DE102019214581B4 - Oil separator for an internal combustion engine - Google Patents

Abstract

Ölabscheidevorrichtung (10) für eine Brennkraftmaschine umfassend einen Ölabscheider (15) zum Abscheiden von Öl aus durch die Ölabscheidevorrichtung (10) strömendem Blowby-Gas, ein stromaufwärts von dem Ölabscheider (15) angeordnetes Druckregelventil (21) zum Regeln des Drucks im Kurbelgehäuse auf zulässige Werte unterhalb des Atmosphärendrucks, und mindestens eine die Anordnung aus Druckregelventil (21) und Ölabscheider (15) überbrückenden Bypassleitung (18; 18a, 18b), in der ein Bypassventil (20; 20a, 20b) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (18; 18a, 18b) stromabwärts von dem Bypassventil (20; 20a, 20b) ein Bypassabscheider (14; 14a, 14b) angeordnet ist, wobei das Bypassventil (20; 20a, 20b) ausgehend von einem minimalem Unterdruckangebot, bei dem sämtliche Ventile (20; 20a, 20b; 21) geöffnet sind, bei betragsmäßigem Überschreiten einer Unterdruckschwelle schließt.Oil separator device (10) for an internal combustion engine, comprising an oil separator (15) for separating oil from blow-by gas flowing through the oil separator device (10), a pressure control valve (21) arranged upstream of the oil separator (15) for controlling the pressure in the crankcase to allowable Values below atmospheric pressure, and at least one bypass line (18; 18a, 18b) bridging the arrangement of pressure control valve (21) and oil separator (15), in which a bypass valve (20; 20a, 20b) is arranged, characterized in that in the A bypass separator (14; 14a, 14b) is arranged in the bypass line (18; 18a, 18b) downstream of the bypass valve (20; 20a, 20b), the bypass valve (20; 20a, 20b) starting from a minimum vacuum supply, in which all Valves (20; 20a, 20b; 21) are open, and closes when the amount exceeds a vacuum threshold.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölabscheidevorrichtung für eine Brennkraftmaschine umfassend einen Ölabscheider zum Abscheiden von Öl aus durch die Ölabscheidevorrichtung strömendem Blowby-Gas, ein stromaufwärts von dem Ölabscheider angeordneten Druckregelventil zum Regeln des Drucks im Kurbelgehäuse auf zulässige Werte unterhalb des Atmosphärendrucks, und mindestens eine die Anordnung aus Druckregelventil und Ölabscheider überbrückenden Bypassleitung, in der ein Bypassventil angeordnet ist.The present invention relates to an oil separator for an internal combustion engine, comprising an oil separator for separating oil from blowby gas flowing through the oil separator, a pressure control valve arranged upstream of the oil separator for controlling the pressure in the crankcase to permissible values below atmospheric pressure, and at least one of the arrangement bypass line consisting of a pressure control valve and an oil separator, in which a bypass valve is arranged.

Der Abscheidegrades ist bei passiven Trägheitsabscheiden in der Regel eine Funktion des Druckverlustes. Der Druckverlust über Abscheider ist bei herkömmlichen Abscheidern eine Funktion des Blow-By-Volumenstroms. Der Druckverlust des Abscheiders wird bei der Auslegung üblicherweise so angepasst, dass auch bei niedrigem Unterdruckangebot der Kurbelgehäusedruck sich in einem akzeptablen Bereich befindet. Der Druckverlust in anderen Betriebspunkten wie z.B. bei hohem Blow-By Volumenstrom, hohem Motordrehmoment usw. folgt daraus. Da das Druckregelventil in der Regel nach Abscheider angeordnet ist, begrenzt dieses trotz hohem Unterdruck im Saugrohr den verfügbaren Unterdruck für den Abscheider (Druckregelventil begrenzt den Unterdruck in Strömungsrichtung vor Druckregelventil).In the case of passive inertial separation, the degree of separation is usually a function of the pressure loss. In conventional separators, the pressure loss across the separator is a function of the blow-by volume flow. The pressure loss of the separator is usually adjusted in the design in such a way that the crankcase pressure is in an acceptable range even with a low vacuum supply. The pressure loss at other operating points, such as high blow-by volume flow, high engine torque, etc. follows from this. Since the pressure control valve is usually located after the separator, it limits the available vacuum for the separator despite the high vacuum in the suction pipe (pressure control valve limits the vacuum in the direction of flow before the pressure control valve).

Aus der DE 10 2004 061 938 B3 ist ein Ölabscheidesystem für eine Brennkraftmaschine bekannt mit einem Ölabscheider für Öl, das aus im Kurbelgehäuse vorhandenen Blow-by-Gasen abzuscheiden ist, und einem dem Ölabscheider vorgeschalteten Druckregelventil zum Regeln des Druckes im Kurbelgehäuse auf einen Sollwert unterhalb des Umgebungsdruckes. Die Anordnung aus Druckregelventil und Ölabscheider ist von einer Bypass-Leitung überbrückt, in die ein Bypass-Ventil eingebaut ist, welches bei unzulässig hohem Druck im Kurbelgehäuse öffnet und so eine direkte Verbindung zum Ansaugtrakt herstellt.From the DE 10 2004 061 938 B3 an oil separation system for an internal combustion engine is known with an oil separator for oil that is to be separated from blow-by gases present in the crankcase, and a pressure control valve connected upstream of the oil separator for regulating the pressure in the crankcase to a setpoint value below the ambient pressure. The arrangement of pressure control valve and oil separator is bridged by a bypass line, in which a bypass valve is installed, which opens at impermissibly high pressure in the crankcase and thus establishes a direct connection to the intake tract.

DE 10 2006 051 143 B4 , DE 10 2007 062 098 A1 , EP 2 220 348 B1 und AU 2018 101826 A4 offenbaren weitere Ölabscheidevorrichtungen für die Kurbelgehäuseentlüftung eines Verbrennungsmotors. DE 10 2006 051 143 B4 , DE 10 2007 062 098 A1 , EP 2 220 348 B1 and AU2018 101826A4 disclose further oil separator devices for crankcase ventilation of an internal combustion engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Unterdruckes zur Abscheidung zu erreichen, d.h. eine Verbesserung des Abscheidewirkungsgrads und gleichzeitig Sicherstellen von Unterdruck, oder zumindest möglichst wenig Überdruck, im Kurbelgehäuse.The invention is based on the object of achieving better utilization of the existing negative pressure for separation, i.e. improving the separation efficiency and at the same time ensuring negative pressure, or at least as little positive pressure as possible, in the crankcase.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Demnach ist in der Bypassleitung stromabwärts von dem Bypassventil ein Bypassabscheider angeordnet. Ausgehend von einem minimalem Unterdruckangebot, bei dem sämtliche Ventile geöffnet sind, schließt das Bypassventil bei betragsmäßigem Überschreiten einer Unterdruckschwelle.The invention solves this problem with the features of the independent patent claims. Accordingly, a bypass separator is arranged in the bypass line downstream of the bypass valve. Starting from a minimum vacuum available, in which all valves are open, the bypass valve closes when the amount exceeds a vacuum threshold.

Die Erfindung sieht die Verwendung von zwei oder mehr unterschiedlich abgestimmten Abscheidern vor. Das Druckregelventil und das oder die Bypassventile sind dabei in Strömungsrichtung vor dem jeweiligen Abscheider angeordnet. Durch das erfindungsgemäße geregelte mehrflutige System kann der Abscheidegrad der Ölabscheidevorrichtung insgesamt deutlich erhöht werden.The invention provides for the use of two or more differently matched separators. The pressure control valve and the bypass valve or valves are arranged upstream of the respective separator in the direction of flow. The degree of separation of the oil separation device can be significantly increased overall by the regulated multi-flow system according to the invention.

Bei geringem Unterdruckangebot werden alle Abscheider durchströmt, was einen insgesamt geringeren Druckverlust ergibt. Vorzugsweise weist der Ölabscheider des vorgeschalteten Druckregelventils einen höheren Abscheidegrad aufweist als der Bypassabscheider. Der Abscheider mit dem geringsten Druckverlust und somit dem geringsten Wirkungsgrad wird daher durch ein Bypass-Ventil bei ausreichendem Kurbelgehäuseunterdruck abgeschaltet, sodass nur noch der oder die verbleibenden Abscheider mit einem höheren Wirkungsgrad (aber auch höheren Druckverlust) durchströmt werden. Die Unterdruckschwelle des Bypassventils liegt vorteilhaft im Bereich zwischen -10 mbar und 0 mbar, weiter vorteilhaft im Bereich zwischen -5 mbar und 0 mbar.When there is little vacuum available, all separators are flown through, which results in a lower pressure loss overall. The oil separator of the upstream pressure control valve preferably has a higher degree of separation than the bypass separator. The separator with the lowest pressure loss and thus the lowest efficiency is therefore switched off by a bypass valve when there is sufficient crankcase vacuum, so that only the remaining separator or separators with a higher efficiency (but also a higher pressure loss) are flown through. The negative pressure threshold of the bypass valve is advantageously in the range between -10 mbar and 0 mbar, more advantageously in the range between -5 mbar and 0 mbar.

Vorzugsweise ist mindestens eine weitere Bypassleitung mit einem weiterem Bypassabscheider und einem weiterem Bypassventil vorgesehen, wobei das weitere Bypassventil bei betragsmäßigem Überschreiten einer betragsmäßig höheren Unterdruckschwelle schließt. Das weitere Bypassventil für z.B. einen Abscheider mit mittlerem Druckverlust kann bei Erreichen eines leicht höheren Unterdruckes im Kurbelgehäuse somit ebenfalls weggeschaltet werden, so dass bei einem beispielsweise dreiflutigen System nur noch der Abscheider mit dem höchsten Druckverlust durchströmt wird. Mit anderen Worten: der Bypass- oder Teillast-Abscheider wird durch ein Bypass-Ventil bei ausreichendem Kurbelgehäuseunterdruck abgeschaltet, sodass nur noch der Ölabscheider des Druckregelventils (Volllast-Abscheider) mit dem höheren Wirkungsgrad, aber auch höheren Druckverlust, durchströmt wird.Preferably, at least one additional bypass line is provided with an additional bypass separator and an additional bypass valve, the additional bypass valve closing when the absolute value exceeds a higher negative pressure threshold. The further bypass valve for e.g. In other words: the bypass or part-load separator is switched off by a bypass valve when there is sufficient crankcase vacuum, so that only the oil separator of the pressure control valve (full-load separator) with the higher efficiency but also higher pressure loss flows through.

Der weitere Bypassabscheider weist vorteilhaft einen höheren Abscheidegrad auf als der Bypassabscheider mit der betragsmäßig niedrigeren Unterdruckschwelle. Die Unterdruckschwelle des weiteren Bypassventils kann vorteilhaft im Bereich zwischen -15 mbar und -5 mbar liegen.The additional bypass separator advantageously has a higher degree of separation than the bypass separator with the lower negative pressure threshold in terms of absolute value. The negative pressure threshold of the additional bypass valve can advantageously be in the range between -15 mbar and -5 mbar.

Vorteilhaft ist bzw. sind der Ölabscheider des Druckregelventils und/oder der oder die Bypassabscheider passive Abscheider, d.h. sie arbeiten ohne Zuführung von elektrischer Energie in den jeweiligen Abscheider. Wenn ein Abscheider vorteilhaft ein verstellbares spaltbestimmendes Element mit einer veränderbaren Spaltweite aufweist, dann erfolgt diese Verstellung vorteilhaft selbsttätig in Abhängigkeit des anliegenden Blowby-Gasdrucks. Der Ölabscheider und/oder der oder die Bypassabscheider ist bzw. sind demnach vorteilhaft Spaltabscheider, beispielsweise in Form eines Federzungenabscheiders.The oil separator of the pressure control valve and/or the bypass separator or separators is/are advantageously passive separators, ie they work without the supply of electrical energy to the respective separator. If a separator advantageously has an adjustable gap-determining element with a variable gap width, then this adjustment advantageously takes place automatically as a function of the prevailing blow-by gas pressure. The oil separator and/or the bypass separator(s) is/are therefore advantageously gap separators, for example in the form of a spring tongue separator.

Das Druckregelventil und/oder das mindestens eine Bypassventil ist bzw. sind vorteilhaft passive Ventile, insbesondere Membranventile, die ebenfalls ohne Zufuhrt elektrischer Energie arbeiten. Durch die Verwendung von Membranventilen ist keine elektronische Regelung und kein zusätzlicher Sensor nötig.The pressure control valve and/or the at least one bypass valve is or are advantageously passive valves, in particular membrane valves, which also work without the supply of electrical energy. By using membrane valves, no electronic control and no additional sensor is required.

An der Gasauslassseite des Ölabscheiders ist vorteilhaft eine Saugstrahlpumpe zur Erhöhung des Unterdruckes im Kurbelgehäuse angeordnet. Durch die Verwendung einer nachgeschalteten Saugstrahlpumpe kann der erfindungsgemäße Effekt erhöht werden. Mit anderen Worten: mittels eines zusätzlichen Unterdruckangebots durch Einsatz einer Venturidüse vor einem Verdichter, oder einer Saugstrahlpumpe, kann der Abscheidegrad nochmals erhöht werden.A suction jet pump for increasing the negative pressure in the crankcase is advantageously arranged on the gas outlet side of the oil separator. The effect according to the invention can be increased by using a downstream ejector pump. In other words: the degree of separation can be further increased by means of an additional vacuum supply through the use of a venturi nozzle in front of a compressor or a suction jet pump.

Die Erfindung ist grundsätzlich bei allen Verbrennungsmotoren anwendbar. Besondere Vorteile ergeben sich bei Dieselaggregaten, insbesondere in Kombination mit einer nachgeschalteten Saugstrahlpumpe, wenn der verfügbarer Ladeluftdruck zur Erzeugung von Unterdruck in der Saugstrahlpumpe mit der Blow-By-Menge steigt. Auch ein Einsatz bei Motoren mit elektrisch oder pneumatisch betriebenen Ölabscheide-Zentrifugen ist denkbar. In principle, the invention can be applied to all internal combustion engines. There are particular advantages with diesel units, especially in combination with a downstream ejector pump, when the available charge air pressure for generating a vacuum in the ejector pump increases with the blow-by volume. Use in engines with electrically or pneumatically operated oil separator centrifuges is also conceivable.

Ein kontinuierliches Rückführen des abgeschiedenen Öls ist aufgrund der hohen Druckdifferenzen nicht immer möglich. Vorteilhaft ist daher ein entsprechend großes Ölsammelvolumen vorgesehen, in dem das abgeschiedene Öl gespeichert werden kann, solange der Motor (mit hoher Last) läuft.A continuous return of the separated oil is not always possible due to the high pressure differences. A correspondingly large oil collection volume is therefore advantageously provided, in which the separated oil can be stored as long as the engine is running (at high load).

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt

• 1 eine Querschnittsansicht von oben auf eine zweiflutige Ölabscheidevorrichtung;
• 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Ölabscheiders für eine Ölabscheidevorrichtung;
• 3 eine Ansicht von oben auf den Ölabscheider gemäß 2;
• 4-6 Längsschnittansichten einer dreiflutigen Ölabscheidevorrichtung bei niedrigem Unterdruckangebot (4), mittlerem Unterdruckangebot (5) und hohem Unterdruckangebot (6).

The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the accompanying figures. while showing

• 1 a cross-sectional view from above of a double-flow oil separator;
• 2 a schematic cross-sectional view of an oil separator for an oil separator;
• 3 a view from above of the oil separator according to 2 ;
• 4-6 Longitudinal sectional views of a three-flow oil separator with low vacuum supply ( 4 ), medium vacuum supply ( 5 ) and high vacuum supply ( 6 ).

Die in 1 gezeigte Ölabscheidevorrichtung 10 umfasst einen Gaseinlass 11 (mehrere Gaseinlässe 11 sind möglich, siehe 4-6), ein Gehäuse 12 und einen Gasauslass 13. Der Gaseinlass 11 ist zur gasleitenden Verbindung mit dem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors eingerichtet. Durch den Gaseinlass 11 können der Ölabscheidevorrichtung 10 Blow-By-Gase aus dem Kurbelgehäuse zugeführt werden. Die Ölabscheidevorrichtung 10 kann in eine Zylinderkopfhaube oder ein Ölabscheidemodul integriert sein, die bzw. das ein entsprechendes Gehäuse 32 aufweist, das beispielsweise in 4 bis 6 schematisch angedeutet ist. Das Gehäuse 32 kann beispielsweise eine Oberschale 33 und eine Unterschale 34 aufweisen, zwischen denen ein Grund- oder Mittelkörper 35 angeordnet sein kann, der vorteilhaft die Ölabscheidevorrichtung 10 ausbildet.In the 1 The oil separator device 10 shown comprises a gas inlet 11 (several gas inlets 11 are possible, see FIG 4-6 ), a housing 12 and a gas outlet 13. The gas inlet 11 is set up for gas-conducting connection to the crankcase of an internal combustion engine. Blow-by gases from the crankcase can be supplied to the oil separator 10 through the gas inlet 11 . The oil separating device 10 can be integrated into a cylinder head cover or an oil separating module, which has a corresponding housing 32 which, for example, is in 4 until 6 is indicated schematically. The housing 32 can have, for example, an upper shell 33 and a lower shell 34, between which a main or middle body 35 can be arranged, which advantageously forms the oil separator device 10.

In der Ölabscheidevorrichtung 10 bzw. in deren Gehäuse 12 ist eine Mehrzahl von Gaskanälen 18, 19 parallel zueinander angeordnet, so dass der durch den Gaseinlass 11 einströmende Gasstrom 16 sich verzweigen und parallel durch die Mehrzahl von Gaskanälen 18, 19 strömen kann, sofern sämtliche Ventile 20, 21 geöffnet sind (dazu im Folgenden mehr). Nach dem Durchströmen der Gaskanälen 18, 19 werden sämtliche Teilgasströme 22 (bzw. 22a, 22b), 23 wieder zu einem auslaufenden Gasstrom 24 zusammengeführt, der aus dem Gasauslass 13 ausströmen kann.A plurality of gas channels 18, 19 are arranged parallel to one another in the oil separator device 10 or in its housing 12, so that the gas flow 16 flowing in through the gas inlet 11 can branch and flow in parallel through the plurality of gas channels 18, 19, provided that all valves 20, 21 are open (more on that below). After flowing through the gas channels 18, 19, all partial gas flows 22 (or 22a, 22b), 23 are combined again to form an outflowing gas flow 24, which can flow out of the gas outlet 13.

In jedem Gaskanal 18, 19 ist ein entsprechender Ölabscheider 14, 15 angeordnet. Der Ölabscheider 14, 15 dient zum Abscheiden von Öl aus dem durch den entsprechenden Gaskanal 18, 19 strömendem Blow-by-Gas. In Strömungsrichtung hinter der Ölabscheidern 14, 15 ist ein Ölsammelbehälter 25 angeordnet, in dem das abgeschiedene Öl gesammelt werden und durch einen Ölablauf 26 abfließen kann, um über entsprechende Leitungen dem Kurbelgehäuse wieder zugeführt zu werden.In each gas channel 18, 19 a corresponding oil separator 14, 15 is arranged. The oil separator 14, 15 serves to separate oil from the blow-by gas flowing through the corresponding gas channel 18, 19. In the direction of flow behind the oil separators 14, 15 there is an oil collection container 25 in which the separated oil can be collected and drained through an oil drain 26 in order to be fed back to the crankcase via corresponding lines.

In jedem Gaskanal 18, 19 ist ein entsprechendes Ventil 20, 21 angeordnet. Die Ventile 20, 21 sind vorteilhaft Membranventile mit jeweils einer Membran 26, die zwei Druckräume 28, 29 in jedem Membranventil 20, 21 gasdicht voneinander trennt. Ein äußerer Druckraum 28 ist jeweils mit Atmosphäre verbunden, beispielsweise indem ein Gehäuse des Ventils 20, 21 eine Bohrung im Bereich des Druckraums 28 aufweist. Ein innerer Druckraum 29 steht in Strömungsverbindung mit dem Innenraum des Ölabscheiders 10 und somit, über den Gaseinlass 16, mit dem Kurbelgehäuse. Je höher das Unterdruckangebot in der Ölabscheidevorrichtung 10, desto weiter wird die Membran 26 in Richtung zu dem inneren Druckraum 29 gezogen. Dies geschieht gegen die Kraft einer Feder 30, die einerseits mittig an der Membran 26 und andererseits an einem Gehäuse des Ventils 20, 21 befestigt ist.In each gas channel 18, 19 a corresponding valve 20, 21 is arranged. The valves 20, 21 are advantageously diaphragm valves, each with a diaphragm 26 which separates two pressure chambers 28, 29 in each diaphragm valve 20, 21 from one another in a gas-tight manner. An outer pressure chamber 28 is in each case connected to the atmosphere, for example in that a housing of the valve 20, 21 has a bore in the region of the pressure chamber 28. An inner pressure chamber 29 is in fluid communication with the interior of the oil separator 10 and thus, via the gas inlet 16, with the crankcase. The higher the negative pressure available in the oil separating device 10, the further the membrane 26 is pulled in the direction of the inner pressure chamber 29. This takes place against the force of a spring 30 which is attached centrally to the diaphragm 26 on the one hand and to a housing of the valve 20, 21 on the other hand.

Die Membran 26 bzw. ein damit insbesondere mittig verbundenes querschnittsbestimmendes Element 31 reguliert den Durchflussquerschnitt für das Blow-By-Gas durch das Ventil 20, 21. Bei ruhendem Motor spannt die Feder 30 die Membran 26 bzw. das querschnittsbestimmende Element 31 in eine Position vor, in der der Durchflussquerschnitt für das Blow-By-Gas durch das Ventil 20, 21 maximal ist. Bei laufendem Motor wird mit wachsendem Unterdruckangebot in der Ölabscheidevorrichtung 10, wie bereits beschrieben, die Membran 26 in Richtung zu dem inneren Druckraum 29 gezogen und verengt dadurch zunehmend den Durchflussquerschnitt für das Blow-By-Gas durch das Ventil 20, 21.The membrane 26 or an element 31 that determines the cross section, which is connected to it in particular in the middle, regulates the flow cross section for the blow-by gas through the valve 20, 21. When the engine is at a standstill, the spring 30 preloads the membrane 26 or the element 31 that determines the cross section into a position , in which the flow cross section for the blow-by gas through the valve 20, 21 is maximum. When the engine is running, as the negative pressure in the oil separator device 10 increases, as already described, the membrane 26 is pulled in the direction of the inner pressure chamber 29 and thereby increasingly narrows the flow cross section for the blow-by gas through the valve 20, 21.

Eines der Ventile 21 in der Ölabscheidevorrichtung 10 ist so ausgelegt, dass es auch bei im Betrieb des Verbrennungsmotors (betragsmäßig) maximal auftretendem Unterdruckangebot noch geöffnet ist, es schließt also nie vollständig. Dies entspricht funktional einem herkömmlichen Druckregelventil. Das Ventil 21 wird daher im Folgenden auch als Druckregelventil 21 bezeichnet.One of the valves 21 in the oil separating device 10 is designed in such a way that it is still open even when the maximum vacuum available (in terms of absolute value) occurs during operation of the internal combustion engine, ie it never closes completely. Functionally, this corresponds to a conventional pressure control valve. The valve 21 is therefore also referred to as the pressure control valve 21 below.

Mindestens ein anderes 20 (bzw. 20a, 20b) der Ventile in der Ölabscheidevorrichtung 10 ist so ausgelegt, dass es bei (betragsmäßigem) Auftreten eines im Betrieb des Verbrennungsmotors auftretenden Unterdrucks, d.h. bei p<pt oder |p|>|pt|, wobei pt die jeweilige Unterdruckschwelle ist, vollständig, d.h. gasdicht schließt und keinen Durchfluss durch das geschlossene Ventil 20 (bzw. 20a, 20b) gestattet. Das Ventil 20 wird im Folgenden als Bypassventil 20 (bzw. 20a, 20b) bezeichnet, da es ausgehend von ruhendem Motor bei (betragsmäßigem) Überschreiten eine Unterdruckschwelle den Bypasskanal 18 schließt, so dass Blow-By-Gas dann nur noch durch das Druckregelventile 21 und den entsprechenden Gaskanal 19 sowie den entsprechenden Ölabscheider 15 strömen kann. Die Unterdruckschwelle, bei der das Bypassventil 20 schließt, liegt vorteilhaft im Bereich zwischen -10 mbar und 0 mbar, weiter vorteilhaft im Bereich zwischen -5 mbar und 0 mbar.At least another 20 (or 20a, 20b) of the valves in the oil separating device 10 is designed in such a way that when a negative pressure occurs (in terms of absolute value) during operation of the internal combustion engine, i.e. at p<pt or |p|>|pt|, where pt is the respective vacuum threshold, closes completely, i.e. gas-tight and does not allow any flow through the closed valve 20 (or 20a, 20b). The valve 20 is referred to below as the bypass valve 20 (or 20a, 20b) because, starting with the engine at rest, it closes the bypass channel 18 when a vacuum threshold is exceeded (in terms of amount), so that blow-by gas can then only flow through the pressure control valve 21 and the corresponding gas channel 19 and the corresponding oil separator 15 can flow. The vacuum threshold at which the bypass valve 20 closes is advantageously in the range between −10 mbar and 0 mbar, more advantageously in the range between −5 mbar and 0 mbar.

Die Ölabscheider 14, 15 sind vorteilhaft als Spaltabscheider ausgeführt. Beispielhafte Ausführungsformen sind aus der DE 10 2016 100 419 B4 (dort 1 bis 11, 13, 14, 16) bekannt, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.The oil separators 14, 15 are advantageously designed as gap separators. Exemplary embodiments are from DE 10 2016 100 419 B4 (there 1 until 11 , 13 , 14 , 16 ) is known, the disclosure of which is incorporated into the present application.

Eine von mehreren möglichen Ausführungsformen mit je nach anliegendem Blow-By-Gasdruck variabler Spaltweite wird im Folgenden anhand der 2 und 3 beispielhaft erläutert. Der Ölabscheider 14, 15 ist hier ein Federzungenabscheider 40 mit einem einlassseitigen Bauteil 41 oder Tragelement, welches ein Gaseinlassrohr 42 für Blow-by-Gas 43 aus der Kurbelgehäuseentlüftung eines Verbrennungsmotors ausbildet, und einem Abscheiderohr 44. Eine Federzunge 45 ist an einem Befestigungsende 46 gehäusefest in der Ölabscheidevorrichtung 10 befestigt, so dass der freie Endabschnitt 47 das Auslassende 48 des Gaseinlassrohrs 42 in der Ruhestellung abdeckt. Vorteilhaft ist die Federzunge 45 an dem Befestigungsende 46 in einer nicht gezeigten Spanneinrichtung freikragend eingespannt. Dabei kann der freie Endabschnitt 47 der Federzunge 45 in der Ruhestellung auf dem Auslassende 48 des Gaseinlassrohrs 42 kontaktierend aufliegen oder mit einem geringen Abstand dazu angeordnet sein. Die Form des freien Endabschnitts 47 kann der Form des Auslassendes 48 des Gaseinlassrohrs 42 entsprechen und insbesondere rund bzw. kreisrund (siehe 3), elliptisch oder oval geformt sein.One of several possible embodiments with a variable gap width depending on the applied blow-by gas pressure is described below with reference to FIG 2 and 3 explained as an example. The oil separator 14, 15 is here a spring tongue separator 40 with an inlet-side component 41 or supporting element, which forms a gas inlet pipe 42 for blow-by gas 43 from the crankcase ventilation of an internal combustion engine, and a separator pipe 44. A spring tongue 45 is fixed to the housing at a fastening end 46 mounted in the oil separator device 10 so that the free end portion 47 covers the outlet end 48 of the gas inlet pipe 42 in the rest position. The spring tongue 45 is advantageously clamped in a cantilevered manner at the fastening end 46 in a clamping device (not shown). In this case, the free end section 47 of the spring tongue 45 in the rest position can lie in contact with the outlet end 48 of the gas inlet pipe 42 or be arranged at a small distance therefrom. The shape of the free end section 47 can correspond to the shape of the outlet end 48 of the gas inlet tube 42 and in particular round or circular (see FIG 3 ), elliptical or oval in shape.

Der freie Endabschnitt 47 der Federzunge 45 ist mit dem Befestigungsabschnitt 46 über einen Verbindungsabschnitt 62 verbunden. Die Federzunge 45 ist im Wesentlichen quer in dem Abscheiderohr 44 angeordnet, und öffnet in der Strömungsrichtung des Blow-By-Gases. Das freie Ende 47 der Federzunge 45 ist mit dem ölbeladenen Blow-by-Gas 43 beaufschlagt. Aufgrund der Druckbeaufschlagung gibt die Federzunge 45 einen seitlichen Spalt 52 zwischen der Federzunge 45 und dem Lufteinlassrohr 42 frei, durch den das Blow-by-Gas mit hoher Geschwindigkeit in die nachgeordnete Abscheidekammer 49 einströmt. Je größer die Gasdruckbeaufschlagung der Federzunge 45 ist, umso größer ist im üblichen Arbeitsbereich der von der Federzunge 45 freigegebene Spalt 52 für das Blow-by-Gas.The free end section 47 of the spring tongue 45 is connected to the fastening section 46 via a connecting section 62 . The spring tongue 45 is arranged essentially transversely in the separator tube 44 and opens in the direction of flow of the blow-by gas. The oil-laden blow-by gas 43 acts on the free end 47 of the spring tongue 45 . Due to the pressurization, the spring tongue 45 releases a lateral gap 52 between the spring tongue 45 and the air inlet pipe 42 through which the blow-by gas flows at high speed into the downstream separation chamber 49 . The greater the gas pressure applied to the spring tongue 45, the larger the gap 52 released by the spring tongue 45 for the blow-by gas is in the normal working range.

In der Abscheidekammer 49 ist eine Prallwand 53 vorgesehen, die von der Innenwand des Abscheiderohrs 44 gebildet wird. Die vorzugsweise zylindrische Prallwand 53 ist so angeordnet, dass der durch den Spalt 52 austretende Gasstrom etwa senkrecht auf die Prallwand 53 zuläuft. Die Prallwand 53 ist vorzugsweise unter einem Winkel im Bereich von 70° bis 110°, vorzugsweise im Bereich von 80° bis 100° zu der Federzunge 45 in Ruhestellung orientiert.A baffle wall 53 formed by the inner wall of the separating tube 44 is provided in the separating chamber 49 . The preferably cylindrical baffle 53 is arranged in such a way that the gas flow exiting through the gap 52 runs approximately perpendicularly onto the baffle 53 . The impact wall 53 is preferably oriented at an angle in the range from 70° to 110°, preferably in the range from 80° to 100° to the spring tongue 45 in the rest position.

Der auf die Prallwand 53 zulaufende Gasstrom wird entlang der Prallwand 53 um beispielsweise etwa 90° umgelenkt. Aufgrund der Trägheit der Öl- und Schmutzteilchen in dem Blow-by-Gas werden diese an der Prallwand 53 abgeschieden. Das an der Prallwand 53 abgeschiedene Öl wird durch den Ölrücklauf 26 mittels Schwerkraft in den Motorölkreislauf zurückgeführt. Der Abstand des Spaltaustritts 52 zu der Impaktionsoberfläche 53 ist vorteilhaft im Wesentlichen konstant.The gas stream running towards the baffle wall 53 is deflected along the baffle wall 53 by about 90°, for example. Because of the inertia of the oil and dirt particles in the blow-by gas, they are separated at the baffle 53 . The separated on the baffle 53 oil is returned to the engine oil circuit through the oil return 26 by gravity. The distance from the gap outlet 52 to the impaction surface 53 is advantageously essentially constant.

Der Innendurchmesser des Abscheiderohrs 44 ist vorteilhaft größer als der Außendurchmesser des Gaseinlassrohrs 42. Das Abscheiderohr 44 ist vorteilhaft mit axialer Überlappung außen über dem Gaseinlassrohr 12 und mit einem Abstand zu dem einlassseitigen Bauteil 11 angeordnet. Aufgrund des beidseitig geöffneten Abscheiderohrs 44 und der zuvor beschriebenen Anordnung ist ein bevorzugtes beidseitiges Abströmen des an der Prallwand 53 umgelenkten Gasstroms möglich. Der an der Prallwand 53 umgelenkte Gasstrom strömt somit einerseits in der gleichen Fließrichtung wie durch das Gaseinlassrohr 42 durch die entsprechende Gasauslassöffnung 55 des Abscheiderohrs 44 und andererseits in der Gegenrichtung durch einen radialen Zwischenraum zwischen dem Abscheiderohr 44 und dem Gaseinlassrohr 42 und durch die entgegengesetzte Gasauslassöffnung 56 ab. Durch das beidseitige Abströmen des an der Prallwand 53 umgelenkten Gasstroms kann der Wirkungsgrad des Ölabscheiders 40 gegenüber bekannten Federzungenabscheidern erhöht werden.The inside diameter of the separating pipe 44 is advantageously larger than the outside diameter of the gas inlet pipe 42. The separating pipe 44 is advantageously arranged with an axial overlap on the outside above the gas inlet pipe 12 and at a distance from the component 11 on the inlet side. Due to the separating pipe 44 which is open on both sides and the arrangement described above, a preferred outflow of the gas flow deflected at the baffle wall 53 on both sides is possible. The gas flow deflected at the baffle 53 thus flows on the one hand in the same flow direction as through the gas inlet pipe 42 through the corresponding gas outlet opening 55 of the separator pipe 44 and on the other hand in the opposite direction through a radial intermediate space between the separator pipe 44 and the gas inlet pipe 42 and through the opposite gas outlet opening 56 away. The efficiency of the oil separator 40 can be increased compared to known spring tongue separators because the gas flow deflected at the baffle wall 53 flows out on both sides.

In der Ausführungsform gemäß 2 und 3 ist das spaltbestimmende Element 45, d.h. das Element, dass die veränderliche Weite des Spalts 52 bestimmt, gleichzeitig eine Feder, die eine der Vergrößerung des Durchflussquerschnitts durch den Ölabscheider 14, 15 entgegenwirkende Federkraft ausübt. Andere Ausführungsformen sind möglich, beispielsweise gemäß 13 und 14 aus der DE 10 2016 100 419 B4 . Dabei sind das spaltbestimmende Element (dort ein starrer Teller 64) und die Feder (dort Schraubenfeder 65) separate und funktional getrennte Teile.In the embodiment according to 2 and 3 is the gap-determining element 45, ie the element that determines the variable width of the gap 52, at the same time a spring that exerts a spring force counteracting the enlargement of the flow cross section through the oil separator 14, 15. Other embodiments are possible, for example according to FIG 13 and 14 from the DE 10 2016 100 419 B4 . The gap-determining element (a rigid plate 64 there) and the spring (helical spring 65 there) are separate and functionally separate parts.

Auch Ausführungsformen mit konstantem Spalt und ohne Feder, wie beispielsweise in 16 der DE 10 2016 100 419 B4 gezeigt, ist möglich.Also embodiments with a constant gap and without a spring, such as in 16 the DE 10 2016 100 419 B4 shown is possible.

In beiden Strömungswegen gemäß 1 arbeitet das Ventil 20 (bzw. 20a, 20b, 21) jeweils unabhängig vom entsprechenden Ölabscheider 14 (bzw. 14a, 14b, 15) und umgekehrt. D.h. für jedes einander zugeordnete Paar (20 - 14; 20a - 14a; 20b - 14b; 21 - 15) gilt vorteilhaft: die jeweilige Membran 26 des Ventils ist nicht mechanisch an das jeweilige spaltbestimmende Element 45 des Ölabscheiders gekoppelt (anders als beispielsweise in 17 der DE 10 2016 100 419 B4 , dort Kopplung mittels eines Koppelteils 70), sondern Membran 26 und spaltbestimmendes Element 45 bewegen sich jeweils unabhängig voneinander.In both flow paths according to 1 the valve 20 (or 20a, 20b, 21) works independently of the corresponding oil separator 14 (or 14a, 14b, 15) and vice versa. This means that for each pair (20 - 14; 20a - 14a; 20b - 14b; 21 - 15) assigned to one another, the following advantageously applies: the respective membrane 26 of the valve is not mechanically coupled to the respective gap-determining element 45 of the oil separator (unlike, for example, in 17 the DE 10 2016 100 419 B4 , there coupling by means of a coupling part 70), but membrane 26 and gap-determining element 45 each move independently of one another.

Die Ölabscheider 14, 15 weisen vorzugsweise unterschiedliche Druckverluste bzw. Wirkungsgrade auf. Der Ölabscheider 14 mit dem niedrigsten Druckverlust bzw. dem niedrigsten Wirkungsgrad ist vorzugsweise dem oder einem Bypassventil 20 zugeordnet. Der Ölabscheider 15 mit dem höchsten Druckverlust bzw. dem höchsten Wirkungsgrad ist vorzugsweise dem Druckregelventil 21 zugeordnet.The oil separators 14, 15 preferably have different pressure losses or efficiencies. The oil separator 14 with the lowest pressure loss or the lowest efficiency is preferably associated with the or a bypass valve 20 . The oil separator 15 with the highest pressure loss or the highest efficiency is preferably assigned to the pressure control valve 21 .

Die Funktionsweise der Ölabscheidevorrichtung 10 in Abhängigkeit von dem beim Betrieb der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehenden Unterdruckangebot wird im Folgenden beschrieben. Generell gilt hierbei für den Druckverlust dp über die Ölabscheider 14a, 14b, 15 vorteilhaft die Relation: dp_14a < dp_14b < dp_15.The mode of operation of the oil separation device 10 as a function of the vacuum available during operation of the internal combustion engine is described below. In general, the following relationship advantageously applies to the pressure loss dp across the oil separators 14a, 14b, 15: dp_14a<dp_14b<dp_15.

Bei einem geringen oder minimalen Unterdruckangebot, beispielsweise im Leerlauf eines Dieselmotors, sind beide Ventile 20, 21 maximal geöffnet und gestatten die Durchflutung sämtlicher paralleler Gaskanäle 18, 19 und sämtlicher Ölabscheider 14, 15 mit Blow-By-Gas 22, 23. Bei steigendem Unterdruckangebot und (betragsmäßigem) Überschreiten der Unterdruckschwelle des Bypass-Ventils 20 schließt dieses vollständig, so dass bei allen höheren Unterdrücken nur noch das Druckregelventil 21 geöffnet ist und der Ölabscheider 15 (Volllast-Abscheider) durchströmt wird, nicht aber der Ölabscheider 14 (Teillast-Abscheider) .When there is a low or minimal vacuum available, for example when a diesel engine is idling, both valves 20, 21 are opened to the maximum and allow blow-by gas 22, 23 to flow through all parallel gas channels 18, 19 and all oil separators 14, 15. With increasing vacuum available and (amount-related) exceeding of the negative pressure threshold of the bypass valve 20, this closes completely, so that at all higher negative pressures only the pressure control valve 21 is open and the oil separator 15 (full-load separator) is traversed, but not the oil separator 14 (part-load separator ) .

Fällt das Unterdruckangebot betragsmäßig wieder unter eine bestimmte Schwelle, die identisch mit der zuvor beschriebenen Unterdruckschwelle sein kann, oder davon abweichen, insbesondere niedriger sein kann (Hysterese), öffnet das Bypassventil 20 wieder und sämtliche Ölabscheider 14, 15 werden wieder durchströmt.If the amount of the available vacuum falls below a certain threshold, which can be identical to the vacuum threshold described above or deviate from it, in particular can be lower (hysteresis), the bypass valve 20 opens again and all oil separators 14, 15 are flowed through again.

Die Ausführungsform gemäß 4 bis 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 1 darin, dass anstelle eines einzigen Bypassventils 20 eine Mehrzahl von hier zwei Bypassventilen 20a, 20b in entsprechenden, untereinander parallel geschalteten Gaskanälen 18a, 18b vorgesehen sind. Der durch den Gaseinlass einströmende Gasstrom 16 verzweigt sich also und strömt parallel durch die Gaskanäle 18a, 18b, 19, falls die Bypassventile 20a, 20b geöffnet sind. In dem Bypasskanal 18a ist ein Bypassventil 20a und ein stromabwärts davon angeordneter Ölabscheider 14a angeordnet. In dem weiteren Bypasskanal 18b ist ein weiteres Bypassventil 20b und stromabwärts davon ein weiterer Ölabscheider 14b angeordnet.The embodiment according to 4 until 6 differs from the embodiment according to 1 in that instead of a single bypass valve 20, a plurality of here two bypass valves 20a, 20b are provided in corresponding gas channels 18a, 18b connected in parallel with one another. The gas stream 16 flowing in through the gas inlet therefore branches and flows in parallel through the gas channels 18a, 18b, 19 if the bypass valves 20a, 20b are open. A bypass valve 20a and an oil separator 14a arranged downstream thereof are arranged in the bypass channel 18a. A further bypass valve 20b and downstream of it a further oil separator 14b are arranged in the further bypass channel 18b.

Die Ventile 20a, 20b sind als Bypassventile ausgelegt, dass sie schließen bei (betragsmäßigem) Auftreten entsprechender im Betrieb des Verbrennungsmotors auftretender Unterdrücke vollständig, d.h. gasdicht. Die Bypassventile 20a, 20b weisen vorteilhaft unterschiedliche Unterdruckschwellen auf, bei denen das Bypassventil 20a, 20b jeweils schließt. Eines 20a der Bypassventile schließt vorteilhaft bei einer Unterdruckschwelle pta im Bereich zwischen -5 mbar und 0 mbar. Ein anderes 20b der Bypassventile schließt vorteilhaft bei einer Unterdruckschwelle ptb im Bereich zwischen -15 mbar und -5 mbar, weiter vorteilhaft im Bereich zwischen -10 mbar und -5 mbar. Die Bypassventile 20a, 20b sind vorteilhaft Membranventile.The valves 20a, 20b are designed as bypass valves so that they close completely when the (absolute) occurrence of corresponding negative pressures occurring during operation of the internal combustion engine, ie gas tight. The bypass valves 20a, 20b advantageously have different vacuum thresholds at which the bypass valve 20a, 20b closes in each case. One 20a of the bypass valves advantageously closes at a vacuum threshold pta in the range between −5 mbar and 0 mbar. Another 20b of the bypass valves advantageously closes at a vacuum threshold ptb in the range between -15 mbar and -5 mbar, further advantageously in the range between -10 mbar and -5 mbar. The bypass valves 20a, 20b are advantageously diaphragm valves.

Die Ölabscheider 14a, 14b, 15 sind vorteilhaft als Spaltabscheider ausgeführt, beispielsweise als Federzungenabscheider und/oder als federbelastete Tellerabscheider. Insofern wird auf die Beschreibung der Ölabscheider 14, 15 zu den 1 bis 3 verwiesen.The oil separators 14a, 14b, 15 are advantageously designed as gap separators, for example as spring tongue separators and/or as spring-loaded disc separators. In this respect, the description of the oil separator 14, 15 to the 1 until 3 referred.

Die Ölabscheider 14a, 14b, 15 weisen vorzugsweise jeweils unterschiedliche Druckverluste bzw. Wirkungsgrade auf. Der Ölabscheider 14a mit dem niedrigsten Druckverlust bzw. dem niedrigsten Wirkungsgrad ist vorzugsweise dem Bypassventil 20a mit der betragsmäßig niedrigsten Unterdruckschwelle zugeordnet. Der Ölabscheider 14b mit einem höheren Druckverlust bzw. Wirkungsgrad im Vergleich zum Ölabscheider 14a ist vorzugsweise dem Bypassventil 20b mit einer betragsmäßig höheren Unterdruckschwelle zugeordnet. Der Ölabscheider 15 mit dem höchsten Druckverlust bzw. dem höchsten Wirkungsgrad ist vorzugsweise dem Druckregelventil 21 zugeordnet.The oil separators 14a, 14b, 15 preferably each have different pressure losses or efficiencies. The oil separator 14a with the lowest pressure loss or the lowest degree of efficiency is preferably associated with the bypass valve 20a with the absolute lowest negative pressure threshold. The oil separator 14b with a higher pressure loss or efficiency compared to the oil separator 14a is preferably assigned to the bypass valve 20b with a higher negative pressure threshold in terms of absolute value. The oil separator 15 with the highest pressure loss or the highest efficiency is preferably assigned to the pressure control valve 21 .

Die Funktionsweise der Ölabscheidevorrichtung 10 gemäß 4 bis 6 in Abhängigkeit von dem beim Betrieb der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehenden Unterdruckangebot wird im Folgenden beschrieben.The operation of the oil separator 10 according to 4 until 6 as a function of the vacuum available during operation of the internal combustion engine is described below.

Bei einem geringen oder minimalen Unterdruckangebot, beispielsweise im Leerlauf der Brennkraftmaschine, sind sämtliche Ventile 20a, 20b, 21 maximal geöffnet und gestatten die Durchflutung sämtlicher paralleler Gaskanäle 18a, 18b, 19 und sämtlicher Ölabscheider 14a, 14b, 15 mit Blow-By-Gas 22a, 22b, 23. Dieser Zustand ist in 4 gezeigt.When there is a low or minimal vacuum available, for example when the internal combustion engine is idling, all valves 20a, 20b, 21 are opened to the maximum and allow blow-by gas 22a to flow through all parallel gas channels 18a, 18b, 19 and all oil separators 14a, 14b, 15 , 22b, 23. This state is in 4 shown.

Bei steigendem Unterdruckangebot und (betragsmäßigem) Überschreiten der Unterdruckschwelle des Bypass-Ventils 20a zu dem Bypass-Abscheider 14a mit dem niedrigsten Abscheidegrad bzw. der niedrigsten Abscheideeffizienz schließt das Bypass-Ventil 20a vollständig, während der Bypass-Abscheider 14b geöffnet bleibt. Dieser Zustand mit einem mittleren Unterdruckangebot ist in 5 gezeigt.If the available vacuum increases and the vacuum threshold of the bypass valve 20a to the bypass separator 14a with the lowest degree of separation or the lowest separation efficiency is exceeded (in terms of amount), the bypass valve 20a closes completely, while the bypass separator 14b remains open. This condition with a medium vacuum supply is in 5 shown.

Bei weiter steigendem Unterdruckangebot und (betragsmäßigem) Überschreiten der Unterdruckschwelle des Bypass-Ventils 20b zu dem Bypass-Abscheider 14b mit dem nächst-höheren Abscheidegrad bzw. der nächst-höheren Abscheideeffizienz schließt das Bypass-Ventil 20b vollständig, so dass bei allen höheren Unterdrücken nur noch das Druckregelventil 21 geöffnet ist und nur noch der Volllast-Abscheider 15 durchströmt wird. Dieser Volllast-Zustand ist in 6 gezeigt.If the available vacuum continues to increase and the vacuum threshold of the bypass valve 20b to the bypass separator 14b with the next higher degree of separation or the next higher separation efficiency is exceeded (in terms of amount), the bypass valve 20b closes completely, so that at all higher vacuums only the pressure control valve 21 is still open and only the full-load separator 15 is flowed through. This full load state is in 6 shown.

Fällt das Unterdruckangebot betragsmäßig wieder unter eine bestimmte Schwelle, die identisch mit der zuvor beschriebenen Unterdruckschwelle des Bypass-Ventils 20b sein kann, oder davon abweichen, insbesondere niedriger sein kann (Hysterese), öffnet das Bypassventil 20b wieder (Durchströmen der Abscheider 14b und 15, während das Bypass-Ventil 20a geschlossen bleibt (5) und der Bypassabscheider 14a nicht durchströmt wird.If the amount of negative pressure falls below a specific threshold, which can be identical to the previously described negative pressure threshold of the bypass valve 20b, or deviate from it, in particular can be lower (hysteresis), the bypass valve 20b opens again (flow through the separators 14b and 15, while the bypass valve 20a remains closed ( 5 ) and the bypass separator 14a is not flowed through.

Fällt das Unterdruckangebot betragsmäßig weiter unter eine bestimmte Schwelle, die identisch mit der zuvor beschriebenen Unterdruckschwelle des Bypass-Ventils 20a sein kann, oder davon abweichen, insbesondere niedriger sein kann (Hysterese), öffnet das Bypassventil 20a wieder, so dass dann alle Ventile 20a, 20b, 21 geöffnet sind (4) und alle Abscheider 14a, 14b, 15 durchströmt werden.If the amount of vacuum available falls further below a certain threshold, which can be identical to the previously described vacuum threshold of bypass valve 20a, or deviate from it, in particular can be lower (hysteresis), bypass valve 20a opens again, so that all valves 20a, 20b, 21 are open ( 4 ) and all separators 14a, 14b, 15 are flowed through.

Vorzugsweise ist stromabwärts von dem Druckregelventil 21 eine Saugstrahlpumpe 17 angeordnet. Deren Gasauslass kann den Gasauslass 13 der Ölabscheidevorrichtung 10 bilden. Dies ist aber nicht unbedingt der Fall, beispielsweise im Falle einer externen Saugstrahlpumpe 17, deren Eingang beispielsweise über eine Schlauchleitung mit dem Gasauslass 13 der Ölabscheidevorrichtung 10 verbunden ist.A suction jet pump 17 is preferably arranged downstream of the pressure control valve 21 . Its gas outlet can form the gas outlet 13 of the oil separation device 10 . However, this is not necessarily the case, for example in the case of an external ejector pump 17, the input of which is connected to the gas outlet 13 of the oil separating device 10, for example via a hose line.

Die Schaltpunkte der Ventile 20a, 20b, 21 und/oder die Abscheidegrade/Abscheideeffizienzen der Ölabscheider 14a, 14b, 15 können vom Fachmann wie gewünscht eingestellt werden, beispielsweise durch Wahl geeigneter Federstärken, Abmessungen, Materialien usw.The switching points of the valves 20a, 20b, 21 and/or the degrees of separation/separation efficiencies of the oil separators 14a, 14b, 15 can be set as desired by a person skilled in the art, for example by selecting suitable spring strengths, dimensions, materials, etc.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den 4 bis 6 lässt sich mühelos auf mehr als zwei Bypass-Kanäle mit jeweils einem Bypass-Ventil und einem stromabwärts davon angeordneten Bypass-Abscheider verallgemeinern.The embodiment according to 4 until 6 can easily be generalized to more than two bypass channels, each with a bypass valve and a bypass separator located downstream.

BezugszeichenlisteReference List

1010

Ölabscheidevorrichtungoil separator

1111

Gaseinlassgas inlet

1212

GehäuseHousing

1313

Gasauslassgas outlet

14,1514:15

Ölabscheideroil separator

1616

einströmender Gasstromincoming gas stream

1717

Saugstrahlpumpeejector pump

18,1918.19

Gaskanalgas channel

20,2120.21

VentilValve

22,2322.23

Teilgasstrompartial gas flow

2424

auslaufender Gasstromoutflowing gas stream

2525

Ölsammelbehälteroil collection tank

2626

Membranmembrane

28,2928.29

Druckraumpressure room

3030

FederFeather

3131

querschnittsbestimmendes Elementcross-section-determining element

3232

GehäuseHousing

3333

OberschaleUpper shell

3434

Unterschalebottom shell

3535

Grundkörperbody

4040

Federzungenabscheiderspring tongue separator

4141

einlassseitiges Bauteilinlet side component

4242

Gaseinlassrohrgas inlet pipe

4343

Blow-By-Gasblow-by gas

4444

Abscheiderohrseparator pipe

4545

spaltbestimmendes Element, Federzungegap-determining element, spring tongue

4646

Befestigungsendefastening end

4747

freier Endabschnittfree end section

4848

Auslassendeoutlet end

4949

Abscheidekammerdeposition chamber

5252

Spaltgap

5353

Prallwandbaffle

55,5655.56

Gasauslassöffnunggas outlet port

6262

Verbindungsabschnittconnection section

Claims (12)

Ölabscheidevorrichtung (10) für eine Brennkraftmaschine umfassend einen Ölabscheider (15) zum Abscheiden von Öl aus durch die Ölabscheidevorrichtung (10) strömendem Blowby-Gas, ein stromaufwärts von dem Ölabscheider (15) angeordnetes Druckregelventil (21) zum Regeln des Drucks im Kurbelgehäuse auf zulässige Werte unterhalb des Atmosphärendrucks, und mindestens eine die Anordnung aus Druckregelventil (21) und Ölabscheider (15) überbrückenden Bypassleitung (18; 18a, 18b), in der ein Bypassventil (20; 20a, 20b) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (18; 18a, 18b) stromabwärts von dem Bypassventil (20; 20a, 20b) ein Bypassabscheider (14; 14a, 14b) angeordnet ist, wobei das Bypassventil (20; 20a, 20b) ausgehend von einem minimalem Unterdruckangebot, bei dem sämtliche Ventile (20; 20a, 20b; 21) geöffnet sind, bei betragsmäßigem Überschreiten einer Unterdruckschwelle schließt.Oil separator device (10) for an internal combustion engine, comprising an oil separator (15) for separating oil from blow-by gas flowing through the oil separator device (10), a pressure control valve (21) arranged upstream of the oil separator (15) for controlling the pressure in the crankcase to allowable Values below atmospheric pressure, and at least one bypass line (18; 18a, 18b) bridging the arrangement of pressure control valve (21) and oil separator (15), in which a bypass valve (20; 20a, 20b) is arranged, characterized in that in the A bypass separator (14; 14a, 14b) is arranged in the bypass line (18; 18a, 18b) downstream of the bypass valve (20; 20a, 20b), the bypass valve (20; 20a, 20b) starting from a minimum vacuum supply, in which all Valves (20; 20a, 20b; 21) are open and closes when the amount exceeds a vacuum threshold. Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheider (15) einen höheren Abscheidegrad aufweist als der Bypassabscheider (14; 14a, 14b) .oil separator claim 1 , characterized in that the oil separator (15) has a higher degree of separation than the bypass separator (14; 14a, 14b). Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckschwelle des Bypassventils (20; 20a) im Bereich zwischen -10 mbar und 0 mbar liegt.Oil separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum threshold of the bypass valve (20; 20a) is in the range between -10 mbar and 0 mbar. Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Bypassleitung (18b) mit einem weiterem Bypassabscheider (14b) und einem weiterem Bypassventil (20b) vorgesehen ist, wobei das weitere Bypassventil (20b) bei betragsmäßigem Überschreiten einer betragsmäßig höheren Unterdruckschwelle als der des Bypassventils (20a) schließt.Oil separating device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further bypass line (18b) with a further bypass separator (14b) and a further bypass valve (20b) is provided, the further bypass valve (20b) being activated when the absolute value exceeds a higher vacuum threshold than that of the bypass valve (20a) closes. Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bypassabscheider (14b) einen höheren Abscheidegrad aufweist als der Bypassabscheider (14a) mit der betragsmäßig niedrigeren Unterdruckschwelle.oil separator claim 4 , characterized in that the further bypass separator (14b) has a higher degree of separation than the bypass separator (14a) with the absolute value of the lower vacuum threshold. Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckschwelle des weiteren Bypassventils (20b) im Bereich zwischen -15 mbar und -5 mbar liegt.oil separator claim 4 or 5 , characterized in that the negative pressure threshold of the further bypass valve (20b) is in the range between -15 mbar and -5 mbar. Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheider (15) und/oder der Bypassabscheider (14; 14a, 14b) ein passiver Abscheider ist.Oil separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the oil separator (15) and/or the bypass separator (14; 14a, 14b) is a passive separator. Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (21) und/oder das mindestens eine Bypassventil (20; 20a, 20b) ein Membranventil mit einer Membran (26) ist.Oil separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure control valve (21) and/or the at least one bypass valve (20; 20a, 20b) is a membrane valve with a membrane (26). Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheider (15) und/oder der Bypassabscheider (14; 14a, 14b) ein Spaltabscheider mit einem spaltbestimmenden Element (45) ist.Oil separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the oil separator (15) and/or the bypass separator (14; 14a, 14b) is a gap separator with a gap-determining element (45). Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheider (15) und/oder der Bypassabscheider (14; 14a, 14b) ein Federzungenabscheider ist.Oil separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the oil separator (15) and/or the bypass separator (14; 14a, 14b) is a spring tongue separator. Ölabscheidevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gasauslassseite des Ölabscheiders (15) eine Saugstrahlpumpe (17) angeordnet ist.Oil separating device according to one of the preceding claims, characterized in that a suction jet pump (17) is arranged on the gas outlet side of the oil separator (15). Ölabscheidevorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Membran (26) eines oder jedes Ventils (20; 20a, 20b; 21) und das spaltbestimmende Element (45) des diesem zugeordneten Ölabscheiders (14; 14a, 14b; 15) jeweils unabhängig voneinander bewegen.oil separator claim 8 and 9 , characterized in that the membrane (26) of one or each valve (20; 20a, 20b; 21) and the gap-determining element (45) of the associated oil separator (14; 14a, 14b; 15) each move independently of one another.

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