EP0287756B1 - Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider - Google Patents

Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider Download PDF

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EP0287756B1
EP0287756B1 EP88101459A EP88101459A EP0287756B1 EP 0287756 B1 EP0287756 B1 EP 0287756B1 EP 88101459 A EP88101459 A EP 88101459A EP 88101459 A EP88101459 A EP 88101459A EP 0287756 B1 EP0287756 B1 EP 0287756B1
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EP
European Patent Office
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aerating device
aerating
oil
crankcase
oil separator
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EP0287756A2 (de
Inventor
Klaus Gröger
Winfried Dipl.-Ing. Fh. Distelrath
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M13/0416—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil arranged in valve-covers

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device with an integrated oil separator according to the preamble of claim 1.
  • DE-OS 3 509 439 shows a ventilation system for internal combustion engine crankcases, which is provided above a cylinder head and forms a unit with a cover. This design not only takes up a relatively large amount of space in the area of the cylinder head, where a camshaft usually runs, but also impairs the free design of the cover.
  • the object of the invention is therefore to provide a ventilation device with an integrated oil separator for an internal combustion engine which, with good function, is simple and inexpensive to manufacture and can be easily inserted into the crankcase without influencing other components.
  • the ventilation device with integrated oil separator is formed by only two pot-like components, namely an upper part and a lower part, which are easy to manufacture and assemble. As a unit, they can be easily inserted into the crankcase in a wall that extends between V-shaped rows of cylinders of the internal combustion engine.
  • the weight and the manufacturing costs of the ventilation device can be influenced favorably if the upper part and the lower part are made of plastic and are connected to one another by means of a non-detachable plug connection. If the baffles are formed by ribs provided on the upper and lower part, a functional guidance of the ventilation medium is ensured with a good oil separation effect.
  • the ventilation device 1 is attached to a crankcase 2 - Fig. 2 - an internal combustion engine, not shown, and has the task, which occurs in a space 3 of the crankcase 2 when the internal combustion engine is powered, with oil-enriched ventilation medium - it contains blow-by gases - between Dispose of cylinders and pistons in room 3.
  • the oil that is added to the ventilation medium is to be separated, which is done with the oil separator 4, which is integrated in the ventilation device 1.
  • crankcase 2 Between two rows of cylinders 5, 6 arranged in a V-shape, which form a unit with the crankcase 2, this crankcase has an elevation 7 which is delimited by a horizontal wall 8.
  • the wall 8 receives the ventilation device 1 with the oil separator 4 provided with a plurality of baffles 9.
  • the ventilation device 1 and the oil separator 4 are part of a housing 10 which is formed by an upper part 11 and a lower part 12.
  • the upper part 11 has an approximately horizontally extending cover 13 and upright boundary walls 14, 15;
  • the lower part 12 has a bottom 18 which extends transversely to upright boundary walls 16, 17, the boundary walls 16, 17 resting in an opening 10 ′ of the wall 10.
  • the open sides of the upper part 11 and the lower part 12 face each other and the upright boundary walls 14, 15 and 16, 17 overlap.
  • the boundary walls 16, 17 run in sections within the boundary walls 14, 15.
  • the lower part 12 is dimensioned so that there are passage gaps 19, 20 between the boundary walls 14, 15 and 16, 17, respectively, which lead into the interior 21 of the housing 10 lead.
  • the boundary walls 14, 15 of the upper part 11 are supported by flanges 22, 23 on the wall 8 of the crankcase 2 and are fastened at 24, 25, 26 and 27 by means of screws 28.
  • the respective screw 28 penetrates the flange 22 or 23 and is screwed into a thread 29 of the crankcase 2.
  • the upper part 11 and the lower part 12 can each be made of a light metal alloy.
  • screws 30 are used, which are carried out by mutually supporting fastening eyes 31, 32, arranged within the upper part 11 and the lower part 12; Fig. 4.
  • the upper part 11 and the lower part 12 are made of plastic.
  • the lower part 12 has at least one upright receiving part 33, which is led away from the base 18 and has a through-channel 34.
  • a support 36 which is attached to the cover 13 of the upper part 11, is brought up to the receiving part 33 with a shoulder 35.
  • the support 36 has an extension 37, which extends within the through-channel 34 and is supported on its free side 38 with a thickening 39 in a local extension 40 of the through-channel 34.
  • the thickening 39 is produced by heat treatment of the pin 37.
  • connections of the same principle are also provided at 41 and 42.
  • flanges 22, 23 of the plastic upper part 11 in the area of the screws 28 are metallic Support bushings 43 provided.
  • a sealing body 45 can be provided between a support flange 44 of the upper part 11 and the wall 8 of the crankcase 2.
  • the baffles 9 of the oil separator 4 are provided on the upper part 11 and lower part 12 and are formed by webs 46, 47 which overlap in sections. 1, the webs 46, 47 form a type of labyrinth through which the gases of the ventilation medium escape and the oil contained therein is separated.
  • the lower part 12 has an inlet 48 which is provided adjacent to the boundary wall 16.
  • the inlet 48 is provided with a deflecting element 49 which prevents the entry of oil particles into the housing 10 of oil particles accelerated in the direction of rotation A of the crankshaft, not shown.
  • At 50 there is an outlet of the ventilation medium freed from oil, the outlet 50 being attached to the upper part 11 on the side opposite the inlet 48.
  • the outlet 50 comprises a pipe socket 51 which is connected to the intake pipe system of the internal combustion engine, not shown.
  • the bottom 18 of the lower part 12 is provided on opposite sides - seen in the longitudinal direction B-B of the internal combustion engine - with outlet openings 52, 53, which likewise comprise deflecting elements 54 which have the function of the deflecting element 49. So that the medium flows to the oil outlet openings 52, 53, the base 18 has a gradient G angle at least in the transverse direction (FIG. 2) with respect to a horizontal H.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die DE-OS 3 509 439 zeigt ein Lüftungssystem für Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuse, das oberhalb eines Zylinderkopfs vorgesehen ist und mit einem Deckel eine Einheit bildet. Diese Ausführung beansprucht nicht nur relativ viel Raum in Bereich des Zylinderkopfs, wo üblicherweise eine Nockenwelle verläuft, sondern beeinträchtigt auch die freie Gestaltung des Deckels.
  • Aus der US-PS 3 469 565 ist eine Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider bekannt, die aufgrund einer Vielzahl unterschiedlicher Bauteile bezüglich Herstellung und Montage aufwendig ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei guter Funktion in Aufbau einfach sowie kostengünstig herstellbar ist und sich leicht, ohne andere Bauteile zu beeinflussen, in das Kurbelgehäuse einsetzen lässt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß die Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider (Schwerkraftölabscheider) durch lediglich zwei topfartige Bauteile, nämlich ein Oberteil und ein Unterteil, gebildet ist, die leicht herstellbar und montierbar sind. Als Einheit lassen sie sich ohne weiteres in das Kurbelgehäuse einsetzen und zwar in eine Wand, die sich zwischen V-förmigen Zylinderreihen der Brennkraftmaschine erstreckt.
  • Das Gewicht und die Herstellkosten der Entlüftungsvorrichtung lassen sich dadurch günstig beeinflussen, wenn das Oberteil und das Unterteil aus Kunststoff und über eine unlösbare Steckverbindung miteinander verbunden sind. Werden die Schikanen durch am Oberteil und Unterteil vorgesehen Rippen gebildet, so ist bei guter Ölabscheidewirkung eine funktionsgerechte Führung des Entlüftungsmediums sichergestellt.
  • In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.
    Es zeigt
    • Fig. 1
    eine Ansicht von oben auf eine Entlüftungsvorrichtung nach der Erfindung,
    Fig. 2
    einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wobei dieser Schnitt auch ein Teilquerschnitt der Brennkraftmaschine ist,
    Fig. 3
    einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1,
    Fig. 4
    eine Teilansicht nach Fig. 3 mit einer anderen Ausführungsform.
  • Die Entlüftungsvorrichtung 1 ist an einem Kurbelgehäuse 2 - Fig. 2 - einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine befestigt und hat die Aufgabe, das in einem Raum 3 des Kurbelgehäuses 2 beim Batrieb der Brennkraftmaschine entstehende, mit Öl angereicherte Entlüftungsmedium - es enthält Durchblasgase -, das zwischen Zylinder und Kolben in den Raum 3 eintritt, zu entsorgen. Dabei ist das Öl, das dem Entlüftungsmedium beigemengt ist, zu trennen, was mit dem Ölabscheider 4 erfolgt, der in die Entlüftungsvorrichtung 1 integriert ist.
  • Zwischen zwei V-förmig angeordneten Zylinderreihen 5, 6, die mit dem Kurbelgehäuse 2 eine Einheit bilden, weist dieses Kurbelgehäuse eine Erhöhung 7 auf, die von einer horizontalen Wand 8 begrenzt wird. Die Wand 8 nimmt die Entlüftungsvorrichtung 1 mit dem mit mehreren Schikanen 9 versehenen Ölabscheider 4 auf.
  • Die Entlüftungsvorrichtung 1 und der Ölabscheider 4 sind Bestandteil eines Gehäuses 10, das durch ein Oberteil 11 und ein Unterteil 12 gebildet wird. So weist das Oberteil 11 einen etwa horizontal verlaufenden Deckel 13 und aufrechte Begrenzungswandungen 14, 15 auf; das Unterteil 12 einen quer zu aufrechten Begrenzungswandungen 16, 17 sich erstreckenden Boden 18, wobei die Begrenzungswandungen 16, 17 in einer Öffnung 10' der Wandung 10 ruhen. Die offenen Seiten des Oberteils 11 und des Unterteils 12 sind einander zugekehrt und die aufrechten Begrenzungswandungen 14, 15 bzw. 16, 17 überdecken sich. Anders ausgedrückt, die Begrenzungswandungen 16, 17 verlaufen abschnittsweise innerhalb der Begrenzungswandungen 14, 15. Dabei ist das Unterteil 12 maßlich so gestaltet, daß zwischen den Begrenzungswandungen 14, 15 bzw. 16, 17 Durchgangsspalte 19, 20 sich ergeben, die in den Innenraum 21 des Gehäuses 10 führen.
  • Die Begrenzungswandungen 14, 15 des Oberteils 11 stützen sich mittels Flanschen 22, 23 an der Wand 8 des Kurbelgehäuses 2 ab und sind bei 24, 25, 26 und 27 mittels Schrauben 28 befestigt. Die jeweilige Schraube 28 durchdringt den Flansch 22 bzw. 23 und ist in ein Gewinde 29 des Kurbelgehäuses 2 eingedreht.
  • Das Oberteil 11 und das Unterteil 12 können jeweils aus einer Leichtmetall-Legierung hergestellt sein. Zu ihrer Verbindung dienen Schrauben 30, die durch sich gegenseitig abstützende Befestigungsaugen 31, 32, angeordnet innerhalb des Oberteils 11 und des Unterteils 12, durchgeführt sind; Fig. 4.
  • Gemäß Fig. 3 bestehen das Oberteil 11 und das Unterteil 12 aus Kunststoff. Dabei weist das Unterteil 12 mindestens ein aufrechtes, vom Boden 18 weggeführtes Aufnahmeteil 33 mit einem Durchgangskanal 34 auf. An das Aufnahmeteil 33 mit einer Schulter 35 herangeführt ist eine Stütze 36, die am Deckel 13 des Oberteils 11 angebracht ist. Die Stütze 36 besitzt einen als Verlängerung ausgebildeten Zapfen 37, der sich innerhalb des Durchgangskanals 34 erstreckt, und auf seiner freien Seite 38 mit einer Verdickung 39 in einer örtlichen Erweiterung 40 des Durchgangskanals 34 abstützt. Die Verdickung 39 wird durch Wärmebehandlung des Zapfens 37 hergestellt. Um eine funktionsgerechte Abstützung des Oberteils 11 und des Unterteils 12 zu bewerkstelligen, sind prinzipgleiche Verbindungen noch bei 41 und 42 vorgesehen. Außerdem sind die Flansche 22, 23 des aus Kunststoff gefertigten Oberteils 11 im Bereich der Schrauben 28 mit metallischen Stützbüchsen 43 versehen. Darüber hinaus kann zwischen einem Stützflansch 44 des Oberteils 11 und der Wand 8 des Kurbelgehäuses 2 ein Dichtkörper 45 vorgesehen sein.
  • Die Schikanen 9 des Ölabscheiders 4 sind am Oberteil 11 und Unterteil 12 vorgesehen und werden durch Stege 46, 47 gebildet, die sich abschnittsweise überdecken. Die Stege 46, 47 bilden gemäß Fig. 1 eine Art Labyrinth, durch das die Gase des Entlüftungsmediums entweichen und das darin enthaltene Öl abgeschieden wird.
  • Das Unterteil 12 weist einen Eintritt 48 auf, der benachbart der Begrenzungswand 16 vorgesehen ist. Der Eintritt 48 ist mit einem Abweiselement 49 versehen, das den Zugang von Ölpartikeln ins Gehäuse 10 von in Drehrichtung A der nicht gezeigten Kurbelwelle beschleunigten Ölpartikeln verhindert. Bei 50 ist ein Austritt des vom Öl befreiten Entlüftungsmediums vorgesehen, wobei der Austritt 50 auf der dem Eintritt 48 gegenüberliegenden Seite am Oberteil 11 angebracht ist. Der Austritt 50 umfasst einen Rohrstutzen 51, der mit der nicht dargestellten Saugrohranlage der Brennkraftmaschine verbunden ist.
  • Der Boden 18 des Unterteils 12 ist an gegenüberliegenden Seiten - in Längsrichtung B-B der Brennkraftmaschine gesehen - mit Austrittsöffnungen 52, 53 versehen, die ebenfalls Abweiselemente 54 umfassen, die die Funktion des Abweiselements 49 haben. Damit das Medium zu den Ölaustrittsöffnungen 52, 53 fließt, weist der Boden 18 zumindest in Querrichtung (Fig. 2) gegenüber einer Horizontalen H ein Gefälle G - Winkel - auf.

Claims (13)

  1. Entlüftungsvorrichtung (1) mit integriertem Ölabscheider (4) für ein Kurbelgehäuse (2) einer Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen (5, 6), wobei die Entlüftungsvorrichtung (1) und der Ölabscheider (4) Bestandteil eines mit Schikanen (9) versehenen Gehäuses (10) sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) im wesentlichen nur durch ein Oberteil (11) und ein daran befestigtes Unterteil (12) gebildet wird, die topfartige Gestalt und aufrechte, sich überdeckende Begrenzungswandungen (14, 15 und 16, 17) aufweisen, wovon die Begrenzungswandungen (14, 15) des Oberteils (11) sich an einer zwischen den Zylinderreihen (5, 6) horizontal verlaufenden, eine Öffnung (10') zur Aufnahe des Unterteils (12) umfassenden Wand (8) des Kurbelgehäuses (2) abstützen.
  2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Begrenzungswandungen (14, 15) des Oberteils (11) mittels Flanschen (22, 23) an der Wand (8) abstützen und dort vorzugsweise mit Schrauben (28) befestigt sind.
  3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Oberteils (11) mit dem Unterteil (12) Schrauben (30) dienen.
  4. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (11) und das Unterteil (12) aus einer Leichtmetall-Legierung bestehen.
  5. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Orteil (11) und das Unterteil (12) aus Kunststoff bestehen.
  6. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Oberteil (11) und dem Unterteil (12) wenigstens ein mit einem Durchgangskanal (34) versehenes, aufrecht verlaufendes Aufnahmeteil (33) vorgesehen ist, an dem eine Stütze (36) mit einer Schulter (35) anliegt, wobei sich ein Zapfen (37) der Stütze (36) innerhalb des Durchgangskanals (34) erstreckt und auf dessen freier Seite mit einer Verdickung (39) abstützt.
  7. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (33) am Unterteil (12) und die Stütze (36) am Oberteil (11) vorgesehen ist.
  8. Entlüftungsvorrichtung nach den Asprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (22, 23) im Bereich der Schrauben (28) mit metallischen Stützbüchsen (43) versehen sind.
  9. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schikanen (9) durch sich wenigstens teilweise überdeckende Stege (46, 47) des Oberteils (11) und des Unterteils (12) gebildet werden.
  10. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (12) einen Eintritt (48) für das Entlüftungsmedium aufweist, der benachbart der Begrenzungswand (16) angeordnet ist, dergestalt, daß ein Abweiselement (49) des Eintritts (48) den unmittelbaren Zugang von in Drehrichtung (A) der Kurbelwelle beschleunigten Ölpartikeln verhindert.
  11. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austritt (50) für das von Öl befreite Entlüftungsmedium auf der dem Eintritt (48) gegenüberliegenden Seite am Oberteil (11) vorgesehen ist und vorzugsweise einen mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine verbindbaren Rohrstutzen (51) umfasst.
  12. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten mit Ölrücklauföffnungen (52, 53) versehen ist.
  13. Entlüftungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (18) des Unterteils (12) ein Gefälle (G) aufweist, dergestalt, daß aus dem Entlüftungsmedium abgeschiedenes Öl ins Kurbelgehäuse (2) zurückfließt.
EP88101459A 1987-04-18 1988-02-02 Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider Expired - Lifetime EP0287756B1 (de)

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DE3713210 1987-04-18

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EP0287756A2 EP0287756A2 (de) 1988-10-26
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