WO2004009971A1 - Device for the separation of lubricant/air mixtures - Google Patents

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WO2004009971A1
WO2004009971A1 PCT/EP2003/005836 EP0305836W WO2004009971A1 WO 2004009971 A1 WO2004009971 A1 WO 2004009971A1 EP 0305836 W EP0305836 W EP 0305836W WO 2004009971 A1 WO2004009971 A1 WO 2004009971A1
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WO
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lubricant
separating tube
return line
open end
separating
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/005836
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French (fr)
Inventor
Heiko Bock
Markus Zäh
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil

Definitions

  • the invention relates to a device for separating lubricant-air mixtures for internal combustion engines with a first lubricant sump and a second lubricant sump connected to the first lubricant sump via a lubricant pump and a return line.
  • the lubricant sump is located at the front below the timing chain. New vehicle concepts provide only a small amount of space below the timing chain. The main lubricant sump is therefore located at the rear with respect to the direction of travel.
  • the lubricant sloshes forward and from there is fed back into the main lubricant sump and thus to the lubricant pump by means of a return line.
  • the lubricant that rises at the front blocks the way for the blow-by gases and is pressed into the crankcase ventilation.
  • the timing chain also delivers additional lubricant into the cylinder head to an area where the crankcase ventilation is arranged.
  • the lubricant throughput of the return stage is proportional to the speed of the motor, whereas the lubricant throughput of the motor is kept constant from the middle speed range. This leads to an increase in the proportion of air in the return line at high speeds and thus to an increased foaming of the lubricant.
  • a cyclone lubricant separator for crankcase ventilation of internal combustion engines from DE 31 28 470 AI for cleaning the ventilation air is already known.
  • the cyclone lubricant separator here has an inlet nozzle for the lubricant-containing crankcase air, which opens tangentially into a cyclone chamber in the separator housing.
  • the inlet nozzle has a variable cross section.
  • the invention is based on the object of designing and arranging a device for separating lubricant-air mixtures in such a way that simple and inexpensive separation takes place within a return line for lubricant and additional foaming of the lubricant is prevented even when the motor vehicle is at an angle.
  • the return line has a separating tube and the ratio (D T / D R ) of the diameter of the separating tube and the return line is between 1.5 and 10, in particular between 2 and 6.
  • the return line connects tangentially to the separating pipe and / or a central axis of the return line includes an angle ⁇ between 40 ° and 90 °, in particular between 50 ° and 80 °, with a central axis of the separating pipe.
  • a tangential and spiral entry of the air-lubricant mixture is thus generated, the contained air occupy the interior of the separation tube and the lubricant will drain or will leak on the inside of the separation tube.
  • the central axes of the separating pipe and of the return line lie in two parallel planes, the distance between which corresponds to an inner radius of the separating pipe.
  • the separating tube has a first open end and a second open end, the respective open end optionally having a bevel.
  • An end face formed by the bevel spans a plane that encloses an angle between 40 ° and 80 °, in particular between 45 ° and 60 °, with the central axis of the separating tube.
  • baffles are provided after the first open end and / or after the second open end with respect to the flow direction for a smooth flowing of the lubricant into the first lubricant sump and / or into the second lubricant sump.
  • the baffles prevent the lubricant from flowing excessively into the sump, since the lubricant flows from the open end onto the baffle and does not reach an excessive flow rate.
  • the first open end has an aperture which has an aperture arranged coaxially with the separating tube, the ratio (D T / D B ) of a diameter (D ⁇ ) of the separating tube and a diameter (D B ) of the The aperture is between 1.5 and 5, in particular between 2 and 3.
  • the diaphragm thus prevents the lubricant located on the inner wall of the separating tube from escaping, however ensures the escape of the air in the separating tube.
  • the return line connects with respect to the length of the separating pipe in the middle of the separating pipe or in the region of an open end of the separating pipe.
  • the position of the connection point on the separating tube can be varied depending on the installation space ratio.
  • the separating tube is arranged horizontally and transversely to a vehicle longitudinal axis. This means that segregation can take place even during critical descents or decelerations, since the lubricant will only take up another collection point corresponding to the acceleration within the separating tube. The separation process itself is not adversely affected.
  • the separating tube is arranged vertically, the return line connecting in the region of the first open end.
  • the air can escape at the upper end and at the lower end, while the lubricant will spiral downward due to gravity and because of the tangential inflow at the inner edge of the separating tube.
  • the cover prevents the lubricant from escaping upwards.
  • the separating tube it is advantageous for the separating tube to be round or oval in cross section.
  • the bevel causes an extension of a side line of the separating tube facing a crankshaft, the length of a side line facing away from the crankshaft being correspondingly shorter. Due to the bevel, the separating tube has a longest and a shortest side line, the longest side line being aligned with the crankshaft, that is to say upwards. This prevents the lubricant from flowing out in the direction of the crankshaft. The lubricant flowing out spirally within the separating tube is drained downwards in the area of the bevel.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of the return line with separating tube
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the flow process with the separator tube arranged vertically
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the flow process with the separating tube arranged horizontally
  • FIG. 4 is a schematic representation of an internal combustion engine with first and second lubricant sump as well as return line and separating pipe.
  • FIG. 1 shows a device 1 for separating lubricant-air mixtures with a separating tube 1.1 and a return line 4 connected to it.
  • the return line 4 connects tangentially, at right angles to the separating tube 1.1.
  • the separating tube 1.1 has a first open end 1.2 and a second open end 1.3.
  • the two open ends 1.2, 1.3 also have a bevel 1.4. Due to the bevel 1.4, an upper side line 1.8 according to FIG. 1 is formed somewhat longer than its opposite lower side line 1.7.
  • the separating tube 1.1 and the return line 4 are round in cross section, the diameter of the separating tube 1.1 being approximately three times as large as the diameter of the return line 4.
  • FIG. 2 it is provided to arrange the separating tube 1.1 in a vertical position within a crankcase 6.2 (according to FIG. 3).
  • the return line 4 is arranged in the region of the first open end 1.2.
  • the first open end 1.2 also has an aperture 1.5 with an aperture 1.6 arranged coaxially to the separating tube 1.1 or to a central axis 1.9 of the separating tube 1.1.
  • the air-lubricant mixture which is supplied to the separating tube 1.1 by a lubricant pump 3 or return pump and the return line 4, enters the separating tube 1.1 tangentially. Due to the higher density, the lubricant part will run downwards in a spiral on the inside of the separating tube 1.1 according to FIG. 2, whereas the entrained air also exits through the aperture 1.6.
  • the separating tube 1.1 is mounted or arranged horizontally within the crankcase 6.2 (according to FIG. 3).
  • the diaphragm 1.5 is in turn arranged coaxially to the central axis 1.9 of the separating tube 1.1 Aperture 1.6 provided.
  • the lubricant-air mixture enters the separating tube 1.1 in the region of the first open end 1.2 via the lubricant pump 3 or return pump and the return line 4. Due to the higher density, the lubricant part will run in a spiral on the inside of the separating tube 1.1 or run out towards the second open end 1.3.
  • the entrained gas or the entrained air can on the one hand exit through the aperture 1.6 at the first open end 1.2 or via the second open end 1.3.
  • the return line 4 or a central axis or flow axis 4.1 of the return line 4 forms an angle ⁇ between 0 ° and 90 °, in particular between 50 ° and 80 °, with the central axis 1.9 of the separating tube 1.1.
  • Internal combustion engine 6 arranged below a crankcase 6.2.
  • the lubricant pump 3 or return pump is provided with an intake line 3.1, the intake line 3.1 opening into a first lubricant sump 2.1.
  • a lubricant pump 5 is provided for the internal combustion engine, the suction line 5.1 of which opens into a second lubricant sump 2.2.
  • the device 1 for separating lubricant-air mixtures with the separating pipe 1.1, the separating pipe 1.1 being located above the second lubricant sump 2.2.
  • the lubricant pump 3 or return pump and the device 1 for separating lubricant-air mixtures are connected via the return line 4. According to Figure 3, this occurs Lubricant from the separating pipe 1.1 into the second lubricant sump 2.2, while the entrained air exits into the crankcase space.

Abstract

The invention relates to a return line (4), between a first lubricant sump (2.1) and a second lubricant sump (2.2) in an internal combustion engine, whereby the return line (4) is connected tangentially to a separating tube (1.1) with two open ends (1.2, 1.3). Said separating tube (1.1) has a larger cross-section than the return line (4) and is arranged transverse to the vehicle longitudinal axis.

Description

Vorrichtung zum Trennen von Schmiermittel-Luftgemischen Device for separating lubricant-air mixtures
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von Schmiermittel-Luftgemischen für Brennkraftmaschinen mit einem ersten Schmiermittelsumpf und einem über eine Schmiermittelpumpe und eine Rückführleitung mit dem ersten Schmiermittelsumpf verbundenen zweiten Schmiermittelsumpf.The invention relates to a device for separating lubricant-air mixtures for internal combustion engines with a first lubricant sump and a second lubricant sump connected to the first lubricant sump via a lubricant pump and a return line.
Bei den meisten bekannten Motoren befindet sich der Schmiermittelsumpf vorne unterhalb der Steuerkette. Neue Fahrzeugkonzepte stellen nur geringen Bauraum unterhalb der Steuerkette zur Verfügung. Daher ist der Haupt- Schmiermittelsumpf mit Bezug zur Fahrtrichtung hinten angeordnet. Bei Talfahrten bzw. beim Bremsen schwappt das Schmiermittel nach vorne und wird von dort mittels einer Rückführleitung wieder in den Haupt-Schmiermittelsumpf und damit zur Schmiermittelpumpe gefördert . Neben der zwingenden Schmiermittelgewährleitung versperrt das vorne ansteigende Schmiermittel den Weg für die blow-by-Gase und wird durch diese in die Kurbelgehäuseentlüftung gedrückt . Zudem fördert die Steuerkette in diesem kritischen Zustand zusätzliches Schmiermittel in den Zylinderkopf in einen Bereich, wo die Kurbelgehäuseentlüftung angeordnet ist . Aufgrund dieser Nachteile ist ein ausreichender Schmiermitteldurchsatz der Rückförderstufe notwendig. In der Regel ist der Schmiermitteldurchsatz der Rückförderstufe proportional zur Drehzahl des Motors, wohingegen der Schmiermitteldurchsatz des Motors ab dem mittleren Drehzahlbereich konstant gehalten wird. Damit kommt es bei hohen Drehzahlen zu einem Anstieg des Luftanteils in der Rückführleitung und damit zu einer erhöhten Verschäumung des Schmiermittels.In most known engines, the lubricant sump is located at the front below the timing chain. New vehicle concepts provide only a small amount of space below the timing chain. The main lubricant sump is therefore located at the rear with respect to the direction of travel. When driving downhill or braking, the lubricant sloshes forward and from there is fed back into the main lubricant sump and thus to the lubricant pump by means of a return line. In addition to the mandatory lubricant supply line, the lubricant that rises at the front blocks the way for the blow-by gases and is pressed into the crankcase ventilation. In this critical state, the timing chain also delivers additional lubricant into the cylinder head to an area where the crankcase ventilation is arranged. Because of these disadvantages, a sufficient lubricant throughput of the return stage is necessary. As a rule, the lubricant throughput of the return stage is proportional to the speed of the motor, whereas the lubricant throughput of the motor is kept constant from the middle speed range. This leads to an increase in the proportion of air in the return line at high speeds and thus to an increased foaming of the lubricant.
Es ist bereits ein Zyklon-Schmiermittelabscheider für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen aus der DE 31 28 470 AI zur Reinigung der Entlüftungsluft bekannt. Der Zyklon-Schmiermittelabscheider weist hierbei eine Einlassdüse für die schmiermittelhaltige Kurbelgehäuseluft auf, die tangential in eine Zyklonkammer im Abscheidergehäuse mündet. Die Einlassdüse weist hierbei einen veränderlichen Querschnitt auf .A cyclone lubricant separator for crankcase ventilation of internal combustion engines from DE 31 28 470 AI for cleaning the ventilation air is already known. The cyclone lubricant separator here has an inlet nozzle for the lubricant-containing crankcase air, which opens tangentially into a cyclone chamber in the separator housing. The inlet nozzle has a variable cross section.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Trennen von Schmiermittel-Luftgemischen derart auszubilden und anzuordnen, dass eine einfache und kostengünstige Trennung innerhalb einer Rückführleitung für Schmiermittel erfolgt und eine zusätzliche Verschäumung des Schmiermittels auch bei Schräglage des Kfz verhindert wird.The invention is based on the object of designing and arranging a device for separating lubricant-air mixtures in such a way that simple and inexpensive separation takes place within a return line for lubricant and additional foaming of the lubricant is prevented even when the motor vehicle is at an angle.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Rückführleitung ein Trennrohr aufweist und das Verhältnis (DT/DR) der Durchmesser von dem Trennrohr und der Rückführleitung zwischen 1,5 und 10, insbesondere zwischen 2 und 6 ist. Hierdurch wird erreicht, dass das aus der Rückführleitung in das Trennrohr strömende Schmiermittel- Luftgemisch verzögert wird, an der Innenwand des Trennrohrs abfließt und eine Trennung von Schmiermittel und Luft erfolgt.The object is achieved according to the invention in that the return line has a separating tube and the ratio (D T / D R ) of the diameter of the separating tube and the return line is between 1.5 and 10, in particular between 2 and 6. The result of this is that the lubricant / air mixture flowing from the return line into the separating tube is delayed, flows off on the inner wall of the separating tube and lubricant and air are separated.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Rückführleitung tangential an das Trennrohr anschließt und/oder eine Mittelachse der Rückführleitung mit einer Mittelachse des Trennrohrs einen Winkel α zwischen 40° und 90°, insbesondere zwischen 50° und 80° einschließt. Somit wird ein tangentiales und spiralförmiges Einlaufen des Luft-Schmiermittel-Gemischs generiert, wobei die enthaltene Luft den Innenraum des Trennrohrs einnehmen und das Schmiermittel an der Innenseite des Trennrohrs ablaufen bzw. auslaufen wird. Die Mittelachsen vom Trennrohr und von der Rückführleitung liegen dabei in zwei parallelen Ebenen, deren Abstand einem Innen-Radius des Trennrohrs entspricht.For this purpose, it is advantageous that the return line connects tangentially to the separating pipe and / or a central axis of the return line includes an angle α between 40 ° and 90 °, in particular between 50 ° and 80 °, with a central axis of the separating pipe. A tangential and spiral entry of the air-lubricant mixture is thus generated, the contained air occupy the interior of the separation tube and the lubricant will drain or will leak on the inside of the separation tube. The central axes of the separating pipe and of the return line lie in two parallel planes, the distance between which corresponds to an inner radius of the separating pipe.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass das Trennrohr ein erstes offenes Ende und ein zweites offenes Ende aufweist, wobei das jeweilige offene Ende wahlweise eine Anschrägung aufweist. Eine durch die Anschrägung gebildete Stirnseite spannt eine Ebene auf, die mit der Mittelachse des Trennrohrs einen Winkel zwischen 40° und 80°, insbesondere zwischen 45° und 60° einschließt. Die beiden offenen Enden des Trennrohrs gewährleisten einen druckfreien Austritt des Schmiermittels und der Luft, wobei sich zum offenen Ende hin das Schmiermittel innerhalb des Trennrohrs unten und die Luft im oberen Bereich ansammeln wird.According to a further development, an additional possibility is that the separating tube has a first open end and a second open end, the respective open end optionally having a bevel. An end face formed by the bevel spans a plane that encloses an angle between 40 ° and 80 °, in particular between 45 ° and 60 °, with the central axis of the separating tube. The two open ends of the separation tube ensure a pressure-free escape of the lubricant and the air, with the lubricant collecting inside the separation tube at the bottom and the air in the upper area towards the open end.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass nach dem ersten offenen Ende und/oder nach dem zweiten offenen Ende in Bezug zur Strömungsrichtung Leitbleche für ein beruhigtes Einfließen des Schmiermittels in den ersten Schmiermittelsumpf und/oder in den zweiten Schmiermittelsumpf vorgesehen sind. Die Leitbleche verhindern ein zu starkes Einfließen des Schmiermittels in den Sumpf, da das Schmiermittel ausgehend von dem offenen Ende auf dem Leitblech abfließt und keine übermäßige Strömungsgeschwindigkeit erreicht .It is also advantageous that baffles are provided after the first open end and / or after the second open end with respect to the flow direction for a smooth flowing of the lubricant into the first lubricant sump and / or into the second lubricant sump. The baffles prevent the lubricant from flowing excessively into the sump, since the lubricant flows from the open end onto the baffle and does not reach an excessive flow rate.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das erste offene Ende eine Blende aufweist, die eine zum Trennrohr koaxial angeordnete Blendenöffnung aufweist, wobei das Verhältnis (DT/DB) von einem Durchmesser (Dτ) des Trennrohrs und einem Durchmesser (DB) der Blendenöffnung zwischen 1,5 und 5, insbesondere zwischen 2 und 3 ist. Die Blende verhindert somit einen Austritt des an der Innenwand des Trennrohrs befindlichen Schmiermittels, gewährleistet jedoch den Austritt der im Trennrohr befindlichen Luft.Furthermore, it is advantageous that the first open end has an aperture which has an aperture arranged coaxially with the separating tube, the ratio (D T / D B ) of a diameter (D τ ) of the separating tube and a diameter (D B ) of the The aperture is between 1.5 and 5, in particular between 2 and 3. The diaphragm thus prevents the lubricant located on the inner wall of the separating tube from escaping, however ensures the escape of the air in the separating tube.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Rückführleitung mit Bezug zur Länge des Trennrohrs in der Mitte des Trennrohrs oder im Bereich eines offenen Endes des Trennrohrs anschließt. Je nach Bauraumverhältnis kann die Lage der Anschlussstelle am Trennrohr variiert werden. Bei der symmetrischen Ausbildung mit dem Anschluss der Rückführleitung in der Mitte des Trennrohrs bleibt eine Trennung des Schmiermittel-Luft-Gemischs selbst bei Kurvenfahrten gewährleistet, da eine ausreichende Entmischungsstrecke zwischen Anschlussstelle und Schmiermittelaustritt in jedem Fall gegeben ist.It is also advantageous for this that the return line connects with respect to the length of the separating pipe in the middle of the separating pipe or in the region of an open end of the separating pipe. The position of the connection point on the separating tube can be varied depending on the installation space ratio. With the symmetrical design with the connection of the return line in the middle of the separating pipe, a separation of the lubricant-air mixture is guaranteed even when cornering, as there is always a sufficient separation distance between the connection point and the lubricant outlet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass das Trennrohr horizontal und quer zu einer Fahrzeuglängsachse angeordnet ist. Somit kann eine Entmischung selbst bei kritischen Talfahrten bzw. Verzögerungen erfolgen, da das Schmiermittel lediglich innerhalb des Trennrohrs einen anderen der Beschleunigung entsprechenden Sammelpunkt einnehmen wird. Der Trennungsvorgang selbst wird dadurch nicht negativ beeinflusst.According to a preferred embodiment of the solution according to the invention, it is finally provided that the separating tube is arranged horizontally and transversely to a vehicle longitudinal axis. This means that segregation can take place even during critical descents or decelerations, since the lubricant will only take up another collection point corresponding to the acceleration within the separating tube. The separation process itself is not adversely affected.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, daß das Trennrohr vertikal angeordnet ist, wobei die Rückführleitung im Bereich des ersten offenen Endes anschließt. Hierbei kann die Luft am oberen Ende und am unteren Ende austreten, während das Schmiermittel aufgrund der Schwerkraft und wegen der tangentialen Einströmung am Innenrand des Trennrohrs nach unten hin spiralförmig ablaufen wird. Der Austritt des Schmiermittels nach oben hin wird durch die Blende verhindert . Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass das Trennrohr im Querschnitt rund oder oval ausgebildet ist.It is of particular importance for the present invention that the separating tube is arranged vertically, the return line connecting in the region of the first open end. Here, the air can escape at the upper end and at the lower end, while the lubricant will spiral downward due to gravity and because of the tangential inflow at the inner edge of the separating tube. The cover prevents the lubricant from escaping upwards. In connection with the design and arrangement according to the invention, it is advantageous for the separating tube to be round or oval in cross section.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die Anschrägung eine Verlängerung einer einer Kurbelwelle zugewandten Seitenlinie des Trennrohrs bewirkt, wobei die Länge einer der Kurbelwelle abgewandten Seitenlinie entsprechend kürzer ausgebildet ist. Durch die Anschrägung weist das Trennrohr eine längste und eine kürzeste Seitenlinie auf, wobei die längste Seitenlinie zur Kurbelwelle, also nach oben ausgerichtet ist. Somit wird ein Ausströmen des Schmiermittels in Richtung der Kurbelwelle verhindert. Das spiralförmig innerhalb des Trennrohrs auslaufende Schmiermittel wird im Bereich der Anschrägung nach unten hin abgeleitet .It is also advantageous that the bevel causes an extension of a side line of the separating tube facing a crankshaft, the length of a side line facing away from the crankshaft being correspondingly shorter. Due to the bevel, the separating tube has a longest and a shortest side line, the longest side line being aligned with the crankshaft, that is to say upwards. This prevents the lubricant from flowing out in the direction of the crankshaft. The lubricant flowing out spirally within the separating tube is drained downwards in the area of the bevel.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and shown in the figures. It shows:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung der Rückführleitung mit Trennrohr,FIG. 1 shows a perspective illustration of the return line with separating tube
Figur 2 eine schematische Darstellung des Strömungsvorgangs bei vertikaler Anordnung des Trennrohrs,FIG. 2 shows a schematic illustration of the flow process with the separator tube arranged vertically,
Figur 3 eine schematische Darstellung des Strömungsvorgangs bei horizontaler Anordnung des Trennrohrs,FIG. 3 shows a schematic representation of the flow process with the separating tube arranged horizontally,
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit erstem und zweitem Schmiermittelsumpf sowie Rückführleitung und Trennrohr. Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Trennen von Schmiermittel- Luftgemischen mit einem Trennrohr 1.1 und einer daran anschließenden Rückführleitung 4. Die Rückführleitung 4 schließt hierbei tangential, rechtwinklig zum Trennrohr 1.1 an dieses an. Das Trennrohr 1.1 weist ein erstes offenes Ende 1.2 und ein zweites offenes Ende 1.3 auf. Die beiden offenen Enden 1.2, 1.3 weisen zudem eine Anschrägung 1.4 auf. Durch die Anschrägung 1.4 ist eine obere Seitenlinie 1.8 gemäß Figur 1 etwas länger ausgebildet als ihre gegenüberliegende untere Seitenlinie 1.7.Figure 4 is a schematic representation of an internal combustion engine with first and second lubricant sump as well as return line and separating pipe. FIG. 1 shows a device 1 for separating lubricant-air mixtures with a separating tube 1.1 and a return line 4 connected to it. The return line 4 connects tangentially, at right angles to the separating tube 1.1. The separating tube 1.1 has a first open end 1.2 and a second open end 1.3. The two open ends 1.2, 1.3 also have a bevel 1.4. Due to the bevel 1.4, an upper side line 1.8 according to FIG. 1 is formed somewhat longer than its opposite lower side line 1.7.
Das Trennrohr 1.1 und die Rückführleitung 4 sind im Querschnitt rund ausgebildet, wobei der Durchmesser des Trennrohrs 1.1 in etwa dreimal so groß ist wie der Durchmesser der Rückführleitung 4.The separating tube 1.1 and the return line 4 are round in cross section, the diameter of the separating tube 1.1 being approximately three times as large as the diameter of the return line 4.
Gemäß Figur 2 ist es vorgesehen, das Trennrohr 1.1 in vertikaler Stellung innerhalb eines Kurbelgehäuses 6.2 (gemäß Figur 3) anzuordnen. Hierbei ist die Rückführleitung 4 im Bereich des ersten offenen Endes 1.2 angeordnet . Das erste offene Ende 1.2 weist zudem eine Blende 1.5 mit einer koaxial zum Trennrohr 1.1 bzw. zu einer Mittelachse 1.9 des Trennrohrs 1.1 angeordneten Blendenöffnung 1.6 auf. Das Luft- Schmiermittel-Gemisch, das durch eine Schmiermittelpumpe 3 bzw. Rückführpumpe und die Rückführleitung 4 dem Trennrohr 1.1 zugeführt wird, tritt in das Trennrohr 1.1 tangential ein. Der Schmiermittel-Teil wird hierbei aufgrund der höheren Dichte spiralförmig auf der Innenseite des Trennrohrs 1.1 gemäß Figur 2 nach unten laufen, wohingegen die mitgeführte Luft auch nach oben durch die Blendenöffnung 1.6 austritt .According to FIG. 2, it is provided to arrange the separating tube 1.1 in a vertical position within a crankcase 6.2 (according to FIG. 3). Here, the return line 4 is arranged in the region of the first open end 1.2. The first open end 1.2 also has an aperture 1.5 with an aperture 1.6 arranged coaxially to the separating tube 1.1 or to a central axis 1.9 of the separating tube 1.1. The air-lubricant mixture, which is supplied to the separating tube 1.1 by a lubricant pump 3 or return pump and the return line 4, enters the separating tube 1.1 tangentially. Due to the higher density, the lubricant part will run downwards in a spiral on the inside of the separating tube 1.1 according to FIG. 2, whereas the entrained air also exits through the aperture 1.6.
Gemäß Figur 3 ist das Trennrohr 1.1 horizontal innerhalb des Kurbelgehäuses 6.2 (gemäß Figur 3) gelagert bzw. angeordnet. Am ersten offenen Ende 1.2 ist wiederum die Blende 1.5 mit der koaxial zur Mittelachse 1.9 des Trennrohr 1.1 angeordneten Blendenöffnung 1.6 vorgesehen. Analog zu Figur 2 tritt das Schmiermittel-Luft-Gemisch über die Schmiermittelpumpe 3 bzw. Rückführpumpe und die Rückführleitung 4 in das Trennrohr 1.1 im Bereich des ersten offenen Endes 1.2 ein. Der Schmiermittel- Teil wird hierbei aufgrund der höheren Dichte spiralförmig auf der Innenseite des Trennrohr 1.1 einlaufen bzw. zum zweiten offenen Ende 1.3 hin auslaufen. Das mitgeführte Gas bzw. die mitgeführte Luft kann zum einen durch die Blendenöffnung 1.6 am ersten offenen Ende 1.2 oder über das zweite offene Ende 1.3 austreten.According to FIG. 3, the separating tube 1.1 is mounted or arranged horizontally within the crankcase 6.2 (according to FIG. 3). At the first open end 1.2, the diaphragm 1.5 is in turn arranged coaxially to the central axis 1.9 of the separating tube 1.1 Aperture 1.6 provided. Analogously to FIG. 2, the lubricant-air mixture enters the separating tube 1.1 in the region of the first open end 1.2 via the lubricant pump 3 or return pump and the return line 4. Due to the higher density, the lubricant part will run in a spiral on the inside of the separating tube 1.1 or run out towards the second open end 1.3. The entrained gas or the entrained air can on the one hand exit through the aperture 1.6 at the first open end 1.2 or via the second open end 1.3.
Gemäß Figur 2 und 3 schließt die Rückführleitung 4 bzw. eine Mittelachse bzw. Strömungsachse 4.1 der Rückführleitung 4 mit der Mittelachse 1.9 des Trennrohrs 1.1 einen Winkel α zwischen 0° und 90°, insbesondere zwischen 50° und 80° ein.According to FIGS. 2 and 3, the return line 4 or a central axis or flow axis 4.1 of the return line 4 forms an angle α between 0 ° and 90 °, in particular between 50 ° and 80 °, with the central axis 1.9 of the separating tube 1.1.
Gemäß Figur 4 ist die Vorrichtung 1 zum Trennen von Schmiermittel-Luftgemischen innerhalb einerAccording to Figure 4, the device 1 for separating lubricant-air mixtures within one
Brennkraftmaschine 6 unterhalb eines Kurbelgehäuse 6.2 angeordnet . Im vorderen Bereich der Brennkraftmaschine 6 unterhalb eines Steuerkettenschachtes 6.1 ist die Schmiermittelpumpe 3 bzw. Rückführpumpe mit einer Ansaugleitung 3.1 vorgesehen, wobei die Ansaugleitung 3.1 in einen ersten Schmiermittelsumpf 2.1 mündet. In einem hinteren Bereich der Brennkraftmaschine 6 ist eine Schmiermittelpumpe 5 für die Brennkraftmaschine vorgesehen, deren Ansaugleitung 5.1 in einen zweiten Schmiermittelsumpf 2.2 mündet. Ebenfalls in diesem hinteren Bereich der Brennkraftmaschine ist die Vorrichtung 1 zum Trennen von Schmiermittel-Luftgemischen mit dem Trennrohr 1.1 angeordnet, wobei sich das Trennrohr 1.1 oberhalb des zweiten Schmiermittelsumpfs 2.2 befindet. Die Schmiermittelpumpe 3 bzw. Rückführpumpe und die Vorrichtung 1 zum Trennen von Schmiermittel-Luftgemischen sind über die Rückführleitung 4 verbunden. Gemäß Figur 3 tritt das Schmiermittel aus dem Trennrohr 1.1 in den zweiten Schmiermittelsumpf 2.2 aus, während die mitgeführte Luft in den Kurbelgehäuseraum hin austritt . Internal combustion engine 6 arranged below a crankcase 6.2. In the front area of the internal combustion engine 6 below a timing chain shaft 6.1, the lubricant pump 3 or return pump is provided with an intake line 3.1, the intake line 3.1 opening into a first lubricant sump 2.1. In a rear area of the internal combustion engine 6, a lubricant pump 5 is provided for the internal combustion engine, the suction line 5.1 of which opens into a second lubricant sump 2.2. Also in this rear area of the internal combustion engine is the device 1 for separating lubricant-air mixtures with the separating pipe 1.1, the separating pipe 1.1 being located above the second lubricant sump 2.2. The lubricant pump 3 or return pump and the device 1 for separating lubricant-air mixtures are connected via the return line 4. According to Figure 3, this occurs Lubricant from the separating pipe 1.1 into the second lubricant sump 2.2, while the entrained air exits into the crankcase space.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorrichtung zum Trennen von Schmiermittel- Luftgemischen1 device for separating lubricant-air mixtures
1.1 Trennrohr1.1 separation tube
1.2 erstes offenes Ende 1.3 zweites of enes Ende1.2 first open end 1.3 second open end
1.4 Anschrägung1.4 Bevel
1.5 Blende1.5 aperture
1.6 Blendenöffnung1.6 aperture
1.7 der Kurbelwelle abgewandte Seite, untere Seitenlinie1.7 side facing away from the crankshaft, lower side line
1.8 der Kurbelwelle zugewandte Seite, obere Seitenlinie1.8 side facing the crankshaft, upper side line
1.9 Mittelachse1.9 central axis
2.1 erster Schmiermittelsumpf2.1 first lubricant sump
2.2 zweiter Schmiermittelsumpf2.2 second lubricant sump
3 Rückführpumpe, Schmiermittelpumpe 3.1 Ansaugleitung3 Return pump, lubricant pump 3.1 Intake line
4 Rückführleitung4 return line
4.1 Mittelachse, Strömungsachse4.1 Central axis, flow axis
5 Schmiermittelpumpe 5.1 Ansaugleitung5 Lubricant pump 5.1 Intake line
6 Brennkraftmaschine6 internal combustion engine
6.1 Steuerkettenschacht6.1 Timing chain slot
6.2 Kurbelgehäuse 6.2 Crankcase

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche DaimlerChrysler AG patent claims
1. Vorrichtung (1) zum Trennen von Schmiermittel-Luftgemischen für Brennkraftmaschinen mit einem ersten1. Device (1) for separating lubricant-air mixtures for internal combustion engines with a first
Schmiermittelsumpf (2.1) und einem über eineLubricant sump (2.1) and one over a
Schmiermittelpumpe (3) und eine Rückführleitung (4) mit dem ersten Schmiermittelsumpf (2.1) verbundenen zweitenLubricant pump (3) and a return line (4) connected to the first lubricant sump (2.1) second
Schmiermittelsumpf (2.2), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an die Rückführleitung (4) ein Trennrohr (1.1) anschließt und das Verhältnis (DT/DR) der Durchmesser von demLubricant sump (2.2), characterized in that a separating tube (1.1) connects to the return line (4) and the ratio (D T / D R ) of the diameter of the
Trennrohr (1.1) und der Rückführleitung (4) zwischen 1,5 und 10, insbesondere zwischen 2 und 6 ist.Isolation tube (1.1) and the return line (4) between 1.5 and 10, in particular between 2 and 6.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rückführleitung (4) tangential an das Trennrohr (1.1) anschließt und/oder eine Mittelachse (4.1) der2. Device according to claim 1, so that the return line (4) connects tangentially to the separating tube (1.1) and / or a central axis (4.1) of the
Rückführleitung (4) mit einer Mittelachse (1.9) desReturn line (4) with a central axis (1.9) of the
Trennrohrs (1.1) einen Winkel α zwischen 40° und 90°, insbesondere zwischen 50° und 80° einschließt. Separating tube (1.1) includes an angle α between 40 ° and 90 °, in particular between 50 ° and 80 °.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Trennrohr (1.1) ein erstes offenes Ende (1.2) und ein zweites offenes Ende (1.3) aufweist, wobei das jeweilige offene3. Apparatus according to claim 1 or 2, so that the separating tube (1.1) has a first open end (1.2) and a second open end (1.3), the respective open one
Ende (1.2, 1.3) wahlweise eine Anschrägung (1.4) aufweist.End (1.2, 1.3) optionally has a bevel (1.4).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass am ersten offenen Ende (1.2) eine Blende (1.5) vorgesehen ist, die eine zum Trennrohr (1.1) koaxial angeordnete Blendenöffnung (1.6) aufweist, wobei das Verhältnis (DT/DB) von einem Durchmesser (Dτ) des Trennrohrs (1.1) und einem Durchmesser (DB) der Blendenöffnung (1.6) zwischen 1,5 und 5, insbesondere zwischen 2 und 3 ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a diaphragm (1.5) is provided at the first open end (1.2) which has a diaphragm opening (1.6) arranged coaxially with the separating tube (1.1), the ratio (D T / D B ) of a diameter (D τ ) of the separating tube (1.1) and a diameter (D B ) of the aperture (1.6) is between 1.5 and 5, in particular between 2 and 3.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rückführleitung (4) in der Mitte des Trennrohrs (1.1) oder im Bereich eines offenen Endes (1.2, 1.3) des Trennrohrs (1.1) anschließt.5. Device according to one of the preceding claims, that the return line (4) connects in the middle of the separating tube (1.1) or in the region of an open end (1.2, 1.3) of the separating tube (1.1).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Trennrohr (1.1) horizontal und quer zu einer Fahrzeuglängsachse angeordnet ist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the separating tube (1.1) is arranged horizontally and transversely to a vehicle longitudinal axis.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Trennrohr (1.1) vertikal angeordnet ist, wobei die Rückführleitung (4) im Bereich des ersten offenen Endes (1.2) anschließt .7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the separating tube (1.1) is arranged vertically, the return line (4) connecting in the region of the first open end (1.2).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, • d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Trennrohr (1.1) im Querschnitt rund oder oval ausgebildet ist.8. Device according to one of the preceding claims, • that the separating tube (1.1) is round or oval in cross-section.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anschrägung (1.4) eine Verlängerung einer einer Kurbelwelle zugewandten Seitenlinie (1.8) des Trennrohrs (1.1) bewirkt, wobei die Länge einer der Kurbelwelle abgewandten Seitenlinie (1.7) entsprechend kürzer ausgebildet ist.9. Device according to one of the preceding claims, so that the bevel (1.4) causes an extension of a side line (1.8) of the separating tube (1.1) facing a crankshaft, the length of a side line (1.7) facing away from the crankshaft being correspondingly shorter.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass am ersten offenen Ende (1.2) und/oder am zweiten offenen Ende (1.3) Leitbleche für ein beruhigtes Einfließen des Schmiermittels in den ersten Schmiermittelsumpf (2.1) und/oder in den zweiten Schmiermittelsumpf (2.2) vorgesehen sind. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at the first open end (1.2) and / or at the second open end (1.3) baffles for a smooth flow of the lubricant into the first lubricant sump (2.1) and / or in the second lubricant sump (2.2) are provided.
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