DE19916172C2

DE19916172C2 - Kolben-Nachverdichter

Info

Publication number: DE19916172C2
Application number: DE19916172A
Authority: DE
Inventors: Peter F Dannoehl
Original assignee: DRUCKLUFT DANNOEHL GmbH
Current assignee: DRUCKLUFT DANNOEHL GmbH
Priority date: 1999-04-10
Filing date: 1999-04-10
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2019-04-11
Also published as: SG82075A1; EP1043501B1; EP1043501A2; EP1043501A3; JP2000303955A; DE50013582D1; US6398828B1; DE19916172A1; ATE342442T1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben-Nachverdichter mit einem Kurbelgehäuse, wie er aus der DE 41 20 094 C2 bekannt ist. Ein derartiger Nachverdichter dient zur Druckerhöhung von Luft oder anderen umweltverträglichen Gasen.

Aufgrund von Leckverlusten baut sich im Kurbelgehäuse ein Druck auf, der die Entlüftung des Kurbelgehäuses erfor derlich macht. Bei normalen Verdichtern, deren Saugseite auf Atmosphärendruck liegt, kann der entlüftete Gas-Öl-Nebel der Saugseite der Verdichter zugeführt werden. Dies verbietet sich bei Nachverdichtern, da diese mit Vordruck arbeiten.

Die DE 195 25 461 A1 beschreibt einen normalen Verdich ter, der Luft über ein Luftfilter ansaugt. Er weist ein wei teres Filter auf, dessen Gehäuse einen Ölsammelraum bildet, wobei dieser einlaß- und auslaßseitig an das Kurbelgehäuse angeschlossen ist. Die gereinigte Luft wird stromab des Luftfilters in die Ansaugleitung des Verdichters eingelei tet.

Ferner beschreibt die US-PS 2,652,819 eine Brennkraftma schine, deren Kurbelgehäuse über ein Ventilatorsystem ent lüftet wird. Die abgesaugte Luft wird gefiltert und in das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine eingeleitet. Dabei verfügt das Ventilatorsystem über ein Ventil, das sich bei Still stand der Brennkraftmaschine automatisch öffnet, um die im Ventilatorsystem angesammelte Flüssigkeit in eine Auffang wanne abzulassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kurbelge häuse des eingangs genannten Nachverdichters derart zu ent lüften, daß die abgeführte Luft praktisch ölfrei in die Atmosphäre abgegeben werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Nachverdichter erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurbelgehäuse mit einer Entlüftungseinrichtung versehen ist, wobei die Entlüftungseinrichtung ein Ölfilter aufweist, das einlaßsseitig mit dem Kurbelgehäuse und aus laßseitig mit der Atmosphäre verbunden ist,
daß das Ölfilter als Feinstfilter ausgebildet ist und einlaßseitig einen Ölsammelraum mit einem Ölauslaß aufweist, dabei der Ölauslaß mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht,
daß das Feinstfilter in einem gesonderten, über Lei tungen mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Gehäuse angeordnet ist, wobei die den Ölauslaß des Ölsammelraums mit dem Kur belgehäuse verbindende Leitung ein Ventil enthält, welches bei laufendem Nachverdichter seine Schließstellung und bei stillstehendem Nachverdichter seine Öffnungsstellung ein nimmt, und
daß das Ventil in einem Gefälle-Abschnitt der zugehöri gen Leitung angeordnet und als Rückschlagventil ausgebildet ist, wobei es durch den Druck im Kurbelgehäuse in seiner Schließstellung gehalten wird.

Das erfindungsgemäß verwendete Feinstfilter, das in der Regel aus einem Mikrofaservlies besteht, vermag die Ölbe standteile des Nebels zuverlässig zurückzuhalten. Der Restölgehalt kann auf weniger als 0,01 mg/m³ reduziert wer den. Allerdings benötigt das Feinstfilter eine entsprechend größere Fläche, die durch den Ölsammelraum zur Verfügung gestellt wird.

Das Feinstfilter ist vom Kurbelgehäuse separiert und un terliegt keinerlei Beschränkungen, was seine Feinporigkeit und die Größe der Filterfläche anbelangt. Diese Parameter lassen sich unter Berücksichtigung des zulässigen Druckver lusts auf eine optimale Abscheidung von Öltröpfchen und - dämpfen einstellen. Bei laufendem Nachverdichter ist der Ölauslaß des Ölsammelraums geschlossen, so daß der Ölsam melraum nur über seine einlaßseitige Leitung, also die eigentliche Entlüftungsleitung, mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht und auch nur über diese Leitung mit Druck beaufschlagt wird. Die Entleerung des Ölsammelraums geschieht bei stillstehendem Nachverdichter.

Das Feinstfilter arbeitet automatisch. Bei dem Rück schlagventil handelt es sich um ein sehr leichtgängiges Ven til, dessen Ventilkörper durch die geringe Strömung beim Anlaufend es Nachverdichters angehoben und in die Schließ stellung gebracht wird. Das Öffnen erfolgt unter dem Eigen gewicht des Ventilkörpers und dem Gewicht der von oben anstehenden Ölsäule. In der Regel wird es vorteilhaft sein, dem Rückschlagventil eine leichte Ventilfeder zuzuordnen, die die Bewegung des Ventilkörpers in die Schließstellung unterstützt.

Wesentlich ist, daß die vom Ölauslaß des Feinstfilters zum Kurbelgehäuse führende Leitung einen Gefälleabschnitt für das Rückschlagventil aufweist. Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich dadurch, daß das Feinstfilter di rekt oberhalb des Kurbelgehäuses angeordnet wird.

Um die Ölbelastung des Feinstfilters so gering wir mög lich zu halten, wird vorgeschlagen, die das Gehäuse des Feinstfilters einlaßseitig mit dem Kurbelgehäuse verbindende Leitung an einen turbulenzarmen Bereich des Kurbelgehäuses anzuschließen, vorzugsweise an einen Öleinfüllstutzen, der eine optimale Abschirmung gewährleistet.

Ein Sicherheitsventil, das an die das Gehäuse des Fein stfilters einlaßseitig mit dem Kurbelgehäuse verbindende Leitung angeschlossen ist, verhindert zuverlässig den Aufbau eines Überdrucks im Kurbelgehäuse, sofern im Bereich des Feinstfilters eine Störung auftreten sollte.

Zur Optimierung der Ölabscheidung kann dem Feinstfilter auslaßseitig mindestens ein weiteres Filter, vorzugsweise ein Aktivkohlefilter nachgeschaltet sein. Der Restölgehalt läßt sich damit auf weniger als 0,005 mg/m³ reduzieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kolben-Nach verdichters mit zugehöriger Entlüftungseinrichtung.

Nach Fig. 1 weist der Nachverdichter ein Kurbelgehäuse 1 auf, welches einen Ölsumpf 2 bildet. Aufgrund von Leckver lusten des Nachverdichters baut sich im Kurbelgehäuse 1 ein Druck auf, der der Entlüftung bedarf. Hierzu ist eine Lei tung 3 an einen Öleinfüllstutzen 4 des Kurbelgehäuse 1 ange schlossen. Der Öleinfüllstutzen 4 stellt einen extrem turbu lenzarmen Bereich des Kurbelgehäuses dar. Dementsprechend wird der in die Leitung 3 abgegebene Nebel nicht übermäßig stark mit Öl und Öldämpfen belastet sein.

Die Leitung 3 führt zu einem Feinstfilter 5, welches eingangsseitig einen Ölsammelraum 6 bildet. Der Ölsammelraum 6 ist über eine Leitung 7 an das Kurbelgehäuse 1 angeschlos sen, und zwar unter Zwischenschaltung eines Rückschlagven tils 8, welches in einem senkrechten Abschnitt der Leitung 7 angeordnet ist.

Das Feinstfilter 5 weist ein Filterelement auf, welches aus einem Mikrofaservlies besteht. Die Feinporigkeit des Feinstfilters gestattet es, den über die Leitung 3 zugeführ ten Nebel praktisch vollständig von Öl zu befreien. Dabei kann die Fläche des Feinstfilters so gewählt werden, daß der Druckverlust auf ein Maß vermindert wird, welches eine aus reichende und zuverlässige Entlüftung des Kurbelgehäuses 1 sicherstellt.

Das vom Feinstfilter 5 abtropfende Öl sammelt sich im Ölsammelraum 6. Bei laufendem Nachverdichter hält der Druck im Kurbelgehäuse 1 das Rückschlagventil 8 geschlossen, und zwar unter Mithilfe einer leichten Feder. Wird der Nachver dichter abgestellt, so wird der Druck im Kurbelgehäuse 1 über die Leitung 3 abgebaut. Das Rückschlagventil 8 öffnet sich, und zwar unter dem Eigengewicht seines Ventilelements sowie unter dem Gewicht der in der Leitung 7 und im Ölsam melraum 6 anstehende Ölsäule. Der Ölsammelraum 6 entleert sich also in das Kurbelgehäuse 1.

Dem Feinstfilter 5 ist ein Aktivkohlefilter 9 nachge schaltet, welches sich in die Atmosphäre öffnet. Der Restölgehalt kann auf diese Weise auf unter 0,005 mg/m³ reduziert werden.

Sollte während des Betriebes eine Störung im Feinstfil ter 5 oder im Aktivkohlefilter 9 auftreten, so sorgt ein Si cherheitsventil 10, das an die Leitung 3 angeschlossen ist, dafür, daß im Kurbelgehäuse 1 kein unzulässiger Überdruck auftritt.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmög lichkeiten gegeben. So muß das Feinstfilter nicht unbedingt direkt oberhalb des Nachverdichters angeordnet sein.

Die eigentliche Entlüftungsleitung muß nicht unbedingt am Öleinfüllstutzen angeschlossen sein. Allerdings sollte sie von einem Bereich abgehen, in dem nur geringe Turbulen zen herrschen, so daß also der entlüftete Nebel möglichst wenig Öl enthält.

Claims

1. Kolben-Nachverdichter mit einem Kurbelgehäuse (1), dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurbelgehäuse (1) mit einer Entlüftungseinrichtung versehen ist, wobei die Entlüftungseinrichtung ein Ölfilter aufweist, das einlaßsei tig mit dem Kurbelgehäuse (1) und auslaßseitig mit der At mosphäre verbunden ist,
daß das Ölfilter als Feinstfilter (5) ausgebildet ist und einlaßseitig einen Ölsammelraum (6) mit einem Ölauslaß aufweist, wobei der Ölauslaß mit dem Kurbelgehäuse (1) in Verbindung steht,
daß das Feinstfilter (5) in einem gesonderten, über Lei tungen (3, 7) mit dem Kurbelgehäuse (1) verbundenen Gehäuse angeordnet ist, wobei die den Ölauslaß des Ölsammelraums (6) mit dem Kurbelgehäuse (1) verbindende Leitung (7) ein Ventil (8) enthält, welches bei laufendem Nachverdichter seine Schließ stellung und bei stillstehendem Nachverdichter seine Öff nungsstellung einnimmt, und
daß das Ventil (8) in einem Gefälle-Abschnitt der zugehöri gen Leitung (7) angeordnet und als Rückschlagventil (8) aus gebildet ist, wobei es durch den Druck im Kurbelgehäuse (1) in seiner Schließstellung gehalten wird.

2. Nachverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die das Gehäuse des Feinstfilters (5) einlaßseitig mit dem Kurbelgehäuse (1) verbindende Leitung (3) an einen turbulenzarmen Bereich des Kurbelgehäuses (1) angeschlossen ist.

3. Nachverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die das Gehäuse des Feinstfilters (5) einlaßseitig mit dem Kurbelgehäuse (1) verbindende Leitung (3) an einen Öleinfüllstutzen (4) des Kurbelgehäuses (1) angeschlossen ist.

4. Nachverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß an die das Gehäuse des Feinstfil ters einlaßseitig mit dem Kurbelgehäuse (1) verbindende Lei tung (3) ein Sicherheitsventil (10) angeschlossen ist.

5. Nachverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß dem Feinstfilter (5) auslaßseitig mindestens ein weiterer Filter, vorzugsweise ein Aktivkoh lefilter (9) nachgeschaltet ist.