DE4035149A1

DE4035149A1 - Gas and droplet separator - has cylindrical chamber for gas to spin through with oil scraper plate and outflow

Info

Publication number: DE4035149A1
Application number: DE19904035149
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Berendes
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1992-05-07

Abstract

The unit to separate droplets from a gas, esp. oil droplets from the crank housing gas in an internal combustion motor, has a pref. cylindrical sepn. chamber (1) with rotational symmetry. It is comprised of a wall (2) round the circumference and two closure walls (3,4). The gas inlet (5) is at one wall (3) and the gas outlet (7) at the other wall (4), with an outflow opening (8) near the circumference (2). An oil scraper plate (9) is keyed to the walls (2,3,4) without free play which is radial and parallel to the axis of the chamber (1), and behind the outflow opening (8) in the direction of spin. ADVANTAGE - The component virtually separates all the oil contained in the crank housing gas.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ab scheiden Tröpfchen aus Gasen, insbesondere von Öltröpfchen aus dem Kurbelgehäusegas von Brennkraftmaschinen.The invention relates to a device for Ab separate droplets from gases, especially from oil droplets from the crankcase gas of internal combustion engines.

Im Kurbelgehäuse von Brennkraftmaschinen sammeln sich auf grund von Undichtheiten der Kolbenringe Gase, die aufgrund der von der Kurbelwelle abgeschleuderten oder von Öl spritzdüsen erzeugten Öltröpfchen mit diesen angereichert sind. Diese Kurbelgehäusegase dürfen, nicht zuletzt auf grund ihres Öltröpfchengehaltes, nicht ins Freie geleitet werden, sondern müssen in die Brennkraftmaschine rückge führt werden.Accumulate in the crankcase of internal combustion engines due to leaks in the piston rings the one thrown off the crankshaft or of oil Oil droplets generated by spray nozzles enriched with these are. These crankcase gases may, not least, due to their oil droplet content, not led outdoors but must return to the internal combustion engine leads.

Üblich ist die Rückführung in die Ansaugleitung der Brenn kraftmaschine. Auf diese Weise können die Öltröpfchen in die Zylinder gelangen und dort mehr oder weniger vollstän dig verbrennen. Falls diese Öltröpfchen in größerer Menge in den Ansaugtrakt gelangen, besteht die Gefahr einer thermischen Überlastung des Motors und eines Anstiegs der Emission von unverbrannten Kohlenwasserstoffen.The return to the suction line of the burner is common engine. This way, the oil droplets in the cylinders get there and more or less complete dig burn. If these oil droplets in large quantities get into the intake system, there is a risk of thermal overload of the motor and an increase in Emission of unburned hydrocarbons.

Üblicherweise wird versucht, die Öltröpfchen durch Metall wollefilter oder durch Umlenkbleche aus dem Kurbelgehäuse gas auszuscheiden. Dies gelingt in den bekannten Abschei devorrichtungen jedoch nur unvollkommen.It is usually attempted to drop the oil droplets through metal wool filter or through baffles from the crankcase to excrete gas. This succeeds in the well-known Abschei devices, however, only imperfect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Öltröpfchen aus dem Kurbelgehäusegas möglichst vollkommen abzuscheiden.The invention has for its object the oil droplets to separate as completely as possible from the crankcase gas.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Durch die Gasdralldüse werden die ein strömenden, tröpfchenbeladenen Kurbelgehäusegase in starke Rotation versetzt, wodurch die Tröpfchen zum Umfang der Abscheidekammer geschleudert werden, wo sie sich nieder schlagen und mit Hilfe des Ölabstreifbleches zur Abfluß öffnung sowie weiter zurück ins Kurbelgehäuse fließen. Die Lage des Ölabstreifbleches bewirkt ein vollständiges Ab leiten des am Umfang der Abscheidekammer ausgeschleuderten Öls. Das vom Öl gereinigte Kurbelgehäusegas strömt aus dem Gasauslaß der Abscheidekammer und gelangt in das Ansaug rohr der Brennkraftmaschine.The task is solved by the characteristic features of claim 1. The gas swirl nozzle flowing, droplet-laden crankcase gases into strong Rotation offset, causing the droplets to reach the circumference of the Separation chamber to be flung where it settles beat and using the oil scraper to drain the opening and continue to flow back into the crankcase. The Position of the oil scraper plate causes a complete ab direct the ejected at the periphery of the separation chamber Oil. The crankcase gas cleaned of oil flows out of the Gas outlet of the separation chamber and enters the intake pipe of the internal combustion engine.

Die Abscheidewirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist proportional dem Gasdurchsatz. Diese Charakteristik kommt der mit steigender Motordrehzahl zugleich ansteigen den Kurbelgas- und Öltröpfchenmenge entgegen.The separation efficiency of the device according to the invention is proportional to the gas flow. This characteristic comes with increasing engine speed at the same time counter the amount of crank gas and oil droplets.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird erreicht, daß die tröpfchenbeladenen, einströmenden Kur belgehäusegase nicht schon im Bereich der Gasdralldüse ausgeschieden werden, wo sie nicht zur Abflußöffnung ge langen würden.Through an advantageous development of the invention achieved that the droplet-laden, inflowing cure Belgehäusegase not already in the area of the gas swirl nozzle are excreted where they are not ge to the drain opening would be long.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, in der ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt ist.Further features of the invention emerge from the description and the drawing, in which an inventive Embodiment is shown.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Schnitt durch die Vorrichtung mit horizontaler Ab scheidekammer; Fig. 1 section through the device with horizontal From separation chamber;

Fig. 2 Schnitt durch die Vorrichtung mit vertikaler Ab scheidekammer. Fig. 2 section through the device with a vertical separation chamber.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer rota tionsförmigen Abscheidekammer 1, die eine Umfangswand 2, eine erste Abschlußwand 3 und eine zweite Abschlußwand 4 aufweist. An die erste Abschlußwand 3 ist ein koaxialer Gaseinlaß 5 und an die zweite Abschlußwand 4 ein koaxialer Gasauslaß 7 angeschlossen. In der ersten Abschlußwand 3 befindet sich eine koaxiale Gasdralldüse 6, durch die das von Öltröpfchen zu reinigende Kurbelgehäusegas als kegel förmiger Strahl in die Abscheidekammer einströmt. An der tiefsten Stelle der Umfangswand 2 ist eine Abflußöffnung 8 und in Strömungsrichtung hinter dieser ein Ölabstreifblech 9 vorgesehen, das mit der Umfangswand 2 und den Abschluß wänden 3, 4 spielfrei verbunden ist, vorgesehen.The device according to the invention consists of a rotary separation chamber 1 , which has a peripheral wall 2 , a first end wall 3 and a second end wall 4 . To the first end wall 3, a coaxial gas inlet 5 and to the second end wall 4, a coaxial gas outlet 7 is connected. In the first end wall 3 there is a coaxial gas swirl nozzle 6 through which the crankcase gas to be cleaned of oil droplets flows as a conical jet into the separation chamber. At the deepest point of the peripheral wall 2 , a drain opening 8 and in the flow direction behind this an oil scraper plate 9 is provided, which is connected to the peripheral wall 2 and the end walls 3 , 4 without play.

In ähnlicher Weise ist die vertikal angeordnete Abscheide kammer 1a angeordnet. Diese unterscheidet sich von der ho rizontal angeordneten Abscheidekammer 1 durch ihre Lage, der die erste Abschlußwand 3a angepaßt ist. Die erste Ab schlußwand 3a bildet zusammen mit der Umfangswand 2 eine Rinne, die eine Abflußöffnung 8a aufweist.Similarly, the vertically arranged separation chamber 1 a is arranged. This differs from the ho rizontal arranged separation chamber 1 by its location, which is adapted to the first end wall 3 a. From the first end wall 3 a forms together with the peripheral wall 2 a channel which has a drain opening 8 a.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert folgenderma ßen: Das mit Öltröpfchen beladene Kurbelgehäusegas strömt durch den Gaseinlaß 5 über die Gasdralldüse 6 in die Abscheide kammer 1 ein. Dabei wird dem Kurbelgehäusegas ein hoher Drall verliehen, durch den die Tröpfchen in einen scharf begrenzten Kegelmantel zur Umfangswand 2 geschleudert wer den, wo sie abgeschieden werden. Das Ölabstreifblech 9 sammelt die agglomerierten Öltröpfchen und leitet sie zur Abflußöffnung 8, 8a, von wo aus das Öl zurück ins Kurbel gehäuse fließt.The device according to the invention works as follows: The crankcase gas loaded with oil droplets flows through the gas inlet 5 via the gas swirl nozzle 6 into the separation chamber 1 . The crankcase gas is given a high swirl, through which the droplets are thrown into a sharply defined conical jacket to the peripheral wall 2 , where they are separated. The oil scraper 9 collects the agglomerated oil droplets and directs them to the drain opening 8 , 8 a, from where the oil flows back into the crankcase.

Die Gasdralldüse ist so aufgebaut, daß zwei getrennte gleichsinnig drehende Luftströme an der Innen- bzw. Außen seite einer Schneide vorbeiströmen und einen eng be grenzten Strahlkegel bilden. Dadurch wird erreicht, daß die Tröpfchen als Ölfilm auf der Umfangswand 2 aufgetragen werden, wobei der Ölfilm von der Luftströmung solange mit genommen wird, bis er zum Ölabstreifblech 9 gelangt, von wo er zur Abflußöffnung 8, 8a und zurück ins Kurbelgehäuse strömt.The gas swirl nozzle is constructed so that two separate air currents rotating in the same direction flow past the inside or outside of a cutting edge and form a narrowly defined jet cone. This ensures that the droplets are applied as an oil film on the peripheral wall 2 , the oil film being taken along by the air flow until it reaches the oil scraper plate 9 , from where it flows to the drain opening 8 , 8 a and back into the crankcase.

Das gereinigte Kurbelgehäusegas tritt durch den Gasauslaß 7 aus der Abscheidekammer 1, 1a aus und gelangt in die An saugleitung der Brennkraftmaschine.The cleaned crankcase gas exits through the gas outlet 7 from the deposition chamber 1 , 1 a and enters the suction line of the internal combustion engine.

Mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine steigt die Menge des Kurbelgehäusegases und zugleich die Zahl der darin enthaltenen Tröpfchen. Da der steigenden Gasmenge eine ebenfalls steigende Drallintensität entspricht, wächst die Abscheidefähigkeit der Vorrichtung mit der Tröpfchenzahl an. Dadurch wird im gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine ein sauberes, ölfreies Kurbelgehäu segas erzielt.The increases with the speed of the internal combustion engine Amount of crankcase gas and at the same time the number of droplets contained therein. Because of the increasing amount of gas corresponds to a likewise increasing twist intensity, The separability of the device increases with the Droplet count. This will affect the entire operating area the internal combustion engine has a clean, oil-free crankcase segas achieved.

Claims

1. Device for separating droplets from gases, in particular oil droplets from the crankcase gas of internal combustion engines, characterized in that a rotationally symmetrical, preferably cylindrical separation chamber ( 1 ) is provided, which has a peripheral wall ( 2 ) and a first end wall ( 3 ) and one has a second end wall ( 4 ), in the first end wall ( 3 ) a gas inlet ( 5 ) with a gas swirl nozzle ( 6 ), in the second end wall ( 4 ) a gas outlet ( 7 ) and in the region of the peripheral wall ( 2 ) a drain opening ( 8 ) are arranged, and that an oil scraper plate ( 9 ) is provided, which is connected to the inside of the peripheral wall ( 2 ) and the end walls ( 3 , 3 a, 4 ) without play and essentially radially and parallel to the axis of the separation chamber ( 1 , 1 a) and in the twist behind the flow opening ( 8 ) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the gas swirl nozzle ( 6 ) is designed as a swirl nozzle known per DE 36 08 698.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the height of the oil scraper plate ( 9 ) is less than one tenth of the diameter of the separating chamber ( 1 , 1 a).