WO2015189122A1 - Ölabscheideeinrichtung - Google Patents

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WO2015189122A1
WO2015189122A1 PCT/EP2015/062658 EP2015062658W WO2015189122A1 WO 2015189122 A1 WO2015189122 A1 WO 2015189122A1 EP 2015062658 W EP2015062658 W EP 2015062658W WO 2015189122 A1 WO2015189122 A1 WO 2015189122A1
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fluid
separating device
internal combustion
combustion engine
turbine
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Dimitri An
Steve Beez
Armando COELHO
Alfred ELSÄSSER
Christian Gramlich
Volker Kirschner
Thomas Riemay
Stefan Ruppel
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Mahle International Gmbh
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    • F01M2013/0438—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a filter

Definitions

  • the present invention relates to a separation device for separating oil from blow-by gases of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to an internal combustion engine having such a separator.
  • a generic separation device for separating oily blow-by gases from a crankcase of an internal combustion engine with a hydraulically driven motor assembly, in particular a centrifugal oil separator having a rotating component, which with the hydraulic Drive element is coupled, which in turn is acted upon by fluid from a branched off from a fluid circuit of the internal combustion engine fluid line.
  • a control valve for influencing the rotational speed of the hydraulic drive element is integrated, wherein the fluid line is blocked at least in the range of idle speeds of the internal combustion engine from the control valve.
  • the present invention is concerned with the problem of providing for a separator of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is particularly compact, inexpensive to produce and also has a high ⁇ labscheidegrad.
  • This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1.
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the present invention is based on the general idea to design a separator for separating oil, in particular oil mist, from blow-by gases of an internal combustion engine so that these both a fluid-driven engine and an impactor, a cyclone and / or a filter as a separating element, in particular for oil mist and / or other impurities.
  • the engine has a transmission element, in particular a fan wheel, and a drive element, in particular a turbine wheel, transmitting force transmission element, for example a shaft, wherein the drive element in a fluid circuit of the internal combustion engine, in particular in an oil circuit, integrated and driven by this, whereas means of the conveying element, the blow-by gases to be cleaned are sucked from a crankcase of the internal combustion engine.
  • air, exhaust gas, refrigerant, coolant, fuel or blow-by gas can also serve as drive fluid.
  • a screw, a screw, a scroll, a toothed wheel, a vane cell, a pendulum slide cell or a piston pump come into consideration as a conveying element.
  • a force transmission element into consideration, for example, a magnetic coupling, a viscous coupling or a transmission.
  • an impactor, a filter and / or a cyclone are / is disposed upstream of or downstream of the conveying element as a separating element for separating oil mist and / or other impurities.
  • the inventively designed separation device it is thus conceivable that, for example, upstream or downstream of an impactor or a cyclone is arranged, but upstream and downstream of each an impactor and / or a cyclone, wherein the conveyor element itself also as oil mist pre-separator or as ⁇ lnebelnach- separator Depending on where the precipitation element, for example se the impactor or the cyclone or the filter is arranged.
  • the inventively designed separating device builds extremely compact, wherein the impactor, the filter and / or the cyclone are connected to the motor / is.
  • a control / regulating device for controlling a rotational speed of the fluid-driven engine, d. H. specifically provided for controlling a rotational speed of the drive element (turbine wheel).
  • a control / regulating device may have, for example, corresponding valves that are adjustable in dependence, for example, on an oil pressure, in particular an oil pressure in the crankcase and / or an air pressure.
  • electric actuator or springs are conceivable for this purpose.
  • the drive element of the fluid-driven motor for example a hydraulic motor, part of a turbine, in particular a so-called Pelton turbine or a Turgo turbine having at least one nozzle which ejects a directed on blades of the drive element fluid flow
  • Pelton turbines are free-jet turbines, which use the kinetic energy of a driving fluid, here the lubricating oil. This form of energy is created by the conversion of the potential energy of the fluid, wherein in such Pelton turbines before and after the drive element (turbine wheel), the same pressure prevails.
  • the Pelton turbine is driven by means of a comparatively fast flowing fluid flow.
  • nozzles For controlling the Pelton turbine also several nozzles can be provided, which can be switched on or off in dependence on a predetermined engine speed, for example by means of the valve devices described above, whereby the performance of the separator is controllable or regulated. Also, the nozzles used for this purpose may have different sizes, in which case of mainstream nozzles and secondary current nozzles speaks.
  • the Turgo turbine is also a free-jet turbine, but has a higher specific speed with lower drop height. As a result, a transmission gear between turbine and generator can be avoided.
  • the force transmission element is arranged horizontally, vertically or obliquely with respect to a central axis of the separation element.
  • the separation device with motor, filter, cyclone and / or im- pactor is designed as a prefabricated or prefabricated assembly.
  • the separating device has a housing in which both the motor and the cyclone or the impactor are integrated.
  • the prefabricated assembly essential assembly steps can be moved forward, whereby in particular the installation of the separation device can be made simpler and faster in a motor vehicle.
  • each separate housing can be omitted, which not only reduces the variety of parts, but also the associated location and logistics costs can be minimized. The saving of separate housings also helps conserve resources.
  • 3a-d each show a turbine of a fluid-driven motor of the separator with differently arranged nozzles.
  • a separating device 1 in particular an oil separating device for separating oil from blow-by gases of an internal combustion engine 2, in particular a crankcase 3, has a fluid-driven motor 4, in particular a hydraulic motor 4, with a conveying element 5, eg a fan wheel, and drive element 6, in particular a turbine wheel-bearing force transmission element 7, for example a shaft on.
  • the drive element 6 is in a fluid circuit of the internal combustion engine 2, in particular in an oil line 8, integrated and driven by the fluid flowing therein, that is, by the oil flowing therein.
  • an impactor 9, a filter 20 and / or a cyclone 10 are / is now arranged upstream and / or downstream of the conveying element 5 as an oil mist separator. It is conceivable that only one impactor 9 is arranged downstream of the conveying element 5 or upstream thereof. It is also conceivable that upstream or downstream only a cyclone 10 is arranged, which of course is also conceivable that both upstream and downstream of the conveying element 5, an impactor 9, a filter 20 and a cyclone 10 are arranged or upstream of a cyclone 10 and downstream of an impactor 9, or vice versa. According to FIG.
  • an impactor 9, a filter 20 or a cyclone 10 is arranged both upstream and downstream of the conveying element 5, but this is purely optional, so that in an extreme case all three separating elements 9, 10, 20 are upstream as well as downstream can be arranged and in the other extreme case only one of the separation elements 9, 10, 20 is arranged exclusively upstream or downstream.
  • a combined separation element which has both an impactor 9 and a cyclone 10.
  • the impactor 9 in this case has nozzles 1 1, which are directed to a baffle 12, to which the aerosol entrained oil adheres and drips down.
  • the impactor 9 and the cyclone 10 form no common assembly, but are arranged separately from each other.
  • the separation effect can be precisely controlled, in particular even as a function of other parameters, such as a charge air pressure or a pressure in the crankcase 3.
  • the engine 4 can be switched off, for example, when idling the internal combustion engine 2 or even at switch off or shut down or downshifted low oil pressure. This control strategy can save energy, which helps to save fuel and also makes it possible to keep the degree of separation over all operating points constant.
  • the conveying element 5 is formed as an oil mist pre-separator or as ⁇ lnebelnachabscheider, in the first case, the cyclone 10 and the impactor 9 and the filter 20 downstream of the conveyor element 5 and upstream in the second case.
  • the drive element 6 can generally be part of a so-called Pelton turbine 16 or a Turgo turbine, wherein the Pelton turbine 16 has at least one nozzle 17 (see FIGS. 3a-3d), which has a fluid flow directed onto moving blades 18 of the drive element 6, in particular Oil flow, ejects.
  • the Pelton turbine 16 has only a single nozzle 17, whereas in the embodiment according to FIG. 3b it has a pair of opposing nozzles.
  • two nozzles 17 are likewise arranged, of which, however, one is not directed tangentially onto the drive element 6.
  • FIG. 3a the Pelton turbine 16 has at least one nozzle 17 (see FIGS. 3a-3d), which has a fluid flow directed onto moving blades 18 of the drive element 6, in particular Oil flow, ejects.
  • FIG. 3a the Pelton turbine 16 has only a single nozzle 17, whereas in the embodiment according to FIG. 3b it has a pair of opposing nozzles.
  • two nozzles 17 are likewise arranged
  • the Pelton turbine 16 has a total of four nozzles 17 evenly distributed around the circumference of the drive element 6.
  • two of the nozzles 17 are designed, for example, as main flow nozzles and two as secondary flow nozzles, and have different discharge rates, as a result of which a control or control device is also provided. Control of the power of the Pelton turbine 16 and thus the separator 1 is possible.
  • the separation device 1 with motor 4 and cyclone 10, filter 20 and / or impactor 9 is designed as prefabricated / prefabricated assembly 19 , which is indicated by the broken line in FIG. 1.
  • This assembly 19 may, of course, in the ideal case additionally contain the control / regulating device 15 or an interface for connection with this.
  • this module 19 may have corresponding connections, for example, to the fluid line 8 and / or to the intake line 14 or to the crankcase 3.
  • the power transmission element 7 of the motor 4 may be arranged vertically as in the present case or, if necessary, also horizontally or obliquely with respect to a central axis of the separation element.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ölabscheideeinrichtung (1) zum Abscheiden von Öl aus Blow-by-Gasen einer Brennkraftmaschine (3). Erfindungswesentlich ist dabei, dass - ein fluidgetriebener Motor (4) mit einem ein Förderelement (5), insbesondere Lüfterrad, und ein Antriebselement (6), insbesondere Turbinenrad, tragenden Kraftübertragungselement (7), insbesondere Welle, vorgesehen ist, wobei das Antriebselement (6)in einen Fluidstrom, insbesonderein eine Fluidleitung (8), eines Fahrzeugs und/oder der Brennkraftmaschine(2)eingebunden und von dem darin strömenden Fluid, insbesondere Öl, angetrieben ist, und wobei mittels des Förderelements (5) Blow-by-Gase aus einem Kurbelgehäuse (3) der Brennkraftmaschine (2) gefördert, insbesondere angesaugt werden, - stromab und/oder stromauf des Förderelements (5)mindestens ein Abscheideelement, insbesondere ein Impaktor (9)und/oder Zyklon (10) und/oder Filter (20), als Abscheider, insbesondere für Ölnebel und/oder andere Verunreinigungen, angeordnet sind/ist.

Description

Ölabscheideeinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Öl aus Blow-By-Gasen einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abscheideeinrichtung.
Aus der DE 10 2006 029 403 A1 ist eine gattungsgemäße Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von ölhaltigen Blow-By-Gasen aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt, mit einem hydraulisch angetriebenen Motoraggregat, insbesondere einem Zentrifugal-Ölabscheider, der ein rotierendes Bauelement aufweist, welches mit dem hydraulischen Antriebselement gekoppelt ist, das wiederum mit Fluid aus einer von einem Fluidkreis der Brennkraftmaschine abgezweigten Fluidleitung beaufschlagt ist. In dieser Fluidleitung ist ein Steuerventil zur Beeinflussung der Drehzahl des hydraulischen Antriebselements integriert, wobei die Fluidleitung zumindest im Bereich der Leerlaufdrehzahlen der Brennkraftmaschine vom Steuerventil aus gesperrt ist. Hierdurch soll insbesondere im niederen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine einerseits eine bedarfsoptimierte Versorgung der Brennkraftmaschine mit Fluid, beispielsweise Öl, gewährleistet werden und andererseits eine ungünstige Belastung im Motoraggregat vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Abscheideeinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere kompakt baut, kostengünstig herstellbar ist und zudem einen hohen Ölabscheidegrad aufweist. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Öl, insbesondere von Ölnebel, aus Blow-By- Gasen einer Brennkraftmaschine so zu konzipieren, dass diese sowohl einen flu- idgetriebenen Motor als auch einen Impaktor, einen Zyklon und/oder ein Filter als Abscheideelement, insbesondere für Ölnebel und/oder andere Verunreinigungen aufweist. Der Motor besitzt dabei ein ein Förderelement, insbesondere ein Lüfterrad, und ein Antriebselement, insbesondere ein Turbinenrad, tragendes Kraftübertragungselement, beispielsweise eine Welle, wobei das Antriebselement in einen Fluidkreislauf der Brennkraftmaschine, insbesondere in einen Ölkreislauf, eingebunden und von diesem angetrieben ist, wogegen mittels des Förderelements die zu reinigenden Blow-By-Gase aus einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angesaugt werden. Als Antriebsfluid kann selbstverständlich auch Luft, Abgas, Kältemittel, Kühlmittel, Kraftstoff oder Blow-by Gas dienen. Als Förderelement kommen insbesondere auch eine Schnecke, eine Schraube, ein Scroll, ein Zahnrad, eine Flügelzelle, eine Pendelschieberzelle oder eine Kolbenpumpe in Betracht. Als Kraftübertragungselement kommen in Betracht z.B. eine Magnetkupplung, eine Viskokupplung oder ein Getriebe. Erfindungsgemäß sind/ist dabei stromauf/oder stromab des Förderelements ein Impaktor, ein Filter und/oder ein Zyklon als Abscheideelement zum Abscheiden von Ölnebel und/oder anderen Verunreinigungen angeordnet. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Abscheideeinrichtung ist es somit denkbar, dass beispielsweise ausschließlich stromauf oder stromab ein Impaktor oder ein Zyklon angeordnet ist, oder aber stromauf und stromab jeweils ein Impaktor und/oder ein Zyklon, wobei das Förderelement selbst zusätzlich als Ölnebelvorabscheider oder als Ölnebelnach- abscheider fungieren kann, je nachdem wo das Abscheideelement, beispielswei- se der Impaktor bzw. der Zyklon oder der Filter, angeordnet ist. Die erfindungs- gemäß ausgebildete Abscheideeinrichtung baut dabei äußerst kompakt, wobei der Impaktor, der Filter und/oder der Zyklon mit dem Motor verbunden sind/ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung zum Steuern einer Drehzahl des fluidgetriebe- nen Motors, d. h. konkret zum Steuern einer Drehzahl des Antriebselements (Turbinenrades) vorgesehen. Eine derartige Steuerungs-/Regelungseinrichtung kann beispielsweise entsprechende Ventile aufweisen, die in Abhängigkeit beispielsweise eines Öldrucks, insbesondere eines Öldrucks im Kurbelgehäuse und/oder eines Luftdrucks, stellbar sind. Ebenso sind elektrische Steller oder Federn hierfür denkbar.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Antriebselement des fluidgetrieben Motors, beispielsweise eines Hydraulikmotors, Teil einer Turbine, insbesondere einer sogenannten Pelton-Turbine oder einer Turgo-Turbine, die zumindest eine Düse aufweist, die einen auf Laufschaufeln des Antriebselements gerichteten Fluidstrom ausstößt. Pelton-Turbinen sind Freistrahlturbinen, die die Bewegungsenergie eines diese antreibenden Fluides, hier des Schmieröls, nutzen. Diese Energieform entsteht dabei durch die Umwandlung der Lageenergie des Fluides, wobei bei derartigen Pelton-Turbinen vor und nach dem Antriebselement (Turbinenrad) derselbe Druck herrscht. Angetriebenen wird die Pelton-Turbine dabei mittels eines vergleichsweise schnell fließenden Fluidstroms. Zur Steuerung der Pelton-Turbine können auch mehrere Düsen vorgesehen sein, die in Abhängigkeit einer vorgegebenen Motordrehzahl zu- oder abschaltbar sind, beispielsweise mittels der zuvor beschriebenen Ventileinrichtungen, wodurch die Leistung der Abscheideeinrichtung steuerbar bzw. regelbar ist. Auch können die hierfür eingesetzten Düsen unterschiedliche Größen aufweisen, wobei man in diesem Fall von Hauptstromdüsen und Neben- stromdüsen spricht. Die Turgo Turbine ist auch eine Freistrahlturbine, die aber eine höhere spezifische Drehzahl bei geringerer Fallhöhe aufweist. Dadurch kann ein Übersetzungsgetriebe zwischen Turbine und Generator vermieden werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Kraftübertragungselement horizontal, vertikal oder schräg in Bezug auf eine Mittelachse des Abscheideelements angeordnet. Bereits diese Aufzählung lässt erahnen, dass die Anordnung bzw. Ausrichtung des Kraftübertragungsele- ments (Welle) und damit auch des Motors lageunabhängig erfolgen kann, was insbesondere in modernen Motorräumen mit stark reduziertem Bauraumangebot von Vorteil ist.
Zweckmäßig ist die Abscheideeinrichtung mit Motor, Filter, Zyklon und/oder Im- paktor als vorfertigbare oder vorgefertigte Baugruppe ausgebildet. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Abscheideeinrichtung ein Gehäuse aufweist, in welches sowohl der Motor als auch der Zyklon bzw. der Impaktor integriert sind. Durch diese vorfertigbare Baugruppe können wesentliche Montageschritte vorverlagert werden, wodurch insbesondere der Einbau der Abscheideeinrichtung in ein Kraftfahrzeug einfacher und schneller gestaltet werden kann. Von entscheidendem Vorteil ist darüber hinaus, dass durch die Integration des Motors und des Zyklons bzw. des Impaktors und/oder des Filters in die Abscheideeinrichtung jeweils separate Gehäuse entfallen können, wodurch nicht nur die Teilevielfalt reduziert, sondern auch der damit verbundene Lage- und Logistikaufwand minimiert werden kann. Das Einsparen separater Gehäuse trägt darüber hinaus zur Ressourcenschonung bei.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung,
Fig. 2 einen Ölnebelabscheider mit einem Impaktor und einem Zyklon,
Fig. 3a-d jeweils eine Turbine eines fluidgetriebenen Motors der Abscheideeinrichtung mit unterschiedlich angeordneten Düsen.
Entsprechend der Figur 1 weist eine erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung 1 , insbesondere eine Olabscheideeinrichtung zum Abscheiden von Öl aus Blow-By- Gasen einer Brennkraftmaschine 2, insbesondere aus einem Kurbelgehäuse 3, einen fluidgetriebenen Motor 4, insbesondere einen Hydraulikmotor 4, mit einem ein Förderelement 5, z.B. ein Lüfterrad, und Antriebselement 6, insbesondere ein Turbinenrad tragenden Kraftübertragungselement 7, beispielsweise eine Welle, auf. Das Antriebselement 6 ist dabei in einen Fluidkreislauf der Brennkraftmaschine 2, insbesondere in eine Ölleitung 8, eingebunden und von dem darin fließenden Fluid, d. h. von dem darin fließenden Öl angetrieben. Mittels des För- derelements 5 können die Blow-By-Gase aus dem Kurbelgehäuse 3 der Brennkraftmaschine 2 angesaugt werden. Erfindungsgemäß sind/ist nun stromauf und/oder stromab des Förderelements 5 ein Impaktor 9, ein Filter 20 und/oder ein Zyklon 10 als Ölnebelabscheider angeordnet. Dabei ist denkbar, dass lediglich ein Impaktor 9 stromab des Förderelements 5 oder stromauf desselben angeordnet ist. Auch denkbar ist, dass stromauf oder stromab ausschließlich ein Zyklon 10 angeordnet ist, wobei selbstverständlich auch vorstellbar ist, dass sowohl stromauf als auch stromab des Förderelements 5 ein Impaktor 9, ein Filter 20 bzw. ein Zyklon 10 angeordnet sind oder stromauf ein Zyklon 10 und stromab ein Impaktor 9, oder umgekehrt. Gemäß der Figur 1 ist dabei sowohl stromauf als auch stromab des Förderelements 5 ein Impaktor 9, ein Filter 20 bzw. ein Zyklon 10 angeordnet, wobei dies jedoch rein optional ist, so dass im einen Extremfall alle drei Abscheideelemente 9, 10, 20 sowohl stromauf als auch stromab angeordnet sein können und im anderen Extremfall lediglich einer der Abscheideelemente 9, 10, 20 ausschließlich stromauf oder stromab angeordnet ist.
Gemäß der Figur 2 ist dabei ein kombiniertes Abscheideelement gezeigt, das sowohl einen Impaktor 9 als auch einen Zyklon 10 besitzt. Der Impaktor 9 besitzt dabei Düsen 1 1 , die auf eine Prallwand 12 gerichtet sind, an welcher das aerosol mitgeführte Öl haften bleibt und nach unten abtropft. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Impaktor 9 und der Zyklon 10 keine gemeinsame Baugruppe bilden, sondern getrennt voneinander angeordnet sind.
Betrachtet man nochmals die Figur 1 , so kann man erkennen, das vom jeweiligen Abscheideelement 9, 10, 20, d. h. vom jeweiligen Zyklon 10 bzw. Impaktor 9 bzw. Filter 20 eine Rücklaufleitung 13 zum Kurbelgehäuse 3 der Brennkraftmaschine 2 führt und dadurch das abgeschiedene Öl in den Schmierkreislauf rückgeführt werden kann. Das vom Ölnebel gereinigte Blow-By-Gas wird in eine Ansauglei- tung 14 weitergeleitet und erneut der Brennkraftmaschine 2 zur Verbrennung zugeführt.
Generell kann auch eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung 15 zum Steuern einer Drehzahl des fluidgetriebenen Motors 4, d. h. konkret zum Steuern einer Drehzahl des Antriebselements 6 vorgesehen sein. Über die Steuerungs- /Regelungseinrichtung 15 lässt sich die Abscheidewirkung exakt steuern, insbesondere sogar in Abhängigkeit von anderen Parametern, wie beispielsweise einem Ladeluftdruck oder einem Druck im Kurbelgehäuse 3. Der Motor 4 kann beispielsweise im Leerlauf der Brennkraftmaschine 2 abgeschaltet werden oder aber auch bei zu geringem Öldruck abschalten bzw. abgeschaltet oder heruntergeregelt werden. Durch diese Regelstrategie kann Energie eingespart werden, was dazu beiträgt, Kraftstoff einzusparen und es zudem ermöglicht, den Abscheidegrad über alle Betriebspunkte konstant zu halten.
Generell ist auch denkbar, dass das Förderelement 5 als Ölnebelvorabscheider oder als Ölnebelnachabscheider ausgebildet ist, wobei im ersten Fall der Zyklon 10 bzw. der Impaktor 9 bzw. das Filter 20 dem Förderelement 5 nachgeschaltet und im zweiten Fall vorgeschaltet sind.
Das Antriebselement 6 kann generell Teil einer sogenannten Pelton-Turbine 16 oder einer Turgo-Turbine sein, wobei die Pelton-Turbine 16 zumindest eine Düse 17 aufweist (vgl. 3a-3d), die einen auf Laufschaufeln 18 des Antriebselements 6 gerichteten Fluidstrom, insbesondere Ölstrom, ausstößt. Gemäß der Figur 3a besitzt dabei die Pelton-Turbine 16 lediglich eine einzige Düse 17, wogegen sie bei der Ausführungsform gemäß der Figur 3b ein Paar gegenüberliegender Düsen besitzt. Bei der gemäß der Figur 3c gezeigten Ausführungsform der Pelton- Turbine 16 sind ebenfalls zwei Düsen 17 angeordnet, wovon jedoch eine nicht tangential auf das Antriebselement 6 gerichtet ist. Bei der Ausführungsform ge- maß der Figur 3d weist die Pelton-Turbine 16 insgesamt vier gleichmäßig um den Umfang des Antriebselements 6 verteilte Düsen 17 auf. Hierbei ist auch denkbar, dass zwei der Düsen 17 beispielsweise als Hauptstromdüsen und zwei als Ne- benstromdüsen ausgebildet sind, und unterschiedliche Ausstoßraten aufweisen, wodurch ebenfalls eine Steuerung-/bzw. Regelung der Leistung der Pelton- Turbine 16 und damit auch der Abscheideeinrichtung 1 möglich ist.
Um einen Einbau der Abscheideeinrichtung 1 in ein Kraftfahrzeug bzw. einen Anbau an die Brennkraftmaschine 2 zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass die Abscheideeinrichtung 1 mit Motor 4 und Zyklon 10, Filter 20 und/oder Impaktor 9 als vorfertigbare/vorgefertigte Baugruppe 19 ausgebildet ist, was gemäß der Figur 1 mit unterbrochen gezeichneter Linie angedeutet ist. Diese Baugruppe 19 kann selbstverständlich im Idealfall zusätzlich noch die Steuerungs- /Regelungseinrichtung 15 enthalten bzw. eine Schnittstelle zur Verbindung mit dieser. Ebenso kann diese Baugruppe 19 entsprechende Anschlüsse beispielsweise an die Fluidleitung 8 und/oder an die Ansaugleitung 14 bzw. zum Kurbelgehäuse 3 aufweisen.
Mit der erfindungsgemäßen Abscheideeinrichtung 1 ist es möglich, eine kompakt bauende Abscheideeinrichtung 1 bereitstellen zu können, die zudem einen hohen Abscheidegrad ermöglicht. Das Kraftübertragungselement 7 des Motors 4 kann dabei wie im vorliegenden Fall vertikal angeordnet sein oder aber bei Bedarf auch horizontal oder schräg in Bezug auf eine Mittelachse des Abscheideelements.

Claims

Ansprüche
1 . Abscheideeinrichtung (1 ) zum Abscheiden von Öl und/oder anderen Verunreinigungen aus Blow-by-Gasen einer Brennkraftmaschine (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
- ein fluidgetriebener Motor (4) mit einem ein Förderelement (5), insbesondere Lüfterrad, und ein Antriebselement (6), insbesondere Turbinenrad, tragenden Kraftübertragungselement (7), insbesondere Welle, vorgesehen ist, wobei das Antriebselement (6) in einen Fluidstrom, insbesondere in eine Fluidleitung (8), eines Fahrzeugs und/oder der Brennkraftmaschine (2) eingebunden und von dem darin strömenden Fluid, insbesondere Öl, angetrieben ist, und wobei mittels des Förderelements (5) Blow-by-Gase aus einem Kurbelgehäuse (3) der Brennkraftmaschine (2) gefördert, insbesondere angesaugt werden,
- stromab und/oder stromauf des Förderelements (5) mindestens ein Abscheideelement, insbesondere ein Impaktor (9) und/oder Zyklon (10) und/oder Filter (20), als Abscheider, insbesondere für Ölnebel und/oder andere Verunreinigungen, angeordnet sind/ist.
2. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung (15) zum Steuern/Regeln des Antriebselements (6), insbesondere einer Drehzahl des Turbinenrades, vorgesehen und insbesondere hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch steuerbar/regelbar ist.
3. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Forderelement (5) als Vorabscheider oder als Nachabscheider, insbesondere für Ölnebel, ausgebildet ist.
4. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Antriebselement (6) Teil einer Turbine (16), insbesondere einer Pelton- oder Turgo-Turbine ist.
5. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbine (16) zumindest eine Düse (17) aufweist, die einen auf Laufschaufeln (18) des Antriebselements (6) gerichteten, insbesondere variierbaren, Flu- idstrom ausstößt.
6. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbine (16) mindestens ein Paar gegenüberliegender Düsen (17) aufweist, die einen auf Laufschaufeln (18) des Antriebselements (6) gerichteten Fluidstrom ausstoßen.
7. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
- dass der fluidgetriebene Motor (4) abschaltbar ist, und/oder
- das Kraftübertragungselement (7) horizontal, vertikal oder schräg in Bezug auf eine Mittelachse des Abscheideelements angeordnet ist.
8. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abscheideeinrichtung (1 ) mit fluidgetriebenem Motor (4) und Abscheideelement, insbesondere Zyklon (10) und/oder Impaktor (9) und/oder Filter, als vorfertigbare Baugruppe (19) ausgebildet ist.
9. Brennkraftmaschine (2) mit einer Abscheideeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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