DE10247041A1 - Leckagegas-Ölabscheidevorrichtung - Google Patents

Abstract

Leckagegas-Ölabscheidevorrichtung, die derart eingerichtet ist, dass an einer Zylinderkopfhaube ein Trichter zum Antreiben von in Leckagegas enthaltenem Öl ausgebildet ist, um es entlang des Innenumfangs des Trichters mit Hilfe einer Zentrifugalkraft einer Ölleitung zuzuführen, wodurch ölfreies Leckagegas in Richtung eines rückführenden Kurbelwannen-Entlüftungsventils (PVC-Ventil) strömt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Leckagegas-Ölabscheidevorrichtung und insbesondere eine derart eingerichtete Leckagegas- Ölabscheidevorrichtung, dass an einer Zylinderkopfhaube ein Trichter zum Antreiben von in Leckagegas enthaltenem Öl ausgebildet ist um es entlang des Innenumfangs des Trichters mit Hilfe einer Zentrifugalkraft einer Ölleitung zuzuführen, wodurch lediglich ölfreies Leckagegas in Richtung eines rückführenden Kurbelwannen-Entlüftungsventils (PCV-Ventil) strömt.
• Üblicherweise leckt während des Motorbetriebs von einer Verbrennungskammer eine bestimmte Menge von Abgas oder Kraftstoff-Luft-Gemisch in ein Kurbelgehäuse. Folglich wird Motoröl durch Verdünnung oder Degenerierung, hervorgerufen durch Hitze, Feuchtigkeit im Verbrennungsgas, Brennstoff und dergleichen, beeinträchtigt, wodurch Schlammablagerungen im Kurbelgehäuse zurückbleiben.
• Um dieses Phänomen zu verhindern wird ein Entlüftungsmittel, nämlich ein Entlüfter, im Kurbelgehäuse installiert um das Gas in die Atmosphäre abzulassen. Im Gas befindet sich eine derart große Kohlenwasserstoffmenge (HC), dass ein Leckagegas-PCV- Mittel montiert ist um das Gas zwangsläufig dem Saugsystem und wieder der Verbrennungskammer zur dortigen Verbrennung zuzuführen, da das Gas als Luftschadstoff betrachtet wird.
• Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die die Unterseite einer herkömmlichen Zylinderkopfhaube zeigt, wobei an einer inneren Bodenfläche der Zylinderkopfhaube 10 eine Mehrzahl von Rippen 11 in einer komplexen, labyrinthartigen Weise ausgebildet sind.
• Wie in der Zeichnung gezeigt ist heißt das, dass, wenn dichtes und dickes Leckagegas das durch die Mehrzahl der Rippen 11 ausgebildete Labyrinth passiert, relativ schweres Öl abgeschieden wird und lediglich ölfreies Leckagegas in Richtung der PCV-Ventilseite strömt. Das vom Leckagegas abgeschiedene Öl strömt in einer Ölleitung in Richtung einer Ölpfanne, während ölfreies Leckagegas, das das PCV-Ventil passiert hat, in Richtung der Verbrennungskammer zum Wiederverbrennen zugeführt wird.
• Jedoch ist die vorhergehend genannte Vorrichtung problematisch, was an einer Mehrzahl von an einer inneren Bodenseite der Zylinderkopfhaube ausgebildeten Labyrinthen liegt, obwohl eine relativ große Menge von Ölnebel durch Schwere abgeschieden werden kann, wobei Ölnebel mit winzigen Partikeln, der mit Leckagegas vermischt ist, zum Verbrennen der Verbrennungskammer wieder zugeführt wird, was hinsichtlich des Ölverbrauchs und der Emission zu nachteiligen Effekten führt.
• Es ist ein Ziel der Erfindung von Leckagegas, das mit Ölnebel vermischt ist, neben großen Ölpartikeln auch winzige Ölpartikel abzuscheiden.
• Die Erfindung schafft eine Leckagegas-Ölabscheidevorrichtung, die derart eingerichtet ist, dass an einer Zylinderkopfhaube ein Trichter zum Antreiben von in Leckagegas enthaltenem Öl ausgebildet ist um es entlang des Innenumfangs des Trichters mit Hilfe einer Zentrifugalkraft einer Ölleitung zuzuführen, wodurch ölfreies Leckagegas in Richtung eines rückführenden Kurbelwannen-Entlüftungsventils (PCV-Ventil) strömt.
• Erfindungsgemäß ist eine Kammer vorbestimmter Größe an beiden Bodenflächen einer Zylinderkopfhaube ausgebildet, so dass Leckagegas, das von einem Kurbelgehäuse aufsteigt, gesammelt werden kann. Ein Ölabscheider ist an einer Seite der Bodenfläche als ein nach unten sich verjüngender Trichter mit hohlem Innenraum, einer Oberseite, die mit einem PCV-Ventil verbunden ist, und einer Unterseite, die mit einer Ölleitung verbunden ist, ausgebildet. Eine Verbindungspassage, die die Kammer und den Ölabscheider verbindet, ist mit einer weit kleineren Querschnittsfläche als die der Kammer ausgebildet, damit das in die Kammer eingeströmte Leckagegas in den Ölabscheider mit starker Strömungsbewegung strömt, d. h. insbesondere eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erhält.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihren Zielen wird die Erfindung im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bodenfläche einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfhaube,
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Unterhaube der erfindungsgemäßen Zylinderkopfhaube,
• Fig. 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leckagegas-Ölabscheiders und
• Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Bodenseite einer dem Stand der Technik gemäßen Zylinderkopfhaube.
• An einer Zylinderkopfhaube 20 ist ein Durchgangsloch 21 zum Aufnehmen von Zündkerzen, die gemäß dem Stand der Technik an einem Zylinderkopf 40 montiert sind, ausgebildet, und an einer Seite der Zylinderkopfhaube 20 ist ein Montageraum 22 zum Abdecken eines Motorsteuerungsteils ausgebildet, an dem Steuerriemen oder Steuerketten montiert sind. Am Umfang der Zylinderkopfhaube 20 ist einen Bolzenloch 23 zum Montieren eines Bolzens an dem Zylinderkopf 40 ausgebildet.
• An der inneren Bodenseite der Zylinderkopfhaube 20 ist eine Kammer 25 ausgebildet, die sich an beiden Seiten längsgerichtet erstreckt um Leckagegas zu sammeln, das vom Kurbelgehäuse aufsteigt. Im Montageraum 22 ist ein nach unten sich verjüngender, trichterförmiger Ölabscheider 31 ausgebildet, und die Zylinderkopfhaube 20 weist an der Stelle, an der sich der Ölabscheider 31 befindet, ein Locht auf um mit dem PCV-Ventil 42 verbunden zu sein, wobei der Ölabscheider 31 mit einer darunter liegenden Ölleitung 41 verbunden ist, die am Zylinderkopf 40 ausgebildet ist.
• Bevorzugt ist der Ölabscheider 31 an einer separat ausgebildeten Unterhaube 30 vorstehend ausgebildet ist. Alternativ ist die Unterhaube 30 bevorzugt aus einem synthetischen Harz ausgebildet um an der Zylinderkopfhaube 20 installiert zu sein.
• Eine Verbindungspassage 32 ist an der Unterhaube 30 ausgebildet um den Ölabscheider 31 und die Kammer 25 zu verbinden, wobei die Verbindungspassage 32 mit einer viel kleineren Querschnittsfläche als die der Kammer 25 ausgebildet ist um dadurch das Leckagegas unter hoher Strömungsgeschwindigkeit in den Ölabscheider 31 zu treiben. Die Verbindungspassage 32 ist am Ölabscheider 31 so angeordnet, dass das Leckagegas tangential in den Ölabscheider einströmt.
• Im Folgenden wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Leckagegas- Ölabscheidevorrichtung beschrieben.
• Ist ein Motor in Betrieb, wird durch einen Spalt zwischen einer Zylinderwand und einem Kolbenring Abgas oder unverbranntes Gas, das jeweils in der Verbrennungskammer erzeugt wird, dem Kurbelgehäuse zugeführt.
• Das dem Kurbelgehäuse zugeführte Leckagegas steigt in Richtung der Zylinderkopfhaube auf und wird in der Kammer 25, die an die Zylinderkopfhaube 20 montiert ist, gesammelt.
• Das Leckagegas, das in der Kammer 25 gesammelt wird, strömt durch die Verbindungspassage 32 in den trichterförmigen Ölabscheider 31. In der Verbindungspassage 32 herrscht eine starke Leckagegasströmung auf Grund der hohen Strömungsgeschwindigkeit beim Durchströmen der engen Verbindungspassage 32 von der breiteren Kammer 25 kommend. Folglich wird das in den Ölabscheider 31 eingeströmte Leckagegas um den Innenumfang des Ölabscheiders 31 durch die Zentrifugalkraft herumgewirbelt und der schwere Ölnebel schlägt sich entlang des Innenumfangs des Ölabscheiders 31 nieder. Der am Innenumfang des Ölabscheiders 31 niedergeschlagene Ölnebel fließt durch die Ölpassage 41 zur Ölwanne, die am Zylinderkopf 40 montiert ist.
• Das dadurch ölfrei gewordene Leckagegas strömt in Richtung des PCV-Ventils 42, das außen an der Zylinderkopfhaube 20 ausgebildet ist, um der Verbrennungskammer zum Wiederverbrennen wieder zugeführt zu werden.
• Folglich ist es vorteilhaft, dass das Öl beim Herumwirbeln durch die Zentrifugalkraft im trichterförmigen Ölabscheider abgeschieden wird um dadurch sogar Ölnebel abzuscheiden, der relativ kleine Partikel hat, was sich zum Stand der Technik unterscheidet.
• Aus der vorhergehenden Beschreibung der Erfindung ist es ersichtlich, dass die Leckagegas-Ölabscheidevorrichtung dadurch vorteilhaft ist, dass vom Leckagegas, das vom Kurbelgehäuse aufsteigt, schweres Öl während des Umherwirbelns durch die Zentrifugalkraft am Innenumfang des Ölabscheiders abgeschieden wird, wobei sogar das Abscheiden von Ölnebel mit relativ kleinen Partikeln ermöglichen wird, woraus ein geringerer Ölverbrauch und eine geringere Abgasemission resultiert.

Claims (2)

1. Leckagegas-Ölabscheidevorrichtung mit:
einer Kammer (25), die an zwei Bodenflächen einer Zylinderkopfhaube (20) in vorbestimmter Größe ausgebildet ist, so dass Leckagegas, das von einem Kurbelgehäuse aufsteigt, gesammelt werden kann,
einem Ölabscheider (31), der an einer Seite der Bodenfläche als ein nach unten sich verjüngender Trichter mit hohlem Innenraum, einer Oberseite, die mit einem PCV-Ventil (42) verbunden ist, und einer Unterseite, die mit einer Ölleitung (41) verbunden ist, ausgebildet ist, und
einer Verbindungspassage (32), die die Kammer (25) und den Ölabscheider (31) verbindet und die mit einer weit kleineren Querschnittsfläche als die der Kammer (25) ausgebildet ist, damit das in die Kammer eingeströmte Leckagegas in den Ölabscheider (31) mit starker Strömungsbewegung strömt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Ölabscheider (31) an einer Unterhaube (30) ausgebildet ist, die separat von der Zylinderkopfhaube (20) ausgebildet ist, wobei die Unterhaube (30) an die Zylinderkopfhaube (20) montiert ist.