DE102009040330A1

DE102009040330A1 - Oil extractor for oil removal of ventilation gases from crankcase of internal combustion engine, has gas inlet, gas outlet, oil outlet and multiple cyclone filters which are connected between gas inlet and oil outlet

Info

Publication number: DE102009040330A1
Application number: DE102009040330A
Authority: DE
Inventors: Frank Georg Dr. Haubner
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2011-03-10

Abstract

The oil extractor (1) has a gas inlet (2), a gas outlet (4), an oil outlet (3) and multiple cyclone filters (5,6) which are connected between the gas inlet and the oil outlet. Each cyclone filter has a lower section (9). The lower section is tapered in the direction of the oil outlet in the cross-sectional constant manner.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölabscheider zur Entölung von Entlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to an oil separator for de-oiling vent gases from a crankcase of an internal combustion engine in a motor vehicle.

Aus der EP 1 080 298 B1 ist ein Ölabscheider für Kurbelgehäuse-Entlüftungsgase bekannt, der einen Gaseintritt für die mit Öl beladenen Entlüftungsgase, einen Gasaustritt für die entölten Entlüftungsgase und einen untenliegenden Ölauslass für das abgeschiedene Öl ausweist. Zwischen dem Gaseintritt und dem Ölauslass sind mehrere Zyklonabscheider geschaltet, wobei jeder Zyklonabscheider einen konischen Abschnitt aufweist, der sich nach unten in Richtung des Ölauslasses verjüngt. Die in der EP 1 080 298 B1 offenbarten Zyklonabscheider des Ölabscheiders sind rotationssymmetrisch ausgebildet und nebeneinander angeordnet, so daß deren Längsachse zueinander parallel verlaufen. Der konische Abschnitt eines jeden Zyklonabscheiders weist an seinem unteren Ende eine Ölauslaßöffnung auf, durch die Öl aus dem Zyklonabscheideraustritt. Das Öl aus jedem Zyklonabscheider wird von einem Sammeltrichter des Ölabscheiders aufgefangen, von dem aus das gesammelte Öl dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine zugeführt wird.From the EP 1 080 298 B1 For example, there is known an oil separator for crankcase ventilation gases which provides gas entry for the oil laden vent gases, gas outlet for the de-oiled vent gases, and a bottom oil outlet for the separated oil. Between the gas inlet and the oil outlet a plurality of cyclone separators are connected, each cyclone separator having a conical portion which tapers downwards in the direction of the oil outlet. The in the EP 1 080 298 B1 disclosed cyclone separator of the oil separator are rotationally symmetrical and arranged side by side, so that their longitudinal axis parallel to each other. The conical section of each cyclone separator has at its lower end an oil outlet port through which oil exits the cyclone separator. The oil from each cyclone separator is collected by a collection hopper of the oil separator, from which the collected oil is supplied to the oil sump of the internal combustion engine.

Im Vergleich zu einem Ölabscheider mit nur einem einzelnen Zyklonabscheider läßt sich durch die Verwendung mehrerer, parallel geschalteter Zyklonabscheider der Arbeitsbereich bezüglich des Durchsatzes an Entlüftungsgas vergrößern, in dem der Ölabscheider sehr gute Abscheideraten erreicht. Da jeder einzelne Zyklonabscheider nur noch einen der Zahl der Zyklonabscheider entsprechenden Bruchteil der Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse verarbeiten muß, kann jeder Zyklonabscheider entsprechend kleiner, insbesondere mit einer kleineren Bauhöhe, ausgeführt werden. Dies ermöglicht eine leichtere Unterbringung des Ölabscheiders in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs, wo häufig sehr beengte Raumverhältnisse herrschen. Obwohl mit einem mehrere Zyklonabscheider umfassenden Ölabscheider eine vergleichsweise geringe Bauhöhe realisiert werden kann, besteht ein Bedarf an Ölabscheidern zur Entölung von Kurbelgehäuse-Entlüftungsgasen, die weniger Bauraum benötigen.Compared to an oil separator with only a single cyclone separator can be increased by the use of several parallel cyclone cyclone the working range with respect to the flow rate of vent gas in which the oil separator reaches very good deposition rates. Since each individual cyclone separator only has to process a fraction of the venting gases from the crankcase corresponding to the number of cyclone separators, each cyclone separator can be correspondingly smaller, in particular with a smaller structural height. This allows for easier storage of the oil separator in an engine compartment of the motor vehicle, where often very tight spaces prevail. Although a comparatively small overall height can be realized with an oil separator comprising a plurality of cyclone separators, there is a need for oil separators for de-oiling crankcase ventilation gases, which require less installation space.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Ölabscheider bereitzustellen, der eine gute Ölabscheidung von Entlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine ermöglicht und eine nochmals reduzierte anpaßbare Baugröße aufweist.The invention is therefore based on the object to provide a novel oil separator, which allows a good oil separation of vent gases from a crankcase of an internal combustion engine and has a further reduced adaptable size.

Die Lösung besteht in einem Ölabscheider zur Entölung von Entlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem Gaseintritt, einem Gasaustritt, einem Ölauslass und mit mehreren Zyklonabscheidern, die zwischen Gaseintritt und Ölauslass geschaltet sind, wobei jeder Zyklonabscheidern einen unteren Abschnitt aufweist, der sich in Richtung des Ölauslasses im Querschnitt stetig verjüngt und eine Längsachse aufweist, wobei die Längsachsen der sich im Querschnitt stetig verjüngenden unteren Abschnitte in Richtung des Ölauslasses zusammenlaufen.The solution consists in an oil separator for de-oiling vent gases from a crankcase of an internal combustion engine, having at least one gas inlet, a gas outlet, an oil outlet and a plurality of cyclone separators connected between gas inlet and oil outlet, wherein each cyclone separator has a lower portion, which in Direction of the oil outlet in the cross section continuously tapers and has a longitudinal axis, wherein the longitudinal axes of the cross-sectionally continuously tapered lower portions converge in the direction of the oil outlet.

Dadurch kann der Abstand der Ölauslaßöffnungen der unteren Abschnitte, bzw. der Abstand der Spitzen der sich verjüngende Abschnitte, so klein gestaltet werden, daß es keiner groß bauenden oder kompliziert aufgebauten Sammelvorrichtung bedarf, die das Öl aus den einzelnen Zyklonabscheidern auffängt und dem Ölauslass des Ölabscheiders zuführt. Auch kann der Ölabscheider im Bereich des Ölauslasses viel schmaler und spitzer ausgestaltet werden, als dies der Fall bei einem Ölabscheider ist, bei dem die Längsachsen der konischen Abschnitte der einzelnen Zyklonabscheider parallel zueinander verlaufen.Thereby, the distance of the Ölauslaßöffnungen the lower portions, or the distance between the tips of the tapered portions are designed to be so small that it does not require a large-building or complicated collecting device that collects the oil from the individual cyclone and the oil outlet of the oil separator supplies. Also, the oil separator in the region of the oil outlet can be made much narrower and sharper than is the case with an oil separator in which the longitudinal axes of the conical sections of the individual cyclone separators run parallel to each other.

Nach einer ersten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der sich stetig verjüngende untere Abschnitt jeweils ein Kegel oder Kegelstumpf auf einer Kreisfläche als Grundfläche ist. Nach einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, daß der sich verjüngende untere Abschnitt jeweils ein Kegel oder Kegelstumpf auf einer ovalen, insbesondere eliptischen Fläche als Grundfläche ist.According to a first embodiment it can be provided that the continuously tapered lower portion is a cone or truncated cone on a circular surface as a base. According to an alternative embodiment, it is possible that the tapered lower portion is a cone or truncated cone on an oval, in particular elliptical surface as a base.

Durch nicht kreisförmige Querschnitte lassen sich die einzelnen Zyklonabscheider des Ölabscheiders hinsichtlich ihrer Ausmaße in vielfältiger Weise variieren. So kann der Ölabscheider mit mehreren Zyklonabscheidern einfacher einem vorgegebenen Bauraum angepaßt werden. Zudem kommt es durch die ovalen Querschnitte nicht nur in Richtung der Längsachse zu einer Beschleunigung der Strömung der zu entölenden Entlüftungsgase, sondern auch aufgrund der sich ändernden Radien in Umfangsrichtung. Durch geeignete Wahl der Form des Ovals läßt sich somit die Abscheiderate der einzelnen Zyklonabscheider gezielt beeinflussen.By non-circular cross-sections, the individual cyclone separator of the oil separator can vary in size in many ways. Thus, the oil separator with multiple cyclone separators can be easily adapted to a given space. In addition, due to the oval cross-sections not only in the direction of the longitudinal axis to an acceleration of the flow of the exhaust gases to be de-oiled, but also due to the changing radii in the circumferential direction. By suitable choice of the shape of the oval thus the deposition rate of the individual cyclone separators can be selectively influenced.

Es sei darauf hingewiesen, daß die einzelnen Zyklonabscheider des Ölabscheiders unterschiedlich ausgebildet sein können. Beispielsweise kann ein Ölabscheider Zyklonabscheider umfassen, von denen der eine kreisförmige Querschnitte und der andere ovale Querschnitte aufweist.It should be noted that the individual Zyklonabscheider the oil separator can be designed differently. For example, an oil separator may comprise cyclone separators, one of which has circular cross sections and the other oval cross sections.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schneiden sich die Längsachsen zumindest der unteren Abschnitte der Zyklonabscheider in einem gemeinsamen Schnittpunkt. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Ölauslaßöffnungen der unteren Abschnitte an einem Punkt zu vereinen, so daß aufwendige oder raumgreifende Sammelvorrichtungen, wie beispielsweise ein Sammeltrichter, nicht notwendig sind. Alternativ ist es auch möglich, daß sich die Längsachsen zumindest der unteren Abschnitte nur einer ersten Gruppe der Zyklonabscheider in einem ersten gemeinsamen Schnittpunkt schneiden, während sich die Längsachsen zumindest der unteren Abschnitte einer zweiten Gruppe der Zyklonabscheider in einem zweiten gemeinsamen Schnittpunkt schneiden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, daß die Längsachsen der unteren Abschnitte zueinander windschief sind, jedoch, wie erfindungsgemäß vorgegeben, in Richtung des Ölauslasses zusammenlaufen.In a preferred embodiment, the longitudinal axes of at least the lower sections of the cyclone separators intersect at a common point of intersection. Thereby, the possibility is given to unite the oil outlet openings of the lower sections at one point, so that consuming or expansive collection devices, such as a collection funnel, are not necessary. Alternatively, it is also possible that the longitudinal axes of at least the lower portions of only a first group of cyclone separators intersect at a first common intersection while the longitudinal axes intersect at least the lower portions of a second group of cyclone separators at a second common intersection. Furthermore, there is the possibility that the longitudinal axes of the lower sections are skewed to each other, but, as predetermined according to the invention, converge in the direction of the oil outlet.

Ein Winkel zwischen den Längsachsen zweier unterer Abschnitte beträgt vorzugsweise zwischen 30 und 45°. Bei unteren Abschnitten, die besonders spitz ausgeführt sind, d. h. bei denen ein Öffnungswinkel des unteren Abschnitts sehr klein ist, können auch Winkel kleiner als 30° (beispielsweise 20°) realisiert werden.An angle between the longitudinal axes of two lower sections is preferably between 30 and 45 °. For lower sections, which are particularly pointed, d. H. where an opening angle of the lower portion is very small, even angles smaller than 30 ° (for example, 20 °) can be realized.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen in Einbaulage des Ölabscheiders die Längsachsen der unteren Abschnitte zur Vertikalen einen gleichen Neigungswinkel auf (bevorzugt zwischen 10 und 25°). Dadurch lassen sich, soweit sie gleich angeströmt werden und identisch aufgebaut sind, in jedem Zyklonabscheider gleich hohe Abscheideraten erzielen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, unterschiedliche Neigungswinkel der unteren Abschnitte der Zyklonabscheider zu realisieren, wobei dann die Abscheideraten der einzelnen Zyklonabscheider aufgrund der unterschiedlichen Lage zur Vertikalen unterschiedlich groß sind.In a preferred embodiment, in the installation position of the oil separator, the longitudinal axes of the lower sections to the vertical at a same inclination angle (preferably between 10 and 25 °). As a result, the same deposition rates can be achieved in each cyclone separator, as far as they are equal impinged and constructed identically. Another possibility is to realize different angles of inclination of the lower sections of the cyclone separator, in which case the deposition rates of the individual cyclone separators are different in size due to the different position relative to the vertical.

Ein Zyklonabscheider kann einen oberen zylindrischen Einlaufraum mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt aufweisen, wobei sich der Einlaufraum entlang einer Mittelachse oder Zylinderachse nicht verjüngt. Der Einlaufraum kann sich aber auch entlang der Mittelachse leicht verjüngen, wobei zweckmäßig jedoch ein entsprechender Öffnungswinkel wesentlich kleiner ist als bei dem unteren Abschnitt.A cyclone separator may have an upper cylindrical inlet space with a circular or oval cross-section, wherein the inlet space does not taper along a central axis or cylinder axis. However, the inlet space can also taper slightly along the central axis, but expediently a corresponding opening angle is substantially smaller than in the lower section.

Die Mittelachse des Einlaufraums kann in Einbaulage des Ölabscheiders zur Vertikalen parallel verlaufen oder geneigt sein. Bevorzugte Neigungswinkel der Mittelachse zur Vertikalen liegen in einem Bereich zwischen 0 und 25°.The center axis of the inlet space may be parallel or inclined in the installation position of the oil separator to the vertical. Preferred angles of inclination of the central axis to the vertical are in a range between 0 and 25 °.

Die Mittelachse des Einlaufraums und die Längsachse des unteren Abschnitts eines Zyklonabscheiders können koaxial zueinander verlaufen. Die Mittelachse des Einlaufraums und die Längsachse des unteren Abschnitts eines Zyklonabscheiders können alternativ einen Winkel einschließen. Somit weist ein aus Einlaufraum und unterem Abschnitt gebildeter Zyklonabscheider hinsichtlich seiner Achsen einen Knick auf.The central axis of the inlet space and the longitudinal axis of the lower portion of a cyclone separator may be coaxial with each other. The central axis of the inlet space and the longitudinal axis of the lower portion of a cyclone separator may alternatively include an angle. Thus, a cyclone separator formed from inlet space and lower portion has a kink with respect to its axes.

Zur Beeinflussung der Strömung im Zyklonabscheider kann in dem Einlaufraum und/oder in dem unteren Abschnitt ein strömungsleitender Einsatz vorgesehen sein. Beispielsweise kann dieser Einsatz in Verbindung mit der Innenwand des Einlaufraums und/oder des unteren Abschnitts einen Strömungsquerschnitt definieren, der dem einer Lavaldüse entspricht. Durch diesen Einsatz lassen sich somit zusätzliche Strömungsbeschleunigungen im Zyklonabscheider darstellen, wodurch gezielt Einfluß auf die Abscheiderate genommen werden kann.To influence the flow in the cyclone separator, a flow-conducting insert can be provided in the inlet space and / or in the lower portion. For example, this insert in conjunction with the inner wall of the inlet space and / or the lower portion define a flow area corresponding to that of a Laval nozzle. As a result of this use, additional flow accelerations in the cyclone separator can thus be represented, whereby a specific influence on the deposition rate can be taken.

Die einzelnen Zyklonabscheider können durch ein einstückiges Zyklonabscheiderbauteil definiert sein. Beispielsweise kann dies ein Druckgußteil aus Leichtmetall oder ein Spitzgußteil aus Kunststoff sein. Auch können die untere Abschnitte und die Einlaufräume der Zyklonabscheider durch das einstückige Zyklonabscheiderbauteil definiert sein. Bevorzugt ist das Zyklonabscheiderbauteil so gestaltet, daß bei dessen Herstellung ein Kern und ein Schieber nicht notwendig sind.The individual cyclone separators may be defined by a one-piece cyclone separator component. For example, this may be a die-cast part made of light metal or an injection-molded part made of plastic. Also, the lower portions and the inlet spaces of the cyclone separators may be defined by the one-piece cyclone separator component. Preferably, the Zyklonabscheiderbauteil is designed so that in the manufacture of a core and a slide are not necessary.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings. Show it:

1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ölabscheiders; 1 a longitudinal section of a first embodiment of an oil separator according to the invention;

2 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ölabscheiders; 2 a longitudinal section of a second embodiment of an oil separator according to the invention;

3 einen Ölabscheider gemäß einer der 1 oder 2 mit abgewandelter Deckelkonstruktion im Querschnitt; 3 an oil separator according to one of 1 or 2 with modified lid construction in cross section;

4 den Ölabscheider gemäß 3

a) im Schnitt aa;
b) im Schnitt bb;
c) im Schnitt cc;

4 the oil separator according to 3

a) in section aa;
b) in section bb;
c) in section cc;

5a)–d), 6a)–e) und 7a)–h) Ansichten einer weiteren Ausführungsform des Ölabscheiders mit abgewandelter Deckelkonstruktion. 5a ) -D) 6a ) -E) and 7a ) -H) views of another embodiment of the oil separator with modified cover construction.

1 zeigt einen Ölabscheider, der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird. Der Ölabscheider 1 soll zur Entölung von Entlüftungsgasen dienen, die aus einem hier nicht dargestellten Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug stammen. Bei 1 handelt es sich um einen Vertikalschnitt durch den Ölabscheider 1, wobei gewisse Bauteile und Merkmale nur schematisch dargestellt sind. Ein Gaseintritt 2 des Ölabscheiders 1 ist als horizontaler Rohrstutzen dargestellt. Durch den Gaseintritt 2 können die Entlüftungsgase oder, allgemein formuliert, das zu reinigende Gas in den Ölabscheider 1 gelangen, das Aerosole oder kleine Öltröpfchen mit sich führt. 1 shows an oil separator, in its entirety with 1 referred to as. The oil separator 1 is to serve for de-oiling of vent gases, which originate from a crankcase, not shown here an internal combustion engine in a motor vehicle. at 1 it is a vertical section through the oil separator 1 , wherein certain components and features are shown only schematically. A gas inlet 2 of the oil separator 1 is as horizontal pipe socket shown. Through the gas inlet 2 may be the vent gases or, more generally, the gas to be cleaned in the oil separator 1 that carries aerosols or small oil droplets.

Der Ölabscheider 1 weist weiterhin einen Ölauslass 3 und einen Gasaustritt 4 auf. In dem Ölabscheider 1 wird das Öl, das mit den Entlüftungsgasen aus dem Kurbelgehäuse durch den Gaseintritt 2 in den Ölabscheider 1 gelangt, vom Gasstrom abgetrennt und durch den Ölauslass 3 wieder zurück zur Brennkraftmaschine geführt. Durch den Gasaustritt 4 verläßt das vom Öl befreite Gas den Ölabscheider 1 und wird zu einer Ansauganlage (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine geführt.The oil separator 1 also has an oil outlet 3 and a gas outlet 4 on. In the oil separator 1 The oil that enters the vent gas from the crankcase through the gas 2 in the oil separator 1 , separated from the gas flow and through the oil outlet 3 led back to the internal combustion engine. By the gas outlet 4 The oil freed from the oil leaves the oil separator 1 and is guided to an intake system (not shown) of the internal combustion engine.

Die Zyklonabscheider 5, 6 weisen jeweils einen zylindrischen Einlaufraum 7 mit einer vertikal verlaufenden Mittelachse 8 auf. In diesen zylindrischen Einlaufraum 7 werden jeweils durch den Gaseintritt 2 und über eine hier nicht dargestellte Zuführung die Entlüftungsgase in den Zyklonabscheider 5, 6 tangential eingeleitet, so daß sich innerhalb des zylindrischen Einlaufraumes 7 eine umlaufende oder spiralförmige Bewegung (Drallbewegung) einstellt. In einem unteren sich verjüngenden Abschnitt 9 mit einer Längsachse 10 wird aufgrund des sich in Richtung Ölauslass 3 stetig verjüngenden Querschnitts des unteren Abschnitts 9 die Drallbewegung des Gases im jeweiligen Zyklonabscheider 5, 6 beschleunigt. Durch die Zentrifugalkräfte werden die in den Entlüftungsgasen mitgeführten flüssigen Teilchen gegen die Innenwand 11 des Einlaufraums 7 bzw. gegen eine Innenwand 12 des unteren Abschnitts 9 gedrückt, schlagen sich dort nieder und fließen aufgrund der Schwerkraft in Richtung des gemeinsamen Ölauslasses 3.The cyclone separator 5 . 6 each have a cylindrical inlet space 7 with a vertical central axis 8th on. In this cylindrical inlet space 7 are each by the gas inlet 2 and via a feed, not shown here, the vent gases in the cyclone separator 5 . 6 introduced tangentially, so that within the cylindrical inlet space 7 a circumferential or spiral movement (twisting motion) sets. In a lower tapered section 9 with a longitudinal axis 10 is due to the oil outlet 3 continuously tapering cross section of the lower section 9 the swirling motion of the gas in the respective cyclone separator 5 . 6 accelerated. Due to the centrifugal forces, the entrained in the venting liquid particles against the inner wall 11 the inlet space 7 or against an inner wall 12 of the lower section 9 pressed down, hit there and flow due to gravity in the direction of the common oil outlet 3 ,

Aufgrund der Druckverhältnisse im Ölabscheider 1, in der Regel bedingt durch einen geringen Überdruck im Kurbelgehäuse und einen Unterdruck in der Ansauganlage, tritt das vom Öl befreite Gas jeweils durch ein Tauchrohr 13 aus dem ersten Zyklonabscheider 5, 6 nach oben aus. Das Tauchrohr 13 ist koaxial zum Einlaufraum 7 angeordnet.Due to the pressure conditions in the oil separator 1 , usually due to a slight overpressure in the crankcase and a negative pressure in the intake system, the gas released from the oil passes through a dip tube 13 from the first cyclone separator 5 . 6 upwards. The dip tube 13 is coaxial with the inlet space 7 arranged.

Das Tauchrohr 13 des jeweiligen Zyklonabscheiders 5 ist Teil eines Zwischendeckels 14, durch den der erste Zyklonabscheider 5 und der zweite Zyklonabscheider 6 von oben abgedeckt werden. Der Deckel 14 bildet mit einer darüberliegenden Haube 19 einen Sammelraum 15 auf, in dem die vom Öl befreiten Gase des ersten Zyklonabscheiders 5 und des zweiten Zyklonabscheiders 6 zusammengeführt werden und dann durch den Gasaustritt 4 zur Ansauganlage der Brennkraftmaschine gelangen.The dip tube 13 of the respective cyclone separator 5 is part of an intermediate cover 14 through which the first cyclone separator 5 and the second cyclone separator 6 be covered from above. The lid 14 forms with an overlying hood 19 a collection room 15 in which the gases freed from the oil of the first cyclone separator 5 and the second cyclone separator 6 be merged and then through the gas outlet 4 get to the intake of the engine.

Der Deckel 14 und die Haube 19 sind in geeigneter Weise mit einem Zyklonabscheiderbauteil 16 verbunden. Das Zyklonabscheiderbauteil 16 soll einstückig ausgebildet sein und als Spritzgußteil herstellbar sein. Das Zyklonabscheiderbauteil 16 definiert dabei die Form und die Anordnung der Zyklonabscheider 5, 6.The lid 14 and the hood 19 are suitably with a Zyklonabscheiderbauteil 16 connected. The cyclone separator component 16 should be integrally formed and produced as an injection molded part. The cyclone separator component 16 defines the shape and arrangement of the cyclone separator 5 . 6 ,

Während die Mittelachsen 8 der Einlaufräume 7 der Zyklonabscheider 5, 6 zueinander parallel verlaufen, laufen die Längsachsen 10 der unteren Abschnitte 9 in Richtung des gemeinsamen Ölauslasses 3 zusammen. Die Längsachsen 10 schneiden sich dabei in einem gemeinsamen Schnittpunkt 17, der in unmittelbarer Nähe des Ölauslasses 3 liegt. Ein Winkel α zwischen den Längsachsen 10 der Abschnitte 9 der Zyklonabscheider 5, 6 beträgt rund 40°. Ein Neigungswinkel β zur vertikalen V beträgt rund 20° und ist für die konischen Abschnitte 9 der Zyklonabscheider 5, 6 gleich groß.While the central axes 8th the inlet rooms 7 the cyclone separator 5 . 6 parallel to each other, the longitudinal axes run 10 the lower sections 9 in the direction of the common oil outlet 3 together. The longitudinal axes 10 cut themselves in a common point of intersection 17 in the immediate vicinity of the oil outlet 3 lies. An angle α between the longitudinal axes 10 the sections 9 the cyclone separator 5 . 6 is around 40 °. An inclination angle β to the vertical V is about 20 ° and is for the conical sections 9 the cyclone separator 5 . 6 same size.

Wie oben bereits erwähnt, ist der Einlaufraum 7 jeweils zylindrisch ausgebildet, so daß eine Anschlußfläche 18 zum unteren Abschnitt 9, die schräg zur Mittelachse des zylindrischen Einlaufraums liegt, elliptisch ist. Bei dem unteren Abschnitt 9 handelt es sich somit um einen Kegel mit elliptischer Grundfläche, da die Anschlußfläche sich senkrecht zur Längsachse 10 erstreckt.As mentioned above, the inlet space 7 each cylindrical, so that a pad 18 to the lower section 9 which is oblique to the central axis of the cylindrical inlet space, is elliptical. At the bottom section 9 Thus, it is a cone with elliptical base, since the pad perpendicular to the longitudinal axis 10 extends.

Dadurch, daß die Längsachsen 10 der unteren sich verjüngenden Abschnitte 9 der Zyklonabscheider 5, 6 in Richtung des Ölauslasses 3 zusammenlaufen und, wie in dem Ausführungsbeispiel der 1 gezeigt, sich in unmittelbarer Nähe des Ölauslasses 3 in einem gemeinsamen Schnittpunkt 17 schneiden, baut der Ölabscheider 1 insbesondere im unteren Bereich oder in der Nähe des Ölauslasses 3 sehr klein und raumsparend. Dies erleichtert eine Unterbringung in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs, wo in der Regel sehr beengte Verhältnisse vorherrschen.Due to the fact that the longitudinal axes 10 the lower tapered sections 9 the cyclone separator 5 . 6 in the direction of the oil outlet 3 converge and, as in the embodiment of 1 shown in the immediate vicinity of the oil outlet 3 in a common intersection 17 cut, builds the oil separator 1 especially at the bottom or near the oil outlet 3 very small and space saving. This facilitates accommodation in an engine compartment of the motor vehicle, where usually very cramped conditions prevail.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vertikalschnitt, wobei der Ölabscheider nun mit 21 bezeichnet wird und stark schematisiert dargestellt ist. Bauteile oder Merkmale des Ölabscheiders 21, die zu Bauteilen/Merkmalen des in 1 dargestellten Ölabscheiders 1 ähnlich oder identisch sind, werden mit entsprechend gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die vorangehende Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. 2 shows a second embodiment of the invention in vertical section, the oil separator now with 21 is designated and shown in a highly schematic. Components or features of the oil separator 21 which belong to components / features of the 1 shown oil separator 1 are similar or identical, are provided with the same reference numerals. The foregoing description is hereby incorporated by reference.

Der in 2 dargestellte Ölabscheider 21 weist im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Ölabscheider 1 der 1 auf. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, daß beim Ölabscheider 21 eine Mittelachse 8 eines Einlaufraumes 7 der Zyklonabscheider 5, 6 und eine Längsachse 10 eines unteren sich verjüngenden Abschnitts 9 der Zyklonabscheider 5, 6 zusammenfallen und nicht, wie dies beim Ölabscheider 1 der Fall ist, zueinander abgewinkelt sind. Entsprechend der Neigung der Mittelachse 8 des Einlaufraums 7 beim Ölabscheider 21 handelt es sich nun auch nicht mehr um einen zylindrischen Einlaufraum, sondern um einen Einlaufraum, der sich in Richtung Ölauslass 3 verjüngt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das Tauchrohr 13 beim Ölabscheider 19 jeweils nicht zylindrisch, sondern jeweils leicht konisch ausgebildet ist.The in 2 illustrated oil separator 21 has essentially the same structure as the oil separator 1 of the 1 on. An essential difference is that the oil separator 21 a central axis 8th an inlet room 7 the cyclone separator 5 . 6 and a longitudinal axis 10 a lower tapered section 9 the cyclone separator 5 . 6 coincide and not, as with the oil separator 1 the case is angled to each other. According to the inclination of the central axis 8th the inlet space 7 at the oil separator 21 It is now no longer a cylindrical inlet space, but an inlet space, in the direction of oil outlet 3 rejuvenated. Another difference is that the dip tube 13 at the oil separator 19 each not cylindrical, but each is slightly conical.

Die 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit abgewandelter Deckelkonstruktion und werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. 3 zeigt dabei einen Querschnitt eines in seiner Gesamtheit mit 31 bezeichneten Ölabscheiders. Auch hier werden Bauteile oder Merkmale, die mit den Bauteilen oder Merkmalen des Ausführungsbeispiels der 1 identisch oder ähnlich sind, mit entsprechend gleichen Bezugszeichen versehen. Im Gegensatz zu den 1 und 2 wird in den 3 und 4 nun näher auf die Führung der Entlüftungsgase innerhalb des Ölabscheiders 31 eingegangen. In 4a) ist ein Schnitt entlang der Linie a-a in 3 dargestellt. In 4b) ist ein Schnitt entlang der Linie b-b in 3 dargestellt. In 4c) ist ein Schnitt entlang der Linie c-c in 3 dargestellt.The 3 and 4 show an embodiment of the invention with a modified cover construction and are described together below. 3 shows a cross-section of one in its entirety 31 designated oil separator. Here too, components or features associated with the components or features of the embodiment of 1 are identical or similar, provided with the same reference numerals. In contrast to the 1 and 2 will be in the 3 and 4 now closer to the guidance of the vent gases within the oil separator 31 received. In 4a ) is a section along the line aa in 3 shown. In 4b ) is a section along the line bb in FIG 3 shown. In 4c ) is a section along the line cc in 3 shown.

Der Ölabscheider 31 weist einen ersten Zyklonabscheider 5 und einen zweiten Zyklonabscheider 6 auf, die jeweils im Querschnitt oval ausgebildet sind. Die Zyklonabscheider 5, 6 sind dabei in einem einstückig ausgebildeten Zyklonabscheiderbauteil 16 untergebracht, das zudem einen Luftzuführkanal 22 ausbildet, der im Zwickel zwischen den Zyklonabscheidern 5, 6 liegt.The oil separator 31 has a first cyclone separator 5 and a second cyclone separator 6 on, which are each oval in cross-section. The cyclone separator 5 . 6 are in an integrally formed Zyklonabscheiderbauteil 16 housed, which also has an air supply duct 22 which forms in the gusset between the cyclone separators 5 . 6 lies.

Beim Ölabscheider 31 strömen die aus dem Kurbelgehäuse stammenden Entlüftungsgase durch den Luftzuführkanal 22 aufwärts und werden durch einen Vorabscheider 23 zwischen Zwischendeckel 14 und Haube 19 geführt, wobei der Vorabscheider 23 zyklonseitig durch den Zwischendeckel 14 begrenzt wird. Von dem Vorabscheider 23 gelangen die Entlüftungsgase in einen Luftverteilerkanal 24, in dem der Strom der durch den Vorabscheideraum 23 geführten Entlüftungsgase in zwei Teilströme aufgeteilt wird. Der Luftverteilerkanal 24 geht in zwei Zuführkanäle 25, 26 über, die so angeordnet und geformt sind, daß die Teilströme tangential über eine Öffnung 27 in den ersten Zyklonabscheider 5 bzw. über eine Öffnung 28 in den zweiten Zyklonabscheider 6 gelangen. Aufgrund der Form des Zyklonabscheiders mit seinem unteren Abschnitt, der in 3 nicht dargestellt ist, wird eine Drallbewegung in den Zyklonabscheidern 5, 6 erzeugt, so daß die im Entlüftungsgas mitgeführte Aerosole und Öltröpfchen sich an den Innenwänden 11 der Zyklonabscheider 5, 6 sammeln und dann in Richtung Auslaß laufen. Die vom Öl befreiten Gase gelangen dann aufgrund der eingestellten Druckverhältnisse jeweils ein durch ein Tauchrohr 13 aus den beiden Zyklonabscheidern 5, 6.With the oil separator 31 the vent gases originating from the crankcase flow through the air supply duct 22 upwards and through a pre-separator 23 between intermediate lids 14 and hood 19 led, wherein the pre-separator 23 cyclone side through the intermediate cover 14 is limited. From the pre-separator 23 The vent gases enter an air distribution channel 24 in which the flow through the pre-separation room 23 led vent gases is divided into two partial streams. The air distribution channel 24 goes into two feed channels 25 . 26 over, which are arranged and shaped so that the partial flows tangentially through an opening 27 in the first cyclone separator 5 or via an opening 28 in the second cyclone separator 6 reach. Due to the shape of the cyclone separator with its lower section, the in 3 is not shown, a swirling motion in the cyclone 5 . 6 generated so that the entrained in the vent gas aerosols and oil droplets on the inner walls 11 the cyclone separator 5 . 6 collect and then run towards the outlet. The liberated from the oil gases then arrive due to the set pressure conditions each through a dip tube 13 from the two cyclone separators 5 . 6 ,

In den 5, 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ölabscheiders 41 dargestellt. Die 5a), b), c) und d) zeigen den Ölabscheider 41 in zwei Seitenansichten, sowie von oben und von unten. Der Gaseintritt ist im Bereich des Zwickels angeordnet, welcher durch die Anordnung der zwei elliptischen Zyklonabscheider 5, 6 entsteht. Der Luftverteilerraum 24 (siehe 6) ist in diesen Ausführungsbeispielen im Bereich des Gaseintritts 2 angeordnet, worauf im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher eingegangen wird. Der Deckel 14 sowie eine davon getrennt abnehmbare Haube 20 weisen aus diesem Grund auf der Seite des Gaseintritts 2 eine Ausformung aus.In the 5 . 6 and 7 is another embodiment of the invention Ölabscheiders 41 shown. The 5a ), b), c) and d) show the oil separator 41 in two side views, as well as from above and from below. The gas inlet is arranged in the region of the gusset, which by the arrangement of the two elliptical Zyklonabscheider 5 . 6 arises. The air distribution room 24 (please refer 6 ) is in the gas inlet in these embodiments 2 arranged, which will be discussed in more detail in connection with the following figures. The lid 14 and a separately detachable hood 20 For this reason, point on the side of the gas inlet 2 a shape out.

In der 6a) ist ein Querschnitt des Ölabscheiders 41 gemäß 5b) entlang der Schnittlinien A-A dargestellt. In den 6b), c), d) und e) sind Schnitte des Ölabscheiders 41 entlang der Schnittlinien B-B, C-C, D-D und E-E gemäß 6a) dargestellt. Der Deckel 14 und die Haube 20 schließen den Sammelraum 15 ein, in den die Tauchrohre 13 in dieser Ausführungsform hineinragen. Die Tauchrohre 13 sind im Querschnitt elliptisch geformt.In the 6a ) is a cross section of the oil separator 41 according to 5b ) are shown along the section lines AA. In the 6b ), c), d) and e) are cuts of the oil separator 41 along the section lines BB, CC, DD and EE according to 6a ). The lid 14 and the hood 20 close the plenum 15 one in which the dip tubes 13 protrude in this embodiment. The dip tubes 13 are elliptical in cross-section.

In der 7 sind verschiedene perspektivische Ansichten des Ölabscheiders 41 gemäß 5 und 6 dargestellt. Die 7a) zeigt den vollständigen Ölabscheider 41 mit aufgesetzter Haube 20 und daran angeordnetem Gasaustritt 4. In 7b) ist die Haube 20 entfernt, so daß der Deckel 14 mit den Tauchrohren mit elliptischem Querschnitt sichtbar ist. Der Deckel 20 ist als Einzelteil in den 7e) und 7f) dargestellt. In der 7c) ist der Ölabscheider 41 ohne den Deckel 14 dargestellt, so daß die Innenwand 11 der Zyklonabscheider 5, 6, sowie der Luftverteilerraum 24 und die Einlässe 27, 28 sichtbar sind. Der Deckel 14 mit den Tauchrohren 13 ist in den 7g) und 7h) einzeln dargestellt. In der 7d) ist eine perspektivische Ansicht des vollständigen Zyklonabscheiders 41 von dem Ölauslass 3 her dargestellt. Hier ist der von unten in den Luftverteilerraum 24 führende Gaseintritt 2 sichtbar.In the 7 are various perspective views of the oil separator 41 according to 5 and 6 shown. The 7a ) shows the complete oil separator 41 with attached hood 20 and arranged thereon gas outlet 4 , In 7b ) is the hood 20 removed so that the lid 14 is visible with the dip tubes with elliptical cross-section. The lid 20 is as an item in the 7e ) and 7f ). In the 7c ) is the oil separator 41 without the lid 14 shown, so that the inner wall 11 the cyclone separator 5 . 6 , as well as the air distribution room 24 and the inlets 27 . 28 are visible. The lid 14 with the dip tubes 13 is in the 7g ) and 7h ) individually. In the 7d ) is a perspective view of the complete cyclone separator 41 from the oil outlet 3 shown here. Here is the bottom of the air distribution room 24 leading gas entry 2 visible, noticeable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Ölabscheideroil separator
22: Gaseintrittgas inlet
33: Ölauslassoil outlet
44: Gasaustrittgas outlet
55: erster Zyklonabscheiderfirst cyclone separator
66: zweiter Zyklonabscheidersecond cyclone separator
77: Einlaufrauminlet chamber
88th: Mittelachsecentral axis
99: konischer Abschnittconical section
1010: Längsachselongitudinal axis
1111: Innenwandinner wall
1212: Innenwandinner wall
1313: Tauchrohrdip tube
1414: Deckelcover
15 15: Sammelraumplenum
1616: ZyklonabscheiderbauteilZyklonabscheiderbauteil
1717: Schnittpunktintersection
1818: GrundflächeFloor space
1919: HaubeHood
2020: HaubeHood
2121: Ölabscheideroil separator
2222: Kanalchannel
2323: VorabscheiderraumPre-separator room
2424: LuftverteilerraumAir distribution space
2525: Zuführkanalfeed
2626: Zuführkanalfeed
2727: EinlaßInlet
2828: EinlaßInlet
3131: Ölabscheideroil separator
αα: Winkelangle
ββ: Neigungswinkeltilt angle
φφ: Öffnungswinkelopening angle
VV: Vertikalevertical

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1080298 B1 [0002, 0002] EP 1080298 B1 [0002, 0002]

Claims

Ölabscheider (1; 21; 31; 41) zur Entölung von Entlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem Gaseintritt (2), einem Gasaustritt (4), einem Ölauslass (3) und mit mehreren Zyklonabscheidern (5, 6), die zwischen dem zumindest einen Gaseintritt (2) und dem Ölauslass (3) geschaltet sind, wobei jeder Zyklonabscheider (5, 6) einen unteren Abschnitt (9) aufweist, der sich in Richtung des Ölauslasses (3) im Querschnitt stetig verjüngt und eine Längsachse (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (10) der sich im Querschnitt stetig verjüngenden unteren Abschnitte (9) in Richtung des Ölauslasses (3) zusammenlaufen.Oil separator ( 1 ; 21 ; 31 ; 41 ) for de-oiling vent gases from a crankcase of an internal combustion engine, with at least one gas inlet ( 2 ), a gas outlet ( 4 ), an oil outlet ( 3 ) and with several cyclone separators ( 5 . 6 ), which between the at least one gas inlet ( 2 ) and the oil outlet ( 3 ), each cyclone separator ( 5 . 6 ) a lower section ( 9 ) extending in the direction of the oil outlet ( 3 ) is continuously tapered in cross-section and a longitudinal axis ( 10 ), characterized in that the longitudinal axes ( 10 ) of the lower sections continuously tapering in cross-section ( 9 ) in the direction of the oil outlet ( 3 ) converge.

Ölabscheider (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich stetig verjüngende untere Abschnitt (9) jeweils ein Kegel oder Kegelstumpf auf einer Kreisfläche als Grundfläche ist.Oil separator ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the continuously tapering lower portion ( 9 ) is in each case a cone or truncated cone on a circular surface as a base.

Ölabscheider (21; 31; 41) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich stetig verjüngende untere Abschnitt (9) jeweils ein Kegel oder Kegelstumpf auf einer ovalen, insbesondere elliptischen Fläche als Grundfläche ist.Oil separator ( 21 ; 31 ; 41 ) according to claim 1, characterized in that the continuously tapering lower portion ( 9 ) is in each case a cone or truncated cone on an oval, in particular elliptical surface as a base.

Ölabscheider (1; 21) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (10) des sich verjüngenden unteren Abschnitts (9) senkrecht zu seiner Grundfläche (18) verläuft.Oil separator ( 1 ; 21 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the longitudinal axis ( 10 ) of the tapered lower portion ( 9 ) perpendicular to its base ( 18 ) runs.

Ölabscheider (1; 21; 31; 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (10) der sich verjüngenden unteren Abschnitte (9) der Zyklonabscheider (5, 6) sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt (17) schneiden.Oil separator ( 1 ; 21 ; 31 ; 41 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the longitudinal axes ( 10 ) of the tapered lower sections ( 9 ) the cyclone separator ( 5 . 6 ) in a common point of intersection ( 17 ) to cut.

Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils zwei Zyklonabscheider (5; 6) längs einer jeweiligen Mantellinie berühren.Oil separator according to one of claims 1 to 5, characterized in that in each case two cyclone separators ( 5 ; 6 ) along a respective generatrix.

Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Winkel (α) zwischen den Längsachsen (10) der sich verjüngenden unteren Abschnitte (9) zweier Zyklonabscheider (5, 6) zwischen 30 und 45° beträgt.Oil separator according to one of claims 1 to 6, characterized in that an angle (α) between the longitudinal axes ( 10 ) of the tapered lower sections ( 9 ) of two cyclone separators ( 5 . 6 ) is between 30 and 45 °.

Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Einbaulage die Längsachsen (10) der unteren Abschnitte (9) zur Vertikalen einen gleichen Neigungswinkel (β) aufweisen.Oil separator according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the installed position the longitudinal axes ( 10 ) of the lower sections ( 9 ) to the vertical have a same inclination angle (β).

Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zyklonabscheider (5, 6) jeweils einen im wesentlichen zylindrischen Einlaufraum (7) mit einer Mittelachse (8) aufweist.Oil separator according to one of claims 1 to 8, characterized in that a cyclone separator ( 5 . 6 ) each have a substantially cylindrical inlet space ( 7 ) with a central axis ( 8th ) having.

Ölabscheider (21) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (8) des Einlaufraums (7) und die Längsachse (10) des sich verjüngenden Abschnitts (9) koaxial verlaufen.Oil separator ( 21 ) according to claim 9, characterized in that the central axis ( 8th ) of the inlet space ( 7 ) and the longitudinal axis ( 10 ) of the tapered section ( 9 ) extend coaxially.

Ölabscheider nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Einlaufraum (7) und/oder dem sich verjüngenden unteren Abschnitt (9) ein Einsatz zur Beeinflussung der Strömung vorgesehen ist.Oil separator according to claim 9 or 10, characterized in that in the cylindrical inlet space ( 7 ) and / or the tapered lower portion ( 9 ) an insert for influencing the flow is provided.

Ölabscheider nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Abschnitte (9) und die Einlaufräume (7) aller Zyklonabscheider (5, 6) durch ein einstückiges Zyklonabscheidergehäuse (16) gebildet sind.Oil separator according to one of claims 9 to 11, characterized in that the lower sections ( 9 ) and the intake rooms ( 7 ) of all cyclone separators ( 5 . 6 ) by a one-piece Zyklonabscheidergehäuse ( 16 ) are formed.

Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein aufsteigender Luftzuführkanal (22) in einem Querschnittszwickel zwischen den Zyklonabscheidern (5; 6) angeordnet ist.Oil separator according to one of claims 1 to 12, characterized in that an ascending air supply duct ( 22 ) in a cross-section gusset between the cyclone separators ( 5 ; 6 ) is arranged.

Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein tangential mit den Zyklonabscheidern (5; 6) verbundener Luftverteilerkanal (24) in einem Querschnittszwickel zwischen den Zyklonabscheidern (5; 6) angeordnet ist.Oil separator according to one of claims 1 to 13, characterized in that a tangential with the cyclone separators ( 5 ; 6 ) connected air distribution channel ( 24 ) in a cross-section gusset between the cyclone separators ( 5 ; 6 ) is arranged.

Ölabscheider (31) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzuführkanal (22) über einen Querkanal oder Vorabscheider (23) zwischen einem Deckel (14) und einer Haube (19) mit dem Luftverteilerkanal (24) verbunden ist.Oil separator ( 31 ) according to one of claims 13 or 14, characterized in that the air supply duct ( 22 ) via a transverse channel or pre-separator ( 23 ) between a lid ( 14 ) and a hood ( 19 ) with the air distribution channel ( 24 ) connected is.