EP0436079A1 - Ölabscheider für Gase aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Ölabscheider für Gase aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0436079A1
EP0436079A1 EP90120042A EP90120042A EP0436079A1 EP 0436079 A1 EP0436079 A1 EP 0436079A1 EP 90120042 A EP90120042 A EP 90120042A EP 90120042 A EP90120042 A EP 90120042A EP 0436079 A1 EP0436079 A1 EP 0436079A1
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housing
oil
oil separator
wall
insert
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Alfred Koch
Dieter Stephan
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an oil separator according to the preamble of claim 1.
  • a ventilation device with an integrated oil separator for the crankcase of an internal combustion engine which comprises a two-part housing.
  • the upper part and lower part of the housing have projections which mesh like teeth and thus form a labyrinth for separating oil droplets from the crankcase gases.
  • pins arranged on the upper part which penetrate openings in the lower part and the free ends of which are subsequently thermoformed, the upper and lower parts are permanently connected to one another.
  • the object of the present invention is to provide an improved oil separator for the crankcase gases of an internal combustion engine, which offers a simple, inexpensive construction and ensures easy assembly and disassembly.
  • the oil separator according to the invention is characterized by a simple, two-part construction, which allows quick assembly and disassembly with few fasteners.
  • An insert arranged in a trough-shaped housing delimits between the inner wall of the housing and the insert a space which is divided by a wall into two delay lines for the gases flowing from the crankcase through the oil separator.
  • the oil droplets contained in the gases separate along the two retardation sections as well as on the wall and a further wall arranged in front of a nozzle for the discharge of the gases and flow together in two oil collection areas. From there they flow back into the crankcase.
  • the oil separator is independent of location and can be attached to any area of the crankcase and only needs an opening in the crankcase for the gases to escape and a contact surface for assembly.
  • the insert does not require any separate fasteners, but is held in a form-fitting manner by the housing. If the oil separator becomes clogged, it can be easily dismantled and cleaned after loosening the screws passed through the housing.
  • the horizontally arranged on a crankcase 1 of an internal combustion engine (not shown in more detail) consists of a trough-shaped housing 3 and an insert 5 arranged in the opening 4.
  • the insert 5 leaves a space 8 between its outer surface 6 and the inner wall 7 of the housing 3 Opening 4 is closed by insert 5 except for a remaining gap 9.
  • a first delay line 10 and a downstream second delay line 11 are formed by the outer surface 6 and the inner wall 7.
  • the first delay line 10 extends from the gap 9 to a downstream first oil collection area 12, the second delay line 11 from there to a second downstream oil collection area 13.
  • Central above the oil collection area 12 is a wall transverse to the longitudinal extent of the housing 3 14 arranged, which partially separates the delay lines 10, 11 from each other.
  • oil collection area 13 Above the oil collection area 13 is a tubular connector 16 at one end 15 of the housing 3 for the removal of the cleaned gases from the crankcase arranged.
  • oil separator 2 Centrally above the oil collection area 13, the oil separator 2 has a further wall 17 in the sectional area of the housing 3 and connecting piece 16.
  • the flange 18 penetrate four openings 19 which serve to receive screws for fastening the oil separator 2 to the crankcase 1.
  • bulges 20 pointing inwards are arranged in the housing 3.
  • the underside 21 of the flange 18 has a circumferential recess 22 in the region of the inner wall 7, into which a corresponding projection 23 arranged on the insert 5 engages.
  • the insert 5 is held in a form-fitting manner by indentations 24 in the housing 4, which include the bulges 20.
  • the oil collection area 12 is formed laterally by boundary walls 25 and in its bottom three openings 26 are arranged for the drainage of the collected oil.
  • a boundary wall 27 adapted to the inner wall 7 forms at the end 15 the oil collecting area 13 which has an opening 26.
  • a circumferential groove 28 for receiving a seal is provided in the underside 18.
  • the insert 5 When installing the oil separator 2, the insert 5 is first pushed into the opening 4 of the housing 3. The insertion depth of the insert 5 into the housing 3 is limited by the recess 22 and the projection 23. The insert 5 is secured against falling out by a slight pressure between the bulges 20 and the indentations 24. A seal is inserted into the groove 28, which prevents oil from escaping onto the crankcase. The oil separator 2 is then fastened to the crankcase 1 by means of screws and the openings 19. Housing 3 and insert 5 are lightweight and inexpensive to manufacture from plastic for large series production. With increased mechanical loads, the housing 3 can be produced as an aluminum casting.
  • the oil separator 2 is pressurized with vacuum to flush the crankcase via a hose attached to the connector 16. This negative pressure conveys the gases through a hole in the crankcase through the gap 9 to the nozzle 16.
  • the gases enriched with oil droplets cannot get from the gap 9 to the nozzle 16 by the shortest route, but rather along the delay lines 10, 11 led through room 8.
  • the droplets which are deposited along the outer surface 6, the inner wall 7 and on the walls 14, 17 are collected by gravitation in the oil collecting areas 12, 13 and passed back into the crankcase 1 via the openings 26. Most of the oil droplets are deposited on the wall 14. The rest of the mostly very fine oil droplets is deposited on the wall 17.

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Abstract

Ein Ölabscheider (2) für das in den Kurbelgehäusegasen einer Brennkraftmaschine enthaltene Öl ist zweiteilig aus einem äußeren Gehäuse (3) und einem darin angeordneten Einsatz (5) aufgebaut. Das Öl wird im Gehäuse entlang zweier Verzögerungsstrecken (10,11) abgeschieden, in Ölsammelbereichen aufgefangen und in das Kurbelgehäuse zurückgeführt. <IMAGE>

Description

    Die Erfindung betrifft einen Ölabscheider gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der DE 37 13 210 A1 ist eine Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider für das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt, die ein zweiteiliges Gehäuse umfaßt. Das Oberteil und Unterteil des Gehäuses weisen Vorsprünge auf, die verzahnungsähnlich ineinandergreifen und so ein Labyrinth zur Abscheidung von Öltröpfchen aus den Kurbelgehäusegasen bilden. Mittels am Oberteil angeordneter Zapfen, die Öffnungen im Unterteil durchdringen und deren freie Enden anschließend warmverformt werden, sind Ober- und Unterteil unlösbar miteinander verbunden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Ölabscheider für die Kurbelgehäusegase einer Brennkraftmaschine zu schaffen, der einen einfachen, kostengünstigen Aufbau bietet, sowie eine leichte Montage bzw. Demontage gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Weitere, die Erfindung vorteilhaft gestaltenden Merkmale sind in den Unteransprüchen benannt.
  • Der erfindungsgemäße Ölabscheider zeichnet sich durch einen einfachen, zweiteiligen Aufbau aus, der eine schnelle Montage bzw. Demontage mit wenigen Befestigungsmitteln erlaubt. Ein in einem wannenförmigen Gehäuse angeordneter Einsatz begrenzt zwischen der Innenwandung des Gehäuses und dem Einsatz einen Raum, der durch eine Wand in zwei Verzögerungsstrecken für die durch den Ölabscheider strömenden Gase aus dem Kurbelgehäuse geteilt ist. Die in den Gasen enthaltenen Öltröpfchen scheiden sich entlang der beiden Verzögerungsstrecken sowie an der Wand und einer weiteren, vor einem Stutzen zur Abfuhr der Gase angeordneten Wand ab und fließen in zwei Ölsammelbereichen zusammen. Von dort fließen sie zurück in das Kurbelgehäuse.
  • Der Ölabscheider ist ortsunabhängig und an jedem Bereich des Kurbelgehäuses anbringbar und benötigt dafür lediglich eine Öffnung im Kurbelgehäuse zum Austritt der Gase und eine Anlagefläche zur Montage. Der Einsatz benötigt keinerlei separate Befestigungsmittel, sondern wird formschlüssig durch das Gehäuse gehalten. Sollte der Ölabscheider verstopfen, so kann er nach dem Lösen von durch das Gehäuse geführten Schrauben in einfacher Weise demontiert und gereinigt werden.
    • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht des Ölabscheiders,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf Fig. 1,
    Fig. 3
    eine Seitenansicht eines Teiles des Ölabscheiders,
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf Fig. 3,
    Fig. 5
    einen Ölabscheider teilweise geschnitten und
    Fig. 6
    eine Draufsicht auf Fig. 5.
  • Der an einem Kurbelgehäuse 1 einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine horizontal angeordnete Ölabscheider 2 besteht aus einem wannenförmigen Gehäuse 3 und einem in der Öffnung 4 angeordnete Einsatz 5. Der Einsatz 5 beläßt zwischen seiner Aussenfläche 6 und der Innenwandung 7 des Gehäuses 3 einen Raum 8. Die Öffnung 4 wird durch den Einsatz 5 bis auf einen verbleibenden Spalt 9 verschlossen. In dem Raum 8 werden durch die Aussenfläche 6 und die Innenwandung 7 eine erste Verzögerungsstrecke 10 und eine stromab anschließende zweite Verzögerungsstrecke 11 gebildet. Die erste Verzögerungsstrecke 10 erstreckt sich von dem Spalt 9 aus bis zu einem stromab angeordneten ersten Ölsammelbereich 12, die zweite Verzögerungsstrecke 11 von dort aus bis zu einem zweiten stromab angeordneten Ölsammelbereich 13. Zentral oberhalb des Ölsammelbereiches 12 ist quer zur Längserstreckung des Gehäuses 3 eine Wand 14 angeordnet, die die Verzögerungsstrecken 10, 11 teilweise voneinander trennt.
  • Oberhalb des Ölsammelbereiches 13 ist an einem Ende 15 des Gehäuses 3 ein rohrförmiger Stutzen 16 zur Abfuhr der gereinigten Gase aus dem Kurbelgehäuse angeordnet. Zentral oberhalb des Ölsammelbereiches 13 weist der Ölabscheider 2 in der Schnittfläche von Gehäuse 3 und Stutzen 16 eine weitere Wand 17 auf.
  • Am Gehäuse 3 ist ein nach außen weisender, die Öffnung 4 umgebender Flansch 18 angeordnet. Den Flansch 18 durchdringen vier Öffnungen 19, die zur Aufnahme von Schrauben zur Befestigung des Ölabscheiders 2 am Kurbelgehäuse 1 dienen. Im Bereich der Öffnungen 19 sind im Gehäuse 3 nach innen weisende Auswölbungen 20 angeordnet. Die Unterseite 21 des Flansches 18 weist im Bereich der Innenwandung 7 eine umlaufende Ausnehmung 22 auf, in die ein entsprechender, am Einsatz 5 angeordneter Vorsprung 23 eingreift. Der Einsatz 5 wird formschlüssig durch Einbuchtungen 24 im Gehäuse 4 gehalten, welche die Auswölbungen 20 umfassen.
  • Der Ölsammelbereich 12 wird seitlich durch Begrenzungswände 25 gebildet und in seinem Boden sind drei Öffnungen 26 zum Abfluß des gesammelten Öles angeordnet. Eine der Innenwandung 7 angepaßte Begrenzungswand 27 bildet am Ende 15 den Ölsammelbereich 13, der eine Öffnung 26 aufweist. In der Unterseite 18 ist eine umlaufende Nut 28 zur Aufnahme einer Dichtung angebracht.
  • Bei der Montage des Ölabscheiders 2 wird zunächst der Einsatz 5 in die Öffnung 4 des Gehäuses 3 geschoben. Die Einstecktiefe des Einsatzes 5 in das Gehäuse 3 ist durch die Ausnehmung 22 und den Vorsprung 23 begrenzt. Durch eine leichte Pressung zwischen den Auswölbungen 20 und den Einbuchtungen 24 ist der Einsatz 5 gegen ein Herausfallen gesichert. In die Nut 28 wird eine Dichtung eingelegt, die einen Austritt von gesammeltem Öl auf das Kurbelgehäuse vermeidet. Anschließend wird der Ölabscheider 2 mittels Schrauben und der Öffnungen 19 am Kurbelgehäuse 1 befestigt. Gehäuse 3 und Einsatz 5 lassen sich leichtgewichtig und für eine Großserienproduktion kostengünstig aus Kunststoff herstellen. Bei erhöhten mechanischen Beanspruchungen ist das Gehäuse 3 als Aluminium-Gußteil herstellbar.
  • Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Ölabscheider 2 über einen am Stutzen 16 befestigten Schlauch mit Unterdruck zur Spülung des Kurbelgehäuses beaufschlagt. Dieser Unterdruck fördert die Gase über eine im Kurbelgehäuse angebrachte Bohrung durch den Spalt 9 bis zum Stutzen 16. Die mit Öltröpfchen angereicherten Gase können nicht auf dem kürzesten Weg vom Spalt 9 zum Stutzen 16 gelangen, sondern werden entlang der Verzögerungsstrecken 10, 11 durch den Raum 8 geführt. Die sich dabei entlang der Aussenfläche 6, der Innenwandung 7 und an den Wänden 14, 17 niederschlagenden Tröpfchen werden durch Gravitation in den Ölsammelbereichen 12, 13 aufgefangen und über die Öffnungen 26 zurück in das Kurbelgehäuse 1 geleitet. Ein Großteil der Öltröpfchen wird an der Wand 14 abgeschieden. Der verbleibende Rest meistens sehr feiner Öltröpfchen schlägt sich an der Wand 17 nieder.

Claims (6)

  1. Ölabscheider für Gase aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, der ein mehrteiliges, an dem Kurbelgehäuse gehaltenes Gehäuse umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3) ein Einsatz (5) angeordnet ist, dessen Aussenfläche (6) gemeinsam mit der Innenwandung (7) des Gehäuses (3) eine stromab anschließende erste Verzögerungsstrecke (10) und eine zweite Verzögerungsstrecke (11) für die Gase bildet, wobei die Verzögerungsstrecken (10, 11) im wesentlichen halbkreisförmig ausgeführt sind und durch eine quer verlaufende Wand (14) des Gehäuses (3) teilweise voneinander getrennt sind.
  2. Ölabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (5) einen ersten, der Verzögerungsstrecke (10) stromab nachgeordneten Ölsammelbereich (12) und einen zweiten, der Verzögerungsstrecke (11) stromab nachgeordneten Ölsammelbereich (13) aufweist.
  3. Ölabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (5) benachbart den Ölsammelbereichen (12, 13) Einbuchtungen (24) aufweist, die entsprechende Auswölbungen (20) des Gehäuses (3) umfassen und dessen Öffnung (4) bis auf einen verbleibenden Spalt (9) dicht abgeschlossen ist.
  4. Ölabscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wand (14) oberhalb des ersten Ölsammelbereiches (12) und eine weitere Wand (17) oberhalb des zweiten Ölsammelbereiches (13) angeordnet ist, die teilweise in einen Abfuhrstutzen (16) des Gehäuses (3) hineinragt.
  5. Ölabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) an seiner Öffnungsseite einen nach außen weisenden, umlaufenden Flansch (18) besitzt, der an seiner Unterseite (21) eine Nut (28) aufweist, der benachbart eine zur Innenwandung (7) offene und umlaufende Ausnehmung (22) zugeordnet ist, in der ein nach außen weisender Vorsprung (23) des Einsatzes (5) angeordnet ist.
  6. Ölabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ölsammelbereiche (12 und 13) mit Ablauföffnungen (26) versehen sind, wobei der eine Bereich (12) seitliche Begrenzungswände (25) und der weitere Bereich (13) eine der Innenwandung (7) angepaßte Begrenzungswand (27) umfaßt.
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