DE19653515A1 - Vorrichtung zum Einfüllen und Abscheiden von Schmieröl an einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen von Schmieröl an einer Brennkraft­ maschine und zum Abscheiden von ölbeladenen Dämpfen aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in DE 39 14 759 C2 offenbart. Diese Vorrichtung weist ein auf einer Haube der Brennkraftmaschine fest aufgesetztes Gehäuse mit einem zentralen Schacht zum Einfüllen von Schmieröl und einem konzentrisch dazu angeord­ neten, labyrinthartigen Ölabscheider für ölbeladene Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine auf. Nachzufüllendes Schmieröl kann nach Entfernen eines Ver­ schlußdeckels in eine Einfüllöffnung des Schachtes gegeben werden und wird der Brenn­ kraftmaschine über eine Ablauföffnung dieses Schachtes zugeführt. Eine Außenwan­ dung des Gehäuses weist einen Zuströmstutzen für ölbeladene Kurbelgehäusedämpfe auf, welche in den kreisringförmigen Ölabscheider eintreten, in welchem ein quer ver­ laufendes Prallgitter zum Abscheiden von Ölpartikeln angeordnet ist. Oberhalb dieses Zuströmstutzens sind an diametral gegenüberliegenden Stellen dieser Außenwandung zwei Abströmstutzen für die gereinigten Dämpfe vorgesehen, von denen der eine bei niedriger Last der Brennkraftmaschine die Dämpfe dem Saugrohr zuführt und der andere bei höheren Lasten der Reinluftseite eines Luftfilters.

Die in dem Ölabscheider rückgewonnenen Öltröpfchen werden an einem Boden des Ge­ häuses gesammelt und gelangen dort über zwischen Schacht und Boden angeordnete Rücklauföffnungen zu der Ablauföffnung und somit erneut in die Brennkraftmaschine. Um bei einem Nachfüllen von Schmieröl ein mögliches ansteigen des Ölpegels in den Ölabscheider hinein zu vermeiden, sieht die Vorrichtung einen gemeinsam mit der Rota­ tion des Verschlußdeckels betätigbaren, innerhalb des Schachtes angeordneten Dreh­ schieber vor, welcher bei abgenommenen Verschlußdeckel die Rücklauföffnungen ver­ schließt.

Diese Anordnung ist von vergleichsweise kompliziertem Aufbau, da eine lösbare Koppelung zwischen Deckel und Drehschieber sowie eine Lagerung dieses Dreh­ schiebers im Schacht erforderlich ist. Des weiteren ist eine vergleichsweise aufwendige Verrohrung mit dem insgesamt drei Stutzen erforderlich.

Eine weitere Kombination aus Ölabscheider und Einfüllstutzen für Schmieröl an einer Brennkraftmaschine ist aus US-PS 4,401,093 bekannt. Hierbei sind Ölabscheidekam­ mern und ein Filter für die Kurbelgehäusedämpfe in einem für das Nachfüllen von Schmieröl von der Brennkraftmaschine zu lösenden Verschlußdeckel integriert. Die Abfuhr der Kurbelgehäusedämpfe erfolgt hierbei durch die Ölabscheidekammern, d. h. es kommt zu einem Aufeinandertreffen von in einer Richtung strömenden, ölbeladenen Dämpfen und in der anderen Richtung abzuführenden Öltröpfchen, was sich nachteilig auf den Ölabscheidegrad auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einfüllen und Abschei­ den von Schmieröl an einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche einen erhöhten Abscheidegrad aufweist. Des weiteren soll zur Verbesserung des Gesamtwirkungs­ grades eine funktionale Trennung zwischen ölbeladenen Dämpfen und rückgeführten Öltröpfchen realisiert sein.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patenanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht vor, daß der Ölabscheider aus zumindest zwei konzentrisch zueinan­ der angeordneten Abscheideräumen gebildet ist, welche vorzugsweise als ovale oder kreisrunde Ringräume ausgebildet im Strömungsweg der ölbeladenen Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse hintereinander liegend, d. h. in Reihenschaltung angeordnet sind. Hier­ durch wird den Dämpfen ein mäanderförmiger, vergleichsweise langer Strömungsweg labyrinthartig aufgezwungen, was den Abscheidegrad deutlich erhöht. Zugleich ist die konzentrische Anordnung dieser Räume bauraumoptimal.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Schacht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Abschnitt gebildet sein, welcher wiederum aus einem aus dem Gehäuse herausragenden Außenstutzen und einem in dem Gehäuse liegenden Innen­ stutzen gebildet ist. Dabei sind die eine oder mehrere Rücklauföffnungen für das abgeschiedene Schmieröl radial außen liegend zu dem Außenstutzen in einer der Brennkraftmaschine zugewandten Gehäusewandung angeordnet. Somit sind diese Rücklauföffnungen und die mit der Ablauföffnung identische Eintrittsöffnung für die ölbeladenen Dämpfe des Kurbelgehäuses geometrisch und funktional voneinander getrennt.

Der mäanderförmige Strömungsweg wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Dämpfe zunächst entlang des Schachtes strömen und von diesem über einen ersten kreisringförmigen Durchströmquerschnitt in einen ersten, innen liegenden Ringraum zwecks Abscheidung eintreten und von diesem mittels eines zweiten, ebenfalls ring­ förmig ausgebildeten Durchströmquerschnittes in den zweiten, außen liegenden Ring­ raum eintreten, welcher einen einzigen Abströmstutzen für die vom Schmieröl gerei­ nigten Dämpfe aufweist.

Die beiden vorgenannten Durchströmquerschnitte werden in einfacher Weise durch ein in dem Gehäuse an geordnetes Trichterteil gebildet. Dieses weist eine zylindrische, die beiden Ringräume unter Belassung der beiden Durchströmquerschnitte voneinander trennende Wandung sowie einen beabstandet zu dem Innenstutzen angeordneten Trichterboden mit einem Durchbruch auf. Der Durchmesser dieses Durchbruches ist dabei geringer bemessen als der Durchmesser des Innenstutzens. Hierdurch wird beim Nachfüllen von Schmieröl ein Eintritt in den Ölabscheider sicher verhindert.

Um das abgeschiedene Schmieröl in möglichst einfacher Weise in beispielsweise eine Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine zurückzuführen, welche zum Zwecke der Aufnahme des Gehäuses eine mit dem Außenstutzen korrespondierende Öffnung auf­ weist, ist an diesem Außenstutzen zumindest eine Abflachung vorgesehen, wobei im Bereich dieser Abflachung die zumindest eine Rücklauföffnung angeordnet ist. Somit ist nach dem Einsetzen und formschlüssigen Verbinden des Gehäuses mit der Zylinderkopf­ haube die strömungstechnische Verbindung für die abzuführenden Dämpfe des Kurbel­ gehäuses und den zurückzuführenden Schmierölstrom hergestellt.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand einer Zeich­ nung näher erläuterten Ausführungsbeispiel.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht ohne Trichterteil und

Fig. 3 eine Ansicht von unten.

Eine mit einer Zylinderkopfhaube 1 versehene Brennkraftmaschine weist eine in eine Öffnung dieser Zylinderkopfhaube 1 eingesetzte Vorrichtung zum Einfüllen von Schmier­ öl in die Brennkraftmaschine und zum Abscheiden von Schmieröl aus ölbeladenen Dämpfen des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine auf.

Zu diesem Zwecke umfaßt die Vorrichtung ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Gehäuse, welches einen zentralen Schacht 3 zum Einfüllen von Schmieröl und einen konzentrisch dazu angeordneten, labyrinthartigen Ölabscheider 4 aufweist.

Das Gehäuse 2 wird im wesentlichen gebildet aus einer zylindrischen Außenwandung 5, einer der Zylinderkopfhaube 1 zugewandten Gehäusewandung 6 und einer Deckelwan­ dung 7. In dieser ist eine Einfüllöffnung 8 für Schmieröl angeordnet, welche im Betrieb der Brennkraftmaschine von einem nicht gezeigten, manuell betätigbaren Verschluß­ deckel gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen ist, wobei dieser in bekannter Weise mittels eines eine gehäuseseitige Rampe 10 aufweisen den Bajonettverschlusses lösbar am Gehäuse 2 gehalten ist.

Die Gehäusewandung 6 trägt als Teil des Schachtes 3 einen rohrförmigen Abschnitt 11, welcher seinerseits aus einem von dieser Gehäusewandung 6 abragenden und in die Zylinderkopfhaube 1 eintauchenden Außenstutzen 12 und einem innerhalb des Ge­ häuses 2 liegenden Innenstutzen 13 gebildet ist.

Der Außenstutzen 12 weist, der Brennkraftmaschine endseitig zuweisend, eine Ablauf­ öffnung 14 für Schmieröl auf, welche gleichzeitig den Eintrittsquerschnitt für die ölbe­ ladenen, abzuführenden Dämpfe des Kurbelgehäuses bildet.

Das Gehäuse 2 weist weiterhin einen innen liegend angeordneten Trichterteil 15 mit einer zylindrischen Wandung 16 und einem beabstandet von dem Innenstutzen 13 quer zum Gehäuse 2 verlaufenden Trichterboden 17 auf.

Dieser Trichterboden 17 weist einen zentral angeordneten Durchbruch 18 mit einem Durchmesser D auf, welcher geringer bemessen ist als der konzentrisch und beab­ standet dazu angeordnete Durchmesser d des Innenstutzens 13.

Das Trichterteil 15 ist mittels Reibschweißen mit der Deckelwandung 7 und diese wiederum ebenfalls mittels Reibschweißen mit der Außenwand 5 verbunden. Die Wan­ dung 16 ist dabei derartig in dem Gehäuse 2 angeordnet, daß sie zwischen Schacht 3 und Außenwandung 5 zwei konzentrisch zueinander angeordnete, als Ringräume ausge­ bildete Abscheideräume 19 und 20 des Ölabscheiders 4 begrenzt.

Zwischen Trichterboden 17 und Innenstutzen 13 ist dabei ein kreisringförmiger Durch­ strömquerschnitt 21 belassen, während ein weiterer Durchströmquerschnitt 22 zwischen Gehäusewandung 6 und Wandung 16 ausgebildet ist und dabei die beiden Ringräume 19 und 20 miteinander verbindet.

Der äußere Ringraum 20 ist an seinem dem weiteren Durchströmquerschnitt 22 gegen­ überliegenden Ende 23 mittels Deckelwandung 7 verschlossen, wobei dieser Ringraum 20 an der Außenwandung 5 einen Abströmstutzen 24 für die vom Schmieröl gereinigten Dämpfe des Kurbelgehäuses aufweist.

Der Außenstutzen 12 ist, wie deutlich aus Fig. 3 zu erkennen, im wesentlichen kreis­ förmig ausgebildet und weist zwei diametral gegenüberllegende Abflachungen 25 auf. Radial außen liegend bezüglich dieses Außenstutzens 12 sind im Bereich dieser Ab­ flachungen 25 Rücklauföffnungen 26 für das aus den ölbeladenen Dämpfen abgeschie­ dene Schmieröl angeordnet.

In dem Außenstutzen 12 sind zwei quer verlaufende Stützstreben 27 angeordnet, welche sich von der Ablauföffnung 14 ausgehend bis etwa in Höhe der Gehäusewan­ dung 6 erstrecken. Diese Stützstreben 27 stützen ein den Außenstutzen 12 durch­ setzen des Rastelement 28 in Form eines Federdrahtes ab. Mittels dieses Rastelementes 28 wird das gesamte Gehäuse 2 in der Zylinderkopfhaube 1 formschlüssig festgelegt.

Um das Gehäuse 2 dabei gasdicht an der Zylinderkopfhaube 1 zu halten, ist zwischen dieser und dem Gehäuse 2 eine Dichtung 29 angeordnet, welche mit einer gehäuse­ seitigen, ebenen Anlagefläche 30 korrespondiert. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Rücklauföffnungen 26 außerhalb des Außenstutzens 12 und innerhalb des Innenumfanges der kreisringförmig ausgebildeten Dichtung 29 angeordnet.

Die Funktionsweise der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im fol­ genden kurz erläutert.

Unter der Annahme, daß zwischen dem Abströmstutzen 24 und der Ablauföffnung 14 ein negatives Druckgefälle herrscht, werden während des Betriebes der Brennkraft­ maschine beispielsweise durch den Ventiltrieb und den Kurbeltrieb mit Schmieröl ver­ mischte Dämpfe über die Ablauföffnung 14 dem Schacht 3 zugeführt. Da das Gehäuse 2 im Betrieb der Brennkraftmaschine mittels des nicht gezeigten Verschlußdeckels gasdicht abgedeckt ist, werden die Dämpfe zunächst durch den einen Durchströmquer­ schnitt 21, anschließend entgegen der ursprünglichen Einströmrichtung durch den einen Ringraum 19 zum weiteren Durchströmquerschnitt 22 gefördert, um von dort zu dem im Bereich des Endes 23 liegenden Abströmstutzen 24 zu gelangen. Auf diesem mäander­ förmig hintereinander liegenden, vergleichsweise langen Strömungsweg werden die feinstverteilten Ölpartikel auf den äußeren Oberflächen des Innenstutzens 13, der Wan­ dung 16 und der Außenwandung 5 abgeschieden und im Bereich der Gehäusewandung 6 gesammelt. Das so gesammelte Schmieröl kann durch die im Bereich der eingezoge­ nen Abflachungen 25 angeordneten Rücklauföffnungen 26, von den einströmenden ölbeladenen Dämpfen geometrisch und funktional getrennt, der Brennkraftmaschine zugeführt werden.

In den Fig. 2 und 3 ist zur deutlicheren Darstellung der Erfindung das Gehäuse 2 jeweils ohne Trichterteil 15 gezeigt. Erkennbar wird hierbei auch, daß die sich kreuzen­ den Stützstreben 27 gleichzeitig als Auffanggitter für möglicherweise während des Nachfüllens von Schmieröl in das Gehäuse 2 gelangende Kleinteile dient.

Insgesamt ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein sicheres und einfaches Nach­ füllen von Schmieröl in die Brennkraftmaschine gewährleistet, da mittels Trichterboden 17, Durchbruch 18 und Innenstutzen 13 dieses Öl sicher der Ablauföffnung 14 zuge­ führt wird und dabei keinesfalls mit dem Ölabscheider 4 in Verbindung treten kann. Der Abscheidegrad für ölbeladene Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse ist durch die bauraum­ optimale, kompakte und konzentrische Anordnung der beiden Ringräume 19 und 20 um den Schacht 3 gewährleistet. Das gesamte Gehäuse 2 ist mittels einer einfachen Dreh­ bewegung unter Zuhilfenahme des Rastelementes 28 in eine Öffnung der Zylinderkopf­ haube einsetzbar und dort formschlüssig arretierbar. Hierbei wird gleichzeitig die Strö­ mungsverbindung für das rücklaufende Schmieröl aus dem Ölabscheider 4 hergestellt.

Das Gehäuse 2 kann vorzugsweise vollständig aus Kunststoff gefertigt sein. Das Trichterteil 15 kann dabei quasi "hängend" in Deckelwandung 7 unter Belassung eines kreisringförmigen, weiteren Durchströmquerschnittes 22 angeordnet sein, oder, wie in Fig. 1 gezeigt, mehrere Fenster 31 aufweisen, welche in ihrer Gesamtheit den weite­ ren Durchströmquerschnitt 22 bilden, wobei sich Wandung 16 zwischen den Fenstern 31 an Gehäusewandung 6 abstützt.

Die Abscheideräume können in Abweichung von der gezeigten Kreisringform auch in Anpassung an die Form des Gehäuses 2 oval oder aber eckig gestaltet sein.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Einfüllen und Abscheiden von Schmieröl an einer Brennkraftma­ schine, mit einem einen labyrinthartigen Ölabscheider (4) für ölbeladene Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine aufweisenden Gehäuse (2), welches mit der Brennkraftmaschine verbunden ist und einen mit einer Einfüllöffnung (8) und einer Ablauföffnung (14) versehenen, zentralen Schacht (3) aufweist, und mit mindestens einer in dem Gehäuse (2) angeordneten, dem Ölabscheider (4) zugeordneten Rücklauföffnung (26) für abgeschiedenes Schmieröl, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (4) zumindest zwei konzentrisch zueinander angeordnete Abscheideräume aufweist, welche im Strömungsweg der Dämpfe hintereinander liegend angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (3) einen Abschnitt (11) aufweist, welcher mit einem eine der Brennkraftmaschine zuge­ wandte Gehäusewandung (6) überragenden, die Ablauföffnung (14) tragenden Außenstutzen (12) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauföffnung (26) radial außen liegend zu dem Innenstutzen (13) in der Gehäusewandung (6) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstutzen (12) im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist und zumindest eine Abflachung (25) aufweist, wobei im Bereich dieser Abflachung (25) die Rücklauföffnung (26) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (11) aus dem Außenstutzen (12) und einem innerhalb des Gehäuses (2) liegenden Innen­ stutzen (13) gebildet ist und dieser von einem Trichterteil (15) des Gehäuses (2) unter Bildung des ersten, als Ringraum (19) ausgebildeten Abscheideraumes und unter Belassung eines kreisringförmigen Durchströmquerschnittes (21) umfaßt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trichterteil (15) eine zylindrische, die beiden Abscheideräume unter Belassung eines weiteren kreisringförmigen Durchströmquerschnittes (22) voneinander trennende Wandung (16) und um den einen Durchströmquerschnitt (21) von dem Innenstutzen (13) beabstandet einen mit einem Durchbruch (18) versehenen Trichterboden (17) auf­ weist, wobei der Durchmesser (D) des Durchbruches (18) geringer bemessen ist als der Durchmesser (d) des Innenstutzens (13).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite, ebenfalls als Ringraum (20) ausgebildete Abscheideraum zwischen der Wandung (16) des Trichterteils (15) und einer Außenwandung (5) des Gehäuses (2) ausgebildet und an dem dem weiteren Durchströmquerschnitt (22) gegenüberliegenden Ende (23) verschlossen ist, wobei die Außenwandung (5) einen Abströmstutzen (24) für vom Schmieröl gereinigte Dämpfe aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gegenüberllegende Ende (23) von einem die Außenwandung (5) des Gehäuses (2) und die zylindrische Wandung (16) des Trichterteiles (15) übergreifende Deckelwandung (7) verschlos­ sen ist, wobei in dieser zentral die Einfüllöffnung (8) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenstutzen (12) zumindest eine quer verlaufende Stützstrebe (27) angeordnet ist und dieser Außenstutzen (12) von einem sich an dieser Strebe (27) abstützenden Rastelement (28) zum formschlüssigen Arretieren des Gehäuses (2) an der Brennkraftmaschine durchsetzt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung (6) eine ebene Anlagefläche (30) für eine zwischen Gehäuse (2) und Brennkraftma­ schine verspannbare, kreisringförmige Dichtung (29) aufweist, zwischen deren Innenumfang und der Abflachung (25) die Rücklauföffnung (26) angeordnet ist.