EP0744535B1 - Brennkraftmaschine mit einer Ölabscheidekammer - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einer Ölabscheidekammer Download PDF

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EP0744535B1
EP0744535B1 EP19950107783 EP95107783A EP0744535B1 EP 0744535 B1 EP0744535 B1 EP 0744535B1 EP 19950107783 EP19950107783 EP 19950107783 EP 95107783 A EP95107783 A EP 95107783A EP 0744535 B1 EP0744535 B1 EP 0744535B1
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EP
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oil
combustion engine
internal
openings
spark
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Dr Ing HCF Porsche AG
Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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Dr Ing HCF Porsche AG
Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with a Oil separation chamber according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is an oil separation chamber in one Cylinder head cover of an internal combustion engine to create a split of oil from an oil mist and a targeted drainage of oil into one Oil collection container guaranteed.
  • the main advantages achieved with the invention are that a the so-called oil mist rising through the openings in a cylinder crankcase Oil separator plate in the closed space of a cylinder head cover can precipitate and the separating oil over labyrinth of Guide ribs limited channels on the inner surface of the cover, drain or Draining openings is supplied and the oil drip into an oil collection container can.
  • the guide ribs serve to separate the oil from the oil mist have the greatest possible length in the hood cover for this purpose.
  • the drain of the oil to one side of the engine is built in through the oblique Internal combustion engine possible, which is provided transversely arranged in the vehicle. The air in the hood space is released to the outside through an outlet opening.
  • the air openings in the oil separating plate are preferably low in splash oil Arranged areas of the internal combustion engine. These are around the edge of the Hood in the raised section of the plate, with respect to the inclined one Installation position of the motor seen.
  • the two main longitudinal ribs extend on both sides of the spark plug tubes, with the lower guide rib has the drainage holes so that the accumulating oil from the whole Surface can be fed to the drain openings in the edge of the hood.
  • the longitudinal and transverse ribs are arcuate over sections executed and run into the walls of the spark plug tubes, so that flowing transitions result and the oil is not inhibited in its flow.
  • the collecting trough has an opening in the plane of the plate Spout on. On one long side, the collecting trough is of a transverse one Guide rib limited, so that separate oil of the one sector can be selectively discharged is.
  • the air openings in the oil separator plate can be larger Surface areas are arranged, these preferably between the Side longitudinal walls and a longitudinal guide rib are arranged.
  • a Cylinder crankcase 1 connected to a cylinder head cover 2.
  • the motor has an inclined mounting position in a Slanted X-X on.
  • the cylinder head cover 2 is an oil separator plate 3 arranged, which on a circumferential projecting edge 4 on the circumference rests and is fastened by means of screws 5.
  • the plate 3 is supported on projections 6 of spark plug tubes 6a up to 6d.
  • the plate 3 forms a closed space 7 in the cylinder head cover 2, which collects an oil mist from the crankcase 1. This oil mist will through openings 8 in the oil separating plate 3 fed to the room 7. About from Guide ribs 9 to 15 formed channels 17 to 22 in the hood 2 will settling oil via drain openings 16 in a support web 23 between Plate 3 and hood 2 via derivatives in the cylinder head housing 1 in one Oil pan passed, which is not shown.
  • the guide ribs 9 to 15 are in the hood cover 2 running like a labyrinth, in such a way that it differs from the oil mist separating oil can separate over relatively long distances and over the Draining openings 25 between the hood longitudinal wall and plate 3 and over downstream drain channels 24 flows out in the cylinder crankcase 1. To the At the exit, the oil has a decreasing flow rate.
  • the openings 8 are arranged in the plate 3. These are closer in Fig. 5 shown and preferably in low-splash areas A, B and C. intended.
  • FIG. 4 shows in more detail, the openings 8 face the crankcase 1 prepared formations 8a. Depending on the requirement, how shown, a few openings 8 or the area A to C. Usually covering openings 8 may be provided.
  • the openings 8 are in the higher position Section of the plate 3 inclined in the plane X-X arranged. These are immediately bordered by a first lateral hood longitudinal wall R1 and the Guide rib 9. This forms a channel 17 in the longitudinal direction, which of transverse guide ribs 11 and 12 and the formation of flow paths 11a and 12a is limited.
  • the second longitudinal one Guide rib 10 arranged on the other side of the spark plug tubes 6a to 6d in the lower one Section of the plate 3 is in the space 7 of the hood 2, the second longitudinal one Guide rib 10 arranged. This forms between itself and the spark plug tubes 6a to 6d channels 19, 20 and between the longitudinal wall R2 and the guide rib 10 another channel 22.
  • the channels 19 and 20 are transverse Guide rib 13 separated, whereas the longitudinal channel 22 with a transverse channel 21 is largely carried out continuously.
  • the guide rib 10 ends in one outer spark plug tube 6d. The drainage of the oil through the drain openings 16 the rib 10 takes place via the drip openings 25 in the hood wall R2.
  • an oil collector and Drainage channel 26 provided, as shown in FIGS. 5 and 7 in more detail. This has a wedge-shaped shape, the outlet 26a in the plane of FIG Plate 3 ends.
  • the oil from the openings 8 to the drain openings is via the guide ribs 16 guided, between the two outer spark plug tubes 6a and 6d each a channel 11a and 11b and between the two middle Spark plug tubes 6b and 6c, the collecting channel 26 is arranged.
  • Each sector D, E, F, G of the cylinder head cover 2 has at least one drip opening 25, each facing drain openings 16.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einer Ölabscheidekammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 36 25 836 A1 ist eine Ölabscheideplatte in einer Zylinderkopfhaube für eine Brennkraftmaschine bekannt, die eine Kammer in der Haube abschließt. Diese Platte weist Entlüftungsöffnungen sowie eine Ölablaßöffnung auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ölabscheidekammer in einer Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Abspaltung von Öl aus einem Ölnebel und einem gezielten Abfluß von Öl in einen Ölsammelbehälter gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß ein aus dem Zylinderkurbelgehäuse aufsteigender sog. Ölnebel über Öffnungen in einer Ölabscheideplatte sich im abgeschlossenen Raum einer Zylinderkopfhaube niederschlagen kann und sich das absondernde Öl über labyrinthartig von Leitrippen begrenzten Kanälen auf der Deckelinnenfläche, Ablauf- bzw. Abtropföffnungen zugeführt wird und das Öl in einen Ölsammelbehälter abtropfen kann.
Zur Absonderung des Öls aus dem Ölnebel dienen die Leitrippen, welche zu diesem Zweck eine größtmögliche Länge im Haubendeckel aufweisen. Der Ablauf des Öls zu einer Seite des Motors hin wird durch die schräg eingebaute Brennkraftmaschine möglich, die quer angeordnet im Fahrzeug vorgesehen ist. Die Luft im Haubenraum wird über eine Auslaßöffnung nach außen abgelassen.
Die Luftöffnungen in der Ölabscheideplatte sind vorzugsweise in spritzölarmen Bereichen der Brennkraftmaschine angeordnet. Diese liegen etwa randseitig der Haube im höhergestellten Abschnitt der Platte, in bezug auf die geneigte Einbaulage des Motors gesehen.
Es sind im wesentlichen zwei längsverlaufende Leitrippen sowie mehrere querverlaufende Leitrippen vorgesehen, die unter Verwendung der Wandungen der Zündkerzenrohre Kanäle bilden, die insgesamt eine derartige Ausrichtung aufweisen, daß das Öl Ablauföffnungen in der Leitrippe über lange Wege zufließen kann. Insgesamt bilden die Begrenzungen und die Leitrippen um die Zündkerzenrohre Sektoren, welche jeweils Abtropföffnungen im Rand der Haube aufweisen und somit ein gezielter Abfluß des Öls sichergestellt ist.
Die zwei wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Leitrippen erstrecken sich jeweils zu beiden Seiten der Zündkerzenrohre, wobei die tiefergelegene Leitrippe die Abtropföffnungen besitzt, so daß das sich ansammelnde Öl von der gesamten Fläche den Ablauföffnungen im Rand der Haube zuführbar ist.
Die längs- und querverlaufenden Rippen sind über Abschnitte bogenförmig ausgeführt und laufen in die Wandungen der Zündkerzenrohre ein, so daß sich fließende Übergänge ergeben und das Öl nicht in seinem Fluß gehemmt wird.
Zwischen den äußeren und den mittleren Zündkerzenrohren sind Durchflußkanäle vorgesehen, wobei zwischen den beiden mittleren Zündkerzenrohren eine querverlaufende Sammelrinne als Durchflußkanal angeordnet ist. Die Sammelrinne weist einen in der Ebene der Platte mündenden Auslauf auf. An einer Längsseite ist die Sammelrinne von einer querverlaufenden Leitrippe begrenzt, so daß abgesondertes Öl des einen Sektors gezielt ableitbar ist.
Die Luftöffnungen in der Ölabscheideplatte können über größere Flächenbereiche angeordnet werden, wobei diese vorzugsweise zwischen den Seitenlängswänden und einer längsverlaufenden Leitrippe angeordnet sind.
Diese wird in vorteilhafter Weise so geneigt, daß sich mit einer querverlaufenden Leitrpippe eine trichterförmige Ölführung zu dem zwischen zwei Zündkerzenrohren angeordnetem Durchflußkanal ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1
eine Ansicht in eine Zylinderkopfhaube mit quer- und längsverlaufenden Leitrippen sowie Zündkerzenrohren,
Fig. 2
eine Ansicht auf eine einsetzbare Ölabscheideplatte,
Fig. 3
einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 durch die Platte,
Fig. 4
einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2 durch eine Luftöffnung in der Platte,
Fig. 5
eine Ansicht in eine Zylinderkopfhaube gemäß Fig. 1, jedoch mit einer eingesetzten Ölabscheideplatte, welche strichpunktiert dargestellt ist,
Fig. 6
einen Querschnitt durch die Zylinderkopfhaube mit eingesetzter Ölbscheideplatte und Zylinderkurbelgehäuse und
Fig. 7
einen Schnitt nach der Linie VII-VII durch die Ölabscheideplatte im Bereich einer Ölsammelrinne.
In einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug ist mit einem Zylinderkurbelgehäuse 1 eine Zylinderkopfhaube 2 verbunden. Wie insbesondere in Fig. 6 dargestellt, weist der Motor eine geneigte Einbaulage in einer Schrägebene X-X auf. In der Zylinderkopfhaube 2 ist eine Ölabscheideplatte 3 angeordnet, welche an einem umlaufenden vorspringenden Rand 4 umfangseitig aufliegt und mittels Schrauben 5 befestigt ist. Im mittleren Bereich der Haube 2 erfolgt die Abstützung der Platte 3 an Vorsprüngen 6 von Zündkerzenrohren 6a bis 6d.
Die Platte 3 bildet in der Zylinderkopfhaube 2 einen geschlossenen Raum 7, welcher einen sog. Ölnebel vom Kurbelgehäuse 1 auffängt. Dieser Ölnebel wird durch Öffnungen 8 in der Ölabscheideplatte 3 dem Raum 7 zugeleitet. Über von Leitrippen 9 bis 15 gebildeten Kanälen 17 bis 22 in der Haube 2 wird sich absetzendes Öl über Ablauföffnungen 16 in einem Auflagesteg 23 zwischen Platte 3 und Haube 2 über Ableitungen im Zylinderkopfgehäuse 1 in eine Ölwanne geleitet, die nicht dargestellt ist.
Wie in Fig. 1 näher gezeigt, sind die Leitrippen 9 bis 15 im Haubendeckel 2 labyrinthartig verlaufend ausgeführt, und zwar derart, daß sich das vom Ölnebel absondernde Öl über relativ lange Wege separieren kann und über die Abtropföffnungen 25 zwischen Haubenlängswand und Platte 3 und über nachgeschaltete Ablaufkanäle 24 im Zylinderkurbelgehäuse 1 abfließt. Zum Austritt hin weist das Öl eine abnehmende Strömungsgeschwindigkeit auf.
Entsprechend der Anordnung der von den Leitrippen 9 bis 15 mit der abschließenden Platte 3 gebildeten Kanäle 17 bis 22 im Raum 7 der Haube 2 sind die Öffnungen 8 in der Platte 3 angeordnet. Diese sind in Fig. 5 näher dargestellt und vorzugsweise in spritzölarmen Flächenbereichen A, B und C vorgesehen. Die Öffnungen 8 weisen, wie Fig. 4 näher zeigt, dem Kurbelgehäuse 1 zugerichtete Ausformungen 8a auf. Je nach Anforderung können, wie dargestellt, wenige Öffnungen 8 oder aber den Flächenbereich A bis C weitgehenst überdeckende Öffnungen 8 vorgesehen sein.
Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, sind die Öffnungen 8 im höhergestellten Abschnitt der in der Ebene X-X geneigten Platte 3 angeordnet. Diese sind unmittelbar umgrenzt von einer ersten seitlichen Haubenlängswand R1 und der Leitrippe 9. Diese bildet einen Kanal 17 in Längsrichtung, der von querverlaufenden Leitrippen 11 und 12 und der Bildung von Durchflußwegen 11a und 12a begrenzt ist.
Auf der anderen Seite der Zündkerzenrohre 6a bis 6d im tiefergelegenen Abschnitt der Platte 3 ist im Raum 7 der Haube 2 die zweite längsverlaufende Leitrippe 10 angeordnet. Diese bildet zwischen sich und den Zündkerzenrohren 6a bis 6d Kanäle 19, 20 und zwischen der Längswand R2 und der Leitrippe 10 einen weiteren Kanal 22. Die Kanäle 19 und 20 sind über eine querverlaufende Leitrippe 13 abgetrennt, wogegen der Längskanal 22 mit einem Querkanal 21 weitestgehend durchgehend ausgeführt ist. Die Leitrippe 10 endet in einem äußeren Zündkerzenrohr 6d. Die Ableitung des Öls über die Ablauföffnungen 16 der Rippe 10 erfolgt über die Abtropföffungen 25 in der Haubenwand R2.
Zwischen den beiden mittleren Zündkerzenrohren 6b und 6c ist eine Ölauffang- und Ablaufsammelrinne 26 vorgesehen, wie in den Fig. 5 und 7 näher dargestellt. Diese weist eine keilförmige Form auf, wobei der Auslauf 26a in der Ebene der Platte 3 endet.
Über die Leitrippen wird das Öl von den Öffnungen 8 bis zu den Ablauföffnungen 16 geführt, wobei zwischen den beiden äußeren Zündkerzenrohren 6a und 6d jeweils ein Kanal 11a und 11b und zwischen den beiden mittleren Zündkerzenrohren 6b und 6c die Sammelrinne 26 angeordnet ist. Jeder Sektor D, E, F, G der Zylinderkopfhaube 2 weist mindestens eine Abtropföffnung 25 auf, wobei diesen jeweils Ablauföffnungen 16 gegenüberstehen.

Claims (9)

  1. Brennkraftmaschine mit einer Ölabscheidekammer in einer Zylinderkopfhaube, wobei die Kammer über eine Ölabscheideplatte gegenüber einem Zylinderkurbelgehäuse abgetrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkopfhaube (2) der Ölabscheideplatte (3) zugerichtete labyrinthartig verlaufende Kanäle (17 bis 22) begrenzende Leitrippen (9 bis 15) aufweist und den Kanälen in spritzölarmen Bereichen (A, B und C) Öffnungen (8) in der Platte (3) gegenüberstehen und dazwischen mindestens eine Sammelrinne (26) angeordnet ist, wobei die Öffnungen (8) in einem hochgestellten Abschnitt der Platte (3) des in einer Schrägebene (X-X) angestellten Motors angeordnet und in einem gegenüberliegenden tiefergelegenen Abschnitt in einer Wand (R2) der Haube (2) mehrere Ölablauföffnungen (16) vorgesehen sind.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ölabscheideplatte (3) und der Zylinderkopfhaube (2) in einem Auflagesteg (23) der Haube (2) die Ölablauföffnungen (16) vorgesehen sind, an die sich Ablaufkanäle (24) des Zylinderkurbelgehäuses (1) anschließen.
  3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine erste längsverlaufende Leitrippe (9) benachbart der Luftöffnungen (8), den Kanal (17) bis zu einer seitlichen Haubenwand (R1) begrenzend, angeordnet ist und die zweite längsverlaufende Leitrippe (10) benachbart der gegenüberliegenden Haubenwand (R2) unter Bildung von den Kanälen (19, 20 und 22) verläuft.
  4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitrippen (9,10) jeweils neben Zündkerzenrohren (6a bis 6d) verlaufend angeordnet und mit Sektoren (D bis G) abteilenden weiteren querverlaufenden Leitrippen (11 bis 15) verbunden sind und in jedem Sektor mindestens eine Abtropföffnung (25) im Auflagesteg (23) der Haube (2) annähernd einer Ölablauföffnung (16) in der Leitrippe (10) gegenübersteht.
  5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitrippe (9) einen leicht bogenförmigen und den Öffnungen (8) konvex zugerichteten Verlauf aufweist und in ein mittleres Zündkerzenrohr (6b) einläuft und endseitig von den zwei querverlaufenden Leitrippen (11, 12) mit einem Durchflußweg (11a und 12a) begrenzt ist und die Leitrippen (11, 12) jeweils in die äußeren Zündkerzenrohre (6a und 6d) einlaufen.
  6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitrippe (10) sich vom äußeren Zündkerzenrohr (6d) nahezu über die gesamte Länge der Zylinderkopfhaube (2) erstreckt und über eine unterteilende querverlaufende Leitrippe (13) mit einem mittleren Zündkerzenrohr (6a) verbunden ist.
  7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zündkerzenrohren (6a, 6b und 6b, 6c und 6c, 6d) sowie zwischen Stirnwandungen (R3 und R4) und den äußeren Zündkerzenrohren (6a und 6c) mittels der Leitrippen und der Zündkerzenrohre jeweils Zuflußkanäle gebildet sind, die in den Kanal (19) bzw. unmittelbar in den Kanal (22) einmünden.
  8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrinne (26) in der Ölabscheideplatte (3) zwischen den beiden mittleren Zündkerzenrohren (6b und 6c) querverlaufend in der Platte (3) angeordnet ist und die Seitenbegrenzung dieser Sammelrinne (26) in einer Ebene mit einer Seitenwandfläche der Leitrippe (13) angeordnet ist.
  9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrinne (26) einen zu den Abtropföffnungen (25) hin keilförmigen Verlauf aufweist, wobei der Grund der Rinne (26) eine geringere Neigung besitzt als die Schrägebene (X-X).
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