DE10220152A1

DE10220152A1 - Kurbelwannen-Ölablassrohr

Info

Publication number: DE10220152A1
Application number: DE10220152A
Authority: DE
Inventors: Noel R Lepp; Maurice E Moushon
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2002-05-06
Publication date: 2003-02-13
Also published as: US6520164B1; US20030019484A1; JP2003097243A

Abstract

Es wird ein Öl-Ablaufrohr für einen Verbrennungsmotor geschaffen, das Öl-Austritt aus einem Öl-Separator bzw. Öl-Abscheider bei Auftreten von vorbeiströmenden Gasen verhindert. Das Öl-Ablaufrohr umfasst ein erstes nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit dem Öl-Separator, ein zweites nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit der Ölwanne sowie ein Rohrteil aufweist, das das erste nicht-horizontale Rohrteil mit dem zweiten nicht-horizontalen Rohrteil in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für Verbrennungsmotoren, insbesondere auf Ölablaufrohre zur Rückführung kondensierten Maschinenöls aus einem Öl-Separator bzw. Öl-Abscheider eines Kurbelgehäuse-Entlüftungssystems in eine Ölwanne.

Hintergrund des Standes der Technik

Ölbelüftungs- bzw. Ölentlüftungselemente oder Öl-Abscheider wurden in Verbrennungsmotoren verwendet, um Öldampf, der durch das Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem zirkuliert, zu kondensieren und wiederzugewinnen. Während es wünschenswert ist, dass das Öl zur Motorölwanne zurückgeführt wird, kann eine Rückführung des Öls auch durch Schäumen bewirkt werden infolge der Interaktion mit "vorbei strömenden" ("blowby") Gasen und der Exposition bzw. des Aussetzens gegenüber unerwünschten, in vorbeiströmenden Gasen mitgeführten Verunreinigungen.
In der US-PS 5,852,992, erteilt für Boggs et al., am 29. Dezember 1998, ist ein Verbrennungsmotor beschrieben, der ein Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem aufweist, das eine separate Ölrückführung sowie Kurbelgehäuse-Entlüftungsdurchlässe umfasst. Um zu verhindern, dass vorbei strömende Gase am abfließenden Öl vorbeiströmen, sind die Öl-Durchlässe so ausgebildet, dass sie vom Zylinderkopf bis zu einer Position unterhalb des oberen Niveaus des Öls (des Ölstandes) im Kurbelgehäuse des Motors verlaufen.
Eine derartige Anordnung kann bei einigen Motoranwendungen nicht ausführbar bzw. machbar sein. Beispielsweise liegt bei einigen Motoren das obere Öl- Niveau im Motor unterhalb des Motorblocks (das heißt, wo das obere Level des nominellen Ölstandes über der Oberkante der Ölwanne liegt). Einige Motorblöcke weisen Kurbelgehäuse-Entlüftungsdurchlässe auf, die nur nach unten verlaufen bis zu einer Position über dem oberen Ölstand im Motor-Kurbelgehäuse.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eines oder mehrere Probleme oder Nachteile zu überwinden, die mit dem Stand der Technik verbunden sind.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt vorliegender Erfindung wird ein Ölablaufrohr für einen Verbrennungsmotor geschaffen. Das Ölablaufrohr umfasst ein erstes nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit einem Ölabscheider bzw. Öl-Separator, ein zweites nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit einem Ölsumpf bzw. einer Ölwanne sowie ein drittes Rohrteil, das das erste nicht-horizontale Rohrteil mit dem zweiten nicht-horizontalen Rohrteil in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.
Gemäß einem anderen Aspekt vorliegender Erfindung wird ein positives bzw. effektives Kurbelgehäuse-Belüftungssystem für einen Verbrennungsmotor geschaffen, das einen Motorblock und einen Öl-Separator bzw. Öl-Abscheider aufweist. Das positive Kurbelgehäuse-Belüftungssystem umfasst einen Öl-Ablaufdurchlass im Motorblock, wobei zwischen dem Ablaufdurchlass und dem Öl- Separator und dem Öl-Ablaufrohr eine Strömungsmittelverbindung besteht. Das Öl-Ablaufrohr umfasst ein erstes nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit dem Ölabscheider, ein zweites nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit einem Ölsumpf bzw. einer Ölwanne sowie ein drittes Rohrteil, das das erste nicht-horizontale Rohrteil mit dem zweiten nicht-horizontalen Rohrteil in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt vorliegender Erfindung umfasst ein Verbrennungsmotor eine Ölwanne bzw. einen Ölsumpf, einen Öl-Separator, einen mit dem Öl-Separator in Strömungsmittelverbindung stehenden Öl-Ablaufdurchlass und ein Öl-Ablaufrohr. Das Öl-Ablaufrohr umfasst ein erstes nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit dem Öl-Separator, ein zweites nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit dem Ölsumpf bzw. der Ölwanne sowie ein drittes Rohrteil, das das erste nicht-horizontale Rohrteil mit dem zweiten nicht-horizontalen Rohrteil in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.
Andere Aspekte und Merkmale vorliegender Erfindung erhält man aus einem Studium der Zeichnung, der Beschreibung und der beigefügten Ansprüche.
Kurze Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische bzw. graphische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors mit einem Öl-Ablaufrohr gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Motor längs einer Schnittlinie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines alternativen Öl-Ablaufrohrs gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines zweiten alternativen Öl-Ablaufrohrs gemäß der Erfindung und
Fig. 5 eine Schnittansicht eines dritten alternativen Öl-Ablaufrohrs gemäß der Erfindung;

Die beste Art der Ausführung der Erfindung

Unter Hinweis zunächst auf Fig. 1, umfasst ein allgemein mit der Bezugsziffer 10 versehener Verbrennungsmotor einen Motorblock 12, einen mit (nicht gezeigten) Schrauben am Motorblock 12 angebrachten Zylinderkopfteil 14 sowie eine ebenfalls mit (nicht gezeigten) Schrauben am Motorblock 12 angebrachte Ölwanne (Sumpf) 16. Der Motor umfasst auch eine Luftreinigungsanordnung 18, die über einen Einlass-Durchlass 20 mit dem Zylinderkopf 14 in Strömungsmittelverbindung steht.
Um zu verhindern, dass sich im Motorblock 12 übermäßiger Druck aufbaut, beispielsweise infolge von (nicht gezeigten) "vorbei strömenden" ("blowby") Gasen, ist eine Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung 22 vorgesehen. Die Kurbelgehäuse- Entlüftungsleitung 22 bildet eine Strömungsmittelverbindung zwischen einem inneren Motorblock-Entlüftungsdurchlass 24 (Fig. 2) und einer Öl-Separator- Anordnung 26. Der Durchlass 24 steht mit dem Inneren des Motorblocks 12 in Strömungsmittelverbindung. Die Öl-Separator-Anordnung 26 steht über eine Rückführleitung von vorbei strömendem Gas 28 mit dem Einlass-Durchlass 20 in Strömungsmittelverbindung. Die Öl-Separator-Anordnung 26 kann ein (nicht gezeigtes) Beatmungs- bzw. Belüfter-Element oder alternativ eine sorgfältiger ausgearbeitete Vorrichtung, und zwar beispielsweise einen (nicht gezeigten) zentrifugalen Öl-Separator, aufweisen.
Gemäß Fig. 2 werden in den vorbei strömenden Gasen mitgenommene (nicht gezeigte) Öldämpfe in der Öl-Separator-Anordnung 26 zu flüssiger Form kondensiert und über eine Ablaufleitung 30, die zu einem inneren Öl-Ablaufdurchlass 32 im Motorblock 12 führt, zur Ölwanne (Sumpf) 16 zurückgeführt. Um zu verhindern, dass vorbei strömende Gase in den Öl-Ablaufdurchlass 32 eintreten, ist mit einem kleinen Abstand vom unteren Ende des Öl-Ablaufdurchlasses 32 entfernt an diesem ein j-artig geformtes Ablaufrohr 34 ausgebildet. Das Ablaufrohr 34 umfasst ein erstes nicht-horizontales Rohrteil 36 in direkter Strömungsmittelverbindung mit der Öl-Separator-Anordnung 26, ein zweites nicht- horizontales Rohrteil 38 in direkter Strömungsmittelverbindung mit der Ölwanne (Sumpf) 16 und ein im wesentlichen horizontal verlaufendes Rohrteil 40, das das erste nicht-horizontale Rohrteil 36 und das zweite nicht-horizontale Rohrteil 38 in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.

Industrielle Anwendbarkeit

Wenn Öl in der Öl-Separator-Anordnung 26 zu flüssiger Form kondensiert und durch die Durchlässe 30 und 32 in die Ölwanne (Sumpf) 16 abläuft, wird eine kleine Ölmenge im unteren Teil des j-artig geformten Ablaufrohrs 34 festgehalten bzw. gefangen, wodurch das Rohrteil 36 gegenüber dem Rohrteil 38 abgedichtet wird. In dieser Hinsicht weist das Rohrteil 38 eine ausreichende Höhe auf, um eine Ansammlung von Öl bis zu einem Level über dem tiefsten Punkt oder Teil einer inneren Wand des Rohrteils 40 zuzulassen. Diese kleine Öl- Menge verhindert es, dass vorbei strömende Gase über die Durchlässe 30 und 32 zur Ölwanne 16 zurückströmen. Folglich werden Qualitätsverluste und Verunreinigungen des Öls infolge wiederholter Exposition gegenüber vorbei strömenden Gasen dramatisch reduziert.
Fig. 3 zeigt ein alternatives Ölablaufrohr 134, das eine im wesentlichen S-förmige Geometrie aufweist.
Fig. 4 zeigt ein zweites alternatives j-förmiges Ölablaufrohr 234, das ein lang gestrecktes horizontales Rohrteil 236 aufweist.
Fig. 5 zeigt ein drittes alternatives Ölablaufrohr 334, das eine im wesentlichen hakenförmige Geometrie und ein geneigtes Rohrteil 336 aufweist.
Zahlreiche Modifikationen und alternative Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich für den im Stand der Technik bewanderten Fachmann aus vorstehender Beschreibung. Beispielsweise kann für das Öl-Ablaufrohr jede geeignete Form angewandt werden, und zwar beispielsweise eine u-förmige oder v- förmige Form, anstelle der j-förmigen, hakenförmigen oder S-förmigen Form, wie hier gezeigt und beschrieben. Zusätzlich könnte das Öl-Ablaufrohr mit einem Öl-Ablaufdurchlass im Motorblock einstückig ausgebildet sein, anstatt es als separates Stück auszubilden. Folglich ist diese Beschreibung nur als illustrativ auszulegen und dient nur dem Zweck, den im Stand der Technik bewanderten Fachmann die beste Art der Ausführung der Erfindung zu lehren. Die Einzelheiten der Anordnung können beträchtlich variiert werden, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. Außerdem wird der exklusive Gebrauch aller Modifikationen, die sich aus dem Rahmen der beigefügten Ansprüche ergeben, vorbehalten.

Claims

1. Öl-Ablaufrohr für einen Verbrennungsmotor mit einem Motorblock, einer Öl- Wanne, einem Öl-Separator bzw. einem Ölabscheider und einem Öl-Ablaufdurchlass im Motorblock, wobei der Öl-Ablaufdurchlass in Strömungsmittelverbindung steht mit der Öl-Separator, wobei folgendes vorgesehen ist:
ein erstes nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit dem Öl-Separator;
ein zweites nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit der Ölwanne; sowie
ein drittes Rohrteil, das das erste nicht-horizontale Rohrteil mit dem zweiten nicht-horizontalen Rohrteil in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.

2. Öl-Ablaufrohr nach Anspruch 1, wobei das erste nicht-horizontales Rohrteil einen Teil des Öl-Ablaufdurchlasses im Motorblock aufweist.

3. Öl-Ablaufrohr nach Anspruch 1, wobei das Öl-Ablaufrohr geeignet ist, in den Öl-Ablaufdurchlass des Motorblocks eingefügt zu werden.

4. Öl-Ablaufrohr nach Anspruch 1, wobei das Öl-Ablaufrohr eine im wesentlichen j-förmige Geometrie aufweist.

5. Öl-Ablaufrohr nach Anspruch 1, wobei das Öl-Ablaufrohr eine im wesentlichen S-förmige Geometrie aufweist.

6. Positives bzw. effektives Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Motorblock, einer Öl-Wanne und einem Öl-Separator, wobei das positive Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem folgende Merkmale aufweist:
einen Öl-Ablaufdurchlass im Motorblock, der in Strömungsmittelverbindung mit dem Öl-Separator steht;
ein Öl-Ablaufrohr, das ein erstes nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit dem Öl-Separator, ein zweites nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit der Öl-Wanne sowie ein drittes Rohrteil aufweist, das das erste nicht-horizontale Rohrteil mit dem zweiten nicht-horizontalen Rohrteil in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das erste nicht-horizontale Rohrteil einen Teil des Öl-Ablaufdurchlasses im Motorblock aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Öl-Ablaufrohr geeignet ist, in den Öl-Ablaufdurchlass des Motorblocks eingefügt zu werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Öl-Ablaufrohr eine im wesentlichen j-förmige Geometrie aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Öl-Ablaufrohr eine im wesentlichen S-förmige Geometrie aufweist.

11. Verbrennungsmotor mit
einer Öl-Wanne;
einem Öl-Separator;
einem Öl-Ablaufdurchlass in Strömungsmittelverbindung mit dem Öl-Separator;
einem Öl-Ablaufrohr, das ein erstes nicht-horizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit dem Öl-Separator, ein zweites nichthorizontales Rohrteil in direkter Strömungsmittelverbindung mit der Ölwanne sowie ein drittes Rohrteil aufweist, das das erste nicht-horizontale Rohrteil mit dem zweiten nicht-horizontalen Rohrteil in Strömungsmittelverbindung miteinander verbindet.

12. Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, wobei das erste nicht-horizontale Rohrteil einen Teil des Öl-Ablaufdurchlasses aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Öl-Ablaufrohr geeignet ist, in den Öl-Ablaufdurchlass eingefügt zu werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 111, wobei das Öl-Ablaufrohr eine im wesentlichen j-förmige Geometrie aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Öl-Ablaufrohr eine im wesentlichen S-förmige Geometrie aufweist.