DE19736040B4 - Device for separating oil from an oil-gas mixture of internal combustion engines - Google Patents

Device for separating oil from an oil-gas mixture of internal combustion engines Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Abscheidung von Öl aus einem Öl-Gasgemisch von Brennkraftmaschinen, mit einem Ölvorabscheider, der durch wenigstens einen Beruhigungsraum (3) gebildet ist, welcher über mindestens eine Eintrittsöffnung (4a) mit einem Kurbelraum (5) verbunden ist, und dass der Beruhigungsraum (3) des Ölvorabscheiders über eine in Distanz zur Eintrittsöffnung (4a) angeordnete Austrittsöffnung (4b) mit einem Ölabscheider (2) kommuniziert, wobei der Beruhigungsraum (3) mit seiner Längsausdehnung im wesentlichen parallel zu einer Längs-Seitenwand eines Kurbelgehäuses (1) der Brennkraftmaschine verläuft, und wobei die Eintrittsöffnung (4a) außerhalb einer Ebene einer Kurbelwellenkröpfung (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorabscheider einen zweiten Beruhigungsraum (3a) aufweist, der über einen Verbindungskanal (10) mit dem ersten Beruhigungsraum (3) kommuniziert und dass der zweite Beruhigungsraum (3a) mit seiner Längsausdehnung im wesentlichen parallel zu der dem ersten Beruhigungsraum (3) gegenüber liegenden Längs-Seitenwand des Kurbelgehäuses (1) der Brennkraftmaschine verläuft.contraption for the separation of oil an oil-gas mixture of internal combustion engines, with an oil pre-separator, by at least a calming space (3) is formed which has at least one inlet opening (4a) with a crank chamber (5) is connected, and that the calming room (3) the oil pre-separator via a in distance to the entrance opening (4a) arranged outlet opening (4b) with an oil separator (2) communicates with the calming space (3) with its longitudinal extent substantially parallel to a longitudinal side wall of a crankcase (1) the internal combustion engine runs, and wherein the inlet opening (4a) outside a plane of a Kurbelwellenkröpfung (6), characterized in that the oil pre-separator a second settling chamber (3a), which has a Connecting channel (10) communicates with the first settling chamber (3) and that the second calming space (3a) with its longitudinal extent substantially parallel to the first settling chamber (3) opposite Longitudinal side wall of the crankcase (1) the internal combustion engine runs.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abscheidung von Öl aus einen Öl-Gasgemisch von Brennkraftmaschinen.The The invention relates to a device for separating oil from an oil-gas mixture of internal combustion engines.

Zur Abscheidung von Ölnebel bei der Entlüftung von Kurbelgehäusen von Brennkraftmaschinen verwendet man Ölabscheider, welche an das Kurbelgehäuse angeflanscht werden und welche mit dem Kurbelraum in Verbindung stehen. Der Ölabscheider muß dabei Öltröpfchen aller Größenordnung herausfiltern, was aber nur sehr unvollkommen gelingt und dadurch Öl über eine Rückführung in das Ansaugsystem der Brennkraftmaschine gelangen kann.to Separation of oil mist at the vent of crankcases of internal combustion engines are used oil separator, which to the crankcase flanged and which with the crank chamber in connection stand. The oil separator must thereby oil droplets of all Magnitude filter out, but this succeeds only very imperfectly and thus oil over a Return in the intake system of the internal combustion engine can get.

Aus der DE 35 44 216 C2 ist eine Anordnung bekannt, die zur Ölabscheidung aus den Kurbelgehäusegasen einer Brennkraftmaschine einen Ölvorabscheider vorsieht, der in einer Seitenwand des Kurbelgehäuses angeordnet ist und einen über einen Kanal mit dem Kurbelraum verbundenen Beruhigungsraum aufweist, der seinerseits mit einem Ölabscheider verbunden ist. Der Ölvorabscheider ist dabei auf gießtechnischem Wege bei der Fertigung des Kurbelgehäuses mit erstellt.From the DE 35 44 216 C2 An arrangement is known which provides for oil separation from the crankcase gases of an internal combustion engine an oil preseparator, which is arranged in a side wall of the crankcase and has a via a channel connected to the crank chamber calming chamber, which in turn is connected to an oil separator. The Ölvorabscheider is created by casting technology in the production of the crankcase with.

Weiter ist aus der Literaturstelle KOLLMANN, K u. a.: Die neuen Vierventil-Ottomotoren für die mittlere Baureihe von Mercedes-Benz, in MTZ Motortechnische Zeitschrift, ISSN 0024-8525, 1992, Jg. 53, Heft 10, S. 430–442, ein Kurbelgehäusebe- und -entlüftungssystem bekannt, das einen an das Kurbelgehäuse angeflanschten Ölabscheider mit Beruhigungsraum in baulicher Einheit aufweist, der über einen Kanal mit dem Kurbelraum des Motors verbunden ist. Eine im wesentlichen ähnliche Anordnung ist auch der DE 36 15 397 C2 zu entnehmen.Further from the literature KOLLMANN, K, among others: The new four-valve gasoline engines for the middle series of Mercedes-Benz, in MTZ Motortechnische Zeitschrift, ISSN 0024-8525, 1992, 53, Issue 10, pp 430-442, a Kurbelgehäusebe- and ventilation system known, which has a flanged to the crankcase oil separator with calming space in a structural unit, which is connected via a channel with the crankcase of the engine. A substantially similar arrangement is also the DE 36 15 397 C2 refer to.

Der DE 42 40 464 A1 ist ein System zum Ausgleich der durch die Kolbenbewegung verursachten Druckschwankungen im Kurbelgehäuse zu entnehmen, wobei Resonanzräume vorgesehen sind, die über zickzackförmige Kanäle mit dem Kurbelraum korrespondieren. Durch die zickzackförmige Ausbildung der Kanäle ergeben sich Prallflächen, die eine Ölabscheidung bewirken.Of the DE 42 40 464 A1 is a system for compensating for the pressure fluctuations caused by the piston movement in the crankcase, wherein resonance chambers are provided, which correspond to the crank space via zigzag channels. The zigzag formation of the channels results in baffles which cause an oil separation.

Weiter ist der GB 2 260 365 A eine Brennkraftmaschine mit V-förmiger Zylinderanordnung zu entnehmen, bei der ein Beruhigungsraum im Kurbelgehäuse in dessen Längsrichtung verlaufend zwischen den Zylinderreihen angeordnet ist.Next is the GB 2 260 365 A an internal combustion engine with V-shaped cylinder assembly can be seen in which a calming space in the crankcase in the longitudinal direction extending between the rows of cylinders is arranged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das Spektrum der Tröpfchengröße im Ölabscheider so einzuengen, dass der Ölabscheider auf eine bestimmte Größe hin optimiert werden kann.Of the Invention is the object of the spectrum of the droplet size in the oil separator so Narrow that the oil separator optimized for a certain size can be.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this Task by the characterizing features of claim 1 solved.

Durch die Vorschaltung eines Beruhigungsraumes werden die größeren Tröpfchen aus dem Ölnebel abgeschieden. Der dem Beruhigungsraum nachgeschaltete Ölabscheider kann somit auf die Abscheidung der kleineren Tröpfchengrößen hin optimiert werden, so dass der Abscheidegrad insgesamt wesentlich verbessert wird.By the pre-circuit of a calming room become the larger droplets the oil mist deposited. The settling chamber downstream oil separator can thus be optimized for the deposition of smaller droplet sizes, so that the degree of separation is significantly improved overall.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dem Anspruch 2 zu entnehmen.A advantageous development of the invention is given in claim 2.

Durch die Integration des Beruhigungsraumes in das in Gießtechnik hergestellte Kurbelgehäuse ergibt sich eine fertigungstechnisch sehr günstige Lösung, welche zudem Kosten erspart.By the integration of the calming room into the casting technique manufactured crankcase results in a manufacturing technology very cheap solution, which also saves costs.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung kann Anspruch 3 entnommen werden.A Further advantageous embodiment of the invention can be taken from claim 3 become.

Durch die separate Ausführung des Beruhigungsraumes ist man im Herstellungsvefahren freizügiger und nicht allein auf die Gusstechnik eingeschränkt.By the separate version of the calming room one is more permissive in the manufacturing process and not limited to the casting technique alone.

Weitere Merkmale der Erfindung können dem Anspruch 4 entnommen werden.Further Features of the invention can the Claim 4 are taken.

Durch einen zweiten Beruhigungsraum kann die Leistung der Abscheidung erhöht werden und durch Verbindungskanäle können weitere Nebenaggregate an den Beruhigungsraum angeschlossen werden.By a second calming room can increase the performance of the deposition elevated and through connection channels can additional ancillaries are connected to the calming room.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand von Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:One embodiment The invention is illustrated with reference to drawings. It shows:

1 eine Seitenansicht eines Kurbelgehäuses mit Beruhigungsraum und Ölabscheider 1 a side view of a crankcase with calming room and oil separator

2 einen Querschnitt II-II durch ein Kurbelgehäuse mit in Gusstechnik ausgeführtem Beruhigungsraum 2 a cross section II-II through a crankcase with executed in casting calming space

3 eine Seitenansicht eines Kurbelgehäuses mit separat angeordnetem Beruhigungsraum 3 a side view of a crankcase with separately arranged calming space

4 einen Schnitt IV-IV durch ein Kurbelgehäuse mit seitlich separat angeordnetem Beruhigungsraum 4 a section IV-IV through a crankcase with laterally separately arranged calming space

5 den Anbau eines Luftpressers mit Kanal zur Verbindung eines Luftpresser-Kurbelgehäuses mit dem Beruhigungsraum 5 the installation of an air compressor with channel for connecting an air compressor crankcase with the calming room

In 1 ist eine Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuse 1 und einem Ölabscheider 2 zur Abscheidung des bei der Kurbelgehäuseentlüftung anfallenden Ölnebels dargestellt. Erfindungsgemäß wird dem Ölabscheider 2 ein Beruhigungsraum 3 vorgeschal tet, in dem bereits eine Selektion der abzuscheidenden Tröpfchengröße im Ölnebel vorgenommen wird. Zu diesem Zweck ist der Beruhigungsraum 3 über mindestens eine Eintrittsöffnung 4a mit dem Kurbelraum 5 (2) in Verbindung. Diese Eintrittsöffnung 4a ist immer außerhalb einer Ebene einer Kurbelwellenkröpfung 6 anzuordnen, um zu verhindern, daß Öl durch die rotierende Kurbelwellenkröpfung direkt in die Eintrittsöffnung 4a geschleudert wird. Das über die Eintrittsöffnung 4a eintretende Ölnebel-Luftgemisch erfährt im Beruhigungsraum 3 eine Beruhigung und daraus folgend eine Abscheidung der größeren Öltröpfchen. Das im Beruhigungsraum 3 abgeschiedene Öl wird über die Eintrittsöffnung 4a wieder in die Ölwanne 8 zurückgeführt. Der aus kleineren Öltröpfchen bestehende Ölnebel wird über eine Austrittsöffnung 4b dem Ölabscheider 2 zugeführt. Die Austrittsöffnung 4b sollte natürlich in größerer Distanz zur Eintrittsöffnung 4a angeordnet werden. In den Ölabscheider 2 treten somit nur kleinere Öltröpfchen ein, für die der Ölabscheider 2 speziell optimiert werden kann, so daß eine deutliche Verbesserung des Abscheidegrades erreicht wird. Das im Ölabscheider anfallende Öl gelangt über eine Rücklaufleitung 9 in die Ölwanne 8 oder über den Beruhigungsraum 3 ebenfalls in die Ölwanne 8 zurück.In 1 is an internal combustion engine with a crankcase 1 and an oil separator 2 for the separation of the crankcase ventilation falling oil mist represented. According to the invention, the oil separator 2 a calming room 3 voral tet, in which already a selection of the deposited droplet size is made in oil mist. For this purpose, the calming room 3 via at least one inlet opening 4a with the crank room 5 ( 2 ) in connection. This entrance opening 4a is always outside a plane of a crankshaft 6 to arrange to prevent oil by the rotating Kurbelwellenkröpfung directly into the inlet opening 4a is thrown. That over the entrance opening 4a entering oil mist-air mixture experiences in the calming room 3 a calming and consequently a separation of the larger oil droplets. That in the calming room 3 separated oil gets over the inlet 4a back in the oil pan 8th recycled. The oil mist consisting of smaller oil droplets is discharged through an outlet 4b the oil separator 2 fed. The outlet opening 4b should of course be at a greater distance to the inlet opening 4a to be ordered. In the oil separator 2 thus occur only smaller oil droplets, for the oil separator 2 can be specially optimized so that a significant improvement in the degree of separation is achieved. The oil accumulating in the oil separator passes through a return line 9 in the oil pan 8th or over the calming room 3 also in the oil sump 8th back.

Ein Schnitt II-II durch das Kurbelgehäuse 1 ist in 2 dargestellt. Der Beruhigungsraum 3 ist gießtechnisch ins Kurbelgehäuse 1 integriert. Über die Eintrittsbohrung 4a gelangt das Ölnebel-Luftgemisch in den Beruhigungsraum 3, wo die größeren Öltröpfchen abgeschieden werden. Das abgeschiedene Öl läuft über die Eintrittsbohrung 4a in den Kurbelraum 5 zurück. Diese Lösung ist fertigungstechnisch und kostenmäßig sehr günstig. Neben dem Beruhigungsraum 3 kann an der gegenüberliegenden Seitenwand des Kurbelgehäuses 1 noch ein zweiter Beruhigungsraum 3a vorgesehen werden, welcher mit dem Beruhigungsraum 3 über einen querliegenden Verbindungskanal 10 kommuniziert.A section II-II through the crankcase 1 is in 2 shown. The calming room 3 is pouring into the crankcase 1 integrated. About the entrance hole 4a the oil mist-air mixture enters the calming room 3 where the larger oil droplets are separated. The separated oil runs over the inlet bore 4a in the crankcase 5 back. This solution is manufacturing technology and cost very cheap. Next to the calming room 3 Can be on the opposite side wall of the crankcase 1 a second calming room 3a be provided, which with the calming room 3 via a transverse connecting channel 10 communicated.

3 zeigt eine Ausführung, bei der der Beruhigungsraum 3 separat und außerhalb des Kurbelgehäuses 1 angeordnet ist. Anstelle der Eintrittsöffnung tritt ein Verbindungselement 4c (beispielsweise eine Rohrleitung), welche die Verbindung des Kurbelraumes 5 (4) mit dem Beruhigungsraum 3 herstellt. Ansonsten ist diese Ausführungsform baugleich mit den in den 1 und 2 gezeigten Merkmalen. 3 shows an embodiment in which the calming room 3 separately and outside the crankcase 1 is arranged. Instead of the inlet opening, a connecting element occurs 4c (For example, a pipeline), which the connection of the crankcase 5 ( 4 ) with the calming room 3 manufactures. Otherwise, this embodiment is identical to those in the 1 and 2 features shown.

In 4 ist ein Querschnitt IV-IV durch das Kurbelgehäuse 1 gezeigt. Der Beruhigungsraum 3 ist seitlich an das Kurbelgehäuse 1 angebaut und wird über das Verbindungselement 4c mit dem Kurbelraum 5 verbunden. Der Ölabscheider 2 kann mit dem Beruhigungsraum 3 eine bauliche Einheit bilden, oder separat angebaut werden.In 4 is a cross section IV-IV through the crankcase 1 shown. The calming room 3 is on the side of the crankcase 1 grown and is over the connecting element 4c with the crank room 5 connected. The oil separator 2 can with the calming room 3 form a structural unit, or be grown separately.

Sowohl in der Ausführung nach den 1, 2 als auch nach den 3, 4 kann ein Beruhigungsraum 3 in, oder an beiden Seitenwänden vorgesehen werden.Both in the execution of the 1 . 2 as well as after 3 . 4 can be a calming room 3 in or on both side walls.

5 zeigt als Beispiel den Anbau eines Luftpressers 11. Anstelle des Luftpressers 11 können in gleicher Weise Nebenaggragate wie Turbolader oder Steuerräder- oder Getriebegehäuse angeordnet sein. Zur Abscheidung des Öls wird im gezeigten Beispiel das Luftpresser-Kurbelgehäuse 12 des Luftpressers 11 über eine Zuleitung 13 mit dem Beruhigungsraum 3a verbunden. 5 shows as an example the installation of an air compressor 11 , Instead of the air compressor 11 may be arranged in the same way Nebenaggragate such as turbocharger or Steuerräder- or gear housing. For the separation of the oil in the example shown, the air compressor crankcase 12 the air compressor 11 via a supply line 13 with the calming room 3a connected.

Claims (4)

Vorrichtung zur Abscheidung von Öl aus einem Öl-Gasgemisch von Brennkraftmaschinen, mit einem Ölvorabscheider, der durch wenigstens einen Beruhigungsraum (3) gebildet ist, welcher über mindestens eine Eintrittsöffnung (4a) mit einem Kurbelraum (5) verbunden ist, und dass der Beruhigungsraum (3) des Ölvorabscheiders über eine in Distanz zur Eintrittsöffnung (4a) angeordnete Austrittsöffnung (4b) mit einem Ölabscheider (2) kommuniziert, wobei der Beruhigungsraum (3) mit seiner Längsausdehnung im wesentlichen parallel zu einer Längs-Seitenwand eines Kurbelgehäuses (1) der Brennkraftmaschine verläuft, und wobei die Eintrittsöffnung (4a) außerhalb einer Ebene einer Kurbelwellenkröpfung (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorabscheider einen zweiten Beruhigungsraum (3a) aufweist, der über einen Verbindungskanal (10) mit dem ersten Beruhigungsraum (3) kommuniziert und dass der zweite Beruhigungsraum (3a) mit seiner Längsausdehnung im wesentlichen parallel zu der dem ersten Beruhigungsraum (3) gegenüber liegenden Längs-Seitenwand des Kurbelgehäuses (1) der Brennkraftmaschine verläuft.Device for separating oil from an oil-gas mixture of internal combustion engines, comprising an oil pre-separator, which is passed through at least one calming chamber ( 3 ) is formed, which via at least one inlet opening ( 4a ) with a crank chamber ( 5 ), and that the calming room ( 3 ) of the oil pre-separator via a distance from the inlet opening ( 4a ) arranged outlet opening ( 4b ) with an oil separator ( 2 ) communicates with the calming room ( 3 ) with its longitudinal extent substantially parallel to a longitudinal side wall of a crankcase ( 1 ) of the internal combustion engine runs, and wherein the inlet opening ( 4a ) outside a plane of a crankshaft throw ( 6 ), characterized in that the oil pre-separator has a second settling chamber ( 3a ), which via a connecting channel ( 10 ) with the first calming room ( 3 ) and that the second calming room ( 3a ) with its longitudinal extent substantially parallel to that of the first settling chamber ( 3 ) opposite longitudinal side wall of the crankcase ( 1 ) of the internal combustion engine runs. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhigungsraum (3) in eine Seitenwand des in Gusstechnik ausgeführten Kurbelgehäuses (1) integriert ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the calming room ( 3 ) in a side wall of the executed in casting technique crankcase ( 1 ) is integrated. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhigungsraum (3) als separates Bauteil seitlich ans Kurbelgehäuse (1) angeflanscht ist und über mindestens einen Verbindungskanal (4c) mit dem Kurbelraum (5) kommuniziert und dass der Ölabscheider (2) mit dem Beruhigungsraum (3) eine bauliche Einheit bildet.Apparatus according to claim 1, characterized in that the calming room ( 3 ) as a separate component laterally to the crankcase ( 1 ) is flanged and via at least one connecting channel ( 4c ) with the crank chamber ( 5 ) and that the oil separator ( 2 ) with the calming room ( 3 ) forms a structural unit. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhigungsraum (3a) des Ölvorabscheiders auch über wenigstens eine an einer Eintrittsöffnung angeschlossene Zuleitung (13) mit ölnebelführenden Räumen von Nebenaggregaten wie Luftpresser (11) oder Abgasturbolader oder von Steuerräder- oder Getriebegehäusen verbunden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the calming room ( 3a ) of the oil pre-separator also via at least one inlet connected to an inlet ( 13 ) with oil mist leading rooms of ancillaries such Air compressor ( 11 ) or exhaust gas turbocharger or is connected by Steuerräder- or transmission housings.
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