DE4305122A1 - Ölabscheider für die Gase des Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Ölabscheider für die Gase des Kurbelgehäuses einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ölabscheider für die Gase des
Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
Aus der DE-PS 39 38 919 ist ein Ölabscheider für die
aerosolhaltigen Gase (Blow-by-Gas) des Kurbelgehäuses einer
Brennkraftmaschine bekannt. Dieser weist ein im wesentlichen
rotationssymmetrisches Filterelement auf, das von den
Entlüftungsgasen von einer Eintrittsfläche zu einer an einen
Reingasraum angrenzenden Austrittsfläche durchströmt wird. Das
abgeschiedene Öl wird über einen Ölrücklauf nach unten zur
Ölwanne abgeführt.
Um die Ölabscheiderate zu erhöhen und insbesondere ein
Mitreißen von bereits abgeschiedenem Öl zu verhindern, wird
eine im wesentlichen von oben nach unten gerichtete Strömung
der Entlüftungsgase erzwungen, wobei die Eintrittsfläche im
wesentlichen höher liegt als die Austrittsfläche. Es hat sich
gezeigt, daß es bei der Verwendung von Turboladern an
Verbrennungskraftmaschinen erforderlich ist, einen sehr hohen
Ölabscheidungsgrad zu erzielen. Dieser hohe Ölabscheidungsgrad
kann mit den herkömmlichen Ölabscheidern nicht mehr erreicht
werden. Sofern sich noch Öl in geringen Mengen, beispielsweise
als Öldunst in den Entlüftungsgasen befindet, besteht die
Gefahr, daß sich dieses Öl an den Schaufeln oder dem Gehäuse
des Turboladers absetzt und dort im Laufe der Zeit zu
Ölverkrustungen führt. Dies wirkt sich selbstverständlich
nachteilig auf die Funktionsfähigkeit des Turboladers aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Ölabscheider zu schaffen, welcher in seiner Wirksamkeit
gegenüber dem bisher bekannten wesentlich verbessert ist und
welcher mit einfachen Mitteln möglichst verlustfrei arbeitet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung gemäß dem Hauptanspruch
liegt darin, daß nicht wie bislang üblich, der Unterdruck im
Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine zur Kurbelgehäuseentlüftung
herangezogen wird, sondern ein geeigneter Unterdruckerzeuger
vorgesehen ist, der bei allen Betriebsbedingungen des Motors
einen konstanten Unterdruck erzeugt.
Wird der Unterdruck im Saugrohr genutzt, dann ist vor allem
nachteilig anzusehen, daß je nach Betriebsart des Motors der
Unterdruck variiert. So ist z. B. im Leerlauf der
Saugrohrunterdruck relativ hoch, während unter Vollast der
Saugrohrunterdruck nahezu Null ist. Ein hoher Unterdruck stellt
sich auch beim Verzögern bzw. beim Abbremsen des Fahrzeugs
mittels des Motors ein. Gerade bei Vollast ist jedoch die Menge
der zu entlüftenden Durchblasgase hoch und muß deshalb
zuverlässig abgesaugt werden. Dies ist mit einem genau
definierten Unterdruck zuverlässig zu bewerkstelligen, so daß
eine Ölverkokung am Turbolader verhindert und die Emission des
Motors herabgesetzt wird.
Eine alternative Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 2
enthalten. Erfindungsgemäß ist zur Entölung der Gase ein
Ölabscheider vorgesehen, welcher Mikrofasern aufweist, die
insbesondere aus Glasfasermaterial hergestellt sind. Diese
Mikrofasern sind in einem Wickelelement oder einem
sterngefalteten Element geformt. Das Luftentölelement ist
geeignet, geringste Restmengen von Öl, Öldunst oder ähnliches
aus den Durchblasgasen zu entfernen. Damit wird zum einen eine
Ölverkokung am Turbolader verhindert und andererseits die
schädlichen Emissionen des Motors herabgesetzt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, das
Element zur Ölabscheidung mit einem Lochblechmantel zur
Abstützung zu versehen. Dieser Lochblechmantel ist neben der
Abstützung ebenso auch zum wirksamen Schutz vor Beschädigung
des empfindlichen Filtermaterials geeignet. Das
Ölabscheiderelement ist in vorteilhafter Weise in einem
kompakten Behälter angeordnet. Dieser Behälter ist als Patrone
ausgebildet und austauschbar. Der Austausch läßt sich wie bei
einem Ölwechselfilter sehr einfach vornehmen.
Das Element zur Unterdruckerzeugung ist gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung eine Ejektordüse, welche mit
Druckluft beaufschlagt ist. Solche Ejektordüsen sind einfach
aufgebaut und sehr robust, da keine beweglichen Teile
erforderlich sind. Die Druckluft für die Ejektordüse kann in
vorteilhafter Weise der Druckluftversorgung des Fahrzeugs
entnommen werden und wird beispielsweise über eine einstellbare
Drossel reguliert. Selbstverständlich trifft dies nur für
Nutzfahrzeuge zu, die eine fahrzeugeigene Druckluftversorgung
aufweisen. Gerade bei diesen Fahrzeugen ist jedoch die Menge
der abzusaugenden Kurbelgehäusedurchblasgase hoch und daher
eine wirksame Entölung dieser Durchblasgase erforderlich.
Zur Vermeidung eines Überdrucks im Kurbelgehäuse ist gemäß
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in der Leitung
zum Abführen der entölten Gase ein Rückschlagventil angeordnet.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der
Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der
Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen
Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von
Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und
auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie
für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die
hier Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung eine
Brennkraftmaschine mit einer Absaugung der Kurbelgehäusegase.
Eine Brennkraftmaschine 3 weist eine von dem Kurbelgehäuse 4
nach oben verlaufende Leitung auf, durch welche die
Kurbelgehäusegase in ein Regelventil 12 einströmen. Das
Regelventil 12 sorgt für einen konstanten Unterdruck im
Kurbelgehäuse und besteht beispielsweise aus einer
federbelasteten Membran, welche die Leitung bei einem zu hohen
Unterdruck verschließt. Von dem Regelventil aus gelangen die
Kurbelgehäusegase über einen Filterkopf 13 in eine Luftentölbox
14. Diese Luftentölbox funktioniert nach dem sogenannten
Koalescer-Prinzip. Mikroglasfaserschichten trennen Öltröpfchen
aus den Kurbelgehäusegasen ab und führen sie in großen Tropfen
in den Ölkreislauf über die Leitung 23 zurück.
Das Abscheideverfahren ist bis in den Submikronbereich wirksam.
Damit wird der Öleintrag in den Ansaugtrakt des Motors wirksam
verhindert. Ein Luftentölelement ist beispielsweise in der
DE-OS 33 32 324 näher beschrieben.
Die entölten Entlüftungsgase gelangen über ein Rückschlagventil
15 und über eine Ejektordüse 11 in die Rückleitung 21 und
werden dort der Ansaugluft zugeführt. Die Ejektordüse 11 wird
über die Druckluftversorgung des Fahrzeugs mit Druckluft über
die Leitung 19 beaufschlagt. Die Druckluft des Fahrzeugs wird
von einem Verdichter 5, beispielsweise einen Schrauben- oder
Kolbenverdichter erzeugt über eine Leitung 17 einem
Lufttrockner 7 zugeführt und von dort über die Leitung 18 im
Druckkessel 8 gespeichert. Vom Druckkessel 8 gelangt die
Druckluft über die Druckluftleitung 22 beispielsweise zur
Bremsanlage des Fahrzeugs. Über den Abzweig wird ein Teil der
Druckluft über ein Magnetventil 9 und eine Drossel 10 in die
Leitung 19 eingespeist. Das Magnetventil 9 wird beim Starten
des Motors geöffnet und beim Abstellen des Motors geschlossen,
so daß die Druckluft nicht unnötig verbraucht wird. Die Drossel
10 dient zum Einstellen des zum Absaugen der Kurbelgehäusegase
erforderlichen Unterdrucks.
Die entölten Gase, welche über Leitung 21 dem Luftansaugsystem
der Brennkraftmaschine zugeführt werden, gelangen in die
Reinluftleitung 16. Diese Reinluftleitung 16 ist eingangsseitig
mit einem Luftfilter 1 versehen, welcher in üblicher Weise
Frischluft ansaugt. In die Reinluftleitung 16 ist ein
Turbolader 2 integriert, der die für einen Verbrennungsmotor
übliche Funktion aufweist. Die Reinluftleitung 16 ist ferner
mit einem Abzweig versehen, der zu dem Verdichter führt, so daß
die Druckluftversorgung des Fahrzeugs ebenfalls mit Reinluft
arbeitet.
Der Unterdruck, welcher mittels der Ejektordüse 11 erzeugt
wird, ist so bemessen, daß er zur Überwindung des
Durchflußwiderstandes der Luftentölbox 14 ausreicht und ein
bestimmter konstanter Unterdruck im Kurbelgehäuse erzielt wird.
Bezugszeichenliste
1 Luftfilter
2 Turbolader
3 Verbrennungsmotor
4 Kurbelgehäuse
5 Verdichter
6 Ölabscheidevorrichtung
7 Lufttrockner
8 Druckkessel
9 Magnetventil
10 Drossel
11 Ejektordüse
12 Regelventil
13 Filterkopf
14 Luftentölbox
15 Rückschlagventil
16 Reinluftleitung
17 Druckluftleitung
18 Druckluftleitung
19 Treibluftleitung
20 Unterdruckleitung
21 Rückleitung
22 Druckluftleitung zur Bremsanlage etc.
23 Drainageleitung
24 Abzweig.
2 Turbolader
3 Verbrennungsmotor
4 Kurbelgehäuse
5 Verdichter
6 Ölabscheidevorrichtung
7 Lufttrockner
8 Druckkessel
9 Magnetventil
10 Drossel
11 Ejektordüse
12 Regelventil
13 Filterkopf
14 Luftentölbox
15 Rückschlagventil
16 Reinluftleitung
17 Druckluftleitung
18 Druckluftleitung
19 Treibluftleitung
20 Unterdruckleitung
21 Rückleitung
22 Druckluftleitung zur Bremsanlage etc.
23 Drainageleitung
24 Abzweig.
Claims (7)
1. Ölabscheider, insbesondere für die Durchblasgase der
Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine mit einem
Filterelement, welches von den Durchblasgasen durchströmt
ist und aus dem das abgeschiedene Öl über einen Ölrücklauf
in den Ölbehälter rückgeführt wird und wobei die entölten
Durchblasgase dem Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine
zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Unterdruckerzeuger (11) vorgesehen ist zur Bildung eines
Unterdrucks für das Absaugen der Durchblasgase.
2. Ölabscheider, insbesondere für die Durchblasgase der
Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine mit einem
Filterelement, welches von den Gasen durchströmt wird und
aus dem das abgeschiedene Öl über einen Ölrücklauf in den
Ölbehälter rückgeführt wird und wobei die entölten Gase dem
Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftentölelement (14) zur
Ölabscheidung vorgesehen ist, welches Mikrofasern aufweist,
die insbesondere aus Glasfasermaterial hergestellt sind,
wobei diese Mikrofasern zu einem Wickelelement oder einem
sterngefalteten Element geformt sind.
3. Ölabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Element zur Ölabscheidung mit wenigstens einem
Lochblechmantel zur Abstützung versehen ist.
4. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ölabscheiderelement in einem
kompakten und austauschbaren Behälter angeordnet ist.
5. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Element zur
Unterdruckerzeugung eine Ejektordüse (11) ist, welche mit
Druckluft beaufschlagt ist.
6. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft aus der
Druckluftversorgung (5, 7, 8) eines Fahrzeugs entnommen wird
und über eine einstellbare Drossel (10) die Menge der
zuzuführenden Druckluft regelbar ist.
7. Ölabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung zum Abführen der
entölten Gase ein Rückschlagventil (15) angeordnet ist.
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