DE2108270A1

DE2108270A1 - Hubkolbenmaschine mit Ölabscheider

Info

Publication number: DE2108270A1
Application number: DE19712108270
Authority: DE
Inventors: Achim zur Dipl.-Ing. 5050 Porz-Urbach Nieden
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-02-20
Filing date: 1971-02-20
Publication date: 1972-08-24

Description

Hubkolbenmaschine mit ölabscheider Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kurbelgehäuseentlüftung.
Beim Betrieb von Hubkolbenmaschinen und inabesondere von Hubkolbenbrennkraftmaschinen gelangen ständig Leckgase entlang des Kolbens in den Kurbelgehäuseraum. Um zu verhindern, daß sich im Kurbelgehäuse ein zunehmender Gasdruck aufbaut, werden diese Gase zusammen mit Dämpfen aus dem ölsumpf an die Atmosphäre oder an das Luftansaugsystem der Maschine abgeführt. Zur Abfuhr der Gase an die Atmosphäre dient in der Regel eine von einer hochgelegenen und/oder vom Spritzöl nicht erreichten Stelle ausgehende Rohrleitung. Dieae Rohrleitung wird bevorzugt ein Stück ansteigend und dann abwärts gerichtet bis in die Nähe der untersten Gehäusebegrenzung verlegt, damit das Gehäuse nicht vom mitgerissenen 51-tropfen benetzt wird. Die nach oben gerichtete Rohrleitung mit nachfolgender Ablenkung nach unten, soll das Ausscheiden von Öl und desasen Rücklauf in das Gehäuse bewirken. Häufig werden bei der Ausuhrung solcher Rohrleitungen Kombinationen mit dem als Rohr ausgebildeten öleinfüllstutzen angewendet, wobei der Oleinfüllstutzen aufwärts und das von seinem oberen Ende ausgehende Entlüftungsrchr abwärts gerichtet ist. Anstelle einer Rohrleitung wird auch häufig eine Entlüftungskappe mit Oberflächenilter, in daF sich mitgerissene öltröpfchen abscheiden und zu. Kurbel häuse zurückfließen, angewendet. Bei den beschriebenen Auaführungsformen zeigt sich jedoch, daß bei Sättigung des Oberflächenfilters und/oder hohen Durchströmungsgeschwindigkeiten Öltropfen abgerissen werden, die nach Austritt ins Freie am Maschinengehäuse herunterlaufen. Ähnliche Wirkungen treten auch auf, wenn anstelle der Entlüftungskappe mit Oberflächenfilter vor Austritt der Gase ins Freie Beruhigungsräume, Praliwände oder Labyrinthgänge vorgesehen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere Gestaltung der Kurbelgehäuseentlüftung das Mitreißen von 01-tropfen und Öldampf zu verhindern. Dieses wird bei einer Hubkolbenmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Entlüftungsgase in einem vom Kurbelgehäuse abgeteilten oder getrennten Gehäuse von oben nach unten geleitet und von einem anschließenden Sammelraum nach scharfer Richtungänderung abgeleitet werden, wobei das im Sammelraum abgeschiedene öl über eine Ölrücklaufleitung in dae Kurbelgehäuse zurUckgeführt wird. Durch die scharfe Richtungsänderung der Gase im Sammelraum, vorzugsweise nach oben, werden mitgeführte Öltröpfehen und Olnebeldurch die Fliehkraft ausgeschieden und können unbehindert vom Sammelraum über eine Rohrleitung dei Kurbelgehäuse wieder zufließen. Gegenüber bestehenden ölabscheidern oder ölfangeinrichtungen bei Entlüftungen von Brennkraftmaschinen hat diese Anordnung den Vorteil, daß das rückfließende öl nicht entgegen dem Gasstrom fließen muß, was erfahrungsgemäß bei bohen Strömungsgeschwindigkeiten ein Mitreißen von Öltropfen zur folge hzt.
Damit dem zum Kurbelgehäuse zurtlckfließenden Öl kein Gasstrom entgegenwirkt, wird vorgeschlagen, daß die Ölrücklaufleitung mit einem Siphon ausgestattet ist und in das Kurbelgehäuse unterhalb des Ölspiegels einmündet. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Mündung der Leitung in einem Nebenraum des Kurbelgehäuses endet, der vom Hauptölsumpf getrennt ist undbei Schräglagen der Maschine nicht von dem sich verlagernden ölspiegel freigelegt wird. Die gleiche Wirkung wird in einfacher Weise dadurch erzielt, daß in die Leitung zur Rückführung des Öls eine Drossel eingebaut ist und diese oberhalb des Ölspiegels in das Kurbelgehäuse einmündet. Hierbei bildet sich über der Drosselstelle eine Ölsäule, die in dem unterhalb der Drossel herrschenden Gasdruck das Gleichgewicht hält, wobei weiter zufließendes öl durch die Drossel abfließt.
Damit die Gase und Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse nach Abscheidung von schweren Bestandteilen nicht an die Atmosphäre gelangen, wird vorgeschlagen, daß. die nach scharfer Richtungsumkehr abgeleiteten Gase in das Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine geleitet werden. Um den ölabscheider wirkungsvoll und einfach zu ges talten wird vorgeschlagen, daß dae Gehäuse durch eine Mittelwand in einen Eintrittsraum und Austritteraum geteilt ist, wobei die Mittelwand im unteren Gehäuseteil unterbrochen ist und die beiden Räume einen gemeinsamen Sammelraum mit ölabfluß bilden. In inner weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Vereinfachung des Gehäuses vorgeschlagen, daß zwei zylindrische Gehäuseteile konzentrisch angeordnete Ein- und Austrittsräume bilden, die im unteren Gehäuseteil in einen gemeinsamen Sammelraum mit Ölabfluß Ubergehen. Ein so gestaltetes Gehäuse ermöglicht eine wirtschaftliche Fertigung aus Blechpreßteilen in großen Stückzahlen.
Damit im Eintrittsraum die Bildung von großen tropfen begünstig wird, wird vorgeschlagen, daß im Eintrittsraum oder im Ein- und Austritteraum ein Oberflächenfilter angeordnet ist.
Der ölabscheider kann auch so gestaltet sein, daß er in das Maschinengehäuse oder einen Deckel des Maschinengehäuses oder mit einer sonstigen Hilfeeinrichtung oder Maschine, die an das Maschinengehäuse angebaut ist, baulich vereinigt ist. Hierdurch können in vorteilhafter Weise Entlüftungskanäle und der Ölrücklauf platzeparend gestaltet werden, wobei auf außenliegenden Leitungen ganz oder teilweise verzichtet werden kann.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Abb. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine in Ansicht auf die Stirnseite mit nebenstehend im Schnitt dargestelltem Ö1-abscheider.
In Abb. 1 ist eine Brennkraftmaschine dargestellt, bei der eine Entlüftungsleitung 2 zur Entlüftung des Kurbelgehäuse. 3 etn von der höchsten Stelle des Kurbelgehäuses ausgeht. Die Entlüftungsleitung 2 führt in einem vom Kurbelgehäuse getrennten Gehäuse X von oben nach unten und endet in einem unteren Sammelraum 5. Binde von diesem Sammelraum 5 aufsteigende Rohrleitung 6 führt über ein Druckregelventil 7 zur Luftansaugleitung 8 der Maschine. Im unteren Teil des Gehäuses 4, der den Sammelraum 5 bildet, werden die aus der Entlüftungsleitung 2 austretenden Gase und Dämpfe vor Eintritt in die aufsteigende Rohrleitung 6 zu einer scharfen Richtungsänderung gezwungen, wobei alle schweren Bsetandteile durch die Fliehkraftwirkung ausgeschieden werden.
Die ausgeschiedenen schweren Bostandteile, vornehmlich mitgerissenes Öl, werden über die Ölrücklaufleitung 9 mit Drossel 10 dem Kurbelgehäuse 3 wieder zugeführt. Hierbei wirkt der im Kurbelgehäuse 3 herrschende Gasdruck dem im Drosßelquergehnitt 11 zurückfließenden Öl entgegen und baut eine Ölsäule 12 von geringer Höhe auf. Weiter zufließendes Ö1 überwindet den turbel6ehäusedruck im Drosselquerscbnitt 11 und fließt nach unten ins Kurbelgehäuse 3 ab. Die gleiche Wirkung wird durch ein Siphon 13 in der Ölrücklaufleitung 9 erreicht, wobei diese vorzugsweise unterhalb des ölspiegels in das Kurbelgehäuse 3 einmündet.
Damit der in der Luftansaugleitung 8 periodisch herrschende Unterdruck nicht im Sammelraum 5 wirksam wird, ist in die Rohrleitung 6 ein Druckregelventil 7 eingebaut, welches im Sammelraum 5 und Kurbelgehäuse 3 einen Druck knapp oberhalb des atmosphärischen Druckes hält.
In Abb. 2 ist eine andere mögliche Ausführungsfori dargestellt, bei der im Gehäuse 5 eine Mittelwand i4angeordnet ist, die die einströmenden Gase und Dämpfe an ihrem unteren Ende zu einer scharfen Richtungsänderung zwingt und dadurch die schweren Bestandteile abscheidet.
Die vorbeschriebenen Ausführungsformen eignen sich besonders für ein innerhalb des Kurbelgehäu.es 3 abgeteiltes Gehäuse, welche eine platzsparende Bauweise ermöglicht. Hierbei kann auch die Wirkung des Siphons 13 durch einen abgeteilten kleinen Raum im Ölsumpf erreicht werden.
In Abb. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, die für den Anbau außen am Maschinengehäuse geeignet ist. Hierbei ist das Gehäuse 5 aus topfartigen Blechpreßteilen hergestellt. Die scharfe Umlenkung des Gasstromes erfolgt in Sammelraum 5 in den von oben konzentrisch angeordnet, das Entlüftungsrohr 2 und die weiterführende Rohrleitung 6 einmünden. Um die Wirkung der olzbocheidung noch zu verstärken, kann vor oder hinter dem Sammelraum 5 ein Oberflächenfilter 16 angeordnet werden, in dem sich kleine Öltröpfchen zu größeren Tropfen zusammenlagern und über den Sammelraum 5 und die Ölrücklaufleitung 9 zum Kurbelgehäuse 3 fließen. Eine umgekehrte Anordnung, bei der der Eintritteraum vom Austrittsraum umgeben ist, ist abweichend von der Xeichnerischen Darstellung ebenso möglich.

Claims

Patentansprüche

Hubkolbenbre@nkraftmaschine mit Kurbelgehäuseentlüftung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsgase in einem vom Kurbelgehäuse (3) abgeteilten oder getrennten Gehäuse (4) von oben nach unten geleitet und von einem anschließenden Sammelraum (5) nach scharfer Richtungsänderung abgeleitet werden, wobei das im Samaelraum (5) abgeschiedene Öl über eine Ölrücklaufleitung (9) in das Kurbelgehäuse (3) zurückgeführt wird.
2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ölrücklaufleitung eine Drossel (10) eingebaut ist und diese oberhalb des Ölspiegels in das Kurbelgehäuse (3) einmündet.
3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölrücklaufleitung (9) mit einem Siphon (13) äusgestattet ist und in das Kurbelgehäuse (3) unterhalb des Ölspiegels einmündet.
4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach den AnsprUchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die nach schaber Richtungsumkehr abgeleiteten Gase in die Buffansaugleitung (8) der Brennkraftmaschine (1) geleitet werden.
5. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) durch ine Mittclwand (14) in einen Eintritteraum (17) und Austrittsraum (18) geteilt ist, wobei die Mittelwand (14) im unteren Gehäuseteil unterbrochen ist und die beiden Räume einen gemeinsamen Sammelraum (5) mit Ölabfluß bilden.
6. Hubkolb@nbrennkraftmaschine nach den Ansprtlchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zylindrische Gehäuseteile konzentrisch angeordnete lin- und Austrittsräume (17, 18) bilden, die im unteren Gehäuseteil in einen gemeinsamen Sammelraum (5) mit Ölrücklaufleitung (9) übergehen.
7. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Eintrittsraum oder im Ein- und Austritteraum (17, 18) ein Oberflächenfilter (16) augeordnet ist.

L e e r s e i t e