[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Regelung des Drucks im
Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einem Druckregelelement, mit
dem ein Strömungsquerschnitt für die Einrichtung durchströmendes Kurbelgehäuseentlüftungsgas
abhängig von dessen aktuellem Druck so veränderbar ist, daß im Kurbelgehäuse ein vorgebbarer
Unterdruck gegenüber dem Umgebungsluftdruck eingehalten wird, wobei die Einrichtung
für eine Entölung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases mindestens zwei in dessen Strömungsweg
angeordneten Ölnebelabscheider umfaßt, wobei in der Einrichtung der Strömungsquerschnitt
auf mehrere Einzelkanäle verteilt ist, wobei durch das mindestens eine Druckregelelement
der Querschnitt jedes Einzelkanals veränderbar ist, wobei mindestens zwei Einzelkanälen
je ein eigener Ölnebelabscheider unmittelbar zugeordnet ist und wobei das Druckregelelement
ein druckgesteuerter Aktuator mit mindestens einem mit den Einzelkanälen zu deren
Querschnittsveränderung zusammenwirkenden Stellorgan ist.
[0002] Die ältere, nachveröffentlichte DE 103 09 278 A1 zeigt eine Einrichtung der vorstehend
angegebenen Art. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß ein Verteilerkanal über Verbindungskanäle
mit Abscheideelementen verbunden ist, wobei ein Schließkörper einen oder mehrere Verbindungskanäle
verschließen kann, so daß der Gasstrom nur die Abscheideelemente mit geöffnetem Verbindungskanal
durchströmt. Die Abscheideelemente sind bevorzugt Spiralen, Wendeln, Zyklone, Vliese
oder Garne. Die Abscheideelemente weisen jeweils einen Flüssigkeitsablauf auf, der
zumindest mittelbar mit dem Kurbelgehäuse einer zugehörigen Brennkraftmaschine verbunden
ist.
[0003] Als nachteilig ist bei dieser bekannten Einrichtung insbesondere anzusehen, daß es
bei parallelem Betrieb mehrerer Abscheidelemente zu Funktionsstörungen kommt, weil
unerwünschte Gasströmungen durch die Flüssigkeitsabläufe in einer Richtung vom Kurbelgehäuse
in die Abscheideelemente und dann weiter in Richtung zum Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine
auftreten. Bei einer derartigen Strömung erfolgt keine Abscheidung des mitgeführten
Ölnebels, was zu Störungen der zugehörigen Brennkraftmaschine führt, beispielsweise
infolge von Verschmutzung von im Ansaugtrakt angeordneten Elementen einer Motorsteuerung
und durch Zufuhr von brennbaren Bestandteilen zur Ansaugluft. Insbesondere tritt dieses
Problem bei hohen Druckdifferenzen auf, die im Betrieb der zugehörigen Brennkraftmaschine
zwangsläufig relativ oft entstehen. Damit ist ein zuverlässiger Betrieb dieser bekannten
Einrichtung nicht gewährleistet.
[0004] Eine weitere Einrichtung für die Entlüftung des Kurbelgehäuses und Regelung des Drucks
im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine ist aus DE 102 49 720 A1 bekannt. Diese
bekannte Einrichtung ist speziell für eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader
ausgelegt. Bei einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader muß eine Kurbelgehäuseentlüftung
sowohl über einen ersten Entlüftungsleitungsabschnitt mit dem Ansaugtrakt stromauf
des Turboladers als auch über einen zweiten Entlüftungsleitungsabschnitt mit dem Ansaugtrakt
stromab des Turboladers verbunden sein. Hierzu ist bei der bekannten Einrichtung vorgesehen,
den ersten Entlüftungsleitungsabschnitt und den zweiten Entlüftungsleitungsabschnitt
an ein einziges Druckregelventil anzuschließen. Dieses Druckregelventil hat einen
mit einem Ventilkörper zusammenwirkenden Ventilsitz, der einen ersten Ausgangskanal
und einen zweiten Ausgangskanal aufweist. Der zweite Ausgangskanal ist konzentrisch
um den ersten Ausgangskanal herum angeordnet. Außerdem ist bei dieser bekannten Einrichtung
dem Druckregelventil ein Ölnebelabscheider vorgeschaltet, der vorzugsweise aus einem
Grobabscheider und einem nachfolgenden Feinabscheider besteht, die nacheinander von
dem gesamten Kurbelgehäuseentlüftungsgasstrom durchströmt werden.
[0005] Als nachteilig wird bei dieser bekannten Einrichtung angesehen, daß infolge der Drosselung
im Druckregelventil zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugtrakt der zugehörigen
Brennkraftmaschine in weiten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine nur ein Teil
der theoretisch zur Ölabscheidung aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas zur Verfügung
stehenden Druckdifferenz auch tatsächlich zur Ölnebelabscheidung genutzt wird. Dies
hat zur Folge, daß in bestimmten Betriebsbereichen der zugehörigen Brennkraftmaschine
unerwünscht hohe Ölnebelanteile mit dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas in den Ansaugtrakt
der Brennkraftmaschine gelangen, wo sie zu Störungen der Funktion der Brennkraftmaschine,
z.B. durch Verkokung von Einlaßventilen, führen können. Weiterhin ist bei der bekannten
Einrichtung als nachteilig anzusehen, daß sie nur für Motoren mit einem Turbolader
geeignet ist, was den Anwendungsbereich dieser bekannten Einrichtung einschränkt,
da eine große Zahl von Brennkraftmaschinen ohne Turbolader betrieben wird.
[0006] Aus DE 102 51 947 A1 ist eine Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem
Gasstrom eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine bekannt. Diese Vorrichtung
besteht aus einem Gehäuse mit Abscheideelementen, wobei die Vorrichtung ein Verteilerventil
hat, das durch zumindest einen mit einem Dichtsitz zusammenwirkenden Schließkörper
in einem Verteilerkanal beweglich gelagert ist. Weiter ist bei dieser bekannten Vorrichtung
bevorzugt vorgesehen, daß der Gasstrom durch das Verteilerventil in Abhängigkeit von
der Menge des Gasstroms zu einem oder mehreren Abscheideelementen leitbar ist. Bevorzugt
ist bei dieser bekannten Vorrichtung weiter noch vorgesehen, daß sich der Schließkörper
selbsttätig aufgrund eines Kräftegleichgewichts aus einer von dem Gasstrom auf den
Schließkörper wirkenden Strömungskraft und einer von dem Gewicht des Schießkörpers
ausgehenden Gewichtskraft und/oder einer von einer Feder ausgeübten Federkraft verstellt.
Mit dieser Vorrichtung soll erreicht werden, daß die Abscheider in einem günstigen
Arbeitsbereich betrieben werden, um eine gute Flüssigkeitsabscheidung zu erzielen.
[0007] Als nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung anzusehen, daß sie keine Mittel
zur Einstellung eines vorgebbaren, durch gesetzliche Regelungen vorgeschriebenen Unterdrucks
im Kurbelgehäuse relativ zum atmosphärischen Luftdruck aufweist. Allein mit den in
der Vorrichtung vorgesehenen Mitteln ist eine wirksame Druckregelung im Kurbelgehäuse
der Brennkraftmaschine nicht möglich. Es besteht sogar die Gefahr, daß ein Überdruck
im Kurbelgehäuse entsteht, was nicht gesetzeskonform ist. Es ist deshalb neben der
Vorrichtung zusätzlich ein separates Druckregelventil erforderlich, was nachteilig
zu einem zusätzlichen Druckabfall führt, wodurch die Druckdifferenz, die für die Flüssigkeits-
bzw. Ölnebelabscheidung aus dem Gas zur Verfügung steht, vermindert wird. Zudem ist
als nachteilig anzusehen, daß der Schließkörper erheblichen Schwingungs- und Beschleunigungseinflüssen
im Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, ausgesetzt
ist, die auf die Funktion der Vorrichtung stark störend wirken. Zudem besteht bei
dieser bekannten Vorrichtung eine relativ hohe Gefahr, daß die Funktion der Vorrichtung
durch ein Einfrieren des Schließkörpers oder durch ein Festsitzen des Schließkörpers
in Folge von Ablagerungen innerhalb der Vorrichtung und insbesondere im Bereich des
Dichtsitzes.
[0008] Eine weitere Einrichtung für den eingangs genannten Zweck ist aus DE 202 11 329 U1
bekannt. Diese bekannte Einrichtung besitzt einen Ölabscheider, der neben dem eigentlichen
Ölabscheideorgan zusätzlich einen Grobölzyklon umfaßt, dessen Einströmöffnung in Höhe
einer Ölsenke liegt, in der sich mit dem zuströmenden Gasstrom aus dem Kurbelgehäuse
mitgeführtes Groböl absetzt. Außerdem ist in das Gehäuse der Einrichtung in dessen
Reingasbereich ein Unterdruckregelventil integriert. Die für den Strom des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitte durch das Ölabscheideorgan und durch
den zusätzlichen Grobölzyklon sind konstant und werden bei der Fertigung der Einrichtung
festgelegt. Zur Regelung des Drucks im Kurbelgehäuse wird durch das Unterdruckregelventil
der Strömungsquerschnitt eines das vereinigte Reingas abführenden Kanals druckabhängig
verändert.
[0009] Mit dieser Einrichtung wird zwar eine räumlich kompakte Bauweise erreicht, jedoch
ist als Nachteil festzustellen, daß eine optimale Wirkung hinsichtlich der Ölnebelabscheidung
nur in bestimmten, begrenzten Bereichen des Volumenstroms des die Einrichtung durchströmenden
Kurbelgehäuseentlüftungsgases und der Druckdifferenz zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt
der Brennkraftmaschine erreicht wird. Außerhalb dieser optimalen Bereiche ergibt sich
ein unerwünschter Abfall des Wirkungsgrades der Ölnebelabscheidung, wodurch Öl in
den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine gelangt und dort zu Störungen oder Schäden
führen kann.
[0010] Eine andere Einrichtung für den eingangs genannten Zweck ist aus DE 298 10 402 U1
bekannt. Diese Einrichtung besitzt einen Ölsammelraum, in dem sich das von dem Ölnebelabscheider
aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas abgeschiedene Öl sammelt. Dieser Ölsammelraum
steht mit dem Kurbelgehäuse der zugehörigen Brennkraftmaschine über einen verschließbaren
Durchlaß in Verbindung. Im Durchlaß ist ein Stößel angeordnet, der mit einer verstellbaren
Membran der Druckregeleinrichtung für den Kurbelgehäusedruck verbunden ist und der
bei jeder Bewegung der Membran eine entsprechende Hubbewegung ausführt. Durch diese
Hubbewegung wird eine Pumpwirkung erzeugt und durch diese Pumpwirkung wird das im
Sammelraum gesammelte Öl zwangsweise in das Kurbelgehäuse gefördert, ohne daß eine
unerwünschte Gasströmung durch den Ölrückführkanal auftreten kann. Das in diese Einrichtung
integrierte Druckregelventil verändert mittels der zuvor erwähnten Membran den Strömungsquerschnitt
eines Reingaskanals, der das vom Ölnebel gereinigte Gas beispielsweise zum Ansaugtrakt
der zugehörigen Brennkraftmaschine führt.
[0011] Auch bei dieser bekannten Einrichtung besteht der Nachteil, daß eine optimale Ölnebelabscheidung
nur in begrenzten Bereichen des Volumenstroms des Kurbelgehäuseentlüftungsgases und
der Druckdifferenz zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine erreicht
wird. Außerhalb dieses optimalen Bereichs läßt die Abscheidewirkung in unerwünschter
Weise nach.
[0012] Aus DE 44 04 709 C1 ist ein Flüssigkeitsabscheider zum Abscheiden von Flüssigkeit
aus Gasen bekannt, wobei der Flüssigkeitsabscheider beispielsweise als Zyklonölabscheider
für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden kann. Bei
diesem bekannten Abscheider ist vorgesehen, den Einlaßquerschnitt durch einen verstellbaren
Wandbereich druckabhängig zu verändern. Hierzu wird eine Druckdose verwendet, in der
eine Membran von zwei verschiedenen Drücken beaufschlagt wird. Entsprechend der vorliegenden
Druckdifferenz ergibt sich eine bestimmte Position der Membran, die über eine Betätigungsstange
auf einen verstellbaren Wandbereich im Einlaß des Abscheiders übertragen wird. Auf
diese Weise läßt sich zwar der Volumenstrombereich, in dem eine gute Ölnebelabscheidung
erreicht wird, vergrößern, jedoch verbleiben auch bei diesem Abscheider immer noch
Bereiche, in denen kein guter Wirkungsgrad bei der Ölabscheidung erreicht wird. Außerdem
muß für die Regelung des Drucks im Kurbelgehäuse der zugehörigen Brennkraftmaschine
ein separates Druckregelventil vorgesehen werden, an dem ein Druckabfall auftritt,
der die für die Ölnebelabscheidung zur Verfügung stehende Druckdifferenz nachteilig
verkleinert. Zudem führt das separate Druckregelventil zu einem erhöhten Herstellungs-
und Montageaufwand.
[0013] Aus DE 102 05 981 A1 ist eine Zyklonanordnung zum Abscheiden von Partikeln oder Tropfen
aus einem Fluidstrom bekannt. Die Anordnung umfaßt mindestens zwei parallel angeordnete
Zyklone, die eine tangentiale Einlaßöffnung für den Fluidstrom aufweisen und in deren
Innerem der Fluidstrom in Rotation versetzt wird, so daß aufgrund der entstehenden
Fliehkraft im Fluidstrom die abzuscheidenden Partikel an der Außenwand abgeschieden
werden und durch die Auslaßöffnungen abtransportiert werden. Die Anordnung ist gekennzeichnet
durch eine Mehrzahl von parallel geschalteten Zyklonen, wobei die Einlaßöffnungen
für den Fluidstrom jeweils einzeln zu verschließen oder zu öffnen sind. Auch mit dieser
Anordnung soll erreicht werden, daß die einzelnen Zyklone jeweils in einem günstigen
Arbeitsbereich betrieben werden, um insgesamt einen höheren Abscheidewirkungsgrad
zu erzielen.
[0014] Nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung, daß eine Regelung des Drucks im Kurbelgehäuse
nur mit dieser Anordnung nicht erreicht werden kann. Auch hier ist zusätzlich ein
separates Druckregelventil erforderlich, um den gesetzlich vorgeschriebenen Unterdruck
im Kurbelgehäuse relativ zum atmosphärischen Luftdruck zu gewährleisten. Da sowohl
im Druckregelventil als auch in der Zyklonanordnung jeweils ein Druckabfall auftritt,
kann nur ein Teil der Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugtrakt
der Brennkraftmaschine für die Abscheidung von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
genutzt werden. Für das Verschließen und Öffnen der Einlaßöffnungen der Zyklone wird
bevorzugt ein gemeinsamer Schieber verwendet, wobei aber offen bleibt, wie und durch
welche Mittel der Schieber betätigt werden soll.
[0015] Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Einrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorstehenden dargelegten Nachteile vermeidet
und mit der über größere Bereiche des Volumenstroms des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
und der Druckdifferenz zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine
eine wirksame Ölnebelabscheidung gewährleistet wird, mit der im Kurbelgehäuse der
Brennkraftmaschine ein Druck in einem vorgegebenen Solldruckbereich mit ausreichender
Genauigkeit zuverlässig eingehalten wird und bei der im parallelen Betrieb von mehreren
Ölnebelabscheidern, auch bei hoher Druckdifferenz, keine Funktionsstörungen mit verminderter
Abscheideleistung auftreten. Dabei soll die Einrichtung sowohl für Otto- als auch
für Dieselmotoren einsetzbar sein, eine hohe und über lange Zeit andauernde Betriebssicherheit
aufweisen und preiswert herstellbar sein.
[0016] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Einrichtung der eingangs
genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Ölnebelabscheider oder ein
Teil der Ölnebelabscheider mit einem eigenen Sammelbehälter oder -raum zum Sammeln
des abgeschiedenen Öls versehen ist und daß zumindest ein Teil der Sammelbehälter
oder -räume jeweils mit einem selbsttätig schaltenden Rückschlagventil versehen ist.
[0017] Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden vorteilhaft die Funktionen der Kurbelgehäusedruckregelung
und der Ölnebelabscheidung miteinander kombiniert und integriert. Entsprechend dem
jeweils vorliegenden Kurbelgehäusedruck gibt der mindestens eine Aktuator über das
Stellorgan oder die Stellorgane einen mehr oder weniger großen Strömungsquerschnitt
durch die Einrichtung frei. Dabei handelt es sich bei diesem Strömungsquerschnitt
um mehrere Einzelkanäle, die je nach Stellung des Aktuators mehr oder weniger stark
und/oder in größerer oder kleinerer Anzahl vom Kurbelgehäuseentlüftungsgas durchströmt
werden. Dabei ist mindestens zwei Einzelkanälen je ein eigener Ölnebelabscheider unmittelbar
zugeordnet. Hierdurch ist es möglich, jeden Ölnebelabscheider weitgehend in seinem
Auslegungsbereich, also mit einem hohen Wirkungsgrad, zu betreiben, wodurch sich auch
bei begrenzten Druckdifferenzen zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugtrakt der
Brennkraftmaschine hohe Abscheidegrade erreichen lassen. Ein wesentlicher Vorteil
der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß praktisch die gesamte Druckdifferenz
zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine in dem Ölnebelabscheider
oder in den Ölnebelabscheidern zur Abscheidung des Ölnebels genutzt werden kann. Vorteilhaft
können bei großem Volumenstrom an aus dem Kurbelgehäuse abzuführendem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
bei geringer Druckdifferenz sämtliche Einzelkanäle und der oder die zugeordneten Ölnebelabscheider
parallel durchströmt werden, so daß keine Gefahr besteht, daß sich im Kurbelgehäuse
ein unzulässiger Überdruck aufbaut. Dadurch, daß erfindungsgemäß jeder Ölnebelabscheider
oder ein Teil der Ölnebelabscheider mit einem eigenen Sammelbehälter oder -raum zum
Sammeln des abgeschiedenen Öls versehen ist, werden unerwünschte und störende Gasströmungswege
über die Ölauslässe der Ölnebelabscheider verhindert. Das Entleeren der Sammelbehälter
oder -räume kann bei Stillstand der zugehörigen Brennkraftmaschine erfolgen, weil
dann keine Druckdifferenzen vorliegen und somit auch keine Gasströmungen durch die
Einrichtung laufen. Zum Zweck der vorstehend erwähnten Entleerung der Sammelbehälter
oder -räume bei Stillstand der Brennkraftmaschine ist zumindest ein Teil der Sammelbehälter
oder -räume jeweils mit einem selbsttätig schaltenden Rückschlagventil versehen. Über
die Rückschlagventile erfolgt immer dann automatisch eine Entleerung der Sammelbehälter
oder -räume, wenn dafür geeignete Druckverhältnisse vorliegen, was insbesondere bei
Stillstand der zugehörigen Brennkraftmaschine der Fall ist. Die Entleerung erfolgt
zweckmäßig über eine(n) oder mehrere geeignet angeordnete oder verlaufende Ölleitungen
oder -kanäle in die Ölwanne oder das Kurbelgehäuse der zugehörigen Brennkraftmaschine.
Erst durch die den Sammelbehältern oder -räumen zugeordneten Rückschlagventile wird
ein paralleler Betrieb von mehreren Ölnebelabscheidern mit hohem Gesamtwirkungsgrad,
auch bei hoher Druckdifferenz, zuverlässig möglich, weil Falschströmungen sicher vermieden
werden.
[0018] Bevorzugt ist jedem Einzelkanal je ein eigener Ölnebelabscheider unmittelbar zugeordnet,
wodurch eine besonders wirksame und weitgehende Ölnebelabscheidung aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
erreicht wird.
[0019] In weiterer Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, daß durch das mindestens eine
Druckregelelement abhängig vom aktuellen Druck des Kurbelgehäuseentlüftungsgases eine
mehr oder weniger große Anzahl von Einzelkanälen entweder freigebbar oder absperrbar
ist. Mit dieser Ausgestaltung der Einrichtung wird vermieden, daß durch jeden Einzelkanal
in weiten Bereichen variierende Volumenströme fließen; vielmehr fließt entweder ein
relativ großer Volumenstrom durch den offenen Einzelkanal oder es fließt praktisch
kein Volumenstrom durch den abgesperrten Einzelkanal. Auf diese Weise kann der jeweils
dem Einzelkanal zugeordnete Ölnebelabscheider auf einen bestimmten Volumenstrom ausgelegt
werden, was in der Summe einen besonders guten Wirkungsgrad bei der Ölnebelabscheidung
ergibt.
[0020] Weiter schlägt die Erfindung vor, daß in einem Ausgangszustand, bei dem im Kurbelgehäuse
ein Druck in einem Solldruckbereich herrscht, mehrere oder alle Einzelkanäle offen
sind und daß bei demgegenüber abfallendem Druck im Kurbelgehäuse eine zunehmende Anzahl
von Einzelkanälen sperrbar ist. Durch die zunehmende Anzahl von gesperrten Einzelkanälen
bei abfallendem Druck im Kurbelgehäuse wird die Menge des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten
Kurbelgehäuseentlüftungsgases verringert, wodurch der Druck im Kurbelgehäuse auf dem
gewünschten Druckniveau, das vorzugsweise etwas niedriger als der Umgebungsluftdruck
ist, gehalten oder wieder auf dieses gewünschte Druckniveau angehoben wird. Der Ausgangszustand
mit offenen Einzelkanälen liegt auch vor, wenn die zugehörige Brennkraftmaschine stillsteht
oder sich in einem Betriebszustand mit einem großen Volumenstrom an Kurbelgehäuseentlüftungsgasen
befindet.
[0021] Bei einer weiteren Ausgestaltung der Einrichtung ist vorgesehen, daß neben den Einzelkanälen
mindestens ein zusätzlicher Entlastungskanal vorgesehen ist. Der Entlastungskanal
dient insbesondere dazu, bei rasch ansteigendem Druck des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
für eine rasche Druckentlastung zu sorgen, um einen schädlichen und unzulässigen Überdruck
im Kurbelgehäuse sicher zu verhindern. Der Entlastungskanal bildet vorzugsweise, wie
die Einzelkanäle, einen Abschnitt eines Strömungsweges in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine.
Der zusätzliche Entlastungskanal kann dabei mit oder ohne Ölnebelabscheider ausgeführt
sein. Ohne Ölnebelabscheider wird ein besonders geringer Strömungswiderstand erreicht.
[0022] Damit bei geöffnetem Entlastungskanal möglichst wenig Ölnebel in den Ansaugtrakt
der Brennkraftmaschine gelangt, ist aber bevorzugt dem Entlastungskanal ein eigener
Ölnebelabscheider unmittelbar zugeordnet. Der Ölnebelabscheider sollte an dieser Stelle
einen möglichst geringen Strömungswiderstand bzw. Druckabfall aufweisen, um im Bedarfsfall
einen raschen Überdruckabbau zu gewährleisten. Dabei kann hier ein geringerer Wirkungsgrad
bei der Ölnebelabscheidung in Kauf genommen werden, weil ein derartiger Betriebszustand
nur ausnahmsweise und selten zu erwarten, jedoch nicht ganz auszuschließen ist.
[0023] Für die Ausführung der Einrichtung mit Entlastungskanal ist weiter vorgesehen, daß
in einem Ausgangszustand, bei dem im Kurbelgehäuse ein Druck in einem Solldruckbereich
herrscht, mehrere Einzelkanäle oder alle Einzelkanäle offen sind und der Entlastungskanal
geschlossen ist, daß bei demgegenüber abfallendem Druck im Kurbelgehäuse eine zunehmende
Anzahl von Einzelkanälen sperrbar ist und daß bei über einen maximalen Solldruck ansteigendem
Druck im Kurbelgehäuse der Entlastungskanal freigebbar ist. In dieser Ausführung gewährleistet
die Einrichtung eine Sicherung gegen Überdruck, wenn der Gesamtströmungsquerschnitt
der Einzelkanäle ohne den zusätzlichen Entlastungskanal für eine ausreichend rasche
und wirksame Druckentlastung nicht ausreichen sollte.
[0024] Eine weitere Ausgestaltung der Einrichtung schlägt vor, daß die Ölnebelabscheider
jeweils in Strömungsrichtung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases gesehen hinter dem
Druckregelelement angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung der Einrichtung liegt das
Druckregelelement zwischen dem zu entlüftenden Kurbelgehäuse und den Ölnebelabscheidern,
so daß die Funktion des Druckregelelements hier nicht durch einen Druckabfall an den
Ölnebelabscheidern beeinflußt wird. Dies erlaubt vorteilhaft eine relativ einfache
Konstruktion des Druckregelelements.
[0025] Alternativ können die Ölnebelabscheider jeweils in Strömungsrichtung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
gesehen vor dem Druckregelelement angeordnet sein. Diese Ausführung hat den spezifischen
Vorteil, daß bereits entöltes Kurbelgehäuseentlüftungsgas zum Druckregelelement gelangt,
wodurch dieses vor Funktionsbeeinträchtigungen durch im Kurbelgehäuseentlüftungsgas
mitgeführtes Öl geschützt ist. Ein weiterer Vorteil ist hier die geringere Druckdifferenz,
die bei der Rückführung des in den Ölnebelabscheidern abgeschiedenen Öls in die Ölwanne
der Brennkraftmaschine zu überwinden ist.
[0026] Eine Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, ein einziger Aktuator vorgesehen ist,
mit dem ein gemeinsames Stellorgan für alle Einzelkanäle oder für diese und für den
mindestens einen Entlastungskanal verstellbar ist. Durch die Verwendung eines einzigen
Aktuators werden Herstellung und Montage der Einrichtung einfach und kostengünstig
gehalten.
[0027] Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht einen einzigen Aktuator vor, mit
dem je ein Stellorgan für jeden Einzelkanal oder für diese und für den mindestens
einen Entlastungskanal verstellbar ist. Auch hier werden durch die Verwendung eines
einzigen Aktuators Herstellung und Montage der Einrichtung einfach und kostengünstig
gehalten, wobei gleichzeitig durch die Verwendung mehrerer Stellorgane die Möglichkeiten
zur gezielten Beeinflussung des Stellverhaltens vergrößert werden.
[0028] Gemäß einer weiteren Alternative ist für jeden Einzelkanal oder für diese und für
den mindestens einen Entlastungskanal je ein eigener Aktuator vorgesehen, mit dem
das Stellorgan für den zugehörigen Einzelkanal und, sofern ein solcher in der Vorrichtung
vorgesehen ist, für den Entlastungskanal, verstellbar ist. Bei dieser Einrichtung
ist der Aufwand durch die größere Anzahl von Aktuatoren zwar größer, jedoch kann damit
eine exaktere Zu-und Abschaltung der Einzelkanäle sowie des Entlastungskanals und
damit eine verbesserte Funktion der Einrichtung insgesamt erreicht werden. Insbesondere
können für unterschiedliche Betriebspunkte der Brennkraftmaschine unterschiedliche
Druckniveaus im Kurbelgehäuse eingestellt werden. Z.B. kann bei Leerlauf der Brennkraftmaschine
und dem damit verbundenen besonders niedrigen Druck im Ansaugtrakt ein niedriger Kurbelgehäusedruck
eingestellt werden, bei dem eine definierte Belüftung des Kurbelgehäuses mit Frischluft
möglich ist, und z.B. bei voller Last der Brennkraftmaschine und der damit verbundenen
niedrigen Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugtrakt ein höherer
Kurbelgehäusedruck eingestellt werden und die verbleibende Druckdifferenz unter Verzicht
auf eine Kurbelgehäusebelüftung voll für die Ölnebelabscheidung genutzt werden.
[0029] Ein weiterer Beitrag zu einer möglichst einfachen und gleichzeitig zuverlässigen
Konstruktion der Einrichtung besteht darin, daß der Aktuator ein mechanisch-pneumatischer
Aktuator ist, der abhängig von der Druckdifferenz zwischen einem Referenzdruck und
dem Druck im Kurbelgehäuse verstellt wird. Der besondere Vorteil eines solchen Aktuators
besteht darin, daß er für seinen Betrieb keine Fremdenergie, beispielsweise in Form
einer elektrischen Spannungsquelle, benötigt.
[0030] Alternativ dazu kann der Aktuator auch ein mit Fremdenergie betriebener, von wenigstens
einem Drucksensor gesteuerter Aktuator sein, der abhängig von der Druckdifferenz zwischen
einem Referenzdruck und dem Druck im Kurbelgehäuse verstellt wird. Der Aufwand ist
in dieser Ausführung der Einrichtung zwar höher, jedoch kann in dieser Ausführung,
z. B. durch eine elektronische Kennfeldsteuerung, eine differenziertere und damit
verbesserte Funktion der Einrichtung erzielt werden.
[0031] Der Referenzdruck ist dabei vorzugsweise der atmosphärische Luftdruck oder ein von
einem Druckwandler vorgebbarer Druck. Bei Verwendung des atmosphärischen Luftdrucks
als Referenzdruck wird die Einrichtung einfach gehalten und der Druck im Kurbelgehäuse
wird immer, wie dies gewünscht ist, relativ zum atmosphärischen Luftdruck geregelt.
Bei Verwendung eines von einem Druckwandler vorgegebenen Drucks als Referenzdruck
wird die Einrichtung zwar etwas aufwendiger, erlaubt dafür aber eine gezielte Beeinflussung
der Regelung über eine Variation des Referenzdrucks, z.B. in Abhängigkeit vom aktuellen
Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
[0032] Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß jeder Einzelkanal oder diese und der mindestens
eine Entlastungskanal je einen Abschnitt mit einer Stirnseitenkontur aufweisen, relativ
zu der das Stellorgan jeweils durch Annäherung und Entfernung verstellbar ist. Diese
Ausgestaltung bietet insbesondere den Vorteil, daß Gleitreibung beim Zusammenwirken
von Stellorgan und Einzelkanal bzw. Entlastungskanal vermieden wird, wodurch die Betätigung
der Stellorgane leichtgängig und mit geringem Kraftaufwand ermöglicht wird. Zudem
wird so ein Verschleiß durch Reibung weitestgehend vermieden. Auch eine Behinderung
der Verstellung des Stellorgans durch Verschmutzung oder durch Einfrieren kann hier
praktisch nicht auftreten.
[0033] Als Ölnebelabscheider können grundsätzlich beliebige, an sich bekannte Vorrichtungen
eingesetzt werden. Bevorzugt sind in der erfindungsgemäßen Einrichtung die Ölnebelabscheider
aber als Zyklonabscheider ausgebildet, weil diese über die gesamte Lebensdauer einer
zugehörigen Brennkraftmaschine funktionssicher und wartungsfrei sind und einen guten
Kompromiß zwischen den Bauteilkosten und den erreichbaren Abscheidegraden darstellen.
[0034] Die in der Einrichtung vorhandenen Zyklonabscheider können dabei jeweils die gleiche
Größe aufweisen, was die Herstellung der Einrichtung besonders einfach macht. Bevorzugt
sind aber die Zyklonabscheider relativ zueinander unterschiedlich groß dimensioniert,
was den Vorteil hat, daß für einen besonders großen Volumenstrombereich des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
jeweils ein optimaler Abscheidegrad durch angepaßtes Zu- und Abschalten der unterschiedlichen
Zyklonabscheider erreichbar ist.
[0035] In Weiterbildung ist dabei vorgesehen, daß jeder mit zunehmendem Kurbelgehäusedruck
zusätzlich durchströmte Zyklonabscheider jeweils der nächst größere Zyklonabscheider
ist oder daß jeder mit zunehmendem Kurbelgehäusedruck zusätzlich durchströmte Zyklonabscheider
jeweils der nächst kleinere Zyklonabscheider ist. Die Auswahl der jeweils zur Anwendung
kommenden Ausführung richtet sich insbesondere nach dem vorgegebenen Blowby-Kennfeld
der zugehörigen Brennkraftmaschine. In beiden Ausgestaltungen werden bei richtiger
Auswahl und Anpassung ein gutes Regelverhalten und eine hohe Sicherheit gegen das
Entstehen eines unverwünschten und schädlichen Überdrucks oder zu starken Unterdrucks
im Kurbelgehäuse erreicht.
[0036] Weiter ist für die erfindungsgemäße Einrichtung vorgesehen, daß das/jedes Stellorgan
aus einem federnden Metallblech, vorzugsweise mit einer Blechstärke von 0,05 bis 1
mm, ausgebildet ist. Mit einem derartigen Stellorgan wird eine lange Haltbarkeit gewährleistet.
Außerdem kann man dem Stellorgan durch Auswahl des Metalls und der Blechstärke die
im jeweiligen Anwendungsfall gewünschten und dafür optimalen Eigenschaften verleihen.
[0037] Alternativ dazu kann das/jedes Stellorgan aus einem flachen gewebeverstärkten Epoxydharzmaterial,
vorzugsweise mit einer Materialstärke von 0,3 - 2 mm, ausgebildet sein. Auch hier
ist das Stellorgan haltbar und verschleißfest und es kann hinsichtlich seiner Eigenschaften
durch Materialauswahl und Variation der Materialstärke für den jeweiligen Anwendungsfall
optimiert werden.
[0038] Um zu gewährleisten, daß jeder Einzelkanal und Entlastungskanal mit dem zugehörigen
Ölnebelabscheider von einem Volumenstrom an Kurbelgehäuseentlüftungsgas durchströmt
wird, bei dem eine gute Ölabscheidung erfolgt, ist vorgesehen, daß das Stellorgan
zwischen zwei oder mehr Stellungen so verstellbar ist, daß die Zu- oder Abschaltung
jedes Einzelkanals oder jedes Einzel- und Entlastungskanals schlagartig erfolgt, ohne
daß während einer wesentlichen Zeitdauer der betreffende Kanal nur teilweise geöffnet
ist.
[0039] Innerhalb der Einrichtung können die Einzelkanäle und, sofern vorgesehen, der mindestens
eine Entlastungskanal sowie die zugehörigen Ölnebelabscheider geometrisch unterschiedlich
angeordnet sein. Eine erste vorteilhafte Ausführung sieht diesbezüglich vor, daß die
mit dem Stellorgan jeweils zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle oder der
Einzelkanäle und des Entlastungskanals auf einer geraden Linie in Reihe angeordnet
sind und daß das Stellorgan die Form einer langgestreckten, geraden Zunge hat, die
über die Abschnitte verläuft. In dieser Ausführung kann das Stellorgan eine besonders
einfache Form haben, was vorteilhaft für die Herstellung ist. Außerdem kann so insgesamt
eine flache, gestreckte Bauweise der Einrichtung erreicht werden, wodurch sie bei
entsprechenden Einbauvoraussetzungen gut in den Motorraum einer Brennkraftmaschine
oder in die Brennkraftmaschine selbst integrierbar ist.
[0040] Eine alternative Ausgestaltung schlägt vor, daß die mit dem Stellorgan jeweils zusammenwirkenden
Abschnitte der Einzelkanäle oder der Einzelkanäle und des Entlastungskanals auf einer
geraden Linie in Reihe angeordnet sind und daß das Stellorgan in Form mehrerer nockenbetätigter
Zungen ausgeführt ist, wobei über jeden Abschnitt je eine Zunge verläuft. Mit dieser
Ausgestaltung läßt sich ebenfalls eine flache Bauweise der Einrichtung erzielen. Gleichzeitig
wird hier die Möglichkeit geschaffen, das Stellverhalten der einzelnen Zungen durch
entsprechende Formgebung der diese betätigenden Nocken individuell zu optimieren.
[0041] Eine weitere alternative Ausgestaltung sieht vor, daß die mit dem Stellorgan jeweils
zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle oder der Einzelkanäle und des Entlastungskanals
auf einer gebogenen Linie in Kreisform oder Teilkreisform angeordnet sind und daß
das Stellorgan die Form einer passend in Kreisform oder Teilkreisform verlaufenden,
entsprechend langen Zunge hat, die über die Abschnitte verläuft. In dieser Ausführung
ist eine räumlich insgesamt sehr kompakte Bauweise möglich, die bei entsprechend vorgegebenen
Einbauverhältnissen in vielen Fällen vorteilhaft ist.
[0042] Noch eine weitere alternative Ausführung sieht vor, daß die mit dem Stellorgan jeweils
zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle oder der Einzelkanäle und des Entlastungskanals
auf einer gebogenen Linie in Kreisform oder Teilkreisform angeordnet sind und daß
das Stellorgan die Form einer passend in Sternform oder Speichenform verlaufenden
Zungenanordnung hat, wobei über jeden Abschnitt je eine Zunge verläuft. Bei dieser
Ausführung wird eine gleich kompakte Bauform ermöglicht wie bei der zuvor angegebenen
Ausführung, wobei hier im Unterschied zur vorherigen Ausführung jedem Abschnitt eine
eigene Zunge des Stellorgans zugeordnet ist, was eine Optimierung des Stellverhaltens
für jeden Einzelkanal und für den Entlastungskanal erlaubt.
[0043] In einer alternativen Ausführung kann das Stellorgan als flexible Membran ausgebildet
sein, die mehrere Membranbereiche aufweist, die jeweils mit einem Abschnitt der Einzelkanäle
oder der Einzelkanäle und des Entlastungskanals zusammenwirken. Eine solche Membran
ist relativ einfach herstellbar und kann mit geringen Betätigungskräften verstellt
werden.
[0044] Eine erste Weiterbildung schlägt dazu vor, daß die Membranbereiche der Membran über
deren Fläche verteilt nebeneinander liegen und daß die mit den Membranbereichen jeweils
zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle oder der Einzelkanäle und des Entlastungskanals
in einer korrespondierenden Anordnung nebeneinander liegen.
[0045] Eine alternative Weiterbildung schlägt dazu vor, daß die Membranbereiche der Membran
konzentrisch zueinander in deren Fläche liegen und daß die mit den Membranbereichen
jeweils zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle oder der Einzelkanäle und des
Entlastungskanals in einer korrespondierenden Anordnung konzentrisch zueinander liegen.
[0046] Eine Ausgestaltung der als Stellorgan dienenden Membran sieht vor, daß die Membranbereiche
jeweils eine unterschiedliche Höhenlage relativ zueinander einnehmen und relativ zur
übrigen Membran jeweils flexibel auslenkbar sind. Hierdurch kann der Membran mit relativ
geringem Aufwand für jeden Einzel- und Entlastungskanal ein gewünschtes individuelles
druckabhängiges Stellverhalten verliehen werden.
[0047] Eine vorteilhafte Konstruktion mit wenigen Einzelteilen ergibt sich gemäß einer Weiterbildung,
bei der die das Stellorgan bildende flexible Membran zugleich die Membran eines Membran-Druckregelventils
ist, das das Druckregelelement der Einrichtung bildet.
[0048] Um in Schließstellung des Stellorgans relativ zu dem damit zusammenwirkenden Abschnitt
jedes Einzelkanals oder der Einzelkanäle und des Entlastungskanals eine gute Dichtwirkung
zu erzielen, wird vorgeschlagen, daß das/jedes Stellorgan mit einer eine Dichtwirkung
relativ zu den Kanälen erhöhenden Beschichtung, wie Elastomer, und/oder mit die Dichtwirkung
erhöhenden Zusatzelementen und/oder mit einer die Dichtwirkung erhöhenden Geometrie
versehen ist.
[0049] Alternativ oder zusätzlich können die mit dem/jedem Stellorgan jeweils zusammenwirkenden
Bereiche der Einzelkanäle oder der Einzelkanäle und des Entlastungskanals mit einer
eine Dichtwirkung relativ zum Stellorgan erhöhenden Beschichtung, wie Elastomer, und/oder
mit die Dichtwirkung erhöhenden Zusatzelementen und/oder mit einer die Dichtwirkung
erhöhenden Geometrie versehen sein.
[0050] Um zu Ermüdung und Verschleiß des Stellorgans führende Schwingungen zu vermeiden
oder wenigstens zu vermindern, kann das/jedes Stellorgan mit wenigstens einer Schwingungen
des Stellorgans verhindernden oder vermindernden Tilgermasse versehen sein.
[0051] Aus dem gleichen Grund kann alternativ oder zusätzlich das/jedes Stellorgan einen
Schichtaufbau besitzen, wobei sich vorzugsweise zwischen zwei äußeren Schichten ein
dämpfendes, Schwingungen des Stellorgans verhinderndes oder verminderndes Medium befindet.
[0052] Um Funktionsstörungen des Stellorgans und der zugeordneten Ölnebelabscheider durch
große Ölpartikel zu vermeiden, die möglicherweise aus dem Kurbelgehäuse in die Einrichtung
gelangen, wird vorgeschlagen, daß in die Einrichtung mindestens ein den Ölnebelabscheidern
vorgeschalteter Vorabscheider zur Abscheidung von großen Ölpartikeln integriert ist.
Große Ölpartikel, z.B. Schleuderölspritzer, werden so vorab aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgasstrom
ausgeschieden und belasten die nachfolgenden Ölnebelabscheider nicht mehr. Der Vorabscheider
kann dabei vor oder hinter den mit dem oder den Stellorganen zusammenwirkenden Abschnitten
der Kanäle für die Führung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases angeordnet sein. Der
Vorabscheider ist zweckmäßig, wie die weiteren Ölnebelabscheider, mit einer Ölrückführung
ausgestattet, durch die das abgeschiedene Öl zum Kurbelgehäuse der zugehörigen Brennkraftmaschine
zurückgeführt werden kann.
[0053] Um einen unerwünschten Eintrag von Wasser und/oder Kraftstoff in das Schmieröl und
eine dadurch verursachte Verschlechterung der Ölqualität zu vermeiden, schlägt die
Erfindung vor, daß die Einrichtung in einem im Betrieb der zugehörigen Brennkraftmaschine
von dieser erwärmten Bereich angeordnet ist oder daß in die Einrichtung eine zumindest
die Ölnebelabscheider erwärmende Heizung integriert ist. Die auf diese Weise erreichbare
Erwärmung der gesamten Einrichtung oder ihrer Ölnebelabscheider sorgt dafür, daß sich
Wasser und Kraftstoff, die dampfförmig im Kurbelgehäuseentlüftungsgas mitgeführt werden,
nicht in der Einrichtung als Kondensat niederschlagen, sondern im gasförmigen Aggregatzustand
verbleiben und als Dampf durch die Einrichtung hindurchströmen und dem Ansaugtrakt
der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Unterstützt wird die Verhinderung von Kondensatniederschlag
durch den in der Einrichtung herrschenden Unterdruck, der den Siedepunkt von Wasser
und Kraftstoff herabsetzt.
[0054] Im Betrieb der zugehörigen Brennkraftmaschine kann es sinnvoll sein, in Abhängigkeit
von deren aktuellem Betriebszustand das entölte Kurbelgehäuseentlüftungsgas in unterschiedliche
Bereiche oder Abschnitte des Ansaugtrakts der Brennkraftmaschine einzuleiten, z.B.
vor oder hinter einer Drosselklappe oder vor oder hinter einem Turbolader oder Kompressor.
Um dem Rechnung zu tragen, wird vorgeschlagen, daß mindestens zwei Gruppen von Ölnebelabscheidern
vorgesehen sind, daß jeder Ölnebelabscheider einen Reingasauslaß aufweist, daß die
Reingasauslässe der ersten Gruppe von Ölnebelabscheidern unmittelbar oder über einen
ersten Sammelraum in einen gemeinsamen ersten Abströmkanal münden, daß die Reingasauslässe
der zweiten Gruppe von Ölnebelabscheidern unmittelbar oder über einen zweiten Sammelraum
in einen gemeinsamen zweiten Abströmkanal münden und daß der erste Abströmkanal und
der zweite Abströmkanal in zwei unterschiedliche Abschnitte des Ansaugtrakts der zugehörigen
Brennkraftmaschine führen. Hier ist also jeweils eine Gruppe von Ölnebelabscheidern
einem bestimmten Abschnitt des Ansaugtrakts fest zugeordnet, sodaß keine zusätzlichen
aktiven Elemente für die Zuteilung des entölten Kurbelgehäuseentlüftungsgases zu dem
einen oder zu dem anderen Abschnitt des Ansaugtrakts nötig sind. Jede Gruppe von Ölnebelabscheidern
umfaßt dabei einen oder mehrere Ölnebelabscheider.
[0055] Eine dazu alternative Lösung schlägt vor, daß mehrere Ölnebelabscheider vorgesehen
sind, daß jeder Ölnebelabscheider einen Reingasauslaß aufweist, daß die Reingasauslässe
über einen Sammelraum oder unmittelbar in einen gemeinsamen Abströmkanal münden, daß
der Abströmkanal in wenigstens zwei in unterschiedliche Abschnitte des Ansaugtrakts
der zugehörigen Brennkraftmaschine führende Kanalzweige verzweigt ist und daß an der
Verzweigungsstelle mindestens ein verstellbares Weichenelement angeordnet ist. Wenn
das Weichenelement nur zwischen seinen zwei Endstellungen umschaltbar ist, wird jeweils
das gesamte entölte Kurbelgehäuseentlüftungsgas entweder dem einen oder dem anderen
Abschnitt des Ansaugtrakts zugeführt. Wenn das Weichenelement auch Zwischenstellungen
einnehmen kann, ist auch eine Aufteilung des entölten Kurbelgehäuseentlüftungsgases
auf beide Abschnitte des Ansaugtrakts möglich. Das Weichenelement ist beispielsweise
über einen geeigneten Aktuator abhängig von den Drücken in den Ansaugtraktabschnitten
oder abhängig von der aktuellen Motordrehzahl oder nach Maßgabe eines in einer zugehörigen
Motorelektronik gespeicherten Kennfeldes verstellbar
[0056] Eine zweite alternative Lösung schlägt vor, daß mehrere Ölnebelabscheider vorgesehen
sind, daß jeder Ölnebelabscheider einen Reingasauslaß aufweist, daß wenigstens zwei
Abströmkanäle vorgesehen sind, wobei der erste Abströmkanal und der zweite Abströmkanal
in zwei unterschiedliche Abschnitte des Ansaugtrakts der zugehörigen Brennkraftmaschine
führen, und daß jeder Reingasauslaß über je ein Weichenelement wahlweise mit dem ersten
Abströmkanal oder mit dem zweiten Abströmkanal oder mit beiden Abströmkanälen verbindbar
ist. In dieser Ausführung ist zwar der Aufwand aufgrund der größeren Zahl von Weichenelementen
höher, jedoch werden hier auch differenziertere Möglichkeiten zur Beeinflussung der
Führung und Verteilung des entölten Kurbelgehäuseentlüftungsgases geboten. Die Verstellung
der Weichenelemente kann hier in der gleichen Weise erfolgen, wie im vorstehenden
Absatz angegeben.
[0057] Hinsichtlich der zuvor erwähnten Ausführungen der Einrichtung mit einem oder mehreren
Abströmkanälen ist bevorzugt weiter vorgesehen, daß in einem oder mehreren oder allen
Abströmkanälen (je) ein Rückschlagventil angeordnet ist. Hierdurch werden mit geringem
Aufwand unerwünschte und störende Fehlströmungen entgegen der Soll-Strömungsrichtung
in den Abströmkanälen verhindert.
[0058] Um die erfindungsgemäße Einrichtung möglichst platzsparend und zudem mit möglichst
geringem Montageaufwand mit einer zugehörigen Brennkraftmaschine verbinden zu können,
ist schließlich bevorzugt vorgesehen, daß die Einrichtung in eine Ventilhaube oder
in einen Steuergehäusedeckel oder in ein Ölfiltermodul der zugehörigen Brennkraftmaschine
integriert ist.
[0059] Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung
erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- eine Einrichtung in einer ersten Ausführung im Längsschnitt,
- Figur 2
- die Einrichtung aus Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht, teils in aufgeschnittener
Darstellung,
- Figur 3
- die Einrichtung in einer zweiten Ausführung im Längsschnitt,
- Figur 4
- die Einrichtung in einer dritten Ausführung in perspektivischer, aufgeschnittener
Darstellung,
- Figur 5
- die Einrichtung aus Figur 4 im Längsschnitt,
- Figur 6
- die Einrichtung aus Figur 5 im Querschnitt gemäß der Schnittlinie VI-VI in Figur 5,
- Figur 7
- die Einrichtung aus Figur 5 im Querschnitt gemäß der Schnittlinie VII-VII in Figur
5,
- Figur 8
- die Einrichtung in einer vierten Ausführung in perspektivischer, aufgeschnittener
Ansicht,
- Figur 9
- ein Detail der Einrichtung gemäß Figur 8 in Seitenansicht,
- Figur 10
- die Einrichtung aus Figur 8 in Draufsicht mit entferntem oberen Teil der Einrichtung,
- Figur 11
- die Einrichtung aus Figur 8 in einem Querschnitt,
- Figur 12
- die Einrichtung in einer fünften Ausführung im Längsschnitt,
- Figur 13
- einen Ausschnitt aus der Einrichtung gemäß Figur 12 im Querschnitt gemäß der Schnittlinie
XIII-XIII in Figur 12,
- Figur 14
- die Einrichtung in einer sechsten Ausführung, wieder im Längsschnitt,
- Figur 15
- die Einrichtung in einer siebten Ausführung in perspektivischer, aufgeschnittener
Ansicht,
- Figur 16
- die Einrichtung aus Figur 15 im Längsschnitt,
- Figur 17
- eine einen Teil der Einrichtung gemäß den Figuren 15 und 16 bildende Membran in Draufsicht,
- Figur 18
- die Membran im Querschnitt gemäß der Schnittlinie XVIII-XVIII in Figur 17,
- Figur 19
- die Einrichtung in einer achten Ausführung, teils im Längsschnitt, teils in Ansicht
- Figur 20
- die Einrichtung in einer neunten Ausführung in einer schematischen Blockdarstellung,
- Figur 21
- die Einrichtung in einer zehnten Ausführung, ebenfalls in einer schematischen Blockdarstellung,
und
- Figur 22
- die Einrichtung in einer elften Ausführung, wieder in einer schematischen Blockdarstellung.
[0060] Wie die Figur 1 der Zeichnung zeigt, umfaßt das hier dargestellte erste Ausführungsbeispiel
einer Einrichtung 1 als wesentliche Teile ein Druckregelelement 2 und eine Ölnebelabscheideeinheit
mit mehrere, hier vier Ölnebelabscheidern 3, die in einem gemeinsamen Gehäuse 10 als
integrierte Einheit untergebracht sind.
[0061] Das im linken oberen Teil der Figur 1 dargestellte Druckregelelement 2 besitzt eine
elastische Membran 20, die dichtend zwischen dem oberen Teil des Gehäuses 10 und einem
Deckel 10' eingespannt ist. Oberhalb der Membran 20 befindet sich eine erste Kammer
21, die über einen kleinen Luftkanal 21' mit der äußeren Atmosphäre verbunden ist
und in der der atmosphärische Luftdruck herrscht. Unter der Membran 20 befindet sich
eine zweite Kammer 22, in der der Kurbelgehäusedruck einer zugehörigen, nicht dargestellten
Brennkraftmaschine herrscht.
[0062] Der zentrale Teil der Membran 20 wird durch einen stabilen Membranteller 23 gebildet,
der unterseitig mit einer Regelfeder 25, die am Gehäuse 10 abgestützt ist, mit einer
nach oben weisenden Kraft beaufschlagt ist. Mit dem Membranteller 23 einstückig ausgeführt
ist ein Stößel 24, der vom Membranteller 23 nach unten verläuft. An dem Gehäuse 10
ist links unten ein Kurbelgehäusegas-Zuströmkanal 11 ausgebildet, der mit dem Kurbelgehäuse
einer zugehörigen Brennkraftmaschine verbindbar ist. Durch diesen Zuströmkanal 11
kann Kurbelgehäuseentlüftungsgas aus dem Kurbelgehäuse in die Einrichtung 1 eingeleitet
werden.
[0063] Ganz rechts ist an dem Gehäuse 10 ein Kurbelgehäusegas-Abströmkanal 14 ausgebildet,
der vorzugsweise mit dem Ansaugtrakt der zugehörigen Brennkraftmaschine verbindbar
ist. Durch diesen Abströmkanal 14 kann gereinigtes, d.h. von Ölnebel befreites Kurbelgehäuseentlüftungsgas
aus der Einrichtung 1 abgeführt werden.
[0064] An den Zuströmkanal 11 schließt sich im Gehäuse 10 ein Verteilerraum 12 an. In diesem
Verteilerraum 12 liegen mehrere, hier insgesamt vier Einzelkanäle 31, auf die das
Kurbelgehäuseentlüftungsgas auf seinem Weg durch die Einrichtung 1 verteilt wird.
Dabei besitzt jeder Einzelkanal 31 jeweils eine flache Stirnseitenkontur 32, die in
Figur 1 nach oben weisen und die in einer Linie nebeneinander angeordnet sind.
[0065] Oberhalb der Einzelkanäle 31 verläuft ein Stellorgan 26, das hier die Form einer
metallischen Blattfeder hat. An seinem rechten Ende ist das Stellorgan 26 am Gehäuse
10 fixiert.
[0066] An seiner Unterseite ist das Stellorgan 26 mit einer seine Dichtwirkung relativ zu
den Einzelkanälen 31 erhöhenden Beschichtung 26', z.B. eine Elastomerauflage, versehen.
Gleichzeitig sorgt die Beschichtung 26' für eine Dämpfung von unerwünschten Schwingungen
des Stellorgans 26.
[0067] An seinem in Figur 1 linken Ende ist das Stellorgan 26 mit dem unteren Ende des Stößels
24 verbunden. Der Stößel 24 und die Membran 20 bilden einen mechanischpneumatischen
Aktuator 2', der für eine druckabhängige Verstellung des Stellorgans 26 sorgt. Die
untere Kammer 22 unterhalb der Membran 20 steht in unmittelbarer Strömungsverbindung
mit dem Verteilerraum 12, also herrscht in Verteilerraum 12 und in der unteren Kammer
22 annähernd der Kurbelgehäusedruck. In einem Grundzustand der Einrichtung 1, z.B.
bei Leerlauf der zugehörigen Brennkraftmaschine, befindet sich der Stößel 24 in seiner
oberen Endstellung, wie sie in Figur 1 dargestellt ist. In dieser oberen Stellung
des Stößels 24 befindet sich zwangsläufig das Stellorgan 26 in seiner obersten Stellung,
in der es von allen Einzelkanälen 31 abgehoben ist. Damit sind alle Einzelkanäle 31
offen.
[0068] Jeder Einzelkanal 31 bildet bei dem Beispiel gemäß Figur 1 jeweils den Einlaß eines
Ölnebelabscheiders, hier jeweils eines Zyklons 3. Die Zyklone 3 sind mit zueinander
parallelen Längsachsen nebeneinander angeordnet. Jeder Zyklon 3 besitzt eine Umfangswand
30, die einen Wirbelraum 33 umgibt. Unten in Figur 1 jeweils im Zentrum jedes Zyklons
3 ist ein Reingasauslaß 34 erkennbar, durch den jeweils das vom Ölnebel befreite Kurbelgehäuseentlüftungsgas
den betreffenden Zyklon 3 verläßt und durch einen im Hintergrund liegenden, nicht
sichtbaren Sammelraum dem Abströmkanal 14 zugeführt wird.
[0069] Das in den einzelnen Zyklonen 3 abgeschiedene Öl wird zur entgegengesetzten Richtung
abgeleitet, wo jeweils ein Ölabströmkanal vorgesehen ist, der hier oberhalb der Schnittebene
liegt und deshalb nicht sichtbar ist.
[0070] Wenn der Druck im Kurbelgehäuse unter den Solldruck abfällt, führt dies zu einer
Verstellung der Membran 20 und des Membrantellers 23 mit dem Stößel 24 nach unten,
wodurch zunächst der in Figur 1 ganz rechte Einzelkanal 31 und bei weiterem Absenken
des Stößels 24 nach und nach auch die nach links weiter folgenden Einzelkanäle 31
verschlossen werden.
[0071] Sobald der Druck im Kurbelgehäuse wieder ansteigt, bewegt sich die Membran 20 mit
dem Membranteller 23 und dem Stößel 24 wieder nach oben, wodurch von links beginnend
wieder die Einzelkanäle 31 nach und nach geöffnet werden.
[0072] Auf diese Weise wird mit der Einrichtung 1 gleichzeitig der Druck im Kurbelgehäuse
geregelt und das Kurbelgehäuseentlüftungsgas wirksam entölt. Dabei steht die gesamte
Druckdifferenz zwischen dem Zuströmkanal 11 und dem Abströmkanal 14 und damit im Prinzip
die gesamte Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine
für die Ölnebelabscheidung innerhalb eines oder mehrerer der Zyklone 3 zur Verfügung.
Damit weist die Einrichtung 1 nicht nur eine integrierte Bauweise sondern auch eine
integrierte Funktion hinsichtlich Kurbelgehäusedruckregelung und Ölnebelabscheidung
aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas auf.
[0073] Wie die Figur 1 veranschaulicht, erlaubt die hier dargestellte Anordnung der Zyklone
3 nebeneinander eine besonders flache, gestreckte Bauweise, die für viele Einbausituationen
von Vorteil ist
[0074] Figur 2 zeigt die Einrichtung 1 aus Figur 1 nun in einer perspektivischen Ansicht,
teils in aufgeschnittener Darstellung. Links in Figur 2 ist wieder das Druckregelelement
2 erkennbar, das den Aktuator 2' für das Stellorgan 26 bildet bzw. umfaßt.
[0075] Besonders deutlich wird in Figur 2 rechts die parallele Anordnung der hier insgesamt
vier Zyklone 3. Jeweils am unteren Ende jedes Zyklon 3 liegt je ein Ölauslaß 35, der
in einen gemeinsamen Ölsammelraum 36 für alle vier Zyklone mündet. Dieser Ölsammelraum
36 kann über eine hier nicht dargestellte Leitung mit dem Kurbelgehäuse der zugehörigen
Brennkraftmaschine verbunden sein, um das abgeschiedene Öl der Brennkraftmaschine
wieder zur Schmierung zur Verfügung zu stellen. Sofern es die strömungsmechanische
Stabilität der Zyklone 3 erfordert, kann jeder einzelne Zyklon 3 mit einem eigenen
Ölsammelraum und einem eigenen Rückschlagventil jeweils zwischen dem Ölsammelraum
und dem Kurbelgehäuse versehen sein. Dazu kann z.B. der Ölsammelraum 36 in seinem
Inneren in entsprechend viele voneinander getrennte Abteile unterteilt sein und jedem
Abteil ein Rückschlagventil zugeordnet sein.
[0076] Rechts oben in Figur 2 ist hier zu einem kleinen Teil die äußere Kontur des Reingassammelraums
13 erkennbar, in dem die Reingasströme aus den Zyklonen 3 zusammengeführt und dann
dem Abströmkanal 14 zugeführt werden.
[0077] Besonders deutlich zeigt die Figur 2 auch, daß das Stellorgan 26 hier die Form einer
langgestreckten Blattfeder hat. Dabei wirkt das Stellorgan 26 in Form der Blattfeder
mit den nebeneinander auf einer Linie angeordneten Einzelkanälen 31 und deren hier
nach oben weisender Stirnseitenkontur 32 im Sinne einer Vergrößerung und Verkleinerung
bzw. Öffnung und Absperrung der Strömungsquerschnitte zusammen.
[0078] Hinsichtlich der weiteren Einzelheiten und Bezugsziffern in Figur 2 wird auf die
Beschreibung der Figur 1 verwiesen.
[0079] Figur 3 zeigt eine zweite Ausführung der Einrichtung 1, bei der ebenfalls ein Druckregelelement
2 mit einem Aktuator 2' sowie ein Ölnebelabscheider 3 integriert in einem Gehäuse
angeordnet sind.
[0080] Das Druckregelelement 2, das den Aktuator 2' beinhaltet, liegt hier rechts oben in
der Zeichnungsfigur. Auch hier umfaßt das Druckregelelement 2 eine Membran 20, die
dichtend im Gehäuse 10 angeordnet ist. Die über der Membran 20 liegende erste Kammer
21 ist über den kleinen Luftkanal 21' mit der freien Atmosphäre verbunden, so daß
in dieser Kammer 21 im Gleichgewichtszustand der atmosphärische Luftdruck herrscht.
Die zweite Kammer 22, die unter der Membran 20 liegt, ist mit einem Sammelraum 12
der Einrichtung 1 unmittelbar verbunden, der über den Kurbelgehäusegas-Zuströmkanal
11 seinerseits unmittelbar mit dem Kurbelgehäuse der zugehörigen Brennkraftmaschine
verbindbar ist.
[0081] Den zentralen Teil der Membran 20 bildet auch hier ein steifer Membranteller 23,
von dem aus einstückig auch hier ein Stößel 24 nach unten abgeht.
[0082] Im Unterschied zu dem Beispiel gemäß Figur 1 und Figur 2 sind bei dem Beispiel gemäß
Figur 3 zwei Regelfedern 25, 25' vorgesehen, von denen die Regelfeder 25 die Membran
20 mit einer nach oben weisenden Kraft vorbelastet, während die zweite Regelfeder
25' in vorgespanntem Zustand oberhalb der Membran 20 liegt und einen Ruheanschlag
für den Membranteller 23 bildet..
[0083] In einem Grundzustand, wenn an der Oberseite und Unterseite der Membran 20 in etwa
der gleiche Druck herrscht, z.B. bei Stillstand der zugehörigen Brennkraftmaschine,
nimmt die Einrichtung 1 den in Figur 3 dargestellten Zustand ein. In diesem Zustand
befindet sich die Membran 20 mit dem Membranteller 23 und dem Stößel 24 in einer mittleren
Position. Mit dem unteren Ende des Stößels 24 ist auch hier ein Stellorgan 26 in Form
einer langgestreckten Blattfeder verbunden. Bei dem Beispiel gemäß Figur 3 befindet
sich die Verbindung des Stellorgans 26 zum Stößel 24 am rechten Ende des Stellorgans
26, während das linke Endes des Stellorgans 26 fest mit dem Gehäuse 10 verbunden,
z. B. vernietet ist.
[0084] Unter dem langgestreckten Stellorgan 26 liegen hier insgesamt drei Kanäle, nämlich
zwei Einzelkanäle 31 und ein zusätzlicher Entlastungskanal 31', die jeweils den Einlaß
je eines Ölnebelabscheiders in Form eines Zyklons 3 bilden. Auch hier besitzt jeder
einzelne Kanal 31, 31' jeweils eine Stirnseitenkontur 32, 32', die der Unterseite
des Stellorgans 26 zugewandt ist.
[0085] Wie schon bei dem zuvor beschriebenen Beispiel, besitzt auch hier jeder Zyklon 3
eine Umfangswand 30, die einen Wirbelraum 33 umgrenzt. Im Zentrum des Wirbelraums
33 liegt jeweils der Reingasauslaß 34 für von Ölnebel befreites Kurbelgehäuseentlüftungsgas.
Jeder Reingasauslaß 34 mündet in den Sammelraum 13, der wiederum mit dem Kurbelgehäusegas-Abströmkanal
14 verbunden ist, der das Gehäuse 10 nach links hin verläßt. Die Zuführung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
erfolgt über den rechts oben am Gehäuse 10 vorgesehenen Zuströmkanal 11, der in einen
Verteilerraum 12 mündet, in dem auch das Stellorgan 26 liegt.
[0086] In dem in Figur 3 dargestellten Grundzustand der Einrichtung 1 nimmt das Stellorgan
26 eine Position ein, in der der ganz links liegende Entlastungskanal 31' mit dem
linken Zyklon 3 geschlossen ist, während die Einzelkanäle 31, die die Einlässe des
mittleren und des rechten Zyklons 3 bilden, geöffnet sind.
[0087] Bei sinkendem Kurbelgehäusedruck verschiebt sich infolge einer druckabhängigen Verstellung
der Membran 20 der Stößel 24 nach unten, wodurch zunächst der mittlere Zyklon 3 und
bei weiter absinkendem Kurbelgehäusedruck auch der rechte Zyklon 3 abgesperrt werden.
Dies führt zwangsläufig zu einem Anstieg des Kurbelgehäusedrucks, was wiederum zu
einer Bewegung des Stößels 24 nach oben und damit zunächst zur Öffnung des rechten
Zyklons 3 und bei weiterem Anstieg des Kurbelgehäusedrucks auch zur Öffnung des mittleren
Zyklons 3 führt.
[0088] Wenn, ausgehend vom in Figur 3 dargestellten Grundzustand, der Kurbelgehäusedruck
über einen maximalen Drucksollwert ansteigt, führt dies zu einer Verschiebung des
Stößels 24 gegen die Kraft der zweiten, vorgespannten oberen Regelfeder 25' nach oben.
Dies führt dazu, daß das Stellorgan 26 nun zusätzlich noch den in Figur 3 ganz linken,
zusätzlichen Entlastungskanal 31' mit seinem Zyklon 3 freigibt. Auf diese Weise wird
der gesamte Strömungsquerschnitt alle drei Zyklone 3 freigegeben, wodurch ein Überdruck
im Kurbelgehäuse verhindert oder zumindest sehr schnell wieder abgebaut wird. Gleichzeitig
erfolgt für jeden Kanal 31, 31' eine Ölnebelabscheidung in dem unmittelbar zugeordneten
jeweiligen Zyklon 3.
[0089] Zur Erhöhung der Dichtwirkung zwischen dem Stellorgan 26 und den Stirnseitenkonturen
32 und 32' der Kanäle 31 und 31' in deren Schließstellung relativ zueinander sind
in Figur 3 zusätzlich ringförmige elastische Beschichtungen 32.1 und 32.1' um jede
Stirnseitenkontur 32 und 32' herum angeordnet.
[0090] Figur 4 zeigt eine Ausführung der Einrichtung 1, die ebenfalls ein Druckregelelement
2 und einen Aktuator 2'sowie mehrere Zyklone 3 als Ölnebelabscheider umfaßt. Dabei
sind hier, anders als bei den vorhergehend beschriebenen Beispielen, die einzelnen
Zyklone 3 ringförmig mit zueinander parallelen Längsachsen angeordnet.
[0091] Ganz oben in Figur 4 ist in aufgeschnittener Darstellung das Druckregelelement 2
mit dem Aktuator 2' sichtbar. Auch hier wird eine Membran 20 verwendet, die eine obere
Kammer 21, in der der atmosphärische Luftdruck herrscht, und eine untere Kammer 22,
in der der Kurbelgehäusedruck herrscht, voneinander trennt. Auch hier ist der zentrale
Bereich der Membran 20 durch einen steifen Membranteller 23 gebildet, mit dem ein
nach unten verlaufender Stößel 24 einstückig ausgeführt ist. Unterhalb des Membrantellers
23 liegt eine an diesem und am Gehäuse 10 abgestützte Regelfeder 25, die den Membranteller
23 mit einer nach oben weisenden Vorbelastungskraft beaufschlagt.
[0092] Ganz rechts in Figur 4 liegt der Kurbelgehäusegas-Zuströmkanal 11, der in einen im
Inneren des Gehäuses 10 liegenden Verteilerraums 12 mündet. In diesem Verteilerraum
12 liegt auch das Stellorgan 26, das hier die Form einer länglichen, in etwa einen
offenen Kreis beschreibenden Blattfeder hat, wobei von einem Ende des Kreises ein
Abschnitt des Stellorgans 26 etwa in Radialrichtung nach innen läuft und mit dem zentral
im Kreis liegenden Stößel 24 verbunden ist.
[0093] Unterhalb dieses Stellorgans 26 liegen auf einer Kreislinie die Einzelkanäle 31,
die wieder jeweils den Einlaß je eines der Zyklone 3 bilden.
[0094] Das von dem Stößel 24 am weitesten entfernte Ende des Stellorgans 26 ist mit dem
Gehäuse 10 verbunden. Bei Verstellung des Stößels 24 nach oben oder unten wird das
Stellorgan 26 in seinen zentralen Bereich, der mit dem Stößel 24 verbunden ist, um
den gleichen Betrag in Vertikalrichtung verstellt, während das Maß dieser Verstellbewegung
entlang des Stellorgans 26 bis zu seinem am Gehäuse 10 befestigten Ende stetig kleiner
wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß durch Verstellung des Stellorgans
26 in Längsrichtung des Stößels 24 mehr oder weniger viele Einzelkanäle 31 und damit
Strömungswege durch die Zyklone 3 hindurch geöffnet oder geschlossen werden. Bei Solldruck
im Kurbelgehäuse sind zweckmäßig ein Teil der Strömungswege oder alle Strömungswege
freigegeben; wenn der Druck im Kurbelgehäuse unter den Solldruck absinkt, werden zweckmäßig
nach und nach zunehmend weitere Einzelkanäle 31 und damit zunehmend mehr Strömungswege
verschlossen, bis sich wieder der Solldruck im Kurbelgehäuse einstellt. Umgekehrt
führt ein Anstieg des Blowby-Gasstromes zu einem Anstieg des Kurbelgehäusedrucks,
was durch ein Öffnen der Strömungsquerschnitte zu weiteren Zyklonen 3 ausgeregelt
wird.
[0095] Bei freigegebenem Einlaß, d.h. offenem Einzelkanal 31, strömt das mit Ölnebel befrachtete
Kurbelgehäuseentlüftungsgas aus dem Verteilerraum 12 in den zugehörigen Zyklon 3,
hier dessen Wirbelraum 33, ein. Der Wirbelraum 33 ist auch hier nach außen durch die
Umfangswand 30 des Zyklon 3 begrenzt. Das im Zyklon 3 gereinigte Gas tritt durch den
Reingasauslaß 34 nach oben hin aus dem Zyklon 3 aus und gelangt in den Sammelraum
13, der mit dem in der Figur 4 nach links weisenden Kurbelgehäusegas-Abströmkanal
14 verbunden ist.
[0096] Das in den einzelnen Zyklonen abgeschiedene Öl fließt jeweils unter Schwerkraftwirkung
nach unten und durch jeweils einen Ölauslaß 35 in einen im unteren Teil des Zyklon
3 ausgebildeten Ölsammelraum 36. An seiner Unterseite besitzt jeder Ölsammelraum 36
einen Ölablaß mit einem Rückschlagventil 37, wobei dieser Ölablaß zur Ölrückführung
über nicht dargestellte Mittel mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbunden
ist. Im laufenden Betrieb der zugehörigen Brennkraftmaschine sind die Rückschlagventile
37, die hier als Blattventile ausgebildet sind, jeweils geschlossen, wobei eine entsprechende
Druckdifferenz auf den beiden Seiten des Rückschlagventils 37 für die Einnahme der
Schließstellung sorgt. Unerwünschte, die Abscheidefunktion störende Gasströmungen
durch die Ölauslässe 35 werden so unterbunden. Bei Stillstand der Brennkraftmaschine
ist das Öl im Ölsammelraum 36 in der Lage, das Rückschlagventil 37 in Öffnungsstellung
zu bewegen, wonach dann das Öl abströmen kann.
[0097] Wie die Figur 4 verdeutlicht, ermöglicht die Anordnung der Zyklone 3 bei diesem Ausführungsbeispiel
eine kompakte Konstruktion, wobei die Einrichtung insgesamt eine annähernd zylindrische
Außenform aufweist.
[0098] Figur 5 zeigt die Einrichtung 1 aus Figur 4 nun im Längsschnitt. Oben in Figur 5
liegt das Druckregelelement 2 mit dem Aktuator 2'; unten befindet sich der Ölnebelabscheider
in Form der mehreren Zyklone 3.
[0099] Oben im Gehäuse 10 liegt die Membran 20, die die obere, mit der Atmosphäre verbundene
erste Kammer 21 und die zweite, untere Kammer 22, in der der Kurbelgehäusedruck herrscht
voneinander trennt. Mit dem Membranteller 23 ist der Stößel 24 einstückig ausgeführt.
Mit dem unteren Ende des Stößels 24 ist der zentrale Endbereich des Stellorgans 26
verbunden. Das Stellorgan 26 verläuft ringförmig über die ebenfalls ringförmig angeordneten
Einzelkanäle 31 und deren nach oben weisende Stirnseitenkontur 32, die jeweils mit
der Unterseite des Stellorgans 26 zusammenwirkt.
[0100] In Figur 5 ist die Einrichtung 1 in einem Zustand gezeigt, in der die Membran 20
mit dem Membranteller 22 und der Stößel 24 ihre obere Endstellung einnehmen. In dieser
Stellung ist das Stellorgan 26 maximal nach oben bewegt und alle Einzelkanäle 31 sind
geöffnet. Jeder Einzelkanal 31 bildet den Einlaß des zugehörigen Zyklons 3, zu deren
Einzelteilen auf die Beschreibung der Figur 4 verwiesen wird.
[0101] Figur 6 zeigt die Einrichtung 1 aus Figur 5 im Querschnitt gemäß der Schnittlinie
VI-VI in Figur 5. Radial außen in Figur 6 liegt eine Wand des Gehäuses 10, die den
Verteilerraum 12 für das zugeführte Kurbelgehäuseentlüftungsgas nach außen begrenzt.
Im Verteilerraum 12 liegt das ringförmige Stellorgan 26, das einen von radial außen
nach radial innen verlaufenden Abschnitt aufweist, dessen radial inneres Ende mit
dem Stößel 24, der hier geschnitten ist, verbunden ist.
[0102] Unterhalb des Stellorgans 26 liegen durch dieses verdeckt die Einzelkanäle 31, die
durch das Stellorgan 26, je nach dessen Stellung relativ zu den Einzelkanälen 31,
in größerer oder kleinerer Zahl freigegeben oder verschlossen werden. Dabei verdeutlich
die Figur 6, daß die Einzelkanäle 31, hier insgesamt sechs Stück, gleichmäßig verteilt
auf einer Kreislinie liegen.
[0103] Unmittelbar radial innen vom Stellorgan 26 liegen, ebenfalls auf einer Kreislinie,
die Reingasauslässe 34 zur Abführung des gereinigten Kurbelgehäuseentlüftungsgases.
[0104] Figur 7 zeigt die Einrichtung 1 aus Figur 5 nun im Querschnitt gemäß der Linie VII-VII
in Figur 5. Dabei verläuft die Schnittebene durch den oberen Bereich der sechs Zyklone
3. Hier wird die kompakte Anordnung der sechs Zyklone 3 besonders deutlich. Jeder
Zyklon 3 besitzt eine Umfangswand 30, die den Wirbelraum 33 begrenzt. Die Einzelkanäle
31 bilden gleichzeitig jeweils den Einlaß des zugehörigen Zyklons 3. Im Zentrum jedes
Zyklons 3 ist hier der zugehörige Ölauslaß 35 sichtbar. Radial außen von diesem liegt
geschnitten jeweils der Reingasauslaß 34 in Form eines kurzen Tauchrohrs, das von
oben her in den Wirbelraum 33 hineinragt.
[0105] Eine weitere Ausführung der Einrichtung 1 ist in Figur 8 gezeigt, hier in einer perspektivischen,
aufgeschnittenen Darstellung. In weiten Teilen stimmt die Einrichtung 1 gemäß Figur
8 mit der Einrichtung 1 gemäß Figur 4 überein. Der wesentliche Unterschied liegt in
der Ausgestaltung des Stellorgans 26. Das Stellorgan 26 hat bei der Einrichtung 1
gemäß Figur 8 die Form eines Ringes mit radial nach innen verlaufenden Speichen, wobei
jede Speiche an ihrem radial inneren Ende mit dem Stößel 24 verbunden ist. Jeweils
eine Speiche des Stellorgans 26 ist einem Einzelkanal 31 zugeordnet, die hier weitestgehend
verdeckt unter dem Stellorgan 26 liegen.
[0106] Die Anbindung des jeweils radial inneren Endes der Speichen des Stellorgans 26 ist
dabei so ausgeführt, daß bei einer Bewegung des zentralen Stößels 24 nach unten nicht
alle Speichen gleichzeitig sondern erst nach und nach von dem Stößel 24 in Richtung
nach unten hin mitgenommen werden. Auf diese Weise wird ein stufenartiges Stellverhalten
erreicht, das dafür sorgt, daß eine mehr oder weniger große Anzahl von Einzelkanälen
31 entweder geschlossen oder geöffnet ist. Zu diesem Zweck liegen die Einzelkanäle
31 mit ihrer hier nicht sichtbaren Stirnseitenkontur radial innen möglichst nahe dem
Stößel 24 unterhalb des radial inneren Endbereichs der einzelnen Speichen des Stellorgans
26.
[0107] Das in den einzelnen Zyklonen 3 gereinigte Kurbelgehäuseentlüftungsgas verläßt den
jeweiligen Zyklon 3 durch je einen Reingasauslaß 34 nach oben, wobei die Reingasauslässe
34 in den gemeinsamen Sammelraum 13 münden. Von dort verläßt das Kurbelgehäuseentlüftungsgas
über den Abströmkanal 14 die Einrichtung 1.
[0108] Hinsichtlich der weiteren Einzelteile der Einrichtung 1 gemäß Figur 8 wird auf die
Beschreibung der Einrichtung 1 gemäß Figur 4 verwiesen.
[0109] Figur 9 zeigt in vergrößerter Darstellung ein Detail aus der Einrichtung 1 gemäß
Figur 8. Dabei zeigt die Figur 9 in ihrem oberen Teil den Membranteller 23 mit dem
damit einstückigen, sich nach unten erstreckenden Stößel 24. Links und rechts vom
Stößel 24 sind unten zwei Speichen des Stellorgans 26 sichtbar. Jeweils radial außen
ist hier jede Speiche des Stellorgans 26 mit einem Teil des Gehäuses 10 verbunden,
hier vernietet.
[0110] Besonders deutlich wird dabei in Figur 9, daß, wie vorstehend schon erwähnt, die
radial innen liegende Anbindung der einzelnen Speichen des Stellorgans 26 an den Stößel
24 so ausgebildet ist, daß die Speichen des Stellorgans 26 nach und nach von dem Stößel
24 bei dessen Bewegung in Axialrichtung bewegt werden. So ist die in Figur 9 linke
Speiche des Stellorgans 26 bei der dargestellten Position des Stößels 24 schon praktisch
in ihrer Schließstellung relativ zu der Stirnseitenkontur 32 des links von der Mittelachse
liegenden Einzelkanals 31. Die in Figur 9 rechte Speiche des Stellorgans 26 befindet
sich dagegen bei derselben Stellung des Stößels 24 noch in einer Öffnungsstellung
mit Abstand von der Stirnseitenkontur 32 des rechts von der Mittelachse liegenden
Einzelkanals 31. Bei weiterer Bewegung des Stößels 24 nach unten behält die linke
Speiche des Stellorgans 26 ihre Lage in Schließstellung bei, während gleichzeitig
die rechte Speiche des Stellorgans 26 zusammen mit dem Stößel 24 weiter nach unten
bewegt wird, bis auch die rechte Speiche des Stellorgans 26 ihre Schließstellung relativ
zu dem zugeordneten Einzelkanal 31 erreicht. Damit wird eine Art Registerschaltung
der einzelnen Strömungswege in Abhängigkeit im jeweils herrschenden Kurbelgehäusedruck
erzielt.
[0111] In dem großen Kreis rechts in Figur 9 ist das in dem kleinen Kreis liegende Detail
des Stellorgans 26 vergrößert dargestellt. Hier wird ersichtlich, daß das Stellorgan
26 aus drei Lagen besteht, nämlich zwei äußeren metallischen Lagen 26.1 mit federnden
Eigenschaften und einer dazwischen liegenden elastischen Lage 26.2 mit schwingungsdämpfenden
Eigenschaften.
[0112] Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß Figur 8, wobei alle Teile
der Einrichtung oberhalb des Stellorgans 26 weggelassen sind. Die Figur 10 veranschaulicht
besonders deutlich die Form des Stellorgans 26 mit seinem radial äußeren ringförmigen
Teil und mit seinen hier sechs radial nach innen verlaufenden Speichen. Ganz im Zentrum
der Figur 10 ist der Stößel 24 geschnitten, der jeweils mit dem radial inneren Ende
der sechs Speichen des Stellorgans 26 in Verbindung steht.
[0113] Jeweils unmittelbar unter dem radial inneren Endbereich jeder Speiche des Stellorgans
26 liegt je ein Einzelkanal 31 mit seiner Stirnseitenkontur 32, die jeweils der Unterseite
des Stellorgans 26 zugewandt ist. Bei von der Stirnseitenkontur 32 beabstandetem Stellorgan
ist der betreffende Einzelkanal 31 geöffnet; liegt das Stellorgan 26 an der Stirnseitenkontur
32 an, ist der betreffende Einzelkanal 31 verschlossen. Aufgrund der anhand von Figur
9 erläuterten höhenvariablen Anbindung der Speichen des Stellorgans 26 an den Stößel
24 liegt, entsprechend der Lage des Stößels 24, eine größere oder kleinere Anzahl
von Speichen des Stellorgans 26 an der jeweils zugehörigen Stirnseitenkontur 32 an.
[0114] Radial außen und winkelversetzt jeweils zwischen den Einzelkanälen 31 liegen die
einzelnen Reingasauslässe 34, durch die das gereinigte Kurbelgehäuseentlüftungsgas
die in Figur 10 im Hintergrund liegenden, nicht sichtbaren Zyklone nach oben hin verläßt.
[0115] Figur 11 zeigt die Einrichtung aus Figur 8 in einem Querschnitt in Höhe der Zyklone
3, wobei hier die ringförmige Anordnung der Zyklone 3 auf einer Kreislinie besonders
deutlich wird. Ganz im Zentrum der Figur 11 liegt das untere Ende des Stößels 24.
Radial nach außen folgen die Einzelkanäle 31 für die Zuleitung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
zu den einzelnen Zyklonen 3. Jeder Zyklon ist durch seine Umfangswand 30 begrenzt,
in deren Innerem jeweils der Wirbelraum 33 liegt. Im Zentrum jedes Zyklons 3 liegt
der Ölauslaß 35, durch den das in jedem Zyklon 3 abgeschiedene Öl unter Schwerkraftwirkung
nach unten hin abströmt.
[0116] Eine weitere Ausführung der Einrichtung 1 ist in Figur 12 im Längsschnitt dargestellt.
Auch hier befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse 10 ein Druckregelelement 2 mit
einem Aktuator 2' sowie Mittel zur Ölnebelabscheidung in Form von hier insgesamt drei
Zyklonen 3.
[0117] Rechts oben in Figur 12 ist das Druckregelelement 2 mit dem Aktuator 2' sichtbar,
der auch hier durch eine Membran 20 mit einem Stößel 24 gebildet wird. Über der Membran
20 liegt wieder die obere, erste Kammer 21, die über die Bohrung 21' mit der Atmosphäre
verbunden ist, während unter der Membran 20 die zweite Kammer 22 liegt, in der der
Kurbelgehäusedruck anliegt.
[0118] Das untere Ende des Stößels 24 ist hier mit einem Kurbelarm einer Nockenwelle 27
verbunden. Diese Nockenwelle 27 erstreckt sich in der Zeichnungsfigur 12 vom Stößel
24 ausgehend nach links. Insgesamt drei Nocken 27' sind auf dieser Nockenwelle 27
angebracht. Eine Bewegung der Membran 20 infolge einer Änderung des Drucks im Kurbelgehäuse
führt zu einer Verdrehung der Nockenwelle 27 um einen entsprechenden Winkel, wodurch
die Nocken 27' entsprechend verdreht werden.
[0119] Jeder Nocken 27' wirkt mit einem Stellorgan 26 in Form einer kurzen Blattfeder zusammen.
Dabei ist jeweils ein Stellorgan 26 je einem Einzelkanal 31 und dem zusätzlichen Entlastungskanal
31' zugeordnet. Die Nockenwelle 27 liegt in einem Verteilerraum 12 innerhalb des Gehäuses
10, wobei über den Kurbelgehäusegas-Zuströmkanal 11 Kurbelgehäuseentlüftungsgas zuführbar
ist. Mit diesem Verteilerraum 12 steht auch die untere Kammer 22 unterhalb der Membran
20 in unmittelbarer Verbindung.
[0120] Im Verteilerraum 12 liegen auch die Einzelkanäle 31 und der Entlastungskanal 31'
mit ihrer hier jeweils nach oben weisenden Stirnseitenkontur 32 bzw. 32', die jeweils
mit einem der Stellorgane 26 zusammenwirken. Auch hier ist jeder Kanal 31, 31' der
Einlaß je eines Zyklons 3. Charakteristisch für die Einrichtung gemäß Figur 12 ist
unter anderem, daß hier die Zyklone 3 relativ zueinander unterschiedliche Größen aufweisen.
[0121] Die Zyklone 3 liegen hier innerhalb eines Sammelraums 13 für das die Zyklone 3 verlassende
gereinigte Kurbelgehäuseentlüftungsgas, das durch den Abströmkanal 14 aus dem Sammelraum
13 abgezogen und dem Ansaugtrakt der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführt werden
kann.
[0122] Die Figur 12 zeigt die Einrichtung 1 in einem Grundzustand, z.B. bei Stillstand der
zugehörigen Brennkraftmaschine. In diesem Zustand befinden sich die Stellorgane 26
des in Figur 12 rechten und mittleren Zyklons 3 in einer Öffnungsstellung, während
das Stellorgan 26 des in Figur 12 ganz links angeordneten Zyklons 3 sich in Schließstellung
befindet.
[0123] Wenn, ausgehend von dem dargestellten Zustand, der Druck im Kurbelgehäuse sinkt,
bewegt sich die Membran 20 mit dem Stößel 24 nach unten und es ergibt sich daraus
eine entsprechende Verschwenkung der Nockenwelle 27, die zu einem Verschließen zunächst
des in Figur 12 ganz rechts angeordneten Zyklons 3 und, bei weiter sinkendem Kurbelgehäusedruck,
auch des mittleren Zyklons 3 führt.
[0124] Wenn, ausgehend von dem dargestellten Zustand gemäß Figur 12, der Kurbelgehäusedruck
ansteigt, führt dies zu einer Bewegung der Membran 20 und des Stößels 24 nach oben,
wodurch eine entgegengesetzte Verdrehung der Nockenwelle 27 mit den Nocken 27' verursacht
wird. Diese entgegengesetzte Verdrehung der Nockenwelle 27 führt dazu, daß das Stellorgan
26 für den in Figur 12 ganz linken Zyklon 3 sich nach oben bewegt und somit nun den
zusätzlichen Entlastungskanal 31' für eine wirksame und schnelle Druckentlastung des
Kurbelgehäuses freigibt.
[0125] Das in den einzelnen Zyklonen 3 gereinigte Kurbelgehäuseentlüftungsgas tritt über
je einen in Figur 12 nicht sichtbaren Reingasauslaß in den Sammelraum 13 über. Das
in den Zyklonen 3 jeweils abgeschiedene Öl fließt unter Schwerkraftwirkung durch je
einen Ölauslaß 35 und einen Ölabströmkanal 15, der im Hintergrund liegt, ab und wird
wieder dem Kurbelgehäuse der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführt.
[0126] Figur 13 zeigt den rechten oberen Teil der Einrichtung 1 aus Figur 12 im Querschnitt
gemäß der Schnittlinie XIII-XIII in Figur 12. Oben in Figur 13 liegt die Membran 20
mit dem von dieser nach unten verlaufenden Stößel 24. Unter der Membran liegt die
Regelfeder 25, die die Membran 20 mit einer nach oben weisenden Vorbelastungskraft
beaufschlagt. Über der Membran 20 befindet sich die erste Kammer 21, die mit der Atmosphäre
über eine Drosselbohrung 21' kommuniziert. Unter der Membran 20 liegt die zweite Kammer
22, in der der Kurbelgehäusedruck herrscht.
[0127] Ganz unten in Figur 13 ist die Nockenwelle 27 in Stirnansicht erkennbar, mit der
das untere Ende des Stößels 24 nach Art einer Kurbel verbunden ist. Eine Bewegung
der Membran 20 nach unten infolge eines absinkenden Kurbelgehäusedrucks führt zu einer
Verdrehung der Nockenwelle 27 entgegen dem Uhrzeigersinn; eine Verschiebung der Membran
20 und des Stößels 24 nach oben infolge eines ansteigenden Kurbelgehäusedrucks führt
zu einer Verdrehung der Nockenwelle 27 im Uhrzeigersinn. Entsprechend der jeweiligen
Formgebung und Steigung der einzelnen Nocken 27' auf der Nockenwelle 27 werden so
die gewünschten Stellbewegungen der Stellorgane 26 (vergleiche Figur 12) erzielt.
Bei diesem Beispiel der Einrichtung 1 bilden also die Membran 20, der Stößel 24 und
die Nockenwelle 27 mit den Nocken 27' den Aktuator 2'.
[0128] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1 ist in Figur 14 wieder im Längsschnitt
dargestellt. Die Ausführung und insbesondere die Größe der einzelnen Zyklone 3 ist
bei dem Beispiel gemäß Figur 14 identisch mit dem Beispiel gemäß Figur 12. Anders
ist jedoch die Betätigung der Stellorgane 26 für die Kanäle 31, 31'. Im Unterschied
zu allen vorhergehend beschriebenen Beispielen ist hier jedem Einzelkanal 31 und dem
Entlastungskanal 31' je ein eigener Aktuator 2' zugeordnet. Jeder Aktuator 2' umfaßt
dabei je eine eigene Membran 20, die jeweils gleichzeitig das Stellorgan 26 für den
zugeordneten Einzelkanal 31 und den Entlastungskanal 31' bildet. Oberhalb jeder Membran
20 liegt je eine eigene erste Kammer 21, die jeweils über eine Drosselbohrung 21'
mit der Atmosphäre kommuniziert.
[0129] Unterhalb der Membranen 20 liegt eine gemeinsame untere Kammer 22, die gleichzeitig
der Verteilerraum 12 für das durch den Zuströmkanal 11 zuströmende Kurbelgehäuseentlüftungsgas
ist.
[0130] Bei der rechten und mittleren Membran der Einrichtung 1 gemäß Figur 14 liegt jeweils
eine Regelfeder 25 unterhalb der Membran 20 und belastet diese mit einer nach oben
weisenden Vorbelastungskraft. In dem in Figur 14 dargestellten Grundzustand sind damit
die Einzelkanäle 31 des rechten und des mittleren Zyklons 3 geöffnet.
[0131] Im Unterschied dazu ist im Grundzustand gemäß Figur 14, z.B. bei Stillstand der zugehörigen
Brennkraftmaschine, der links vorgesehene Entlastungskanal 31' verschlossen. Dies
wird bewirkt durch eine Regelfeder 25', die oberhalb der zugehörigen Membran 20 liegt
und diese mit einer nach unten weisenden Vorbelastungskraft beaufschlagt. Diese Vorbelastungskraft
sorgt dafür, daß im Grundzustand die Membran 20, die das Stellorgan 26 bildet, dicht
an der Stirnseitenkontur 32' des Entlastungskanals 31' anliegt.
[0132] Bei sinkendem Kurbelgehäusedruck wird bei der Einrichtung 1 gemäß Figur 14 zunächst
die rechte Membran 20 und bei weiter sinkendem Kurbelgehäusedruck auch die mittlere
Membran 20 nach unten bewegt, wodurch zunächst der rechte Einzelkanal 31 und anschließend
der mittlere Einzelkanal 31 verschlossen wird. Auf diese Weise wird für eine gewünschte
Erhöhung des Kurbelgehäusedrucks gesorgt.
[0133] Wenn, ausgehend vom Grundzustand, der Kurbelgehäusedruck über einen maximalen Solldruck
ansteigt, wird zusätzlich zu dem rechten und mittleren Einzelkanal 31 nun zusätzlich
als dritter Kanal der Entlastungskanal 31' geöffnet, indem mittels der Druckdifferenz
die Membran 20 vom Entlastungskanal 31' nach oben hin gegen die Kraft der Regelfeder
25' abgehoben wird. Auf diese Weise wird eine rasche Druckentlastung des Kurbelgehäuses
im Bedarfsfall ermöglicht.
[0134] Jeder Teilstrom des Kurbelgehäuseentlüftungsgases durch einen der Kanäle 31, 31'
führt in je einen zugeordneten Zyklon 3, wo eine Abscheidung von mitgeführten Öltröpfchen
erfolgt. Das gereinigte Kurbelgehäuseentlüftungsgas tritt aus den Zyklonen 3 in den
Sammelraum 13 aus und wird aus diesem durch den Abströmkanal 14 abgeführt. Das abgeschiedene
Öl tritt durch den Ölauslaß 35 jedes Zyklons 3 aus und fließt durch zugeordnete, im
Hintergrund liegende Ölabströmkanäle 15 wieder in das Kurbelgehäuse zurück.
[0135] Da bei der Einrichtung 1 gemäß Figur 14 jeweils an der Oberseite und an der Unterseite
aller Membranen 20 der gleiche Druck herrscht, ist es auch möglich, alle Membranen
gemeinsam einstückig auszuführen. Eine derartige Einrichtung 1 zeigen die Figuren
15 bis 18 als letztes Ausführungsbeispiel.
[0136] Aus dem in Figur 15 dargestellten Längsschnitt durch die Einrichtung 1 ist ersichtlich,
daß diese ein Gehäuse 10 aufweist, in dessen oberem Teil ein Druckregelelement 2,
das den Aktuator 2' umfaßt, untergebracht ist und in dessen unterem Teil mehrere Ölnebelabscheider
in Form von hier drei Zyklonen 3 untergebracht sind. In Draufsicht gesehen ist das
Gehäuse 10 rund ausgeführt und besitzt an seinem Außenumfang zwei axial beabstandete
Dichtringe 16. Mittels dieser Dichtringe 16 ist das Gehäuse 10 der Einrichtung 1 in
ein Bauteil einer zugehörigen Brennkraftmaschine, z.B. deren Ventilhaube oder Steuergehäusedeckel,
dichtend einsetzbar.
[0137] Ein nach unten hin offener Bereich des oberen Teils des Gehäuses 10 bildet einen
Zuströmkanal 11 für das zu reinigende Kurbelgehäuseentlüftungsgas. Der Kanal 11 mündet
nach oben hin in eine Kammer 22, die oberseitig durch eine Membran 20 begrenzt ist.
Oberhalb der Membran 20 liegt eine weitere Kammer 21, die über eine hier nicht sichtbare
Bohrung mit der umgebenden Atmosphäre verbunden ist.
[0138] Zentral unter der Membran 20 liegt eine Regelfeder 25, die die Membran 20 mit einer
nach oben weisenden Vorbelastungskraft beaufschlagt.
[0139] Von der unteren Kammer 22 gehen insgesamt drei Einzelkanäle 31 ab, von denen hier
zwei sichtbar sind. In Axialrichtung oberhalb der Stirnseiten 32 der Einzelkanäle
31 liegt jeweils ein besonders geformter Membranbereich 20.1, 20.2 (hier nicht sichtbar)
und 20.3. Diese Membranbereiche 20.1 bis 20.3 bilden von der Oberseite der Membran
20 her gesehen napfartige Eintiefungen, wobei der Abstand der Membranbereiche 20.1
bis 20.3 von dem jeweils zugehörigen Einzelkanal 31 in Axialrichtung unterschiedlich
groß ist.
[0140] Jeder Einzelkanal 31 mündet nach unten hin in je einen zugehörigen Zyklon 3. Die
drei Zyklone 3 sind hier untereinander identisch ausgebildet und besitzen je eine
Umfangswand 30, die einen Wirbelraum 33 einschließt. Der Übergang vom jeweiligen Einzelkanal
31 in den zugehörigen Wirbelraum 33 erfolgt dabei tangential, um eine gute Wirbelströmung
zu erzeugen. Ganz unten besitzt jeder Zyklon 3 einen Ölauslaß 35, durch den aus dem
Kurbelgehäuseentlüftungsgas abgeschiedenes Öl nach unten hin in je einen zugehörigen
Ölsammelraum 36 abtropfen kann. Das in den Zyklonen 3 gereinigte Kurbelgehäuseentlüftungsgas
verläßt diese über je einen oben liegenden Reingasauslaß 34 und einen nachgeordneten,
hier nicht sichtbaren gemeinsamen Reingasabströmkanal, der zum Ansaugtrakt der zugehörigen
Brennkraftmaschine führt.
[0141] Wenn, ausgehend von dem in Figur 15 dargestellten Zustand der Einrichtung 1, der
Kurbelgehäusedruck sinkt, wird die Membran 20 insgesamt nach unten verstellt. Dabei
gelangt nach einem gewissen Verstellweg zunächst der Membranbereich 20.1 in dichtende
Anlage an den zugehörigen Einzelkanal 31 und verschließt diesen. Bei noch weiter abnehmendem
Kurbelgehäusedruck werden auch die weiteren Membranbereiche 20.2 und dann 20.3, die
jeweils einem weiteren Einzelkanal 31 zugeordnet sind, nach und nach soweit nach unten
bewegt, daß auch sie den jeweils zugehörigen Einzelkanal 31 verschließen. Auf diese
Weise wird der Druck im Kurbelgehäuse auf einem Druck innerhalb eines gewünschten
Druckbereichs gehalten und gleichzeitig in den Zyklonen 3 der Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas
abgeschieden.
[0142] Figur 16 zeigt die Einrichtung 1 aus Figur 15, nun in perspektivischer, aufgeschnittener
Darstellung. Im oberen Teil des Gehäuses 10 der Einrichtung 1 ist wieder das Druckregelelement
2 mit dem Aktuator 2' erkennbar. Im unteren Teil des Gehäuses 10 liegen die drei Zyklone
3.
[0143] Oberseitig ist das Gehäuse 10 durch den Deckel 10' verschlossen. Unterhalb des Deckels
liegt die Membran 20 mit ihren Membranbereichen 20.1, 20.2 (hier nicht sichtbar) und
20.3, die jeweils mit einem der Einzelkanäle 31, die als Einlässe zu den Zyklonen
3 führen, zusammenwirken.
[0144] Oberhalb der Membran 20 liegt die erste Kammer 21, die über eine hier nicht sichtbare
Bohrung mit der freien Atmosphäre verbunden ist. Unterhalb der Membran 20 befindet
sich die zweite Kammer 22, die über den Kurbelgehäuseentlüftungsgas-Zuströmkanal 11
mit einem hier nicht weiter dargestellten Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine in
Strömungsverbindung steht. In der zweiten Kammer 22 unterhalb der Membran 20 befindet
sich auch die Regelfeder 25, die die Membran mit einer in Richtung nach oben, also
in Öffnungsrichtung für die Einzelkanäle 31, weisenden Kraft beaufschlagt.
[0145] Im unteren Teil des Gehäuses 10 liegen die drei Zyklone 3, die jeweils einen durch
eine Umfangswand 30 begrenzten Wirbelraum 33 aufweisen. Nach unten hin geht von diesem
jeweils ein Ölauslaß 35 ab, aus dem das im jeweiligen Zyklon 3 abgeschiedene Öl in
einen für jeden Zyklon separat vorgesehenen Ölsammelraum 36 im untersten Bereich des
Gehäuses 10 abtropfen kann. Von dort können hier nicht dargestellte Rückführleitungen
zum Ölsumpf einer zugehörigen Brennkraftmaschine führen.
[0146] Das in den Zyklonen 3 von dem mitgeführten Schmierölnebel befreite Kurbelgehäuseentlüftungsgas
strömt durch je Zyklon 3 einen oberen zentralen Reingasauslaß 34 ab und wird von dort
über hier nicht sichtbare Kanäle oder Leitungen dem Ansaugtrakt der zugehörigen Brennkraftmaschine
zugeführt.
[0147] Wie die Figur 16 deutlich zeigt, ist das Gehäuse 10 in Draufsicht rund ausgebildet.
Am äußeren Umfang des oberen Teils des Gehäuses 10 liegen die beiden Dichtringe 16,
mit deren Hilfe die Einrichtung 1 insgesamt in ein weiteres Bauteil der zugehörigen
Brennkraftmaschine dichtend einsetzbar ist.
[0148] Figur 17 zeigt die Membran 20 der Einrichtung 1 gemäß den Figuren 15 und 16 für sich
in Draufsicht. Links oben liegt in der Membran 20 der Membranbereich 20.1, der mit
dem ersten Einzelkanal 31 zusammenwirkt. Unten mittig in der Membran 20 liegt der
zweite Membranbereich 20.2, der mit dem zweiten Einzelkanal 31 zusammenwirkt und rechts
oben in der Membran 20 liegt schließlich der dritte Membranbereich 20.3, der mit dem
dritten Einzelkanal 31 zusammenwirkt.
[0149] Der radial äußere Bereich der Membran 20 ist als Einspannrand 28 ausgebildet und
dient dazu, die Membran 20 dichtend zwischen der Oberseite des Gehäuses 10 und dem
Deckel 10' einzuklemmen. Radial innen vom Einspannrand 29 liegt in der Membran 20
ein an sich bekannter und üblicher Rollfalz 29. Zusätzlich ist jeder Membranbereich
20.1 bis 20.3 von einem eigenen kleineren Rollfalz 29' umgeben, um die weiter oben
schon erwähnte separate Beweglichkeit der Membranbereiche 20.1 bis 20.3 relativ zur
übrigen Membran 20 zu ermöglichen.
[0150] Figur 18 zeigt die Membran 20 aus Figur 17 im Schnitt gemäß der Linie XVIII-XVIII
in Figur 17. Ganz links und ganz rechts in Figur 18 ist jeweils der Einspannrand 28
der Membran 20 sichtbar. Radial nach innen schließt sich daran der Rollfalz 29 an.
Noch weiter nach innen folgen dann die drei Membranbereiche 20.1, 20.2 und 20.3, die
mit jeweils einem der Einzelkanäle 31 (vergl. Figur 15 und Figur 16) zusammenwirken.
Besonders deutlich geht dabei aus Figur 18 die unterschiedliche Höhenlage der einzelnen
Membranbereiche 20.1 bis 20.3 relativ zur übrigen Membran 20 hervor. Dies führt dazu,
daß bei einer Veränderung des Drucks im Kurbelgehäuse die einzelnen Membranbereiche
20.1 bis 20.3 bei unterschiedlichen Druckniveaus den jeweils zugehörigen Einzelkanal
31 verschließen oder öffnen. Hiermit kann eine gewünschte Regelcharakteristik durch
Wahl geeigneter Abstände der Membranbereiche 20.1 bis 20.3 relativ zu den zugehörigen
Einzelkanälen 31 eingestellt werden.
[0151] Die Figur 19 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Ausführung der Einrichtung
1, bei der wieder die Membran 20 gleichzeitig das Druckregelelement 2 und den Aktuator
2' für die Verstellung des Durchflusses an Kurbelgehäuseentlüfungsgas zu den hier
insgesamt zwei Zyklonen 3 beeinflußt.
[0152] Die Membran 20 ist in einem Gehäuse 10 angeordnet und mittels eines Einspannrandes
28 zwischen dem Gehäuse 10 und einem dieses oberseitig verschließenden Deckel 10'
eingespannt. Die Membran 20 teilt das Innere des Gehäuses 10 in eine obere Kammer
21 und eine untere Kammer 22. Die obere Kammer 21 ist durch eine hier nicht dargestellte
Durchbrechung mit der äußeren Atmosphäre verbunden. In die untere Kammer 22 mündet
ein Zuströmkanal 11, durch den der Einrichtung 1 aus dem Kurbelgehäuse einer zugehörigen
Brennkraftmaschine kommendes Kurbelgehäuseentlüftungsgas zuführbar ist.
[0153] In der unteren Kammer 22 liegt weiterhin eine Regelfeder 25, die sich mit ihrem unteren
Ende an dem Gehäuse 10 und mit ihrem oberen Ende an der Unterseite der Membran 20
abstützt. Unmittelbar radial innen von ihrem Einspannrand 28 besitzt die Membran 20
einen umlaufenden Rollfalz, mittels welchem die Membran 20 in Abhängigkeit von der
Druckdifferenz zwischen den Kammern 21 und 22 in ihrer Lage verstellbar ist.
[0154] In der unteren Kammer 22 liegen außerdem zwei Einlässe 31 in einer konzentrischen
Anordnung zueinander, wobei je ein Einlaß 31 zu je einem der beiden Zyklone 3 führt.
An ihrer nach oben weisenden Seite sind die Einlässe 31 jeweils mit einer Stirnseitenkontur
32 ausgebildet, die konzentrisch zueinander gegenüber der Unterseite der Membran 20
liegen.
[0155] In ihrem über den Einlässen 31 liegenden, radial gesehen zentralen Teil besitzt die
Membran 20 zwei konzentrisch zueinander angeordnete Membranbereiche 20.1 und 20.2.
Der davon radial äußere Membranbereich 20.1 wirkt mit dem radial äußeren Einlaß 31
zusammen; der radial innere Membranbereich 20.2 wirkt mit dem radial inneren, zentralen
Einlaß 31 für den in der Figur 19 rechten Zyklon 3 zusammen. Außerdem verdeutlicht
die Figur 19, daß die Membran 20 in ihrem zentralen Teil mit ihren Membranbereichen
20.1 und 20.2 eine nach unten weisende Wölbung aufweist.
[0156] Wenn, ausgehend von dem in Figur 19 gezeigten Zustand der Einrichtung 1, der Druck
des Kurbelgehäuseentlüftungsgases in der unteren Kammer 22 abnimmt, wird die Membran
20 infolge der Druckdifferenz gegen die Kraft der Regelfeder 25 nach unten in Richtung
zu den Stirnseitenkonturen 32 der beiden Einlässe 31 bewegt. Bei dieser Bewegung gelangt
zuerst der zentrale Membranbereich 20.2 in die Nähe und schließlich in Kontakt mit
dem zentralen Einlaß 31 und dessen Stirnseitenkontur 32. Hierdurch wird der zentrale
Einlaß 31 gesperrt und damit ist ein Strömungsweg für das Kurbelgehäuseentlüftungsgas
nur noch durch den äußeren Einlaß 31 und den in Figur 19 linken Zyklon 3 frei.
[0157] Sinkt der Druck des Kurbelgehäuseentlüftungsgases in der unteren Kammer 22 noch weiter
ab, wird die Membran 20 insgesamt noch weiter nach unten verstellt, wodurch sich dann
auch der radial äußere Membranbereich 20.1 an den radial äußeren Einlaß 31 und dessen
radial äußere Stirnseitenkontur 32 anlegt. In diesem Zustand ist dann kein Strömungsweg
für das Kurbelgehäuseentlüftungsgas durch einen der Zyklone 3 mehr frei, was dann
zu einem gewünschten Anstieg des Drucks im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine führt.
[0158] Bei über einen vorgebbaren Grenzwert ansteigendem Druck wird die Membran 20 von den
Einlässen 31 wegbewegt, wobei zunächst der radial äußere Einlaß 31 zu dem in Figur
19 links angeordneten Zyklon 3 und danach auch der zentrale Einlaß 31 zu dem in Figur
19 rechts angeordneten Zyklon 3 wieder freigegeben wird.
[0159] Die Einlässe 31 münden tangential in je einen Wirbelraum 33 im Inneren der beiden
Zyklone 3 ein. Der Wirbelraum 33 wird jeweils durch eine Umfangswand 30 nach außen
hin begrenzt. Aus dem im Inneren jeden Zyklons 3 liegenden Wirbelraum 33 gelangt das
von Ölnebel befreite, gereinigte Kurbelgehäuseentlüftungsgas nach oben durch den Reingassauslaß
34 schließlich in einen Abströmkanal 14 für das Kurbelgehäuseentlüftungsgas. In diesem
Beispiel besitzt jeder Zyklon 3 einen eigenen Abströmkanal 14, die entweder getrennt
voneinander oder nach Zusammenführung zu einem Kanal zum Ansaugtrakt der zugehörigen
Brennkraftmaschine führen.
[0160] Das in den Zyklonen 3 durch die Zentrifugalkraft abgeschiedene Öl fließt an der inneren
Oberfläche der Umfangswand 30 nach unten und durch einen Ölauslaß 35 ab. Jeder Ölauslaß
35 führt dabei entweder über einen hier nicht dargestellten eigenen oder gemeinsamen
Ölsammelraum oder unmittelbar in die Ölwanne der zugehörigen Brennkraftmaschine.
[0161] Die beiden Zyklone 3 haben, wie die Figur 19 anschaulich zeigt, unterschiedliche
Größen, wobei der links dargestellte Zyklon 3 kleiner ist als der rechts dargestellte
Zyklon 3. Damit ist jeder Zyklon auf einen bestimmten Durchsatz an Kurbelgehäuseentlüftungsgas
ausgelegt. Dementsprechend ist auch der Querschnitt des zentralen Einlasses 31 für
den größeren Zyklon 3 etwas größer als der des radial außen davon liegende zweite
Einlasses 32, der mit dem linken, kleineren Zyklon 3 verbunden ist.
[0162] Figur 20 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1, wobei diese hier
schematisch in Form eines Blockschaltbildes dargestellt ist. Alle zur Einrichtung
1 gehörenden Teile liegen dabei innerhalb der gestrichelten Umrahmung. Oberhalb der
Einrichtung 1 ist ein Abschnitt eines Ansaugtrakts 4 einer zugehörigen Brennkraftmaschine
dargestellt. Der Ansaugtrakt 4 führt von einem nicht dargestellten Luftfilter zur
ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine und führt der Maschine die für die
Verbrennung benötigte Frischluft zu.
[0163] Durch eine Zuströmleitung 11, die mit dem Kurbelgehäuse der zugehörigen Brennkraftmaschine
verbunden ist, strömt Kurbelgehäuseentlüftungsgas zur Einrichtung 1 und gelangt dort
zunächst in einen Verteilerraum 12. Aus dem Verteilerraum 12 wird das Kurbelgehäuseentlüftungsgas,
das noch Ölnebel mit sich führt, mittels eines mindestens einen Aktuator 2' umfassenden
Druckregelelements 2 auf mehrere, hier insgesamt vier Ölabscheider 3 in Form von Zyklonen
verteilt. Je nach dem Druck des Kurbelgehäuseentlüftungsgases wird dabei eine größere
oder kleinere Zahl der Abscheider 3 durchströmt. Hierzu ist jeweils ein Einlaß 31
jedes Abscheiders 3 mit dem Verteilerraum 12 verbunden. Im Verteilerraum 12 liegt
mindestens ein Stellelement, das in der weiter oben erläuterten Art und Weise mit
den Einlässen 31 zu deren Öffnen und Schließen druckabhängig zusammenwirkt.
[0164] In jedem von dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas durchströmten Abscheider 3 wird mitgeführtes
Öl aus dem Gas abgeschieden. Das abgeschiedene Öl fließt unter Schwerkraftwirkung
nach unten durch je einen Ölauslaß 35 aus den Abscheidern 3 ab und gelangt in einen
gemeinsamen Ölabströmkanal 15, der die Einrichtung 1 nach unten hin verläßt und vorzugsweise
in die Ölwanne der zugehörigen Brennkraftmaschine mündet.
[0165] Das entölte Kurbelgehäuseentlüftungsgas verläßt jeden durchströmten Abscheider 3
nach oben hin durch je einen Reingasauslaß 34.
[0166] Die Reingasauslässe 34 der beiden in Figur 20 links angeordneten Abscheider 3 werden
in einem ersten Sammelraum 13' zusammengeführt; das entölte Kurbelgehäuseentlüftungsgas
aus den beiden in Figur 20 rechts angeordneten Abscheidern 3 gelangt durch deren Reingasauslässe
34 in einen zweiten Sammelraum 13".
[0167] Der erste Sammelraum 13' ist über einen ersten Abströmkanal 14' mit einem ersten
Ansaugtraktbereich 4.1 verbunden, der in Strömungsrichtung der Ansaugluft gesehen
vor einer Drosselklappe 40 im Ansaugtrakt 4 liegt. Der zweite Sammelraum 13'' ist
über einen zweiten Abströmkanal 14'' mit einem Ansaugtraktbereich 4.2 verbunden, der
in Strömungsrichtung der Ansaugluft gesehen hinter der Drosselklappe 40 liegt.
[0168] In der Ausführung der Vorrichtung 1 gemäß Figur 20 gelangt also das entölte Kurbelgehäuseentlüftungsgas
aus den beiden in Figur 20 links angeordneten Abscheidern 3 in jedem Fall vor der
Drosselklappe 40 in den Ansaugtrakt 4, während das entölte Kurbelgehäuseentlüftungsgas
aus den beiden in Figur 20 rechts angeordneten Abscheidern 3 immer hinter der Drosselklappe
40 in den Ansaugtrakt 4 gelangt. Die Zuteilung des entölten Kurbelgehäuseentlüftungsgases
in die beiden Bereiche 4.1 und 4.2 des Ansaugtrakts 4 erfolgt hier über das Druckregelelement
2 und den Aktuator 2' innerhalb des Verteilerraums 12 mit dem darin angeordneten,
hier nicht sichtbaren Stellorgan, das den Querschnitt der Einlässe 31 aller Abscheider
3 druckabhängig verstellt, hier öffnet und schließt.
[0169] Figur 21 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie die Figur 20 eine Abwandlung der
Einrichtung 1. Auch hier sind die Teile der Einrichtung 1 innerhalb eines gestrichelten
Rahmens angeordnet. Das zu entölende Kurbelgehäuseentlüftungsgas gelangt auch hier
durch den Zuströmkanal 11 zunächst in den Verteilerraum 12, von wo es druckabhängig
mittels des Druckregelelements 2 und des zugeordneten Aktuators 2' sowie des nicht
sichtbaren Stellorgans auf eine größere oder kleinere Anzahl der hier ebenfalls insgesamt
vier Ölnebelabscheider 3 verteilt wird. Die Ölnebelabscheider 3 sind auch hier als
Zyklone ausgebildet und jeweils über einen Einlaß 31 mit dem Verteilerraum 12 verbunden.
[0170] Das in den Abscheidern 3 abgeschiedene Öl verläßt die Abscheider 3 über je einen
Ölauslaß 35 und gelangt durch den gemeinsamen Ölabströmkanal 15 in die Ölwanne der
Brennkraftmaschine.
[0171] Das entölte Kurbelgehäuseentlüftungsgas verläßt die Abscheider 3 über je einen Reingasauslaß
34, wobei hier alle vier Reingasauslässe 34 in einen gemeinsamen Sammelraum 13 münden.
Aus dem Sammelraum 13 führt ein Abströmkanal 14 zu einem Weichenelement 17, das zwischen
wenigstens zwei Stellungen verstellbar ist.
[0172] Ausgangsseitig sind mit dem Weichenelement 17 ein erster und ein zweiter Abströmkanalzweig
14.1 und 14.2 verbunden. Der Kanalzweig 14.1 mündet in einen Bereich 4.1 des Ansaugtrakts
4, der vor der Drosselklappe 40 liegt; der Kanalzweig 14.2 mündet in einen Bereich
4.2 des Ansaugtrakts 4, der in Strömungsrichtung der Ansaugluft gesehen hinter der
Drosselklappe 40 liegt.
[0173] Die Zuführung des entölten Kurbelgehäuseentlüftungsgases in den Bereich 4.1 oder
in den Bereich 4.2 erfolgt hier abhängig von der Stellung des Weichenelements 17.
Das Weichenelement 17 ist beispielsweise abhängig von den Druckverhältnissen im Ansaugtrakt
4 oder alternativ über eine in einer vorhandenen Motorelektronik gespeicherte Kennfeldsteuerung
verstellbar.
[0174] Zur Vermeidung von störenden Fehlströmungen entgegen der Soll-Strömungsrichtung in
den Kanalzweigen 14.1 und 14.2 ist in diesen je ein Rückschlagventil 18 vorgesehen.
[0175] Die Figur 22 zeigt in gleicher Darstellung wie die Figuren 20 und 21 eine weitere
Ausführung der Einrichtung 1, die hinsichtlich der Strömungsführung und Behandlung
des Kurbelgehäuseentlüftungsgases bis zu den Reingasauslässen 34 mit den zuvor anhand
der Figuren 20 und 21 beschriebenen Ausführungen übereinstimmt.
[0176] Neu ist bei der Einrichtung 1 gemäß Figur 22, daß jedem Reingasauslaß 34 je ein eigenes
Weichenelement 17' zugeordnet ist. Ausgangsseitig sind alle Weichenelemente 17' einerseits
mit einem ersten Abströmkanal 14' und andererseits mit einem zweiten Abströmkanal
14" verbunden. Jedes Weichenelement 17' ist zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbar,
wodurch jeweils der vom Reingasauslaß 34 kommende Gasstrom entweder dem ersten Abströmkanal
14' oder dem zweiten Abströmkanal 14" zugeführt wird. Der erste Abströmkanal 14' mündet
in den Bereich 4.1 des Ansaugtrakts 4, der in Strömungsrichtung der Ansaugluft gesehen
vor der Drosselklappe 40 liegt. Der zweite Abströmkanal 14" mündet in den Bereich
4.2 des Ansaugtrakts 4, der in Strömungsrichtung der Ansaugluft hinter der Drosselklappe
40 liegt.
[0177] Die Verstellung der einzelnen Weichenelemente 17' erfolgt auch hier zweckmäßig nach
Maßgabe der Druckverhältnisse in dem Ansaugtrakt 4. Alternativ kann die Verstellung
der Weichenelemente 17' mittels einer elektronischen Kennfeldsteuerung erfolgen.
[0178] Entsprechend unterschiedlichen Betriebszuständen der zugehörigen Brennkraftmaschine
treten Situationen auf, in denen entweder im Bereich 4.1 oder im Bereich 4.2 der niedrigste
Druck im Ansaugtrakt 4 herrscht. Die Einleitung der entölten Kurbelgehäuseentlüftungsgase
erfolgt zweckmäßig jeweils in den Bereich des Ansaugtrakts 4 mit dem aktuell niedrigsten
Druck, um eine möglichst große Druckdifferenz für die Ölnebelabscheidung in den Abscheidern
3 zur Verfügung zu haben.
[0179] Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Einrichtung 1 wird eine
bauliche und funktionale Integration von Kurbelgehäusedruckregelung und Ölnebelabscheidung
aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas erreicht, wobei, abgesehen von Einströmverlusten
in die Ölnebelabscheider 3, im Prinzip immer die gesamte Druckdifferenz zwischen Kurbelgehäuse
und Ansaugtrakt der zugehörigen Brennkraftmaschine für die Ölnebelabscheidung in den
einzelnen Ölnebelabscheidern 3 zur Verfügung steht.
1. Einrichtung (1) für die Regelung des Drucks im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine,
mit mindestens einem Druckregelelement (2), mit dem ein Strömungsquerschnitt für die
Einrichtung (1) durchströmendes Kurbelgehäuseentlüftungsgas abhängig von dessen aktuellem
Druck so veränderbar ist, daß im Kurbelgehäuse ein vorgebbarer Unterdruck gegenüber
dem Umgebungsluftdruck eingehalten wird, wobei die Einrichtung (1) für eine Entölung
des Kurbelgehäuseentlüftungsgases mindestens zwei in dessen Strömungsweg angeordneten
Ölnebelabscheider (3) umfaßt, wobei in der Einrichtung (1) der Strömungsquerschnitt
auf mehrere Einzelkanäle (31) verteilt ist, wobei durch das mindestens eine Druckregelelement
(2) der Querschnitt jedes Einzelkanals (31) veränderbar ist, wobei mindestens zwei
Einzelkanälen (31) je ein eigener Ölnebelabscheider (3) unmittelbar zugeordnet ist
und wobei das Druckregelelement (2) ein druckgesteuerter Aktuator (2') mit mindestens
einem mit den Einzelkanälen (31) zu deren Querschnittsveränderung zusammenwirkenden
Stellorgan (26) ist,
dadurch gekennzeichnet,
- daß jeder Ölnebelabscheider (3) oder ein Teil der Ölnebelabscheider (3) mit einem eigenen
Sammelbehälter oder -raum (36) zum Sammeln des abgeschiedenen Öls versehen ist und
- daß zumindest ein Teil der Sammelbehälter oder
- räume (36) jeweils mit einem selbsttätig schaltenden Rückschlagventil (37) versehen
ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Einzelkanal (31) je ein eigener Ölnebelabscheider (3) unmittelbar zugeordnet
ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das mindestens eine Druckregelelement (2) abhängig vom aktuellen Druck des
Kurbelgehäuseentlüftungsgases eine mehr oder weniger große Anzahl von Einzelkanälen
(31) entweder freigebbar oder absperrbar ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ausgangszustand, bei dem im Kurbelgehäuse ein Druck in einem Solldruckbereich
herrscht, mehrere oder alle Einzelkanäle (31) offen sind und daß bei demgegenüber
abfallendem Druck im Kurbelgehäuse eine zunehmende Anzahl von Einzelkanälen (31) sperrbar
ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Einzelkanälen (31) mindestens ein zusätzlicher Entlastungskanal (31') vorgesehen
ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entlastungskanal (31) ein eigener Ölnebelabscheider (3) unmittelbar zugeordnet
ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ausgangszustand, bei dem im Kurbelgehäuse ein Druck in einem Solldruckbereich
herrscht, mehrere Einzelkanäle (31) oder alle Einzelkanäle (31) offen sind und der
Entlastungskanal (31') geschlossen ist, daß bei demgegenüber abfallendem Druck im
Kurbelgehäuse eine zunehmende Anzahl von Einzelkanälen (31) sperrbar ist und daß bei
über einen maximalen Solldruck ansteigendem Druck im Kurbelgehäuse der Entlastungskanal
(31') freigebbar ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölnebelabscheider (3) jeweils in Strömungsrichtung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
gesehen hinter dem Druckregelelement (2) angeordnet sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölnebelabscheider (3) jeweils in Strömungsrichtung des Kurbelgehäuseentlüftungsgases
gesehen vor dem Druckregelelement (2) angeordnet sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Aktuator (2') vorgesehen ist, mit dem ein gemeinsames Stellorgan (26)
für alle Einzelkanäle (31) oder für diese und für den mindestens einen Entlastungskanal
(31') verstellbar ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Aktuator (2') vorgesehen ist, mit dem je ein Stellorgan (26) für jeden
Einzelkanal (31) oder für diese und für den mindestens einen Entlastungskanal (31')
verstellbar ist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Einzelkanal (31) oder für diese und für den mindestens einen Entlastungskanal
(31') je ein eigener Aktuator (2') vorgesehen ist, mit dem das Stellorgan (26) für
den zugehörigen Einzelkanal (31) oder für diese und für den mindestens einen Entlastungskanal
(31') verstellbar ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (2') ein mechanisch-pneumatischer Aktuator ist, der abhängig von der
Druckdifferenz zwischen einem Referenzdruck und dem Druck im Kurbelgehäuse verstellt
wird.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (2') ein mit Fremdenergie betriebener, von wenigstens einem Drucksensor
gesteuerter Aktuator ist, der abhängig von der Druckdifferenz zwischen einem Referenzdruck
und dem Druck im Kurbelgehäuse verstellt wird.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzdruck der atmosphärische Luftdruck oder ein von einem Druckwandler vorgebbarer
Druck ist.
16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelkanal (31) oder diese und der mindestens eine Entlastungskanal (31')
je einen Abschnitt mit einer Stirnseitenkontur (32, 32') aufweisen, relativ zu der
das Stellorgan (26) jeweils durch Annäherung und Entfernung verstellbar ist.
17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölnebelabscheider (3) als Zyklonabscheider ausgebildet sind.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklonabscheider (3) relativ zueinander unterschiedlich groß dimensioniert sind.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit zunehmendem Kurbelgehäusedruck zusätzlich durchströmte Zyklonabscheider
(3) jeweils der nächst größere Zyklonabscheider (3) ist oder daß jeder mit zunehmendem
Kurbelgehäusedruck zusätzlich durchströmte Zyklonabscheider (3) jeweils der nächst
kleinere Zyklonabscheider (3) ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das/jedes Stellorgan (26) aus einem federnden Metallblech, vorzugsweise mit einer
Blechstärke von 0,05 bis 1 mm, ausgebildet ist.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das/jedes Stellorgan (26) aus einem flachen gewebeverstärkten Epoxydharzmaterial,
vorzugsweise mit einer Materialstärke von 0,3 bis 2 mm, ausgebildet ist.
22. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/jedes Stellorgan (26) zwischen zwei oder mehr Stellungen so verstellbar ist,
daß die Zu- oder Abschaltung jedes Einzelkanals (31) oder jedes Einzel- und Entlastungskanals
(31, 31') schlagartig erfolgt, ohne daß während einer wesentlichen Zeitdauer der betreffende
Kanal (31, 31') nur teilweise geöffnet ist.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stellorgan (26) jeweils zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle
(31) oder der Einzelkanäle (31) und des Entlastungskanals (31') auf einer geraden
Linie in Reihe angeordnet sind und daß das Stellorgan (26) die Form einer langgestreckten,
geraden Zunge hat, die über die Abschnitte verläuft.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stellorgan (26) jeweils zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle
(31) oder der Einzelkanäle (31) und des Entlastungskanals (31') auf einer geraden
Linie in Reihe angeordnet sind und daß das Stellorgan (26) in Form mehrerer nockenbetätigter
Zungen ausgeführt ist, wobei über jeden Abschnitt je eine Zunge verläuft.
25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stellorgan (26) jeweils zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle
(31) oder der Einzelkanäle (31) und des Entlastungskanals (31') auf einer gebogenen
Linie in Kreisform oder Teilkreisform angeordnet sind und daß das Stellorgan (26)
die Form einer passend in Kreisform oder Teilkreisform verlaufenden, entsprechend
langen Zunge hat, die über die Abschnitte verläuft.
26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stellorgan (26) jeweils zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle
(31) oder der Einzelkanäle (31) und des Entlastungskanals (31') auf einer gebogenen
Linie in Kreisform oder Teilkreisform angeordnet sind und daß das Stellorgan (26)
die Form einer passend in Sternform oder Speichenform verlaufenden Zungenanordnung
hat, wobei über jeden Abschnitt je eine Zunge verläuft.
27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (26) als flexible Membran (20) ausgebildet ist, die mehrere Membranbereiche
(20.1, 20.2, 20.3) aufweist, die jeweils mit einem Abschnitt der Einzelkanäle (31)
oder der Einzelkanäle (31) und des Entlastungskanals (31') zusammenwirken.
28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranbereiche (20.1, 20.2, 20.3) der Membran (20) über deren Fläche verteilt
nebeneinander liegen und daß die mit den Membranbereichen (20.1, 20.2, 20.3) jeweils
zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle (31) oder der Einzelkanäle (31) und
des Entlastungskanals (31') in einer korrespondierenden Anordnung nebeneinander liegen.
29. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranbereiche (20.1, 20.2, 20.3) der Membran (20) konzentrisch zueinander in
deren Fläche liegen und daß die mit den Membranbereichen (20.1, 20.2, 20.3) jeweils
zusammenwirkenden Abschnitte der Einzelkanäle (31) oder der Einzelkanäle (31) und
des Entlastungskanals (31') in einer korrespondierenden Anordnung konzentrisch zueinander
liegen.
30. Einrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranbereiche (20.1, 20.2, 20.3) jeweils eine unterschiedliche Höhenlage relativ
zueinander einnehmen und relativ zur übrigen Membran (20) jeweils flexibel auslenkbar
sind.
31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die das Stellorgan (26) bildende flexible Membran (20) zugleich die Membran (20)
eines Membran-Druckregelventils ist, das das Druckregelelement (2) der Einrichtung
(1) bildet.
32. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/jedes Stellorgan (26) mit einer eine Dichtwirkung relativ zu den Einzelkanälen
(31) oder zu den Einzelkanälen (31) und zu dem Entlastungskanal (31') erhöhenden Beschichtung
(26'), wie Elastomer, und/oder mit die Dichtwirkung erhöhenden Zusatzelementen und/oder
mit einer die Dichtwirkung erhöhenden Geometrie versehen ist.
33. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stellorgan (26) jeweils zusammenwirkenden Bereiche der Einzelkanäle (31)
oder der Einzelkanäle (31) und des Entlastungskanals (31') mit einer eine Dichtwirkung
relativ zum Stellorgan (26) erhöhenden Beschichtung (32.1, 32.1'), wie Elastomer,
und/oder mit die Dichtwirkung erhöhenden Zusatzelementen und/oder mit einer die Dichtwirkung
erhöhenden Geometrie versehen sind.
34. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/jedes Stellorgan (26) mit wenigstens einer Schwingungen des Stellorgans (26)
verhindernden oder vermindernden Tilgermasse versehen ist.
35. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/jedes Stellorgan (26) einen Schichtaufbau besitzt, wobei sich vorzugsweise zwischen
zwei äußeren Schichten (26.1) ein dämpfendes, Schwingungen des Stellorgans (26) verhinderndes
oder verminderndes Medium (26.2) befindet.
36. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einrichtung (1) mindestens ein den Ölnebelabscheidern (3) vorgeschalteter
Vorabscheider zur Abscheidung von großen Ölpartikeln integriert ist.
37. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (1) in einem im Betrieb der zugehörigen Brennkraftmaschine von dieser
erwärmten Bereich angeordnet ist oder daß in die Einrichtung (1) eine zumindest die
Ölnebelabscheider (3) erwärmende Heizung integriert ist.
38. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Gruppen von Ölnebelabscheidern (3) vorgesehen sind, daß jeder Ölnebelabscheider
(3) einen Reingasauslaß (34) aufweist, daß die Reingasauslässe (34) der ersten Gruppe
von Ölnebelabscheidern (3) unmittelbar oder über einen ersten Sammelraum (13') in
einen gemeinsamen ersten Abströmkanal (14') münden, daß die Reingasauslässe (34) der
zweiten Gruppe von Ölnebelabscheidern (3) unmittelbar oder über einen zweiten Sammelraum
(13'') in einen gemeinsamen zweiten Abströmkanal (14") münden und daß der erste Abströmkanal
(14') und der zweite Abströmkanal (14 ") in zwei unterschiedliche Abschnitte (4.1,
4.2) des Ansaugtrakts (4) der zugehörigen Brennkraftmaschine führen.
39. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ölnebelabscheider (3) vorgesehen sind, daß jeder Ölnebelabscheider (3) einen
Reingasauslaß (34) aufweist, daß die Reingasauslässe (34) über einen Sammelraum (13)
oder unmittelbar in einen gemeinsamen Abströmkanal (14) münden, daß der Abströmkanal
(14) in wenigstens zwei in unterschiedliche Abschnitte (4.1, 4.2) des Ansaugtrakts
(4) der zugehörigen Brennkraftmaschine führende Kanalzweige (14.1, 14.2) verzweigt
ist und daß an der Verzweigungsstelle mindestens ein verstellbares Weichenelement
(17) angeordnet ist.
40. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ölnebelabscheider (3) vorgesehen sind, daß jeder Ölnebelabscheider (3) einen
Reingasauslaß (34) aufweist, daß wenigstens zwei Abströmkanäle (14', 14") vorgesehen
sind, wobei der erste Abströmkanal (14') und der zweite Abströmkanal (14'') in zwei
unterschiedliche Abschnitte (4.1, 4.2) des Ansaugtrakts (4) der zugehörigen Brennkraftmaschine
führen, und daß jeder Reingasauslaß (34) über je ein Weichenelement (17') wahlweise
mit dem ersten Abströmkanal (14') oder mit dem zweiten Abströmkanal (14'') oder mit
beiden Abströmkanälen (14', 14") verbindbar ist.
41. Einrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren oder allen Abströmkanälen (14, 14', 14'') (je) ein Rückschlagventil
(18) angeordnet ist.
42. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine Ventilhaube oder in einen Steuergehäusedeckel oder in ein Ölfiltermodul
der Brennkraftmaschine integriert ist.