DE19632931C2 - Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für
ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Aus der 31 52 747 C2 ist eine gattungsgemäße Entlüftungsvor
richtung für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine be
kannt, welches mit einem Zylinderkopf verbunden ist. Bei einem
Hubkolbenmotor entstehen sogenannte Entlüftungsgase, die aus
während des Verdichtungs- und Verbrennungstaktes entstehenden
Blow-By-Gasen bestehen, die beim Durchströmen des Kurbelgehäu
ses Ölnebel mitreißen. Die Entlüftungsvorrichtung dient der Ab
leitung dieser Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse und ver
hindert dadurch, daß sich ein zunehmender Gasdruck im Kurbelge
häuse aufbaut, der zu einem Versagen der Brennkraftmaschine
führen könnte. Die Entlüftungsgase werden über Entlüftungslei
tungen einem in einer Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine
angeordneten Zyklonölabscheider zugeführt, in welchem sich die
Ölpartikel der Entlüftungsgase abscheiden. Die entölten Entlüf
tungsgase werden zur Ansauganlage der Brennkraftmaschine wei
tergeleitet. Zur Rückführung der abgeschiedenen Ölpartikel
weist die Entlüftungsvorrichtung ein Ölablaufrohr auf, welches
zusammen mit einem im Kurbelgehäuse ausgebildeten Ölsammelraum
einen Siphon bildet, indem das Ölablaufrohr in den Ölsammelraum
eintaucht, wobei sowohl die Lage als auch die Länge des Siphons
durch die Lage des Ölsammelraumes festgelegt ist.
Desweiteren ist aus der EP 0 591 737 A1 eine Entlüftungsvor
richtung für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine be
kannt. Hier umfaßt die Entlüftungsvorrichtung lediglich eine
Entlüftungsleitung, die zusammen mit dem Zylinderkopf zugleich
als Ölabscheider dient, und einen Ölrückführkanal. Die Entlüf
tungsleitung führt die im Kurbelgehäuse befindlichen, aus Blow-
By-Gasen und Ölnebel bestehenden Entlüftungsgase aus dem Kur
belgehäuse ab, wobei sich die Ölpartikel der Entlüftungsgase im
Zylinderkopf abscheiden und die entölten Entlüftungsgase an
schließend in das Ansaugsystem der Brennkraftmaschine eingelei
tet werden. Die abgeschiedenen Ölpartikel werden über den Öl
rückführkanal in eine Ölwanne am Boden des Kurbelgehäuses zu
rückgeführt, wobei die Gefahr besteht, daß diese Ölpartikel von
den Entlüftungsgasen wieder mitgerissen werden.
Einen Syphon in der Entlüftungsvorrichtung vorzusehen, ist aus
dem Stand der Technik bekannt. So zeigt die DE 43 21 954 A1 ei
nen im Kurbelgehäuse angeordneten Siphon, dessen topfförmiges
Ende in einen Innenraum des Kurbelgehäuses ragt, wodurch aller
dings ein erhöhter Bedarf an Einbauraum für die Entlüftungsvor
richtung entsteht.
Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die
DE 39 38 919 C1 und DE 42 39 108 A1 verwiesen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Entlüftungsvorrichtung zu
schaffen, die selbst bei beengten Einbauverhältnissen ohne
Funktionsnachteile untergebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Entlüftungsvor
richtung liegt im geringeren Platzbedarf der Vorrichtung, da
der Siphon durch seine Anordnung im erweiterten Ölrückführkanal
keinen zusätzlichen Einbauraum im Kurbelgehäuse oder gar in der
Ölwanne benötigt. Ein weiterer Vorteil der Entlüftungsvorrich
tung liegt in der variablen Anordnungsmöglichkeit des Ölrück
führkanals, da er sich nicht bis in den Bereich der Ölwanne er
strecken muß.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung gemäß
Anspruch 2 liegt darin, daß keine separaten herstellungs- und
montageaufwendigen Leitungen einschließlich ihrer abzudichten
den Verbindungsteile benötigt werden, da der gesamte Ölrück
führkanal in das Kurbelgehäuse, den Zylinderkopf und die Zylin
derkopfhaube integriert sind. Die Abdichtung des Ölrückführka
nals über die Trennfugen zwischen Zylinderkopfhaube und Zylin
derkopf sowie zwischen Zylinderkopf und Kurbelgehäuse hinweg
ist vorteilhafterweise in die Zylinderkopfhaubendichtung bzw.
in die Zylinderkopfdichtung integriert. Die Gefahr von Undich
tigkeiten infolge Montagefehler ist dadurch reduziert.
In einer besonders vorteilhaften baulichen Ausgestaltung der
Erfindung gemäß Anspruch 3 bildet das Außenrohr des Siphons ei
nen hohen Topf, in dem sich das ablaufende Öl sammelt und zu
sammen mit einer sich im Innenrohr infolge des Druckunter
schieds zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugseite des Ölabschei
ders bildenden Ölsäule eine Flüssigkeitssperre aufbaut, die ein
ungewolltes Durchströmen der Entlüftungsgase durch den Ölrück
führkanal verhindert. Der hohe Topf ermöglicht bei gleichzeiti
ger Ausbildung eines ausreichend großen Ölsammelvolumens eine
schlanke Ausführung des Siphons, so daß der Durchmesser des Öl
rückführkanals zur Aufnahme des Siphons nur gering erweitert
werden muß.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 4 ermöglicht
einen einfachen und problemlosen Zusammenbau des Siphons, bei
dem auf Werkzeug verzichtet werden kann.
In Ausgestaltung der Erfindung sind nach Anspruch 6 Rippen am
Innenrohr des Siphons vorgesehen, die das Innenrohr im Außen
rohr des Siphons ohne weitere Bauteile oder zusätzlichen Monta
geaufwand fixieren und ein Schwingen des Innenrohres im Außen
rohr vermeiden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch 7 eine Fixie
rung des gesamten Siphons im Ölrückführkanal ohne Bauteil- und
Montagemehraufwand vorgesehen, die eine Fertigung des Siphons
in einer beliebigen, auch großen Länge ermöglicht. Die Fixie
rung verhindert, daß der Siphon durch die bei jeder Brennkraft
maschine auftretenden Schwingungen mit seinem freien Ende in
Schwingungen versetzt wird und an den Wänden des Ölrückführka
nals anstößt. Unerwünschte Geräusche oder gar ein Versagen des
Siphons werden dabei vermieden.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus
den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
In der einzigen Figur ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel
mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Sie zeigt einen
Schnitt durch eine erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung 1
für ein Kurbelgehäuse 2 einer teilweise dargestellten Brenn
kraftmaschine. Das Kurbelgehäuse 2 ist über eine Zylinderkopf
dichtung 3 mit einem Zylinderkopf 4 verbunden, der mit einer
Zylinderkopfhaube 5 abgedeckt ist, wobei zwischen Zylinderkopf
4 und Zylinderkopfhaube 5 eine Zylinderkopfhaubendichtung 6 an
geordnet ist.
Die Entlüftungsvorrichtung 1 weist eine Entlüftungsleitung 7,
einen Ölabscheider 8 und einen Ölrückführkanal 9 mit einem Si
phon 10 auf. Die teilweise dargestellte Entlüftungsleitung 7
ist in einer nicht dargestellten Weise mit dem Kurbelraum der
Brennkraftmaschine verbunden, leitet die Entlüftungsgase aus
dem Kurbelgehäuse 2 ab und führt sie dem auf der Zylinderkopf
haube 5 angeordneten Ölabscheider 8 zu. Die in den Entlüftungs
gasen mitgeführten Ölpartikel scheiden sich im Ölabscheider 8
ab und werden dem Ölrückführkanal 9 zugeführt, durch den das Öl
in eine hier nicht dargestellte Ölwanne am unteren Ende des
Kurbelgehäuses 2 zurückführbar ist. Die entölten Entlüftungsga
se werden einem im Anschluß an den Ölabscheider 8 angeordneten,
teilweise dargestellten Ansaugsystem 11 der Brennkraftmaschine
zugeleitet.
Der Ölrückführkanal 9 ist in die Zylinderkopfhaube 5, den Zy
linderkopf 4 und das Kurbelgehäuse 2 integriert. Die Abdichtung
des Ölrückführkanals 9 über die Trennfugen zwischen Zylinder
kopfhaube 5 und Zylinderkopf 4 sowie zwischen Zylinderkopf 4
und Kurbelgehäuse 2 hinweg ist in die Zylinderkopfhaubendich
tung 6 bzw. in die Zylinderkopfdichtung 3 integriert. In einem
Übergangsbereich 12 zwischen Zylinderkopf 4 und Kurbelgehäuse 2
weist der Ölrückführkanal 9 eine Bohrungserweiterung 13 zum To
leranzausgleich auf, der einen gewissen Versatz des möglicher
weise fertiggegossenen Ölrückführkanals 9 über die Trennfuge
hinweg zuläßt.
Der Siphon 10 weist ein Innenrohr 14 auf, das über einen großen
Teil seiner Länge li von einem Außenrohr 15 umgeben ist. Der
Siphon 10 ist im Kurbelgehäuse 2 innerhalb des im Durchmesser
dk erweiterten Ölrückführkanals 9 angeordnet und über einen an
einem dem Zylinderkopf 4 zugewandten Ende 14a des Innenrohres
14 angeordneten Befestigungsstutzen 16, der weitere Dichtmittel
aufweist, mit dem Kurbelgehäuse 2 verbunden.
Zum schnellen und einfachen Zusammenbau des Siphons 10 ist das
Außenrohr 15 des Siphons 10 über eine Clipsverbindung 17 mit
dem Innenrohr 14 des Siphons 10 lösbar verbunden. Das Innenrohr
14 weist Nasen 18 auf, die in eine Aufnahme 19 des Außenrohres
15 einrasten.
Das Innenrohr 14 weist in einem oberen Bereich 20 an seinem Um
fang radial abstehende, voneinander beabstandete Rippen 21 auf,
über die das Innenrohr 14 im Außenrohr 15 fixiert ist. In einem
unteren Bereich 22 des Außenrohres 15 sind ebenfalls radial ab
stehende, voneinander beabstandete Führungsrippen 23 an dessen
Umfang angeordnet, über die der gesamte Siphon 10 im Ölrück
führkanal 9 des Kurbelgehäuses 2 geführt ist.
Der Ölabscheider 8 weist an einem Eintritt 24 einen Druck p1
und an einem Austritt 25 einen Druck p2 auf, wobei der Druck p1
größer ist als der Druck p2, bedingt durch den Drosselverlust
Δp im Ölabscheider, der im Vollastbetrieb der Brennkraftma
schine maximale Werte annehmen kann. Ein durch die Parameter
ls, ds gebildetes Volumen vs des Siphons 10 ist gleich einem
durch die Parameter l1, d1 und l2, d2 gebildeten Teilvolumen vö
des Ölrückführkanals 9, so daß das im Betrieb der Brennkraftma
schine durch den im Ölabscheider 8 herrschenden Unterdruck aus
dem Siphonvolumen vs angesaugte Öl von dem Teilvolumen vö des
Ölrückführkanals 9 vollständig aufgenommen werden kann. Das aus
dem Siphonvolumen vs angesaugte Öl bildet in dem Ölrückführka
nal 9 eine Flüssigkeitssäule mit einer geodätischen Höhe hfl,
wobei die Flüssigkeitssäule einen geodätischen Druck pfl auf
weist, der größer ist als die maximale Druckdifferenz Δpmax
zwischen Ölabscheidereintritt 24 und Ölabscheideraustritt 25,
so daß ein Ansaugen von Öl in den Ölabscheider 8 in allen Be
triebszuständen der Brennkraftmaschine vermieden wird.
Denkbar wäre auch ein in die Zylinderkopfhaube 5 integrierter
Ölabscheider 8. Desweiteren kann der Ölrückführkanal 9 bei aus
reichender Länge bereits innerhalb des Zylinderkopfs 4 in einem
Siphon 10 enden. Die Verbindung von Außenrohr 15 und Innenrohr
14 des Siphons 10 kann auch über eine andere Verbindungstech
nik, wie beispielsweise Schrauben oder Schweißen erfolgen. Au
ßerdem wäre auch eine einteilige, beispielsweise durch Kunst
stoffspritzgießtechnik hergestellte Ausführung des Siphons 10
denkbar. Die Anordnung und Anzahl der Rippen 21, 23 an Innen
rohr 14 und Außenrohr 15 kann nach dem jeweiligen Bedarf vari
ieren. Eine Anformung der Rippen 23 direkt an das Kurbelgehäuse
2 wäre ebenfalls vorstellbar.
Claims (8)
1. Entlüftungsvorrichtung (1) für ein Kurbelgehäuse (2) einer
Brennkraftmaschine, das mit einem Zylinderkopf (4) verbunden
ist, der von einer Zylinderkopfhaube (5) abgedeckt ist, wobei
die Entlüftungsvorrichtung (1) eine Entlüftungsleitung (7),
durch die die Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse (2) einem
Ölabscheider (8) und einem im Anschluß an den Ölabscheider (8)
angeordneten Ansaugsystem (11) der Brennkraftmaschine zuführbar
sind, und eine Ölrückführung (9), durch die im Ölabscheider (8)
abgeschiedenes Öl über einen Siphon (10) in eine Ölwanne am Bo
den des Kurbelgehäuses (2) zurückführbar ist, aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Siphon (10) mit einem Befestigungsstutzen (16) in
einen von der Zylinderkopfhaube (5), dem Zylinderkopf (4) und
dem Kurbelgehäuse (2) gebildeten und in montiertem Zustand in
sich geschlossenen Ölrückführkanal (9) eingesetzt ist.
2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Außenrohr (15) des Siphons (10) über eine Clipsver
bindung (17) mit dem Innenrohr (14) des Siphons (10) lösbar
verbunden ist.
3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenrohr (14) des Siphons (10) an einem dem Zylin
derkopf (4) zugewandten Ende (14a) einen Befestigungsstutzen
(16) aufweist.
4. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenrohr (14) über radial abstehende Rippen (21)
im Außenrohr (15) geführt ist.
5. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Siphon (10) über radial abstehende Führungsrippen
(23) des Außenrohres (15) im Ölrückführkanal (9) des Kurbelge
häuses (2) geführt ist.
6. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein durch die Parameter (ls, ds) gebildetes Volumen (vs)
des Siphons (10) gleich einem durch die Parameter (l1, d1, l2,
d2) gebildeten Teilvolumen (vö) des Ölrückführkanals (9) ist.
7. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der geodätische Druck (pfl) einer Flüssigkeitssäule im
Ölrückführkanal (9) mit einer geodätischen Höhe (hfl) größer
ist als die maximale Druckdifferenz (Δpmax) zwischen dem Druck
(p1) am Ölabscheidereintritt (24) und dem Druck (p2) am Ölab
scheideraustritt (25).
8. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ölrückführkanal (9) in einem Übergangsbereich (12)
zwischen Zylinderkopf (4) und Kurbelgehäuse (2) eine Bohrungs
erweiterung (13) zum Toleranzausgleich aufweist.
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DE (1) | DE19632931C2 (de) |
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- 1996-08-16 DE DE1996132931 patent/DE19632931C2/de not_active Expired - Fee Related
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Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150303 |