EP1555399A2

EP1555399A2 - Liquid/gas separator

Info

Publication number: EP1555399A2
Application number: EP04106150A
Authority: EP
Inventors: Dietmar Uhlenbrock; Bernd Altvater; Michael Botschka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2005-07-20
Also published as: EP1555399A3; DE102004002310A1

Abstract

The separator has an input port, a gas output channel, an injector and a connector on a symmetry axis which mates with a surface. The symmetry axis (4) runs to a chamber in relation to the mating surface (11) under an angle between zero and seventy degrees.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon eine Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom aus der DE 299 08 116 U1 bekannt, die Zyklone als Abscheideelemente aufweist, wobei die Zyklone jeweils einen Einlaufabschnitt und einen Kegelabschnitt aufweisen, wobei ein tangential in den Einlaufabschnitt mündender Eingangskanal, ein axial in den Einlaufabschnitt oder in den Kegelabschnitt mündender Gasausgangskanal und ein an einem verjüngten Ende des Kegelabschnitts in den Kegelabschnitt mündender Flüssigkeitsablauf vorgesehen ist. Die Zyklone sind mit ihrer Achse senkrecht bezüglich einer Anschlußfläche zur Anordnung der Vorrichtung an der Brennkraftmaschine angeordnet. Derartige Vorrichtungen sind häufig in der Zylinderkopfhaube integriert und dienen der Kurbelgehäuseentlüftung, wobei durch die senkrechte Anordnung der Zyklone wenig Bauraum zwischen einer Motorhaube des Fahrzeugs und der Zylinderkopfhaube vorhanden ist. Dieser wird aber besonders für neuere Entwicklungen zur Verbesserung des Aufprallschutzes für Fußgänger oder für mehr Gestaltungsspielraum beim Design benötigt.The invention relates to a device for the separation of liquid from a gas stream according to the preamble of the main claim.
It is already a device for the separation of liquid from a gas stream known from DE 299 08 116 U1, which has cyclones as separation elements, the cyclones each having an inlet section and a conical section, wherein a tangentially opening into the inlet section input channel, an axially in the inlet section or gas outlet channel opening into the conical section and a liquid outlet opening into the conical section at a tapered end of the conical section are provided. The cyclones are arranged with their axis perpendicular to a connection surface for arrangement of the device on the internal combustion engine. Such devices are often integrated in the cylinder head cover and are used for crankcase ventilation, with little space between a bonnet of the vehicle and the cylinder head cover is provided by the vertical arrangement of the cyclones. This is particularly needed for recent developments to improve the impact protection for pedestrians or for more design freedom in the design.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise eine Verbesserung dahingehend erzielt wird, daß die Bauhöhe der Vorrichtung in Richtung einer Motorhaube verringert wird, indem die Symmetrieachse des zumindest einen Zyklons gegenüber der Anschlußfläche unter einem Winkel von ungleich 90 Grad verläuft.The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage over that in a simple way an improvement to that effect achieved that the overall height of the device in the direction a bonnet is reduced by the symmetry axis the at least one cyclone opposite the pad at an angle not equal to 90 degrees.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments and improvements in the Main claim specified device possible.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Symmetrieachse des zumindest einen Zyklons parallel zur Anschlußfläche verläuft, da sich die Bauhöhe der Vorrichtung auf diese Weise am stärksten verringert.It is particularly advantageous if the symmetry axis of the at least one cyclone parallel to the pad runs as the height of the device to this Way decreased the most.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel verläuft die Symmetrieachse des zumindest einen Zyklons in einem Winkelbereich zwischen 0 Grad und 70 Grad bezüglich der Anschlußfläche oder zwischen 0 Grad und minus 70 Grad bezüglich der Anschlußfläche.According to a further advantageous embodiment the symmetry axis of the at least one cyclone runs in an angle range between 0 degrees and 70 degrees the pad or between 0 degrees and minus 70 degrees with respect to the pad.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn der zumindest eine Zyklon in einer Zylinderkopfhaube angeordnet ist, da dies eine besonders kompakte Anordnung der Vorrichtung ermöglicht.It is very advantageous if the at least one cyclone in a cylinder head cover is arranged, as this is a allows particularly compact arrangement of the device.

Auch vorteilhaft ist, wenn ein Teil des zumindest einen Zyklons an der Zylinderkopfhaube und der übrige Teil an einem mit der Zylinderkopfhaube zusammenwirkenden Deckel angeformt ist, da auf diese Weise die Anzahl der Bauteile verringert und dadurch die Herstellungskosten der Vorrichtung verringert werden können.It is also advantageous if a part of the at least one Cyclone on the cylinder head cover and the rest of the part a cooperating with the cylinder head cover cover is formed, as in this way the number of components reduces and thereby the manufacturing cost of Device can be reduced.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dem zumindest einen Zyklon einen Vorabscheider vorzuschalten und/oder ein Druckregelventil nachzuschalten.According to an advantageous embodiment is provided, the at least one cyclone upstream of a pre-separator and / or downstream of a pressure control valve.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn mehrere Zyklone parallel geschaltet sind, da auf diese Weise größere Gasmengen gereinigt werden können.In addition, it is advantageous if several cyclones are connected in parallel, since in this way larger Gas quantities can be cleaned.

Vorteilhaft ist, wenn die Anzahl der durchströmten Zyklone mittels eines den Zyklonen vorgeschalteten Schaltelementes einstellbar ist, da die Zyklone auf diese Weise näher an ihrem optimalen Betriebspunkt arbeiten und dadurch eine bessere Abscheidewirkung erzielen als beim Stand der Technik.It is advantageous if the number of cyclones flowed through by means of a cyclone upstream switching element is adjustable, as the cyclones closer in this way work at their optimum operating point and thereby one achieve better separation efficiency than in the state of Technology.

Außerdem vorteilhaft ist, wenn der zumindest eine Flüssigkeitsablauf des zumindest einen Zyklons über einen Ablaufkanal mit dem Kurbelgehäuse strömungsverbunden ist, wobei der Ablaufkanal über ein Rückschlagventil oder einen Siphon in das Kurbelgehäuse mündet.It is also advantageous if the at least one Liquid outlet of the at least one cyclone over a Flow channel is fluidly connected to the crankcase, wherein the drainage channel via a check valve or a Siphon opens into the crankcase.

Weiter vorteilhaft ist, wenn der zumindest eine Gasausgangskanal des zumindest einen Zyklons stromab mit einer Reingasleitung verbunden ist, die über das Druckregelventil und eine Entlüftungsleitung mit einem Saugrohr der Brennkraftmaschine verbunden ist. It is also advantageous if the at least one Gas outlet channel of the at least one cyclone downstream with connected to a clean gas line, which is over the Pressure control valve and a vent line with a Intake manifold of the internal combustion engine is connected.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are in the drawing simplified and in the following Description explained in more detail.

Description of the embodiments

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient vorzugsweise zum Abscheiden von Flüssigkeiten, insbesondere Öl, aus einem Gasstrom, kann also allgemein zum Abscheiden von Tropfen von Flüssigkeiten aus strömenden Gasen verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise eingesetzt in einer Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine.The drawing shows a device according to the invention for the separation of liquid from a gas stream.
The device according to the invention is preferably used for separating liquids, in particular oil, from a gas stream, so it can generally be used for separating drops of liquids from flowing gases. The device according to the invention is preferably used in a crankcase ventilation of an internal combustion engine.

Während eines Betriebs einer Brennkraftmaschine strömt aufgrund einer kleinen Leckage zwischen Kolben, Kolbenringen und Zylinderlaufflächen ein sogenanntes Blowby-Gas oder Durchblasegas aus einem Verbrennungsraum in ein Kurbelgehäuse. Für dieses Blowby-Gas wird im Folgenden nur noch allgemein der Begriff Gas verwendet. Durch die kleine Leckage von Gas aus dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine kommt es zu einer unzulässigen Druckerhöhung in dem Kurbelgehäuse, so daß es notwendig ist, einen Druckausgleich durch die sogenannte Kurbelgehäuseentlüftung zu erreichen. Da das Gas eine hohe Kohlenwasserstoff-Konzentration aufweist, wird das Gas durch die Kurbelgehäuseentlüftung nicht in die Atmosphäre, sondern in ein Saugrohr der Brennkraftmaschine geleitet, damit es dort einer Verbrennung zugeführt wird. During operation of an internal combustion engine flows due to a small leakage between piston, piston rings and cylinder surfaces a so-called blow-by gas or Blow-by gas from a combustion chamber into a Crankcase. For this blowby gas is hereafter only still commonly used the term gas. By the small one Leakage of gas from the combustion chamber of the Internal combustion engine, it comes to an impermissible Pressure increase in the crankcase, so it is necessary a pressure equalization by the so-called To achieve crankcase ventilation. Because the gas is high Has hydrocarbon concentration, the gas is through the crankcase breather is not in the atmosphere, but passed into a suction pipe of the internal combustion engine so that it there a combustion is supplied.

Das dem Saugrohr zugeführte Gas weist einen Ölnebel mit vielen kleinen und großen Öltropfen auf, der durch das mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in das Kurbelgehäuse einströmende Gas und durch die bewegten Teile in dem Kurbelgehäuse entsteht. Die Öltropfen des Ölnebels müssen vor der Einleitung in das Saugrohr mit Hilfe der Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Gasstrom abgeschieden werden, um einen hohen Ölverlust zu vermeiden und um die Verbrennung nicht negativ zu beeinflussen.The gas supplied to the intake manifold has an oil mist many small and big drops of oil on it high flow rate into the crankcase inflowing gas and through the moving parts in the Crankcase is created. The oil drops of the oil mist must prior to introduction into the suction tube by means of the device for separating liquid from the gas stream are deposited to avoid high oil loss and not to negatively influence the combustion.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zumindest ein Zyklon 1 vorgesehen, der in bekannter Weise einen Einlaufabschnitt 2 und einen Kegelabschnitt 3 aufweist. Der Kegelabschnitt 3 ist beispielsweise benachbart zu dem Einlaufabschnitt 2, wobei der Einlaufabschnitt 2 und der Kegelabschnitt 3 beispielsweise konzentrisch bezüglich einer Symmetrieachse 4 des Zyklons 1 angeordnet sind. Der Einlaufabschnitt 2 ist beispielsweise zylindrisch und der Kegelabschnitt 3 konisch ausgebildet.In the device according to the invention is at least one Cyclone 1 provided in a known manner a Inlet section 2 and a cone section 3 has. Of the Cone portion 3 is, for example, adjacent to the Inlet section 2, wherein the inlet section 2 and the Conical section 3, for example, concentric with respect to a Symmetryeachse 4 of the cyclone 1 are arranged. Of the Inlet section 2 is cylindrical, for example, and the Conical section 3 conical.

Der zumindest eine Zyklon 1 weist jeweils einen Eingangskanal 5, einen Gasausgangskanal 8, der auch als Tauchrohr bezeichnet wird, und einen Flüssigkeitsablauf 9 auf.The at least one cyclone 1 has one each Input channel 5, a gas outlet channel 8, also called Dip tube is called, and a liquid outlet. 9 on.

Der Eingangskanal 5 mündet tangential in den Einlaufabschnitt 2 des Zyklons 1. Der Gasausgangskanal 8 ist an der dem Einlaufabschnitt 2 zugewandten Stirnseite des Zyklons 1, beispielsweise konzentrisch zu der Symmetrieachse 4, angeordnet und mündet axial bezüglich der Symmetrieachse 4 in den Einlaufabschnitt 2 oder in den Kegelabschnitt 3. Der Flüssigkeitsablauf 9 steht an einem verjüngten Ende des Kegelabschnitts 3 mit dem Kegelabschnitt 3 in Verbindung. The input channel 5 opens tangentially in the Inlet section 2 of the cyclone 1. The gas outlet channel 8 is at the inlet section 2 facing end face of Cyclone 1, for example, concentric to the axis of symmetry 4, arranged and opens axially with respect to the axis of symmetry 4 in the inlet section 2 or in the cone section. 3 The liquid outlet 9 is at a tapered end of the Cone portion 3 with the cone portion 3 in conjunction.

In dem zumindest einen Zyklon 1 erfolgt in bekannter Weise die Abscheidung der Flüssigkeit aus dem Gasstrom. Der Gasstrom der Kurbelgehäuseentlüftung gelangt über den Eingangskanal 5 in den Einlaufabschnitt 2 des Zyklons 1. Die Strömung in dem Zyklon 1 wird durch die tangentiale Einströmung in Rotation versetzt und strömt als ein Außenwirbel wendelförmig an einer Zyklonwandung 10 des Einlaufabschnitts 2 und des Kegelabschnitts 3 des Zyklons 1 entlang in Richtung Flüssigkeitsablauf 9. Nahe dem Flüssigkeitsablauf 9 ändert die Strömung ihre Richtung und strömt als ein Innenwirbel im Zentrum des Außenwirbels in Richtung des Gasausgangskanals 8 zurück und verläßt den Zyklon 1 über den Gasausgangskanal 8. Die Strömung wird bei der Rotation in Richtung zum Flüssigkeitsablauf 9 zunehmend beschleunigt, so daß in dem Gas enthaltene Flüssigkeit der Strömung schließlich nicht mehr folgen kann und aufgrund der Fliehkraft der Flüssigkeit auf die Zyklonwandung 10 trifft. Die auf diese Weise abgeschiedene Flüssigkeit läuft als Tropfen oder Flüssigkeitsfilm an der Zyklonwandung 10 in Richtung des Flüssigkeitsablaufs 9 ab.In the at least one cyclone 1 takes place in a known manner the separation of the liquid from the gas stream. Of the Gas flow of the crankcase ventilation passes through the Input channel 5 in the inlet section 2 of the cyclone 1. The Flow in the cyclone 1 is through the tangential Inflow is set in rotation and flows in as Outer vortex helically on a Zyklonwandung 10 of Inlet section 2 and the conical section 3 of the cyclone first along towards the liquid outlet 9. Near the Liquid flow 9 changes the flow direction and flows in as an internal vortex in the center of the external vortex Direction of the gas outlet channel 8 back and leaves the Cyclone 1 via the gas outlet channel 8. The flow is at the rotation in the direction of the liquid outlet 9 increasingly accelerated, so that in the gas contained liquid of the After all, flow can no longer follow and due to the Centrifugal force of the liquid hits the cyclone wall 10. The separated in this way liquid runs as Drop or liquid film on the cyclone wall 10 in Direction of the liquid outlet 9 from.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist beispielsweise mehrere parallel geschaltete Zyklone 1 auf, die in einem Gehäuse 12 angeordnet sind und von denen jedoch nur einer in der Zeichnung beispielhaft dargestellt ist. Das Gehäuse 12 kann beispielsweise eine Zylinderkopfhaube 13 sein. Das Gehäuse 12 weist beispielsweise eine Anschlußfläche 11 zur Anordnung der Vorrichtung an einer Brennkraftmaschine 6 auf. Die Anschlußfläche 11 ist als Haupterstreckungsebene mit einer Haupterstreckungsrichtung definiert, so daß Stufen, Absätze, Ausnehmungen oder Wölbungen nicht zur Anschlußfläche 11 zu zählen sind und somit eine eindeutige Bezugsebene gebildet ist. Das Gehäuse 12 ist beispielsweise mit der Anschlußfläche 11 waagerecht an einem Zylinderkopf 7 der Brennkraftmaschine 6 angeordnet, wobei eine ringförmig umlaufende Dichtung 16 an der Anschlußfläche 11 zwischen den Zylinderkopfhaube 13 und dem Zylinderkopf 7 vorgesehen ist und die Vorrichtung zur Umgebung abdichtet. Das Gehäuse 12 kann aber auch mit der Anschlußfläche 11 schräg bezüglich der Symmetrieachse 4 an dem Zylinderkopf 7 angeordnet sein, beispielsweise in einem Winkelbereich von null bis plus/minus dreißig Grad.The device according to the invention has, for example several parallel cyclones 1, which in one Housing 12 are arranged and of which, however, only one in the drawing is exemplified. The housing 12 may be, for example, a cylinder head cover 13. The Housing 12 has, for example, a pad 11 for Arrangement of the device on an internal combustion engine 6. The pad 11 is as the main extension plane with defines a main direction of extension, so that steps, Heels, recesses or vaults not to Pad 11 are to be counted and thus a unique Reference level is formed. The housing 12 is for example with the pad 11 horizontally on a cylinder head. 7 the internal combustion engine 6 is arranged, wherein an annular circumferential seal 16 on the pad 11 between the Cylinder head cover 13 and the cylinder head 7 is provided and the device seals to the environment. The housing 12 but can also obliquely with respect to the pad 11 the symmetry axis 4 may be arranged on the cylinder head 7, for example in an angular range from zero to plus / minus thirty degrees.

Der zumindest eine Zyklon 1 ist beispielsweise als vollständiges Einzelteil in die Zylinderkopfhaube 13 eingesetzt. Der oder die Zyklone 1 können aber auch teilweise, beispielsweise zur Hälfte, an der Zylinderkopfhaube 13 und der übrige Teil, beispielsweise zur Hälfte, an einem mit der Zylinderkopfhaube 13 zusammenwirkenden Deckel angeformt sein.The at least one cyclone 1 is for example as complete item in the cylinder head cover 13th used. But the cyclones or 1 can also partially, for example, in half, at the Cylinder head cover 13 and the rest of the part, for example Half, at one with the cylinder head cover 13th be co-formed cooperating lid.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Bauhöhe 14 in Richtung einer Motorhaube 15 eines Fahrzeugs auf, die beispielsweise der in Richtung der Motorhaube 15 gemessenen Höhe der Zylinderkopfhaube 13 entspricht.The device according to the invention has a height 14 in Direction of a hood 15 of a vehicle, the For example, measured in the direction of the hood 15 Height of the cylinder head cover 13 corresponds.

Um die Bauhöhe 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verringern, ist der zumindest eine Zyklon 1 erfindungsgemäß derart angeordnet, daß die Symmetrieachse 4 des zumindest einen Zyklons 1 gegenüber der Anschlußfläche 11 unter einem Winkel von ungleich 90 Grad verläuft. Der zumindest eine Zyklon 1 ist nach der Montage der Vorrichtung an die Brennkraftmaschine 6 oder an einer anderen Stelle in einem Motorraum nahe der Brennkraftmaschine 6 erfindungsgemäß derart ausgerichtet, daß die Symmetrieachse 4 des zumindest einen Zyklons 1 gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel von ungleich 90 Grad verläuft. Unter der Horizontalen ist die Erdoberfläche oder die Fahrbahn des Fahrzeugs zu verstehen. Auf diese Weise ist die Bauhöhe 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung um fünfzehn bis vierzig Millimeter geringer als beim Stand der Technik. Die Verringerung der Bauhöhe 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung vergrößert den Abstand zwischen der Zylinderkopfhaube 13 und der Motorhaube 15 und verbessert dadurch den Aufprallschutz für Fußgänger. Außerdem wird mehr Gestaltungsfreiheit beim Design des Fahrzeugs ermöglicht.To the height of the device 14 according to the invention reduce, the at least one cyclone 1 according to the invention arranged such that the symmetry axis 4 of at least a cyclone 1 opposite the pad 11 under a Angle of unequal 90 degrees. The at least one Cyclone 1 is after the assembly of the device to the Internal combustion engine 6 or elsewhere in one Engine compartment near the internal combustion engine 6 according to the invention oriented such that the axis of symmetry 4 of at least a cyclone 1 with respect to the horizontal under one Angle of unequal 90 degrees. Below the horizontal is the earth's surface or the roadway of the vehicle too understand. In this way, the height 14 of the device according to the invention by fifteen to forty Millimeters less than in the prior art. The Reduction of the overall height 14 of the invention Device increases the distance between the Cylinder head cover 13 and the hood 15 and improved thereby the impact protection for pedestrians. Besides, more is going on Freedom of design in the design of the vehicle allows.

Der Abstand der Zylinderkopfhaube 13 zur Motorhaube 15 soll für den Aufprallschutz bis zu einhundert Millimeter betragen, um eine weiche Motorhaube zu erhalten, die in Richtung eines Kurbelgehäuses 19 elastisch einfedern kann.The distance of the cylinder head cover 13 to the hood 15 should for impact protection up to one hundred millimeters to obtain a soft bonnet, which in Direction of a crankcase 19 can spring elastically.

In dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist der zumindest eine Zyklon 1 derart angeordnet, daß die Symmetrieachse 4 des Zyklons 1 parallel zu der Anschlußfläche 11 der Vorrichtung und/oder parallel zu der Horizontalen positioniert ist. Die Bauhöhe 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gemäß dieser parallelen Ausführung am geringsten. Der Gasausgangskanal 8 und der Flüssigkeitsablauf 9 liegen dabei in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zur Anschlußfläche 11 angeordnet ist. Wenn das Gehäuse 12 derart schräg am Zylinderkopf 7 angeordnet ist, daß der Flüssigkeitsablauf 9 unterhalb des Gasausgangskanals 8 liegt, wird der Transport der abgeschiedenen Flüssigkeit entlang der Zyklonwandung 10 in Richtung des Flüssigkeitsablaufs 9 durch die Schwerkraft unterstützt.In the embodiment of the drawing, the at least a cyclone 1 arranged such that the symmetry axis 4th of the cyclone 1 parallel to the pad 11 of Device and / or parallel to the horizontal is positioned. The height 14 of the invention Device is according to this parallel version on the least. The gas outlet channel 8 and the Liquid outlet 9 lie in a common Plane which is arranged parallel to the pad 11. When the housing 12 so obliquely on the cylinder head. 7 is arranged that the liquid outlet 9 below the Gas outlet channel 8 is the transport of the deposited liquid along the cyclone wall 10 in Direction of the liquid outlet 9 by gravity supported.

Der zumindest eine Zyklon 1 kann aber auch derart angeordnet sein, daß die Achse 4 in einem Winkelbereich zwischen null Grad und siebzig Grad bezüglich der Anschlußfläche 11 und/oder der Horizontalen oder in einem Winkelbereich zwischen null Grad und minus siebzig Grad bezüglich der Anschlußfläche 11 und/oder der Horizontalen angeordnet ist. However, the at least one cyclone 1 can also be arranged in this way be that the axis 4 in an angular range between zero Degrees and seventy degrees with respect to the pad 11 and / or the horizontal or in an angular range between zero degrees and minus seventy degrees with respect to Pad 11 and / or the horizontal is arranged.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist neben dem zumindest einen erfindungsgemäß angeordneten Zyklon 1 beispielsweise einen dem Zyklon 1 vorgeschalteten Vorabscheider 17 und ein dem Zyklon 1 nachgeschaltetes Druckregelventil 18 auf. Der Vorabscheider 17 ist beispielsweise ein Beruhigungsraum, in dem große Tropfen, beispielsweise Tropfen größer als zwanzig Mikrometer, abgeschieden werden.The device according to the invention has, in addition to the at least an inventively arranged cyclone 1, for example a cyclone 1 upstream pre-separator 17 and a the cyclone 1 downstream pressure control valve 18. Of the Vorabscheider 17 is for example a calming room, in the big drop, for example drops larger than twenty Micrometer, deposited.

Das Gas gelangt aus dem Kurbelgehäuse 19 über eine Verbindungsleitung 31 in den Zylinderkopf 7. Vom Zylinderkopf 7 ausgehend strömt das Gas über eine Eingangsöffnung 20 in den Vorabscheider 17 und stromab in den zumindest einen Zyklon 1. Bei einer Parallelschaltung von mehreren Zyklonen 1 wird der Gasstrom über einen nicht dargestellten Verteilerkanal auf die einzelnen Zyklone 1 verteilt, wobei der jeweilige Teilstrom über den jeweiligen Eingangskanal 5 in den jeweiligen Zyklon 1 geleitet wird.The gas passes out of the crankcase 19 via a Connecting line 31 in the cylinder head 7. vom Cylinder head 7, the gas flows over a Inlet opening 20 in the pre-separator 17 and downstream in the at least one cyclone 1. In a parallel connection of several cyclones 1, the gas flow over a not illustrated distribution channel on the individual cyclones. 1 distributed, with the respective partial flow over the respective Input channel 5 is passed into the respective cyclone 1.

In den Zyklonen 1 werden die Öltropfen in bekannter Weise aus dem Gas entfernt, wobei die abgetrennten Öltropfen jeweils über den Flüssigkeitsablauf 9 in das Kurbelgehäuse 19 zurückgeführt werden. Der Flüssigkeitstransport in Richtung Flüssigkeitsablauf 9 erfolgt nicht wie beim Stand der Technik vorwiegend durch die Schwerkraft der Flüssigkeit, sondern durch die Strömung im Zyklon 1, den sogenannten Potentialwirbel. Der Flüssigkeitsablauf 9 der einzelnen Zyklone 1 ist beispielsweise mit einem gemeinsamen Ablaufkanal 23 strömungsverbunden, der die abgeschiedene Flüssigkeit der Zyklone 1 sammelt und beispielsweise über ein Rückschlagventil 24 oder einen Siphon in das Kurbelgehäuse 19 zurückführt.In the cyclones 1, the oil drops in a known manner removed from the gas, with the separated oil drops in each case via the liquid outlet 9 in the crankcase 19 be returned. The liquid transport in Direction liquid flow 9 does not take place as in the state the technique mainly by the gravity of the Liquid, but by the flow in the cyclone 1, the so-called potential vortex. The liquid outlet 9 of individual cyclones 1, for example, with a common Flow channel 23 fluidly connected, the deposited Liquid of the cyclone 1 collects and, for example, over a check valve 24 or a siphon in the Crankcase 19 returns.

Die Gasausgangskanäle 8 der einzelnen Zyklone 1 sind stromab des Zyklons 1 mit einer gemeinsamen Reingasleitung 25 strömungsverbunden, in der das gereinigte Gas aus den Zyklonen 1 gesammelt und weitergeleitet wird. Das aus den einzelnen Zyklonen 1 über die Gasausgangskanäle 8 austretende, von Öltropfen gereinigte Gas gelangt über die Reingasleitung 25, das Druckregelventil 18 und eine Entlüftungsleitung 28 in ein Saugrohr 29 der Brennkraftmaschine, beispielsweise in das Saugrohr 29 stromab einer Drosselklappe 30.The gas outlet channels 8 of the individual cyclones 1 are downstream of the cyclone 1 with a common clean gas line 25 fluidly connected, in which the purified gas from the Cyclones 1 is collected and forwarded. That from the individual cyclones 1 via the gas outlet channels. 8 escaping, from oil drops purified gas passes through the Clean gas line 25, the pressure regulating valve 18 and a Vent line 28 in a suction pipe 29 of the Internal combustion engine, for example, in the intake manifold 29th downstream of a throttle valve 30.

Durch den Differenzdruck zwischen dem Kurbelgehäuse 19 und dem Saugrohr 29 stellt sich unter Berücksichtigung des zwischen dem Saugrohr 29 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung entstehenden Druckverlustes ein Gas-Volumenstrom aus dem Kurbelgehäuse 19 in Richtung Saugrohr 29 ein. Da der Druck im Saugrohr 29 abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftsmaschine schwankt - bei Dieselmotoren werden Unterdrücke von 70 bis 150 mbar erreicht, bei Benzinmotoren Unterdrücke bis zu 800 mbar - ist das Druckregelventil 18 vorgesehen, das einen vorbestimmten Druck im Kurbelgehäuse 19 relativ zur Atmosphäre einstellt und gewährleistet, daß der Druck im Kurbelgehäuse 19 nahezu konstant bleibt und nicht unter minus 35 Millibar sinkt. Das Druckregelventil 18 ist beispielsweise ein bekanntes Membranventil. Je höher der Unterdruck im Saugrohr 29 ist, desto mehr schließt das Druckregelventil 18. Übersteigt der Unterdruck in dem Saugrohr 29 einen vorbestimmten Wert, schließt das Druckregelventil 18 ganz. Dadurch steigt der Druck im Kurbelgehäuse 19 wieder an, so daß das Druckregelventil 18 entsprechend einem Kräftegleichgewicht an einem Ventilschließkörper 33 des Druckregelventils 18 schließlich wieder öffnet.Due to the differential pressure between the crankcase 19 and the suction tube 29 is taking into account the between the suction pipe 29 and the invention Device resulting pressure loss a gas flow rate from the crankcase 19 in the direction of the intake manifold 29 a. Since the Pressure in the intake manifold 29 depending on the operating state of Combustion engine fluctuates - be diesel engines Underpressures of 70 to 150 mbar achieved in gasoline engines Negative pressures up to 800 mbar - is the pressure control valve 18th provided that a predetermined pressure in the crankcase 19 relative to the atmosphere and ensures that the pressure in the crankcase 19 remains almost constant and does not sink below minus 35 millibars. The pressure regulating valve 18 is for example a known diaphragm valve. The higher the Vacuum in the intake manifold 29 is, the more that concludes Pressure control valve 18. Exceeds the negative pressure in the Suction pipe 29 has a predetermined value, closes the Pressure control valve 18 completely. This increases the pressure in the Crank 19 again, so that the pressure control valve 18th according to an equilibrium of forces at one Valve-closing body 33 of the pressure control valve 18 finally opens again.

Bei einer Parallelschaltung von mehreren Zyklonen 1 in der Vorrichtung ist die Anzahl der vom Gas durchströmten Zyklone 1 beispielsweise mittels eines den Zyklonen 1 vorgeschalteten Schaltelementes einstellbar, wobei das Schaltelement den Gas-Volumenstrom abhängig von der Menge des Gas-Volumenstroms zu einem oder mehreren Zyklonen 1 leitet. Das Schaltelement schaltet auf diese Weise abhängig von der Menge des Gas-Volumenstroms einzelne Zyklone 1 zu oder ab. Dadurch werden die Zyklone 1 näher am optimalen Betriebspunkt betrieben als beim Stand der Technik. Dabei kann das Schaltelement durch einen Aktor in Abhängigkeit vom Druck im Kurbelgehäuse 19 oder aufgrund der am Schaltelement wirkenden Strömungskräfte verstellbar sein.In a parallel connection of several cyclones 1 in the Device is the number of cyclones traversed by the gas 1, for example by means of a cyclone. 1 upstream switching element adjustable, wherein the Switching element the gas volume flow depending on the amount of the gas volume flow to one or more cyclones 1 passes. The switching element switches in this way dependent from the amount of gas volume flow individual cyclones 1 to or at. This will make the cyclones 1 closer to the optimum Operating point operated as in the prior art. there can the switching element by an actuator in dependence of Pressure in the crankcase 19 or due to the switching element be adjustable acting flow forces.

Claims

Device for separating liquid from a gas stream of a crankcase of an internal combustion engine, having at least one cyclone, each having an input channel, a gas outlet channel, a liquid outlet, an axis of symmetry and having a connection surface for the arrangement of the device to the internal combustion engine, characterized in that the axis of symmetry (4) of the at least one cyclone (1) with respect to the pad (11) at an angle of not equal to 90 degrees.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the axis of symmetry (4) of the at least one cyclone (1) extends parallel to the connection surface (11).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the axis of symmetry (4) of the at least one cyclone (1) in an angle range between 0 degrees and 70 degrees with respect to the pad (11) or between 0 degrees and minus 70 degrees with respect to the pad (11) runs.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one cyclone (1) in a cylinder head cover (13) is arranged.

Apparatus according to claim 4, characterized in that a part of the at least one cyclone (1) on the cylinder head cover (13) and the remaining part is integrally formed on a cooperating with the cylinder head cover (13) cover.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one cyclone (1) upstream of a pre-separator (17) and / or a pressure control valve (18) is connected downstream.

Apparatus according to claim 1, characterized in that a plurality of cyclones (1) are connected in parallel.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the number of cyclones (1) through which the cyclones (1) upstream switching element is adjustable.

Device according to claim 1, characterized in that the at least one liquid outlet (9) of the at least one cyclone (1) is flow-connected to the crankcase (19) via an outlet channel (23), the outlet channel (23) being connected via a non-return valve (24). or a siphon in the crankcase (19) opens.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the at least one gas outlet channel (8) of the at least one cyclone (1) is connected downstream with a clean gas line (25) via the pressure control valve (18) and a vent line (28) with a suction pipe ( 29) of the internal combustion engine is connected.