DE19948163A1 - Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung eines Verbrennungsmotors - Google Patents
Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung eines VerbrennungsmotorsInfo
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Abstract
Die Vorrichtung dient zur Entlüftung des Kurbelgehäuses/Zylinderkopfs eines Verbrennungsmotors und ist versehen mit einer Zuführeinrichtung für ein aus dem Kurbelgehäuse und/oder Zylinderkopf des Verbrennungsmotors stammendes Gas/Dampf/Nebel-Gemisch, wobei die Zuführeinrichtung mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht; einem Ölabscheider zum Abscheiden von Öl aus dem Gas/Dampf/Nebel-Gemisch; einer Rückführeinrichtung für das Rückführen des abgeschiedenen Öls in das Kurbelgehäuse und einer Absaugeinrichtung für das vom abgeschiedenen Öl befreite Restgas. Vorteilhafterweise ist der Ölabscheider (1) innerhalb einer der Zuführung von Frischöl in das Kurbelgehäuse (5) dienenden Leitung eines Öleinfüllsystems des Verbrennungsmotors angeordnet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung
eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Kurbelgehäuse-Entlüftung eines Verbrennungsmotors ist erforderlich, da im Betrieb
aus der Brennkammer ständig Gase in das Kurbelgehäuse abgegeben werden. Hierbei
handelt es sich in erster Linie um unverbrannten Kraftstoff aus den Zylindern, der über
den minimalen Zwischenraum zwischen den Innenflächen der Zylinder und den
Außenflächen der Kolben in das Kurbelgehäuse austritt. Da sich im Sumpf des
Kurbelgehäuses auch Motoröl befindet, entsteht im Innenraum des Kurbelgehäuses über
dem Sumpf ein Gemisch aus gasförmigem Kraftstoff, gasförmigem Öl (Öldampf) sowie
fein verteiltem, flüssigem Öl in Tröpfchenform (sogenanntem Ölnebel). Außerdem wird in
das Kurbelgehäuse Luft eingeleitet, die den für die spätere Verbrennung der
unverbrannten Kraftstoffanteile benötigten Sauerstoff enthält. Bei der Rückführung der in
dem Kurbelgehäuse enthaltenen Gase, Dämpfe und Nebel in die jeweiligen Kreisläufe
müssen die verschiedenen Bestandteile voneinander getrennt werden. So müssen die
flüchtigen gasförmigen Kraftstoffanteile von den weniger flüchtigen flüssigen Ölanteilen
getrennt werden. Dies geschieht in einem Ölabscheider, wobei die vorwiegend
gasförmigen Kraftstoffanteile zusammen mit der zuvor in das Kurbelgehäuse
eingeblasenen Luft in die Luftzuführleitung des Verbrennungsmotors stromabseitig von
dem Luftfilter eingeleitet werden. Die für die Motorschmierung bestimmten, weniger
flüchtigen Ölanteile werden dem Sumpf des Kurbelgehäuses wieder zugeführt.
Aus der US-PS 5,542,402 ist ein Zentrifugal-Ölabscheider bekannt, der an der vorderen
Abdeckung einer Verbrennungskraftmaschine neben dem Kurbelgehäuse montiert ist.
Dieser Ölabscheider enthält ein erstes Drehelement mit Turbo-Rotorblättern und ein
zweites Drehelement mit Zentrifugal-Rotorblättern, die über einen Riemen angetrieben
werden. Durch die Drehung der Rotorblätter wird das Gas/Dampf/Nebel-Gemisch aus
dem Kurbelgehäuse gesaugt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie viel Platz
beansprucht und eine große Anzahl sich drehender Teile einschließlich ihrer Lager und
Abdichtungen erforderlich sind.
Die US-PS 4,993,517 offenbart eine Öleinfüllöffnung, die von einem Ölabscheider
umgeben ist. Dieser Ölabscheider hat keine beweglichen Teile, sondern das Öl-
Kraftstoff-Gemisch aus dem Kurbelgehäuse durchströmt einen sich um den
Einfüllstutzen kreisförmig herum erstreckenden Hohlraum, in dem ein Ablenkgitter
angeordnet ist, um die Trennung des Öls von den flüchtigeren Bestandteilen,
insbesondere den Kraftstoffanteilen, zu bewirken. Auch dieser Ölabscheider verwendet
zur Trennung Trägheitskräfte. Anschließend werden auch hier die flüchtigen, vorwiegend
Kraftstoff enthaltenden Bestandteile dem Verbrennungsprozeß erneut zugeführt,
während die weniger flüchtigen Schmierstoffbestandteile in den Sumpf im Kurbelgehäuse
zurückgeführt werden. Trotz nicht vorhandener beweglicher Teile bei diesem
Ölabscheider ist sein Aufbau dennoch aufwendig, und er hat einen relativ hohen
Platzbedarf.
Aus der EP 0 730 086 ist ein Zyklonabscheider für die Kurbelgehäuse-Entlüftung eines
Verbrennungsmotors bekannt. Dieser Ölabscheider enthält einen Spiralkanal zwischen
einer radial außen liegenden Ansaugöffnung für die anzusaugende, mit Öl beladene Luft
und eine zentral innen liegende, lotrecht nach unten weisende Abflußöffnung für das
abgeschiedene Öl. Die Ölabscheidung wird erreicht, indem man bei der in den Einlaß
eintretenden, ölhaltigen Luft die Ölpartikel durch innerhalb des Spiralkanals erzeugte
Zentrifugalkräfte an den äußeren Spiralkanalwänden abscheidet. Das abgeschiedene Öl
fließt dann zu der Auslaßöffnung und von dort zurück in den Sumpf des Kurbelgehäuses.
Da die spiralförmige Durchströmung des Spiralkanals von außen nach innen stattfindet,
nehmen die Zentrifugalkräfte radial von außen nach innen zu, wodurch im inneren
Bereich auch kleinere und kleinste Öltröpfchen des Ölnebels an den Wänden
abgeschieden werden. Nachteilig ist allerdings auch hier der komplizierte Aufbau des
Ölabscheiders, da die spiralförmige Bewegung des Gas/Dampf/Nebel-Gemisches aus
dem Kurbelgehäuse durch einen relativ aufwendigen Spiralkanal erzeugt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Platzbedarf einer
Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung zu verringern. Darüber hinaus soll der Aufbau
des Ölabscheiders vereinfacht werden.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Dies ermöglicht
eine besonders kompakte Bauweise, da eine bereits vorhandene Baugruppe eine
Doppelfunktion übernimmt, denn der innerhalb einer der Zuführung von Frischöl
dienende Raum in einer Leitung wird genutzt, um dort den Ölabscheider aufzunehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der
Ölabscheider einen Abscheidungsbereich auf, der ebenfalls einen Abschnitt der Leitung
des Öleinfüllsystems bildet. Auf diese Weise läßt sich besonders viel Platz im Motorraum
einsparen. Neben der Platzeinsparung ist auch die Verringerung der Anzahl benötigter
Bauteile sowie die Materialeinsparung besonders vorteilhaft.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
der Abschnitt der Leitung des Öleinfüllsystems als Trichter ausgebildet. Durch die
Trichterform läßt sich abgeschiedenes Öl sowie eingefülltes Frischöl gleichermaßen
sammeln.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abschnitt der
Leitung des Öleinfüllsystems als Öleinfüllstutzen ausgebildet. Dies ermöglicht bei einer
trichterförmigen Ausgestaltung zum einen ein einfaches Einfüllen des Frischöls und zum
anderen die Nutzung der Trichterform zum Zwecke einer nach dem Fliehkraftprinzip
arbeitenden Ölabscheidung.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ölabscheider als
Zyklonabscheider ausgebildet. Dieser Zyklonabscheider zeichnet sich durch seinen
einfachen Aufbau, seine geringe Anzahl von Teilen sowie geringen Materialbedarf aus.
Das Gas/Dampf/Nebel-Gemisch wird vorzugsweise kreisförmig auf einer sich
zunehmend stärker krümmenden Bahn in den Ölabscheider zugeführt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mündet die Zuführeinrichtung an einem radial außengelegenen Ort tangential in den
Trichter und es ist die Absaugeinrichtung im wesentlichen an einem radial
innengelegenen Ort des Trichters angeschlossen. Diese Geometrie ist besonders
vorteilhaft, da sie aus dem Kurbelgehäuse angesaugtes Gas/Dampf/Nebel-Gemisch auf
eine spiralförmige Bahn zwingt, auf der die Bahnkrümmung von der radial
außengelegenen Eintrittsöffnung zu der radial innengelegenen Absaugeinrichtung
ständig zunimmt, wodurch die auf die Öltröpfchen und dergleichen einwirkende
Zentrifugalkraft ebenfalls zunimmt. Somit werden im radial außenliegenden Bereich der
Spiralbahn zunächst die größeren Öltröpfchen und -tiefer im Trichter- mit zunehmender
Bahnkrümmung weiter innen auch die kleineren Öltröpfchen vom Gas getrennt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Rückführeinrichtung einen
ölgefüllten, siphonartigen Abschnitt auf. Dadurch wird eine gasdichte Abdichtung
zwischen dem Ölabscheider und dem Innenraum des Kurbelgehäuses erzielt. Auf diese
Weise wird verhindert, daß im Ölabscheider befindliches Öl/Dampf/Nebel-Gemisch bei
bestimmten Motorbetriebszuständen, die eine Druckabsenkung im Kurbelgehäuse
hervorrufen, in das Kurbelgehäuse gesaugt wird. Der Siphon am Ölabscheider verhindert
daher einen "Kurzschluß" des Ölabscheiders. Gleichwohl läßt er ein Füllen von Frischöl
in das Kurbelgehäuse problemlos zu.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Öleinfüllstutzen des
Öleinfüllsystems mit einem entfernbaren Deckel verschlossen. Insbesondere ist die
Absaugeinrichtung an dem Deckel angeschlossen. Der so ausgebildete Deckel hat eine
Doppelfunktion. Er dient einerseits der Aufnahme des Anschlusses an die
Absaugeinrichtung und andererseits dem Abschluß des Öleinfüllsystems.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung weist die Absaugeinrichtung einen mit dem Deckel verbundenen
Absaugstutzen auf, der an einem radial innenliegenden Ort des Abscheidungsbereichs
des Ölabscheiders so weit nach unten ragt, daß sich die Austrittsöffnung am Ende des
Absaugstutzens an einem tieferen Ort im Abscheidungsbereich als die Eintrittsöffnung
befindet. Diese Anordnung erweist sich deshalb als günstig, weil durch die bezüglich der
Eintrittsöffnung tieferliegende Austrittsöffnung der spiralförmigen Bahn des
Öl/Dampf/Nebel-Gemisches zusätzlich eine Abwärtskomponente verliehen wird. Die
Öltröpfchen werden somit auf eine strudelartige Bahn (Zyklon) im Innern des
Ölabscheiders gezwungen. Diese Strudelbewegung des Gas/Dampf/Nebel-Gemisches
findet dabei aufgrund der trichterartigen Gestalt des Abscheidungsbereichs stets in der
Nähe der Wand des Abscheidungsbereichs statt. Somit müssen die durch die
Zentrifugalkraft radial nach außen beschleunigten Öltröpfchen nur einen kurzen Weg
gegen die Reibungskraft im Gas/Dampf/Nebel-Gemisch zurücklegen, bevor sie auf die
Wand des trichterförmigen Abscheidungsbereichs treffen und dort an der Wand haftend
durch die Gravitation nach unten fließen.
Zweckmäßigerweise weist die Zuführeinrichtung stromaufwärts von der Eintrittsöffnung
einen Beruhigungsraum auf. In diesem Beruhigungsraum werden aus dem vom
Kurbelgehäuse angesaugten Gas/Dampf/Nebel-Gemisch unter Einwirkung der
Gravitation die größten Ölteilchen abgeschieden, die sofort ins Kurbelgehäuse
zurücklaufen. Außerdem trägt der Beruhigungsraum dazu bei, Turbulenzen beim
Eintreten des Öl/Dampf/Nebel-Gemisches in den Abscheidungsbereich zu verkleinern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend aufzufassenden
Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1 im be
triebsbereiten Zustand,
Fig. 3 eine Perspektivansicht der Vorrichtung von oben,
Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Einsatzes der Vorrichtung von oben,
Fig. 5 eine Perspektivansicht der Vorrichtung von der Seite und
Fig. 6 eine weitere Perspektivansicht der Vorrichtung mit ihrer Einbauumgebung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung, die einen Ölabscheider 1
enthält. Der Ölabscheider 1 besitzt einen Abscheidungsbereich 2, der im wesentlichen
eine trichterförmige Gestalt hat, an deren schrägen Flächen die Ölabscheidung
stattfindet. Unterhalb des Abscheidungsbereichs 2 schließt sich eine Rückführeinrichtung
4 an, über die das in dem Abscheidungsbereich 2 abgeschiedene Öl in einen Sumpf
(nicht gezeigt) eines Kurbelgehäuses 5 eines nicht näher gezeigten Verbrennungsmotors
zurückgeführt wird. Der Abscheidungsbereich 2 besteht im wesentlichen aus einem
Trichter beziehungsweise einer trichterförmigen Erweiterung 8, an die sich nach oben
eine zylindrische Innenwand 21 anschließt, die um eine Achse 30 zentriert ist. Zwischen
der Innenwand 21 und einer sie umgebenden Außenwand 23 eines Gehäuses befindet
sich ein Beruhigungsraum 22. Dieser Beruhigungsraum 22 steht mit dem Innenraum des
Kurbelgehäuses 5 in Verbindung. Durch die Mitte eines Deckels 10 ragt ein
Absaugstutzen 12 in den Abscheidungsbereich 2 des Ölabscheiders 1. In der Innenwand
21 befindet sich eine Eintrittsöffnung 14, die den Beruhigungsraum 22 mit dem
Abscheidungsbereich 2 des Ölabscheiders 1 verbindet. Eine Austrittsöffnung 16 des
Absaugstutzens 12 befindet sich auf der Achse 30. Die Eintrittsöffnung 14 in der
Innenwand 21 liegt radial beabstandet von der Achse 30. Die Austrittsöffnung 16 liegt
tiefer als die Eintrittsöffnung 14. An dem unteren Bereich des Ölabscheiders 1 schließt
sich ein Ölbehälter 18 an, in den ein Stutzen 20 hineinragt, der eine untere Verlängerung
des Abscheidungsbereichs 2 darstellt. Der Stutzen 20 ist in einem Verbindungsbereich
24 bündig am Ölbehälter 18 liegend angeordnet. Der Verbindungsbereich 24 erstreckt
sich lediglich über einen Teilbereich des Außenumfangs des Stutzens 20, so daß
außerhalb des Verbindungsbereichs 24 zwischen Stutzen 20 und Ölbehälter 18 ein in
Achsenrichtung des Stutzens 20 offener Spalt 31 vorliegt, welcher vom Innenraum des
Stutzens 20 in einen Innenraum eines Kettenkastens 3 führt, der mit dem Innenraum des
Kurbelgehäuses 5 in Verbindung steht. Der Spalt 31 ist derart zwischen dem Stutzen 20
und dem Ölbehälter 18 ausgebildet, daß er geeignet ist, in Kooperation mit dem
Innenraum des Stutzens 20 einen sogenannten "Siphon" zu bilden. Die Vorrichtung
besteht somit im wesentlichen aus einem oberen Bereich, einem sogenannten "Zyklon",
und einem unteren Bereich, einem sogenannten "Siphon". An den Ölabscheider 1 mit
seinen verschiedenen Bauelementen schließt sich eine den Innenraum des
Kettenkastens 3 begrenzende Wand 7 an. Die so erhaltene Baueinheit ist mit einem
Flansch 26 über eine Flanschdichtung 28 mit dem Kurbelgehäuse 5 des
Verbrennungsmotors verbunden.
Der Bereich der trichterförmigen Erweiterung 8 des Ölabscheiders 1 dient zusätzlich als
Öleinfüllstutzen. Der Ölabscheider 1 ist somit innerhalb eines trichterförmig
ausgebildeten Abschnitts einer Leitung eines Öleinfüllsystems des Verbrennungsmotors
angeordnet, wobei die Leitung des Öleinfüllsystems zur Zuführung von Frischöl in das
Kurbelgehäuse 5 dient. Die Vorrichtung enthält somit eine Baugruppe, die eine
Doppelfunktion übernimmt, das heißt, sie ist einerseits zur Zuführung von Frischöl in das
Kurbelgehäuse 5 des Verbrennungsmotors vorgesehen und dient andererseits als
Ölabscheider 1, der geeignet ist, Öl aus dem Gas/Dampf/Nebel-Gemisch abzuscheiden,
das aus dem Kurbelgehäuse 5 und/oder aus einem Zylinderkopf (nicht gezeigt) des
Verbrennungsmotors stammt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird nun die Funktionsweise der Vorrichtung mit dem
Ölabscheider 1 beschrieben. Für den Fall, daß wie zum Beispiel bei einem noch nicht in
Betrieb genommenen Neufahrzeug noch kein Motoröl im Kurbelgehäuse 5 des
Verbrennungsmotors vorhanden ist, wird Frischöl durch den Öleinfüllstutzen und durch
den als Trichter 8 ausgebildeten Abschnitt der Leitung des Öleinfüllsystems hindurch in
den Ölbehälter 18 zugeführt. Aufgrund der großen Menge an in das Kurbelgehäuse 5
zuzuführendem Frischöl fließt selbiges durch den Trichter 8, den Stutzen 20 und den
Spalt 31 in den Innenraum des Kettenkastens 3 und gelangt schließlich von dort in den
Innenraum des Kurbelgehäuses 5. Nachdem auf diese Weise zum ersten Mal Frischöl
durch das Öleinfüllsystem in das Kurbelgehäuse 5 eingegeben worden ist, verbleibt im
Innenraum des Stutzens 20 eine erste Ölsäule 34 und im Spalt 31 zwischen dem Stutzen
20 und der Außenwand 23 des Ölbehälters 18 eine zweite Ölsäule 36. Die erste Ölsäule
34 und die zweite Ölsäule 36 sind über einen offenen Bereich 35 im Behälter derart
miteinander verbunden, daß sie entsprechend der Funktionsweise eines Siphons frei
miteinander kommunizierend kooperieren. Die maximal sich einstellende Höhe der ersten
Ölsäule 34 und der zweiten Ölsäule 36 im Siphon wird durch die den Spalt 31
begrenzende Oberkante 29 des Ölbehälters 18 beschränkt. Im Innenraum des Stutzens
20 und im Spalt 31 kann sich somit ein Ölpegel 33 einstellen, der maximal das Niveau
der Oberkante 29 des Ölbehälters 18 erreicht. Bei Vorliegen einer "normalen
Betriebssituation" der Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung des
Verbrennungsmotors weisen die erste Ölsäule 34 und die zweite Ölsäule 36 einen
maximalen oder nahezu maximalen, durch die Oberkante 29 begrenzten Ölpegel 33 auf.
Durch den die zwei Ölsäulen 34, 36 enthaltenden Siphon, wird der Abscheidungsbereich
2 des Ölabscheiders 1 vom Innenraum des Kettenkastens 3 und des Kurbelgehäuses 5
gasdicht getrennt und somit eine unerwünschte Umgehung, das heißt ein "Kurzschluß",
des Ölabscheiders 1 mit dem Kettenkasten 3 beziehungsweise mit dem Kurbelgehäuse 5
verhindert.
Der Absaugstutzen 12 ist derart an eine Frischluftzufuhr des Verbrennungsmotors
gekoppelt, daß am Absaugstutzen 12 ein Unterdruck bezüglich des Drucks an der
Eintrittsöffnung 14 entsteht. Die Eintrittsöffnung 14 steht mit dem Beruhigungsraum 22 in
Verbindung, welcher seinerseits mit dem Innenraum des Kettenkastens 3 und somit
indirekt auch mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses 5 verbunden ist. Aus dem
Innenraum des Kurbelgehäuses 5 strömt ein Luftstrom, der ein Gas/Dampf/Nebel-
Gemisch mit gasförmigem Kraftstoff und gasförmigem Öl und/oder Öl in Tröpfchenform
enthält, durch den Innenraum des Kettenkastens 3 in den Beruhigungsraum 22 bis zur
Eintrittsöffnung 14. Der durch die Eintrittsöffnung 14 strömende Luftstrom bewegt sich in
bezug auf die zylindrische Innenwand 21 im wesentlichen tangential und entsprechend
der Linie 25 spiralförmig um den Absaugstutzen 12 herum radial nach innen in Richtung
Austrittsöffnung 16 und mit einer Bewegungskomponente nach unten in Richtung
trichterförmige Erweiterung 8, um sich schließlich der Austrittsöffnung 16 zu näheren. Auf
der von der Eintrittsöffnung 14 zur Austrittsöffnung 16 zunehmend gekrümmten,
spiralförmigen Strömungslinie des Luftstroms erhöht sich die auf den Luftstrom wirkende
Zentrifugalkraft. Durch die Kombination der radial nach außen wirkenden Zentrifugalkraft
und der senkrecht nach unten wirkenden Gravitationskraft, wobei beide Kräfte
gleichzeitig auf den Luftstrom wirken, erhält man eine niederschlagartige Ausbildung von
Öltröpfchen 11 an der Innenwand 21 und/oder an der trichterförmigen Erweiterung 8 des
Abscheidungsbereichs 2. Der in dieser Weise vollständig oder zumindest teilweise von
Ölbestandteilen befreite Luftstrom wird durch die Austrittsöffnung 16 aus dem
Ölabscheider 1 aufgrund des im Absaugstutzen 12 herrschenden Unterdrucks abgesaugt
und in bekannter Weise als ein vom Öl gereinigter Luftstrom dem Verbrennungsmotor
zugeführt.
Die Öltröpfchen 11 fließen unter Einwirkung der Schwerkraft, und wenigstens im oberen
Bereich der trichterförmigen Erweiterung 8 unterstützt durch die nach unten gerichtete
Luftströmung, in Pfeilrichtung 19 nach unten in Richtung Stutzen 20 und werden von der
sich bereits im Stutzen 20 ausgebildeten ersten Ölsäule 34 aufgenommen. Dadurch
kommt es zu einem Anstieg des Ölpegels 33 der ersten Ölsäule 34 im Stutzen 20.
Aufgrund der siphonartigen Ausbildung des Ölbehälters 18 führt ein Anstieg des
Ölpegels 33 der ersten Ölsäule 34 im Stutzen 20 zu einem entsprechenden Anstieg des
Ölpegels 33 der sich im Spalt 31 befindenden Ölsäule 36.
Steigt nun der Ölpegel 33 auf ein Niveau innerhalb des Stutzens 20, das oberhalb der
Oberkante 29 des Ölbehälters 18 liegt, wird Öl entsprechend der Funktionsweise eines
Siphons aus dem Spalt 31 in Pfeilrichtung 27 herausgedrückt, so daß es durch den
Innenraum des Kettenkastens 3 fließt und in den Innenraum des Kurbelgehäuses 5
gelangt. Es tritt so lange Öl aus dem Spalt 31 heraus, bis der Ölpegel 33 der Ölsäule 34
im Stutzen 20 ein Niveau erreicht hat, das demjenigen der Oberkante 29 entspricht.
Sollte sich, bedingt durch sich ändernde Motorbetriebsbedingungen, im Innenraum des
Kurbelgehäuses 5 ein in bezug auf den Druck im Innenraum des Ölabscheiders 1
größerer Unterdruck einstellen, so verhindern der stets Öl enthaltende Innenraum des
Stutzens 20 und der Spalt 31 des als Siphon ausgebildeten Ölbehälters 18 ein direktes,
das heißt kurzgeschlossenes Ansaugen des Luftstroms aus dem Abscheidungsbereich 2
des Ölabscheiders 1 in das Kurbelgehäuse 5. Auf diese Weise wird vor allem verhindert,
daß gasförmiger Kraftstoff in das Kurbelgehäuse 5 gelangt.
Dem Beruhigungsraum 22 kommt zusätzlich eine in bezug auf die Ölabscheidung
vorbereitende Rolle zu. Seine Aufgabe besteht darin, aus dem Kurbelgehäuse 5
stammende größere Öltröpfchen oder andere Partikel unter der Einwirkung der
Schwerkraft vorab abzuscheiden, bevor der heranströmende Luftstrom mit einem
Gemisch aus Gas, Dampf und Nebel in die Eintrittsöffnung 14 gelangt. Auf diese Weise
findet eine zusätzliche Grobabscheidung im Beruhigungsraum 22 statt, bevor eine
nachgeschaltete Feinabscheidung im Abscheidungsbereich 2 des Ölabscheiders 1
erfolgt.
Fig. 3 ist eine Perspektivansicht einer den Ölabscheider 1 und den Kettenkasten 3
aufweisenden Baugruppe 9. Aufgrund des nicht dargestellten Deckels 10 ist der
Abscheidungsbereich 2 von außen sichtbar. Die Baugruppe 9 ist mit einem
Steuertriebdeckel 40 verbunden. Neben der Eintrittsöffnung 14 erkennt man den
Absaugstutzen 12 sowie den zwischen der zylindrischen Innenwand 21 und der
zylindrischen Außenwand 23 liegenden Beruhigungsraum 22.
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht einer Untergruppe der Baugruppe 9 von Fig. 3. Die
dargestellte Untergruppe besteht aus dem Absaugstutzen 12, der zylindrischen
Innenwand 21 mit der Eintrittsöffnung 14 und dem Stutzen 20.
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht der Baugruppe 9 von Fig. 3 von der Seite aus
betrachtet. Man erkennt den zylinderförmigen Ölbehälter 18, an den sich nach oben die
trichterförmige Erweiterung 8 anschließt, welche im oberen Bereich in der zylindrischen
Außenwand 23 von Außen nicht sichtbar eingeschlossen ist. Des weiteren erkennt man
den Absaugstutzen 12. Die gesamte Baugruppe 9 ist mit dem Steuertriebdeckel 40
verbunden.
Fig. 6 zeigt eine weitere Perspektivansicht der Baugruppe 9 mit ihrer Einbauumgebung.
Es ist die Baugruppe 9 mit ihrem Absaugstutzen 12, dem Ölbehälter 18 sowie ihrer
zylindrischen Außenwand 23 zu erkennen. Die Baugruppe 9 ist mit dem Kettenkasten 3
und dem Steuertriebdeckel 40 mittels eines Flansches 26 mit dem hier nicht
dargestellten Kurbelgehäuse 5 verbunden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das oben beschriebene und in den Figuren
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte man zum Beispiel den
Ölabscheider in dem Öleinfüllsystem derart integrieren, daß die Achse des Zyklons nicht
vertikal, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, sondern zum Beispiel zu einer
vertikalen Achse geneigt verläuft. Dies würde die Funktion des Ölabscheiders nur
unwesentlich beeinflussen, da die Gravitationskräfte im Vergleich zu den
Trägheitskräften bei der Abscheidung der Öltröpfchen aus dem Gas/Dampf/Nebel-
Gemisch des Luftstroms nur eine untergeordnete Rolle spielen. In diesem Fall wäre dann
die den siphonartig ausgebildeten Ölbehälter 18 enthaltende Rückführeinrichtung 4 in
geeigneter Weise auszugestalten und in bezug auf den Abscheidungsbereich 2 des
Ölabscheiders 1 vorteilhaft anzuordnen, um ein ungehindertes Abfließen der
abgeschiedenen Öltröpfchen in die erste im Siphon angeordnete Ölsäule 34 zu
gewährleisten.
Ferner kann das Gas/Dampf/Nebel-Gemisch des Luftstroms zusätzlich oder alternativ
aus einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf des Verbrennungsmotors stammen,
wobei der konstruktive Aufbau und die Funktionsweise der Vorrichtung und insbesondere
des Ölabscheiders 1 der obigen Darstellung entsprechen.
Claims (11)
1. Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung eines
Verbrennungsmotors, mit einer Zuführeinrichtung für ein aus dem Kurbelgehäuse
und/oder Zylinderkopf des Verbrennungsmotors stammendes Gas/Dampf/Nebel-
Gemisch, wobei die Zuführeinrichtung mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht;
einem Ölabscheider zum Abscheiden von Öl aus dem Gas/Dampf/Nebel-Gemisch;
einer Rückführeinrichtung für das Rückführen abgeschiedenen Öls in das
Kurbelgehäuse und einer Absaugeinrichtung für das vom abgeschiedenen Öl
befreite Restgas, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (1) innerhalb
einer der Zuführung von Frischöl in das Kurbelgehäuse (5) dienenden Leitung
eines Öleinfüllsystems des Verbrennungsmotors angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (1)
einen Abscheidungsbereich (2) aufweist, der ebenfalls einen Abschnitt der Leitung
des Öleinfüllsystems bildet.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abschnitt der Leitung des Öleinfüllsystems als Trichter
(8) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abschnitt der Leitung des Öleinfüllsystems als
Öleinfüllstutzen ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (1) als Zyklonabscheider ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (14, 22) an einem radial
außengelegenen Ort tangential in den Trichter (8) mündet und die
Absaugeinrichtung (6) im wesentlichen an einem radial innengelegenen Ort des
Trichters (8) angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (4) einen ölgefüllten, siphonartigen
Abschnitt (18, 20) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Öleinfüllstutzen des Öleinfüllsystems mit einem
entfernbaren Deckel (10) verschlossen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (6) an dem Deckel (10)
angeschlossen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (6) einen mit dem Deckel (10)
verbundenen Absaugstutzen (12) aufweist, der an einem radial innenliegenden Ort
des Abscheidungsbereichs (2) des Ölabscheiders (1) so weit nach unten ragt, daß
sich die Austrittsöffnung (16) am Ende des Absaugstutzens (12) an einem tieferen
Ort im Abscheidungsbereich (2) als die Eintrittsöffnung (14) befindet.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (14, 22) stromaufwärts von der
Eintrittsöffnung (14) einen Beruhigungsraum (22) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999148163 DE19948163A1 (de) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung eines Verbrennungsmotors |
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DE1999148163 DE19948163A1 (de) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung eines Verbrennungsmotors |
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ID=7924709
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DE1999148163 Withdrawn DE19948163A1 (de) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | Vorrichtung für die Kurbelgehäuse/Zylinderkopf-Entlüftung eines Verbrennungsmotors |
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