DE19621935C2 - Entlüftungssystem für blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuseinnenraum von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Entlüftungssystem für blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuseinnenraum von BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem für blow-by-Gase
aus dem Kurbelgehäuseinnenraum von Brennkraftmaschinen mit ei
nem Ölabscheider der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Gattung.
Aus der DE 37 01 587 C1 ist ein gattungsgemäßes Entlüftungssy
stem für blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuseinnenraum von Brenn
kraftmaschinen bekannt. Zur Abscheidung von Flüssigkeitsbe
standteilen in dem blow-by-Gas ist ein ein Zyklon aufweisender
Ölabscheider vorgesehen in den der ölbeladene Gasstrom zur Rei
nigung tangential eingeleitet wird. Im Zyklon wird die Ölfracht
zentrifugiert und ausgeschieden. Vor dem Eintritt in den Zyklon
muß das blow-by-Gas einen porösen Körper vertikal durchströmen,
wodurch sich größere und im Zyklon besser zentrifugierbare Öl
tröpfchen bilden. Der poröse Körper ist ein synthetisches Vlies
bzw. ein Metallgestrick mit einer bestimmten zu durchströmenden
Länge. Das Metallgestrick ist ein ringförmig gestaltetes Paket
welches im Zwischenraum konzentrisch ineinandergeschobener
Ölabscheidewände des Ölabscheiders angeordnet sind, wobei die
Ölabscheidewände gasundurchlässig sind, so daß das blow-by-Gas
aufwärts durch das Metallgestrick gezwungen wird und im oberen
Teil durch einen düsenartigen Einlaß tangential und beschleu
nigt in den Zyklon eintritt. Es ergibt sich eine rotierende Öl
nebelströmung um die Zyklonachse, wobei sich Öltröpfchen an der
Ölabscheidewand niederschlagen und durch eine Rückführleitung
im Boden des Zyklons zu einer unter dem Kurbelgehäuse angeord
neten Ölwanne hin ausgeleitet werden. Das verbleibende Gasvolu
men wird aus Kontinuitätsgründen in einen durch Strömungsleite
lemente gebildeten Reingasraum gedrängt und zum Gasauslaß auf
wärts abgeführt.
Ein Nachteil des oben erwähnten Ölabscheiders liegt darin, daß
regelmäßig mit einer Funktionsuntüchtigkeit des Ölabscheiders
infolge einer Verstopfung des porösen Körpers mit seiner gerin
gen Durchströmungslänge bei relativ geringem Durchströmungs
querschnitt gerechnet werden muß.
Aus der DE 43 22 894 A1 ist bei einem Filter eine Strömungsum
lenkung des zu filternden Mediums von etwa 180° bekannt, wobei
kein Bezug zu einem Entlüftungssystem herstellbar ist.
Aus der US-PS 4,602,595 ist ein Entlüftungssystem für ein Kur
belgehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt. Zur Abscheidung
von Flüssigkeitsbestandteilen in dem Gas ist ein ebenes Fil
terelement vorgesehen, das sich vertikal vor einem Reingasraum
erstreckt, so daß das mit Flüssigkeitsbestandteilen (Motoröl)
angereicherte Gas durch dieses Filterelement treten muß. In dem
Filterelement wird ein Teil der Flüssigkeit ausgeschieden; zur
weiteren Reinigung des Gases vor Eintritt in den Reingasraum
kann ein zweites Filterelement vorgesehen werden. Am unteren
Ende der Filterelemente befindet sich eine Vertiefung, in der
sich das abgeschiedene Öl sammelt, das dann über ein Ventil zu
rück in den Kurbelraum gelangt.
In der EP 0 506 571 A1 ist eine Filtereinrichtung an einem Ent
lüftungssystem eines Gehäuses, beispielsweise Getriebegehäuses
oder Motorgehäuses, beschrieben, wobei das Filter ringförmig
gestaltet ist und aus einem porösen Material besteht. Das mit
Ölbestandteilen beladene Gas tritt radial von innen nach außen
durch das Filter, wobei Öl abgeschieden wird und an der Außen
seite des Filters aufgrund der Schwerkraft nach unten läuft. In
entgegengesetzter Richtung, nämlich nach oben, bewegt sich der
Gasstrom und tritt durch Entlüftungsöffnungen in die Atmosphä
re. Das am unteren Rand des Filters abtropfende Öl wird in ei
ner syphonartigen Nut gesammelt und in das Gehäuse zurückge
führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ent
lüftungssystem mit Ölabscheider der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, das bei geringem Strömungswiderstand des Abscheidee
lementes eine wirkungsvolle Agglomeration von Öltröpfchen und
deren sichere Abscheidung sowie Ableitung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Entlüftungssystem mit den Merkma
len des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß das Ent
lüftungsgas in derselben Richtung strömt, in der sich auch die
agglomerierten Öltröpfchen aufgrund der Schwerkraft bewegen,
das heißt Öl und Entlüftungsgas werden parallel geführt. Da
durch wird die Bewegung der Öltröpfchen entlang der Oberfläche
der Filtermatrix begünstigt, so daß das Filterelement rascher
vom Öl befreit wird, was zur Erhöhung des Abscheidegrades und
damit der Reinigungswirkung dient. Durch die extreme Umlenkung
am Ende des durch das Strömungsleitelement gebildeten Strö
mungskanals in einem Winkel von etwa 180° wird verhindert, daß
Ölbestandteile mitgeführt werden; es erfolgt vielmehr ein Aus
schleudern möglicherweise noch in dem Entlüftungsgas vorhande
ner Tröpfchen aufgrund der Massenträgheit des Öls.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgegenstan
des umfaßt der Ölabscheider zwei in Strömungsrichtung des Gases
hintereinander liegende Ölabscheidewände und jeder der Ölab
scheidewände ist ein einen Strömungskanal bildendes Strömungs
leitelement zugeordnet. Auf diese Weise kann die Dicke der je
weiligen Ölabscheidewand äußerst gering gehalten und der Strö
mungswiderstand für das Entlüftungsgas deutlich reduziert wer
den. Aufgrund der jeweils abströmseitig der Ölabscheidewände
angeordneten Strömungsleitelemente wird somit eine labyrinthar
tige Aneinanderreihung von Strömungskanälen gebildet, so daß
die Abscheidewirkung der Ölabscheidewände durch das Labyrinth
des Entlüftungsgases ergänzt wird. Unter Berücksichtigung der
konstruktiven Vorgaben kann die Form der Ölabscheidewand bezie
hungsweise der Ölabscheidewände, die den Ölabscheider bilden,
entsprechend gestaltet sein. Eine zweckmäßige Form wird darin
gesehen, daß die Ölabscheidewände als konzentrische Hülsen aus
gebildet sind. Dabei ist das Strömungsleiteelement zweckmäßi
gerweise becherförmig gestaltet und der Boden des Bechers liegt
auf dem oberen Ende der Hülse auf. Auf diese Weise ist der Raum
innerhalb der Hülse an dem oberen Ende verschlossen, so daß das
Entlüftungsgas ausschließlich radial durch die Filterhülse aus
treten kann. Die Becherwandung des Strömungsleitelementes kann
eine nach unten öffnende Konusform aufweisen, wobei der Konus
winkel kleiner 5°, vorzugsweise ca. 2° Grad beträgt.
Eine andere Form der Ölabscheidewände kann darin bestehen, daß
diese als im wesentlichen ebene Platten ausgebildet sind. Hier
bei ist es zweckmäßig, daß die vom Gasstrom beaufschlagte Flä
che der in Strömungsrichtung vorderen Ölabscheidewand geringer
ist als die Fläche der in Strömungsrichtung hinteren Ölabschei
dewand.
Vorzugsweise ist die Ölabscheidewand beziehungsweise sind die
Ölabscheidewände als aus einem Gewebe bestehende Filtermatrix
aus Draht-, Textil-, Kunststoff- oder Keramikgarn ausgestaltet.
Dabei kann es zweckmäßig sein, daß die Filtermatrix mehrschich
tig ist. Die Dicke einer solchen Filtermatrix liegt vorzugswei
se im Bereich < 5 mm.
Um das Ablaufen der Öltröpfchen in vertikaler Richtung zu un
terstützen, ist es zweckmäßig, daß die Garnfasern in vertikaler
Richtung in sich kreuzender Orientierung verlaufen, wobei der
Orientierungswinkel Ω < 90°, vorzugsweise ca. 30° bis 40° be
trägt. Die Größe der in der Filtermatrix gebildeten Poren ist
mittels der Garndicke, dem Garnabstand, dem Orientierungswinkel
Ω und/oder der Garnrauhigkeit bestimmbar. Auf diese Weise kann
bei der Auslegung des Ölabscheiders den jeweiligen Bedingungen
und Anforderungen Rechnung getragen werden.
Bei zwei im Entgasungsstrom hintereinander angeordneten Ölab
scheidewänden ist es vorteilhaft, daß die Struktur der Filter
matrix der in Strömungsrichtung vorderen Ölabscheidewand größe
re Poren aufweist als die Struktur der Filtermatrix der nachge
ordneten Ölabscheidewand. Damit die Verbindung vom Kurbelge
häuseinnenraum zur Umgebungsluft nicht ständig geöffnet ist,
sondern lediglich bedarfsweise geöffnet wird, sind Ventilmit
tel, die in Abhängigkeit der Druckverhältnisse selbsttätig öff
nen oder schließen, vorgesehen. Ein derartiges Ventil kann bei
spielsweise ein Membranventil sein, das im Gasströmungsweg an
geordnet ist, wobei vorteilhafterweise dieses Ventil sich
stromauf des Ölabscheiders befindet. Letzteres hat den Vorteil,
daß bei einer Erhöhung des Durchströmungswiderstandes der Fil
termatrix in Folge Verstopfung kein Einfluß auf das Druckver
hältnis im Kurbelgehäuse genommen wird.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Entlüftungssystems
für Kurbelgehäuse sind nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform des
Entlüftungssystems,
Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Fig. 1 mit kurbelgehäuse
seitig angeordnetem Entlüftungventil,
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Entlüftungssystems mit Ölabschei
dewänden in Form von ebenen Platten,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Ausschnitt einer Filtermatrix in vergrößerter Dar
stellung.
In Fig. 1 ist ein Entlüftungssystem 1 für einen Kurbelge
häuseinnenraum 2 dargestellt, wobei der Kurbelgehäuseinnenraum
2 von einer oberen Abschlußwand 5 begrenzt wird. Unterhalb des
Kurbelgehäuseinnenraums 2 befindet sich eine Ölwanne 3 mit dem
darin enthaltenen Ölsumpf 4. In der oberen Abflußwand 5 befin
det sich eine Öffnung 18 mit einer diese umgebenden flanschar
tigen Aussparung 18'.
An der oberen Abschlußwand 5 des Kurbelgehäuseinnenraums 2 ist
ein Ölabscheider 6 angeordnet, wobei ein Sockel 7' eines zylin
drischen Gehäuses 7 in der flanschartigen Aussparung 18' der
oberen Abschlußwand 5 aufgenommen ist. In dem Gehäuse 7 des
Ölabscheiders 6 befinden sich zwei konzentrisch zueinander an
geordnet und in Form von Hülsen ausgestaltete Ölabscheidewände
19 und 29, die mit ihrem unteren stirnseitigen Ende auf einem
Sockelelement 16 befestigt sind. Dieses Sockelelement 16 be
sitzt eine zentrische Öffnung 17, die koaxial zu der Öffnung 18
in der Abschlußwand 5 angeordnet ist und auf diese Weise den
Kurbelgehäuseinnenraum 2 mit einem zentrischen Innenraum 39 der
Ölabscheidewand 19 verbindet.
Die Ölabscheidewand 19 besteht aus einer Filtermatrix 21 sowie
einem Stützblech 22, das mit einer Vielzahl von Öffnungen 30
versehen ist. Das Stützblech 22 befindet sich radial innen, so
daß die Filtermatrix 21 das Stützblech 22 umgibt. Die Filterma
trix 21 besteht vorzugsweise aus einem Geflecht aus Draht oder
aus einem Gewebe aus einem Textil-, Kunststoff- oder Keramik
garn. Ein becherförmig gestaltetes Strömungsleitelement 23 ist
über die Ölabscheidewand 19 gestülpt, wobei ein Becherboden 25
auf dem oberen stirnseitigen Ende der Ölabscheidewand 19 liegt
und eine Becherwandung 24 sich im Abstand zu der Mantelfläche
der Filtermatrix 21 bis nahe an das Sockelelement 16 erstreckt.
Zwischen der Ölabscheidewand 19 und der Becherwandung 24 des
Strömungsleitelementes 23 ist ein Strömungskanal 27 gebildet,
der sich bis zu einem unteren Ende 26 des Strömungsleitelemen
tes 23 erstreckt und um dieses Ende 26 herum in einen weiteren
Strömungskanal 20 übergeht, der durch die radial innere Mantel
fläche der zweiten Ölabscheidewand 29 begrenzt ist.
Die zweite Ölabscheidewand 29 entspricht bezüglich ihres Auf
baus im wesentlichen der Ölabscheidewand 19, das heißt es ist
ein Stützblech 32 mit einer Vielzahl von Öffnungen 30 vorgese
hen, das von einer Filtermatrix 31 umgeben ist. Ein becherför
mig gestaltetes Strömungsleitelement 33 ist über die zweite
Ölabscheidewand 29 gestülpt, wobei ein Boden 35 des Strömungs
leitelementes 33 auf der oberen Stirnseite der Ölabscheidewand
29 aufliegt und eine Becherwandung 34 die Mantelfläche der Fil
termatrix 31 mit Abstand umgibt. Zwischen der Mantelfläche der
Filtermatrix 31 und der Becherwandung 34 des Strömungsleitele
mentes 33 ist ein Strömungskanal 37 gebildet, der bis zu einem
unteren Ende 36 des Strömungsleitelementes 33 reicht und dort
in einen Reingasraum 15 übergeht, der zwischen der Becherwan
dung 34 und dem Gehäuse 7 gebildet ist.
Am oberen Ende des Gehäuses 7 ist ein Deckel 8 mittels Schrau
ben 9 befestigt, wobei in dem Deckel 8 ein Austrittsstutzen 10
für das Reingas integriert ist. In dem Deckel 8 ist außerdem
ein Membranventil 11 vorgesehen, das in einer beweglichen Mem
brane 12 ein Ventilschließglied 13 aufweist, das gegen einen am
inneren Ende des Austrittsstutzens 10 angeformten Ventilsitz 14
bewegbar ist. Die Membrane 12 wird einerseits von dem im Rein
gasraum 15 herrschenden Druck und andererseits von dem in einer
Kammer 50 herrschenden Atmosphärendruck beaufschlagt.
In dem Sockelelement 16 sind Ringkanäle 28 und 38 vorgesehen,
die unterhalb der Mantelfläche der Ölabscheidewände 19 bzw. 29
liegen, so daß die an der Mantelfläche der Filtermatrix 21 bzw.
31 herablaufenden Öltröpfchen direkt in den Ringkanälen 28 bzw.
38 aufgefangen werden. Von den Ringkanälen 28 und 38 führt je
eine Bohrung 28', 38' zur anderen Stirnseite des Sockelelemen
tes 16, von wo aus Rückführleitungen 40, 40' bis in den Ölsumpf
4 innerhalb der Ölwanne 3 führen.
Sofern in dem Reingasraum 15 das Druckniveau den Atmosphären
druck nicht übersteigt, ist das Membranventil 11 geschlossen,
das heißt das Ventilschließglied 13 liegt auf dem Ventilsitz 14
und trennt somit den Austrittsstutzen 10 von Reingasraum 15.
Herrscht in dem Kurbelgehäuseinnenraum 2 ein höheres Druckni
veau als im Reingasraum 15, so tritt ein mit einem Ölnebel be
ladener Gasstrom durch die Öffnungen 18 und 17 in den zentri
schen Innenraum 39. Die Vielzahl der Öffnungen 30 in dem Stütz
blech 22 ermöglichen den Durchtritt dieses mit einem Ölnebel
beladenen Gases in die Filtermatrix 21, in der eine Agglomera
tion von Tropfen stattfindet, so daß die Ölbestandteile vom
Gasstrom separiert werden. An der Mantelfläche der Filtermatrix
21 fließen die Öltropfen abwärts und werden in dem als Sammeleinrichtung wirkenden Ringkanal 28
aufgefangen und durch die Bohrung 28' und die Rückführleitung
40 in den Ölsumpf 4 geführt.
Das Entlüftungsgas wird in dem Strömungskanal 27 in der glei
chen Richtung geführt, in der sich auch die agglomerierten Öl
tropfen entlang der Mantelfläche der Filtermatrix 21 bewegen
und am unteren Ende 26 des Strömungsleitelementes 23 erfolgt
eine Umlenkung des Gasstromes um ca. 180°, wodurch aufgrund der
größeren Massenträgheit von noch in dem Entlüftungsgas enthal
tenen Ölbestandteilen diese in Richtung auf das Sockelelement
16 abgeschleudert werden. Das Entlüftungsgas wird in dem Strö
mungskanal 20 nach oben geführt und tritt durch die Öffnungen
30 in dem Stützblech 32 in die Filtermatrix 31 ein, wodurch die
noch in dem Entlüftungsgas vorhandenen Restmengen des Ölnebels
ausgefiltert werden. Die Wirkungsweise ist dabei die gleiche
wie in der Ölabscheidewand 19. Das an der Mantelfläche der Fil
termatrix 21 agglomerierte und ablaufende Öl wird in dem Ring
kanal 38 aufgefangen und durch die Bohrung 38' sowie die Rück
führleitung 40' in den Ölsumpf 4 geführt.
Das auf diese Weise vollständig von den Ölbestandteilen befrei
te Gas tritt nach Umlenkung am unteren Ende 36 des Strömungs
leitelementes 33 in den Reingasraum 15 ein. Bei einem Druckni
veau, das über dem Atmosphärendruck liegt, wird die von dem
Druck im Reingasraum 15 beaufschlagte Membrane 12 angehoben und
mit dieser auch das Ventilschließglied 13, so daß der Durchgang
innerhalb des Ventilsitzes 14 freigegeben und das Reingas durch
den Austrittsstutzen 10 abgeführt wird. Sinkt das Druckniveau
im Reingasraum 15 auf einen entsprechenden Wert ab, so schließt
das Membranventil 11 selbsttätig, so daß ein Ansaugen von Au
ßenluft in umgekehrter Richtung ausgeschlossen ist.
Die Fig. 2 zeigt ein Entlüftungssystem 1, das bezüglich des
Ölabscheiders 6 in wesentlichen Teilen der in Fig. 1 beschrie
benen Ausführung entspricht. Für gleiche Teile stimmen daher
die Bezugszeichen mit denjenigen der Fig. 1 überein, so daß
auch auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird. In
Fig. 2 ist der Deckel 8 des Gehäuses 7 flach gestaltet, wobei
der Austrittsstutzen 10 am äußeren Umfangsrand des Deckels 8
angeformt ist. Das Gehäuse 7 des Ölabscheiders 6 ist an seinem
unteren Ende mit einem Boden 49 versehen, an dem das Sockelele
ment 16 aufgenommen ist. In dem Boden 49 befindet sich eine
zentrische Öffnung 46, die koaxial zu der zentrischen Öffnung
17 in dem Sockelelement 16 verläuft.
An der oberen Abschlußwand 5 des Kurbelgehäuseinnenraums 2 ist
eine Vertiefung 45 angeformt, die den Bereich unterhalb des Bo
dens 29 gegenüber dem Kurbelgehäuseinnenraum 2 abdeckt, wobei
sich in einem durch die Vertiefung 45 gebildeten Hohlraum ein
Membranventil 41 befindet. Dieses Membranventil 41 umfaßt eine
Membran 42 mit einem darin befindlichen Schließglied 43, das
gegen einen die zentrische Öffnung 46 umgebenden Ventilsitz 44
bewegbar ist und auf diese Weise das Ventil schließt. Die dem
Boden 49 zugewandte Seite der Membran ist über radiale Kanäle
47, 47' mit dem Kurbelgehäuseinnenraum 2 verbunden, während die
andere Seite der Membran 42 eine Kammer 50 begrenzt, die über
eine Leitung 48 vom Atmosphärendruck beaufschlagt ist. Durch
diese Bauweise ist das Membranventil 41 strömungsseitig dem
Ölabscheider 6 vorgeschaltet, wobei nicht die Druckdifferenz
zwischen dem Reingasraum 15 und dem Atmosphärendruck, sondern
die Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuseinnenraum 2 und
dem Atmosphärendruck als Schaltkriterium dient. Auf diese Weise
ist das Schaltverhalten des Ventils unabhängig von dem Durch
gangswiderstand, den die Ölabscheidewände 19 und 29 bilden, so
daß Verschmutzungen in der Filtermatrix 21 bzw. 31 keinen Ein
fluß auf den Druck im Kurbelgehäuseinnenraum 2 haben. Im übri
gen ist die Funktionsweise des Entlüftungssystems gleich derje
nigen, wie sie zu Fig. 1 beschrieben wurde.
Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung mit zwei
plattenförmigen Ölabscheidewänden 58 und 59, wobei die Ölab
scheidewand 58 eine wesentlich geringere vom Gasstrom beauf
schlagte Fläche aufweist als die in Strömungsrichtung nachge
ordnete Ölabscheidewand 59. Zwischen den Ölabscheidewänden 58
und 59 erstreckt sich ein Strömungsleitelement 56, das den Zwi
schenraum zwischen den Ölabscheidewänden 58 und 59 in Strö
mungskanäle 54 und 55 teilt. Abströmseitig der Ölabscheidewand
59 ist ein Strömungsleitelement 57 angeordnet, das zwischen
sich und der Ölabscheidewand 59 einen Strömungskanal 53 bildet
und zwischen dem Strömungsleitelement 57 und dem Gehäuse 51 be
findet sich ein Reingasraum 52.
Aus der Darstellung in Fig. 4, die einen Schnitt entlang der
Linie IV-IV in Fig. 3 zeigt, wird deutlich, daß die Strömungs
leitelemente sich über die gesamte Höhe der Ölabscheidewände 58
und 59 erstrecken, wobei am unteren Ende 56' des Strömungslei
telementes 56 ein Übergang von dem Strömungskanal 54 zum Strö
mungskanal 55 und am unteren Ende 57' des Strömungsleitelemen
tes 57 ein Übergang von dem Strömungskanal 53 zu dem Reingas
raum 52 vorgesehen ist. Die an den Ölabscheidewänden 58 und 59
nach unten ablaufenden Öltröpfchen werden durch Rückführungs
leitungen 61 dem Ölsumpf zugeführt.
Wie sich aus den Fig. 3 und 4 weiter ergibt, wird der Gasstrom
von einer Zuströmkammer 60 zunächst durch die Ölabscheidewand
58 und dann in dem Strömungskanal 54 senkrecht nach unten ge
führt. Es erfolgt dann die Umlenkung um 180° um das untere Ende
56' des Strömungsleitelementes 56 herum in den Strömungskanal
55, von wo aus der Gasstrom durch die zweite Ölabscheidewand 59
tritt. Im Strömungskanal 53 wird das auf diese Weise gereinigte
Gas wiederum senkrecht nach unten geführt, um dann in einer
weiteren Umlenkung um 180° am unteren Ende 57' des Strömungs
leitelementes 57 in den Reingasraum 52 einzutreten. Wie weiter
aus den Fig. 3 und 4 deutlich wird, besitzen die Ölabscheide
wände 58 und 59 eine Filtermatrix mit unterschiedlich großen
Poren bzw. Maschen, wobei die Poren- bzw. Maschengröße der vom
Gasstrom zunächst beaufschlagten Ölabscheidewand 58 wesentlich
größer ist als diejenige der nachgeordneten Ölabscheidewand 59.
Das Membranventil 11 hat den gleichen Aufbau wie dieses bereits
in Fig. 1 beschrieben wurde; ebenso ist dessen Funktionsweise
identisch.
In Fig. 5 ist ein Ausschnitt der Filtermatrix 31 vergrößert
dargestellt. Bei dieser Filtermatrix 31 handelt es sich um ein
Gewebe 64 aus schräg zueinander und im wesentlichen in vertika
ler Richtung verlaufenden Fasern 62 und 63. Die Fasern 62 und
63 weisen eine bestimmte Dicke d auf und besitzen eine sich
kreuzende Orientierung, wobei der Orientierungswinkel Ω vor
zugsweise im Bereich zwischen 30° und 40° liegt. Durch diesen
Orientierungswinkel der sich kreuzenden Fasern 62 und 63 wird
das Ablaufen der Öltröpfchen nach unten begünstigt.
Claims (14)
1. Entlüftungssystem (1) für blow-by-Gase aus dem Kurbelge
häuseinnenraum (2) von Brennkraftmaschinen mit einer unter
dem Kurbelgehäuse angeordneten Ölwanne (3) und mit einem
Ölabscheider (6), der mindestens eine Ölabscheidewand (19,
29; 58, 59) umfaßt, auf der abströmseitig ein Reingasraum
(15; 52) vorgesehen ist und mit einer am ölwannenseitigen
Ende der Ölabscheidewand (19, 29; 58, 59) angeordneten Sam
meleinrichtung (28, 38) für abgeschiedenes Öl, an die eine
Rückführleitung (40, 40', 61) für das aus dem blow-by-Gas
abgeschiedene Öl zur Ölwanne angeschlossen ist, wobei im
Ölabscheider (6) mindestens ein zur Ölwanne (3) hin offenes
Strömungsleitelement (23, 33; 56, 57) angeordnet ist, wel
ches von blow-by-Gas am ölwannenseitigen Ende umströmt wird
und an den sich der Reingasraum (15; 52) anschließt, durch
den das gereinigte Gas das Entlüftungssystem (1) verläßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ölabscheider (6) mindestens eine sich im we
sentlichen in Richtung der aufsteigenden blow-by-Gase er
streckende und für die blow-by-Gase durchlässige Ölabschei
dewand (19, 29; 58, 59) umfaßt und daß die blow-by-Gase
nach Durchströmen der Ölabscheidewand (19, 29; 58, 59) im
wesentlichen parallel zur Oberfläche des Strömungsleitele
mentes (23, 33; 56, 57) zu dessen ölwannenseitigen Ende
strömen, wobei an diesem Ende eine Strömungsumlenkung des
Gases von etwa 180° erfolgt.
2. Entlüftungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (6) zwei in
Strömungsrichtung des Gases hintereinander liegende Ölab
scheidewände (19 und 29; 58 und 59) umfaßt und jeder der
Ölabscheidewände (19 und 29; 58 und 59) ein einen Strö
mungskanal (27 und 37; 54 und 53) bildendes Strömungsleite
lement (23 und 33; 56 und 57) zugeordnet ist.
3. Entlüftungssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ölabscheidewand (19) bzw.
Ölabscheidewände (19, 29) als konzentrische Hülsen ausge
bildet sind.
4. Entlüftungssystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsleitelement (23,
33) becherförmig gestaltet ist und der Boden (25, 35) des
Bechers auf dem oberen Ende der Hülse liegt.
5. Entlüftungssystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Becherwandung (24, 34) des
Strömungsleitelementes (23, 33) eine nach unten öffnende
Konusform aufweist.
6. Entlüftungssystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel < 5°, vorzugs
weise ca. 2° beträgt.
7. Entlüftungssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ölabscheidewand (58) bzw.
Ölabscheidewände (58, 59) als im wesentlichen ebene Platten
ausgebildet sind.
8. Entlüftungssystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die vom Gasstrom beaufschlagte
Fläche der in Strömungsrichtung vorderen Ölabscheidewand
(58) geringer ist als der in Strömungsrichtung hinteren
Ölabscheidewand (59).
9. Entlüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ölabscheidewand bzw. Ölab
scheidewände (19, 29; 58, 59) als aus einem Gewebe (64) be
stehende Filtermatrix (21, 31) aus Draht-, Textil-, Kunst
stoff- oder Keramikgarn ausgestaltet ist.
10. Entlüftungssystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatrix (21, 31) mehr
schichtig ist.
11. Entlüftungssystem nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Filtermatrix ma
ximal 5 mm beträgt.
12. Entlüftungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß in vertikaler Richtung die
Garnfasern (62, 63) in sich kreuzender Orientierung verlau
fen, wobei der Orientierungswinkel (Ω) < 90°, vorzugsweise
ca. 30° bis 40° beträgt.
13. Entlüftungssystem mach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der in der Filterma
trix gebildeten Poren mittels der Garndicke, dem Garnab
stand, dem Orientierungswinkel (Ω) und/oder der Garnrau
higkeit bestimmbar ist.
14. Entlüftungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur der Filtermatrix
der in Strömungsrichtung vorderen Ölabscheidewand (19 bzw.
58) größere Poren aufweist als die Struktur der Filterma
trix der nachgeordneten Ölabscheidewand (29, 59).
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