EP1094204B1 - Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1094204B1
EP1094204B1 EP00120192A EP00120192A EP1094204B1 EP 1094204 B1 EP1094204 B1 EP 1094204B1 EP 00120192 A EP00120192 A EP 00120192A EP 00120192 A EP00120192 A EP 00120192A EP 1094204 B1 EP1094204 B1 EP 1094204B1
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EP
European Patent Office
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separator
venting device
oil
fine
agglomerator
Prior art date
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EP00120192A
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English (en)
French (fr)
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EP1094204A1 (de
Inventor
Frank Schomann
Volker Cornelius
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1094204B1 publication Critical patent/EP1094204B1/de
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0438—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0488—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with oil trap in the return conduit to the crankcase

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device with an oil separator for a crankcase of an internal combustion engine, the oil separator being essentially integrated into the cylinder head cover and consisting of a housing which has an internal flow labyrinth, an inlet opening which is operatively connected to the crankcase, and one with the intake system of the internal combustion engine connected intake manifold and an oil outlet arranged in the installed position at the geodetic low point of the housing.
  • Venting devices for the crankcase of an internal combustion engine lead the so-called blow-by gases, which get from the combustion chambers into the crankcase, back into the intake tract.
  • the blow-by gases are mixed with oil, however, so that the oil particles must be separated before being returned to the intake tract.
  • oil separators are assigned to the ventilation device.
  • a ventilation device with an integrated oil separator is known from EP 471 886 A1.
  • the oil separator shows The labyrinth is formed by webs that overlap in sections, an inlet opening, a connecting piece connected to the intake system of the internal combustion engine and an oil outlet are arranged on the housing.
  • the blow-by gases enter the oil separator through the inlet opening and flow through the labyrinth formed by the baffles.
  • the multiple flow deflection tears oil particles from the gas-oil mixture. Further oil particles stick to the baffles when this mixture hits.
  • the blow-by gas has fewer and fewer oil particles until it passes through the Connection piece is led into the intake tract.
  • the oil particles remaining in the oil separator run down the baffles due to the force of gravity and are guided into the oil circuit of the internal combustion engine via the oil outlet.
  • This device is basically suitable for separating the blow-by gases into a gas component and a liquid component.
  • a high efficiency of the separation of the gas portion and the oil portion is aimed for.
  • Such an efficiency requires a large vertical expansion of the flow baffles in the solution EP 471 886 A1.
  • this causes an increase in the flow resistance.
  • more installation space is required, which is hardly available, at least in the case of compact cylinder head designs.
  • an inlet opening for the blow-by gases and an intake port are provided, which is connected to the intake system of the internal combustion engine.
  • the oil separator has a first gradient running in the direction of an engine longitudinal axis from the inlet to the oil outlet and a further gradient running in the direction of an engine transverse axis.
  • the oil outlet is at the geodesic low point of the two slopes.
  • the vertical height of generic oil separators can be advantageously reduced, so that an extensive arrangement in the cylinder head cover is possible.
  • this advantageous size entails a functional disadvantage: at least very small oil particles are not effectively torn out of the blow-by gases by the only labyrinthine flow and consequently reach the intake tract of the internal combustion engine and subsequently into the combustion chamber.
  • ecologically justified requirements must also be observed, in particular a reduction in fuel consumption and exhaust gas emissions.
  • Effective oil mist separation is an essential criterion here in order to meet future emissions standards. This requirement cannot be met with a maze-like flow guide, as is proposed for the oil separator according to DE 197 15 061 A1.
  • the object of the invention is to provide an oil separator integrated in the cylinder head cover, which largely completely separates the blow-by gases into one Gas content and guaranteed in a liquid portion. In particular, an effective separation of very small oil particles should be achieved.
  • the oil separator has a pre-separator, an agglomerator and a fine separator lying one behind the other in the flow direction.
  • the so-called blow-by gases flow through several separator stages, which results in a significantly improved oil separation in the crankcase ventilation As a result, even the smallest oil particles are effectively separated from the blow-by gases.
  • This means that the oil can be completely filtered out of the air that is led into the intake system via the ventilation device.
  • the intake air flowing into the combustion chamber contains no oil residues from the crankcase ventilation
  • engine operation with very low exhaust gas emissions is possible, so that future exhaust gas standards can also be met.
  • the ventilation device shown for the crankcase of an internal combustion engine has an oil separator.
  • the oil separator consists of a housing 1.
  • An inlet opening 2 is provided on the housing 1.
  • the inlet opening 2 is operatively connected to the crankcase, which is not shown in the drawing.
  • An outlet opening 3 is also present on the housing 1. This opening is connected to the intake system of the internal combustion engine and consequently acts as an intake port 3.
  • the housing 1 has an oil outlet 4.
  • the oil outlet 4 is arranged such that it is in the installed position of the oil separator at the geodetic low point of the housing 1.
  • a pre-separator 5, an agglomerator 6 and a fine separator 7 are arranged one behind the other in the flow direction in the housing 1.
  • the pre-separator 5 is designed as a labyrinth and has a plurality of vertical webs 51. These webs 51 are alternately supported on the upper and on the lower inner wall of the housing 1. Here, the webs 51, which are supported in the installed position on the lower wall, have at least one through opening 52 in the transition region between web 51 and wall.
  • the agglomerator 6 consists of a metal or plastic mesh, preferably a stainless steel mesh. The knitted mesh is held between projections 61 which are configured on the inner wall of the housing 1. The projections 61, which are supported in the installed position on the lower wall, have at least one through opening 62 in the transition region from the projection 61 and the lower housing wall.
  • the fine separator 7 also consists of a metal or plastic mesh knit This mesh knit is held between projections 71 which are configured on the inner wall of the housing 1.
  • the projections 71 which are supported on the lower wall in the installed position, have at least one through opening 72 in the transition region from the projection 71 and the lower housing wall.
  • a space 8 is present between the agglomerator 6 and the fine separator 7.
  • at least one vertical web 81 is designed as a further flow baffle. If several webs 81 are provided, these webs 81 are alternately supported on the upper and on the lower inner wall of the housing 1.
  • the webs 81 which are supported in the installed position on the lower wall, have at least one through opening in the transition region between the web 81 and the lower housing wall. However, in the exemplary embodiment shown, only a web 81 is shown, which is also supported on the upper inner wall of the housing 1.
  • the oil separation is further improved if a residual separator 9 is arranged behind the fine separator 7 in the direction of flow. Similar to the pre-separator 5, the residual separator 9 is designed as a labyrinth with a plurality of vertical webs 91. In the exemplary embodiment shown, the residual separator 9 is not designed over the entire height of the housing 1. Rather, an intermediate wall 10 is provided, which acts with its underside as a roof-shaped boundary of the residual separator 9. The upper side of this intermediate wall 10 determines the contour of the flow path in the section between the residual separator 9 and the intake port 3.
  • the webs 91 of the residual separator 9 are alternately on the intermediate wall 10 and on the lower one Supported inner wall of the housing 1.
  • the webs 91, which are supported in the installed position on the lower wall of the housing 1, have at least one through opening 92 in the transition region between the web 91 and the lower housing wall.
  • the oil outlet 4 can be connected via a valve to an oil collecting container which is arranged in the crankcase and whose capacity corresponds to at least one tank cycle of the vehicle.
  • the oil outlet 4 is preferably - as also shown in the drawing - connected via a channel 11 to an oil pocket 12 which is configured in the cylinder head.
  • the front opening of the channel 11 opposite the oil outlet 4 opens into the oil pocket 12 below the liquid level.
  • the housing 1 When the internal combustion engine is operating, the housing 1 is pressurized via the intake port 3. Due to the pressure difference with respect to the crankcase, the blow-by gases first reach the pre-separator 5 via the inlet opening 2.
  • the webs 51 cause a multiple flow deflection. The centrifugal force occurring in the deflection points separates the first oil particles from the gas-oil mixture. Further oil particles are separated when the mixture hits the webs 51. In the further flow path, 6 tiny oil particles remain in the knitted mesh of the agglomerator, which combine to form larger particles.
  • the passage cross-section is determined by the selected packing density of the metal or plastic mesh. The passage cross section (i.e. the pore size) determines the size of the oil particles to be formed. As soon as these particles have reached a sufficient size, they are pulled out of the agglomerator 6 by the negative pressure present.
  • the oil particles then pass through the through openings 52, 62, 72 and 92 to the oil outlet 4, which is arranged at the geodetic low point of the housing 1.
  • the separated oil is again available in the oil circuit of the internal combustion engine via the oil channel 11 and the oil pocket 12.
  • the oil separator according to the invention can be modified for different types of internal combustion engines with little effort.
  • the detachable arrangement of the knitted fabrics of agglomerator 6 and fine separator 7 enables rapid adaptation to the respective operating conditions.
  • Particular advantages result if all components are arranged in a common assembly, preferably in a common housing 1. This assembly can be inserted into the inside of the crankcase cover, so that easy interchangeability and easy maintenance are guaranteed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, wobei der Ölabscheider im wesentlichen in die Zylinderkopfhaube integriert ist und aus einem Gehäuse besteht, das ein innen liegendes Strömungslabyrinth, eine mit dem Kurbelgehäuse in Wirkverbindung stehende Eintrittsöffnung, einen mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbundenen Ansaugstutzen und einen in Einbaulage am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses angeordneten Ölaustritt aufweist.
  • Entlüftungsvorrichtungen für Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine führen die sog. Blow-by-Gase", die aus den Brennräumen in das Kurbelgehäuse gelangen, in den Ansaugtrakt zurück. Für diese Strömungsbewegung wird die Druckdifferenz zwischen dem Druck im Kurbelgehäuse und dem Unterdruck im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine genutzt. Die Blow-by-Gase sind allerdings mit Öl durchsetzt, so daß vor der Rückführung in den Ansaugtrakt eine Abscheidung der Ölpartikel notwendig ist. Hierfür werden der Entlüftungsvorrichtung Ölabscheider zugeordnet. Eine Entlüftungsvorrichtung mit integriertem Ölabscheider ist aus EP 471 886 A1 bekannt. Der Ölabscheider weist ein Gehäuse mit einem innen liegenden Strömungslabyrinth auf. Das Labyrinth wird durch Stege gebildet, die sich abschnittsweise überdecken. Am Gehäuse sind eine Eintrittsöffnung, ein mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbundener Anschlußstutzen sowie ein Ölaustritt angeordnet.
  • Infolge der Druckdifferenz zwischen dem Ansaugtrakt und dem Kurbelgehäuse gelangen die Blow-by-Gase über die Eintrittsöffnung in den Ölabscheider und durchströmen das, durch die Schikanen gebildete Labyrinth. Durch die mehrfache Strömungsumlenkung werden Ölpartikel aus dem Gas-Öl-Gemisch gerissen. Weitere Ölpartikel bleiben beim Auftreffen dieses Gemisches auf den Schikanen haften. Demzufolge weist das Blow-by-Gas mit zunehmendem Strömungsweg immer weniger Ölpartikel auf, bis es über den Anschlußstutzen in den Ansaugtrakt geführt wird. Die im Ölabscheider verbleibenden Ölpartikel laufen durch Schwerkraftwirkung an den Schikanen herab und werden über den Ölaustritt in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine geführt.
  • Diese Vorrichtung ist grundsätzlich zur Trennung der Blow-by-Gase in einen Gasanteil und einen Flüssigkeitsanteil geeignet. Um den Ölverlust der Brennkraftmaschine gering zu halten, wird ein hoher Wirkungsgrad der Trennung von Gasanteil und Ölanteil angestrebt. Ein solcher Wirkungsgrad erfordert bei der Lösung EP 471 886 A1 eine große vertikale Ausdehnung der Strömungsschikanen. Diese bewirkt jedoch eine Erhöhung des Strömungswiderstandes. Gleichzeitig wird mehr Bauraum beansprucht, der zumindest bei kompakten Zylinderkopfkonstruktionen kaum verfügbar ist.
  • Am Ölabscheider gemäß DE 197 15 061 A1 sind eine Eintrittsöffnung für die Blow-by-Gase und ein Ansaugstutzen vorgesehen, der mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Ölabscheider hat ein erstes, in Richtung einer Motorlängsachse vom Eintritt zum Ölaustritt verlaufendes Gefälle sowie ein weiteres, in Richtung einer Motorquerachse verlaufendes Gefälle. Am geodätischen Tiefpunkt der beiden Gefälleflächen befindet sich der Ölaustritt.
  • Mit dieser technischen Lösung kann die vertikale Bauhöhe gattungsgemäßer Ölabscheider vorteilhaft vermindert werden, so daß eine weitgehende Anordnung in der Zylinderkopfhaube möglich wird. Somit ergeben sich kaum Beeinträchtigungen der Bauteile im Kurbelgehäuse. Diese vorteilhafte Baugröße bedingt allerdings einen funktionellen Nachteil: Zumindest sehr kleine Ölpartikel werden durch die lediglich labyrinthartige Strömungsführung nicht wirksam aus den Blow-by-Gasen gerissen und gelangen folglich zunächst in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine und nachfolgend in den Brennraum. Für die Konstruktion moderner Brennkraftmaschinen sind jedoch auch ökologisch begründete Forderungen zu beachten, insbesondere eine Verminderung von Kraftstoffverbrauch und Abgasemission. Eine wirksame Ölnebelabscheidung ist hierbei ein wesentliches Kriterium, um künftige Abgasnormen zu erfüllen. Diese Forderung kann mit einer lediglich labyrinthartigen Strömungsführung, wie sie beim Ölabscheider gemäß DE 197 15 061 A1 vorgeschlagen wird, nicht realisiert werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen in die Zylinderkopfhaube integrierten Ölabscheider zu schaffen, der eine weitgehend vollständige Trennung der Blow-by-Gase in einen Gasanteil und in einen Flüssigkeitsanteil gewährleistet. Hierbei soll insbesondere eine wirksame Abtrennung sehr kleiner Ölpartikel erreicht werden.
  • Diese Aufgabe wird gelöst, indem der Ölabscheider in Strömungsrichtung hintereinander liegend einen Vorabscheider, einen Agglomerator und einen Feinabscheider aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 20.
  • Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Ölabscheiders durchströmen die sog. Blow-by-Gase" mehrere Abscheiderstufen, wodurch sich eine wesentlich verbesserte Ölabscheidung bei der Kurbelgehäuseentlüftung ergibt. Im Agglomerator werden kleinste Ölpartikel zu größeren Ölpartikeln zusammengefügt, die anschließend im Feinabscheider abgeschieden werden können. Mit dieser technischen Lösung werden demzufolge auch kleinste Ölpartikel wirksam aus den Blow-by-Gasen abgeschieden. Somit kann das Öl vollständig aus der Luft gefiltert werden, die über die Entlüftungsvorrichtung in den Ansaugtrakt geführt wird. Folglich enthält die in den Brennraum strömende Ansaugluft keine Ölrückstände aus der Kurbelgehäuseentlüftung. Im Ergebnis wird ein Motorbetrieb mit sehr geringer Abgasemission möglich, so daß auch künftige Abgasnormen erfüllt werden können. Diese funktionellen Vorteile erfordern keinen zusätzlichen Bauraum. Der Ölabscheider kann aufgrund seiner geringen Bauhöhe vollständig in die Zylinderkopfhaube integriert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Die gezeigte Entlüftungsvorrichtung für das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine weist einen Ölabscheider auf. Der Ölabscheider besteht aus einem Gehäuse 1. Am Gehäuse 1 ist eine Eintrittsöffnung 2 vorgesehen. Die Eintrittsöffnung 2 steht mit dem - in der Zeichnung nicht näher dargestellten - Kurbelgehäuse in Wirkverbindung. Am Gehäuse 1 ist weiterhin eine Austrittsöffnung 3 vorhanden. Diese Öffnung ist mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbunden und wirkt folglich als Ansaugstutzen 3. Schließlich weist das Gehäuse 1 einen Ölaustritt 4 auf. Der Ölaustritt 4 ist derart angeordnet, daß er sich in Einbaulage des Ölabscheiders am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses 1 befindet. Im Gehäuse 1 sind in Strömungsrichtung hintereinander liegend ein Vorabscheider 5, ein Agglomerator 6 und ein Feinabscheider 7 angeordnet.
  • Der Vorabscheider 5 ist als Labyrinth ausgestaltet und weist mehrere vertikale Stege 51 auf. Diese Stege 51 sind jeweils abwechselnd an der oberen und an der unteren Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt. Hierbei weisen die Stege 51, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg 51 und Wand mindestens eine Durchgangsöffnung 52 auf. Der Agglomerator 6 besteht aus einem Metall- oder Kunststoff-Netzgestrick, vorzugsweise aus einem Edelstahl-Netzgestrick. Das Netzgestrick wird zwischen Vorsprüngen 61 gehalten, die an der Innenwand des Gehäuses 1 ausgestaltet sind. Hierbei weisen die Vorsprünge 61, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung 61 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung 62 auf. Der Feinabscheider 7 besteht ebenfalls aus einem Metall- oder Kunststoff-Netzgestrick Dieses Netzgestrick wird zwischen Vorsprüngen 71 gehalten, die an der Innenwand des Gehäuses 1 ausgestaltet sind. Hierbei weisen die Vorsprünge 71, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung 71 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung 72 auf.
  • Für eine wirksame Ölabscheidung ist es zweckmäßig, daß zwischen dem Agglomerator 6 und dem Feinabscheider 7 ein Zwischenraum 8 vorhanden ist. In diesem Zwischenraum 8 ist mindestens ein vertikaler Steg 81 als weitere Strömungsschikane ausgestaltet. Sofern mehrere Stege 81 vorgesehen sind, werden diese Stege 81 jeweils abwechselnd an der oberen und an der unteren Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt. Hierbei weisen die Stege 81, die in Einbaulage an der unteren Wand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg 81 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung auf. Allerdings ist im gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich ein Steg 81 dargestellt, der zudem an der oberen Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt ist.
  • Die Ölabscheidung wird weiter verbessert, sofern in Strömungsrichtung hinter dem Feinabscheider 7 ein Restabscheider 9 angeordnet ist. Der Restabscheider 9 ist ähnlich wie der Vorabscheider 5 als Labyrinth mit mehreren vertikalen Stegen 91 ausgestaltet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Restabscheider 9 nicht über die gesamte Höhe des Gehäuses 1 ausgestaltet. Vielmehr ist eine Zwischenwand 10 vorgesehen, die mit ihrer Unterseite als dachförmige Begrenzung des Restabscheiders 9 wirkt. Die Oberseite dieser Zwischenwand 10 bestimmt die Kontur des Strömungsweges im Abschnitt zwischen dem Restabscheider 9 und dem Ansaugstutzen 3. Die Stege 91 des Restabscheiders 9 sind jeweils abwechselnd an Zwischenwand 10 und an der unteren Innenwand des Gehäuses 1 abgestützt. Hierbei weisen die Stege 91, die in Einbaulage an der unteren Wand des Gehäuses 1 abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg 91 und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung 92 auf.
  • Der Ölaustritt 4 kann über ein Ventil mit einem Ölsammelbehälter verbunden werden, der im Kurbelgehäuse angeordnet ist und dessen Fassungsvermögen mindestens einem Tankzyklus des Fahrzeuges entspricht. Der Ölaustritt 4 ist jedoch vorzugsweise - wie auch in der Zeichnung dargestellt - über einen Kanal 11 mit einer Öltasche 12 verbunden, die im Zylinderkopf ausgestaltet ist. Für die Funktionsfähigkeit ist es zweckmäßig, daß die dem Ölaustritt 4 entgegengesetzte stirnseitige Öffnung des Kanals 11 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in die Öltasche 12 mündet.
  • Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Gehäuse 1 über den Ansaugstutzen 3 mit Unterdruck beaufschlagt. Durch die Druckdifferenz gegenüber dem Kurbelgehäuse gelangen die Blow-by-Gase über die Eintrittsöffnung 2 zunächst in den Vorabscheider 5. Die Stege 51 bewirken eine mehrfache Strömungsumlenkung. Durch die in den Umlenkpunkten auftretende Zentrifugalkraft werden erste Ölpartikel aus dem Gas-Öl-Gemisch abgeschieden. Weitere Ölpartikel werden beim Auftreffen des Gemisches auf die Stege 51 abgeschieden. Im weiteren Strömungsweg bleiben im Netzgestrick des Agglomerators 6 kleinste Ölpartikel hängen, die sich zu größeren Partikeln verbinden. Der Durchtrittsquerschnitt wird durch die gewählte Packungsdichte des Metall- oder Kunststoff-Netzgestrickes bestimmt. Der Durchtrittsquerschnitt (also die Porengröße) bestimmt die Größe der zu bildenden Ölpartikel. Sobald diese Partikel eine ausreichende Größe erreicht haben, werden sie durch den anliegenden Unterdruck aus dem Agglomerator 6 herausgerissen.
  • Während der weiteren Strömungsbewegung erfolgt über die Stege 81 im Zwischenraum 8, das Netzgestrick des Feinabscheiders 7 und die Stege 91 des Restabscheiders 9 eine zunehmende Abscheidung der noch im Blow-by-Gas befindlichen Ölpartikel. Somit werden auch kleinste Ölpartikel wirksam aus den Blow-by-Gasen abgeschieden. Nach Passieren des Restabscheiders 9 ist das Blow-by-Gas vollständig von Ölbestandteilen gereinigt und wird als Luft über den Ansaugstutzen 3 in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine geführt. Die abgeschiedenen Ölpartikel laufen zunächst durch die wirkende Schwerkraft an den Stegen 51, 81 und 91 sowie an den Metall- oder Kunststoff-Netzgestricken von Agglomerator 6 und Feinabscheider 7 auf die untere Innenwand des Gehäuses 1 herab. Infolge des bestehenden Gefälles gelangen die Ölpartikel anschließend über die Durchgangsöffnungen 52, 62, 72 und 92 zum Ölaustritt 4, der am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses 1 angeordnet ist. Über den Ölkanal 11 und die Öltasche 12 steht das abgeschiedene Öl wieder im Ölkreislauf der Brennkraftmaschine zur Verfügung.
  • Der erfindungsgemäße Ölabscheider kann mit geringem Aufwand für verschiedenartige Brennkraftmaschinen modifiziert werden. Durch die lösbare Anordnung der Netzgestricke von Agglomerator 6 und Feinabscheider 7 ist eine schnelle Anpassung auf die jeweiligen Einsatzbedingungen möglich. Besondere Vorteile ergeben sich, sofern sämtliche Bauteile in einer gemeinsamen Baugruppe, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse 1 angeordnet werden. Diese Baugruppe kann jeweils in die Innenseite der Kurbelgehäuseabdeckung eingesetzt werden, so daß eine einfache Austauschbarkeit und eine problemlose Wartung gewährleistet sind.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Gehäuse des Ölabscheiders
    2
    Eintrittsöffnung
    3
    Ansaugstutzen
    4
    Ölaustritt
    5
    Vorabscheider
    51
    Stege im Vorabscheider
    52
    Durchgangsöffnung
    6
    Agglomerator
    61
    Vorsprünge des Agglomerators
    62
    Durchgangsöffnung
    7
    Feinabscheider
    71
    Vorsprünge des Feinabscheiders
    72
    Durchgangsöffnung
    8
    Zwischenraum
    81
    Stege im Zwischenraum
    9
    Restabscheider
    91
    Stege im Restabscheider
    92
    Durchgangsöffnung
    10
    Zwischenwand
    11
    Ölkanal
    12
    Öltasche im Zylinderkopf

Claims (20)

  1. Entlüftungsvorrichtung mit Ölabscheider für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, wobei der Ölabscheider im wesentlichen in die Zylinderkopfhaube integriert ist und aus einem Gehäuse besteht, das ein innen liegendes Strömungslabyrinth, eine mit dem Kurbelgehäuse in Wirkverbindung stehende Eintrittsöffnung, einen mit dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine verbundenen Ansaugstutzen und einen in Einbaulage am geodätischen Tiefpunkt des Gehäuses angeordneten Ölaustritt aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ölabscheider in Strömungsrichtung hintereinander liegend einen Vorabscheider (5), einen Agglomerator (6) und einen Feinabscheider (7) aufweist.
  2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Vorabscheider (5) als Labyrinth mit mehreren vertikalen Stegen (51) ausgestaltet ist.
  3. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stege (51) des Vorabscheiders (5), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg (51) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (52) aufweisen.
  4. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Agglomerator (6) aus einem Netzgestrick, vorzugsweise einem Metall-Netzgestrick besteht.
  5. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Agglomerator (6) aus Kunststoff-Netzgestrick besteht.
  6. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Netzgestrick des Agglomerators (6) in Vorsprüngen (61) des Gehäuses (1) lösbar abgestützt ist.
  7. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorsprünge (61) des Agglomerators (6), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung (61) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (62) aufweisen.
  8. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Feinabscheider (7) aus Metall-Netzgestrick besteht.
  9. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Feinabscheider (7) aus Kunststoff-Netzgestrick besteht.
  10. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Netzgestrick des Feinabscheiders (7) in Vorsprüngen (71) des Gehäuses (1) lösbar abgestützt ist.
  11. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorsprünge (71) des Feinabscheiders (7), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Vorsprung (71) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (72) aufweisen.
  12. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem Agglomerator (6) und dem Feinabscheider (7) ein Zwischenraum (8) vorhanden ist, in dem zumindest ein vertikaler Steg (81) ausgestaltet ist.
  13. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stege (81) im Zwischenraum (8), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg (81) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung aufweisen.
  14. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in Strömungsrichtung hinter dem Feinabscheider (7) ein Restabscheider (9) angeordnet ist, der als Labyrinth mit mehreren vertikalen Stegen (91) ausgestaltet ist.
  15. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stege (91) des Restabscheiders (9), die an der in Einbaulage unteren Gehäusewand abgestützt sind, im Übergangsbereich von Steg (91) und unterer Gehäusewand mindestens eine Durchgangsöffnung (92) aufweisen.
  16. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ölaustritt (4) über ein Ventil mit einem, im Kurbelgehäuse angeordnetem Ölsammelbehälter verbunden ist.
  17. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Fassungsvermögen des Ölsammelbehälters mindestens einem Tankzyklus des Fahrzeuges entspricht.
  18. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ölaustritt (4) über einen Kanal (11) mit einer, im Zylinderkopf ausgestalteten Öltasche (12) verbunden ist.
  19. Entlüftungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die dem Ölaustritt (4) entgegengesetzte stirnseitige Öffnung des Kanals (11) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in die Öltasche (12) des Zylinderkopfes mündet.
  20. Entlüftungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sämtliche Bauteile des Ölabscheiders in einer gemeinsamen Baugruppe (1) angeordnet sind, die in die Innenseite der Kurbelgehäuseabdeckung einsetzbar ist.
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