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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Ölabscheider
zur Entölung
von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen
einer Brennkraftmaschine, wobei der Ölabscheider ein oberseitig
mit einem abnehmbaren Deckel dicht verschlossenes Gehäuse umfaßt, das umfangsseitig
einen mit dem Kurbelgehäuse
der Brennkraftmaschine verbundenen tangentialen Gaseinlaß, oberseitig
einen mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbundenen Gasauslaß und in seinem
unteren Teil einen Ölsammelraum
mit einer mittels eines verstellbaren Ventils verschließbaren und
freigebbaren, in einen Ölauslaß mündenden Ölablaßöffnung aufweist,
wobei der Ölsammelraum
radial außen
von einer im Gehäuse
liegenden, nach oben aufragenden Ringwand umgebenen ist, wobei ein
Ringraum radial außerhalb
der Ringwand unten unmittelbar mit dem Ölauslaß verbunden ist und wobei in
das Gehäuse
oberhalb des Ölsammelraums ein
entnehmbarer Ölabscheideeinsatz
in Form eines Gestrickkörpers
einbaubar ist.
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Ein Ölabscheider der eingangs genannten Art
ist aus der Praxis als Aggregat einer Lastkraftwagen-Brennkraftmaschine
bekannt. Als nachteilig hat sich im Betrieb dieses bekannten, mit
einem Gestrickkörper
ausgestatteten Ölabscheiders
herausgestellt, daß dieser
nicht zuverlässig
in der Lage ist, das im Kurbelgehäuseentlüftungsgas mitge führte Öl in ausreichendem
Umfang abzuscheiden. Dies hat zur Folge, daß Ölanteile durch den Gasauslaß des Ölabscheiders
in den Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine gelangen. Dort führt das Öl zu Störungen an im
Verlauf des Luftansaugtraktes angeordneten Komponenten der Brennkraftmaschine,
z.B. einem Turbolader oder Sensoren für eine elektronische Steuerung
der Brennkraftmaschine. Weiterhin hat sich bei dem bekannten Ölabscheider
herausgestellt, daß der Ölsammelraum
bei langen unterbrechungsfreien Betriebsphasen der Brennkraftmaschine
für die
Aufnahme der anfallenden abgeschiedenen Ölmengen nicht ausreichend groß ist. Hierdurch
kann das Öl
im Ölsammelbehälter so
weit ansteigen, daß bereits
abgeschiedenes Öl
aus dem Ölsammelbehälter wieder
in den Gasstrom gelangt und in den Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine
mitgerissen wird, wo es die oben beschriebenen negativen Folgen
verursacht.
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Ein Ölabscheider mit einem Gestrickkörper zur
Abscheidung des Ölnebels
oder der Öltröpfchen aus
dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
ist an sich beispielsweise aus der
DE
298 10 402 bekannt. Dieser bekannte Ölabscheider weist aber keine
Merkmale auf, die in der Lage wären,
die oben beschriebenen Nachteile des aus der Praxis bekannten Ölabscheiders
zu beheben.
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Für
die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, den Ölabscheider
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die dargelegten Nachteile
vermieden werden und daß gewährleistet ist,
daß Ölnebel oder Öltröpfchen aus
dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
in einem ausreichenden Maße abgeschieden
werden und daß ein
ausreichend großes
Volumen für
den Ölsammelraum
zur Verfügung gestellt
wird, das auch für
lange unterbrechungsfreie Betriebsphasen der Brennkraftmaschine
ausreichend ist. Dabei soll weiterhin das Ölabscheidergehäuse möglichst
unverändert
einsetzbar sein, um kostspielige Veränderungen am Ölabscheidergehäuse oder
sogar an der Brennkraftmaschine zu vermeiden.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt
erfindungsgemäß mit einem Ölabscheider
der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ölabscheideeinsatz
durch ein anstelle des Gestrickkörpers
in das unveränderte
Gehäuse
einsetzbares Zyklonbauteil gebildet ist, das in seinem oberen Teil
wenigstens einen vom Kurbelgehäuseentlüftungsgas
durchströmbaren
Zyklon aufweist und das in seinem unteren Bereich eine den Ölsammelraum nach
oben hin vergrößernde,
mit der Ringwand im Gehäuse
in dichtenden Eingriff bringbare zweite Ringwand aufweist.
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Erfindungsgemäß wird also der ursprünglich vorgesehene Ölabscheideeinsatz
in Form eines Gestrickkörpers
durch ein Zyklonbauteil ersetzt, das in das unveränderte Ölabscheidergehäuse einbaubar ist.
Damit ist eine Umrüstung
und Nachrüstung
von vorhandenen Ölabscheidern
auf den neuen Ölabscheideeinsatz
in Form des Zyklonbauteils problemlos und mit geringen Kosten möglich. Zugleich
bietet das Zyklonbauteil eine verbesserte Ölabscheidewirkung, was zu einem
saubereren Kurbelgehäuseentlüftungsgas
am Gasauslaß des Ölabscheiders
führt und
damit eine Ölverschmutzung
von Komponenten im Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine oder eine durch Öl in der
Ansaugluft verschlechterte Verbrennung innerhalb der Brennkraftmaschine
vermeidet. Schließlich
sorgt das Zyklonbauteil schon aufgrund seiner Konstruktion grundsätzlich dafür, daß einmal durch
den Zyklon abgeschiedenes Öl
nicht mehr in den Gasstrom, der den Ölabscheider durchströmt, zurückkehren
kann. Schließlich
wird mit der Erfindung innerhalb des Ölabscheiders ein vergrößerter Ölsammelraum
zur Verfügung gestellt,
ohne daß das Gehäuse des Ölabscheiders
eine Vergrößerung erfährt. Hierdurch
ist auch bei langen unterbrechungsfreien Betriebsphasen der Brennkraftmaschine
gewährleistet,
daß ausreichend
Sammelvolumen im Ölsammelraum
zur Verfügung
gestellt wird und es somit nicht zu einem Mitreißen von bereits abgeschiedenem Öl zurück in den
Gasstrom kommen kann. Eine Entleerung des Ölsammelraums erfolgt in an sich
bekannter Weise über
das Ventil, das bei Stillstand der zugehörigen Brennkraftmaschine öffnet und
das im Ölsammelraum
angesammelte Öl
in den Ölauslaß abfließen läßt, der üblicherweise
mit der Ölwanne
der Brennkraftmaschine verbunden ist.
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Bevorzugt sind im Zyklonbauteil mehrere strömungsmäßig parallel
geschaltete Zyklone vorgesehen. Hierdurch kann über einen größeren Volumenstrombereich
der Kurbelgehäuseentlüftungsgase
eine gleichmäßig hohe Ölabscheidung
erzielt werden, die besser ist als bei Verwendung eines einzelnen
Zyklons.
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Um die parallelgeschalteten Zyklone
günstig im Ölabscheider
unterbringen zu können,
ist bevorzugt vorgesehen, daß die
einzelnen Zyklone parallel zueinander verlaufende Mittelachsen aufweisen.
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Eine weitere Maßnahme zur Erzielung einer kompakten
und insbesondere niedrigen Bauweise besteht darin, daß bevorzugt
die einzelnen Zyklone in einer gemeinsamen Höhenlage im Zyklonbauteil liegen.
Vorteilhaft ist dabei insbesondere, daß bei Verwendung mehrerer Zyklone
jeder Zyklon eine kleinere Bauhöhe
aufweisen kann als ein einzelner Zyklon vergleichbarer Abscheideleistung,
so daß bei
Verwendung von mehreren Zyklonen eine ganz besonders niedrige Bauweise
der Zyklonanordnung erreicht wird. Damit bleibt besonders viel Platz
für die wünschenswerte
Ver größerung des Ölsammelraums übrig. Der Ölspiegel
im Ölsammelraum
kann bei dem erfindungsgemäßen Ölabscheider
bis in Höhe
des Ölausgangs
des einzelnen Zyklons oder der mehreren Zyklone ansteigen, ohne
daß eine
Beeinträchtigung
der Abscheidewirkung eintritt. Damit kann erwartet werden, daß der Ölsammelraum
für alle
in der Praxis auftretenden betrieblichen Fälle ausreichend groß ist.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in Radialrichtung
gesehen zwischen dem Zyklonbauteil und dem Gehäuse eine umlaufende Zwischenwand
angeordnet ist, die mit dem Innenumfang des Gehäuses einen ersten, schraubenlinienförmig vom
oben liegenden Gaseinlaß nach
unten durchströmbaren
Ringkanal für
das zuströmende
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
bildet und die in einem unteren Bereich mindestens eine Gasübertrittsöffnung für das Kurbelgehäuseentlüftungsgas
in Radialrichtung nach innen zum Zyklonbauteil aufweist, wobei der untere
Bereich des Ringkanals mit dem mit dem Ölauslaß verbundenen Ringraum verbunden
ist. Bei dieser Ausführung
des Ölabscheiders
wird eine weiter verbesserte Abscheidewirkung erzielt, weil dem Zyklonbauteil
hier eine Grobabscheidestufe vorgeschaltet ist. Diese Grobabscheidung
ergibt sich daraus, daß das
zuströmende
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
in eine rotierende Strömung
in dem Ringkanal zwischen dem Innenumfang des Gehäuses und dem
Außenumfang
der Zwischenwand versetzt wird. Diese rotierende Strömung führt zu auf
die Öltröpfchen im
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
einwirkenden Zentrifugalkräften,
die zu einem Niederschlagen zumindest von größeren Öltröpfchen auf der inneren Oberfläche der
Gehäusewand
führen.
Von hier kann das niedergeschlagene Öl unter Schwerkraftwirkung entlang
der inneren Oberfläche
der Umfangswand des Gehäuses
nach unten hin zum Ölauslaß abströmen. In
den Zyklon oder die Zyklone gelangt dann nur noch Kurbelgehäuseentlüftungsgas
mit einem verminderten Ölanteil,
der beim Durchlaufen des Zyklons oder der Zyklone zum größten Teil
abgeschieden wird. Der Zyklon oder die Zyklone werden dabei von
Grobölanteilen
entlastet, wobei dieses Groböl dann
auch nicht mehr in den Ölsammelraum
gelangt. Damit wird auch der Ölsammelraum
um ein merkliches Teilvolumen an anfallendem Öl entlastet. Der Ölsammelraum
kann also für
längere
Zeiträume
des Betriebes der Brennkraftmaschine Öl aufnehmen, weil pro Zeiteinheit
des Maschinenbetriebes nur noch eine geringere Ölmenge zum Ölsammelraum gelangt.
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Aus Gründen einer rationellen und
kostengünstigen
Herstellung des Ölabscheiders
ist bevorzugt vorgesehen, daß das
Zyklonbauteil und die Zwischenwand miteinander zu einer vormontierten,
gemeinsam in das Gehäuse
einbaubaren Einheit verbindbar sind.
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In weiterer Ausgestaltung ist dabei
bevorzugt vorgesehen, daß das
Zyklonbauteil und die Zwischenwand mit Rastverbindungsmitteln ausgebildet sind,
die durch axiales Ineinanderschieben von Zyklonbauteil und Zwischenwand
in Rasteingriff miteinander bringbar sind. Das Zusammenfügen von
Zyklonbauteil und Zwischenwand ist dabei denkbar einfach und kann
auch problemlos automatisiert werden.
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Um die gewünschte Führung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
innerhalb des Ölabscheiders zu
gewährleisten
und um unerwünschte
Nebenstromwege auszuschließen,
ist weiter vorgesehen, daß das
Zyklonbauteil an seinem oberen Ende gegen das Gehäuse oder
dessen Deckel und die Zwischenwand an ihrem oberen Ende gegen das
Zyklonbauteil oder das Gehäuse
oder dessen Deckel abgedichtet ist.
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In bevorzugter Weiterbildung ist
dabei als Dichtung am oberen Ende des Zyklonbauteils oder der Zwischenwand
eine O-Ring-Dichtung oder eine einstückig angeformte Radialdichtlippe
vorgesehen. Eine O-Ring-Dichtung ist ein gängiges und kostengünstiges
Bauteil, das in praktisch jeder beliebigen Abmessung auf dem Markt
verfügbar
ist. Eine einstückig
angeformte Radialdichtlippe ist in ihrer Herstellung besonders einfach
und vermeidet zudem zusätzliche
Montageschritte, wie sie ein separater Dichtring erfordert.
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In weiterer Ausgestaltung des Ölabscheiders ist
vorgesehen, daß das
Innere des Deckels einen Reingassammelraum bildet, in den (jeweils)
der Reingasausgang des/jedes Zyklons einmündet und von dem aus der Gasauslaß des Ölabscheiders
abgeht. Der Deckel des Ölabscheiders
kann dabei vorteilhaft in unveränderter
Ausführung
verwendet werden, unabhängig
davon, ob im Ölabscheider
ein Zyklonbauteil mit einem einzelnen Zyklon oder mit mehreren Zyklonen
eingesetzt ist.
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Für
den Fall, daß aufgrund
von Verschmutzungen oder Ablagerungen im Zyklonbauteil das anfallende
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
nicht mehr oder nicht mehr in vollem Umfang durch den Zyklon oder
die Zyklone hindurchgeleitet werden kann, ist zwischen einem mit
dem Gaseinlaß verbundenen Raum
des Gehäuses
und dem Reingassammelraum ein Umgehungskanal mit einem Bypaßventil
vorgesehen, das die beiden Räume
bei einer einen vorgebbaren Wert übersteigenden Druckdifferenz
unter Umgehung des Zyklons/der Zyklone verbindet. Auf diese Weise
ist in jedem Falle sichergestellt, daß das Kurbelgehäuseentlüftungsgas
aus dem Kurbelgehäuse der
zugehörigen
Brennkraftmaschine abgezogen wird, so daß ein schädlicher Gasüberdruck im Kurbelgehäuse sicher
ausgeschlossen ist. Im Vergleich zu einem Überdruck im Kurbelgehäuse ist
eine Einleitung von mit Ölnebel
befrachtetem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
in den Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine weniger problematisch.
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Um auch bei einem geöffneten
Bypaßventil noch
eine Mindest-Ölabscheidung
aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
zu gewährleisten,
ist das Bypaßventil
vorzugsweise mit einem als Prallplatte ausgebildeten Ventilkörper ausgeführt. Hiermit
wird erreicht, daß zumindest
größere und
damit trägere Öltröpfchen beim
Durchströmen
des Bypaßventils
gegen den Ventilkörper
prallen und auf diese Weise dort niedergeschlagen werden. Von dort
kann das niedergeschlagene Öl
dem natürlichen
Gefälle
folgend entweder in den Ölsammelraum
oder in den Ölauslaß abfließen. Somit
wird das durch den Ölabscheider strömende Kurbelgehäuseentlüftungsgas
auch bei geöffnetem
Bypaßventil
zumindest von Grobölanteilen
gereinigt, was die negativen Auswirkungen auf die Komponenten im
Luftansaugtrakt und auf die Verbrennung innerhalb der Brennkraftmaschine
reduziert.
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Zwecks platzsparender Unterbringung
und zwecks Verringerung der erforderlichen Montagearbeiten ist weiter
bevorzugt vorgesehen, daß der Ölabscheider
in eine andere Komponente der Brennkraftmaschine, insbesondere in
deren Zylinderkopfhaube oder deren Luftfiltergehäuse, integriert ist.
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Zur Gewährleistung einer kostengünstigen Massenfertigung
des Zyklonbauteils und der Zwischenwand des Ölabscheiders ist für diese
bevorzugt vorgesehen, daß sie
Spritzgußteile
aus Kunststoff oder Druckgußteile
aus Leichtmetall sind.
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Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
Die Figuren der Zeichnung zeigen:
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1 einen Ölabscheider
in einer ersten Ausführung
im Längsschnitt,
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2 den Ölabscheider
in einer zweiten Ausführung,
ebenfalls im Längsschnitt,
und
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3 den Ölabscheider
aus 2 im Querschnitt
gemäß der Schnittlinie
II – II
in 2.
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Wie die 1 der Zeichnung zeigt, besitzt das hier
dargestellte erste Ausführungsbeispiel
eines Ölabscheiders 1 ein
Gehäuse 10,
das oberseitig mit einem Deckel 11 dicht verschlossen ist.
Rechts unterhalb des Deckels 11 mündet ein tangentialer Gaseinlaß 12 in
das Gehäuse 10,
durch den mit Ölnebel
befrachtetes Kurbelgehäuseentlüftungsgas
in den Ölabscheider 1 einleitbar
ist. Oberhalb des Gaseinlasses 12 liegt ein Gasauslaß 13,
der als Teil des Deckels 11 ausgebildet ist und durch den
entöltes
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
den Ölabscheider 1 verläßt, üblicherweise
in Richtung zum Luftansaugtrakt einer zugehörigen Brennkraftmaschine, die
hier nicht dargestellt ist.
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Im unteren Teil des Inneren des Gehäuses 10 befindet
sich ein Ölsammelraum 14,
der radial außen
durch eine Ringwand 16 begrenzt ist, die mit dem Gehäuse 10 vorzugsweise
einstückig
ist. Nach unten ist der Ölsammelraum 14 durch
einen Boden 14' begrenzt,
der seinerseits mit der Ringwand 16 einstückig ausgeführt ist.
Im Boden 14' befindet
sich eine Ölablaßöffnung 15,
die im laufenden Betrieb der zugehörigen Brennkraftmaschine durch
ein Ventil 15',
hier ein Blattventil, verschlossen ist. Nach unten hin schließt sich
ein Ölauslaß 18 an,
der in hier nicht näher
dargestellter Weise mit der Ölwanne
der zugehörigen
Brennkraftmaschine in Strömungsverbindung
steht.
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Im Inneren des Gehäuses 10 ist
zwischen dem Ölsammelraum 14 und
dem Deckel 11 ein Ölabscheideeinsatz
in Form eines Zyklonbauteils 2 eingesetzt. Bei dem Ausführungsbeispiel
des Ölabscheiders 1 gemäß 1 umfaßt dieses Zyklonbauteil einen
einzelnen Zyklon 21, der von dem zu entölenden Kurbelgehäuseentlüftungsgas
in dessen vollem Volumenstrom durchströmbar ist. Das Zyklonbauteil 2 ist dabei
so gestaltet, daß es
anstelle eines ursprünglich im
Gehäuse 10 angeordneten
Gestrickkörpers
einbaubar ist, ohne daß am
Gehäuse 10 oder
dessen Deckel 11 irgendwelche Änderungen vorgenommen werden
müssen.
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Zusätzlich zu dem Zyklonbauteil 2 ist
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
des Ölabscheiders 1 eine
Zwischenwand 3 in das Gehäuse 10 eingebaut.
Diese Zwischenwand 3 umgibt das Zyklonbauteil 2 radial
außen,
wobei die Zwischenwand 3 zwischen dem Zyklonbauteil 2 und
der radial außen liegenden
Gehäuseumfangswand 17 liegt.
Mit der der Gehäuseumfangswand 17 bildet
die umlaufende Zwischenwand 3 einen Ringkanal 32.
In diesen Ringkanal 32 mündet der oben am Gehäuse 10 liegende Gaseinlaß 12 tangential
ein.
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An ihrem unteren Ende ist die Zwischenwand 3 mit
dem unteren Ende des Zyklonbauteils 2 verbunden, hier verrastet.
Dazu sind in Umfangsrichtung verteilt am Zyklonbauteil 2 erste
Rastverbindungsmittel 27 und an der Zwischenwand 3 zweite
Rastverbindungsmittel 37 vorgesehen. Diese Rastverbindungsmittel 27, 37 sind
durch axiales Ineinanderschieben von Zyklonbauteil 2 und
Zwischenwand 3 in Rasteingriff miteinander bringbar.
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Das Zyklonbauteil 2 besitzt
in seinem unteren Teil eine Ringwand 26. Mit deren unterem
Ende ist das Zyklonbauteil
2 dichtend in das obere Ende der
Ringwand 16 eingesteckt, wobei zur gegenseitigen Abdichtung
hier ein umlaufender Dichtring 26' in Form eines O-Ringes vorgesehen
ist. In seinem unteren Teil besitzt das Zyklonbauteil 2 neben
dem vom Zyklon 21 eingenommenen Bereich einen von der Ringwand 26 umgebenen
Bereich 14.1, der ein zusätzliches Volumen für den Ölsammelraum 14 darstellt.
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Radial innen von der Zwischenwand 3 liegt ein
Raum 34, der mit dem Ringkanal 32 über Gasübertrittsöffnungen 33 am
unteren Ende der Zwischenwand 3 in Strömungsverbindung steht.
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Der Raum 34 ist weiterhin über einen
Umgehungskanal 28 mit dem im Deckel 11 ausgebildeten Reingassammelraum 13' verbunden.
Im Verlauf dieses Umgehungskanals 28 ist ein Bypaßventil 29 mit einem
plattenförmigen
Ventilkörper 29' angeordnet. In
seinem Grundzustand ist das Ventil 29 geschlossen und wird
in seiner Schließstellung
durch eine Feder gehalten. Nur bei Auftreten eines solchen Überdrucks
im Raum 34 gegenüber
dem Reingassammelraum 13',
der die Federkraft überwindet,
wird das Ventil 29 in seine Öffnungsstellung bewegt und
gibt den Umgehungskanal 28 frei.
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Im Deckel 11 ist schließlich noch
ein Druckregelventil 4 angeordnet. Dieses ist von an sich
bekannter Bauweise und umfaßt
eine flexible Membran 40 mit einem Ventilkörper 41 in
ihrem Zentrum. Der Ventilkörper 41 wirkt
mit einem Ventilsitz 42 zusammen, der unter der Membran 40 und
unter dem Ventilkörper 41 liegt
und der als Teil des Gasauslasses 13 ausgebildet ist. Oberhalb
der Membran 40 ist eine Kammer 43 ausgebildet,
in der ein vorgebbarer Druck, beispielsweise atmosphärischer
Luftdruck, herrscht. Solange der Druck im Reingassammelraum 13' höher ist
als in der Kammer 43, nimmt die Membran 40 mit
dem Ventilkörper 41 die
in 1 gezeigte Öffnungsstellung
ein, in der ein Übertritt
von Gas aus dem Reingassammelraum 13' in den Gasauslaß 13 möglich ist.
Wenn der Druck im Reingassammelraum 13' unter den Druck in der Kammer 43 abfällt, bewegt sich
die Membran 40 in Schließrichtung, wodurch ein zu großer Unterdruck
im Kurbelgehäuse
der zugehörigen
Brennkraftmaschine verhindert wird.
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In seinem Betrieb arbeitet der Ölabscheider 1 gemäß 1 wie folgt:
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Durch den Gaseinlaß 12 wird
mit Ölnebel
befrachtetes Kurbelgehäuseentlüftungsgas
in den Ringkanal 32 tangential eingeleitet. Das Kurbelgehäuseentlüftungsgas
wird so in eine schraubenlinienförmig
rotierende Strömung
versetzt, die eine nach unten weisende Richtungskomponente hat.
Die rotierende Strömung
führt zu
einer Zentrifugalkraft, die zumindest größere Öltröpfchen radial nach außen transportiert
und an der inneren Oberfläche
der Umfangswand 17 des Gehäuses 10 niederschlägt. Von dort
fließt
dieses abgeschiedene Groböl
unter Schwerkraftwirkung nach unten zum Ölauslaß 18.
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Das vom Groböl befreite Kurbelgehäuseentlüftungsgas
strömt
zusammen mit darin noch mitgeführten
feineren Öltröpfchen durch
die Gasübertrittsöffnungen 33 in
den Raum 34 radial innerhalb der Zwischenwand 3.
Von dort strömt
das Gas nach oben und gelangt durch den im Schnitt in 1 nicht sichtbaren Gaseingang
des Zyklons 21 in dessen Inneres. Auch hier erfolgt der
Einlaß des
Gases in tangentialer Richtung, wodurch sich in bekannter Weise
innerhalb des Zyklons 21 eine Wirbelströmung ausbildet. Die im Gas
mitgeführten Ölpartikel
schlagen sich an der inneren Oberfläche der Zyklonwand 25 ab
und fließen
von dort unter Schwerkraftwirkung als abgeschiedenes Feinöl nach unten.
Durch den Ölausgang 24 des
Zyklons 21 tropft das abgeschiedene Feinöl nach unten
in den Ölsammelraum 14.
Im Ölsammelraum 14 wird
das abgeschiedene Feinöl
gesammelt, wobei für
dieses Sammeln des Feinöls
der über
dem Ölsammelraum 14 liegende
Raum 14.1 als zusätzliches
Volumen genutzt werden kann.
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Das im Boden 14' des Ölsammelraums 14 vorgesehene
Ventil 15' verschließt im laufenden
Betrieb der Brennkraftmaschine die Ölablaßöffnung 15, da bei
laufender Brennkraftmaschine im Ringraum 16' ein höherer Druck herrscht als im Ölsammelraum 14 und
im Inneren des damit verbundenen Zyklons 21. Bei Stillstand
der Brennkraftmaschine entfallen die Druckdifferenzen, so daß dann das
im Sammelraum 14 befindliche Öl durch sein Gewicht in der Lage
ist, das Ventil 15' in
seine Öffnungsstellung
zu bewegen. Das gesammelte Öl
kann aus dem Ölsammelraum 14 in
den Ölauslaß 18 abströmen und
von dort beispielsweise der Ölwanne
der Brennkraftmaschine wieder zugeführt werden.
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Das im Zyklon 21 von den
feinen Öltröpfchen befreite
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
verläßt den Zyklon 21 nach
oben hin durch dessen Reingasausgang 23. Der Reingasausgang 23 ist
ausgangsseitig mit dem Reingassammelraum 13' verbunden. Von dort strömt das gereinigte
Kurbelgehäuseentlüftungsgas über das
Druckregelventil 4 zum Gasauslaß 13, der seinerseits
beispielsweise mit dem Ansaugtrakt der zugehörigen Brennkraftmaschine verbunden
ist.
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Falls der Strömungsweg für das Kurbelgehäuseentlüftungsgas
durch den Zyklon 21 blockiert ist, beispielsweise durch
Ablagerungen im Zyklon 21 oder an anderen Stellen des Ölabscheiders 1,
ergibt sich ein Druckanstieg im Raum 34 relativ zu dem Druck
im Reingassammelraum 13',
was zu einem Öffnen
des Bypaßventils 29 führt. Bei
geöffnetem Ventil 29 strömt das Kurbelgehäuseentlüftungsgas aus
dem Raum 34 unter Umgehung des Zyklons 21 unmittelbar
in den Reingassammelraum 13' und
von dort zum Gasauslaß 13.
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Damit zumindest Grobölpartikel
auf diesem Strömungsweg
aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
abgeschieden werden, ist der Ventilkörper 29' als Prallplatte ausgebildet. Das
zuströmende
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
wird auf diese Weise zumindest von groben Ölpartikeln befreit, da diese
der scharfen Umlenkung der Strömung
beim Passieren des Ventilkörpers 29' nicht folgen
können.
Vielmehr prallen die gröberen Öltröpfchen auf
die Unterseite des Ventilkörpers 29' und tropfen
von dort nach unten ab. Über die
Gasübertrittöffnungen 33 kann
das so abgeschiedene Groböl
zum Ölauslaß 18 abfließen.
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2 zeigt
einen Ölabscheider 1 in
einer geänderten
Ausführung,
ebenfalls im Längsschnitt.
Der Unterschied zwischen den beiden Ölabscheidern 1 gemäß den 1 und 2 besteht darin, daß der Abscheider 1 gemäß 2 anstelle eines einzelnen, größeren Zyklons 21 nun
eine Anordnung von insgesamt vier kleineren Zyklonen 21 aufweist.
Die vier Zyklone 21 des Ölabscheiders 1 gemäß 2 sind strömungsmäßig parallel
geschaltet und in einer gemeinsamen Höhenlage im oberen Teil des
Gehäuses 10 des Ölabscheiders 1 angeordnet.
Da die Zyklone 21 parallel durchströmt werden, kann jeder Zyklon 21 eine
geringere Baugröße aufweisen,
sowohl was den Durchmesser als auch was die Höhe betrifft. Hierdurch wird
die Höhe
der Anordnung der Zyklone 21 bei dem Ölabscheider 1 gemäß 2 kleiner als die Bauhöhe des einzelnen
Zyklons 21 des Ölabscheiders 1 gemäß 1. Aus diesem Grund hat
der Ölabscheider 1 gemäß 2 unterhalb der Ölausgänge 24 der
Zyklone 21 einen vergrößerten Zusatz-Ölsammelraum
14.2,
der annähernd
ebenso groß ist wie
der eigentliche, ursprüngliche Ölsammelraum 14 im
unteren Teil des Gehäuses 10.
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Unterschiedlich zum ersten Beispiel
ist die Strömungsführung des
Kurbelgehäuseentlüftungsgases,
da hier das zu entölende
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
aus dem Raum 34 auf die vier Zyklone 21 aufgeteilt
wird und dann die Zyklone 21 im Parallelstrom durchströmt. Alle
Reingasausgänge 23 der Zyklone 21 münden in
den gemeinsamen Reingassammelraum 13'.
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Im übrigen entspricht der Aufbau
des Ölabscheiders 1 gemäß 2 dem Aufbau des Ölabscheiders 1 gemäß 1. Hinsichtlich der weiteren Einzelteile
und Bezugsziffern in 2 wird
auf die Beschreibung der 1 verwiesen.
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3 schließlich zeigt
den Ölabscheider 1 aus 2 im Querschnitt gemäß der Linie
II – III
in 2, wobei in 3 der Deckel des Ölabscheiders weggelassen
ist.
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Radial ganz außen liegt in 3 die Umfangswand 17 des Gehäuses 10 des Ölabscheiders 1.
Radial nach innen folgt die Zwischenwand 3, die mit der
Umfangswand 17 den Ringkanal 32 bildet. Durch
den unten rechts in 3 sichtbaren
Gaseinlaß 12 gelangt
das zuströmende
Kurbelgehäuseentlüftungsgas
zunächst
tangential in den Ringkanal 32 und durchströmt diesen
im Sinne der darin eingezeichneten Strömungspfeile.
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Weiter radial nach innen folgt dann
das Zyklonbauteil 2 mit seinen vier kleinen Zyklonen 21.
Die Zyklone 21 sind mit parallel zueinander verlaufenden Mittelachsen
ausgerichtet und mit ihren Mittelachsen etwa auf einem Kreis um
die Längsmittelachse
des Ölabscheiders 1 angeordnet.
Jeder Zyklon 21 hat seinen eigenen tangentialen Gaseingang 22.
Dorthin gelangt das Kurbelgehäuseentlüftungsgas
nach dem Durchströmen
des Ringkanals 32 und dem Übertritt von dort in den Raum 34 innerhalb
der Zwischenwand 3.
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Rechts oben in 3 liegt zwischen zwei Zyklonen 21 das
Bypaßventil 29,
wobei hier der Blick auf die Oberseite des Ventilkörpers 29' fällt.
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Im Zentrum jedes Zyklons 21 ist
dessen Reingasausgang 23 geschnitten. In dessen Zentrum wiederum
ist jeweils der Ölausgang 24 am
unteren Ende der Zyklone 21 sichtbar.
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Die Wandungen 25 der Zyklone 21 und
die Ringwand 26 des Zyklonbauteils 2 sind zu einem
einstückigen
Bauteil zusammengefaßt,
das als Ganzes spritztechnisch aus Kunststoff oder Leichtmetall
herstellbar ist. Die Zwischenwand 3 ist ebenfalls spritztechnisch
herstellbar und, wie oben schon erwähnt, mit dem Zyklonbauteil 2 zu
einer vormontierten Baueinheit verbindbar. Diese Baueinheit aus
Zyklonbauteil 2 und Zwischenwand 3 kann ohne jegliche Änderungen
am Gehäuse 10 des Ölabscheiders 1 in
dieses anstelle eines dort ursprünglich
vorgesehenen Gestrickkörpers
eingesetzt werden.