EP2980374A1 - Entlüftungsvorrichtung mit ölabscheider - Google Patents

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EP2980374A1
EP2980374A1 EP15002144.2A EP15002144A EP2980374A1 EP 2980374 A1 EP2980374 A1 EP 2980374A1 EP 15002144 A EP15002144 A EP 15002144A EP 2980374 A1 EP2980374 A1 EP 2980374A1
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EP
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oil
internal combustion
combustion engine
separator
engine according
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EP15002144.2A
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EP2980374B1 (de
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Claus Brüstle
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Neander Motors AG
Original Assignee
Neander Motors AG
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Publication date
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    • F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/001—Arrangements, apparatus and methods for handling fluids used in outboard drives
    • B63H20/002—Arrangements, apparatus and methods for handling fluids used in outboard drives for handling lubrication liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M11/08—Separating lubricant from air or fuel-air mixture before entry into cylinder
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    • F01M13/0416—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil arranged in valve-covers
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B75/06—Engines with means for equalising torque
    • F02B75/065—Engines with means for equalising torque with double connecting rods or crankshafts
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine of Hubkolbenbauart, for example in the form of an outboard motor for a boat according to the preamble of patent claim 1.
  • EP 10 2012 015 907 B3 comprising two reciprocating pistons moving in a cylinder crankcase. Each piston is coupled by two connecting rods with two crankshafts rotating in opposite directions of rotation. The crankshafts are upright to a waterline of the boat and affect a boat bolt to move the boat.
  • the internal combustion engine operates on the diesel process and is provided with a fuel injection system.
  • a turbocharger device having an exhaust gas turbine and a compressor. The latter is connected to the suction side of the internal combustion engine.
  • the DE 35 09 439 C2 is a device for venting a crankcase of an internal combustion engine for the separation of oil from an oil-gas mixture again. Through passages in the crankcase and a space of a valve mechanism of the cylinder head, the oil-and-gas mixture passes into a first chamber of an oil separator. A second chamber connects to the first chamber, wherein a control valve is provided between the first chamber and the second chamber. From the second chamber, a gas outlet duct leads into an intake system of the internal combustion engine.
  • blow-by gases starting from a crank chamber of the internal combustion engine, are supplied to an intake system of the internal combustion engine by flow channels which are in each case operatively connected to one another and configured in a cylinder crankcase, a cylinder block and a cylinder head.
  • the internal combustion engine which has at least one piston and two upright crankshafts and has an outboard motor, has a venting system with a highly effective oil separator device having an oil preseparator and an oil main separator. It makes a significant contribution to environmental protection, especially when using the outboard engine with boats on running and standing water.
  • a highly effective oil separator device having an oil preseparator and an oil main separator.
  • the oil-leakage gas mixture is transported by means of the arranged adjacent to the upper end discharge line from the crankcase of the cylinder crankcase in the ⁇ lvorabscheider, wherein for structural simplification, the discharge line is moved outside the engine housing along the upper end face.
  • the function of the venting system or the oil separation device is extended by also introducing the oil-leakage mixture from the valve camshaft area of the cylinder head into the oil preseparator and the main oil separator by means of a first passage.
  • the oil pre-separator has at least first and second upright guide chambers which are separated by a guide element into which a second passage between the chambers adjacent to the lower end face of the engine housing is incorporated for the passage of the oil-leak gas mixture.
  • An advantageous design of the ⁇ lvorabscheiders is achieved when the oil-leakage gas mixture in the first guide channel from top to bottom between the upper end and the lower end side along the guide element and enters through the second passage in the second guide chamber, via the said oil Leakage gas mixture flows in the direction of the upper end face and passes from there with the interposition of a third passage in the main oil separator.
  • the ⁇ lvorabscheider and the main oil separator are composed with the interposition of an annular spacer, such that between ⁇ lvorabscheider and spacers and spacers and ⁇ lhautabscheider run connecting planes and that the ⁇ lvorabscheider, the spacer and the oil main are connected to each other via one or more connecting screws , which connecting screws adjacent to an edge zone of the housing structure are effective approximately perpendicular to the connecting planes.
  • a high-level construction is achieved in that the oil separator is provided with a labyrinth, on which the oil-leakage gas mixture is passed, whereby on the one hand, the gas to the intake system and on the other hand the oil are separated to the oil pan.
  • the labyrinth has guide webs spaced apart from each other which alternately intermesh from opposite first and second upright sides and are arranged to direct separated oil of the oil-leakage gas mixture into return passages in the direction of the oil pan .
  • An internal combustion engine 1 of Hubkolbenbauart is designed as an outboard motor 2, which drives a boat 3. Of the boat 3, only one transverse rear wall 4 is shown, on which the outboard motor 2 is held in position by means of holding elements 5 and 6 in position.
  • the internal combustion engine 1 comprises two reciprocating pistons 7 and 8 - Fig. 3 - of which each piston, for example, 7 with the intermediary of two connecting rods 9 and 10 - Fig. 2 with two in opposite directions of rotation Dr1 and Dr2 and parallel to each other extending crankshafts 11 and 12 are in operative connection.
  • the crankshafts 11 and 12 are arranged upright to a waterline Wl of the boat 3 and drive one below the waterline Wl - Fig. 1 - acting boot bolt 13 on.
  • the crankshafts 11 and 12 are provided with flywheels 15 and 16, which overlap partially to save space - Fig.1 -.
  • An engine housing 17 of the internal combustion engine 1 is composed of a cylinder crankcase 18 accommodating the crankshafts 11 and 12 and a cylinder head 23 serving to accommodate intake and exhaust valves 19 and 20 and camshafts 21 and 22.
  • the engine housing 17 is exposed from an upper end face StO. Fig.1 - And a lower end face StU limited.
  • the internal combustion engine 1 operates according to the diesel injection method, with an exhaust gas turbocharger device 24 being provided on the upper end side StO for improving the torque curve, the fuel consumption and the exhaust gas emission values.
  • the exhaust gas turbocharger device 24 - Fig. 1- is formed by an exhaust gas turbine 25 and a compressor 26 connected to an intake system 27. Fig. 3 and 6 - The internal combustion engine 1 is connected.
  • the engine casing 17 is provided with a venting system 28 having an oil separator 29 and an oil separator 30 having an oil main separator 30.
  • Fig. 3 - Has, over the during operation of the internal combustion engine 1, in a crank chamber 32 of the cylinder crankcase 18 resulting oil leakage gas mixture.
  • the oil-leak gas mixture results from mixing even with optimum sealing between piston skirt Km and cylinder wall Zw - Fig. 2 - Gas passing through-also called blow-by gas- and smaller and larger oil drops that cause the movements of the crankshafts 11 and 12 and the connecting rods 9 and 10 in the crankcase.
  • the oil-leak gas mixture passes through the intermediary of a discharge line 33 extending adjacent the upper end face StO into the oil pre-separator 29, from where said oil-leakage gas mixture is conducted into the main oil separator 30.
  • this mixture is separated into the components oil and gas leakage, wherein the oil flows into a subsequent to the lower end side StU oil pan 34 and the leak gas in the vicinity of the upper end face StO in the intake 27 andin the compressor 25.
  • the discharge line 33 is formed by a tubular element 35, which is laid outside of the engine housing 17 along the upper end face StO.
  • An oil leakage gas mixture in a valve camshaft area VN-G which arises in a manner similar to the oil leakage gas mixture in the crank chamber 32, flows adjacent to the discharge line 33 or 35 opening into the oil pre-separator 29 via a first passage 36 between the cylinder head 23 and Oil pre-separator 29 in the latter a.
  • the ⁇ lvorabscheider 29 comprises upright to the water line Wl extending first and second guide chambers 37 and 38, between which a flat guide element 39 extends.
  • a second passage 40th is provided in the guide element 39 in the guide element 39.
  • the guide chambers 37 and 38 and the guide element 39 extend over a substantial length Lzy of the cylinder head 23, wherein the second passage 40 adjacent to the lower end face StU is incorporated into the guide element 39.
  • the oil-leak gas mixture in the first guide chamber 37 is guided from top to bottom between the upper end side StO and the lower end side StU along the guide element 39 and enters through the second passage 40 in the second guide chamber 38, via said oil Leakage gas mixture in the direction of the upper end face StO flows and from there with the interposition of a third passage 41 into the main oil separator 30 passes.
  • the extracted in this control of the oil-leakage gas mixture oil flows through a fourth passage 42 in the oil pan 34 back.
  • the oil pre-separator 29 and the oil main separator 30 are combined to form a housing structure 43, by which at least the main oil separator 30 is held in position on the cylinder head 23 by means of retaining screws 44 and 45.
  • the oil pre-separator 29 is in the embodiment - Fig. 4 - Made in one piece with the cylinder head 23. It is also conceivable, however, to design the oil pre-separator 29 separately from the cylinder head 23.
  • the ⁇ lvorabscheider 29 and the main oil separator 30 with the interposition of an annular spacer 46 at connection levels Ve1 and Ve2 is composed.
  • This component configuration enables a demand-based volume design -VI, VII and VII- of the oil pre-separator 29, the spacer 46 and the main oil separator 30 for a defined treatment of the oil-leakage gas mixture.
  • the oil pre-separator 29, the spacer body 46 and the oil main separator 30 are united via one or more connecting screws 47.
  • the connecting bolts 47 are effective adjacent to a peripheral zone 48 of the housing structure 43 approximately perpendicular to the connecting planes Ve1 and Ve2. Below the one or more of the connecting screws 47 extends an outer contour 49 of a Ansaugluftkanalhaube 50.
  • the ⁇ lhauptabscheider 30 is designed in the manner of a cover 51 of the housing structure 43 and the ⁇ lhauptabscheiders 30 which is introduced with a peripheral connecting edge 52 to the spacer body 46.
  • the oil main separator 30 is provided with a labyrinth 53- Fig. 3 and Fig. 6 , where the oil-leakage gas mixture is passed, whereby on the one hand, the leak gas to the intake 27 and on the other hand, the oil is led to the oil pan 34 out.
  • the labyrinth 53 is mounted on an inner side 54 of the lid 51 and is formed by spaced guide ribs 55, 56 and 57, 58 extending from opposite upright sides 59 and 60 transversely to a longitudinal direction Lr and at a defined angle of inclination.
  • the guide webs 55, 56 and 57, 58 alternately interlock, and may be curved.

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Abstract

Diese Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart, beispielsweise in Gestalt eines Außenbordmotors für ein Boot umfasst zumindest einen Hubkolben, der unter Vermittlung von zwei Pleueln mit zwei gegenläufig rotierenden, parallel zueinander verlaufenden Kurbelwellen in Wirkverbindung steht, welche Kurbelwellen aufrecht zu einer horizontalen Wasserlinie des Boots ausgerichtet sind, wobei ein Brennkraftmaschinengehäuse der Brennkraftmaschine sich wenigstens aus einem Zylinderkurbelgehäuse und einem Zylinderkopf mit Ein- und Auslassventilen zusammensetzt und von einer oberen Stirnseite und einer unteren Stirnseite begrenzt wird. Um besagte Brennkraftmaschine zu optimieren, besitzt ein mit dem Brennkraftmaschinengehäuse vereintes Entlüftungssystem, das mit einer über einen Ölvorabscheider und einen Ölhauptabscheider verfügende Ölabscheidereinrichtung zusammenwirkt, über die beim Betrieb der Brennkraftmaschine z.B. in einem Kurbelraum des Zylinderkurbelgehäuses entstehendes Öl-Leckgas-Gemisch unter Vermittlung einer benachbart der oberen Stirnseite sich erstreckenden Abführungsleitung in den Ölvorabscheider gelangt, von wo besagtes Öl-Leckgas-Gemisch in den Ölhauptabscheider geleitet und dort in die Bestandteile Öl und Leckgas getrennt wird, welches Öl in eine an die untere Stirnseite anschließende Ölwanne und welches Leckgas in der Nähe der oberen Stirnseite in ein Ansaugsystem der Brennkraftmaschine strömt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart, beispielsweise in Gestalt eines Außenbordmotors für ein Boot nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Es ist eine als Außenbordmotor in einem Boot wirkende Brennkraftmaschine bekannt, EP 10 2012 015 907 B3 , die zwei sich in einem Zylinderkurbelgehäuse bewegende Hubkolben umfasst. Jeder Hubkolben ist unter Vermittlung von zwei Pleueln mit zwei Kurbelwellen gekoppelt, die in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren. Die Kurbelwellen sind aufrecht zu einer Wasserlinie des Boots angeordnet und beeinflussen eine Bootschraube zur Bewegung des Boots. Die Brennkraftmaschine arbeitet nach dem Dieselverfahren, und sie ist mit einer Kraftstoffeinspritzanlage versehen. An einer oberen Stirnseite eines aus einem Zylinderkurbelgehäuse und einem Zylinderkopf bestehenden Brennkraftmaschinengehäuses ist eine Turboladereinrichtung angeordnet, die über eine Abgasturbine und einen Verdichter verfügt. Letzterer ist an die Saugseite der Brennkraftmaschine angeschlossen.
  • Nach der Veröffentlichung "A NEW CONCEPT FOR THE OUTBORD MARKET; Speech by Claus Brüstle on October 8, 2013 at the 22nd Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology", weist die darin erörterte Brennkraftmaschine zukunftsweisende technische Merkmale und wirtschaftliche Marktchancen auf. Diese Brennkraftmaschine basiert auf dem Konstruktionsprinzip, wie es in der vorstehenden EP 10 2012 015 907 B3 dargestellt ist.
  • Die DE 35 09 439 C2 gibt eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine zur Abscheidung von Öl aus einem Öl-Leckgas-Gemisch wieder. Über Durchgänge im Kurbelgehäuse und einem Raum eines Ventilmechanismus des Zylinderkopfs gelangt das Öl-Leckgas-Gemisch in eine erste Kammer eines Ölabscheiders. An die erste Kammer schließt eine zweite Kammer an, wobei zwischen erster Kammer und zweiter Kammer ein Steuerventil vorgesehen ist. Von der zweiten Kammer führt ein Gasauslasskanal in ein Ansaugsystem der Brennkraftmaschine.
  • In der DE 10 2006 038 831 A1 wird eine Brennkraftmaschine mit Rückführung von Blow-By-Gasen in einem geschlossenen System behandelt. Dabei werden Blow-By-Gase, ausgehend von einem Kurbelraum der Brennkraftmaschine, durch jeweils miteinander in Wirkverbindung stehende und in einem Zylinderkurbelgehäuse, einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf ausgestaltete Strömungskanäle einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine zugeführt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart z.B. in Gestalt eines Außenbordmotors für ein Boot, umfassend wenigstens einen über zwei Pleuel mit zwei parallelen, gegenläufig rotierenden und aufrecht im Boot stehenden Kurbelwellen zusammenarbeitenden Kolben in der Weise zu optimieren, dass durch gezielte Maßnahmen Schadstoffe, hervorgerufen durch ein beim Betrieb der Brennkraftmaschine in einem Brennkraftmaschinengehäuse entstehendes Öl-Leckgas-Gemisch, gezielt weitgehend reduziert werden.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestattende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die über wenigstens einen Kolben und zwei aufrechte Kurbelwellen verfügende als Außenbordmotor ausgebildete Brennkraftmaschine ein Entlüftungssystem mit einer einen Ölvorabscheider und einen Ölhauptabscheider aufweisenden hochwirksamen Ölabscheidereinrichtung besitzt. Sie leistet einen bedeutenden Beitrag zum Umweltschutz gerade beim Einsatz des Außenbordmotors mit Booten auf fließendem und stehendem Wasser. Über besagte Ölabscheideeinrichtung wird das beim Betrieb der Brennkraftmaschine z.B. in einem Kurbelraum entstehende Öl-Leckgas-Gemisch auf besonders effiziente Weise durch besagte Ölabscheideeinrichtung geleitet und in die Bestandteile d.h. Öl und Leckgas getrennt. Dabei werden funktionsgerecht das Öl der Ölwanne und das Leckgas dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine zugeführt. Das Öl-Leckgas-Gemisch wird mittels der benachbart der oberen Stirnseite angeordneten Abführungsleitung von dem Kurbelraum des Zylinderkurbelgehäuses in den Ölvorabscheider transportiert, wobei zur baulichen Vereinfachung die Abführungsleitung außerhalb des Brennkraftmaschinengehäuses entlang der oberen Stirnseite verlegt ist.
  • Die Funktion des Entlüftungssystems bzw. der Ölabscheideeinrichtung wird dadurch erweitert, dass auch das Öl-Leckgas-Gemisch aus dem Ventil-Nockenwellengebiet des Zylinderkopfs in den Ölvorabscheider und den Ölhauptabscheider mittels eines ersten Durchgangs eingebracht wird. Beispielgebend ist, dass der Ölvorabscheider zumindest über erste und zweite aufrechte Leitkammern verfügt, die durch ein Leitelement getrennt sind, in das zum Durchströmen des Öl-Leckgas-Gemischs ein zweiter Durchgang zwischen den Kammern benachbart der unteren Stirnseite des Brennkraftmaschinengehäuses eingearbeitet ist. Eine vorteilhafte Gestaltung des Ölvorabscheiders wird erreicht, wenn das Öl-Leckgas-Gemischin dem ersten Leitkanal von oben nach unten zwischen der oberen Stirnseite und der unteren Stirnseite entlang des Leitelements geführt und durch den zweiten Durchgang in die zweite Leitkammer eintritt, über die besagtes Öl-Leckgas-Gemisch in Richtung obere Stirnseite strömt und von dort unter Zwischenschaltung eines dritten Durchgangs in den Ölhauptabscheider gelangt.
  • Maßstäbe werden gesetzt, wenn der Ölvorabscheider und der Ölhauptabscheider zu einer Gehäusestruktur zu einer Gehäusestruktur zusammengefasst sind und wenn zumindest Gehäuseteile der Gehäusestruktur unter Vermittlung von Halteschrauben am Zylinderkopf des Brennkraftmaschinengehäuses befestigt sind. Ergänzend hierzu ist hervorzuheben, dass der Ölvorabscheider und der Ölhauptabscheider unter Zwischenschaltung eines ringförmigen Distanzkörpers zusammengesetzt sind, dergestalt, dass zwischen Ölvorabscheider und Distanzkörper sowie Distanzkörper und Ölhautabscheider Verbindungsebenen verlaufen und dass der Ölvorabscheider, der Distanzkörper und der Ölhauptabscheider über ein oder mehrere Verbindungsschrauben miteinander verbunden sind, welche Verbindungsschrauben benachbart einer Randzone der Gehäusestruktur etwa senkrecht zu den Verbindungsebenen wirksam sind. Konstruktiv günstig gelöst ist, dass der Ölhauptabscheider nach Art einer Haube der Gehäusestruktur ausgebildet ist, die mit einem umlaufenden Anschlussrand an den Distanzkörper herangeführt ist.
  • Ein hochrangige Bauweise wird dadurch erreicht, dass der Ölabscheider mit einem Labyrinth versehen ist, an dem das Öl-Leckgas-Gemisch vorbeigeführt wird, wodurch zum einen das Gas zum Ansaugsystem hin und zum anderen das Öl zur Ölwanne hin separiert werden. Dies wird noch dadurch unterstützt, dass das Labyrinth mit Abstand zueinander angeordnete Leitstege aufweist, die von gegenüberliegenden ersten und zweiten aufrechten Seiten aus wechselweise ineinandergreifen und in der Weise angeordnet sind, dass separiertes Öl des Öl-Leckgas-Gemischs in Rückführungskanäle in Richtung Ölwanne geleitet wird. Schließlich wird eine ausgeklügelte und einfache Konstruktion erreicht, wenn die Leitstege des Labyrinths an der Innenseite der Haube des Ölhauptabscheiders angebracht sind.
  • In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert wird.
  • Es zeigen
    • Fig1 eine Schrägansicht von hinten links auf eine Brennkraftmaschine der Hubklobenbauart, die als Außenbordmotor in ein Boot eingebaut ist,
    • Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Brennkraftmaschine nach Fig. 1 im Bereich eines Kolbens, der mit zwei Kurbelwellen in Wirkverbindung steht,
    • Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt der Brennkraftmaschine nach Fig. 1 mit einem Entlüftungssystem, umfassend eine Ölabscheidereinrichtung mit Ölvorabscheider und Ölhauptabscheider,
    • Fig. 4 eine Schrägansicht auf ein Brennkraftmaschinengehäuse der Brennkraftmaschine mit einer Ölabscheidereinrichtung nach Fig. 3,
    • Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 4 in größerem Maßstab,
    • Fig. 6 eine Ansicht in Richtung Innenseite des Ölhauptabscheiders mit Leitstegen eines Labyrinths.
  • Eine Brennkraftmaschine 1 der Hubkolbenbauart ist als Außenbordmotor 2 ausgebildet, der ein Boot 3 antreibt. Von dem Boot 3 ist lediglich eine Querheckwand 4 dargestellt, an der der Außenbordmotor 2 unter Vermittlung von Halteelementen 5 und 6 in Lage gehalten wird. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst zwei Hubkolben 7 und 8 -Fig. 3-, wovon jeder Kolben z.B. 7 unter Vermittlung von zwei Pleueln 9 und 10 -Fig. 2-mit zwei in gegenläufigen Drehrichtungen Dr1 und Dr2 und parallel sich zueinander erstreckenden Kurbelwellen 11 und 12 in Wirkverbindung stehen. Die Kurbelwellen 11 und 12 sind aufrecht zu einer Wasserlinie Wl des Boots 3 angeordnet und treiben eine unterhalb der Wasserlinie Wl -Fig. 1- fungierende Bootschraube 13 an. Auf einer der Bootschraube 13 abgekehrten Seite bei 14 sind die Kurbelwellen 11 und 12 mit Schwungrädern 15 und 16 versehen, die sich zur Raumersparnis bereichsweise überdecken -Fig.1-.
  • Ein Brennkraftmaschinengehäuse 17 der Brennkraftmaschine 1 setzt sich aus einem die Kurbelwellen 11 und 12 aufnehmenden Zylinderkurbelgehäuse 18 und einem zur Unterbringung von Ein- und Auslassventilen 19 und 20 und Nockenwellen 21 und 22 dienenden Zylinderkopf 23. Das Brennkraftmaschinengehäuse 17 wird von einer oberen Stirnseite StO -Fig.1- und einer unteren Stirnseite StU begrenzt. Und die Brennkraftmaschine 1 arbeitet nach dem Diesel Einspritzverfahren, wobei zur Verbesserung des Drehmomentverlaufs, des Kraftstoffverbrauchs und der Abgasemissionswerte eine Abgasturboladereinrichtung 24 vorgesehen ist, die an der oberen Stirnseite StO angebracht ist. Die Abgasturboladereinrichtung 24 -Fig. 1-wird gebildet durch eine Abgasturbine 25 und einen Verdichter 26 der an ein Ansaugsystem 27 -Fig. 3 und 6- der Brennkraftmaschine 1 angeschlossen ist.
  • Das Brennkraftmaschinengehäuse 17 ist mit einem Entlüftungssystem 28 versehen, das einen Ölvorabscheider 29 sowie einen Ölhauptabscheider 30 aufweisende Ölabscheideeinrichtung 31 -Fig. 3- besitzt, über die beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1, in einem Kurbelraum 32 des Zylinderkurbelgehäuses 18 entstehendes Öl-Leckgas-Gemisch. Das Öl-Leckgas-Gemischergibt sich durch Vermengung von selbst bei optimaler Abdichtung zwischen Kolbenmantel Km und Zylinderwand Zw -Fig. 2- hindurchtretendes Gas -auch Blow-By-Gas genannt- und kleinere und größeren Öltropfen, die die Bewegungen der Kurbelwellen 11 und 12 sowie der Pleuel 9 und 10 im Kurbelraum verursachen.
  • Das Öl-Leckgas-Gemisch gelangt aufgrund der im Kurbelraum 32 herrschenden Druckverhältnisse unter Vermittlung einer benachbart der oberen Stirnseite StO sich erstreckenden Abführungsleitung 33 in den Ölvorabscheider 29 gelangt, von wo aus besagtes Öl-Leckgas-Gemisch in den Ölhauptabscheider 30 geleitet wird. In dem Ölhauptabscheider 30 wird dieses Gemisch in die Bestandteile Öl und Leckgas getrennt, wobei das Öl in eine an die untere Stirnseite StU anschließende Ölwanne 34 und das Leckgas in der Nähe der oberen Stirnseite StO in das Ansaugsystem 27 bzw.in den Verdichter 25 strömt. Die Abführungsleitung 33 wird durch ein Rohrelement 35 gebildet, das außerhalb des Brennkraftmaschinengehäuses 17 entlang der oberen Stirnseite StO verlegt ist.
  • Ein Öl-Leckgas-Gemischin einem Ventil-Nockenwellengebiet VN-G, das auf ähnliche Weise wie das Öl-Leckgas-Gemischim Kurbelraum 32 entsteht strömt benachbart der in den Ölvorabscheider 29 mündenden Abführungsleitung 33 bzw. 35 über einen ersten Durchgang 36 zwischen Zylinderkopf 23 und Ölvorabscheider 29 in letzteren ein.
  • Der Ölvorabscheider 29 umfasst aufrecht zu Wasserlinie Wl sich erstreckende erste und zweite Leitkammern 37 und 38, zwischen denen ein flaches Leitelement 39 verläuft. In das Leitelement 39 ist zum Durchströmen des Öl-Leckgas-Gemischs zwischen erster und zweite Leitkammer 37 und 38 ein zweiter Durchgang 40 vorgesehen ist. Die Leitkammern 37 und 38 sowie das Leitelement 39 erstrecken sich über eine wesentliche Länge Lzy des Zylinderkopfs 23, wobei der zweite Durchgang 40 benachbart der unteren Stirnseite StU in das Leitelement 39 eingearbeitet ist. Das Öl-Leckgas-Gemisch in der ersten Leitkammer 37 wird von oben nach unten zwischen der oberen Stirnseite StO und der unteren Stirnseite StU entlang des Leitelements 39 geführt und tritt durch den zweiten Durchgang 40 in die zweite Leitkammer 38 ein, über die besagtes Öl-Leckgas-Gemisch in Richtung obere Stirnseite StO strömt und von dort unter Zwischenschaltung eines dritten Durchgangs 41 in den Ölhauptabscheider 30 gelangt. Das bei dieser Steuerung des Öl-Leckgas-Gemisches entzogene Öl fließt über einen vierten Durchgang 42 in die Ölwanne 34 zurück.
  • Der Ölvorabscheider 29 und der Ölhauptabscheider 30 sind zu einer Gehäusestruktur 43 zusammengefasst, von der zumindest der Ölhauptabscheider 30 unter Vermittlung von Halteschrauben 44 und 45 am Zylinderkopf 23 in Lage gehalten wird. Der Ölvorabscheider 29 ist im Ausführungsbeispiel -Fig. 4- aus einem Stück mit dem Zylinderkopf 23 hergestellt. Denkbar ist aber auch den Ölvorabscheider 29 getrennt vom Zylinderkopf 23 zu gestalten. Darüber hinaus ist der Ölvorabscheider 29 und der Ölhauptabscheider 30 unter Zwischenschaltung eines ringförmigen Distanzkörpers 46 an Verbindungsebenen Ve1 und Ve2 zusammengesetzt. Diese Bauteilkonfiguration ermöglicht eine bedarfsgerechte Volumenauslegung -VI, VII und VII- des Ölvorabscheiders 29, des Distanzkörpers 46 und des Ölhauptabscheiders 30 für eine definierte Behandlung des Öl-Leckgas-Gemischs. Der Ölvorabscheider 29, der Distanzkörper 46 und der Ölhauptabscheider 30 sind über ein oder mehrere Verbindungsschrauben 47 vereint. Die Verbindungsschrauben 47 sind benachbart einer Randzone 48 der Gehäusestruktur 43 etwa senkrecht zu den Verbindungsebenen Ve1 und Ve2 wirksam. Unterhalb der einer oder mehreren der Verbindungsschrauben 47 verläuft eine Außenkontur 49 einer Ansaugluftkanalhaube 50. Ausserdem ist der Ölhauptabscheider 30 nach Art eines Deckels 51 der Gehäusestruktur 43 bzw. des Ölhauptabscheiders 30 ausgeführt, der mit einem umlaufenden Anschlussrand 52 an den Distanzkörper 46 herangeführt ist.
  • Der Ölhauptabscheider 30 ist mit einem Labyrinth 53 versehen- Fig. 3 und Fig. 6 , an dem das Öl-Leckgas-Gemischvorbeigeführt wird, wodurch zum einen das Leckgas zum Ansaugsystem 27 und zum anderen das Öl zur Ölwanne 34 hin geleitet wird. Das Labyrinth 53 ist an einer Innenseite 54 des Deckels 51 angebracht, und es wird durch beabstandeten Leitstegen 55, 56 und 57, 58 gebildet, die von gegenüberliegenden aufrechten Seiten 59 und 60 aus sich quer zu einer Längsrichtung Lr und mit einem definierten Neigungswinkel erstrecken. Dabei greifen die Leitstege 55, 56 bzw. 57, 58 wechselweise ineinander, und können gewölbt sein. Mit den so ausgelegten an Leitstegen 55, 56 bzw. 57, 58 wir erreicht, dass das separiertes Öl durch ein Abführkanalsystem 61 und einen fünften Durchgang 62 in die Ölwanne 34 kanalisiert wird.

Claims (15)

  1. Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart, beispielweise in Gestalt eines Außenbordmotors für ein Boot, umfassend zumindest einen Hubkolben, der unter Vermittlung von zwei Pleueln mit zwei gegenläufig rotierenden, parallel zueinander verlaufenden Kurbelwellen in Wirkverbindung steht, welche Kurbelwellen aufrecht zu einer horizontalen Wasserlinie des Boots ausgerichtet, wobei ein Brennkraftmaschinengehäuse der Brennkraftmaschine sich wenigstens aus einem Zylinderkurbelgehäuse und einem Zylinderkopf mit Ein- und Auslassventilen zusammensetzt und von einer oberen Stirnseite und einer unteren Stirnseite begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) ein mit dem Brennkraftmaschinengehäuse (17) vereintes Entlüftungssystem (28) mit einer über einen Ölvorabscheider (29) und einen Ölhauptabscheider (30) verfügenden Ölabscheideeinrichtung (31) besitzt, über die beim Betrieb der Brennkraftmaschine (1) z.B. in einem Kurbelraum (32) des Zylinderkurbelgehäuse (18) entstehendes Öl-Leckgas-Gemisch unter Vermittlung einer benachbart der oberen Stirnseite (StO) sich erstreckende Abführungsleitung (33) in den Ölvorabscheider (29) gelangt, von wo besagtes Öl-Leckgas-Gemisch in den Ölhauptabscheider (30) geleitet und dort in die Bestandteile Öl und Leckgas getrennt wird, welches Öl in eine an die untere Stirnseite (StU) anschließende Ölwanne (34) und welches Leckgas in der Nähe der oberen Stirnseite (StOO in ein Ansaugsystem (27) der Brennkraftmaschine strömt.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführungsleitung (33) durch ein Rohrelement (35) gebildet wird, das außerhalb des Brennkraftmaschinengehäuses (17) entlang der oberen Stirnseite verlegt (StO)ist.
  3. Brennkraftmaschine nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass Öl-Leckgas-Gemisch aus einem Ventil-Nockenwellengebiet (VN-G) des Zylinderkopfs (23) benachbart der in den Ölvorabscheider (23) mündenden Abführungsleitung (33; 35) über einen ersten Durchgang (36) zwischen Zylinderkopf (23) und Ölvorabscheider (29) in letzteren einströmt.
  4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorabscheider (29) zumindest erste und zweite aufrechte Leitkammern (37 und 38) umfasst und durch ein Leitelement (39) zumindest bereichsweise getrennt sind, in das zum Durchströmen des Öl-Leckgas-Gemischs ein zweiter Durchgang (40) vorgesehen ist.
  5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkammern (37 und 38) und das Leitelement (39) des Ölvorabscheiders (29) sich über eine wesentliche Länge (Lzy) des Zylinderkopfs (23) erstrecken, wobei der zweite Durchgang (4) zwischen den Kammern (37 und 38) benachbart der unteren Stirnseite (StU) des Brennkraftmaschinengehäuses (7) angeordnet ist.
  6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl-Leckgas-Gemischin dem ersten Leitkanal (37) von oben nach unten zwischen der oberen Stirnseite (StO)und der unteren Stirnseite (StU) entlang des Leitelements (39) geführt und durch den zweiten Durchgang (40) in die zweite Kammer (38) eintritt, über den besagtes Öl-Leckgas-Gemisch in Richtung obere Stirnseite (StO)strömt und von dort unter Zwischenschaltung eines dritten Durchgangs (41) in den Hauptölabscheider (30) gelangt.
  7. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4, und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorabscheider (29) und der Ölhauptabscheider (30) zu einer Gehäusestruktur (43) zusammengefasst sind.
  8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusestruktur (43) unter Vermittlung von Halteschrauben (45) am Zylinderkopf (23) des Brennkraftmaschinengehäuses (17) in Lage gehalten wird.
  9. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorabscheider (29) und der Ölhauptabscheider (30) unter Zwischenschaltung eines Distanzkörpers (46) zusammengesetzt sind, dergestalt, dass zwischen Ölvorabscheider (29), und Distanzkörper (46) sowie Distanzkörper (46) und Ölhauptabscheider (30) Verbindungsebenen (Ve1 und Ve2) verlaufen.
  10. Brennkraftmaschine Anspruche 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorabscheider (29), der Distanzkörper (46) und der Ölhauptabscheider (30) der Gehäusestruktur (43) über ein oder mehrere Verbindungsschrauben (47) zusammengesetzt sind.
  11. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschrauben (47) benachbart einer Randzone (48) der Gehäusestruktur (43) etwa senkrecht zu den Verbindungsebenen (Ve1 und Ve2) wirksam sind.
  12. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölhauptabscheider (30) nach Art eines Deckels (51) ausgebildet ist, die mit einem umlaufenden Anschlussrand (52) an den Distanzkörper (46) herangeführt ist.
  13. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölhauptabscheider (30) mit einem Labyrinth (53) versehen ist, an dem das Öl-Leckgas-Gemisch vorbeigeführt wird, wodurch zum einen das Gas zum Ansaugsystem (27) hin und zum anderen zur Ölwanne (34) hin separiert werden.
  14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, das das Labyrinth (53) beabstandete Leitstege (55, 56, 57 und 58) aufweist, die von gegenüberliegenden aufrechten Seiten (59 und 60) aus wechselweise ineinandergreifen und in der Weise angeordnet sind, dass separiertes Öl des Öl-Leckgas-Gemischs mittels eines Abführungskanalsystems (61) in Richtung Ölwanne (34) geleitet wird.
  15. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass des Labyrinth (53) einer Innenseite (54) der des Deckels (51) angebracht sind.
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