DE19820384A1

DE19820384A1 - Oil separator for crankcase of IC engine

Info

Publication number: DE19820384A1
Application number: DE1998120384
Authority: DE
Inventors: Uwe Scher
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-11-11

Abstract

An oil separator for the gasses inside the crank case of an IC engine has the oil mist laden air ducted through a labyrinth of collecting walls to deposit the oil droplets. The separator has a sloping floor with the inlet ports (18) at a higher level than the oil drainage ports (21). The lower corners of the collecting walls have gaps (15) through which the oil drains. The oil outlet pipes include U-bends (22) to cater for the difference in pressure between the crankcase and the atmosphere

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölabscheider mit labyrinthartiger Strömungsführung zur Kurbelgehäuseentlüftung, vorzugsweise für Zylinderkopfhauben von Verbrennungs motoren mit den im Oberbegriff der Patentansprüche genannten Merkmalen.The invention relates to an oil separator with a labyrinth-like flow guide Crankcase ventilation, preferably for combustion head covers motors with the features mentioned in the preamble of the claims.

Vorbekannt ist durch die Schrift DE 39 10 559 A1 ein gattungsgemäßer Ölabscheider für mehrere labyrinthartige, hintereinander angeordnete Prallwände für waage- und senkrechte Strömungsführung der Kurbelgehäuseentlüftung in einer Zylinderkopfhaube. Diese sind mit Durchtrittsöffnungen für die Blow-by-Gase versehen. Die Durchtrittsöffnungen liegen jeweils versetzt zueinander, so daß eine wellenförmige Strömungsführung erreicht wird.A generic oil separator for is known from the document DE 39 10 559 A1 several labyrinth-like baffles arranged one behind the other for horizontal and vertical Flow guidance of the crankcase ventilation in a cylinder head cover. These are with Provide passage openings for the blow-by gases. The passage openings are each offset to each other so that a wavy flow is achieved.

Die Prallwände sind durchgängig auf einer ebenen Grundfläche angeordnet, wodurch eine vollständige Rückführung des abgeschiedenen Öls nicht gewährleistet ist.The baffles are arranged consistently on a flat surface, creating a complete recirculation of the separated oil is not guaranteed.

Vorbekannt ist weiterhin durch die Schrift DE 36 09 438 AI eine Kurbelgehäuseentlüftung mit labyrinthartiger Strömungsführung in einer Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors mit geneigtem Zylinderkopf. Die Entlüftungsströmung wird zwischen mit versetzten Durch strömöffnungen versehenen Prallwänden jeweils senkrecht wellenförmig umgelenkt und durch drei ansteigend angeordnete Abscheideräume geleitet. Von dort gelangt die Entlüf tungsströmung über ein in Richtung Saugrohr öffnendes Einwegventil zu einem weiteren Beruhigungs- und Abscheideraum, von dem aus sie zum Saugrohr geführt wird. Das abge schiedene, von den Prallwänden abwärts laufende Öl muß entgegen der aufsteigenden Entlüftungsströmung zu einem Ablaufquerschnitt gelangen, der gleichzeitig Eintrittsquer schnitt für die Entlüftungsströmung ist. Diese Verhältnisse sind für optimales Ölabscheiden ungünstig. A crankcase ventilation is also previously known from the document DE 36 09 438 AI with labyrinth-like flow guidance in a cylinder head cover of an internal combustion engine with inclined cylinder head. The vent flow is offset with through baffles provided with flow openings are each deflected vertically in a wave shape and through three ascending separator rooms. From there the vent goes flow to another via a one-way valve opening in the direction of the intake manifold Calming and separation room from which it is led to the intake manifold. The deal Divergent oil running down the baffles must counter the ascending Venting flow to an outlet cross section that is also the inlet cross cut for the vent flow is. These ratios are for optimal oil separation unfavorable.

In der Schrift EP 0 287 756 B1 ist eine analoge Lösung beschrieben, die ähnliche Nachteile aufweist.An analog solution is described in the document EP 0 287 756 B1, which has similar disadvantages having.

Bekannt ist durch die Schriften DE-OS 23 41 267 und DE-OS 23 41 275 ein Ölabscheider, bei dem das abgeschiedene Öl infolge seines Eigengewichtes auch dann aus dem Ölsam melraum austritt, wenn außerhalb des Ölsammelraumes ein höherer Druck als im Ölab scheider herrscht. Erreicht wird dieses durch Ölstandsgefäße an den Ölablauföffnungen, die als ungleichschenklige U-Rohre ausgeführt sind. In bekannter Weise wird die Höhe des U- Rohres so gewählt, daß eine Ölsäule entsteht, die der Druckdifferenz zwischen dem höhe ren Luftdruck an der Eintrittsöffnung zum Ölabscheider für das Blow-by-Gas und dem niedri geren Innendruck an der Ölablauföffnung das Gleichgewicht hält, um ein Ansaugen von Öl teilchen über den Ölsammelraum zu verhindern.An oil separator is known from the documents DE-OS 23 41 267 and DE-OS 23 41 275, in which the separated oil due to its own weight also from the oil seed Melting space emerges when a higher pressure outside the oil collection space than in the oil drain divider prevails. This is achieved by oil level vessels at the oil drain openings, which are designed as isosceles U-tubes. The height of the U- Tube chosen so that an oil column is created, the pressure difference between the height air pressure at the inlet to the oil separator for the blow-by gas and low pressure The internal pressure at the oil drain opening keeps the balance in order to suck up oil to prevent particles over the oil collection space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Ölabscheider für die Kurbelgehäuseentlüftung hinsichtlich des sicheren Abscheidens von Öl und dessen Rückführung aus den Abscheidezonen zu verbessern.The invention has for its object a generic oil separator for the Crankcase ventilation for the safe separation of oil and its Improve recycling from the deposition zones.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen benannt.The problem is solved with the features of claim 1. Advantageous Refinements are specified in the dependent claims.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ölabscheiders mit entfernter vorderer Außenwand, ausgeführt als Einsatz für Zylinderkopfhaube, Fig. 1 is a schematic representation of the oil separator with removed front outer wall, designed as an insert for the cylinder head cover,

Fig. 2 eine Teilansicht entlang der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a partial view taken along the section line AA of FIG. 1,

Fig. 3 eine Ausführungsvariante zu Fig. 1 mit besonderer Ausführung der Grundfläche
Innerhalb einer Zylinderkopfhaube 1 befindet sich der erfindungsgemäße Ölabscheider 2. Auf beiderseits schräg abfallenden Grundflächen 3, 4, die in ebene Ablaufflächen 5, 6 über gehen, sind hintereinander angeordnete Prallwände 7 vorgesehen. Die Prallwände 7 sind zueinander jeweils versetzt, wechselnd mit einer der Außenwände 8 verbunden, so daß je weils auf wechselnder Seite Durchströmöffnungen 9 bis 14 vorhanden sind (Fig. 2). Die Prallwände 7 weisen im Bereich der angrenzenden Außenwände 8 Ablaufdurchbrüche 15 auf. Die einzelnen Prallwände 7 sind durch Deckflächen 16,17 miteinander verbunden. Fig. 3 shows a variant of Fig. 1 with a special design of the base
Within a cylinder head cover 1 is located the oil separator 2 according to the invention. Baffle walls 7 arranged one behind the other are provided on both sides sloping base surfaces 3 , 4 , which go into flat drain surfaces 5 , 6 . The baffles 7 are offset from one another, alternately connected to one of the outer walls 8 , so that flow openings 9 to 14 are present on each alternating side ( FIG. 2). The baffle walls 7 have outlet openings 15 in the area of the adjacent outer walls 8 . The individual baffle walls 7 are connected to one another by cover surfaces 16 , 17 .

An der höchsten Stelle der schrägen Grundflächen 3, 4 befindet sich eine Eintrittsöffnung 18, durch welche ölbelastetes Blow-by-Gas aus dem Verbrennungsmotor in den Ölabschei der 2 gelangt.Is located at the highest point of the inclined base surfaces 3, 4 an inlet opening 18 through which oil-contaminated blow-by gas from the combustion engine in the Ölabschei the 2 passes.

Die sich in waagerechter Wellenform ausbildende Entlüftungsströmung 19 zwischen den versetzten Durchströmöffnungen 9 bis 14 und den zwischen den Prallwänden 7 befindlichen Abscheideräumen (Fig. 2) verläßt die Zylinderkopfhaube 1 aus einem Raum oberhalb der Deckflächen 16,17 über einen Austrittsstutzen 20 und gelangt über z. B. ein nicht dargestelltes Regelventil zum Saugrohr.The developing in a horizontal waveform ventilation flow 19 between the offset flow openings 9 to 14 and the separating spaces located between the baffles 7 ( Fig. 2) leaves the cylinder head cover 1 from a space above the top surfaces 16 , 17 via an outlet port 20 and reaches z. B. a control valve, not shown, to the intake manifold.

Das auf den Grundflächen 3, 4 fließende abgeschiedene Öl gelangt durch die Ablaufdurch brüche 15 zu Ablauföffnungen 21 in den Ablaufflächen 5, 6 gemäß Pfeile Ö (Fig. 2). Noch auf die Deckflächen 16,17 ausgefallenes Öl aus der Entlüftungsströmung 19 fließt auf die Ablaufflächen 5, 6 und von dort über die Ablauföffnungen 21 sowie die U-Rohre 23, 24 in einen nicht dargestellten Rücklaufraum.The separated oil flowing on the base surfaces 3 , 4 passes through the outlet openings 15 to outlet openings 21 in the outlet surfaces 5 , 6 according to arrows Ö ( FIG. 2). Oil still falling out of the ventilation flow 19 on the top surfaces 16 , 17 flows onto the outlet surfaces 5 , 6 and from there via the outlet openings 21 and the U-tubes 23 , 24 into a return space (not shown).

In die Ablauföffnungen 21 ist jeweils der längere Schenkel 22 eines U-Rohres 23, 24 einge setzt. Die Ablauföffnungen 21 bilden gleichzeitig die Eintrittsöffnungen für die U-Rohre 23, 24. Austrittsöffnungen am kürzeren Schenkel 27 der U-Rohre 23, 24 liegen um einen Ab stand 28 höher als die innere Kontur des jeweiligen U-Bogens. Mit dem Abstand 28 ist die Höhe der Ölsäule definiert, die der Druckdifferenz zwischen der Austrittsöffnung 26 und der Eintrittsöffnung 25 des U-Rohres 23, 24 das Gleichgewicht hält. Damit gelangt Blow-by-Gas nur über die Eintrittsöffnung 18 und die Abscheideräume zum Austrittsstutzen 20. In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 3) besteht die Grundfläche aus schräg zueinander verlaufenden Teilflächen 29, 30. Auf diesen Teilflächen sind hintereinander angeordnete Prallwände 31, 32 gegen die angrenzenden senkrechten Außenwände 33, 34 in Richtung der Ablaufdurchbrüche 35, 36 geneigt angeordnet.In the drain openings 21 , the longer leg 22 of a U-tube 23 , 24 is inserted. The drain openings 21 simultaneously form the inlet openings for the U-tubes 23 , 24 . Outlet openings on the shorter leg 27 of the U-tubes 23 , 24 are 28 from a higher than the inner contour of the respective U-bend. The distance 28 defines the height of the oil column, which maintains the balance between the pressure difference between the outlet opening 26 and the inlet opening 25 of the U-tube 23 , 24 . Blow-by gas thus only reaches the outlet connection 20 via the inlet opening 18 and the separation spaces. In a further exemplary embodiment ( FIG. 3), the base area consists of partial areas 29 , 30 which run obliquely to one another. Baffle walls 31 , 32 arranged one behind the other on these partial surfaces are inclined in the direction of the outlet openings 35 , 36 against the adjacent vertical outer walls 33 , 34 .

Sofern in einer anderen Ausführungsvariante die Prallplatten wechselweise mit der Grund- oder Deckfläche verbunden sind, bildet sich die Entlüftungsströmung in senkrechter Wellen form aus.If the baffle plates alternate with the basic or cover surface are connected, the ventilation flow is formed in vertical waves shape.

Die Vorzüge der Erfindung bestehen in einer verbesserten Kurbelgehäuseentlüftung mit ei nem hohen Ölabscheidegrad und einem, unabhängig von der Einbaulage, einfachen Aufbau in der Zylinderkopfhaube.The advantages of the invention consist in an improved crankcase ventilation with egg a high degree of oil separation and a simple structure, regardless of the installation position in the cylinder head cover.

Claims

1. Oil separator with a labyrinthine flow guide for crankcase ventilation, preferably for cylinder head covers of internal combustion engines, in which the ventilation flow is guided vertically and / or horizontally in a wave-like manner between offset through-flow openings of separation spaces formed between baffle walls, characterized in that one or more inlet openings ( 18 ) for the ventilation flow ( 19 ) is arranged higher than the drain openings ( 21 ) for the separated oil, whereby the separating spaces between the successive and staggered baffle walls ( 7 ) are each in the direction of the drain openings ( 21 ) descending base areas ( 3 , 4 ).

2. Oil separator according to claim 1, characterized in that the baffles ( 7 ) in the region of the adjacent vertical outer walls ( 8 ) on the base ( 3 , 4 ) are provided with drainage openings ( 15 ).

3. Oil separator according to claim 1, characterized in that the base consists of roof-shaped obliquely arranged partial surfaces ( 29 , 30 ).

4. Oil separator according to claim 3, characterized in that the baffles ( 31 , 32 ) against the adjacent vertical outer walls ( 33 , 34 ) are arranged inclined in the direction of the drainage openings ( 35 , 36 ).

5. Oil separator according to claim 1, characterized in that the outlet opening ( 26 ) of the U-tubes ( 23 , 24 ) is higher by a distance ( 28 ) than the inner contour of the respective U-bend, the distance ( 28 ) forms the height of an oil column, which corresponds to the highest possible pressure difference between the inlet opening ( 25 ) and the outlet opening ( 26 ).