DE102006029681A1

DE102006029681A1 - Baugruppe zur Ölrückführung an einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006029681A1
Application number: DE200610029681
Authority: DE
Inventors: Kai Bohnstedt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2008-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Ölrückführung an einer Brennkraftmaschine mit einer Ölrücklaufleitung, die mit einem Rohrstutzen in Wirkverbindung steht. Es wird die Aufgabe gelöst, eine solche Baugruppe zu schaffen, die eine Siphonwirkung erzielt und die kostengünstig herstellbar und montierbar und die sowohl für eine Erstausstattung als auch für eine Nachrüstung von Brennkraftmaschinen geeignet ist. Dies wird erreicht, indem die Baugruppe aus drei baulich ineinander angeordneten Segmenten (3; 4; 5) besteht, von denen das erste Segment (3) eine rohrförmige Kontur, das zweite Segment (4) eine becherförmige Kontur und das dritte Segment (5) eine hülsenförmige Kontur aufweist, wobei das erste Segment (3) mit dem einen endseitigen Abschnitt mit einer von Öl zu entsorgenden Baugruppe verbunden und mit dem anderen zum Rohrstutzen (1) gerichteten endseitigen Abschnitt innerhalb vom freien Innenraum des zweiten Segmentes (4) angeordnet ist und wobei die derart ineinander angeordneten Abschnitte gemeinsam vom dritten Segment (5) überdeckt werden, das mit dem einen Endabschnitt an der Außenkontur des ersten Segmentes (3) oberhalb der becherförmigen Kontur des zweiten Segmentes (4) und mit dem anderen Endabschnitt an der Außenkontur des Rohrstutzens (1) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Ölrückführung an einer Brennkraftmaschine mit einer Ölrücklaufleitung, die mit einem Rohrstutzen in Wirkverbindung steht.
Für verschiedenartige technische Einsatzgebiete ist es notwendig, aus einem strömenden Medium gasförmige oder flüssige Bestandteile abzuscheiden. Eine typische Anwendung sind Brennkraftmaschinen, bei denen beispielsweise Blow-By-Gase aus dem Kurbelgehäuse oder Ölpartikel aus Luftführungen separiert werden müssen, um die Funktionsfähigkeit der jeweiligen Baugruppe zu gewährleisten.
In DE 2 035 298 A1 wird eine diesbezügliche Brennkraftmaschine mit jeweils einer Spüleinrichtung für das Kurbelgehäuse und für die Abgassammelleitung beschrieben. Mit diesen beiden Spüleinrichtungen sollen giftige gasförmige Komponenten abgeschieden und folglich an einem Eintritt in die Atmosphäre gehindert werden.
Aus DE 29 43 920 A1 und US 4 324 573 sind Ölabscheider zum Abscheiden eines in einem Druckluftstrom mitgerissenen Ölnebels bekannt. Diese Konstruktionen weisen jeweils ein Rohr oder einen Schlauch auf, in dem radial nach innen eine Hülse abgestützt ist. Zwischen dem Rohr bzw. Schlauch und der Hülse sind Kanäle ausgebildet, in denen sich bei einer Luftdurchströmung Ölpartikel sammeln, die über einen freien Austrittsquerschnitt abgeführt werden können.
Sofern eine Rückströmbewegung der abzuscheidenden Komponenten vermieden werden soll, hat sich die Ausgestaltung einer als Siphon wirksamen Baugruppe im Strömungsweg bewährt. Eine solche Variante wird beispielsweise in DE 29 48 203 A1 für eine Anwendung in Trockenzylindern bei der Papierherstellung beschrieben. Hierbei wird das beim Trocknen von Papier in einer Trommel anfallende Kondenswasser zunächst in Saugröhrchen gesammelt, die mit einem wesentlich größeren Kondensatsammler verbunden sind. Diesem Kondensatsammler sind Siphonrohre zugeordnet, die mit einer weiteren Baugruppe für die Ableitung des Kondenswassers aus dem Trockenzylinder in Wirkverbindung stehen.
Aus EP 0 941 769 A1 ist eine Vorrichtung mit einem zylinderförmigen Behälter bekannt, der durch eine weitgehend horizontal verlaufende Trennwand in einen oberen und einen unteren Behälterabschnitt unterteilt ist. Dem oberen Behälterabschnitt wird ein Sprühnebel zugeführt, dessen flüssige Bestandteile sich überwiegend an der Innenwand des Behälters niederschlagen und über eine siphonartige Verbindung mit einer Durchströmöffnung für die Flüssigkeit und einem Rohrabschnitt für die Luft in den unteren Behälterabschnitt strömen können.
Die Vorteile einer als Siphon wirksamen Baugruppe im Strömungsweg flüssiger Medien haben dazu geführt, dass eine Anwendung dieses Funktionsprinzips zunehmend für weitere technische Lösungen Beachtung findet. Dies betrifft beispielsweise den Ölrücklauf an einer Brennkraftmaschine, der bisher überwiegend realisiert wird, indem eine Ölrücklaufleitung von einem Ölabscheider direkt auf einen Rohrstutzen befestigt wird, der vorzugsweise im Zylinderkurbelgehäuse, in der Ventilhaube oder in der Ölwanne abgestützt ist. Sofern dieser Strömungsverbindung ein Siphon zugeordnet werden soll, erfolgt dies üblicherweise durch eine Neukonstruktion von Zylinderkurbelgehäuse, Ventilhaube oder Ölwanne. Dabei wird in diesen Baugruppen im Eintrittsbereich des mit der Ölrücklaufleitung verbundenen Rohrstutzens eine wannenförmige Ausnehmung ausgestaltet, welche die Funktion eines Siphonbeckens übernimmt. Der hierfür notwendige Konstruktions-, Herstellungs- und Kostenaufwand ist jedoch erheblich, so dass eine derartige Vorgehensweise lediglich bei der Konstruktion einer neuen Brennkraftmaschine mit einer großen zu erwartenden Produktionsstückzahl gerechtfertigt ist. Für eine Nachrüstung bereits verfügbarer Brennkraftmaschinen oder für relativ kleine Serienproduktionen ist dieser Aufwand jedoch nicht akzeptabel.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Baugruppe zur Ölrückführung an einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Siphonwirkung erzielt und die kostengünstig herstellbar und montierbar und die sowohl für eine Erstausstattung als auch für eine Nachrüstung von Brennkraftmaschinen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Baugruppe aus drei baulich ineinander angeordneten Segmenten besteht, von denen das erste Segment eine rohrförmige Kontur, das zweite Segment eine becherförmige Kontur und das dritte Segment eine hülsenförmige Kontur aufweist, wobei das erste Segment mit dem einen endseitigen Abschnitt mit einer von Öl zu entsorgenden Baugruppe verbunden und mit dem anderen zum Rohrstutzen gerichteten endseitigen Abschnitt innerhalb vom freien Innenraum des zweiten Segmentes angeordnet ist und wobei die derart ineinander angeordneten Abschnitte gemeinsam vom dritten Segment überdeckt werden, das mit dem einen Endabschnitt an der Außenkontur des ersten Segmentes oberhalb der becherförmigen Kontur des zweiten Segmentes und mit dem anderen Endabschnitt an der Außenkontur des Rohrstutzens anliegt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, deren Merkmale im Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.
Somit wird eine Baugruppe zur Ölrückführung an einer Brennkraftmaschine geschaffen, mit der in vorteilhafter Weise mit geringem Herstellungs-, Montage- und Kostenaufwand eine Siphonwirkung erzielbar ist. Diese technische Lösung kann sowohl zur Erstausstattung als auch zur Nachrüstung von Brennkraftmaschinen verwendet werden. Dabei ist ein wesentlicher Vorteil, dass die ohnehin an der Brennkraftmaschine verfügbaren Anschlussteile (Rohrstutzen und dergleichen) für eine Zuordnung dieser Baugruppe mit den erfindungsgemäß ausgestalteten drei Segmenten nicht geändert werden müssen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben:
In der Zeichnung ist der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Baugruppe zur Ölrückführung an einer Brennkraftmaschine dargestellt. Diese Baugruppe, die funktionell als eine Ölrücklaufleitung wirksam ist, steht mit einem Rohrstutzen 1 in Wirkverbindung. Der Rohrstutzen 1 ist beispielsweise in einer Wand 2 eines Zylinderkurbelgehäuses, einer Ventilhaube oder einer Ölwanne abgestützt.
Die Baugruppe besteht aus drei Segmenten 3, 4 und 5, die baulich ineinander angeordnet sind. Das erste Segment 3 weist eine rohrförmige Kontur auf. Das zweite Segment 4 weist eine becherförmige Kontur auf. Das dritte Segment 5 weist eine hülsenförmige Kontur auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind das erste Segment 3, das zweite Segment 4 und das dritte Segment 5 jeweils aus einem flexiblen Material gefertigt. Somit werden eine besonders vorteilhafte Montage und eine problemlose Anpassung an den jeweils freien verfügbaren Bauraum möglich. In der Zeichnung sind die drei Segmente 3, 4 und 5 mit etwas „schiefen" Außenkanten dargestellt, mit denen das flexible Material stilisiert werden soll.
Unabhängig vom Material ist das erste Segment 3 mit dem einen endseitigen Abschnitt, der in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, mit der von Öl zu entsorgenden Baugruppe (zum Beispiel einem Ölabscheider) verbunden. Weiterhin ist das erste Segment 3 mit dem anderen endseitigen Abschnitt, also mit dem zum Rohrstutzen 1 gerichteten Abschnitt, innerhalb vom freien Innenraum des zweiten Segmentes 4 angeordnet. Die beiden derart ineinander angeordneten Abschnitte vom ersten Segment 3 und vom zweiten Segment 4 werden gemeinsam vom dritten Segment 5 überdeckt. Dieses dritte Segment 5 liegt mit dem einen Endabschnitt an der Außenkontur des ersten Segmentes 3 oberhalb der becherförmigen Kontur des zweiten Segmentes 4 und mit dem anderen Endabschnitt an der Außenkontur des Rohrstutzens 1 an. Dabei sind diese Segmente 3, 4 und 5 derart ineinander angeordnet, dass an den Strömungsübergängen vom ersten Segment 3 zum zweiten Segment 4 sowie vom zweiten Segment 4 zum dritten Segment 5 jeweils ein freier Durchströmquerschnitt ausgebildet wird.
Weiterhin sind an den Innenseiten vom zweiten Segment 4 und vom dritten Segment 5 jeweils Vorsprünge 6 ausgestaltet, die unterschiedliche geometrische Konturen (zum Beispiel kegelförmige Noppen oder ringförmige Stege) aufweisen können. Unabhängig von der konkreten Kontur wirken diese Vorsprünge 6 als Abstandshalter zwischen den jeweils benachbarten Wandseiten der Segmente 3, 4 und 5, so dass auch in diesen Abschnitten ein freier Durchströmquerschnitt gewährleistet ist. Eine gleichartige Wirkung ist erreichbar, sofern an den Außenseiten vom ersten Segment 3 und vom zweiten Segment 4 jeweils Vorsprünge 6 ausgestaltet sind. Ebenso sind diesbezügliche Kombinationen möglich, indem Vorsprünge 6 an den Innenseiten und/oder Außenseiten von jeweils benachbarten Wandseiten der Segmente 3, 4 und 5 ausgestaltet sind, wobei derartige Varianten in der Zeichnung allerdings nicht näher dargestellt sind.
In der Zeichnung ist die Strömungsrichtung mit Pfeilen stilisiert. Hierbei strömt das Öl zunächst von einer von Öl zu entsorgenden Baugruppe durch das erste Segment 3. Am unteren Austrittsquerschnitt prallt das Öl auf die hier geschlossene Stirnseite vom zweiten Segment 4 und strömt innerhalb des freien Innenraums vom zweiten Segment 4 nach oben. Dabei bildet sich innerhalb des zweiten Segmentes 4 ein Ölvorrat 7, welcher die angestrebte Siphonwirkung gewährleistet. Sobald weiteres Öl nachströmt, läuft das Öl an seiner Öloberfläche 8 am oberen Querschnitt des zweiten Segmentes 4 über und strömt nunmehr innerhalb des dritten Segmentes 5 nach unten. Dieses Öl strömt schließlich in den Rohrstutzen 1 und gelangt von diesem in den zugeordneten und von einer Wand 2 begrenzten Innenraum des Zylinderkurbelgehäuses, der Ventilhaube oder der Ölwanne.

1: Rohrstutzen
2: Wand von Zylinderkurbelgehäuse/Ventilhaube/Ölwanne
3: erstes Segment
4: zweites Segment
5: drittes Segment
6: Vorsprung
7: Ölvorrat
8: Öloberfläche

Claims

Baugruppe zur Ölrückführung an einer Brennkraftmaschine mit einer Ölrücklaufleitung, die mit einem Rohrstutzen in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe aus drei baulich ineinander angeordneten Segmenten (3; 4; 5) besteht, von denen das erste Segment (3) eine rohrförmige Kontur, das zweite Segment (4) eine becherförmige Kontur und das dritte Segment (5) eine hülsenförmige Kontur aufweist, wobei das erste Segment (3) mit dem einen endseitigen Abschnitt mit einer von Öl zu entsorgenden Baugruppe verbunden und mit dem anderen zum Rohrstutzen (1) gerichteten endseitigen Abschnitt innerhalb vom freien Innenraum des zweiten Segmentes (4) angeordnet ist und wobei die derart ineinander angeordneten Abschnitte gemeinsam vom dritten Segment (5) überdeckt werden, das mit dem einen Endabschnitt an der Außenkontur des ersten Segmentes (3) oberhalb der becherförmigen Kontur des zweiten Segmentes (4) und mit dem anderen Endabschnitt an der Außenkontur des Rohrstutzens (1) anliegt.
Baugruppe zur Ölrückführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Segmente (3; 4; 5) derart ineinander angeordnet sind, dass an den Strömungsübergängen vom ersten Segment (3) zum zweiten Segment (4) sowie vom zweiten Segment (4) zum dritten Segment (5) jeweils ein freier Durchströmquerschnitt ausgebildet wird.
Baugruppe zur Ölrückführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Innenseiten vom zweiten Segment (4) und vom dritten Segment (5) jeweils Vorsprünge (6) ausgestaltet sind.
Baugruppe zur Ölrückführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenseiten vom ersten Segment (3) und vom zweiten Segment (4) jeweils Vorsprünge (6) ausgestaltet sind.
Baugruppe zur Ölrückführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Segment (3), das zweite Segment (4) und das dritte Segment (5) jeweils aus einem flexiblen Material gefertigt sind.