DE3910559A1 - Oelabscheider mit labyrinthartiger stroemungsfuehrung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölabscheider für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen mit labyrinthartiger Strömungsführung, hervorgerufen durch nacheinander angeordnete Prallwände mit versetzt zu­ einander liegenden Durchtrittsöffnungen.

Ein derartiger Ölabscheider ist in der gattungsbildenden DE 28 40 837 C2 beschrieben.

Kurbelgehäuse-Entlüftungssysteme führen die sog. Blow­ by-Gase, welche aus den Brennräumen in das Kurbel- bzw. Maschinengehäuse der Brennkraftmaschine gelangen unter Einfluß der Druckdifferenz zwischen Kurbelgehäusedruck und Ansaugunterdruck in den Ansaugtrakt der Brennkraft­ maschine zurück. Da die Blow-by-Gase zusätzlich mit Kondensat und Schmieröl der Brennkraftmaschine durch­ setzt sind, ist die Rückführleitung zumeist mit einem labyrinthförmig ausgebildeten Flüssigkeitsabscheider versehen. Hier findet eine Trennung statt zwischen dem Gasanteil und einem Flüssigkeitsanteil, welcher in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird.

Um den Ölverlust der Brennkraftmaschine möglichst gering zu halten, ist ein hoher Abscheide-Wirkungsgrad er­ wünscht. Hier können die bislang bekannt gewordenen Ölabscheider mit labyrinthartiger Strömungsführung nicht voll befriedigen, da zur Sicherstellung der Funktion viele Randbedingungen zu beachten sind. So darf bei­ spielsweise der durch das Labyrinth hervorgerufene Strömungswiderstand keine allzu hohen Werte aufweisen.

Einen hinsichtlich der Abscheidung verbesserten Ölab­ scheider aufzuzeigen, hat sich die vorliegende Erfindung deshalb zur Aufgabe gestellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß in einer Projektion aller Prallwände die nebeneinanderliegenden Durchtrittsöffnungen zumindest dreier aufeinanderfol­ gender Prallwände um aufeinanderfolgende Bogensegmente eines in dieser Projektion die einzelnen Durchtritts­ öffnungen miteinander verbindenden Bogens versetzt sind. Hierdurch werden die Blow-by-Gase spiralförmig durch den Ölabscheider geführt und erhalten somit eine zusätzliche Geschwindigkeitskomponente, welche die der Abscheidung förderliche Zentrifugalkraft weiter erhöht. Genutzt wird somit der an sich bekannte Effekt eines Zyklon-Abschei­ ders, wobei jedoch die beschriebene Bauart von deutlich einfacherer Gestalt ist und sich vorteilhafterweise auch in einer flächigen Struktur, so beispielsweise in bzw. unterhalb der Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine raumsparend unterbringen läßt.

Eine besonders intensive Strömungsumlenkung erfahren die Blow-by-Gase im Bereich der Prallwände, wenn gemäß Anspruch 3 die Durchtrittsöffnungen in deren Eckberei­ chen liegen. Darüber hinaus lassen sich hiermit die Durchtrittsöffnungen auf einfache Weise einbringen. Zur weiteren Steigerung kann daneben zwischen den einzelnen Prallwänden gemäß Anspruch 8 ein gasdurchlässiges Gestrick, beispielsweise Drahtgestrick, vorgesehen sein.

Die Ansprüche 4 und 5 beschreiben mögliche vorteilhafte Ausbildungen der Prallwände. So können sämtliche bei­ spielsweise durch Stege miteinander verbundenen Prall­ wände ein vorzugsweise Kunststoff-Spritzgußteil bilden, welches beispielsweise in die Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann. Ebenso ist es jedoch auch möglich, die Prallwände beispielsweise in einem Druckgußverfahren gemeinsam mit der Zylinderkopf­ haube zu fertigen. Dies bietet sich insbesondere für jene Prallwände mit abseits von der Zylinderkopfhaube liegender Durchtrittsöffnung an.

Das in einer perspektivischen Prinzipskizze (Fig. 1) dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel dient der näheren Erläuterung der Erfindung, wobei Fig. 2 in einer Projektion aller Prallwände den die Durch­ trittsöffnungen verbindenden Bogen verdeutlicht.

Innerhalb einer Zylinderkopfhaube 1 einer nicht näher dargestellten Reihen-Brennkraftmaschine ist der in seiner Gesamtheit mit 2 bezeichnete Ölabscheider ange­ ordnet. Über eine nicht gezeigte Eintrittsöffnung gelangen die Blow-by-Gase der Brennkraftmaschine in den Ölabscheider 2, um diesen gemäß der Stromlinie 3 zu durchströmen und im Anschluß daran die Zylinderkopfhaube 1 über einen Austrittsstutzen 4 zu verlassen. Die Stromlinie 3 ist von spiralförmigem Charakter, so daß insbesondere unter Zentrifugalkrafteinfluß als Ölnebel­ dampf mitgeführte Ölreste im Ölabscheider 2 ausgeschie­ den werden.

Erzeugt wird die spiralförmige Stromlinie 3 durch die labyrinthartige Strömungsführung durch die Durchtritts­ öffnungen 11 bis 15 der hintereinander angeordneten Prallwände 21 bis 25. In Fig. 2 angedeutet sind dabei aufeinanderfolgende Bogensegmente 31 bis 34 eines die einzelnen Durchtrittsöffnungen verbindenden Bogens 30, um welche die aufeinanderfolgenden Durchtrittsöffnungen zueinander versetzt sind. Durch diese Anordnung erfahren die gemäß der Stromlinie 3 den Ölabscheider 2 durch­ dringenden Blow-by-Gase bei geringem Strömungswiderstand eine quasi spiralförmige Umlenkung, welche höchste Ölabscheidequoten gewährleistet. Weiter verbessert wird die Ölabscheidung durch das zwischen den einzelnen Prallwänden vorgesehene Drahtgestrick 5.

Das abgeschiedene Öl sammelt sich schwerkraftbedingt in einem seitlich oder unterhalb der labyrinthartigen Ölabscheiders 2 angeordneten, nicht gezeigten Sammel­ kanal, von welchem aus das Öl vorzugsweise über eine ebenfalls nicht gezeigte Verbindungsleitung unter den Ölspiegel der Ölwanne zurückgeführt wird.

Der Ölabscheider 2 kann dabei in verschiedenartiger Weise ausgebildet sein. Als komplettes Formteil, be­ stehend aus den einzelnen Prallwänden 21 bis 25 sowie den die einzelnen Prallwände miteinander verbindenden Stegen 16 a, 18 b bis 19 a, 19 b kann der Ölabscheider 2 in die Zylinderkopfhaube 1 eingesetzt werden. Es ist aber auch möglich, beim Fertigungsprozeß der als Druckgußteil ausgebildeten Zylinderkopfhaube 1 die Prallwände 21, 24 und 25 gemeinsam mit den Stegen 16 a bis 19 b in die Zylinderkopfhaube 1 einzubinden, während die als sepa­ rate Einsatzteile ausgebildeten Prallwände 22, 23 nachträglich eingebracht werden.

Claims (6)

1. Ölabscheider (2) für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen mit labyrinthartiger Strömungsführung (3), hervorgerufen durch hinter­ einander angeordnete Prallwände (21 bis 25) mit versetzt zueinander liegenden Durchtrittsöffnungen (11 bis 15), dadurch gekennzeichnet, daß in einer Projektion aller Prallwände die nebeneinanderliegenden Durch­ trittsöffnungen (11, 12, 13) zumindest dreier aufeinanderfolgender Prallwände (21, 22, 23) um aufeinanderfolgende Bogensegmente (31, 32) eines in dieser Projektion die einzelnen Durchtrittsöffnun­ gen miteinander verbindenden Bogens (30) versetzt sind.

2. Ölabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwände (21 bis 25) in einer Zylinderkopfhaube (1) der Brennkraft­ maschine angeordnet sind.

3. Ölabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöff­ nungen (11 bis 15) in Eckbereichen der Prallwände (21 bis 25) liegen.

4. Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwände (21 bis 25) über Stege (16 bis 19) miteinander verbunden sind und ein Formteil bilden.

5. Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der von der Zylinderkopfhaube (1) abgewandten Kante ihre Durchtrittsöffnung (11, 14, 15) aufweisenden Prallwände (21, 24, 25) Bestandteil der Zylinder­ kopfhaube (1) sind, während die dazwischenliegenden Prallwände (22, 23) mit auf Seiten der Zylinder­ kopfhaube vorgesehenen Durchtrittsöffnungen (12, 13) als Einsatzteile ausgebildet sind.

6. Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Prall­ wänden (21 bis 25) gasdurchlässiges Gestrick (5) vorgesehen ist.