DE3701587C1 - Oil mist separator for internal combustion engines, especially for crankcase breathing - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölnebelanscheider für Verbrennungsmotoren, insbesondere für die Kurbelgehäuseentlüftung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Ölnebelabscheider zur Kurbelgehäuseentlüftung ist aus der DE-AS 11 64 158 bekannt, bei dem aus dem ölbeladenen Gasstrom mittels Prallflächen und Fliehkraftwirkung das Öl ausgeschieden wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Ölabscheidegrad derartiger Ölnebelabscheider zu erhöhen.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen erfindungsgemäßen Ölnebelabscheider mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

In dem dem Zyklon vorgeschalteten porösen Körper werden die Ölnebeltröpfchen durch gegenseitige Anlagerung zu größeren in dem Zyklon besser abscheidbaren Öltröpfchen koaguliert.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Zylinderkopfhaube mit integriertem Zyklon und porösem Körper

Fig. 2 den Zyklon im Schnitt gemäß II-II der Fig. 1

Fig. 3 den porösen Körper im Schnitt gemäß III-III der Fig. 1

Fig. 4 eine kompakte Einheit mit Zyklon und konzentrisch angeordnetem porösem Körper im Schnitt

Fig. 5 eine Draufsicht im Schnitt gemäß V-V der Fig. 4.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1-3 enthält einen Ölnebelabscheider 1 mit einem Zyklon 2, dem ein poröser Körper 3 direkt vorgeschaltet ist, wobei Zyklon 2 und poröser Körper 3 in einer Zylinderkopfhaube 4 eines Verbrennungsmotors baulich integriert sind. Der baulich in die Zylinderkopfhaube 4 integrierte Zyklon 2 besteht aus einem Gehäuse-Unterteil 5, das über eine Schraubverbindung 6 an der Zylinderkopfhaube 4 befestigt ist und einem Gehäuse- Oberteil 7, das über eine weitere Schraubverbindung 8 mit der Zylinderkopfhaube 4 verbunden ist. Das Gehäuse-Unterteil 5 ist mit eienr tangential angeordneten Öffnung 9 zur Zuführung des Ölnebels in den Zyklon 2 und mit einer Auslaßöffnung 10 für das abgeschiedene Öl zur Rückführung in den Ölraum vorgesehen. Das Gehäuse-Oberteil 7 umfaßt insbesondere ein zylindrisches Mittelrohr 11, um das einerseits der mit Öltröpfchen beladene Gasstrom kreisförmig, herumgeführt wird und das andererseits die Auslaßöffnung 12 für den von Öl befreiten Gasstrom enthält.

Zur Aufnahme des dem Zyklon 2 direkt vorgeschalteten porösen Körpers 3 ist in der Zylinderkopfhaube 4 eine Aussparung 13 vorgesehen. Der poröse Körper 3, der mit einer Ummantelung 14 versehen als gekapseltes Metallgestrick ausgebildet ist, ist durch eine Schraubverbindung 15 an der Zylinderkopfhaube 4 befestigt. Die Anströmung des porösen Körpers 3 erfolgt wie durch die Pfeile 16 angedeutet stirnseitig, so daß der Ölnebel das Metallgestrick über seine gesamte Länge zu durchqueren hat, wobei die vorhandenen kleinen Öltröpfchen durch gegenseitige Anlagerung zu größeren Öltröpfchen geformt werden, bevor er durch die Öffnung 9 tangential in den Zyklon 2 eintritt. Der weitere Weg des Ölnebels ist durch die Pfeile 17, der Ölaustritt durch den Pfeil 18 und der Austritt des gereinigten Gases durch den Pfeil 19 aufgezeigt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 beinhaltet einen Ölnebelabscheider 1 als kompakte Einheit mit einem Gehäuse-Unterteil 20, einem Gehäuse- Oberteil 21 und einem Deckel 22. Das Gehäuse-Unterteil 20 schließt mit einem deckelartigen Teil 23 einerseits das untere offene Ende des Gehäuse- Oberteils 21 ab und umfaßt andererseits einen ringförmigen Zufuhrkanal 24 für den Ölnebel und einen Abführkanal 25 für das im Zyklon abgeschiedene Öl. Der Abführkanal 25 ist an seinem unteren Ende mit einer Drosselbohrung 26 versehen und geht an seinem oberen Ende über eine konische Erweiterung in einen oben offenen zylindrischen Wandteil 27 über, der eine venturidüsenartige Öffnung 28 zur Zuführung des Ölnebels in den Abscheideraum 29 aufweist. Das Gehäuse-Unterteil 20 kann z. B. dichtend mit einer nicht näher dargestellten Zylinderkopfhaube verbunden sein.

Das Gehäuse-Oberteil 21 umfaßt einen äußeren zylindrischen Wandteil 30, der mit einem inneren Rohrteil 31 und einem Auslaß 32 für das gereinigte Gas einstückig verbunden ist. Zwischen dem oberen offenen Ende des Gehäuse-Oberteils 21 und dem Deckel 22 ist zur allgemein bekannten Regelung des gereinigten Gasauslaßstromes eine Membran 33 eingespannt, die durch eine im Auslaß 32 angeordnete Feder 34 vorgespannt ist.

Ein ringförmig gestaltetes Metallgestrick-Paket 35 ist zwischen dem Wandteil 30 des Gehäuse-Oberteils 21 und dem Wandteil 27 des Gehäuse-Unterteils 20 so eingespannt, daß der durch die Pfeile 36 zugeführte Ölnebel zuerst durch das Metallgestrick 35 geführt wird, um die Bildung größerer Öltröpfchen zu erreichen, bevor er beschleunigt gemäß Pfeil 37 tangential in das Zyklonteil eintritt. Der weitere Weg des Ölnebels ist durch die Pfeile 38, der des gereinigten Gases durch die Pfeile 39 und der des abzuführenden Öles durch den Pfeil 40 aufgezeigt.

Bei einem derartigen Ölnebelabscheider, bei dem dem eigentlichen Zyklon 2 ein poröser Körper 3 gemäß den Ausführungsbeispielen vorgeschaltet ist, wird gegenüber bekannten Zyklonen ein deutlich besserer Ölabscheidegrad erreicht, der durch das Bilden von größeren Öltröpfchen durch gegenseitiges Anlagern kleinerer Öltröpfchen beim Durchströmen des Ölnebels durch den porösen Körper bewirkt wird. Besonders gute Ergebnisse konnten durch Verwendung von Faden- oder Faservliesen aus PU-Schaum oder Polyester erreicht werden, deren poröser Körper einen mittleren Porendurchmesser zwischen 200 µm und 400 µm und ein spezifisches Gewicht zwischen 20 mg/cm³ und 50 mg/cm³ aufweist, wobei die zu durchströmende Länge des synthetischen Vlieses etwa 1,5 × 10² × mittlerem Porendurchmesser betragen soll. Bei der Verwendung eines metallischen Rund- oder Flachdrahtgestrickes sollte der mittlere Porendurchmesser zwischen 2000 µm und 4000 µm und das spezifische Gewicht zwischen 400 mg/cm³ und 700 mg/cm³ liegen, wobei die zu durchströmende Länge des Metallgestrickes etwa 4 × 10 × mittlerem Porendurchmesser betragen soll.

Claims (7)

1. Ölnebelabscheider für Verbrennungsmotoren, insbesondere für die Kurbelgehäuseentlüftung, bei dem die Öltröpfchen in einem Zyklon abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zyklon (2) ein von dem in den Zyklon (2) eintretenden Ölnebel zu durchströmender poröser Körper (3) mit einem mittleren Porendurchmesser zwischen 200 µm und 400 µm bei synthetischen Vliesen bzw. 2000 µm und 4000 µm bei Metallgestricken sowie einer von dem Ölnebel zu durchströmenden Länge von 1,5 × 10² × mittleren Porendurchmesser bei synthetischen Vliesen bzw. 4 × 10 × mittleren Porendurchmesser bei Metallgestricken vorgelagert ist.

2. Ölnebelabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölnebelabscheider (1) aus zwei unabhängigen Einheiten oder aus einer kompakten Einheit besteht.

3. Ölnebelabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Körper (3) in einer Aussparung (13) einer Zylinderkopfhaube (4) angeordnet ist und mit einem außerhalb der Zylinderhaube (4) festgelegten Zyklon über entsprechende Leitungen verbunden ist.

4. Ölnebelabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklon (2) in die Zylinderkopfhaube (4) integriert dem porösen Körper (3) direkt nachgeschaltet ist.

5. Ölnebelabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kompakte Einheit ein mehrteiliges Gehäuse (20, 21) umfaßt, in dem der poröse Körper (3) konzentrisch zum mittig vorgesehenen Zyklon (2) diesem vorgelagert ist.

6. Ölnebelabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Körper (3) ein Faden- oder Faservlies bzw. ein Runddraht- oder Flachdrahtgestrick ist.

7. Ölnebelabscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies bzw. Gestrick aus dem Material PU- Schaum oder Polyester bzw. Metall mit einem spezifischen Gewicht zwischen 20 mg/cm³ und 50 mg/cm³ beim Vlies bzw. 400 mg/cm³ und 700 mg/cm³ beim Gestrick besteht.