DE102017207866A1 - Turbocharger ventilation device - Google Patents

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DE102017207866A1 DE102017207866.9A DE102017207866A DE102017207866A1 DE 102017207866 A1 DE102017207866 A1 DE 102017207866A1 DE 102017207866 A DE102017207866 A DE 102017207866A DE 102017207866 A1 DE102017207866 A1 DE 102017207866A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turboladerentlüftungseinrichtung (47) zum Zuführen von Blow-by-Gas (46) eines Abgasturboladers (19) einer Brennkraftmaschine (1) zu einem Motorgehäuse (2) der Brennkraftmaschine (1), wobei das Blow-by-Gas (46) Öl in Tropfenform enthält, mit einer Rückführleitung (37) zum Führen des Blow-by-Gases (46) vom Abgasturbolader (19) zum Motorgehäuse (2).
Ein Wandfilmtropfenkoaleszer (48) zum Koalieren von Öltropfen (54) in einem Ölfilm (55) vereinfacht es, das im Blow-by-Gas mitgeführte Öl abzuscheiden.

Figure DE102017207866A1_0000
The present invention relates to a turbocharger venting device (47) for supplying blow-by gas (46) of an exhaust gas turbocharger (19) of an internal combustion engine (1) to a motor housing (2) of the internal combustion engine (1), wherein the blow-by gas ( 46) contains oil in the form of drops, with a return line (37) for guiding the blow-by gas (46) from the exhaust gas turbocharger (19) to the motor housing (2).
A wall film drop coalescer (48) for coalescing oil drops (54) in an oil film (55) makes it easier to separate the oil entrained in the blow-by gas.
Figure DE102017207866A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turboladerentlüftungseinrichtung zum Zuführen von Blow-by-Gas eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine zu einem Motorgehäuse der Brennkraftmaschine. Die Erfindung betrifft außerdem eine aufgeladene Brennkraftmaschine, die mit einer solchen Turboladerentlüftungseinrichtung ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Entfernen von Öltropfen aus einem Gasstrom, vorzugsweise aus Blow-by-Gas, insbesondere eines Abgasturboladers oder einer Brennkraftmaschine.The present invention relates to a turbocharger venting device for supplying blow-by gas of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine to a motor housing of the internal combustion engine. The invention also relates to a supercharged internal combustion engine equipped with such a turbocharger vent. The invention further relates to a method for removing oil droplets from a gas stream, preferably from blow-by gas, in particular an exhaust gas turbocharger or an internal combustion engine.

Bei einer als Kolbenmotor ausgestalteten Brennkraftmaschine führen unvermeidliche Leckagen während des Betriebs dazu, dass Verbrennungsabgas aus einem Brennraum im jeweiligen Zylinder am zugehörigen Kolben vorbei strömt und in ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eintritt, so genanntes Blow-by-Gas, im Folgenden auch Motor-Blow-by-Gas. Zur Vermeidung eines Überdrucks im Kurbelgehäuse kommt eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zum Einsatz, mit der das Motor-Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse abgeführt wird. Da im Kurbelgehäuse ein Ölnebel herrscht, enthält das Motor-Blow-by-Gas Öltropfen. Zur Reduzierung des Ölverbrauchs ist eine solche Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung üblicherweise mit einer Ölabscheideeinrichtung ausgestattet, mit deren Hilfe das im Motor-Blow-by-Gas mitgeführte Öl abgeschieden werden kann. Über eine Ölrückführleitung kann das abgeschiedene Öl einem Ölkreis bzw. Schmierölsystem der Brennkraftmaschine rückgeführt werden.In an internal combustion engine designed as a piston engine, unavoidable leaks during operation lead to combustion exhaust gas flowing from a combustion chamber in the respective cylinder past the associated piston and entering a crankcase of the internal combustion engine, so-called blow-by gas, hereinafter also engine blower. by gas. To avoid overpressure in the crankcase, a crankcase ventilation device is used, with which the engine blow-by gas is removed from the crankcase. Since oil mist prevails in the crankcase, the engine blow-by gas contains oil droplets. To reduce oil consumption such a crankcase ventilation device is usually equipped with a Ölabscheideeinrichtung, with the aid of which in the engine blow-by gas entrained oil can be deposited. Via an oil return line, the separated oil can be returned to an oil circuit or lubricating oil system of the internal combustion engine.

Auch bei einem Abgasturbolader sind Leckagen unvermeidbar, so dass Luft und/oder Abgas in einen Ölsammelbereich eindringen kann, von dem Öl einer Ölschmierung des Abgasturboladers über eine Rückführleitung vom Abgasturbolader zum Schmierölkreis rückgeführt wird. Über diese Rückführleitung wird auch dieses Blow-by-Gas abgeführt, das im Folgenden als Turbolader-Blow-by-Gas bezeichnet werden kann. Auch in diesem Ölsammelbereich herrscht ein Ölnebel. Aufgrund der extrem hohen Drehzahlen moderner Abgasturbolader können die in diesem Ölnebel enthaltenen Öltropfen extrem klein sein, insbesondere kleiner als im Kurbelgehäuse. Beispielsweise besitzen die Öltropfen im Motor-Blow-by-Gas im Mittel eine Tropfengröße von etwa 2µm, während die Öltropfen im Turbolader-Blow-by-Gas eine mittlere Tropfengröße von etwa 0,2µm besitzen.Even with an exhaust gas turbocharger leaks are unavoidable, so that air and / or exhaust gas can penetrate into an oil collection area, is returned from the oil of an oil lubrication of the exhaust gas turbocharger via a return line from the exhaust gas turbocharger to the lubricating oil circuit. About this return line and this blow-by gas is discharged, which can be referred to below as a turbocharger blow-by gas. Also in this oil collection area there is an oil mist. Due to the extremely high speeds of modern exhaust gas turbochargers, the oil droplets contained in this oil mist can be extremely small, in particular smaller than in the crankcase. For example, the oil droplets in the engine blow-by gas have an average droplet size of about 2 μm, while the oil droplets in the turbocharger blow-by gas have a mean droplet size of about 0.2 μm.

Die kleinen Öltropfen des Turbolader-Blow-by-Gases lassen sich nicht oder nur unbefriedigend mit einer Ölabscheidereinrichtung abscheiden, die sich für die Abscheidung von vergleichsweise großen Öltropfen in Motor-Blow-by-Gas eignet. Wenn zweckmäßigerweise die Rückführleitung der Turboladerentlüftungseinrichtung an ein Motorgehäuse, vorzugsweise an das Kurbelgehäuse angeschlossen ist, wird das Schmieröl des Abgasturboladers gemeinsam mit dem Turbolader-Blow-by-Gas dem Kurbelgehäuse zugeführt. Der sich im Kurbelgehäuse dadurch einstellende Ölnebel enthält dann zusätzlich zu den relativ großen Öltropfen des Motor-Blow-by-Gases außerdem die relativ kleinen Öltropfen des Turbolader-Blow-by-Gases. In der Ölabscheideeinrichtung der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung erfolgt dann nur eine effiziente Abscheidung der großen Öltropfen des Motor-Blow-by-Gases, während die Abscheidung der kleinen Öltropfen des Turbolader-Blow-by-Gases nicht zufriedenstellend erfolgt.The small drops of oil in the turbocharger blow-by gas can not or only unsatisfactorily separate with an oil separator, which is suitable for the separation of relatively large oil droplets in engine blow-by gas. If expediently the return line of the turbocharger venting device is connected to a motor housing, preferably to the crankcase, the lubricating oil of the exhaust gas turbocharger is supplied to the crankcase together with the turbocharger blow-by gas. The resulting oil mist in the crankcase then contains, in addition to the relatively large oil droplets of the engine blow-by gas, the relatively small oil droplets of the turbocharger blow-by gas. In the Ölabscheideeinrichtung the crankcase ventilation device then takes place only an efficient separation of the large oil droplets of the engine blow-by gas, while the deposition of small oil droplets of the turbocharger blow-by gas is not satisfactory.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Turboladerentlüftungseinrichtung bzw. für eine Brennkraftmaschine bzw. für ein Verfahren zum Entfernen von Tropfen aus einem Gasstrom eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass das im Blow-by-Gas des Abgasturboladers mitgeführte Öl besser abgeschieden und dem Ölkreis rückgeführt werden kann.The present invention is concerned with the problem of providing an improved embodiment for a turbocharger venting device or for an internal combustion engine or for a method for removing droplets from a gas stream, which is characterized in particular by the fact that in the blow-by gas of the exhaust gas turbocharger entrained oil can be better separated and returned to the oil circuit.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die im Turbolader-Blow-by-Gas mitgeführten kleinen Öltropfen vor dem Eintritt in das Motorgehäuse mittels Koaleszenz mit einem Ölfilm zu vereinen. Dieser Ölfilm lässt sich dann einfach aus dem Blow-by-Gas abscheiden. Koaleszenz bedeutet dabei, dass die kleinen Tropfen mit dem Ölfilm in Kontakt gebracht werden, so dass sie daran anhaften und sich mit diesem, insbesondere durch Absorption, vereinen. Das Öl der Öltropfen wird vom Öl des Ölfilms aufgenommen, also absorbiert. Dadurch nimmt das Ölvolumen des Ölfilms zu. Insoweit erfolgt bereits durch die Koaleszenz die Abscheidung der Öltropfen aus dem Turbolader-Blow-by-Gas.The invention is based on the general idea of uniting the small oil droplets entrained in the turbocharger blowby gas prior to entry into the engine housing by means of coalescence with an oil film. This oil film can then be easily separated from the blow-by gas. Coalescence means that the small drops are brought into contact with the oil film, so that they adhere to and combine with it, in particular by absorption. The oil of oil drops is absorbed by the oil of the oil film, so absorbed. This increases the oil volume of the oil film. In that regard, already by the coalescence, the deposition of oil drops from the turbocharger blow-by gas.

Für die Turboladerentlüftungseinrichtung wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, insbesondere in der Rückführleitung, einen Wandfilmtropfenkoaleszer anzuordnen, der die kleinen Tropfen zum Koalieren dem Ölfilm zuführt. Mit anderen Worten, beim Wandfilmtropfenkoaleszer handelt es sich um eine zum Koalieren von Öltropfen in einem Ölfilm geeignete und auch speziell dafür vorgesehene Einrichtung. Andere Einrichtungen, die zufällig auch eine Koaleszenz beispielsweise von kleineren Tropfen zu größeren Tropfen bewirken können, sind damit nicht gemeint. Der Wandfilmtropfenkoaleszer führt eine gezielte Vereinigung der Öltropfen des Blow-by-Gases in einem Ölfilm herbei, und zwar möglichst aller im Blow-by-Gas Strom mitgeführten Tropfen.For the turbocharger venting device is proposed for this purpose, in particular in the return line to arrange a Wandfilmtropfenkoaleszer, which supplies the small droplets for coalescing the oil film. In other words, the wall film droplet coalescer is a device suitable for coalescing oil droplets in an oil film and also dedicated thereto. Other devices that can also happen to cause coalescence, for example from smaller drops to larger drops, are not meant by this. The Wandfilmtropfenkoaleszer performs a targeted union of the oil drops of the blow-by gas in an oil film, and if possible all in the blow-by-gas stream entrained drops.

Der hier verwendete Wandfilmtropfenkoaleszer charakterisiert sich außerdem dadurch, dass er eine Prallwand und eine Strömungsleiteinrichtung aufweist. Die Strömungsleiteinrichtung ist dabei so konzipiert, dass sie im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung eine Blow-by-Gas-Strömung gegen die Prallwand leitet. Ferner ist der Ölfilm des Wandfilmtropfenkoaleszers im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung an besagter Prallwand ausgebildet. In der Folge trifft die von der Strömungsleiteinrichtung geleitete Blow-by-Gas-Strömung an der Prallwand auf den Ölfilm. Mit anderen Worten, die Strömungsleiteinrichtung leitet die Blow-by-Gas-Strömung gegen den Ölfilm, so dass die im Blow-by-Gas mitgeführten Öltropfen auf den Ölfilm treffen.The wall-film droplet coalescer used herein is further characterized by having a baffle and a flow guide. The flow guide is designed so that it passes a blow-by-gas flow against the baffle during operation of the turbocharger vent. Further, in the operation of the turbocharger vent, the oil film of the wall-film droplet coalescer is formed on said baffle. As a result, the blow-by-gas flow guided by the flow guiding device hits the oil film on the baffle wall. In other words, the flow guide directs the blow-by-gas flow against the oil film, so that the entrained in the blow-by gas oil drops hit the oil film.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Strömungsleiteinrichtung die Blow-by-Gas-Strömung unter einen von 90° verschiedenen Aufprallwinkel gegen die Prallwand bzw. gegen den Ölfilm leiten. Es hat sich gezeigt, dass abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit ein zu steiler Aufprallwinkel dazu führen kann, dass anstelle einer Koaleszenz eine Destruktion des jeweiligen Öltropfens stattfindet. Bei der Destruktion wird der Öltropfen durch den Aufprall zerstört, wodurch eine Vielzahl nochmals kleinerer Tropfen entsteht. Dementsprechend ist eine derartige Destruktion zu vermeiden. Der steilste Aufprallwinkel bzw. der maximale Aufprallwinkel entspricht einem senkrechten Aufprall, also 90°. Zur Vermeidung einer Destruktion ist daher ein Aufprallwinkel kleiner als 90° bevorzugt.According to an advantageous embodiment, the flow guiding device can direct the blow-by-gas flow under a different impact angle of 90 ° against the baffle wall or against the oil film. It has been found that, depending on the flow velocity, an excessively steep impact angle can lead to destruction of the respective oil droplet instead of coalescence. During the destruction, the oil drop is destroyed by the impact, resulting in a large number of even smaller drops. Accordingly, such destruction should be avoided. The steepest impact angle or the maximum impact angle corresponds to a vertical impact, ie 90 °. To avoid destruction, an impact angle smaller than 90 ° is therefore preferred.

Ist der Aufprallwinkel dagegen zu flach, kann es unter anderem abhängig von der Geschwindigkeit des Tropfens zu einer Reflektion des Tropfens am Ölfilm kommen, so dass auch hier die Koaleszenz ausbleibt. Der Öltropfen prallt bei der Reflektion vom Ölfilm ab. Beispielsweise kann eine derartige Reflektion bei einem Aufprallwinkel kleiner als 5° auftreten. Um die gewünschte Koaleszenz herbeizuführen, sind daher auch zu kleine bzw. zu flache Aufprallwinkel zu vermeiden. Zweckmäßig beträgt der Aufprallwinkel somit mindestens 5° und vorzugsweise mindestens 10°. Besonders vorteilhaft beträgt der Aufprallwinkel mindestens 15°.On the other hand, if the impact angle is too flat, inter alia, depending on the velocity of the droplet, the droplet may reflect on the oil film, so that coalescence also does not occur here. The oil droplet bounces off the oil film during reflection. For example, such reflection may occur at an impact angle less than 5 °. In order to bring about the desired coalescence, therefore, too small or too flat impact angles are to be avoided. Suitably, the impact angle is thus at least 5 ° and preferably at least 10 °. Particularly advantageously, the impact angle is at least 15 °.

Eine vorteilhafte Ausführungsform schlägt vor, dass die Strömungsleiteinrichtung die Blow-by-Gas-Strömung unter einem Aufprallwinkel gegen die Prallwand leitet, der in einem Bereich von 5° bis 85°, vorzugsweise von 10° bis 80°, insbesondere von 15° bis 75°, liegt.An advantageous embodiment proposes that the flow guiding device conducts the blow-by-gas flow under an impact angle against the impact wall, which is in a range of 5 ° to 85 °, preferably 10 ° to 80 °, in particular 15 ° to 75 ° °, lies.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass die Strömungsleiteinrichtung die Blow-by-Gas-Strömung so gegen den Ölfilm leitet, dass folgende Bedingung erfüllt ist: R e L a > 2

Figure DE102017207866A1_0001
Another embodiment proposes that the flow guiding device directs the blow-by-gas flow against the oil film in such a way that the following condition is met: R e L a > 2
Figure DE102017207866A1_0001

Dabei ist Re die Reynoldszahl und La ist die Laplacezahl. Es hat sich gezeigt, dass bei Einhaltung dieser Bedingung eine Reflektion der Tropfen beim Auftreffen auf den Ölfilm vermieden werden kann.Where Re is the Reynolds number and La is the Laplace number. It has been shown that, in compliance with this condition, a reflection of the drops when hitting the oil film can be avoided.

Zusätzlich oder alternativ kann die Strömungsleiteinrichtung die Blow-by-Gas-Strömung so gegen den Ölfilm leiten, dass folgende Bedingung erfüllt ist: R e L a < 40

Figure DE102017207866A1_0002
Additionally or alternatively, the flow guiding device can direct the blow-by-gas flow against the oil film in such a way that the following condition is met: R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0002

Auch hier ist Re die Reynoldszahl und La die Laplacezahl. Es hat sich gezeigt, dass bei Einhaltung dieser Bedingung eine Destruktion der Tropfen beim Auftreffen auf den Ölfilm vermieden werden kann.Again, Re is the Reynolds number and La is the Laplace number. It has been found that by adhering to this condition, a destruction of the drops when hitting the oil film can be avoided.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Strömungsleiteinrichtung die Blow-by-Gas-Strömung so gegen den Ölfilm leitet, dass beide vorstehend genannten Bedingungen erfüllt sind. Demnach gilt dann Folgendes: 2 < R e L a < 40

Figure DE102017207866A1_0003
Particularly advantageous is an embodiment in which the flow guiding device directs the blow-by-gas flow against the oil film in such a way that both conditions mentioned above are fulfilled. Accordingly, the following applies: 2 < R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0003

Im vorliegenden Zusammenhang wird die Reynoldszahl Re zweckmäßig so definiert, dass gilt: R e = ρ F × D T × c T μ F

Figure DE102017207866A1_0004
In the present context, the Reynolds number Re is expediently defined as: R e = ρ F × D T × c T μ F
Figure DE102017207866A1_0004

Dabei gilt:

ρF =
Dichte des Öls im Ölfilm
DT =
Durchmesser des aufprallenden Öltropfens
cT =
Aufprallgeschwindingkeit des Öltropfens
µF =
Viskosität des Ölfilms
Where:
ρ F =
Density of the oil in the oil film
D T =
Diameter of impacting oil drop
c T =
Impact velocity of oil drop
μ F =
Viscosity of the oil film

Im vorliegenden Zusammenhang wird die Laplacezahl La zweckmäßig wie folgt definiert: L a = ρ F × D T × σ F μ F 2

Figure DE102017207866A1_0005
In the present context, the Laplace number La is expediently defined as follows: L a = ρ F × D T × σ F μ F 2
Figure DE102017207866A1_0005

Dabei gilt:

ρF =
Dichte des Öls im Ölfilm
DT =
Durchmesser des aufprallenden Öltropfens
σF =
Oberflächenspannung des Ölfilms
µF =
Viskosität des Ölfilms
Where:
ρ F =
Density of the oil in the oil film
D T =
Diameter of impacting oil drop
σ F =
Surface tension of the oil film
μ F =
Viscosity of the oil film

Der Wandfilmtropfenkoaleszer kann zumindest teilweise in die Rückführleitung integriert sein. Beispielsweise können die Strömungsleiteinrichtung und die Prallwand in der Rückführleitung angeordnet sein. Alternativ lässt sich der Wandfilmtropfenkoaleszer zumindest teilweise in das Motorgehäuse integrieren. In diesem Fall können bspw. die Strömungsleiteinrichtung und die Prallwand im Motorgehäuse angeordnet sein. Ferner kann alternativ vorgesehen sein, dass die Strömungsleiteinrichtung und die Prallwand in einem Gehäuse des Wandfilmtropfenkoaleszers angeordnet sind, das an die Rückführleitung angeschlossen ist. Insofern bildet der Wandfilmtropfenkoaleszer ein separates Bauteil, das an die Rückführleitung angeschlossen oder eingebunden ist. Insbesondere kann das Gehäuse des Wandfilmtropfenkoaleszers am austrittsseitigen Ende der Rückführleitung angeordnet sein, um die Rückführleitung mit dem Motorgehäuse zu verbinden.The Wandfilmtropfenkoaleszer may be at least partially integrated into the return line. For example, the flow guide and the baffle can be arranged in the return line. Alternatively, the Wandfilmtropfenkoaleszer at least partially integrate into the motor housing. In this case, for example, the flow guide and the baffle can be arranged in the motor housing. Furthermore, it can alternatively be provided that the flow guiding device and the baffle wall are arranged in a housing of the wall film drop coalescer, which is connected to the return line. In this respect, the Wandfilmtropfenkoaleszer forms a separate component which is connected to the return line or integrated. In particular, the housing of the Wandfilmtropfenkoaleszers may be arranged at the outlet end of the return line to connect the return line to the motor housing.

Bei einer Ausführungsform kann in der Prallwand ein Becken ausgebildet sein, das im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung mit Öl befüllt ist, das den Ölfilm bildet. Der Ölfilm wird in diesem Fall durch eine ruhende Ölschicht bereitgestellt. In Verbindung mit dem Becken lässt sich außerdem eine vorbestimmte Schichtdicke für den Ölfilm besonders einfach gewährleisten.In one embodiment, a basin may be formed in the baffle that is filled with oil during operation of the turbocharger vent that forms the oil film. The oil film is provided in this case by a quiescent oil layer. In addition, a predetermined layer thickness for the oil film can be ensured in a particularly simple manner in conjunction with the basin.

Bei einer Weiterbildung kann das Becken einen Überlauf aufweisen, von dem das Öl ab einem vorbestimmten Füllstand aus dem Becken abfließt. Während des Betriebs der Turboladerentlüftungseinrichtung führt die Koaleszenz der Öltropfen im Ölfilm des Ölbeckens zu einer Zunahme des Öls im Becken. Durch den Überlauf ist dabei die maximale Schichtdicke des Öls im Becken definiert.In a further development, the basin may have an overflow, from which the oil flows from a predetermined level from the basin. During operation of the turbocharger vent, the coalescence of the oil droplets in the oil film of the oil pool results in an increase in the oil in the pool. The overflow defines the maximum layer thickness of the oil in the basin.

Zweckmäßig kann das Öl vom Überlauf abtropfen, so dass die Tropfen von der Blow-by-Gas-Strömung mitgenommen werden. Die dabei entstehenden Tropfen sind deutlich größer als die Tropfen des Ölnebels im Turbolader-Blow-by-Gas. Beispielsweise können die Tropfen eine mittlere Größe von mindestens 1,0 mm besitzen. Alternativ kann das Öl vom Überlauf in ein Reservoir fließen. Dieses Reservoir kann sich insbesondere im Kurbelgehäuse bzw. in einer Ölwanne befinden.Suitably, the oil from the overflow drip, so that the drops are taken from the blow-by-gas flow. The resulting drops are significantly larger than the drops of oil mist in the turbocharger blow-by gas. For example, the drops may have an average size of at least 1.0 mm. Alternatively, the oil can flow from the overflow into a reservoir. This reservoir can be located in particular in the crankcase or in an oil sump.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Ölfilm als Rieselfilm ausgestaltet ist, der entlang der Prallwand abfließt. Besonders einfach lässt sich ein derartiger Rieselfilm dadurch realisieren, dass mit der Rückführleitung nicht nur das Blow-by-Gas aus dem Abgasturbolader abgeführt wird, sondern auch Schmieröl. Mit anderen Worten, die Rückführleitung bildet gleichzeitig den Rücklauf für das Schmieröl des Abgasturboladers, das bspw. eine Lagerung des Turboladers zur Schmierung und Kühlung zugeführt wird. Dieses rückgeführte Schmieröl kann im Wandfilmtropfenkoaleszer zur Ausbildung des Ölfilms genutzt werden, vorzugsweise als Rieselfilm.Another embodiment proposes that the oil film is designed as a trickle film, which flows along the baffle wall. Such a trickle film can be realized particularly simply by discharging not only the blow-by gas from the exhaust gas turbocharger with the return line, but also lubricating oil. In other words, the return line simultaneously forms the return for the lubricating oil of the exhaust gas turbocharger, which, for example, a storage of the turbocharger for lubrication and cooling is supplied. This recirculated lubricating oil can be used in Wandfilmtropfenkoaleszer to form the oil film, preferably as a trickle film.

Zweckmäßig kann das Öl von der Prallwand abtropfen, so dass die Tropfen von der Blow-by-Gas-Strömung mitgenommen werden. Die dabei entstehenden Tropfen sind wiederum deutlich größer als die Tropfen, die im Ölnebel des Turbolader-Blow-by-Gases herrschen. Auch hier lassen sich die Tropfen bspw. mit einer Größe von mindestens 1,0 mm bereitstellen. Alternativ kann das Öl von der Prallwand in ein Reservoir fließen, bspw. in einen Ölsumpf im Kurbelgehäuse.Appropriately, the oil can drip off the baffle, so that the drops are taken from the blow-by-gas flow. The resulting drops are again significantly larger than the drops that prevail in the oil mist of the turbocharger blow-by gas. Here, too, the drops can be provided, for example, with a size of at least 1.0 mm. Alternatively, the oil can flow from the baffle in a reservoir, for example. In an oil sump in the crankcase.

Eine erfindungsgemäße aufgeladene Brennkraftmaschine umfasst einen Turbolader, ein Motorgehäuse sowie eine Turboladerentlüftungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art. Die Rückführleitung der Turboladerentlüftungseinrichtung verbindet dann den Turbolader mit dem Motorgehäuse.A turbocharged internal combustion engine according to the present invention includes a turbocharger, an engine housing, and a turbocharger vent of the type described above. The turbocharger vent return line then connects the turbocharger to the engine housing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Brennkraftmaschine kann der Turbolader eine Turbine aufweisen, die in einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine angeordnet ist, so dass das Turbolader-Blow-by-Gas Abgas enthält. Zusätzlich oder alternativ kann der Turbolader einen Verdichter aufweisen, der in einer Frischluftanlage der Brennkraftmaschine angeordnet ist, so dass das Turbolader-Blow-by-Gas Frischluft enthält.According to an advantageous embodiment of the internal combustion engine, the turbocharger may comprise a turbine, which is arranged in an exhaust system of the internal combustion engine, so that the turbocharger blow-by-gas contains exhaust gas. Additionally or alternatively, the turbocharger may comprise a compressor which is arranged in a fresh air system of the internal combustion engine, so that the turbocharger blow-by gas contains fresh air.

Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher die Brennkraftmaschine eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung aufweist, die eine Entlüftungsleitung zum Abführen von Motor-Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse, eine Ölabscheideeinrichtung zum Abscheiden von Öl aus dem Motor-Blow-by-Gas und eine Ölrückführleitung zum Rückführen von abgeschiedenem Öl zu einem Ölreservoir aufweist. Da das Blow-by-Gas des Turboladers, also das Turbolader-Blow-by-Gas dem Motor-Blow-by-Gas zugemischt wird, erfolgt in der Ölabscheidereinrichtung gleichzeitig auch die Abscheidung des aus dem Abgasturbolader stammenden Öls. Durch die mit Hilfe des Agglomerators vergrößerten Tropfen des Turbolader-Blow-by-Gases lässt sich diese Ölabscheidung sehr effizient durchführen.Particularly advantageous is a development in which the internal combustion engine has a crankcase ventilation device having a vent line for discharging engine blow-by gas from the crankcase, an oil separator for separating oil from the engine blow-by gas and an oil return line to Returning separated oil to an oil reservoir. Since the blow-by gas of the turbocharger, so the turbocharger blow-by gas is added to the engine blow-by gas, takes place in the Ölabscheidereinrichtung simultaneously also the deposition of the originating from the exhaust gas turbocharger oil. By means of the enlarged droplets of the turbocharger blow-by gas with the aid of the agglomerator, this oil separation can be carried out very efficiently.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Schmierölsystem zum Schmieren des Turboladers sowie zum Schmieren der Brennkraftmaschine an das vorstehend genannte Ölreservoir angeschlossen sein. Das bedeutet, dass zum Schmieren der Brennkraftmaschine und zum Schmieren des Turboladers ein gemeinsamer Schmierölkreis bzw. ein gemeinsames Schmierölsystem vorgesehen ist. Durch die gemeinsame Ölabscheidung werden das Öl aus dem Turbolader und das Öl aus dem Kurbelgehäuse dem gemeinsamen Schmierölsystem rückgeführt.According to an advantageous development, a lubricating oil system for lubricating the turbocharger and for lubricating the internal combustion engine to the above-mentioned oil reservoir be connected. This means that a common lubricating oil circuit or a common lubricating oil system is provided for lubricating the internal combustion engine and for lubricating the turbocharger. The common oil separation returns the oil from the turbocharger and the oil from the crankcase to the common lubricating oil system.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Entfernen von Öltropfen aus einem Gasstrom, vorzugsweise aus Blow-by-Gas, insbesondere eine Abgasturboladers, charakterisiert sich dadurch, dass im Gasstrom mitgeführte Öltropfen gegen einen Ölfilm geleitet werden, derart, dass die Öltropfen mit dem Ölfilm kollidieren und mit dem Öl des Ölfilms koalieren.An inventive method for removing oil droplets from a gas stream, preferably from blow-by gas, in particular an exhaust gas turbocharger, characterized in that in the gas stream entrained oil droplets are directed against an oil film, such that the oil droplets collide with the oil film and with the Coalesce oil of oil film.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei der für die Reynoldszahl Re und die Laplacezahl La gilt: R e L a > 2  und / oder  R e L a < 40

Figure DE102017207866A1_0006
Particularly advantageous is an embodiment in which the Reynolds number Re and the Laplace number La are: R e L a > 2 and / or R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0006

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,

  • 1 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine,
  • 2 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung eines Wandfilmtropfenkoaleszers,
  • 3 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung eines anderen Wandfilmtropfenkoaleszers.
Show, in each case schematically,
  • 1 a circuit diagram-like schematic diagram of a supercharged internal combustion engine,
  • 2 a circuit diagram-like schematic representation of a Wandfilmtropfenkoaleszer,
  • 3 a schematics-like schematic representation of another Wandfilmtropfenkoaleszer.

Entsprechend 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 1 ein Motorgehäuse 2, eine Frischluftanlage 3 und eine Abgasanlage 4. Das Motorgehäuse 2 umfasst einen Motorblock 5, einen in 1 oben an den Motorblock 5 anschließenden Zylinderkopf 6, eine in 1 oben an den Zylinderkopf 6 anschließende Zylinderkopfhaube 7 sowie ein in 1 unten an den Motorblock 5 anschließendes Kurbelgehäuse 8. Der Motorblock 5 enthält Zylinder 9, in denen jeweils ein Kolben 10 hubverstellbar angeordnet ist und die jeweils einen Brennraum 11 enthalten. Der Zylinderkopf 6 enthält Gaswechselventile 12, mit denen das Zuführen von Frischluft zum jeweiligen Brennraum 11 bzw. das Abführen von Abgas aus dem jeweiligen Brennraum 11 gesteuert wird. Die Steuerung der Gaswechselventile 12 erfolgt üblicherweise mittels eines Ventiltriebs, der Nockenwellen 13 aufweist und von der Zylinderkopfhaube 7 abgedeckt ist. Im Kurbelgehäuse 8 ist eine Kurbelwelle 14 angeordnet, die mit den Kolben 10 jeweils über eine Pleuelstange 15 antriebsverbunden ist.Corresponding 1 includes an internal combustion engine 1 a motor housing 2 , a fresh air system 3 and an exhaust system 4 , The motor housing 2 includes an engine block 5 , one in 1 at the top of the engine block 5 subsequent cylinder head 6 , one in 1 at the top of the cylinder head 6 subsequent cylinder head cover 7 as well as an in 1 down to the engine block 5 subsequent crankcase 8th , The engine block 5 contains cylinders 9 , in each of which a piston 10 Hubverstellbar is arranged and each a combustion chamber 11 contain. The cylinder head 6 contains gas exchange valves 12 , with which the supply of fresh air to the respective combustion chamber 11 or the discharge of exhaust gas from the respective combustion chamber 11 is controlled. The control of the gas exchange valves 12 usually takes place by means of a valve train, the camshafts 13 and from the cylinder head cover 7 is covered. In the crankcase 8th is a crankshaft 14 arranged with the pistons 10 each via a connecting rod 15 is drive connected.

Die Frischluftanlage 3 dient zum Zuführen von Frischluft zu den Brennräumen 11 und enthält üblicherweise ein Luftfilter 16. Ferner können in der Frischluftanlage 3 eine hier nicht gezeigte Drosselklappe sowie ein nicht gezeigter Luftmassenmesser vorgesehen sein. Die Abgasanlage 4 dient zum Abführen der Abgase von den Brennräumen 11 und enthält üblicherweise zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 17, z. Bsp. in Form eines Katalysators oder Partikelfilters oder Schalldämpfers.The fresh air system 3 serves to supply fresh air to the combustion chambers 11 and usually contains an air filter 16 , Furthermore, in the fresh air system 3 a throttle valve, not shown here, as well as an air mass meter, not shown, may be provided. The exhaust system 4 serves to discharge the exhaust gases from the combustion chambers 11 and usually includes at least one exhaust aftertreatment device 17 , z. Ex. In the form of a catalyst or particulate filter or muffler.

Die hier gezeigte Brennkraftmaschine 1 ist aufgeladen und weist hierzu einen Abgasturbolader 19 auf. Dieser besitzt in üblicher Weise eine in der Abgasanlage 4 angeordnete Turbine 20 mit einem Turbinenrad 21 sowie einen in der Frischluftanlage 3 angeordneten Verdichter 22 mit einem Verdichterrad 23. Turbinenrad 21 und Verdichterrad 23 sind über eine gemeinsame Welle 24 miteinander antriebsverbunden. Der Abgasturbolader 19 enthält in einem Lagerbereich 25, der axial zwischen der Turbine 20 und dem Verdichter 22 angeordnet ist und durch den die Welle 24 hindurchgeführt ist, eine Lagerung 26 zum Lagern der Welle 24. Üblicherweise ist in der Frischluftanlage 3 stromab des Verdichters 22 ein hier nicht gezeigter Ladeluftkühler angeordnet.The internal combustion engine shown here 1 is charged and has for this purpose an exhaust gas turbocharger 19 on. This has in the usual way one in the exhaust system 4 arranged turbine 20 with a turbine wheel 21 and one in the fresh air system 3 arranged compressor 22 with a compressor wheel 23 , turbine 21 and compressor wheel 23 are about a common wave 24 Driven together. The turbocharger 19 Contains in a storage area 25 that is axially between the turbine 20 and the compressor 22 is arranged and through which the shaft 24 passed through, a storage 26 for storing the shaft 24 , Usually in the fresh air system 3 downstream of the compressor 22 arranged a not shown here intercooler.

Die Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einem Schmierölsystem 27 ausgestattet, das zum Schmieren des Turboladers 19 und zum Schmieren von weiteren Komponenten der Brennkraftmaschine 1 im Motorgehäuse 2 dient. Hierzu umfasst das Schmierölsystem 27 ein Ölreservoir 28, das hier durch einen Ölsumpf 29 im Kurbelgehäuse 8 gebildet ist. Der Ölsumpf 29 bzw. das Ölreservoir 28 können dabei in einer Ölwanne 30 angeordnet sein, die das Kurbelgehäuse 8 nach unten abschließt. Ferner kann das Schmierölsystem 27 eine Ölpumpe 31 aufweisen sowie Schmierölleitungen 32 bis 35, die das Schmieröl zu vorbestimmten Schmierstellen führen. Die mit 35 bezeichnete Schmierölleitung ist dabei an den Turbolader 19 bzw. an den Lagerbereich 25 angeschlossen, um die Lagerung 26 mit Schmieröl zu versorgen. Das Schmieröl sorgt dabei einerseits für einen Schmierölfilm und andererseits für eine Kühlung.The internal combustion engine 1 is also with a lubricating oil system 27 equipped to lubricate the turbocharger 19 and for lubricating other components of the internal combustion engine 1 in the motor housing 2 serves. This includes the lubricating oil system 27 an oil reservoir 28 that's through an oil sump 29 in the crankcase 8th is formed. The oil sump 29 or the oil reservoir 28 can do it in an oil pan 30 be arranged, which the crankcase 8th closes down. Furthermore, the lubricating oil system 27 an oil pump 31 and lubricating oil lines 32 to 35 that guide the lubricating oil to predetermined lubrication points. With 35 designated lubricating oil line is to the turbocharger 19 or to the storage area 25 connected to the storage 26 to supply with lubricating oil. The lubricating oil ensures on the one hand for a lubricating oil film and on the other hand for cooling.

Im Lagerbereich 25 des Turboladers 19 ist ein Ölsammelbereich 36 enthalten, von dem das Schmieröl über eine Rückführleitung 37 aus dem Lagerbereich 25 bzw. vom Turbolader 19 abgeführt wird. Diese Rückführleitung 37 ist an das Motorgehäuse 2 angeschlossen. Im Beispiel der 1 ist die Rückführleitung 37 an das Kurbelgehäuse 8 angeschlossen. Theoretisch kann die Rückführleitung 37 bei anderen Ausführungsformen auch an den Motorblock 5 oder an der Zylinderkopf 6 oder an die Zylinderkopfhaube 7 angeschlossen sein.In the warehouse area 25 of the turbocharger 19 is an oil collection area 36 contained, of which the lubricating oil via a return line 37 from the storage area 25 or from the turbocharger 19 is dissipated. This return line 37 is to the motor housing 2 connected. In the example of 1 is the return line 37 to the crankcase 8th connected. Theoretically, the return line 37 in other embodiments also to the engine block 5 or on the cylinder head 6 or to the cylinder head cover 7 be connected.

Die mit 32 bezeichnete Schmierölleitung kann bspw. Schmieröl der Kurbelwelle 14 und den Pleuelstangen 15 zuführen. Die mit 33 bezeichnete Schmierölleitung kann bspw. den Kolben 10 Schmieröl zuführen. Die mit 34 bezeichnete Schmierölleitung kann bspw. den Nockenwellen 13 und den Gaswechselventilen 12 Schmieröl zuführen.The lubricating oil line designated by 32 may, for example, lubricating oil of the crankshaft 14 and the connecting rods 15 respectively. With 33 designated lubricating oil line may, for example, the piston 10 Add lubricating oil. With 34 designated lubricating oil line may, for example, the camshafts 13 and the gas exchange valves 12 Add lubricating oil.

Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 kommt es aufgrund von Leckagen zwischen Zylinder 9 und Kolben 10 zu Motor-Blow-by-Gas 38, das vom jeweiligen Brennraum 11 in das Kurbelgehäuse 8 eintritt. Im Kurbelgehäuse 8 herrscht ein Ölnebel, der sich mit dem Motor-Blow-by-Gas 38 vermischt.During operation of the internal combustion engine 1 it comes due to leaks between cylinders 9 and pistons 10 to engine-blow-by-gas 38 that of the respective combustion chamber 11 in the crankcase 8th entry. In the crankcase 8th There is an oil mist that deals with the engine blow-by gas 38 mixed.

Die Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 ausgestattet, die mit Hilfe einer Entlüftungsleitung 40 Motor-Blow-by-Gas 38 aus dem Motorgehäuse 2 absaugt und im Beispiel der 1 über eine Einleitstelle 41 der Frischluftanlage 3 zuführt. Im Beispiel ist die Entlüftungsleitung 40 an das Kurbelgehäuse 8 angeschlossen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Entlüftungsleitung 40 beispielsweise an die Zylinderkopfhaube 7 angeschlossen sein, so dass das Motor-Blow-by-Gas 38 intern vom Kurbelgehäuse 8 durch den Motorblock 5 und den Zylinderkopf 6 zur Zylinderkopfhaube 7 strömt. Die Einleitstelle 41 ist dabei stromab des Luftfilters 16 und stromauf des Verdichters 22 angeordnet. Grundsätzlich ist auch eine andere Positionierung der Einleitstelle 41 denkbar, bspw. stromab des Verdichters 22. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 umfasst eine Ölabscheideeinrichtung 42, die in 1 mit unterbrochener Linie angedeutet ist. Die Ölabscheidereinrichtung 42 dient zum Abscheiden von Öl aus dem Motor-Blow-by-Gas 38 und ermöglicht außerdem eine Rückführung von abgeschiedenem Öl zum Ölreservoir 28. Hierfür umfasst die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 außerdem eine Ölrückführleitung 43, die hier rein exemplarisch an das Kurbelgehäuse 8 angeschlossen ist. Die Ölabscheideeinrichtung 42 umfasst einen Ölabscheider 44, in dem die Abscheidung des Öls aus dem Blow-by-Gas erfolgt. Im gezeigten Beispiel der 1 umfasst die Ölabscheideeinrichtung 42 außerdem eine Fördereinrichtung 45 zum Ansaugen des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse 8 bzw. zum Zuführen des Blow-by-Gases zum Ölabscheider 44. Ölabscheider 44 und Fördereinrichtung 45 können zweckmäßig in einem gemeinsamen Gehäuse 49 angeordnet sein.The internal combustion engine 1 is also equipped with a crankcase breather 39 equipped with the help of a vent line 40 Engine blow-by gas 38 from the motor housing 2 sucks and in the example of the 1 via a discharge point 41 the fresh air system 3 supplies. In the example is the vent line 40 to the crankcase 8th connected. In another embodiment, the vent line 40 for example, to the cylinder head cover 7 be connected, so that the engine blow-by gas 38 internally from the crankcase 8th through the engine block 5 and the cylinder head 6 to the cylinder head cover 7 flows. The discharge point 41 is thereby downstream of the air filter 16 and upstream of the compressor 22 arranged. In principle, a different positioning of the discharge point 41 conceivable, for example, downstream of the compressor 22 , The crankcase ventilation device 39 includes an oil separator 42 , in the 1 indicated by a broken line. The oil separator device 42 serves to separate oil from the engine blow-by gas 38 and also allows recirculation of separated oil to the oil reservoir 28 , For this purpose, the crankcase ventilation device comprises 39 also an oil return line 43 , here purely exemplarily to the crankcase 8th connected. The oil separator 42 includes an oil separator 44 in which the separation of the oil from the blow-by gas takes place. In the example shown the 1 includes the oil separator 42 also a conveyor 45 for sucking the blow-by gas from the crankcase 8th or for supplying the blow-by gas to the oil separator 44 , oil separator 44 and conveyor 45 can be useful in a common housing 49 be arranged.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher der Ölabscheider 44 als Impaktor ausgestaltet ist. Ein derartiger Impaktor weist eine Lochwand mit Durchtrittsöffnungen sowie eine Prallwand auf, die bezüglich einer Durchströmung des Impaktors mit Gas, insbesondere mit Blow-by-Gas, stromab der Lochwand angeordnet ist. Der Impaktor weist den Rohgaseinlass für mit Verunreinigungen, insbesondere mit Öl, beladenes Gas, den Reingasauslass für von Verunreinigungen befreites Gas und den Öl- bzw. Schmutzauslass für aus dem Gas abgeschiedene Verunreinigungen auf. Bei der Durchströmung des Impaktors mit Gas trifft das Gas zunächst auf die Lochplatte und wird dabei gezwungen, die Durchtrittsöffnungen der Lochplatte zu durchströmen. Da die Summe der durchströmbaren Querschnitte aller Durchtrittsöffnungen kleiner ist als der durchströmbare Querschnitt im Impaktor unmittelbar stromauf der Lochwand, ergibt sich dabei eine Beschleunigung der Gasströmung sowie eine Aufteilung der Gasströmung auf einzelne, die Durchtrittsöffnungen durchtretende, strahlförmige Teilströme. Diese Teilströme treffen frontal, vorzugsweise senkrecht auf die Prallwand, an der eine abrupte Strömungsumlenkung, in der Regel um etwa 90° erfolgt. Dieser Strömungsumlenkung folgt das Gas, während die mitgeführten flüssigen und/oder festen Verunreinigungen an der Prallwand abgestoppt werden, so dass die Verunreinigungen zunächst an der Prallwand verbleiben und bspw. zu einem Sammelraum geführt werden, der mit dem Schmutzauslass fluidisch verbunden ist.Particularly advantageous is an embodiment in which the oil separator 44 designed as an impactor. Such an impactor has a perforated wall with passage openings and a baffle wall, which is arranged downstream of the perforated wall with respect to a flow through the impactor with gas, in particular with blow-by gas. The impactor includes the raw gas inlet for contaminated gas, especially oil, gas, the clean gas outlet for contaminant-removed gas, and the oil or dirt outlet for contaminants separated from the gas. During the flow of the impactor with gas, the gas first strikes the perforated plate and is thereby forced to flow through the through-openings of the perforated plate. Since the sum of the flow-through cross-sections of all passage openings is smaller than the flow-through cross section in Impaktor immediately upstream of the hole wall, this results in an acceleration of the gas flow and a division of the gas flow to individual, the passages passing through, jet-shaped partial streams. These partial flows meet frontal, preferably perpendicular to the baffle, at which an abrupt flow deflection, usually by about 90 °. This flow deflection follows the gas, while the entrained liquid and / or solid impurities are stopped at the baffle wall, so that the impurities initially remain on the baffle and are, for example, guided to a plenum, which is fluidly connected to the dirt outlet.

Beispielsweise kann die Prallwand aus einem für die Verunreinigungen durchlässigen Material bestehen, bspw. aus einem offenporigen Schaumstoff oder aus einem Vliesmaterial. Zweckmäßig sind Prallwand und Lochwand relativ zueinander so angerordnet, dass ein Abstand in der Strömungsrichtung zwischen den Austrittsenden der Durchtrittsöffnungen und der Prallwand vorliegt. Die Durchtrittsöffnungen können an einer der Prallwand zugewandten Seite der Lochwand durch Rohre verlängert sein, um die Ausbildung der einzelnen, strahlförmigen Teilströme zu verbessern. Auch diese Rohre enden vorzugsweise beabstandet zur Prallwand.For example, the baffle may consist of a material which is permeable to the contaminants, for example of an open-cell foam or of a non-woven material. The baffle wall and the perforated wall are expediently arranged relative to one another such that there is a spacing in the flow direction between the outlet ends of the passage openings and the baffle wall. The passage openings may be extended by tubes at a side of the hole wall facing the baffle wall, in order to improve the formation of the individual jet-shaped partial flows. These tubes also preferably end at a distance from the baffle wall.

Besonders vorteilhaft ist außerdem eine Ausführungsform, bei welcher die Fördereinrichtung 45 als Seitenkanalverdichter ausgestaltet ist. Ein derartiger Seitenkanalverdichter charakterisiert sich dadurch, dass er einen ringförmigen Kanal aufweist, der einen Kanaleinlass mit einem Kanalauslass verbindet, wobei ein Laufrad konzentrisch zu diesem Kanal angeordnet ist, so dass radial abstehende Laufschaufeln des Laufrads im Kanal angeordnet und darin in Umfangsrichtung verstellbar sind. Die Umfangsrichtung bezieht sich dabei auf eine Rotationsachse des Laufrads. Laufrad und Kanal sind bezüglich dieser Rotationsachse koaxial und konzentrisch angeordnet. Ferner ist beim Seitenkanalverdichter vorgesehen, dass der ringförmige Kanal quer zur Umfangsrichtung einen Kanalquerschnitt aufweist, der einen Kernbereich besitzt, in dem sich die Laufschaufeln befinden. Ferner lässt sich der ringförmige Kanal in der Umfangsrichtung in einen Förderabschnitt, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanaleinlass zum Kanalauslass führt, und einen Totabschnitt unterteilen, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanalauslass zum Kanaleinlass führt. Im Totabschnitt besteht der Kanalquerschnitt ausschließlich aus dem vorgenannten Kernbereich. Im Förderabschnitt weist der Kanalquerschnitt dagegen zusätzlich zum Kernbereich zumindest einen seitlich an den Kernbereich anschließenden Seitenbereich auf. Zweckmäßig sind zwei axial anschließende Seitenbereiche vorgesehen, nämlich ein oberer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradoberseite an den Kernbereich anschließt, und ein unterer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradunterseite an den Kernbereich anschließt. Ferner kann ein radialer Seitenbereich vorgesehen sein, der sich radial außen an den Kernbereich anschließt. Bei einem solchen Seitenkanalverdichter besitzen ein der Laufradunterseite zugewandter Kanalboden und eine der Laufradoberseite zugewandte Kanaldecke im Kanalauslass am Übergang vom Förderabschnitt zum Totabschnitt und im Kanaleinlass am Übergang vom Totabschnitt zum Förderabschnitt jeweils eine Stufe. Ebenso besitzt eine den Kanal radial außen begrenzende Kanalseitenwand an diesen Übergängen jeweils eine Stufe, wenn außerdem der vorstehend genannte radiale Seitenbereich vorgesehen ist. Ein derartiger Seitenkanalverdichter lässt sich vergleichsweise preiswert realisieren und zeichnet sich durch eine effiziente Förderleistung aus.Particularly advantageous is also an embodiment in which the conveyor 45 is designed as a side channel compressor. Such a side channel compressor is characterized by having an annular channel having a channel inlet with a channel outlet connects, wherein an impeller is arranged concentrically to this channel, so that radially projecting blades of the impeller are arranged in the channel and are adjustable in the circumferential direction. The circumferential direction refers to a rotation axis of the impeller. Impeller and channel are arranged coaxially and concentrically with respect to this axis of rotation. Further, it is provided in the side channel compressor that the annular channel transversely to the circumferential direction has a channel cross-section having a core portion in which the blades are located. Further, the annular passage in the circumferential direction can be subdivided into a delivery section leading from the port inlet to the port outlet in the rotational direction of the impeller and a dead section leading from the port outlet to the port inlet in the rotational direction of the impeller. In the dead section, the channel cross-section consists exclusively of the aforementioned core area. In contrast, in the conveying section, the channel cross section has, in addition to the core region, at least one lateral region adjoining the core region laterally. It is expedient to provide two axially adjoining side regions, namely an upper axial side region, which adjoins the core region on a rotor upper side in the case of a vertical axis of rotation, and a lower axial side region, which adjoins the core region on a rotor underside with a vertical axis of rotation. Furthermore, a radial side region may be provided, which adjoins the core region radially on the outside. In such a side channel compressor, a bottom of the channel facing the bottom and facing the impeller top channel cover in the channel outlet at the transition from the conveyor section to Totabschnitt and in the channel inlet at the transition from Totabschnitt to the conveyor section each have a step. Likewise, a duct side wall bordering the duct radially outwardly has a step at these transitions, in each case, if the above-mentioned radial side region is additionally provided. Such a side channel compressor can be realized comparatively inexpensive and is characterized by an efficient delivery rate.

Zweckmäßig können die Fördereinrichtung 45, z.B. in Form des Seitenkanalverdichters, und der Ölabscheider 44, z.B. in Form des Impaktors, in dem gemeinsamen Gehäuse 49 angeordnet sein.Appropriately, the conveyor 45 , eg in the form of the side channel compressor, and the oil separator 44 , eg in the form of the impactor, in the common housing 49 be arranged.

Auch im Abgasturbolader 19 kommt es zu Leckagen, die zu Turbolader-Blow-by-Gas 46 führen. Beispielsweise kann in der Turbine 20 Abgas aus der Abgasanlage 4 in den Ölsammelbereich 36 eintreten. Ebenso kann im Verdichter 22 Frischluft aus der Frischluftanlage 3 in den Ölsammelbereich 36 eintreten. Im Ölsammelbereich 36 herrscht ebenfalls ein Ölnebel, der sich mit dem Turbolader-Blow-by-Gas 46 vermischt. Über die Rückführleitung 37 wird somit nicht nur Öl, sondern auch das Turbolader-Blow-by-Gas 46 zum Motorgehäuse 2 geführt und hier in das Kurbelgehäuse 8 eingeleitet. Da die Rückführleitung 37 somit nicht nur Öl, sondern auch Turbolader-Blow-by-Gas 46 zum Motorgehäuse 2 führt, wird dadurch auch eine Entlüftung des Turboladers 19 bewirkt. Dementsprechend umfasst der hier gezeigte Abgasturbolader 19 auch eine Turboladerentlüftungseinrichtung 47.Also in the exhaust gas turbocharger 19 There are leaks leading to turbocharger blow-by gas 46 to lead. For example, in the turbine 20 Exhaust from the exhaust system 4 in the oil collection area 36 enter. Likewise, in the compressor 22 Fresh air from the fresh air system 3 in the oil collection area 36 enter. In the oil collection area 36 There is also an oil mist that mixes with the turbocharger blow-by gas 46. About the return line 37 Thus, not only oil, but also the turbocharger blow-by gas 46 to the motor housing 2 guided and here in the crankcase 8th initiated. Because the return line 37 thus not only oil, but also turbocharger blow-by Gas 46 to the motor housing 2 leads, thereby also a vent of the turbocharger 19 causes. Accordingly, the exhaust gas turbocharger shown here comprises 19 also a turbocharger venting device 47 ,

Die Rückführleitung 37 der Turboladerentlüftungseinrichtung 47 führt dabei das Turbolader-Blow-by-Gas 46 dem Motorgehäuse 2 zu, das sich spätestens im Kurbelgehäuse 8 mit dem Motor-Blow-by-Gas 38 vermischt. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 führt dementsprechend dieses Gemisch an Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse 8 ab. In der Ölabscheideeinrichtung 42 kann somit das Öl aus dem Ölnebel im Kurbelgehäuse 8 sowie das Öl aus dem Ölnebel im Ölsammelbereich 36 abgeschieden werden. Allerdings sind die Tropfen, die im Abgasturbolader 19 entstehen, üblicherweise deutlich kleiner als die Tropfen, die im Kurbelgehäuse 8 entstehen. Beispielsweise sind die Öltropfen des Kurbelgehäuses 8 mindestens zehn Mal größer als die Tropfen im Turbolader 19. Die Öltropfen im Ölnebel des Kurbelgehäuses 8 liegen bspw. im Bereich von etwa 1 bis 2 µm. Die Öltropfen, die im Ölnebel des Ölsammelbereichs 36 im Turbolader 19 anfallen, sind dabei üblicherweise kleiner als 0,2 µm.The return line 37 the turbocharger venting device 47 doing the turbocharger blow-by gas 46 the motor housing 2 at the latest in the crankcase 8th mixed with the engine blow-by gas 38. The crankcase ventilation device 39 Accordingly, this mixture of blow-by gas from the crankcase 8th from. In the oil separator 42 Thus, the oil from the oil mist in the crankcase 8th and the oil from the oil mist in the oil collection area 36 be deposited. However, the drops are in the exhaust gas turbocharger 19 usually appear much smaller than the drops in the crankcase 8th arise. For example, the oil drops of the crankcase 8th at least ten times larger than the drops in the turbocharger 19 , The oil drops in the oil mist of the crankcase 8th are, for example, in the range of about 1 to 2 microns. The drops of oil falling in the oil mist of the oil collecting area 36 in the turbocharger 19 incurred, are usually less than 0.2 microns.

Die Ölabscheideeinrichtung 42 bzw. deren Ölabscheider 44 in Verbindung mit der Fördereinrichtung 45 sind dabei auf die Öltropfen des Kurbelgehäuses 8 abgestimmt und besitzen hierfür eine relativ hohe Effizienz. Für die deutlich kleineren Öltropfen des Turboladers 19 ist die Effizienz der Ölabscheideeinrichtung 42 dagegen eher gering, jedenfalls nicht zufriedenstellend.The oil separator 42 or their oil separator 44 in connection with the conveyor 45 are on the oil drops of the crankcase 8th coordinated and have a relatively high efficiency for this purpose. For the much smaller oil droplets of the turbocharger 19 is the efficiency of the oil separator 42 on the other hand rather low, at least not satisfactory.

Bei der hier vorgestellten Brennkraftmaschine 1 ist die Turboladerentlüftungseinrichtung 47 mit einem Wandfilmtropfenkoaleszer 48 ausgestattet, der im Beispiel der 1 in der Rückführleitung 37 angeordnet ist. Der Wandfilmtropfenkoaleszer 48 dient zum Koalieren der kleinen Tropfen in einem Ölfilm. Er ist im Beispiel der 1 als separates Bauteil mit eigenem Gehäuse 50 in der Rückführleitung 37 zwischen dem Turbolader 19 und dem Motorgehäuse 2 und somit außerhalb des Turboladers 19 und außerhalb des Motorgehäuses 2 angeordnet. Ebenso ist denkbar, den Wandfilmtropfenkoaleszer 48 am Anfang der Rückführleitung 37, also an oder im Abgasturbolader 19 oder am Ende der Rückführleitung 37, also am oder im Motorgehäuse 2 anzuordnen.In the presented here internal combustion engine 1 is the turbocharger vent 47 with a wall film drop coalescer 48 equipped, which in the example of the 1 in the return line 37 is arranged. The wall film drops coalescer 48 serves to coalesce the small drops in an oil film. He is in the example of 1 as a separate component with its own housing 50 in the return line 37 between the turbocharger 19 and the motor housing 2 and thus outside of the turbocharger 19 and outside the motor housing 2 arranged. It is also conceivable, the Wandfilmtropfenkoaleszer 48 at the beginning of the return line 37 , so on or in the turbocharger 19 or at the end of the return line 37 So, on or in the motor housing 2 to arrange.

Entsprechend den 2 und 3 umfasst der Wandfilmtropfenkoaleszer 48 eine Prallwand 51 sowie eine Strömungsleiteinrichtung 52. Im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung 47 entsteht eine Strömung 53 aus Turbolader-Blow-by-Gas 46, die über die Rückführleitung 37 vom Turbolader 19 zum Motorgehäuse 2 geführt wird. Dabei wird diese Blow-by-Gas-Strömung 53 auch durch den Wandfilmtropfenkoaleszer 48 bzw. durch dessen Gehäuse 50 hindurchgeführt. In den Beispielen der 2 und 3 ist das Gehäuse 50 des Wandfilmtropfenkoaleszers 48 in die Rückführleitung 37 eingebunden.According to the 2 and 3 The wall film drops coalescer 48 a baffle 51 and a flow guide 52 , In operation of the turbocharger venting device 47 a flow arises 53 from turbocharger blow-by-gas 46 passing through the return line 37 from the turbocharger 19 to the motor housing 2 to be led. In this case, this blow-by gas flow 53 is also through the Wandfilmtropfenkoaleszer 48 or through its housing 50 passed. In the examples of 2 and 3 is the case 50 of the wall film drop coalescer 48 in the return line 37 involved.

Die Strömungsleiteinrichtung 52 bewirkt, dass im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung 47 die Blow-by-Gas-Strömung 53 gegen die Prallwand 51 geleitet wird. Da die Blow-by-Gas-Strömung 53 das Turbolader-Blow-by-Gas 46 führt, enthält sie vergleichsweise kleine Öltropfen 54, die in den 2 und 3 durch Kreise angedeutet sind. Mit der Blow-by-Gas-Strömung 53 werden somit auch die darin mitgeführten Öltropfen 54 gegen die Prallwand 51 geleitet. An dieser Prallwand 51 ist zumindest in einem der Strömungsleiteinrichtung 52 zugeordneten Bereich ein Ölfilm 55 ausgebildet, derart, dass die Blow-by-Gas-Strömung 53 aufgrund der Strömungsleitwirkung der Strömungsleiteinrichtung 52 auf diesen Ölfilm 55 trifft. Die in der Blow-by-Gas-Strömung 53 mitgeführten Öltropfen 54 treffen somit ebenfalls auf den Ölfilm 55 auf und werden im Öl des Ölfilms 55 absorbiert. Insoweit koalieren die Öltropfen 54 im Ölfilm 55.The flow guide 52 causes during operation of the turbocharger venting device 47 the blow-by-gas flow 53 against the baffle 51 is directed. Because the blow-by gas flow 53 the turbocharger blow-by-gas 46 leads, it contains comparatively small drops of oil 54 that in the 2 and 3 indicated by circles. With the blow-by-gas flow 53 thus also the entrained oil drops 54 against the baffle 51 directed. At this baffle 51 is at least in one of the flow guide 52 assigned area an oil film 55 formed, such that the blow-by gas flow 53 due to the Strömungsleitwirkung the flow guide 52 on this oil film 55 meets. The in the blow-by-gas flow 53 entrained oil drops 54 thus also hit the oil film 55 on and in the oil of the oil film 55 absorbed. In that regard, the oil drops coalesce 54 in the oil film 55 ,

Zweckmäßig ist die Strömungsleiteinrichtung 52 so konzipiert, dass sie die Blow-by-Gas-Strömung 53 unter einem von 90° verschiedenen Aufprallwinkel 56 gegen die Prallwand 51 bzw. gegen den Ölfilm 55 leitet. Im Beispiel der 2 beträgt dieser Aufprallwinkel etwa 70°. Im Beispiel der 3 beträgt der Aufprallwinkel etwa 60°. Bevorzugt liegt der Aufprallwinkel 56 in einem Bereich von 5° bis 85°, vorzugsweise in einem Bereich von 10° bis 80° und nochmals vorzugsweise in einem Bereich von 15° bis 75°.The flow-guiding device is expedient 52 designed to handle the blow-by gas flow 53 at a different angle of impact than 90 ° 56 against the baffle 51 or against the oil film 55 passes. In the example of 2 this impact angle is about 70 °. In the example of 3 the impact angle is about 60 °. Preferably, the impact angle is 56 in a range of 5 ° to 85 °, preferably in a range of 10 ° to 80 °, and more preferably in a range of 15 ° to 75 °.

Die Auswahl eines geeigneten Aufprallwinkels hängt dabei von der Strömungsgeschwindigkeit der Blow-by-Gas-Strömung 53 sowie von physikalischen Eigenschaften des Öls ab. Eine Vielzahl von Versuchen hat ergeben, dass sich eine besonders effiziente Koaleszenz einstellt, wenn das Verhältnis von Reynoldszahl Re zur Quadratwurzel der Laplacezahl La größer ist als 2, um Reflektion zu vermeiden, und kleiner ist als 40, um Destruktion zu vermeiden.The selection of a suitable impact angle depends on the flow velocity of the blow-by-gas flow 53 and physical properties of the oil. A large number of experiments have shown that a particularly efficient coalescence occurs when the ratio of Reynolds number Re to the square root of the Laplace number La is greater than 2, in order to avoid reflection, and is smaller than 40 to avoid destruction.

In den Beispielen der 2 und 3 sind die Strömungsleiteinrichtung 52, die Prallwand 51 und somit auch der Ölfilm 55 im Gehäuse 50 des Wandfilmtropfenkoaleszers 48 angeordnet. Bei einer anderen, hier nicht gezeigten, Ausführungsform können die Strömungsleiteinrichtung 52 und die Prallwand 51 auch unmittelbar in der Rückführleitung 37 ausgebildet sein. Ebenso ist denkbar, die Strömungsleiteinrichtung 52 und die Prallwand 51 außerhalb der Rückführleitung 37 am bzw. im Motorgehäuse 2 anzuordnen.In the examples of 2 and 3 are the flow guide 52 , the baffle 51 and thus also the oil film 55 in the case 50 of the wall film drop coalescer 48 arranged. In another, not shown, embodiment, the flow guide 52 and the baffle 51 also directly in the return line 37 be educated. It is also conceivable, the flow guide 52 and the baffle 51 outside the return line 37 on or in the motor housing 2 to arrange.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist in der Prallwand 51 ein Becken 57 ausgebildet, das im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung 47 mit Öl befüllt ist, um den Ölfilm 55 zu bilden. Zweckmäßig besitzt das Becken 57 einen Überlauf 58, von dem das Öl ab einem vorbestimmten Füllstand aus dem Becken 57 abfließt. Im Beispiel der 2 ist im Gehäuse 50 ein Bypasskanal 59 ausgebildet, der das von der Rückführleitung 37 ebenfalls rückgeführte Schmieröl 60 um den Bereich der Prallwand 51 mit Ölfilm 55 und dem Bereich der Strömungsleiteinrichtung 52 herumführt. Das am Überlauf 58 aus dem Becken 57 abfließende Öl wird hier dem Schmieröl 60 zugeführt, das vom Bypasskanal 59 kommt. Das aus dem Turbolader-Blow-by-Gas 46 abgeschiedene Öl wird somit gemeinsam mit dem Schmieröl 60 letztlich dem Reservoir 28 bzw. dem Ölsumpf 29 zugeführt. Die Umströmung des Bereichs von Strömungsleiteinrichtung 52 und Prallwand 51 mit Ölfilm 55 durch das Schmieröl 60 im Bypass-Kanal 59 ist in 2 durch einen Pfeil 61 angedeutet.At the in 2 embodiment shown is in the baffle wall 51 a basin 57 formed during operation of the turbocharger venting device 47 filled with oil to the oil film 55 to build. Appropriately possesses the basin 57 an overflow 58 from which the oil is released from the pool at a predetermined level 57 flows. In the example of 2 is in the case 50 a bypass channel 59 formed, that of the return line 37 also recirculated lubricating oil 60 around the area of the baffle wall 51 with oil film 55 and the area of the flow guide 52 round lead. That at the overflow 58 from the basin 57 Outflowing oil is here the lubricating oil 60 supplied by the bypass channel 59 comes. That from the turbocharger blow-by-gas 46 separated oil is thus shared with the lubricating oil 60 ultimately the reservoir 28 or the oil sump 29 fed. The flow around the area of flow guide 52 and baffle wall 51 with oil film 55 through the lubricating oil 60 in the bypass channel 59 is in 2 through an arrow 61 indicated.

Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist der Ölfilm 55 als Rieselfilm 62 ausgestaltet, der entlang der Prallwand 51 abfließt. Die Strömung des Rieselfilms 62 ist dabei in 3 durch einen Pfeil 63 angedeutet. Zweckmäßig wird der Rieselfilm 62 mit Hilfe des ohnehin von der Rückführleitung 37 rückgeführten Schmieröls 60 gebildet, wodurch der Wandfilmtropfenkoaleszer 48 einen besonders einfachen Aufbau erhält.At the in 3 the embodiment shown is the oil film 55 as a tricky film 62 designed along the baffle wall 51 flows. The flow of the falling film 62 is in 3 through an arrow 63 indicated. The Rieselfilm is useful 62 with the help of the return line anyway 37 recycled lubricating oil 60 formed, whereby the wall film drops koaleszer 48 gets a particularly simple structure.

Claims (16)

Turboladerentlüftungseinrichtung zum Zuführen von Blow-by-Gas (46) eines Abgasturboladers (19) einer Brennkraftmaschine (1) zu einem Motorgehäuse (2) der Brennkraftmaschine (1), wobei das Blow-by-Gas (46) Öl in Tropfenform enthält, - mit einer Rückführleitung (37) zum Führen des Blow-by-Gases (46) vom Abgasturbolader (19) zum Motorgehäuse (2), - mit einem Wandfilmtropfenkoaleszer (48) zum Koalieren von Öltropfen (54) in einem Ölfilm (55).Turbocharger ventilation device for supplying blow-by gas (46) of an exhaust gas turbocharger (19) of an internal combustion engine (1) to a motor housing (2) of the internal combustion engine (1), wherein the blow-by gas (46) contains oil in droplet form, - With a return line (37) for guiding the blow-by gas (46) from the exhaust gas turbocharger (19) to the motor housing (2), - with a Wandfilmtropfenkoaleszer (48) for coalescing oil drops (54) in an oil film (55). Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der Wandfilmtropfenkoaleszer (48) eine Prallwand (51) und eine Strömungsleiteinrichtung (52) aufweist, - dass die Strömungsleiteinrichtung (52) im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung (47) eine Blow-by-Gas-Strömung (53) gegen die Prallwand (51) leitet, - dass der Ölfilm (55) im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung (47) an der Prallwand (51) ausgebildet ist, so dass die Blow-by-Gas-Strömung (53) auf den Ölfilm (55) trifft.Setup after Claim 1 in that - the wall-film droplet coalescer (48) has a baffle wall (51) and a flow-guiding device (52), - the flow-directing device (52) controls a blow-by-gas flow (53) during operation of the turbocharger venting device (47) the baffle (51) conducts, - that the oil film (55) at the baffle (51) during operation of the turbocharger venting device (47) is formed so that the blow-by-gas flow (53) meets the oil film (55). Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (52) die Blow-by-Gas-Strömung (53) unter einem von 90° verschiedenen Aufprallwinkel (56) gegen die Prallwand (51) und/oder gegen den Ölfilm (55) leitet.Setup after Claim 2 , characterized in that the flow guiding device (52) directs the blow-by-gas flow (53) against the baffle wall (51) and / or against the oil film (55) at a different impact angle (56) than 90 °. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (52) die Blow-by-Gas-Strömung (53) so gegen den Ölfilm (55) leitet, dass folgende Bedingung eingehalten ist: R e L a > 2
Figure DE102017207866A1_0007
wobei (Re) die Reynoldszahl und (La) die Laplacezahl ist.
Setup after Claim 2 or 3 , characterized in that the flow guide (52) directs the blow-by-gas flow (53) against the oil film (55) that the following condition is met: R e L a > 2
Figure DE102017207866A1_0007
where (Re) is the Reynolds number and (La) is the Laplace number.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (52) die Blow-by-Gas-Strömung (53) so gegen den Ölfilm (55) leitet, dass folgende Bedingung eingehalten ist: R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0008
wobei (Re) die Reynoldszahl und (La) die Laplacezahl ist.
Furnishing according to one of the Claims 2 to 4 , characterized in that the flow guide (52) directs the blow-by-gas flow (53) against the oil film (55) that the following condition is met: R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0008
where (Re) is the Reynolds number and (La) is the Laplace number.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (52) die Blow-by-Gas-Strömung (53) so gegen den Ölfilm (55) leitet, dass folgende Bedingung eingehalten ist: 2 < R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0009
wobei (Re) die Reynoldszahl und (La) die Laplacezahl ist.
Furnishing according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the flow guide (52) directs the blow-by-gas flow (53) against the oil film (55) that the following condition is met: 2 < R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0009
where (Re) is the Reynolds number and (La) is the Laplace number.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, - dass für die Reynoldszahl (Re) gilt: R e = ρ F × D T × c T μ F
Figure DE102017207866A1_0010
und/oder - dass für die Laplacezahl (La) gilt: L a = ρ F × D T × σ F μ F 2
Figure DE102017207866A1_0011
wobei jeweils gilt: ρF = Dichte des Öls im Ölfilm, DT = Durchmesser des aufprallenden Öltropfens, cT = Aufprallgeschwindingkeit des Öltropfens, σF = Oberflächenspannung des Ölfilms, µF = Viskosität des Ölfilms.
Furnishing according to one of the Claims 4 to 6 , characterized in that - for the Reynolds number (Re): R e = ρ F × D T × c T μ F
Figure DE102017207866A1_0010
and / or - that for the Laplace number (La): L a = ρ F × D T × σ F μ F 2
Figure DE102017207866A1_0011
where in each case: ρ F = density of the oil in the oil film, D T = diameter of the impinging oil drop, c T = impact velocity of the oil drop, σ F = surface tension of the oil film, μ F = viscosity of the oil film.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, - dass die Strömungsleiteinrichtung (52) und die Prallwand (51) in der Rückführleitung (37) angeordnet sind, oder - dass die Strömungsleiteinrichtung (52) und die Prallwand (51) im Motorgehäuse (2) angeordnet sind, oder - dass die Strömungsleiteinrichtung (52) und die Prallwand (51) in einem Gehäuse (50) des Wandfilmtropfenkoaleszers (48) angeordnet sind, das an die Rückführleitung (37) angeschlossen ist.Furnishing according to one of the Claims 2 to 7 in that - the flow guide device (52) and the baffle wall (51) are arranged in the return line (37), or - the flow guide device (52) and the baffle wall (51) are arranged in the motor housing (2), or in that the flow guiding device (52) and the baffle wall (51) are arranged in a housing (50) of the wall film drop coalescer (48) which is connected to the return line (37). Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Prallwand (51) ein Becken (57) ausgebildet ist, das im Betrieb der Turboladerentlüftungseinrichtung (47) mit Öl befüllt ist, das den Ölfilm (55) bildet.Furnishing according to one of the Claims 2 to 8th , characterized in that in the baffle (51) a basin (57) is formed, which is filled in the operation of the turbocharger venting means (47) with oil, which forms the oil film (55). Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (57) einen Überlauf (58) aufweist, von dem das Öl ab einem vorbestimmten Füllstand aus dem Becken (57) abfließt.Setup after Claim 9 , characterized in that the basin (57) has an overflow (58), from which the oil flows from a predetermined level from the basin (57). Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, - dass das Öl vom Überlauf (58) abtropft, so dass die Tropfen von der Blow-by-Gas-Strömung (53) mitgenommen werden, oder - dass das Öl vom Überlauf (58) in ein Reservoir (28) fließt. Setup after Claim 10 characterized in that - the oil drips from the overflow (58) so that the drops are taken along by the blow-by-gas flow (53), or - that the oil from the overflow (58) into a reservoir (28) flows. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Ölfilm (55) als Rieselfilm (62) ausgestaltet ist, der entlang der Prallwand (51) abfließt.Furnishing according to one of the Claims 2 to 8th , characterized in that oil film (55) is designed as a trickle film (62) which flows along the baffle wall (51). Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, - dass das Öl von der Prallwand (51) abtropft, so dass die Tropfen von der Blow-by-Gas-Strömung (53) mitgenommen werden, oder - dass das Öl von der Prallwand (51) in ein Reservoir (28) fließt.Setup after Claim 12 in that - the oil drips off the baffle wall (51), so that the drops are taken along by the blowby gas flow (53), or - that the oil from the baffle wall (51) into a reservoir (51) 28) flows. Aufgeladene Brennkraftmaschine, - mit einem Turbolader (19), - mit einem Motorgehäuse (2), - mit einer Turboladerentlüftungseinrichtung (47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Rückführleitung (37) den Turbolader (19) mit dem Motorgehäuse (2) verbindet.Charged internal combustion engine, - with a turbocharger (19), - with a motor housing (2), - with a turbocharger venting device (47) according to one of the preceding claims, - wherein the return line (37) connects the turbocharger (19) with the motor housing (2). Verfahren zum Entfernen von Öltropfen aus einem Gasstrom, vorzugsweise aus Blow-by-Gas, insbesondere eines Abgasturboladers (19) oder einer Brennkraftmaschine, bei dem der Gasstrom (53) gegen einen Ölfilm (55) geleitet wird, so dass die Öltropfen (54) auf den Ölfilm (55) auftreffen und im Ölfilm (55) koalieren.Method for removing oil drops from a gas stream, preferably from blow-by gas, in particular an exhaust-gas turbocharger (19) or an internal combustion engine, in which the gas stream (53) is directed against an oil film (55), so that the oil drops (54) impinge on the oil film (55) and coalesce in the oil film (55). Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom (53) so gegen den Ölfilm geleitet wird, dass für die Reynoldszahl (Re) und die Laplacezahl (La) gilt: R e L a > 2  und / oder  R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0012
Method according to Claim 15 , characterized in that the gas stream (53) is directed against the oil film so that for the Reynolds number (Re) and the Laplace number (La): R e L a > 2 and / or R e L a < 40
Figure DE102017207866A1_0012
DE102017207866.9A 2017-05-10 2017-05-10 Turbocharger ventilation device Withdrawn DE102017207866A1 (en)

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