DE29810402U1

DE29810402U1 - Vorrichtung zur Ölrückführung von einem Ölabscheider in das Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine

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Publication number: DE29810402U1
Application number: DE29810402U
Authority: DE
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2008-06-11

Description

Firma Ing. Walter Hengst GmbH & Co. KG, Nienkamp 75, 48147 Münster

"Vorrichtung zur Ölrückführunq von einem Ölabscheider in das Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine"

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Vorrichtungen sind aus dem Bereich des Automobil

baues bekannt. Die Rückführung von Kurbelgehäusegasen in den Ansaugtrakt dient dazu, Ölemissionen des Motors zu vermeiden. Das im Ölabscheider anfallende Öl fließt dabei in einen Syphon, wobei der Syphon den Durchlaß zwischen dem Ölabscheider und dem Kurbelgehäuseraum darstellt. Vorteilhaft ist

dieses System wartungsarm und kommt ohne zusätzliche Energiezufuhr aus, wie sie beispielsweise bei einer Elektropumpe erforderlich wäre. Um das Druckgefälle auszugleichen, ist jedoch nachteilig eine entsprechende Bauhöhe des Syphons erforderlich.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß diese eine geringe Bauhöhe erfordert.
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Diese der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, das Öl diskontinuierlich zu fördern. Zu diesem Zweck ist eine Pumpe vorgesehen, die einen Stößel umfaßt. Dieser Stößel ist abdichtend in dem Olsammelraum geführt und innerhalb des Olsammelraumes beweglich gelagert. In einer ersten Stellung ist der Zustrom von abgeschiedenem Öl in den Olsammelraum durch entsprechende Zulaufkanäle möglich. Diese Stößelstellung ist als Sammelstel

lung bezeichnet. Aus dieser Sammelstellung kann der Stößel

entlang seiner Längsachse bewegt werden. Dabei fördert er wie ein Pumpenkolben das im Ölsammelraum befindliche Öl durch den Durchlaß in den Kurbelgehäuseraum, wobei automatisch das Rückschlagventil geöffnet wird, welches den Durchlaß grundsätzlich verschließt.

Die Stößelbewegung wird auf einfache Weise und ohne die Notwendigkeit einer externen Energiezufuhr dadurch bewirkt, daß der Stößel mit der Membran des Druckregelventiles verbunden ist und gemeinsam mit dieser Membran seine Bewe

gungen ausführt. Abhängig von Druckschwankungen und ggf. Vibrationen finden daher vielfache Bewegungen des Stößels statt, so daß auch bei jeweils sehr kleiner Fördermenge insgesamt eine ausreichende Ölrückförderung gesichert ist. Zudem wird auf diese Weise ein einfacher Aufbau mit wenigen Bautei

len der Vorrichtung ermöglicht.

Vorteilhaft kann das Rückschlagventil durch eine Blattfeder gebildet sein. Diese kann auf einfache Weise in der Nähe des Durchlasses festgelegt werden und unterstützt aufgrund ihrer

geringen Herstellungs- und Montagekosten eine preiswerte Ausgestaltung der Vorrichtung.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, den Ölsammelraum und den Stößel innerhalb des Ölabscheiders anzuordnen. Auf

diese Weise ist der Bauraumbedarf für die Vorrichtung minimal, da sie nahezu vollständig innerhalb des ohnehin vorgesehenen Volumens des Ölabscheiders untergebracht ist.

Eine einfache und preisgünstige Ausgestaltung der Vorrichtung

kann dadurch unterstützt sein, daß der Ölsammelraum durch ein am Boden des Ölabscheiders vorgesehenes Röhrchen gebildet ist. Auf diese Weise ist lediglich eine kleine Teilfläche des Innenraumes des Ölabscheiders als Ölsammelraum vorgesehen, so daß der Stößel dementsprechend leicht und klein

ausgestaltet werden kann. Der restliche Bodenbereich des Öl-

abscheiders kann ebenfalls zum Sammeln des abgeschiedenen Öls dienen, ohne als Ölsammelraum im Sinne der vorliegenden Neuerung zu dienen. Vielmehr können von diesem zusätzlichen Sammelraum die Zulaufkanäle in den eigentlichen Ölsammelraum verlaufen, innerhalb dessen der Stößel endet.

Vorteilhaft kann der Boden des Ölabscheider gegenüber der eigentlichen Abscheidefläche tiefer angeordnet sein. Auf diese Weise wird ein Volumen geschaffen, innerhalb dessen Öl gesammelt werden kann, ohne daß dieses abgeschiedene und ge

sammelte Öl mit der eigentlichen Abscheidefläche in Berührung kommt und die Abscheideleistung des Ölabscheider durch Verringerung der wirksamen Abscheidefläche beeinträchtigen kann.

Die Neuerung wird anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in der Sammel-

stellung,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 in der Rück

führungsstellung, die

Fig. 3 und 4 zwei weitere Ausführungsbeispiele, jeweils in der Sammelstellung.

In Fig. 1 ist mit 1 die Abscheidefläche eines Ölabscheider bezeichnet, wobei diese Fläche innerhalb des Kurbelgehäuseraumes angeordnet ist. Ölnebelhaltige Luft tritt durch die Abscheidefläche 1 in einen Innenraum 2 des Ölabscheider, wobei die Ölpartikel an der Abscheidefläche 1 gesammelt werden und

nach unten fließen. Die gereinigte Luft gelangt in einen Ansaugtrakt 3 der Verbrennungskraftmaschine.

Oberhalb des Abscheiderbereiches ist das Gehäuse 4 eines Druckregelventiles dargestellt, wobei das Ventil eine Membran 5

aufweist, mit einem Membranteller 6, an dem zwei Verbin-

dungsstangen 7 befestigt sind. Die Verbindungsstangen 7 tragen an ihrem gegenüberliegenden Ende eine Querstange 8, die ihrerseits einen Stößel 9 trägt. Der Stößel 9 erstreckt sich mit seinem freien Ende in ein Röhrchen 10, welches an einen Boden 11 des Ölabscheiders anschließt und welches Querbohrun

gen als Zulaufkanäle 12 aufweist. Unterhalb des Bodens 11 ist ein als Blattfeder ausgestaltetes Rückschlagventil 14 angeordnet.

Gegenüber dem unteren Ende der Abscheidefläche 1 ist der

Boden 11 tiefer gezogen, so daß ein Raum entsteht, in dem das von der Abscheiderfläche 1 herabfließende Öl zunächst zwischengelagert wird. Aus diesem Raum oberhalb des Bodens 11 fließt das Öl durch die Zulaufkanäle 12 in den Innenraum des Röhrchens 10 unterhalb des Stößels 9.

Bei einer Bewegung der Membran 5 und dementsprechend des Membrantellers 6 wird über die Verbindungsstangen 6 und die Querstange 8 der Stößel 9 bewegt, beispielsweise nach unten gedrückt, so daß das im Röhrchen 10 befindliche Öl nach unten

aus dem Röhrchen 10 herausgepumpt wird. Dabei öffnet sich das Rückschlagventil 14. Sobald das Röhrchen 10 entleert ist, schließt das Rückschlagventil 14 selbsttätig, sowohl aufgrund seiner eigenen Federelastizität als auch aufgrund der Druckverhältnisse zwischen dem Kurbelgehäuseraum einerseits und dem

Innenraum 2 des Ölabscheiders andererseits.

In Anpassung an die jeweiligen Einbau- und Druckverhältnisse kann die Bemaßung im Bereich des Röhrchens 10 vorgenommen und gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel ab

geändert werden: Beispielsweise können die Durchmesser vom Röhrchen 10 und vom Stößel 9 sowie Durchmesser und Höhe der Zulaufkanäle 12 derart optimiert werden, daß einerseits ein möglichst großes Sammelvolumen für das Öl innerhalb des Ölsammelraumes, also innerhalb des Röhrchens 10 unterhalb des

Stößels 9 erzielt wird.

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Dabei kann vorgesehen sein, daß der Stößel 9 möglichst früh in seiner Abwärtsbewegung die Zulaufkanäle 12 verschließt, so daß das Entweichen des abzufordernden Öls durch diese Zulaufkanäle 12 vermieden wird und stattdessen das Öl vordringlieh durch das Rückschlagventil 14 in das Kurbelgehäuse geför

dert wird.

Andererseits kann eine möglichst tiefe Anordnung der Zulaufkanäle 12 vermeiden helfen, daß sich unerwünscht große Ölmengen am Boden 11 sammeln müssen, bevor das Öl in den

Ölsammelraum gelangen kann. In diesem Fall kann durch eine kleine Bemaßung der Zulaufkanäle 12, ausgeglichen durch deren große Anzahl zur Sicherstellung eines ausreichenden Ölflusses, ein Strömungswiderstand erzeugt werden, der ein unerwünschtes Zurückfließen des Öls aus dem Ölsammelraum

verhindert, wenn sich der Stößel 9 abwärts bewegt.

In Fig. 2 ist abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Sammelstellung die Förderstellung der gesamten Anordnung dargestellt: Der Stößel 9 ist aufgrund der Verformung der Membran 5

innerhalb des Röhrchens 10 ganz nach unten verschoben, dabei sind die Zulauföffnungen 12 durch den Stößel 9 verschlossen und das Rückschlagventil 14 hat sich unter dem Druck des austretenden Öls geöffnet.

In Fig. 3 ist grundsätzlich eine ähnliche Ausgestaltung wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, jedoch sind die dargestellten Verbindungsstangen 7 lediglich auf Zug beansprucht, da eine Druckfeder 15 die abwärts gerichtete Bewegung des Stößels 9 bewirkt. Anstelle von regelrechten Stangen könnten daher die

als &ldquor;Verbindungsstangen" 7 bezeichneten Bauteile auch biegeschlaffe Elemente, wie beispielsweise Bänder sein, da sie ausschließlich Zugkräfte übertragen müssen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist ein Übertra

gungsgestänge zwischen dem Membranteller 6 und dem Stößel

9 nicht erforderlich, da der Stößel 9 unmittelbar an der Membran befestigt ist. Dabei kann je nach Verlauf des Ansaugtraktes 3 eine zusätzliche Abdichtung erforderlich werden, wenn der Stößel 9 nämlich durch den Ansaugtrakt 3 geführt ist. Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Druckfeder 16 vorge

sehen, die sich zwischen dem Röhrchen 10 einerseits und einem am Stößel 9 vorgesehenen Kragen andererseits abstützt und die aufwärtsgerichtete Bewegung des Stößels 9 bewirkt.

Insgesamt zeigen sämtliche Ausführungsbeispiele, daß bei jeder

Schließbewegung der Membran 5 der Stößel 9 das im Ölsammelraum innerhalb des Röhrchens 10 vorhandene Öl nach unten drückt. Es wird also insgesamt eine nahezu kontinuierliche Förderung des Öls bewirkt aufgrund der hohen Anzahl von Membranbewegungen, wobei die jeweils geförderte Ölmenge

vergleichsweise gering ist.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch minimalen Bauraumbedarf aus, da sie in den Ölabscheider integriert werden kann. Trotz der jeweils geringen Einzelmengen wird ins

gesamt durch die nahezu kontinuierliche Förderung eine große Förderleistung ermöglicht. Es werden zudem kostensparend wenige zusätzliche Bauteile benötigt, da einige der für die Vorrichtung verwendeten Bauteile durch Abänderung der ohnehin im Ölabscheider vorhandenen Bauteile hergestellt werden

können. Zudem werden zusätzliche Schnittstellen zwischen einem Abscheiderelement und einer separaten Ölrückführung eingespart, wie dies beispielsweise bei dem eingangs erwähnten Syphon der Fall ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß keine externe Energiezufuhr beispielsweise in Form einer separaten Pumpe eines zusätzlichen Elektromotors od. dgl. erforderlich ist, sondern daß aufgrund der ohnehin vorhandenen Bewegungen einiger Bautei-Ie die Öl-Rückförderung bewirkt wird. Zudem wird die Dichtheit

der gesamten Vorrichtung und ein Ölrücklaufschutz durch anordnungsmäßig mehrfach vorhandene Dichtspalte sichergestellt.

Claims

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1. Vorrichtung zur Ölrückführung von einem Ölabscheider in das Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ölsammelraum,

und mit einem verschließbaren Durchlaß vom Ölsammelraum zum Kurbelgehäuse,

wobei das Kurbelgehäuse mit dem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist und in diesem Verbindungsbereich ein Druckregelventil aufweist, welches als Membranventil ausgestaltet ist, dadurch gekennzeich-

net, daß ein Stößel (9) mit dem Druckregel ventil verbunden und gemeinsam mit dem Druckregelventil zwischen einer ersten Sammelstellung und einer zweiten Rückführungsstellung beweglich gelagert ist,

wobei sich ein freies Ende des Stößels (9) in den Ölsam

melraum erstreckt und dessen Querschnitt vollflächig ausfüllt,

und wobei der Ölsammelraum seitliche Zulaufkanäle (12) aufweist, die zwischen dem freien Ende des in der Sammelstellung befindlichen Stößels (9)und dem Durchlaß in

den Ölsammelraum münden,

und wobei der Durchlaß durch ein Rückschlagventil (14) geschlossen ist, welches dem Durchlaß kurbelgehäuseseitig anliegt,

und wobei das freie Ende des Stößels (9) in der Rückfüh

rungsstellung dem Rückschlagventil (14) näher angeordnet ist als in der Sammelstellung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß das Rückschlagventil (14) durch eine Blattfeder gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ölsammelraum und der Stößel (9) innerhalb des Ölabscheider angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölsammelraum durch ein am Boden (11) des Ölabscheiders vorgesehenes Röhrchen (10) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Boden (11) des Ölabscheider gegenüber der Abscheidefläche (1) tiefer angeordnet ist.