WO2002099257A1 - Ölabscheidevorrichtung für kurbelgehäusegase einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Ölabscheidevorrichtung für kurbelgehäusegase einer verbrennungskraftmaschine Download PDF

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WO2002099257A1
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separating device
oil
separator
cylinder head
head cover
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PCT/DE2002/000970
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Juergen Stegmaier
Bruno Hezel
Dietmar Uhlenbrock
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/19—Crankcase ventilation

Definitions

  • the invention relates to an oil separator for crankcase gases of an internal combustion engine, with a pre-separator, one
  • Cyclone separating device a fine separating device and optionally a valve device, which are provided in cascade fashion on a cylinder head cover of the internal combustion engine.
  • crankcase gases In order to discharge the blow-by gases, the crankcase is vented, which is usually via the Nock ⁇ nwellengephase runs provided.
  • crankcase gases These pulsating gas / liquid quantities, referred to as crankcase gases, are freed of the liquid constituents by an oil separation device and then usually passed into the intake area of the internal combustion engine.
  • the oil separation prevents contamination in the following areas and the emission of hydrocarbons is not undesirably increased.
  • Headed camshaft housing Separated liquid is separated from three stages via the oil return opening in the third stage.
  • the separated liquid can flow within the Oil separation device hinder, especially when large amounts of liquid are separated. Furthermore, the rapid flow, particularly at or at the end of the cyclone separator, can hinder the return of separated liquid.
  • the object of the invention is to counter this disadvantage.
  • This object is achieved in a generic oil separating device according to the invention in that an oil drain opening is provided in the flow or cascade direction upstream of the cyclone separating device, through which oil separated in the preliminary separating device can be returned.
  • Pre-separating device to return separated oil directly to the engine compartment via another return opening. This is easily possible because there is no significant pressure drop in the area of the pre-separator and the amount of liquid separated there can simply drip down or run off and is not entrained by the flow into the pre-separator. In this way, a large part of the liquid contained in the crankcase gas, namely larger drops of oil, is pre-separated and returned directly to the engine compartment. This amount of liquid is preferably returned, drained or drained through the same opening in the cylinder head cover as the supply of the crankcase gas into the oil separating device.
  • This opening comprises a preferably large opening cross-section which, for example, can include a draining wall which projects into the camshaft housing space, in particular is curved, and which is formed by the cylinder head cover.
  • the oil separating device is designed such that the pre-separating device, the cyclone separating device, the fine separating device and the possibly provided valve device are arranged on the outside of the cylinder head cover and overlaid by a housing half-shell, which together with the outside of the cylinder head cover form a housing for the separating device forms and can be sealed against the outside of the cylinder head cover.
  • the arrangement of the components of the oil separating device outside the actual cylinder head cover opens up the possibility of manufacturing all components in a housing, namely a housing half-shell of the oil separating device, as a preassembled module and then this module as a whole with or without an additional base part on the outside of the cylinder head housing to add.
  • the cylinder head cover can be detached from the components of the oil separator on the cylinder head in order to close off the camshaft housing.
  • the prefabricated assembly of the oil separating device can then be attached or at a later point in time.
  • the housing half-shell which forms a housing for the oil separating device, is an integrally produced plastic part, in particular an injection molded part.
  • a spiral insert for the cyclone separating device, a separating insert for the fine separating device and preferably the valve device can also be inserted into the housing half-shell so that it can be preassembled. All components can then be preassembled with respect to the housing half-shell and stored as a ready-to-install assembly and then fed to the cylinder head cover at the desired time for final assembly.
  • the housing half-shell should advantageously be rather flat and elongated.
  • a dimension of only about 295 x 60 x 70 mm (length x width x height) has proven to be sufficient for coping with crankcase gases of up to 150 1 / min; quantities of oil of 100 to 200 g / h could be separated.
  • a much larger overall height of 175 mm and a length and width of 105 x 90 mm were previously required.
  • the design according to the invention makes it possible to achieve flat and elongated dimensions in the configuration of the oil separating device in the range mentioned, which are sufficient in terms of their effectiveness and throughput and separation capacity.
  • the housing half-shell comprises original side walls which extend in the direction of the cylinder head cover and which merge into a peripheral edge facing the cylinder head cover, with which the housing half-shell can be sealingly applied to the outside of the cylinder head cover.
  • This circumferential end edge can advantageously define a contact plane, which then requires a correspondingly flat design of the outside of the cylinder head cover in the assembly area for the oil separating device.
  • a design of the housing half-shell of the oil separating device with in In the direction of the cylinder head cover, the ürnf ngssei walls, that is, with an essentially pot-shaped geometry, enable, in a particularly advantageous manner, the pre-assembly of all components in the protected and prefabricated housing, which then only needs to be connected to the outside of the cylinder head cover via its peripheral edge.
  • a base piece could close the housing half-shell of the assembly, in particular except for the inflow and return openings.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an oil separating device according to the invention in the assembled state on the outside of a cylinder head cover;
  • Figure 2 is a perspective view of Figure 1 with the walls of the oil separator partially broken away;
  • Figure 3 is a perspective view of the
  • Figure 4 is a perspective view of the
  • FIG. 5 is a schematic sectional view through an embodiment of the oil separating device according to the invention with only schematic indicated cylinder head cover, • and
  • FIG. 6 shows two schematic representations of different spiral inserts for the oil separating device according to FIG. 4.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an oil separating device 2, designated overall by the reference number 2 and to be described below in detail, in the approved state on the outside of a cylinder head cover, generally designated by the reference number 4, of an internal combustion engine.
  • FIGS. 3 and 4 show the oil separating device 2 in a perspective view. Reference is also made below to FIG. 5, which partially schematically shows a sectional view of the oil separating device 2.
  • the oil separating device 2 comprises a housing half-shell 6, which injects all components of the oil separating device 2.
  • the housing half-shell -6 is a one-piece plastic injection molded part which, in the direction of the cylinder head cover 4, comprises peripheral side walls 8.
  • the U side walls 8 start from an upper cover wall 10, a plurality of cup-shaped housing areas 12, 14, 16 being formed.
  • the respective circumferential side walls 8 merge into an end circumferential edge 18 with which the housing half-shell 6 can be sealingly placed against an outer side 20 of the cylinder head cover 4.
  • the housing half-shell 6 can then be screwed to the outside 20 of the cylinder head cover 4 by means of screws 22 indicated in FIG. 5 and shown in FIGS. 1 to 4.
  • peripheral side walls 8 laterally projecting eyelets 23 of the housing half-shell 6, through which the screws 22 are passed.
  • the screws 22 are in dome-shaped elevations 24, which are from the outside 20 of the cylinder head cover 4 protrude, screwed.
  • a substantially circumferential groove 25 is formed in the end edge 18 for a cord seal, which is not shown but can be inserted there.
  • the circumferential end edge 18 forms or defines an abutment plane 26.
  • the housing half-shell 6 sealingly against the outside 20 of the cylinder head cover 4 and being able to mount there only needs to be designed in a correspondingly flat manner on the outside 20 of the cylinder head cover 4 in the area of the front edge 18.
  • the relevant differently designed cylinder head covers for different internal combustion engines only have to have an outer side designed according to the housing half-shell or according to its front edge 18, in the simplest case a flat section (but only along the course of the Rands 18), on iron.
  • the housing area 12 forms an essentially pot-shaped chamber in which a pre-separator 28 and a cyclone separator 30 are provided.
  • a fine separating device 32 with a fine separating insert 34, for example in the form of a yarn package.
  • the cascade-like separation stages are designed because:
  • the pre-separating device 28 is arranged above a suction opening 40 for crankcase gases in the cylinder head cover 4 and, as can be seen from FIG. 5, comprises flow guide walls 42 which preferably cause multiple deflection of the crankcase gases flowing into the oil separating device 2.
  • a reflux opening 44 is provided for liquid separated in this stage. The separated liquid then drips downward from the backflow opening 44 at the bottom end of a flow guide wall 42, counter to the flow of the crankcase gas, and thus directly returns to the engine compartment below the cylinder head cover 4.
  • the flowing crankshaft gas into the cyclone separating device 30 arranged in cascade fashion.
  • the helical flow path 46 is formed by a helix 48 with a central opening 50, through which a tubular or cylindrical inner piece 52 is inserted and is essentially tightly connected to the helix 48.
  • the peripheral edges 54 of the helix 48 lie essentially sealingly against the inside of the peripheral side walls 8 of the housing half-shell 8. In this way, the helical threads of the helix 48 and the housing half-shell 6 form or limit the helical flow path 46 through the inner piece 52.
  • the liquid components in the helically flowing crankcase gas are separated radially on the outside and flow down the spiral path due to their gravity.
  • the radial depth of the helical flow paths 46 can be varied in a particularly advantageous manner. This can preferably be done by using different helices 48 with different radial depths, which is preferably achieved by differently sized inner pieces 52 of the helix 48 with the outer diameter of the helix 48 remaining the same. In this way, by selecting and inserting different helices, a different flow cross-section can be achieved for adaptation to different motors and applications, with otherwise the design and dimensions of the oil separating device 2 remaining the same.
  • the fine separation device 32 which is accommodated downstream in terms of flow in the housing area 14, comprises a cylindrical yarn package as a fine separation insert 34, which is closed on its side facing the cylinder head.
  • the flowing crankcase gases pass through the cylindrical wall of the yarn package and in the process the remaining finest liquid droplets are separated, which, due to the force of gravity, move downward in the direction of the cylinder head cover as a result of gravity.
  • an oil discharge opening 56 which is only schematically indicated in FIG. 5, is provided in the cylinder head cover.
  • the yarn package comprises an outlet opening 58 at its upper end. In this area, the cover wall 10 is bulged somewhat upwards.
  • the crankshaft gases flowing through the outlet opening 58 are then deflected by 90 ° directly in the region of the bulge and then deflected again by 90 ° downwards in the direction of the cylinder head cover 4.
  • the bulged part 10 is considerably simplified with regard to the complexity of the mold. Due to the very steep design of the overflow channel 60, the tree space required in the longitudinal direction is kept as small as possible.
  • a counter contour 59 which is formed on the cylinder head cover, engages in a recess between the housing regions 14 and 16, so that no dead volume is formed in which liquid could accumulate.
  • the flowing crankcase gas passes from the overflow channel 60 to the housing area 16, where the valve device 36 is provided.
  • the valve device 36 comprises a diaphragm 62, shown schematically in FIG. 5, which on the one hand is connected to the atmosphere and on the other hand is acted upon by the crankcase gas. At maximum suction through the
  • valve device 36 closes its opening 64, specifically under the pressure of the atmosphere. If the pressure rises below the membrane 62 as a result of the crankcase gas, the opening 64 is opened and crankcase gases are fed to the (renewed) combustion.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of two different embodiments of helixes 48 with different radial depths of the flow path, which are achieved by cylindrical inner pieces 52 of different diameters with the outer diameter of the helix 48 remaining the same.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ölabscheidevorrichtung (2) für Kurbelgehäusegase einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Vorabscheideeinrichtung (28), einer Zyklonabscheideeinrichtung (30), einer Feinabscheideeinrichtung (32) und gegebenenfalls einer Ventileinrichtung (36), die an einer Zylinderkopfhaube (4) der Verbrennungskraftmaschine kaskadenartig vorgesehen sind; um die gegenseitige Behinderung von strömendem Kurbelgehäusegas und abgeschiedener Flüssigkeit zu reduzieren, ist in Strömungs- oder Kaskadenrichtung vor der Zyklonabscheideeinrichtung (30) eine Ölablauföffnung (44) vorgesehen ist, durch welche in der Vorabscheideeinrichtung (28) abgeschiedenes Öl rückführbar ist.

Description

ölabscheidevorrichtung für Kurbelgehäuseopase einer Verbrennungskraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Ölabscheidevorrichtung für Kurbelgehäusegase einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Vorabscheideeinrichtung, einer
Zyklonabscheideeinrichtung, einer Feinabscheideeinrichicung und gegebenenfalls einer Ventileinrichtung, die an einer Zylinderkopfhaube der Verbrennungskraftmaschine kaskadenartig vorgesehen sind.
Im Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine entstehen zwischen Kolben, Kolbenringen und Zylinderlauffläche, cjgf . auch im Bereich von Ventilführungen Leckgasströme, sogenanntes Durchblasegas. In diesem Durchgaseblas, welches in den Kurbelgehäuseraum oder in ein Nockenwellengehäuse oberhalb des Zylinderkopfs gelangt oder dort hingeführt wird, sind flüssige Bestandteile, in erster Linie feine Öltröpfchen oder niedrig siedende Bestandteile des Motoröls, enthalten. Auch infolge bewegter Triebwerkst ile, nämlich Kolben, Pleuel, Purbelwelle oder Nockenwelle können auch größere Öltröpfchen im Kurbelgehäusegas oder auch im Nockenwellengehäusegas enthalten sein. Man spricht hierauch von Schwallöl . Um die Durchblasegase abzuführen, ist eine Entlüftung des Kurbelgehäuses, die meist über das Nockεnwellengehäuse verläuft, vorgesehen. Diese als Kurbelgehäusegase bezeichneten und pulsierend anfallenden Gas/Flüssigkeitsmengen werden durch eine Ölabscheidevorrichtung von den flüssigen Bestandteilen befreit und dann üblicherweise in den Ansaugbereich der Verbrennungskraftmaschine geleitet. Durch die Olabsche idung werden Verschmutzungen in den nachfolgenden Bereichen vermieden, und die Emission von Kohlenwasserstoffen wird nicht in unerwünschter Weise erhöht.
Aus der DE 197 00 733 AI ist eine Ölabscheidevorrichtung für Kurbelgehäusegase der gattungsgemäßen Art bekannt. Diese Druckschrift .offenbart und lehrt, die eingangs genannten Komponenten der Ölabscheidevorrichtung in der Zylinderkopfhaube der Verbrennungskraftmaschine integriert anzuordnen. Hierbei ist die Vorabscheideeinrichtung und die Zyklonabscheideeinrichtung an der Innenseite der Zylinderkopfhaube, also auf der dem Kurbel- bzw. Nockenwellengehäuse zugewandten Seite der Zylinderkopfhaube angeordnet. Die Feinabscheideeinrichtung und die Ventileinrichtung sind zwischen zwei Gehäusedεckelhälftan der Zylinderkopfhaube angeordnet und strömungsmäßig der" Syklonabscheideeinrichtung nachgeordnet. Ferner ist bei dieser bekannten Ölabscheidevorrichtung im Bereich unterhalb des Feinabscheideeinsatzes der Feinabscheideeinrichtung eine ÖlrücklaufÖffnung zum Nockenwellengehäuse ausgebildet. Flüssigkeit, insbesondere Öl, welche in der Vorabscheideeinrichtung und in der Zyklonabscheideeinrichtung abgeschieden wurde, gel nger. über schräge Gehäuseanformungen in den Gehäusebereich der' Feinabscheideeinrichtung und werden von dort über die genannte ÖlrücklaufÖffnung zurück in das
Nockenwellengehäuse geleitet. Es wird also abgeschiedene Flüssigkeit aus drei Stufen über die ölrücklaufÖffnung in der dritten Stufe abgeschieden. Die abgeschiedene Flüssigkeit kann die Strömung innerhalb der Ölabscheidevorrichtung behindern, und zwar gerade dann, wenn große Flüssigkeitsmengen abgeschieden werden. Desweiteren kann die schnelle Strömung, insbesondere bei oder am Ende der Zyklonabscheideeinrichtung, die Rückführung von abgeschiedener Flüssigkeit behindern.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesem Nachteil zu begegnen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgεmäßen Ölabscheidevorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in Strö ungs- oder Kaskadenrichtung vor der Zyklonabscheideeinrichtung eine ÖlablaufÖffnung vorgesehen ist, durch welche in der Vorabscheideeinrichtung abgeschiedenes Öl rückführbar ist .
Es wird also vorgeschlagen, das in der
Vorabscheideeinrichtung abgeschiedene Öl über eine weitere Rückführöffnung direkt in den Motorraum zurύckzuleite . Dies ist ohne Weiteres möglich, weil im Bereich der Vorabscheideeinrichtung noch kein wesentliches Druckgefälle herrscht und die dort abgeschiedene Flüssigkeitsmenge nach unten einfach abtropfen bzw. ablaufen kann und nicht durch die Strömung in die Vorabscheideeinrichtung hinein mitgerissen wird. Auf diese Weise wird ein großer Teil der im Kurbelgehäusegas enthaltenen Flüssigkeit, nämlich größere Öltropfen, vorabgeschieden und direkt in den Motorraum zurückgeführt. Das Zurückführen, Ablaufen oder Abtropfen dieser Flüssigkeitsmenge erfolgt vorzugsweise durch dieselbe Öffnung in der Zylinderkopfhaube wie die Zuführung des Kurbelgehäusegases in die Ölabscheidevorrichtung. Diese Öffnung umfasst einen vorzugsweise großen Öffnungsque schnitt , der beispielsweise eine in den Nockenwellengehäuseraum hineinragende, insbesondere gewölbte Abtropfwandung, die von der Zylinderkopfhaube gebildet ist, umfassen kann. In Weiterbildung der Erfindung ist die Ölabscheidevorrichtung so ausgebildet, dass die Vorabscheideeinrichtung, die Zyklonabscheideeinrichtung, die Feinabscheideeinrichtung und die gegebenenf lls vorgesehene Ventileinrichtung an der Außenseite der Zylinderkopfhaube angeordnet und von einer Gehäusehalbschale überfangen sind, die zusammen mit der Außenseite der Zylinderkopfhaube ein Gehäuse für die Abscheidevorrichtung bildet und dichtend gegen die Außenseite der Zylinderkopfhaube montierbar ist.
Die Anordnung der Komponenten der Ölabscheidevorrichtung außerhalb der eigentlichen Zylinderkopfhaube eröffnet die Möglichkeit, sämtliche Komponenten in einem Gehäuse, nämlich einer Gehäusehalbschale der Ölabscheideeinrichtung, als vormontierbare Baugruppe zu fertigen und diese Baugruppe dann mit oder ohne zusätzliches Bodenteil als Ganzes modulartig an die Außenseite der Zylinderkopfhau.be anzufügen. Insbesondere kann die Zylinderkopfhaube losgelöst von Bauteilen der Ölabscheideeinrichtung am Zylinderkopf montiert werden, um das Nockenwellengehäuse nach oben abzuschließen. Es kann dann oder auch zu einem späteren Zeitpunkt die vorgefertigte Baugruppe der Ölabscheidevorrichtung angebracht werden.
Es erweist sich insbesondere als vorteilhaft, wenn die Gehäusehalbschale, welche ein Gehäuse für die Ölabscheidevorrichtung bildet, ein einstückig hergestelltes Kunststoffteil, insbesondere ein Spritzgießteil, ist.
Im Hinblick auf die baugruppenspezifische Vormontierba eit der Ölabscheidevorrichtung erweist es sich als vorteilhaft, wenn Strömungsleitwandungen der Vorabscheideeinrichtung , ein Wendeleinsatz für die Zyklonabscheidevorrichtung, ein Abscheideεinsatz für die Feinabschεideeαnrichtung und vorzugsweise auch die Ventileinrichtung in die Gehäusehalbschale vormontierbar einsetzbar sind. Sämtliche Komponenten können dann bezüglich der Gehäusehalbschale vormontiert werden und als einbaufertige Baugruppe vorgehalten und dann im erwünschten Zeitpunkt der Endmontage an der Zylinderkopfhaube zugeführt werden.
Die Gehäusehalbschale sollte vorteilhafterweise eher flach und langgestreckt bauen. Zur Bewältigung von Kurbelgehäusegasen von bis zu 150 1/min hat sich eine Abmessung von nur etwa 295 x 60 x 70 mm (Länge x Breite x Höhe) als ausreichend erwiesen; dabei konnten Olmengen von 100 bis 200 g/h abgeschieden werden. Um diese Mengen mit nicht gattungsgemäßen modularen Bauformen von extern angefügten Zyklonabscheidevorrichtungen zu erreichen, war bislang eine wesentlich größere Bauhöhe von 175 mm und eine Länge und Breite von 105 x 90 mm erforderlich. Durch die erfindungsgemäße Bauform ist es möglich, flach bauende und langgestreckte Abmaße bei der Konfiguration der Ölabscheidevorrichtung im genannten Bereich zu verwirklichen, die im Hinblick auf ihre Wirksamkeit und Durchsatzmenge sowie Abscheidekapazität hinreichend sind.
Es erweist sich als
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, wenn die Gehäusehalbschale in Richtung auf die Zylinderkopfhaube erstreckte Urnf ngsseitenwandungen umfasst, die in einen stirnsεitigen der Zylinderkopfhaube zugewandten umlaufenden Rand übergehen, mit dem die Gehäusehalbschale gegen die Außenseite der Zylinderkopfhaube dichtend anlegbar ist.
Dieser umlaufende stirnseitige Rand kann in vorteilhaf er Weise eine Anlageebene definieren, die dann eine entsprechende ebene Ausbildung der Außenseitε der Zylinderkopfhaube im Montagebereich für die Ölabscheidevorrichtung bedingt. Eine Gestaltung der Gehäusehalbschale der ölabscheidεvorrichcung mit in Richtung auf die Zylinderkopfhaube erstreckten ürnf ngssei enwandungen, also mit einer im wesentlichen topfför igen Geometrie ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise die Vormontage sämtlicher Komponenten in dem geschützten und vorgefertigten Gehäuse, welches dann lediglich über seinen Umfangsrand mit der Außenseite der Zylinderkopfhaube verbunden zu werden braucht. Alternativ oder zusätzlich könnte ein Bodenstück die Gehäusehalbschale der Baugruppe, insbesondere bis auf Zustrom und RücklaufÖffnungen verschließen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ölabscheidevorrichtung. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ölabscheidevorrichtung im montierten Zustand an der Außenseite einer Zylindεrkopfhaubε ;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung nach Figur 1 mit teilweise weggebrochenen Wandungen der ölabscheidevorrichtung;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht der
Ölabscheidevorrichtung nach Figur 1 ;
Figur 4 eine perspektivische Ansicht der
Ölabscheidevorrichtung nach Figur 3 von unten (die Montageseitε an der Zylinderkopfhaube) ;
Figur 5 eine sche atische Schnittansicht durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ölabscheidevorrichtung mit lediglich schematisch angedeuteter Zylindεrkopfhaube ,• und
Figur 6 zwei schεmatische Darstellungen unterschiedlicher Wendeleinsätze für die Ölabscheidevorrichtung nach Figur 4.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einε insgεsamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnete und nachfolgend im Einzelnen zu beschreibende Ölabscheidevorrichtung 2 im αncierten Zustand an der Außenseite einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 4 bezeichneten Zylinderkopfhaube einer Verbrennungskraftmaschine . Die Figuren 3 und 4 zeigen in perspektivischer Ansicht die Ölabscheidevorrichtung 2. Es wird nachfolgend auch auf Figur 5 Bezug genommen, die eine Schnittansieht der Ölabscheidevorrichtung 2 teilweise schematisch darstellt.
Die Ölabscheidevorrichtung 2 umfasst einε Gehäusehalbschale 6, welche sämtliche Komponenten der ölabscheidevorrichtung 2 auf immt. Die Gehäusehalbschale -6 ist ein einstückig hergestelltes Kunststoffspritzgießtεil , welches in Richitung auf die Zylinderkopfhaube 4 erstreckte Umfangsseitenwandungen 8 umfasst. Die U fangsseitenwandungen 8 gehen aus von einer oberen Deckεlwandung 10, wobei mehrere topfförmige Gehäusebereiche 12, 14, 16 gebildet werden. Die jeweiligen Umfangsseitenwandungen 8 gehen in einen stirnseitigen, umlaufenden Rand 18 über, mit dem die Gehäusehalbschale 6 gegen eine Außenseite 20 der Zylinderkopfhaube -4 dichtend anlegbar ist. Die Gehäusehalbschale 6 ist dann über in Figur 5 angedeutete und in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Schrauben 22 mit der Außenseite 20 der Zylinderkopfhaube 4 verschraubbar . Man erkennt von den Umfangsseitenwandungen 8 seitlich vorstehende Ösen 23 der Gehäusehalbschale 6, durch welche die Schrauben 22 hindurchgeführt sind. Die Schrauben 22 sind in domförmige Erhebungen 24, die von der Außenseite 20 der Zylindεrkopfhaubε 4 vorstehen, eingeschraubt. Um eine Abdichtung des Inneren der Gehäusehalbschale 6 zu erreichen, ist in dem stirnseitig umlaufenden Rand 18 eine im Wesentlichen umlaufende Nut 25 für eine nicht dargestellte aber dort einlegbare Schnurdichtung ausgebildet .
Der umlaufenden stirnseitige Rand 18 bildet oder definiert eine Anlageebene 26. Um die Ölabscheidevorrichtung über; deren Gehäusehalbschale 6 dichtend gegen die Außenseite 20 der Zylinderkopfhaube 4 anlεgεn und dort montieren zu können, braucht lediglich ein im Bereich des stirnseitigen Rands 18 verlaufender Bereich an der Außensεitε 20 der Zylinderkopfhaube 4 entsprechend eben ausgebildεt zu werden. Es sind also keine komplizierten Anpassungsvorgänge an verschieden gestaltete Zylinderkopfhauben erforderlich, sondern die betreffenden verschieden gestalteten Zylinderkopfhauben für verschiedene Verbrennungskraftmaschinen müssen lediglich einen entsprechend der Gehäusehalbschale bzw. entsprechend deren stirnseitigen Rand 18 ausgebildete Außenseite, im einfachsten Fall einen ebenen Abschnitt (jedoch nur entlang des Verlaufs des Rands 18), auf eisen.
Der Gehäusebereich 12 bildet eine im Wesentlichen topfförmige Kammer, in der eine Vorabscheideeinrichtung 28 und eine Zyklonabscheidεeinrichtung 30 vorgesehen ist. In dem sich daran anschließenden topfförmigen Gehäusebereich 14 ist einε Feinabscheideeinrichtung 32 mit einem beispielsweise als Garnwickel ausgebildeten Feinabscheideeinsatz 34 enthalten. Der gegenüber den Gehäusebereichen 12, 14 weniger hoch bauende Gehäusebereich 16 beinhaltet eine Ventileinrichtung 36, welche einen Auslass 38 der Ölabscheidevorrichtung 2 zur Ansaugseite der nicht dargestellten Verbrennungskraf maschine freigibt oder verschließt und damit den Druck der Kurbelgehäusegase nach oben begrenzt.
Die kaskadenartig angeordneten Abscheidεstufen sind w e olgt konzipiert :
Die Vorabscheideeinrichtung 28 ist oberhalb einer Suströ öffnung 40 für Kurbelgehäusegase in der Zylinderkopfhaube 4 angeordnet und umfasst, wie aus Figur 5 ersichtlich, Strömungsleitwandungen 42, die eine vorzugsweise mehrfache Umlenkung der in die Ölabscheidevorrichtung 2 einströmenden Kurbelgehäusegase bewirken. An der tiefsten Stelle nach der ersten Umlεnkung innerhalb der Vorabscheideeinrichtung 28 ist eine Rückflussö fnung 44 für in dieser Stufe abgeschiedene Flüssigkeit vorgesehen. Von der Rückflussöffnung 44 am bodenseitigen Ende einer Strömungsleitwandung 42 tropft die abgeschiedene Flüssigkeit dann entgegen der Strömung des Kurbelgehäusegases nach unten ab und gelangt so direkt wieder in den Motorraum unterhalb der Zylinderkopfhaube 4. Am oberen Ende, also im Bereich der Innenseite der Deckelwandung 10, tritt das strömende Kurbelwellengas in die kaskadenartig nachfolgend angeordnete Zyklonabscheideeinrichtung 30 ein. Diese umfasst eine wendeiförmige Strömungsstrecke 46. Die wendeiförmige Strömungsstrecke 46 ist gebildet durch eine Wendel 48 mit einer zentralen Öffnung 50, durch die εin röhr- oder zylinderförmiges Innenstück 52 hindurchgesteckt und im Wesentlichen dicht mit der Wendel 48 verbunden ist. Die Umfangsränder 54 der Wendel 48 liegen im Wesentlichen dichtend gegen die Innenseite der Umfangsseitenwandungen 8 der Gehäusehalbschale 8 an, Auf diese Weise ist durch das Innenstück 52 die schraubenförmigen Gänge der Wendel 48 und die Gehäusehalbschale 6 die wendelströmigε Strömungsstrecke 46 gebildet bzw. begrenzt. Infolge von Trägheitskräften werden die flüssigen Bestandteile in dem wendeiförmig strömenden Kurbelgehäusegas radial außen abgεschiεden und fließen infolge ihrer Schwerkraft die Wendelstrecke hinab.
In ganz besonders vorteilha ter Weise lässt sich die radiale Tiefe der wendeiförmigen Strδmungsstrεcke 46 variieren. Dies kann vorzugsweise durch Einsatz verschiedener Wendeln 48 mit verschiedener radialer Tiefe geschehεn, was vorzugsweise durch verschieden große Innenstücke 52 der Wendel 48 bei gleich bleibendem Außendurchmesser der Wendel 48 erreicht wird. Auf diese Art und Weise kann durch Auswahl und Einsetzen unterschiedlicher Wendeln ein unterschiedlicher Strömungsquerschnitt zur Anpassung an verschiedene Motoren und Anwendungsfällε bei ansonsten gleichbleibender Konstruktion und Dimensiσnierung der Ölabscheidevorrichtung 2 erzielt werden.
Die Feinabscheideeinrichtung 32, die strömungsmäßig nachgeordnet in dem Gehäusebereich 14 untergebracht ist, umfasst ein zylindrisches Garnwickel als Feinabscheideeinsatz 34, welches an seiner zylinderkopfzugewandten Seite geschlossen ist. Die strömenden Kurbelgehäusegase treten durch die zylindrische Wandung des Garnwickels hindurch und dabei werden restliche feinste Flüssigkeitströpfchen abgeschieden, die innerhalb des Garnwickels infolge der Schwerkraft nach unten in Richtung auf die Zylinderkopfhaube gelangen. Dort ist eine in Figur 5 lediglich schematisch angedεutete Öl abführöf nung 56 in der Zylinderkopfhaube vorgesehen. Das Garnwickel umfasst an seinem oberen Ende eine Austrittsöffnung 58. In diesem Bereich ist die Deckelwandung 10 etwas nach oben ausgewölbt. Die durch die Austrittsöffnung 58 strömenden Kurbelwellengase werden dann unmittelbar im Bereich der Auswölbung um 90° umgelenkt und dann abermals um 90° nach unten in Richtung auf die Zylinderkopfhaube 4 umgelenkt. Durch die Ausbildung des aufgewölbten Teils 10 als separates Bauteil wird" die Herstellbarkeit der Gehäusehalbschale 6 im Hinblick auf den Formenaufwand wesentlich vereinfacht. Durch die sehr steile Gestaltung des Überströmkanals 60 wird der in Längsrichtung benötigte Baumraum so gering wie möglich gehalten. In eine Aussparung zwischen den Gehäusebereichen 14 und 16 greift eine Gegenkontur 59, welche an der Zylinderkopfhaubε ausgebildet ist ein, damit kein Totvolumen gebildet wird, in welchem sich Flüssigkeit ansammeln könnte. Vom Überströmkanal 60 aus gelangt das strömende Kurbelgehäusegas i den Gehäusεbεrεich 16, wo die Ventileinrichtung 36 vorgesehen ist. Die Ventileinrichtung 36 umfasst eine in Figur 5 schematisch dargestellte Membran 62, die einerseits mit der Atmosphäre in Verbindung steht und andererseits vom Kurbelgehäusegas beaufschlagt wird. Bei maximaler Ansaugung durch die
Verbrennungskraftmaschine, wenn also im Auslass 38 der Ölabscheidevorrichtung ein maximaler Unterdr ck anliegt, verschließt die Ventileinrichtung 36 εinε Öffnung 64, und zwar unter dem Druck der Atmosphäre. Wenn unterhalb der" Membran 62 infolge des Kurbelgehäusegasεs der Druck ansteigt, so wird die Öffnung 64 freigegeben und Kurbelgehäusegase werden der (erneuten) Verbrennung zugeführt .
Figur 6 zeigt in schematischer Andeutung zwei verschiedene Ausführungsformen von Wendeln 48 mit unterschiedlicher radialer Tiefe der Strömungsstrecke, die bei gleichbleibendem Außendurchmesser der Wendel 48 durch zylindrische Innenstücke 52 verschiedenen Durchmessers erreicht sind.

Claims

Ansprüche
1. Ölabscheidevorrichtung (2) für Kurbelgehäusegase einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Vorabscheideeinrichtung (28), einer Zyklonabscheideeinrichtung (30), einer Feinabscheideeinrichtung (32) und gegebenenf lls einer Ventileinrichtung (36), die an einer Zylinderkopfhaubε (4) der Verbrennungskraftmaschine kaskadenartig vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungs- oder Kaskadenrichtung vor der Zyklonabscheideeinrichtung (30) eine Olablauföffnung (44) vorgesehen ist, durch welche in der Vorabscheideeinrichtung (28) abgeschiedenes Öl rückführbar ist.
2. Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Olablauföffnung (44) in einer Strömungsleitwandung (42) der Vorabscheideeinrichtung (28) vorgesehen ist.
3. Ölabscheidεvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, daduirch gekennzeichnet, dass die Olablauföffnung (44) angrenzend an eine Gehäusewandung angeordnet ist, welche die Vorabscheideeinrichtung (28) und die Zyklonabscheideeinrichtung (30) trennt.
4. Cdabscheidevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Ouεrschnittεflache der Olablauföffnung (44) in_ der Projektion innerhalb einer Zuströmöffnung (40) für die Kurbelgehäusegase in die Ölabscheidevorrichtung liegt.
5. Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorabscheideeinrichtung (28) , die Zyklonabscheideeinrichtung (30), die Feinabscheideeinrichtung (32) und die gegebenenfalls vorgesehene Ventileinrichtung (36) an der Außenseite (20) der Zylinderkopfhaube (4) angeordnet und von einer Gehäusehalbschale (6) überfangen sind, die zusammen mit der Außenseite (20) der Zylinderkopfhaube (4) ein Gehäuse für die Abscheidevorrichtung (2) bildet.
6. Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gεhäusehalbschalε (6) ein einstückig hergestelltes Kunststoffteil , insbesondere ein Spritzgießteil, ist.
7. Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurrch gekennzeichnet, dass Strömungsleitwandungen (42) und/ocler ein Wendeleinsatz (48) für die Zyklonabscheidevorrichtu g (30) und/oder ein Abscheideeinsatz (34) für die
Feinabscheideeinrichtung (32) und/oder die Ventileinrichtung (36) in die Gehäusehalbschale (6) vormontierbar einsetzbar sind.
8. Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehalbschale (6) über ein umlaufendes Dichtelement gegen die Außenseite (20) der Zylinderkopfhaube (4) abgedichtet ist.
9. ölabscheidevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehalbschale (6) in Richtung auf die Zylinderkopf aube
(4) erstreckte Umfangsseitenwandungen (8) umfasst, die in einen stirnseitigen umlaufenden Rand (18) übergehen, mit dem die Gehäusehalbschale (6) gegen die Außenseite (20) der Zylinderkopfhaube (4) dichtend anlegbar ist.
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