DE19914166A1 - Ölabscheider zur Reinigung von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen rotatorisch arbeitenden Ölabscheider (1) zur Reinigung des im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, insbesondere selbstzündenden Brennkraftmaschine, enthaltenen Gases. DOLLAR A Zur einfachen Integrierung in eine Brennkraftmaschine wird vorgeschlagen, daß der Ölabscheider (1) vom Motorschmierölstrom angetrieben ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen rotatorisch arbeitenden Ölabscheider zur Reinigung des im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, insbe­ sondere selbstzündenden Brennkraftmaschine enthaltenen Gases.

Kurbelgehäuseentlüftungsgas oder auch Blow-by-Gas, nachfolgend Kurbelgehäusegas genannt, ist Gas, welches im Motorbetrieb an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse gelangt. Aus diesem Kur­ belgehäusegas muß das aufgenommene Öl entfernt werden und das gereinigte Kurbelgehäusegas wird dann insbesondere der Verbren­ nungsluft zugeführt.

Die Ölabscheidung aus den Kurbelgehäusegasen erfolgt heute über­ wiegend mit Hilfe von Abscheidern, die aus einem Gewirk von Fasern bestehen, oder mit Hilfe von Strahlumlenkungen an Prallplatten oder einer Kombination beider Verfahren. Für zukünftige Motoren sind die mit den bisherigen Abscheidern erzielbaren Abscheidegrade nicht wirksam genug. Daher werden Feinstfilter, eventuell auch als Wech­ selfiltersysteme, zum Einsatz kommen. Diese besitzen jedoch den Nachteil, daß sie prinzipbedingt mit einem hohen Differenzdruck ar­ beiten und somit zu Dichtheitsproblemen am Motor führen.

Elektrostatische Filter werden bei Fahrzeugmotoren aus Kostengrün­ den und wegen der notwendigen Leistungsaufnahme nicht zum Ein­ satz kommen.

Rotatorisch arbeitende Ölabscheider, in denen die Ölpartikel ausge­ schleudert werden, sind schon bekannt, jedoch besteht das Problem des Antriebes des Luftbeschleunigers bzw. Ölabscheiders. Es wird mit Elektromotoren und Luftdruckturbinen gearbeitet. Hierbei ist je­ doch die Dauerhaltbarkeit der Antriebsquellen problematisch und es müssen zusätzliche nicht motoreigene Energieformen bereitgestellt werden.

Ölzentrifugen oder auch Freistrahlzentrifugen sind z. B. aus "Die Ver­ brennungskraftmaschine", Springer-Verlag, Wien, 1964 (11), S. 101-102 bekannt. Das zu reinigende Schmieröl gelangt über eine Hohl­ welle in einen Rotor und füllt diesen aus. Im Rotor wird das Öl um­ gelenkt und strömt über Düsen zurück in die Motorölwanne oder in einen getrennt vom Motor angeordneten Ölbehälter. Die bei dem Austritt des Öles aus den Düsen entstehenden Rückstoßkräfte bewir­ ken eine Drehbewegung des Rotors. Infolge der dabei erzeugten Zentrifugalkraft werden die im Öl enthaltenen Schmutzteilchen an die Innenwand des Rotors geschleudert, wodurch die Abscheidung er­ folgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rotatorisch arbeiten­ den Ölabscheider nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter­ zuentwickeln, daß dieser einfach in eine Brennkraftmaschine inte­ griert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ölab­ scheider vom Motorschmierölstrom angetrieben ist. Dies hat den Vor­ teil, daß teure Antriebsarten für den Ölabscheider entfallen.

Motoren zukünftiger Generationen werden, aufgrund der schärferen Abgasgesetzgebung mit einem höheren Rußeintrag ins Schmieröl be­ lastet. Bei gleichzeitiger Verlängerung der Ölwechselintervalle, sind daher Schmierölzentrifugen zur Reinigung des Schmieröls besonders geeignet.

Erfindungsgemäß erfolgt daher der Antrieb des Ölabscheiders durch die Schmierölzentrifuge.

Vorteilhafterweise ist der Ölabscheider auf der Schmierölzentrifuge aufgebaut oder in einem Gehäuse vereinigt.

Schmierölzentrifugen bestehen aus einem auf einer Rotorwelle ange­ ordneten Rotor. In bevorzugter erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Rotorwelle der Schmierölzentrifuge verlängert und bildet zu­ gleich die Rotorwelle des Ölabscheiders.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Reinigung des Kurbelgehäusegases über eine im Rotor des Ölabscheiders angeordnete Schaum- oder Gewirkfüllung oder alternativ über im Rotor angeordnete Umlenkble­ che.

Sinnvollerweise erfolgt der Austritt des gereinigten Kurbelgehäusega­ ses über einen dem Eintritt des Kurbelgehäusegases in den Ölab­ scheider benachbarten Auslaßstutzen.

In bevorzugter Ausgestaltung wird das im Ölabscheider aus den Kur­ belgehäusegasen abgetrennte Öl in die Schmierölwanne abgeleitet.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des nachfolgenden erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Figur.

Die einzige Figur zeigt eine Kombination aus einer Schmierölzentri­ fuge 2 zur Reinigung des Schmieröls einer selbstzündenden Brenn­ kraftmaschine und eines Ölabscheiders 1 zur Reinigung des im Kur­ belgehäuse enthaltenen Gases.

Die Schmierölzentrifuge 2 besteht aus einer als Hohlwelle ausgebil­ deten Rotorwelle 4 über die das zu reinigende Schmieröl in einen Rotor 6 gelangt. Hierzu sind in der Rotorwelle 4 Einkerbungen 10 vorgesehen. Im Rotor 6 ist ein Umlenkblech 11 angeordnet, welches das Schmieröl in einen Austrittsraum 12 umlenkt. Von diesem Aus­ trittsraum 12 gelangt das Schmieröl über Düsen 13 in einen Auffang­ raum 14 und von dort über einen Auslaß 15 in die Ölwanne oder einen separaten Ölbehälter. Die bei dem Austritt des Öles aus den Düsen 13 entstehenden Rückstoßkräfte bewirken eine Drehbewegung des Rotors 6, wodurch der Antrieb der Schmierölzentrifuge 2 durch den Motorschmierölstrom erfolgt. Die Zentrifugalkraft bewirkt, daß die Schmutzteilchen nach außen an die Rotorwand geschleudert werden, wodurch die Reinigungswirkung eintritt.

Erfindungsgemäß ist diese Schmierölzentrifuge mit einem Ölabschei­ der 1 kombiniert und befindet sich in einem Gehäuse 3a, 3b. Die bei­ den Gehäuseteile 3a, 3b sind über einen Flansch 16 miteinander ver­ bunden.

Der Antrieb des Ölabscheiders 1 erfolgt über die Schmierölzentrifuge 2, wobei die Rotorwelle 4 zugleich die Rotorwelle des Ölabscheiders 1 bildet. Im Übergangsbereich 17 von der Schmierölzentrifuge 2 zum Ölabscheider 1 ist die Rotorwelle 4 innen abgesperrt.

Das zu reinigende Kurbelgehäusegas gelangt über die Rotorwelle 4 über einen Eintritt 5 in den Rotor 6 des Ölabscheiders 1. Zur Rei­ nigung des Kurbelgehäusegases sind im Rotor 6 entweder eine Schaum- oder Gewirkfüllung 7 oder Umlenkbleche 8 angeordnet.

Über einen am oberen Ende in der Nähe des Eintritts 5 angeordneten Auslaßstutzen 9 gelangt das gereinigte Kurbelgehäusegas z. B. in den Ansaugkanal der Brennkraftmaschine. Das abgetrennte Öl aus den Kurbelgehäusegasen wird in die Schmierölzentrifuge 2 abgeleitet.

Diese Kombination aus Schmierölzentrifuge und Ölabscheider hat den Vorteil, daß ein wartungsfreier, auf Motorlebensdauer ausgeleg­ ter Betrieb für ein aktives Partikelfiltersystem mit hohem Wirkungs­ grad geschaffen ist. Außerdem ist diese Kombination sehr kosten­ günstig, da nur ein Rotor 6 verwendet wird.

Claims (9)

1. Rotatorisch arbeitender Ölabscheider (1) zur Reinigung des im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, insbesondere selbstzün­ denden Brennkraftmaschine enthaltenen Gases, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (1) vom Motor­ schmierölstrom angetrieben ist.

2. Ölabscheider nach Anspruch 1, mit einer vom Motorschmieröl­ strom angetriebenen Schmierölzentrifuge (2) im Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Ölabscheiders (1) durch die Schmierölzentrifuge (2) erfolgt.

3. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (1) auf der Schmier­ ölzentrifuge (2) aufgebaut oder in einem Gehäuse (3a, 3b) vereinigt ist.

4. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem auf einer Rotorwelle (4) angeordneten Rotor (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (4) der Schmierölzentri­ fuge (2) verlängert ist und zugleich die Rotorwelle des Ölabscheiders (1) bildet.

5. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Hohlwelle als Rotorwelle (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt (5) des Kurbelgehäusega­ ses über die Rotorwelle (4) des Ölabscheiders (1) erfolgt.

6. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung des Kurbelgehäuse­ gases über eine im Rotor (6) des Ölabscheiders (1) angeordnete Schaum- oder Gewirkfüllung (7) erfolgt.

7. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung des Kurbelgehäusega­ ses über im Rotor (6) des Ölabscheiders (1) angeordnete Umlenkble­ che (8) erfolgt.

8. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt des gereinigten Kurbel­ gehäusegases über einen dem Eintritt (5) des Kurbelgehäusegases in den Ölabscheider (1) benachbarten Auslaßstutzen (9) erfolgt.

9. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im Ölabscheider (1) abgetrennte Öl aus den Kurbelgehäusegasen in die Schmierölzentrifuge (2) abge­ leitet wird.