DE2719600C2 - Abscheider für die Kurbelgehäuse-Entlüftung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abscheider für die Kurbelgehäuse-Entlüftung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Während des Betriebs einer Brennkraftmaschine dringt kurz vor der Zündung ein kleiner Teil des in der Brennkammer vorhandenen Luft-Kraftstoffgemisches am Kolben und an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse ein. Genau so werden kurz nach der Zündung bzw. Verbrennung Abgase an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse gedrückt. Diese Gase werden insgesamt als »durchblasende« Gase bezeichnet. Etwa 80% dieser durchblasenden Gase sind nicht verbranntes Luft-Kraftstoffgemisch und 20% davon sind Verbrennungsprodukte, wie Wasserdampf, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid.

Duchblasende Gase waren immer problematisch, da sie, wenn sie im Kurbelgehäuse bleiben, verschiedenartige Ablagerungen, Säuren und Schlamm bilden, die alle die Lebensdauer und die Leistung der Verbrennungskraftmaschine beeinträchtigen.

Üblicherweise wurden diese Dämpfe über ein Ansaugrohr für die Kurbelgehäusebelüftung nach außen abgeführt. In den letzten Jahren ist es doch im Zusammenhang mit der Luftverschmutzung erforderlich geworden, zu verhindern, daß Kurbelgehäusedämpfe nach außen abgegeben werden. Infolgedessen wurden rückführende Kurbelgehäuse-Entlüftungssysteme entwikkelt, die die durchblasenden Gase des Motors wieder in das Luft-Kraftstoff-Einlaßsystem der Maschine und damit in die Verbrennungskammern rückführen, in denen die Kohlenwasserstoffe verbrannt werden können.
Damit während des Leerlaufs, der Abbremsun^ der

to Beschleunigung und des Fahrens bei gleichmäßiger Geschwindigkeit der Verbrennungsgrad bzw. der Wirkungsgrad bei der Verbrennung aufrechterhalten werden kann, wird ein Durchfluß-Steuerventil in die Leitung eingesetzt durch die die durchblasenden Gase vom

Kurbelgehäuse in die Ansaugleitung strömen. Das DurchflußsteuerventiL das auch als Ventil der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung (im angelsächsischen Sprachgebrauch abgekürzt PCV-Ventil) bezeichnet wird, wird einfach entweder durch den Druck oder den Unterdruck im Kurbelgehäuse oder durch den Unterdruck in der Ansaugleitung gesteuert

Aus der DE-OS 22 41 322 ist eine solche Ventilsteuervorrichtung bekannt bei der der Luftzuatz zu dem Brenngasgemisch und dem Maschinenabgasgemisch über ein Verunreinigungssteuerventil geregelt wird, um dadurch den Verbrennungsvorgang zu optimieren. Mit dem Ventil wird die Tt führung zusätzlicher Luft abgesperrt, wenn die Maschine angelassen wird oder leerläuft und die Menge der Zuluft wird durch das von der Maschine erzeugte Vakuum gesteuert Eine Reinigung der Kurbelgehäuse-Abluft ist dabei nicht vorgesehen.

Solange das Ventil der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung fehlerlos arbeitet, kann das System mit rückführender Kurbelgehäuseentlüftung wirkungsvoll und vorteilhaft seinen Zweck erfüllen. Durch Rückführung des unverbrannten Kraftstoffs in die Brennkammern des Motors läßt sich eine höhere Kilometerleistung erzielen.

Bedauerlicherweise wird das Ventii der rückführcnden Kurbelgehäuseentlüftung, das den Durchfluß des Kurbelgehäuse-Entlüftungsfluids steuert, häufig verstopft, bzw. verschmutzt Wenn sich das Ventil in einer Ventilstellung festsetzt kann ein zu großer Luftdurchfluß das Luft-Kraftstoff verhältnis des Motors so verändem, daß dadurch der Motor im Leerlauf rauh oder stotternd arbeitet oder sogar ausgeht Wenn das Ventil in der anderen Stellung festsitzt, ist die Durchflußmenge zu gering. In diesem Falle können die Dämpfe nicht entweichen und das Kurbelgehäuse wird mit Schlamm, Säuren und anderen Schadstoffen verunreinigt, die zu Korrosion am Motor führen, die Schmierung verringern und schließlich schwerwiegende Beschädigungen des Motors verursachen, wenn das Ventil nicht gereinigt oder durch ein neues ersetzt wird.

Das Verstopfen bzw. das Verschmutzen des Ventils der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung tritt häufig auf, da die Kurbelgehäuse-Entlüftungsfluide bzw. -gase nicht nur Luft und durchblasende Gase aufweisen, die ohne Beeinträchtigung des Ventils durch dasselbe hindurchströmen, sondern auch Wasser sowohl in flüssiger als auch in dampfförmiger Form, Kunstharze, Firnisse und Säuren sowie kohlenstoffhaltige und kalkhaltige Stoffe enthalten, wobei letzteres aus den Schmierzusätzen stammen. Feste Teilchen, beispielsweise Ruß und verschiedene Oxidationsprodukte liegen ebenfalls vor und beeinträchtigen die Funktion des Ventils der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung.

Um das Ventil der rückführenden Kurbclgehäiisecnl-

.lorning und den Motor in einem guten Betriebs/.ustand zu hüllen, i.si es wünschenswert, diese im Kurbelgchäuse-Iinilüflungsfluid enthaltenen Schadstoffe abzuscheiden und zu sammeln, wogegen die unschädlichen, nicht verbrannten, gasförmigen Kohlenwasserstoffe und Luft durch das Ventil der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung und damit in die Ansaugleitung zurückgeführt werden sollten.

Es sind bereits zahlreiche Einrichtungen bekannt, die wenigstens einige der in den Kurbelgehäuse-Entlüftungsfluiden oder -gasen enthaltenen Schadstoffe entfernen, und die auch die unschädlichen Bestandteile durchlassen.

Beispielsweise ist ein Kollektor für die Kurbelgehäuse-Entlüftungsflüssigkeit in der US-PS 32 50 062 beschrieben/Bei dieser Einrichtung wird die Abscheidung bzw. Trennung durch Zentrifugieren und Expansion vorgenommen.

Aus der GB-PS 10 29 818 ist eine Filtervorrichtung für eine Kurbelgehäuseentlüftung bekannt, bei der die aus dem Kurbelgehäuse austretehden Dämpfe und Gase zunächst durch eine Umlenk-Vorrichtung geleitet werden, um die festen und flüssigen Bestandteile mit der Strömungsumlenkung aus dem Gasstrom abzutrennen. Danach strömen die Gase durch ein Filter aus faserartigem Material, das auf einem gelochten, hülsenartig ausgebildeten Träger aufliegt Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die leichter verflüchtigbaren Bestandteile der Abluft nicht vollständig ausgefiltert werden und somit die Reinigung der Abluft nicht vollständig ist

Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend, einen Abscheider für die Kurbelgehäuse-Entlüftung eine·. Brennkraftmaschine so auszugestalten, daß die Wirksamkeit des Abscheiders erhöht ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Abscheider nach dem Oberbegriff des Patentanspruches I gelöst, der gemäß der Erfindung die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches angegebenen Merkmale aufweist

Vorieillrfte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Abscheiders sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Einrichtung entfernt unerwünschte Verunreinigungen aus den Kurbelgehäuselinilüftungsgasen und -fluiden, bevor diese durch das Vcniil der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung strömen, welches auf Grund gesetzlicher Bestimmungen bei den meisten Brennkraftmotoren von Kraftfahrzeugen vorgesehen sein muß.

Der erfindungsgemäie Abscheider löst die gestellte Aufgabe und trägt dazu bei. die Motorleistung und die 1'unkiioni.veise auf eineni gewünschten Wert zu halten und kann mit Vorteil nicht nur im Zusammenhang mit Moloren für Personenfahrzeuge, sondern auch bei stationären Motoren, bei Bootsmotoren, Lastwagen und ßaumaschinenmotoren, Gabelstaplern usw. verwendet werden, unabhängig davon, ob der Motor ein Ventil für die rückführende Kurbelgehäuseentlüftung aufweist Der erfindungsgemäße Abscheider und Sammler ist leicht zu öffnen, zu entfernen, zu reinigen und zu ersetzen. Der Abscheider ist in einer Leitung, die die Kurbelgchäuse-Entlüftungsgase oder -fluide zur Luft-Kraftsloff-Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine zurückführt, eingesetzt, um schädliche flüssige und feste Bestandteile aus den Kurbelgehäuse-Entlüftungsgasen abzuscheiden und diese Verunreinigungen zu sammeln. Aiißenluft wird auf die Sntlüftungsgase strömen gelassen, um die Abscheidung und Trennung zu verbessern.

Der gereinigte, gasförmige Bestandteil, der mit l.ult gemischt ist. wird dann vom Behälter durch ein Ventil der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung geführt, welches in der Leitung angeordnet ist, die vom Abscheider-Sammler zur Luft-Kraftstoff-Ansaugleitung des Motors führt Das saubere LuJ'i-Gasgemisch wird dem Luft-Kraftstoffgemisch des Motors in der Verbrennungskammer zugesetzt und erhöht die Kilometerleistung, d. h. die pro Liter Kraftstoff erzielten Kilometer des

ίο Fahrzeugs.

In bestimmten AbsaJinden wird der Abscheider-Sammler-Behälter entfernt und die angesammelten Verunreinigungen und Schadstoffe werden entfernt
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise mäher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung für einen typischen Einbau, wobei der Abscheider-Sammler in einem etwas größeren Maßstilb als der Motor dargestellt ist,
Fig.2 einen Querschnitt durch den Abscheider-Sammler entlang der in F i g. 1 eingezeichneten Schnittlinie 2-2 in vergrößertem MaßstaL. der die Anordnung und den Aufbau der Einlaßöffnung und des zusätzlichen Lufteinlasses wiedergibt.
Fig.3 einen teilweisen Querschnitt entlang» der in F i g. 1 eingezeichneten Schnittlinie 3-3 in vergrößertem Maßstab, der die Anordnung und die Ausbildung der Austrittsöffnung wiedergibt und

Fig.4 einen teilweisen Querschnitt entlang der in F i g. 2 eingezeichneten Schnittlinie 4-4 in vergrößertem Maßstab, der den Aufbau, des zusätzlichen Lufteinlasses wiedergibt

Der erfindungsgemäß εϊ Abscheider und Sammler für die Kurbe5gehäuseent)ät!tung läßt sich in zahlreichen Atisführungsformen je tuch den vorliegenden Erfordernissen und Bedingungen herstellen. Es wurden zahlreiche hier dargestellte und beschriebene Ausführungsformen derartiger Abscheider und Sammler gefertigt, untersucht und verwenden und alle arbeiteten äußerst zufriedenstellend. Der erfindungsgemäße Abscheider für die Kurbelgehäuseentlüftung, der als Ganzes mit dem ßpzugszeichen 11 versehen ist, wird beispielsweise im Zusammenhang mit ein« in Verbrennungsmotor 12 eines Kraftfahrzeugs verwendet.

Normalerweise weis* der Motor einen Luftfilter 13 und einen Vergaser 14 *uf. von dem dar Luft-K-afistoffgemisch über eine Ansaugleitung 16 in die Brennkammer 17 eines Motorzylirclers 18 gelangt

Bekanntermaßen win: ein geringer Teil des sich in der Brennkammer 17 befindlichen Luft-Kraftstoffgemisches kurz vor und kurz nach cer Zündung an den Kolbenringen 19 des Kolbens 21 vorbei gedrückt. Diese sogenannten »durchblasenden Gase« (»blow-by«-Gase) bestehen — wie bereits zuvor erläutert wurde — aus unverbranntem Luft-Kraftstoffgem: sch und Verbrennungsprodukten, wie Wasser. Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Wenn diese durchblasenden Gase im Kurbelgehäuse 22 verbleiben, bilden sich die verschiedensten Schlammablagerungen, Filme, Säuren und andere Schadstoffe, dte die Lebensdauer 1es Mo :ors und dessen Leistung beeinträchtigen.

Vor I960 wurden die durchblasenden Gase über ein Rohr nach außen abgelassen.

Seit I960 wurden in diie meisten Kraftfahrzeugmotoren Systeme mit rückfiihrender Kurbelgehäuseentlüftung eingebaut. Uli; die Kurbelgehäuse-Austrittsgase, die eine Quelle für die Luftverschmutzung darstellen, zu verringern oder praktisch ganz zu beseitigen. Bei derartigen Systemen wird üblicherweise eine erste Leitung

23, die Frischluft vom Luftfilter 13 in das Kurbelgehäuse 22 führt, sowie eine zweite Leitung 24 verwendet, die das aus Luft und durchblasenden Gasen bestehende Gemisch aus dem Kurbelgehäuse zum Luft-Kraftstoffeintritt des Motors leitet.

Die zweite Leitung 24 umfaßt einen Kanal 25 vom Kurbelgehäuse 22 zum Schwinghebeldeckel 26 sowie einen Schlauch 27 vom Schwinghebeldeckel 26 über den Abscheider 11 zur Ansaugleitung 16.

Solange das Ventil 29 der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung die Strömungsregulierung in der gewünschten Weise durchführt, kann das Entlüftungssystem die ihm zugewiesene Aufgabe erfüllen. Bei einer Verstopfung des Ventils wird jedoch die Motorleistung beeinträchtigt und es können sich — wie zuvor erläutert — Beeinträchtigungen hinsichtlich der Lebensdauer des Motors ergeben und weitere nicht gewünschte Nachteile eintreten.

Um zu Störungen Anlaß gebende, flüssige und feste Verunreinigungen zu entfernen, die zu einer Verstopfung oder anderen nachteiligen Folgen führen, jedoch das Durchströmen des gereinigten Bestandteils aus Luft und durchblasenden Gasen durch das Ventil 29 und dann zur Ansaugleitung 16 zu ermöglichen, befindet sich der erfindungsgemäße Abscheider 11 in der zweiten Leitung 24 vor dem Ventil für die rückführende Kurbelgehäuseentlüftung. Wenn die Kurbelgehäuse-Austrittsgase durch den ersten Teil 27a des Schlauches 27 fließen, der von dem Schwinghebeldeckel 26 ausgeht, gelangt das Gemisch aus Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen in eine Verschlußkappe oder einen Verschlußdeckel 30, der in geeigneter Weise, beispielsweise durch einen mit einem Gewinde versehenen Kragen 31. mit einem Behälter 32 verbunden ist. Die Kappe 30 besitzt eine Halterung 33. die an einer benachbarten Fläche 34, beispielsweise an der Tankwand des Fahrzeugs, der Innenseile eines Kotflügels oder an einer anderen Stelle etwa mit Schraubsn 35 befestigt werden kann.

Die Kurbclgehäuse-Ausströmgase. die über den Schlauchteil 27a zugeführt werden, strömen durch einen Nippel 36, der in eine mit einem Gewinde versehene Öffnung 37 eingeschraubt ist. Diese öffnung 37 steht mit einem Kanal 38 in Verbindung, der zu einer Eintrittsöffnung 39 am unteren End? eines senkrechten Kanals 40 führt.

Wie in F i g. 2 durch den Pfeil 41 angedeutet ist, enthalten die Kurbelgehäuse-Ausströmgase, die durch den Kanal 38 strömen.

flüssige und feste Komponenten, eine schwarze Fläche angedeutet

(1) unerwünschte welche durch sind.

(2) durchblasende Gase, die punktiert angedeutet sind, sowie

(3) Luft, die über den in F i g. 1 dargestellten Kanal 23 in das Kurbelgehäuse eingeführt wird und weiß oder schwarz angedeutet ist

Die Kurbelgehäuse-Ausströmgase 41 besitzen in den meisten Fällen eine etwas erhöhte Temperatrur und stehen unter einem etwas höheren Druck. Um mit dem Kondensationsvorgang zu beginnen, wird ein durch den Pfeil 42 in Fig.2 angedeuteter Strom relativ kühler Außenluft in den Strömungsweg der Ausströmgase 41 eingeleitet, wenn diese in den senkrechten Kanal 40 eintreten. Die Außenluft 42 gelangt durch eine zusätzliche Lufteintrittseinrichtung 43 herein, wie später noch im einzelnen erläutert werden wird.

Beim Zusammentreffen der kälteren Luft 42 und der wärmeren Dämpfe 41 tritt eine plötzliche Riehuingsänderung auf, wenn die Dämpfe aus der waagerechten Richtung in den Kanal 40 eintreten und in ihm nach unten strömen. Danach tritt eine plötzliche Expansion des Gemisches ein, wenn es aus der Eintritt.söffnung 39 ausströmt.

Wie in F i g. 2 durch die Pfeile 46 angedeutet ist. strömen die Kurbelgehäuse-Austrittsgase 41, die mit der

ίο über den zusätzlichen Lufteintritt 43 hereinströmenden, kälteren Luft 42 verdünnt sind, entlang der Achse 47 axial nach unten und radial nach außen. Die Expansionsgeschwindigkeit ist so hoch, daß der Vorgang im wesentlichen adiabatisch verläuft, d. h. es liegt ein Vorgang vor, bei dem Wärme vom System weder abgegeben noch aufgenommen wird. Da die Arbeit durch die adiabatische Expansion des Gemisches aufgebracht wird, fällt die Temperatur und in vielen Fällen läßt sich innerhalb des Behälters 32 ein Nebel beobachten, wenn die Wände des Behälters aus durchsichtigem Material bestehen.

Das Gemisch 46 expandiert in axialer und radialer Richtung weiter. Der radial gerichtete Teil des Gemische 46 gelangt zunächst durch ein feinmaschiges Net/..

welches in Form eines kreisförmigen Hohlzylindcrs 48 ausgebildet ist. Ein ebenfalls aus einem feinmaschigen Netz bestehender Außenzylinder 49 umfaßt den Innenzylinder 48 und ist von diesem in radialer Richtung beabstandet.

Das obere Ende des Innenzylinders 48 weist einen Flansch auf und ist, beispielsweise durch Verschweißen, an einer oberen Kreisscheibe 51 befestigt, die einen mit einem Innengewinde versehenen Vorsprung 52 aufweist, in dem ein mit einem Außengewinde versehener Bolzen 53, der von der Verschlußkappe 30 absteht, eingeschraubt ist Der Bolzen 53 ist in axialer Richtung ausgebohrt und bilden den unteren Teil des senkrechten Kanals 40. Das untere Ende des inneren Zylindcrnct/es 48 weisi ebenfalls einen Flansch auf und ist an einer unleren, kreisförmigen Scheibe 56 befestigt.

Die obere Scheibe 51 und die untere Scheibe 56 besitzen jeweils Befestigungsstellen für den äußeren Ncizzylinder 49, dessen Enden jeweils zur zusätzlichen mccha- nischen Verstärkung mit einem Flansch verbunden sind. Um die Scheiben 51 und 56 herum sind Befcstigungspunkte vorgesehen.

Zwischen dem Innenzylinder 48 und dem Außcn/ylinder 49 befindet sich eine Schütte' aus kleinen einzelnen Partikeln oder Teilchen aus relativ inertem Material, beispielsweise aus Glas oder Glasfaser. Kügelchcr 41 mit einem Durchmesser von beispielsweise in der Größenordnung von 3 mm oder darunter, die aus Glas bestehen, führen zu sehr befriedigenden Ergebnissen. Es sei jedoch bemerkt, daß mit dem Ausdruck »Kügclchen«, der bei der Beschreibung verwendet wird, oder mit den in den Zeichnungen dargestellten Kögelchcn, Partikel oder Teilchen gemeint sind, die nicht notwendigerweise aus Glas bestehen müssen oder eine Kugcl-

6G form aufweisen müssen, sondern auch aus verseilten, verdrehten oder ineinander verwebten Fasern oder einer anderen Form oder einer anderen Kombination von Formen und Ausbildungen bestehen können. Wenn das Gemisch 46 weiter expandiert bzw. sich entspannt, gelangt es durch die Zwischenräume der Giaskügeichen oder in entsprechender Weise durch die Zwischenräume der Glasteilchen, die eine sehr große Oberfläche und ein Labyrinth von gewundenen Kanälen

bilden, durch die das Gemisch hindurch muß. Die einzelnen Gkisteilchen verändert sich dabei nicht und dennoch werden die Flüssigen und festen Bestandteile des gasförmigen Gemisches aus durchblascnen Gasen und I .iifI abgetrennt. Ob die große Oberfläche der einzelnen kleinen Teilchen die Abtrennung durch die Oberflächcmidsorption der Bestandteile oder Verunreinigungen bewirkt, oder ob die Teilchen durch einen im Katalyscvorjjang analogen Vorgang abgetrennt werden, is» noch nicht vollständig geklärt.

Wenn das Gemisch aus durchblasenen Gasen und L.uft uus dem äußeren Netzzylinder ausströmt und entsprechend den Pfeilen 63 nach oben strömt, so ist in hohem Maße eine Abscheidung oder »Klärung« jedoch eingetreten. Gleichzeitig fließen die unerwünschten festen und flüssigen Bestandteile von den Glasteilchen 61, wie es durch den Pfeil 64 angedeutet ist, nach unten ab und bilden auf dem Boden des Behälters 32 eine Schlummablagerung66.

In periodischen Zeitabständen wird der Behälter 32 von der Kuppe 30 abgeschraubt und gereinigt.

Wie am deutlichsten aus F i g. 3 hervorgeht, steigt das Gemisch 63 aus durchblasenen Gasen und Luft nach oben, iriti durch die Innenöffnung eines ringförmigen Dichtrings 67 von unten nach oben hindurch und gelangt in einen Austrittskanal 68, der in einem langgestreckten, radialen Vorsprung 69 am oberen Teil der Kappe 30 ausgebildet ist. Der Vorsprung 69 ähnelt dem langgestreckten radialen Vorsprung 71. in dem der Eintrittskiinal 38 liegt. Die Vorsprünge 69 und 71 sind winkclrniißig in der Größenordnung von 45° voneinander beanstandet (vgl. F i g. 1).

Das Gemisch 63 aus durchblasenen Gasen und Luft gelangt durch eine Schlauchverbindung 72 und durch den Schlauchteil 276 zum Ventil 29 der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung, das die Durchströmmenge in Abhängigkeit vom Betrieb des Motors ändert. Vom Ventii 23 der rückiührcndcn Kurbelgehäuseentlüftung gelangt das Gemisch über den Schlauchteil 276 in die Ansaugleitung 16 und von dort in die Brennkammer 17.

Insbesondere aus den Fig. 1. 2 und 4 ist zu ersehen, daß die /usät/lichc Lufteinlaßeinrichtung 43 oben auf der Verschlußkappe 39 angeordnet ist und gewünschtcnfulls mit dieser einstückig ausgebildet sein kann, obgleich diese Einrichtung 43 der deutlicheren Wiedergabe halber getrennt davon dargestellt ist

Die zusätzliche Lufteinlaßeinrichtung 43 besitzt einen waagerechten, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Hohlzylinder 76 mit einer Bohrung 77, in der ein Kolben 78 zwischen der in F i g. 4 durch ausgezogene Linien dargestellten »offenen« Stellung und der in F i g. 4 strichlicrt dargestellten »weitgehend geschlossenen« Stellung hin- und herbewegt wird.

Am rechten Ende des Zylinders 76 ist die Bohrung 77 mit einem mit einem Rohr 82 verbundenen Anschluß 81 verschen. Durch das Rohr 82 gelangt Außenluft 42 über ein geeignetes Filter 83 (vgl. F i g. 1) in die Bohrung 77.

Der durch das Rohr 82 strömende Luftstrom wird durch Bewegung des Kolbens 78 gesteuert. Wenn der Kolben 78 »geschlossen« ist, bedeckt das rechte Ende 85 eines vom Kolben 78 vorstehenden Bolzens 86 im wesentlichen, jedoch nicht ganz die Öffnung 87 am benachbarten Ende des Anschlusses 81 und schließt diese Öffnung im wesentlichen, jedoch nicht ganz ab. Wenn das Ende 85 des Bolzens 86 am Anschluß 81 anliegt, bedeckt der Kolben 78 gleichzeitig fast vollständig, jedoch nicht ganz die Austrittsöffnung 88 unten an der Bohrung 77.

Das rechte Ende 85 des Kolbenbolzens 86 besitzt mehrere in ihm ausgebildete Schlitz 89, so daß auch dann, wenn das Ende 85 auf dem Anschluß 81 aufliegt, eine geringe Menge Außenluft durch die Schlitze 89 hindurchtreten und aus der Bohrung 77 durch einen sehr kleinen Spalt 90 hindurch nach unten strömen kann, wenn der Kolben 78 beinahe vollständig, jedoch nicht ganz die Austrittsöffnung 88 abdeckt.

Zwischen einem mit Gewinde versehenen Anschluß 92, der links am Zylinder 76 angebracht ist, und dem Boden eines Sackloches 93 in dem dem Anschluß 92 zugewandten Ende des Kolbens 78 liegt eine schwache Druckfeder 91. Der mit Gewinde versehene Anschluß 92 steht mit einem Schlauch 94 ^;n Verbindung, der zu einer T-Verbindung 95 im Schlauch 96 führt, der seiner· seits vom Vergaser 14 an einer Stelle oberhalb oder über der üblichen Drosselklappe zu einer herkömmlichen Unterdruckverstellungs-Einheit 97 führt, die mit dem Verteiler 98 des Fahrzeugs verbunden ist (vgl. Fig. 1). Der herkömmliche Unterdruck-Verstellmecha· nismus am Verteiler stent eine geeignete ünterdruckquelle dar, die in Abhängigkeit von der Drosselventilöffnung arbeitet. Selbstverständlich kann die zusätzliche Lufteinlaßeinrichtung 43 auch verwendet werden, wenn keine Verteiler-Verstelleinheit vorhanden ist. Es ist auch möglich, diese Einrichtung 43 auch mit einer anderen Unterdruckeinrichtung, oder einen elektrisch gesteuerten Einsteller zu verwenden. Es kann auch eine Handbedienung benutzt werden.
Während des Leerlaufs ist die Drosselklappe im Ver-

gaser praktisch geschlossen und in dem mit öffnungen versehenen Unterdruck-Verstellmechanismus liegt, wenn überhaupt, nur ein geringer Unterdruck vor. In diesem Zustande drückt die Feder 91 den Kolben 78 in die »geschlossene« Stellung und es strömt nur wenig

Außenluft durch die der öffnung 87 im Anschluß 81 zugewandten Schlitze 89 und durch den Spalt 90 in den Kanal 40.

Wenn das Fahrzeug beschleunigt, oder wenn das Fahrzeug mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit fährt, ist die Drosselklappe im Verteiler offen und in dem mit öffnungen versehenen Unterdruck-Verstellsystem bildet sich Unterdruck aus. Dadurch besteht auch in der Verbindungsleitung 94 und auf der linken Seite der Zylinderbohrung 77 in der Nähe der Druckfeder 91 Unterdruck. Infolgedessen wird der Differenzdruck auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 78 größer als die Federkraft und drückt den Kolben nach links in die in F i g. 4 durch ausgezogene Linien dargestellte Lage.

Dadurch kann frische Außenluft durch das Luftfilter 83, das Rohr 82 und die Öffnung 87 in den rechten Teil der Bohrung und danach — wie dies durch den Pfeil 42 angedeutet ist — durch die Einlaßöffnung nach unten in den Kanal 40 strömen, wo diese Außenluft auf die einströmenden Kurbelgehäuse-Austrittsgase 41 trifft (vgl.

Fig.2 und 4). Normalerweise ist das Luftfilter 83 am Ende der Leitung 82 unterhalb der Motorhaube angeordnet An dieser Stelle liegt normalerweise wenigstens ein geringer positiver Druck vor, der auf Grund der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Kühlventilator-Betriebs zustande kommt Vom Kanal 40 gelangt das Gemisch 46, das aus den Kurbelgehäuse-Austrittsgasen 41 und der frischen Luft 42 besteht — wie zuvor beschrieben — nach unten in das Tropffilter 60. in dem eine Abscheidung stattfindet, wenn das Gemisch 46 expandiert und durch die verschlungenen Wege durch die Kügeiehen strömt Die Mischung unterliegt zahlreichen Auftreffvorgängen und plötzlichen Richtungsänderungen, wenn sie durch die Zwischenräume der vielen Kü-

gelchen hindurch geht. Eingehende Untersuchungen scheinen die Theorie zu stützen, daß beim Durchgang der Mischung durch die Kügelchen die Expansion, die aufeinanderfolgenden Auftreffvorgänge und die plötzlichen Richtungsänderungen der Strömungswege zusam- men dazu führen, daß die im Gemisch enthaltenen festen Teilchen und Flüssigkeiten aus den gasförmigen Gemischteilen abgeschieden werden. Die Gase und die leichten Kohlenwaiiserstoffdämpfe gehen durch den Abscheider hindurch, wogegen die schweren Flüssigkeitskomponenten und die festen Teilchen zurückgehalten werden und in den Schlammauffänger 66 nach unten strömen und tropfen, aus dem dann diese Komponenten entfernt werden können. Die »trockenen« Kohlenwasserstoffe und die Luft gelangen durch das Ventil der rückführenden Kurbelgehäuseentlüftung, ohne diese nachteilig zu beeinflussen oder zu verstopfen, in die Brennkammer, so daß dadurch die Motorleistung und die Lebensdauer des Motors erhöht wird.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abscheider für die Kurbelgehäuse-Entlüftung einer Brennkraftmaschine mit einem Behälter (32), der mit einer abnehmbaren Kappe (30) verschlossen ist. wobei in der Kappe eine mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung stehende Eintrittsöffnung (39) und eine mit der Luftkraftstoffgemisch-Ansaugleitung in Verbindung stehende Austrittsöffnung (69) vorgesehen sind, und mit einer in dem Behälter (32) vorgesehenen, zwischen der Einlaßöffnung (39) und der Auslaßöffnung (69) angeordneten Abscheidevorrichtung (60), durch deren Wand die Kurbelgehäuse-Abluft durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (39) mit einem Außenlufteinlaß (43) in Verbindung steht und daß die Wand (49) der Abscheidevorrichtung (60) mit einer Schicht aus adsorptionsfähigen Teilchen (61) versehen ist

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenlufteinlaß (43) von einem Kolben (78) verschließbar ist, dessen Stellung mittels einer Unterdruck führenden Leitung (94) einstellbar ist.

3. Abscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (78) durch eine Feder (91) in Schließstellung vorgespannt ist und daß seine der-Federkraft entgegengesetzte Seite mit einer Unterdruck führenden Leitung, insbesondere der Gemischansaugleitung (16) der Brennkraftmaschine verbunden ist.

4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Abscheidevorrichtung (60) aus zwti Sieben (48,49) besteht, die im Abstand angeordnet sind ui. J zwischen denen sich die adsorptionsfähigen Teilchen (61) befinden.

5. Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Siebe (48,49) konzentrische Kreiszylinder bilden, und daß die Einlaßöffnung (39) sich auf der Innenseite der zylinderförmigen Siebe befindet.