 ) and with a wave ( 14 ) is rotatably connected, and with one over the shaft ( 14 ) Zetrifugalabscheider driven to deposit lubricant, characterized in that the centrifugal separator by the compressor wheel ( 16 ) and is adapted to separate lubricant contained in the air to be compressed from the air and at least one in the housing ( 18 ) extending return channel ( 30 ) to discharge the deposited lubricant.

Compressor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that an inflow opening ( 36 ), over which the return channel ( 30 ) with a receiving space ( 38 ), in which the compressor wheel ( 16 ) is fluidly connected, the compressor wheel ( 16 ) At least partially covered in the radial direction to the outside.

Compressor ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the compressor ( 10 ) is designed as a radial compressor.

Compressor ( 56 ) for an internal combustion engine ( 40 ), with a compressor ( 10 ) according to one of the preceding claims and with a turbine comprising a turbine wheel ( 58 ) whose turbine wheel with the shaft ( 14 ) rotatably connected and exhaust gas of the internal combustion engine ( 40 ) is drivable.

Compressor ( 56 ) according to claim 4, characterized in that the exhaust gas turbocharger ( 56 ) a return ( 64 ), over which lubricant for lubricating at least one component of the exhaust gas turbocharger ( 56 ) after lubrication to the internal combustion engine ( 40 ) is traceable, wherein the return channel ( 30 ) fluidically with the return ( 64 ) connected is.

Exhaust gas turbocharger ( 56 ) with a compressor ( 10 ) according to any one of the preceding claims.