DE102011016501A1 - Process for purifying oil mist laden gas stream leakage of combustion engine of commercial motor vehicle, involves introducing set of droplets into gas stream for locating stream such that collisions between droplets occur - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Reinigung eines Motorölnebelbeladenen Leckage-Gasstroms eines Verbrennungsmotors, insbesondere für die Reinigung von Kurbelgehäuse-Entlüftungsgasen eines Hubkolben-Verbrennungsmotors, bei dem der zu reinigende Gasstrom, insbesondere also ein aus einem Kurbelgehäuse abgeführter Gasstrom mindestens von einem Teil der vom Gasstrom mitgeführten Motoröltröpfchen befreit wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung für die Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for the purification of a motor oil mist laden leakage gas flow of an internal combustion engine, in particular for the purification of crankcase ventilation gases of a reciprocating internal combustion engine, wherein the gas stream to be purified, in particular a gas stream discharged from a crankcase at least from a part of Gas stream entrained engine oil droplets is released. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out such a method.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand ihrer Anwendung bei einem Hubkolben-Verbrennungsmotor diskutiert und erläutert, die Erfindung eignet sich aber auch für andere Verbrennungsmotoren, in denen zur Verminderung der Gleitreibung zwischen gegeneinander bewegten Teilen Motoröl eingesetzt wird, insbesondere beispielsweise für Wankelmotoren, bei denen Motorölnebel mit sich führende Leckage-Gasströme die an den Seitenflächen der Trochoide angeordneten Dichtleisten passieren und in den Exzenterwellenraum gelangen können.In the following, the invention is discussed and explained with reference to its application in a reciprocating internal combustion engine, but the invention is also suitable for other internal combustion engines, in which is used to reduce the sliding friction between mutually moving parts of engine oil, especially for example for Wankel engines, in which engine oil mist with Leading leakage gas streams passing on the side surfaces of the Trochoide arranged sealing strips and can get into the Exzenterwellenraum.
Der Wirkungsgrad moderner Hubkolben-Verbrennungsmotoren wird schon seit einiger Zeit vor allem durch die folgenden Maßnahmen gesteigert: Das sogenannte Downsizing der Motoren in Verbindung mit dem Aufladen (durch einen Abgas-Turbolader oder einen Verdichter für die dem Motor zugeführte Frischluft) des Motors sowie die Direkteinspritzung des Brennstoffs. Diese Maßnahmen führen in der Regel zu höheren Gasdrücken in den Brennräumen des Motors.The efficiency of modern reciprocating internal combustion engines has been increased for some time mainly by the following measures: the so-called downsizing of the engines in connection with the charging (by an exhaust gas turbocharger or a compressor for the fresh air supplied to the engine) of the engine and the direct injection of fuel. These measures usually lead to higher gas pressures in the combustion chambers of the engine.
Im Betrieb eines Hubkolben-Verbrennungsmotors gelangen unvermeidlich mit feinen und feinsten Tröpfchen des Motoröls beladene Verbrennungsgase an den der Abstreifung des Motoröls von den Zylinderwänden dienenden Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse des Motors, weshalb dieses entlüftet werden muss, wobei die aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Entlüftungsgase (das sogenannte Blow-by-Gas) in den Ansaugtrakt des Motors zurückgeführt werden und so wieder in die Brennräume gelangen. Aus Gründen des Umweltschutzes muss dabei der von den Motoröltröpfchen gebildete Ölnebel möglichst weitgehend aus dem Blow-by-Gas entfernt werden, damit dieser Teil des Motoröls in den Brennräumen nicht verbrannt wird. Ein nennenswerter Eintrag von Motoröl in die Ansaugluft des Motors muss aber auch deshalb vermieden werden, weil der Ölnebel zu Ablagerungen am Turbolader, einem Ladeluftkühler und an den Einlassventilen des Motors führen sowie die Funktion eines sich im Abgastrakt befindlichen Partikelfilters beeinträchtigen kann.In the operation of a reciprocating internal combustion engine combustion gases inevitably get loaded with fine and very fine droplets of engine oil to the piston of the engine oil from the cylinder walls piston rings in the crankcase of the engine, which is why this must be vented, wherein the vented gases discharged from the crankcase (the so-called blow-by gas) are returned to the intake of the engine and get back into the combustion chambers. For reasons of environmental protection while the oil mist formed by the engine oil droplets must be removed as much as possible from the blow-by gas, so that this part of the engine oil is not burned in the combustion chambers. But a significant entry of engine oil in the intake air of the engine must also be avoided because the oil mist lead to deposits on the turbocharger, a charge air cooler and the intake valves of the engine and may affect the function of a located in the exhaust tract particulate filter.
Durch die vorstehend geschilderten Maßnahmen und die damit einhergehende Erhöhung des Gasdrucks in den Brennräumen verschiebt sich das Spektrum der Größe der Öltröpfchen im Blow-by-Gas mit steigendem Gasdruck in den Brennräumen zu immer kleineren Öltröpfchen, welche wegen ihrer geringen Masse die üblichen passiven Abscheidesysteme für den Ölnebel, wie beispielsweise Zyklone und Prallplatten-Abscheider, nahezu ungehindert passieren und so mit dem Blow-by-Gasstrom in den Ansaugtrakt des Motors gelangen. Dies gilt vor allem für sehr feine Öltröpfchen mit einem Tröpfchendurchmesser von weniger als 0,6 μm, wie sie sich im Motorbetrieb durch die vorstehend geschilderten Maßnahmen zur Steigerung des Wirkungsgrads der Motoren im Blow-by-Gas ergeben.By the measures described above and the concomitant increase in the gas pressure in the combustion chambers, the spectrum of the size of the oil droplets in the blow-by gas shifts with increasing gas pressure in the combustion chambers to smaller oil droplets, which due to their low mass, the usual passive separation systems for the oil mist, such as cyclones and baffle plate separator, pass almost unhindered and thus get with the blow-by gas flow in the intake of the engine. This is especially true for very fine oil droplets with a droplet diameter of less than 0.6 microns, as they result in engine operation by the measures described above to increase the efficiency of the engine in the blow-by gas.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Alternative für die Reinigung von einen Motorölnebel mit sich führenden Leckagegasen von Verbrennungsmotoren und insbesondere des Blow-by-Gases von Hubkolben-Verbrennungsmotoren zu schaffen, mit der sich auch feine und feinste Öltröpfchen ohne einen hohen apparativen Aufwand aus dem Leckagegas bzw. dem Blow-by-Gas entfernen lassen.The invention had the object of providing an alternative for the purification of a motor oil mist with leading leakage gases of internal combustion engines and in particular the blow-by gas of reciprocating internal combustion engines, with the fine and finest oil droplets without a high outlay on equipment Remove the leakage gas or the blow-by gas.
Nach dem Grundkonzept der erfindungsgemäßen Lösung werden in den zu reinigenden Gasstrom deutlich größere Motoröltröpfchen als die aus dem Gasstrom abzuscheidenden Öltröpfchen (gemeint ist jeweils die mittlere Tröpfchengröße) so eingebracht, dass sich im Gasstrom eine hohe Wahrscheinlichkeit für Kollisionen der abzuscheidenden Öltröpfchen mit den eingebrachten größeren Öltröpfchen und damit für eine Koaleszenz abzuscheidender Öltröpfchen und eingebrachter größerer Öltröpfchen ergibt, worauf der Gasstrom zumindest überwiegend oder gar im Wesentlichen Öltröpfchen einer Größe mit sich führt, welche mittels einer einfachen Trägheitsabscheidung aus dem Gasstrom abgeschieden werden können, insbesondere durch eine solche Führung des Gasstroms, dass auf diese größeren Öltröpfchen hohe Zentrifugalkräfte einwirken und/oder der Gasstrom vorzugsweise mehrfach scharf umgelenkt wird und infolge dessen diese Öltröpfchen aufgrund der auf sie einwirkenden hohen Trägheitskräfte an einer oder mehreren Wänden der Reinigungseinrichtung abgeschieden werdenAccording to the basic concept of the solution according to the invention, significantly larger engine oil droplets than the oil droplets to be separated from the gas stream (meaning the mean droplet size) are introduced into the gas stream to be cleaned in such a way that there is a high probability in the gas stream for collisions of the oil droplets to be separated with the larger oil droplets introduced and thus results in a coalescence of separated oil droplets and introduced larger oil droplets, whereupon the gas flow at least predominantly or even substantially oil droplets of a size with it, which can be separated by a simple inertial separation from the gas stream, in particular by such a guidance of the gas flow act on these larger oil droplets high centrifugal forces and / or the gas stream is preferably deflected sharply multiple times and as a result, these oil droplets due to the high pressure acting on them Inertia forces are deposited on one or more walls of the cleaning device
Dieses Grundkonzept der Erfindung bringt im Gegensatz zu bekannten Nassabscheidungsverfahren, wie sie beispielsweise zur Entfernung von Feststoffpartikeln aus Gasen, zur Rauchgasentschwefelung oder zum Auswaschen von Lacktröpfchen aus der Abluft von Lackspritzkabinen eingesetzt werden, den wesentlichen Vorteil mit sich, dass die ”Waschflüssigkeit”, nämlich das Motoröl, nach erfolgter Reinigung des Gasstroms nicht behandelt und/oder gegebenenfalls sogar entsorgt werden muss, es sei denn, dass das für die Reinigung des Gasstroms verwendete Motoröl vor der Zurückführung in den Motorölkreislauf zweckmäßigerweise entschäumt wird.This basic concept of the invention brings in contrast to known Naßabscheidungsverfahren, as used for example for removing solid particles from gases for flue gas desulfurization or washing paint droplets from the exhaust air of paint spray booths, the significant advantage that the "washing liquid", namely Engine oil, after the cleaning of the gas stream not treated and / or possibly even disposed of, unless that for the purification of the gas stream used motor oil is expediently defoamed before returning to the engine oil circuit.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren für die Reinigung eines mit Motorölnebel-beladenen Leckage-Gasstroms eines Verbrennungsmotors, insbesondere für die Reinigung von Kurbelgehäuse-Entlüftungsgasen eines Hubkolben-Verbrennungsmotors, bei dem der zu reinigende Gasstrom mindestens von einem Teil der vom Gasstrom mitgeführten Motoröltröpfchen mit einer in einem ersten Größenbereich liegenden mittleren Tröpfchengröße befreit wird, und dieses Verfahren wird erfindungsgemäß insbesondere so gestaltet, dass der Gasstrom dadurch einer Nassabscheidung der im ersten Größenbereich liegenden ersten Öltröpfchen unterzogen wird, dass Motoröl derart in den zu reinigenden Gasstrom eingetragen und dabei zerstäubt wird, dass sich zweite Öltröpfchen mit einer in einem zweiten Größenbereich liegenden mittleren Tröpfchengröße ergeben, wobei die mittlere Tröpfchengröße im zweiten Größenbereich größer als im ersten Größenbereich ist, und dass die zweiten Öltröpfchen derart in den zu reinigenden Gasstrom eingebracht werden, dass sich im Gasstrom zwischen den ersten und den zweiten Öltröpfchen eine Relativgeschwindigkeit sowie Kollisionen von ersten Öltröpfchen mit zweiten Öltröpfchen ergeben und so erste Öltröpfchen mit zweiten Öltröpfchen zu dritten Öltröpfchen koaleszieren, worauf die zweiten und dritten Öltröpfchen zumindest weitgehend aus dem Gasstrom abgeschieden werden.The invention thus relates to a method for the purification of a motor oil mist-laden leakage gas flow of an internal combustion engine, in particular for the purification of crankcase ventilation gases of a reciprocating internal combustion engine, wherein the gas stream to be cleaned at least a portion of the entrained by the gas stream motor oil droplets with a This method is according to the invention in particular designed so that the gas stream is subjected to a wet separation of lying in the first size range first oil droplets that motor oil is so registered in the gas stream to be cleaned and thereby atomized that second oil droplets having a mean droplet size in a second size range, wherein the average droplet size in the second size range is greater than in the first size range, and that the second oil droplets be introduced into the gas stream to be cleaned so that in the gas flow between the first and second oil droplets relative velocity and collisions of first oil droplets with second oil droplets and thus coalesce first oil droplets with second oil droplets to third oil droplets, whereupon the second and third oil droplets at least are largely separated from the gas stream.
Die Erfindung betrifft auch eine Ölnebel-Abscheideeinrichtung für einen mit Motorölnebel beladenen Leckage-Gasstrom eines Verbrennungsmotors, insbesondere für die Kurbelgehäuse-Entlüftung eines Hubkolben-Verbrennungsmotors, in welcher Öltröpfchen mit einer in einem ersten Größenbereich liegenden mittleren Tröpfchengröße aus einem zu reinigenden Gasstrom, insbesondere einem aus dem Kurbelgehäuse eines Hubkolben-Verbrennungsmotors abgeführten Gasstrom, abgeschieden werden, wobei die Abscheideeinrichtung mindestens einen von dem zu reinigenden Gasstrom durchströmbaren Raum aufweist; erfindungsgemäß wird eine solche Abscheideeinrichtung insbesondere so gestaltet, dass dieser Raum mit mindestens einer Vorrichtung zum Eindüsen von aus Motoröl erzeugten zweiten Öltröpfchen mit einer in einem zweiten Größenbereich liegenden mittleren Tröpfchengröße in den Gasstrom versehen ist, wobei die Eindüsvorrichtung derart gestaltet ist, dass die mittlere Tröpfchengröße im zweiten Größenbereich größer als die mittlere Größe der im ersten Größenbereich liegenden ersten Öltröpfchen ist und sich im Gasstrom zwischen den ersten und den zweiten Öltröpfchen eine Relativgeschwindigkeit sowie Kollisionen von ersten Öltröpfchen mit zweiten Öltröpfchen ergeben und so erste Öltröpfchen mit zweiten Öltröpfchen zu dritten Öltröpfchen koaleszieren, und dass stromabwärts der mindestens einen Eindüsvorrichtung eine Abscheidevorrichtung für die zweiten und dritten Öltröpfchen vorgesehen ist.The invention also relates to an oil mist separation device for a laden with engine oil mist leakage gas stream of an internal combustion engine, in particular for the crankcase ventilation of a reciprocating internal combustion engine, in which oil droplets having a lying in a first size range mean droplet size from a gas stream to be cleaned, in particular one are separated from the crankcase of a reciprocating internal combustion engine gas stream, are deposited, wherein the deposition device has at least one of the gas flow to be purified flowed through space; According to the invention, such a separating device is designed in particular such that this space is provided with at least one device for injecting second oil droplets produced from motor oil with a mean droplet size lying in a second size range into the gas stream, wherein the injection device is designed such that the average droplet size in the second size range is greater than the average size of the first oil droplets lying in the first size range and result in a relative velocity and collisions of first oil droplets with second oil droplets in the gas flow between the first and the second oil droplets and coalesce first oil droplets with second oil droplets to third oil droplets, and that a separation device for the second and third oil droplets is provided downstream of the at least one injection device.
Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 12 sowie 14 bis 24.Features of advantageous embodiments of the invention will become apparent from the claims 2 to 12 and 14 to 24.
Unter der mittleren Tröpfchengröße ist natürlich der Mittelwert der Größe der ersten bzw. zweiten Öltröpfchen zu verstehen.The mean droplet size is, of course, the average of the size of the first and second oil droplets to understand.
Aus folgenden Gründen kann es empfehlenswert sein, mehrere Eindüsvorrichtungen (Düsen) für das als ”Waschflüssigkeit” verwendete Motoröl vorzusehen: Mit mehreren Düsen lässt sich die pro Zeiteinheit für die zweiten Öltröpfchen benötigte Motorölmenge gegebenenfalls leichter in den zu reinigenden Gasstrom einbringen, und zwar unter Einhaltung der für den Abscheideeffekt optimalen mittleren Größe der zweiten Öltröpfchen; ferner lassen sich mehrere Düsen relativ zueinander und mit einer Orientierung bezüglich der Strömungsrichtung des zu reinigenden Gasstroms so anordnen, dass eine Sekundärzerstäubung des in den zu reinigenden Gasstrom eingebrachten Motoröls erfolgt, wenn nämlich die von den verschiedenen Düsen erzeugten Sprühstrahlen und damit die durch die Düsen in den Gasstrom eingedüsten Öltröpfchen im Gasstrom mit verhältnismäßig großen Relativgeschwindigkeiten aufeinandertreffen.For the following reasons, it may be advisable to provide several injection devices (nozzles) for the engine oil used as "washing liquid": With several nozzles, the amount of engine oil required per unit of time for the second oil droplets may be easier to introduce into the gas stream to be cleaned, while maintaining it the optimum for the deposition effect average size of the second oil droplets; Furthermore, several nozzles can be arranged relative to each other and with an orientation with respect to the flow direction of the gas stream to be cleaned so that a secondary atomization of the introduced into the gas stream to be cleaned motor oil, namely, when the spray jets generated by the various nozzles and thus by the nozzles in Inject the gas stream injected oil droplets in the gas stream with relatively large relative velocities.
Für die Eindüsvorrichtung bzw. die Eindüsvorrichtungen werden vorzugsweise Vollkegel- oder Hohlkegel-Düsen verwendet, das heißt Düsen, die einen Sprühstrahl in Form eines Vollkegels bzw. Hohlkegels erzeugen.For the injection device or the Eindüsvorrichtungen full cone or hollow cone nozzles are preferably used, that is nozzles that produce a spray in the form of a solid cone or hollow cone.
Vor allem für Großmotoren, wie Nutzfahrzeugmotoren, empfiehlt es sich, für die Eindüsvorrichtung eine sogenannte Zweistoffdüse zu verwenden, mit welcher außer dem in den zu reinigenden Gasstrom als ”Waschflüssigkeit” einzubringenden Motoröl auch ein unter Druck stehendes Gas, insbesondere Druckluft, in den Gasstrom eingetragen wird, da dies zu einer Verbesserung der Zerstäubung des Motoröls und/oder zu einer zusätzlichen Beschleunigung der in den zu reinigenden Gasstrom eingedüsten zweiten Öltröpfchen führt.Especially for large engines, such as commercial vehicle engines, it is advisable to use a so-called two-fluid nozzle for the injection device, with which in addition to the gas stream to be cleaned as "washing liquid" engine oil to be introduced also a pressurized gas, in particular compressed air, in the gas stream is, as this leads to an improvement of the atomization of the engine oil and / or to an additional acceleration of the injected into the gas stream to be cleaned second oil droplets.
Es kann auch empfehlenswert sein, das zu reinigende Leckagegas dort, wo das als ”Waschflüssigkeit” verwendete Motoröl in den zu reinigenden Gasstrom eingedüst wird oder stromaufwärts kurz vor dieser Stelle, in Rotation zu versetzen bzw. zu verwirbeln, insbesondere durch Drallelemente, denn dadurch lässt sich nicht nur die Verweilzeit der abzuscheidenden ersten Öltröpfchen in der ”Auswaschzone”, sondern auch die Relativgeschwindigkeit zwischen den abzuscheidenden ersten Öltröpfchen und den in den Gasstrom eingedüsten zweiten Öltröpfchen erhöhen, was zu einer Erhöhung der Abscheideeffizienz führt.It may also be advisable to inject the leakage gas to be cleaned where the engine oil used as "scrubbing liquid" is injected into the gas stream to be cleaned or upstream shortly before this point, to set in rotation or swirl, in particular by swirl elements, because thereby not only the residence time of the first oil droplets to be separated in the "washout zone", but also the relative velocity between the first oil droplets to be separated and increase the injected into the gas stream second oil droplets, which leads to an increase in the separation efficiency.
Eine besonders hohe Abscheideeffizienz ergibt sich dann, wenn das Verhältnis der Größe des Volumenstroms des zu reinigenden Gasstroms zur Größe des Volumenstroms des als ”Waschflüssigkeit” in den zu reinigenden Gasstrom einzutragenden Motoröls (jeweils pro Zeiteinheit) ungefähr 100:1 bis 1000:1 beträgt. Dabei ist unter der Größe des Volumenstroms des zu reinigenden Gasstroms dasjenige Volumen dieses Gasstroms zu verstehen, welches pro Zeiteinheit denjenigen Bereich der Abscheideeinrichtung passiert, in welchen das als ”Waschflüssigkeit” verwendete Motoröl eingedüst wird, und unter dem Volumenstrom des Motoröls ist das Ölvolumen zu verstehen, welches pro Zeiteinheit in den zu reinigenden Gasstrom eingedüst wird.A particularly high separation efficiency arises when the ratio of the size of the volume flow of the gas stream to be purified to the size of the volume flow of the motor oil to be introduced as the "scrubbing liquid" into the gas stream to be cleaned (per unit time) is approximately 100: 1 to 1000: 1. In this case, the size of the volume flow of the gas stream to be cleaned is understood to mean the volume of this gas stream which passes per unit of time that region of the separator into which the engine oil used as "washing liquid" is injected, and the volume flow of the engine oil is to be understood as meaning the oil volume , Which is injected per unit time in the gas stream to be purified.
Es ist zu bevorzugen, die ”Waschflüssigkeit”, das heißt das Motoröl, so zu zerstäuben, dass dabei zumindest überwiegend, insbesondere fast ausschließlich Öltröpfchen mit einer definierten Tröpfchengröße entstehen.It is preferable to atomize the "washing liquid", that is to say the engine oil, in such a way that at least predominantly, in particular almost exclusively, oil droplets with a defined droplet size are formed.
Besonders vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die in den zu reinigenden Gasstrom eingedüsten Öltröpfchen entgegen der Strömungsrichtung des Gasstroms in diesen eingedüst werden, da sich dadurch eine besonders hohe Relativgeschwindigkeit zwischen den abzuscheidenden feinen und feinsten Öltröpfchen und den zur Gasreinigung eingedüsten größeren Öltröpfchen ergibt, und je höher diese Relativgeschwindigkeit ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass aufgrund der dann wirkenden hohen Trägheitskräfte sich die abzuscheidenden feinen und feinsten Öltröpfchen an den eingedüsten größeren Öltröpfchen anlagern und mit diesen koaleszieren.Embodiments in which the oil droplets injected into the gas stream to be purified are injected into the latter against the direction of flow of the gas stream are particularly advantageous since this results in a particularly high relative velocity between the fine and very fine oil droplets to be separated and the larger oil droplets injected for gas purification, and depending higher this relative speed, the greater the probability that due to the high inertial forces then acting to deposit the fine and finest oil droplets deposited on the injected larger oil droplets and coalesce with them.
Grundsätzlich ist es zwar möglich, das als ”Waschflüssigkeit” verwendete und in den zu reinigenden Gasstrom eingedüste Motoröl einem beliebigen Ölvorrat (Ölbehälter) zu entnehmen und das mit dem aus dem zu reinigenden Gasstrom abgeschiedenen Öl angereicherte Motoröl wieder in diesen Ölvorrat zurückzuführen, viel einfacher ist es jedoch, für die Nassabscheidung Motoröl aus dem Motorölkreislauf des Motors zu verwenden und die Zerstäuberdüse(n) über eine Zuleitung an den Motorölkreislauf anzuschließen, wobei es eine weitere Vereinfachung bewirkt, wenn das für die Nassabscheidung verwendete Motoröl wieder in den Motorölkreislauf zurückgeführt wird.In principle, it is indeed possible to remove the motor oil used as "washing liquid" and injected into the gas stream to be cleaned to any oil reservoir (oil tank) and to recycle the engine oil enriched with the oil separated from the gas stream to be cleaned back into this oil reservoir, which is much simpler however, to use engine oil from the engine oil circuit for the wet separation and to connect the atomizer nozzle (s) to the engine oil circuit via a supply line, thereby further simplifying recycling the engine oil used for the wet separation to the engine oil circuit.
Damit man beim Zerstäuben des Motoröls Öltröpfchen mit einem definierten Größenspektrum erhält und die Geschwindigkeit der in den zu reinigenden Gasstrom eingedüsten Öltröpfchen eine zumindest im Wesentlichen konstante und gewünschte Größe hat, ist es wünschenswert, dass an der für das Zerstäuben des Motoröls verwendeten Düse ein bestimmter Öldruck oder zumindest ein Öldruck anliegt, welcher in einem definierten engen Druckbereich liegt; diese Voraussetzung lässt sich bei der vorliegenden Erfindung zwar grundsätzlich dadurch erreichen, dass die Zerstäuberdüse(n) unmittelbar an den Motorölkreislauf des Motors angeschlossen wird, es kann sich aber auch empfehlen, für die Förderung des in den zu reinigenden Gasstrom einzudüsenden Motoröls eine Pumpe vorzusehen, um die Tröpfchengröße und die Geschwindigkeit der in den Gasstrom eingedüsten Öltröpfchen optimal einstellen zu können.In order to obtain oil droplets having a defined size spectrum when the engine oil is atomized, and the velocity of the oil droplets injected into the gas stream to be purified has an at least substantially constant and desired size, it is desirable that a specific oil pressure be applied to the nozzle used for atomizing the engine oil or at least an oil pressure is applied, which lies in a defined narrow pressure range; This condition can be achieved in principle in the present invention in that the atomizer nozzle (s) is connected directly to the engine oil circuit of the engine, but it may also be advisable to provide for the promotion of the injected into the gas stream to be cleaned motor oil pump, to be able to optimally adjust the droplet size and the speed of the oil droplets injected into the gas stream.
Um den im Gasstrom über die Ölnebel-Abscheideeinrichtung entstehenden Druckverlust möglichst klein zu halten, ist es empfehlenswert, das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung so zu gestalten, dass die Strömungsgeschwindigkeit des zu reinigenden Gasstroms auch im Bereich der Nassabscheidung verhältnismäßig klein ist; zur Erzielung einer verhältnismäßig großen Relativgeschwindigkeit zwischen dem zu reinigenden Gasstrom und den in diesen eingedüsten Motoröltröpfchen ist es dann von Vorteil, die der Nassabscheidung dienenden Öltröpfchen mit hoher Geschwindigkeit in den Gasstrom einzudüsen, wozu eine Ölpumpe für die Beaufschlagung der Zerstäuberdüse(n) empfehlenswert sein kann.In order to keep the pressure loss occurring in the gas stream via the oil mist separation device as small as possible, it is recommended to design the inventive method or the separating device according to the invention so that the flow rate of the gas stream to be cleaned is relatively small even in the area of wet separation; in order to achieve a relatively high relative velocity between the gas stream to be cleaned and the engine oil droplets injected into it, it is then advantageous to inject the oil droplets serving for the wet separation into the gas stream at high speed, for which purpose an oil pump may be recommended for the application of the atomizer nozzle (s) ,
Gegebenenfalls wird der an der bzw. den Zerstäuberdüse(n) anliegende Öldruck über ein Ventil geregelt, welches insbesondere in der Zuleitung zwischen dem Motorölkreislauf und der bzw. den Zerstäuberdüse(n) liegt; da bei den meisten Motoren der Öldruck im Motorölkreislauf nur innerhalb eines verhältnismäßig engen Druckbereichs variiert, weil ein Bypassventil an der im Motorölkreislauf liegenden Ölpumpe für einen relativ konstanten Öldruck auch bei höheren Motordrehzahlen sorgt, kann aber in den meisten Fällen auf ein gesondertes Ventil in der Zuleitung zu der bzw. den Zerstäuberdüse(n) verzichtet werden.Optionally, the pressure applied to the atomizer nozzle (s) oil pressure is controlled by a valve, which is located in particular in the supply line between the engine oil circuit and the or the atomizer nozzle (s); Since in most engines, the oil pressure in the engine oil circuit varies only within a relatively narrow pressure range, because a bypass valve at the lying in the engine oil circuit oil pump for a relatively constant oil pressure at higher engine speeds, but can in most cases to a separate valve in the supply line dispensed to the or the atomizer nozzle (s).
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Einrichtung lassen sich feine und feinste Öltröpfchen bis zu einer minimalen Größe von ca. 0,1 μm an den in den Gasstrom eingedüsten wesentlich größeren Öltröpfchen anlagern und dann aus dem Gasstrom problemlos abscheiden.With the aid of the method according to the invention or the device according to the invention, it is possible to deposit fine and very fine oil droplets of up to a minimum size of about 0.1 .mu.m onto the substantially larger oil droplets injected into the gas stream and then to precipitate them out of the gas stream without difficulty.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so gestaltet, dass die für die Reinigung in den Gasstrom eingedüsten Öltröpfchen eine mittlere Tröpfchengröße im Bereich von ca. 20 bis 200 μm, vorzugsweise im Bereich von ca. 50 bis 150 μm und insbesondere im Bereich von ca. 80 bis 120 μm haben.Preferably, the inventive method is designed so that the injected into the gas stream for cleaning oil droplets an average droplet size in the range of about 20 to 200 .mu.m, preferably in the range of about 50 to 150 .mu.m and in particular in the range of about 80 to 120 μm.
Hierfür empfiehlt sich für den an der Zerstäuberdüse anliegenden Öldruck ein Bereich von ca. 2 bis 5 bar; für die Einstellung dieses Druckbereichs kann eine Drossel und/oder eine Pumpe in der Ölzuleitung empfehlenswert sein. For this purpose, a range of approx. 2 to 5 bar is recommended for the oil pressure applied to the atomizer nozzle; For setting this pressure range, a throttle and / or a pump in the oil supply line can be recommended.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung in den Innenraum des Motors integriert wird, sei es z. B. in die Ventilhaube/den Zylinderkopfdeckel, eine hohle Nockenwelle oder an einer anderen Stelle des Motorinnenraums.It is particularly advantageous if the separating device according to the invention is integrated into the interior of the engine, be it z. B. in the valve cover / the cylinder head cover, a hollow camshaft or at another point of the engine compartment.
Für eine möglichst weitgehende Anlagerung der abzuscheidenden feinen und feinsten Öltröpfchen an die für die Reinigung des Gasstroms in diesen eingedüsten größeren Öltröpfchen ist es von Vorteil, wenn der Gasstrom kanalisiert und auf den von den eingedüsten Öltröpfchen gebildeten Sprühstrahl gerichtet wird. Deshalb wird empfohlen, die Behandlung des Gasstroms in einer von diesem durchströmten länglichen Kammer durchzuführen, z. B. in einer hohlen Nockenwelle des Motors, in die mindestens eine Zerstäuberdüse für das Motoröl implementiert ist.For as far as possible attachment of the separated fine and very fine oil droplets to the injected for the purification of the gas stream in these larger oil droplets, it is advantageous if the gas stream is channeled and directed to the spray jet formed by the injected oil droplets. Therefore, it is recommended to carry out the treatment of the gas stream in an elongated chamber through which flows, for. In a hollow camshaft of the engine, into which at least one atomizer nozzle for the engine oil is implemented.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erfolgt die Abtrennung der in den Gasstrom eingedüsten und der bei der Nassabscheidung erzeugten größeren Öltröpfchen auf einfachste Weise durch Trägheitsabscheidung, nämlich mittels eines einfachen Trägheitsabscheiders, der im Falle der Reinigung von Kurbelgehäuse-Entlüftungsgasen je nach zur Verfügung stehendem Bauraum in ein seitlich am Motor anzubringendes Bauteil, in einen Zylinderkopfdeckel oder einen anderen Bereich des Motorinnenraums integriert ist. In diesem Zusammenhang sei noch erwähnt, dass Mittel zur Regelung des im Innern des Kurbelgehäuses herrschenden Drucks gleichfalls in dem vorstehend erwähnten Bauteil oder im Zylinderkopfdeckel untergebracht sein können.In preferred embodiments of the invention, the separation of the injected into the gas stream and the larger oil droplets produced in the wet separation in a very simple manner by inertial separation, namely by means of a simple inertial, in the case of cleaning crankcase ventilation gases depending on the available space in a is laterally mounted on the engine component to be integrated in a cylinder head cover or other area of the engine compartment. In this connection, it should be mentioned that means for controlling the pressure prevailing in the interior of the crankcase can likewise be accommodated in the abovementioned component or in the cylinder head cover.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie deren nachfolgender Beschreibung; in der Zeichnung zeigen:Further features, advantages and details of the invention will become apparent from the accompanying drawings of preferred embodiments of the invention and the following description thereof; in the drawing show:
Eine in
Der in die Kammer
Dadurch, dass der aus der Zerstäuberdüse
Die in
Bei der in
Bei der Ausführungsform gemäß
Die in
Das in
Wie in
Der mit den dritten Öltropfen sowie gegebenenfalls mit zweiten Öltröpfchen beladene Blow-by-Gasstrom gelangt in die zweite Baugruppe
Die
Die
Ein Kästchen
A
Ein Kästchen
Ein Kästchen
ein Kästchen
a
Außerdem zeigt die
Eine Ölpumpe
An
An den eigentlichen Motorölkreislauf ist eine erfindungsgemäße Ölnebel-Abscheideeinrichtung
Die
Die erste Baugruppe
Wie die
Die zweite Baugruppe
Bei der in
In
Eine dritte Ausführungsform der in den
Bei der in
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013006954A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-23 | Mann + Hummel Gmbh | Oil mist separator for crankcase ventilation for separating particles and corresponding method |
EP2995781A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-16 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Tank device of an aircraft engine with a device for feeding in oil |
CN110953129A (en) * | 2019-12-12 | 2020-04-03 | 余姚心智新能源科技有限公司 | Wind motor blade cleaning device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20103652U1 (en) * | 2001-03-02 | 2002-07-04 | Hengst Walter Gmbh & Co Kg | Device for de-oiling the crankcase ventilation gas of an internal combustion engine |
US6451093B1 (en) * | 2001-01-22 | 2002-09-17 | Charles C. Miles | Centripetal demister |
WO2005087384A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | 3Nine Ab | Device and method for cleaning a centrifugal separator |
-
2011
- 2011-04-08 DE DE201110016501 patent/DE102011016501A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6451093B1 (en) * | 2001-01-22 | 2002-09-17 | Charles C. Miles | Centripetal demister |
DE20103652U1 (en) * | 2001-03-02 | 2002-07-04 | Hengst Walter Gmbh & Co Kg | Device for de-oiling the crankcase ventilation gas of an internal combustion engine |
WO2005087384A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | 3Nine Ab | Device and method for cleaning a centrifugal separator |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013006954A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-23 | Mann + Hummel Gmbh | Oil mist separator for crankcase ventilation for separating particles and corresponding method |
DE102013006954B4 (en) | 2013-04-23 | 2019-12-24 | Mann+Hummel Gmbh | Oil mist separator for crankcase ventilation for separating particles and corresponding process |
EP2995781A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-16 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Tank device of an aircraft engine with a device for feeding in oil |
US9957838B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-05-01 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Tank device of an aero engine with an appliance for introducing oil |
CN110953129A (en) * | 2019-12-12 | 2020-04-03 | 余姚心智新能源科技有限公司 | Wind motor blade cleaning device |
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