[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölabscheideeinrichtung, insbesondere für
eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, mit einem sich in einer Längsachse
axial erstreckenden Hohlkörper, der von einem mit Öl beladenen Gasstrom durchströmbar
ist, wobei im Hohlkörper ein mit einem axialen Durchgang versehener Ölabscheidekörper
eingebracht ist, der vom Gasstrom anströmbar ist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Bei Verbrennungsmotoren und Kolbenverdichtern werden in der Praxis Leckageverluste
beobachtet, die auf eine nicht vollständige Abdichtung beispielsweise des Kolben-Zylinderlaufes
oder der Ventilführungen im Zylinderkopf zurückzuführen sind. Die Leckageverluste
werden als Blowby-Gas bezeichnet und enthalten einen erheblichen Anteil an Öl. Bezogen
auf Verbrennungsmotoren ist es deshalb üblich, das im Betrieb der Brennkraftmaschine
anfallende Blowby-Gas zurück in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu leiten.
Um einerseits den Ölverlust durch das Blowby-Gas zu minimieren und andererseits eine
optimale Verbrennung und eine minimale Umweltbelastung zu gewährleisten, ist es bekannt,
das Blowby-Gas einer Ölabscheideeinrichtung zuzuführen und das abgeschiedene Öl zurück
in den Ölkreislauf zu führen. Dabei besteht das Bestreben, entsprechende Ölabscheidesysteme
möglichst einfach aber dennoch zuverlässig und effizient auszugestalten. Ein weiterer
Aspekt zur Verbesserung von Ölabscheideeinrichtungen betrifft einen minimalen Strömungswiderstand,
den der Gasstrom beim Durchströmen der Ölabscheideeinrichtung erfährt. Eine hohe Abscheideleistung
ist jedoch erforderlich, um den Eintrag von Restöl in den Ladelufttrakt zu minimieren,
insbesondere um ein Verölen von Luftmassenmessern und Turboladern zu verhindern.
[0003] Die
DE 10 2009 012 400 A1 zeigt eine Ölabscheideeinrichtung, die zur Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine
geeignet ist. Als Gehäuse weist die Ölabscheideeinrichtung einen Hohlkörper auf, der
beispielsweise durch einen Abschnitt einer Nockenwelle gebildet sein kann, oder der
Hohlkörper ist rohrförmig ausgestaltet und in einer Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine
integriert ist. Im Hohlkörper ist ein Drallerzeuger angeordnet, und der Hohlkörper
weist eine endseitige Zuführöffnung zur Einleitung des Gasstromes und eine Abführöffnung
zur Ausleitung des Gasstromes auf. Der in den Hohlkörper eingeleitete Gasstrom kann
Öl in Form von Ölnebel oder Sprühtröpfchen mitführen, die durch die Ölabscheideeinrichtung
aus dem Gasstrom entfernt werden sollen. Hierzu weist der Hohlraum weiterhin eine
Abführöffnung zur Ausleitung von abgeschiedenem Öl auf, die getrennt ausgeführt ist
von der Ausleitung des vom Öl befreiten Gasstromes.
[0004] Die gezeigte Ölabscheideeinrichtung nutzt einen Dralleffekt aus, der insbesondere
dann vorteilhaft einsetzbar ist, wenn die Ölabscheideeinrichtung in einer rotierenden
Nockenwelle eingebracht ist, die den Hohlkörper der Ölabscheideeinrichtung bildet.
Hierfür ist ein Drallerzeuger mit mehreren spiralförmig ausgebildeten Strömungskanälen
im Hohlkörper vorgesehen, durch die ein Drall in den mit Öl beladenen Gasstrom eingebracht
wird. Durch die damit einhergehende Änderung der Strömungsrichtung des Gasstromes
werden im Gasstrom mitgeführte Öltröpfchen an die Innenwand des Hohlkörpers abgeschieden,
und durch die Durchströmung des Hohlkörpers in Längsrichtung gelangen die Öltröpfchen
in den Außenbereich des Ölabscheideringes, durch den der Gasstrom im mittigen Bereich
des Hohlkörpers vom Ölfluss in den Wandbereich des Hohlkörpers getrennt wird. Schließlich
kann nach Anordnung des Ölabscheideringes das Öl durch die Ausleitöffnung für das
Öl getrennt werden von der Ausströmöffnung des gereinigten Gasstromes, der anschließend
dem Aussaugtrakt des Verbrennungsmotors oder beispielsweise auch eines Kolbenverdichters
zugeführt wird. Zur Bildung des Ölabscheideringes ist angegeben, dass dieser aus einem
porösen Kunststoff oder aus einem Sinterwerkstoff ausgebildet sein kann, wobei auch
Kunststoff- oder Metallgeflechte vorteilhaft einsetzbar sind. Derartige Geflechte
bilden eine Vielzahl von Hohlräumen und Labyrinthen, wodurch das Abtrennen des Öls
aus dem Gasstrom weiter unterstützt wird. Durch den Drall werden die Öltröpfchen in
Bezug auf die Längsachse des Hohlkörpers radial nach außen befördert, und der Gasstrom
wird durch den zentralen Durchgang im Ölabscheidering hindurchgeführt.
[0005] Durch die Rotationsbewegung, die durch den Drallerzeuger in den Gasstrom eingeleitet
wird, entsteht beim Durchströmen der Ölabscheideeinrichtung ein nicht unerheblicher
Strömungswiderstand im Gasstrom, durch den die Abscheideleistung durch geringere Durchströmraten
durch die Ölabscheideeinrichtung wieder reduziert wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[0006] Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Ölabscheideeinrichtung insbesondere
für die Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, die eine hohe Abscheideleistung
von Öl aus einem Gasstrom ermöglicht und die insbesondere derart weitergebildet ist,
dass ein möglichst geringer Strömungswiderstand des Gasstromes durch den Hohlkörper
entsteht.
[0007] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Ölabscheideeinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0008] Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass im Bereich des Durchgangs des
Ölabscheidekörpers ein Umlenkkörper in den Hohlkörper eingebracht ist, der vom Gasstrom
im Wesentlichen aus Richtung der Längsachse mit dem Gasstrom anströmbar ist und durch
den der Gasstrom radial nach außen gegen die Innenseite des Ölabscheidekörpers ablenkbar
ist. Erfindungsgemäß ist der Umlenkkörper dabei im Bereich des Durchgangs des Ölabscheidekörpers
in Wirkeinfluss mit einem Zwischenelement angeordnet, wobei das Zwischenelement Radialspalte
aufweist, durch die der Gasstrom gegen eine Innenseite des Ölabscheidekörpers gelangt.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, den mit Öl beladenen Gasstrom innenseitig
gegen den vorteilhaft rohrförmig oder hülsenförmig ausgebildeten Ölabscheidekörper
zu lenken. Das Öl aus dem Gasstrom kann dabei am Ölabscheidekörper aus dem Gasstrom
abgeschieden werden, und der Gasstrom kann bereinigt vom Öl den Ölabscheidekörper
durch den beispielsweise mittigen, axialen Durchgang durchströmen, wobei das abgeschiedene
Öl zwischen der Außenseite des Ölabscheidekörpers und der Innenwand des Rohrkörpers
abgeführt werden kann. Folglich bildet der Ölabscheidekörper im weiteren Verlauf des
Gasstromes eine Barriere zwischen dem abgeschiedenen Öl und dem Gasstrom, wobei das
Öl nach Durchlauf des Ölabscheidekörpers aus dem Hohlkörper abgeführt und dem Ölkreislauf
der Brennkraftmaschine wieder zugeführt werden kann. Der gereinigte Gasstrom kann
aus dem Hohlkörper herausgeführt und dem Ladelufttrakt der Brennkraftmaschine zugeführt
werden. Die Radialspalte können bereits durch fächerartige Lamellen voneinander getrennt
sein, die zusätzlich zum Umlenkkörper bereits stromaufwärts vor dem Umlenkkörper eine
Umlenkung des Gasstromes in Richtung zur Innenseite des Ölabscheidekörpers bewirken.
Die Umlenkung des Gasstromes erfolgt dabei grundsätzlich unter Aufbringung einer radialen
Strömungskomponente, die die axiale Strömungskomponente des Gasstromes in Richtung
der Längsachse des Hohlkörpers überlagert. Dadurch bildet das Zwischenelement bzw.
der Haltekörper eine Art Korb, der aus Öffnungen zur Bildung der Radialspalte besteht,
und das korbartige Zwischenelement mündet in den Umlenkkörper, wobei der Umlenkkörper
und das Zwischenelement einteilig beispielsweise aus einem Kunststoffbauteil ausgebildet
sein können.
[0009] Der Ölabscheidekörper kann sich etwa rotationssymmetrisch um die Längsachse des Hohlkörpers
herum erstrecken, und der Ölabscheidekörper kann in den Hohlkörper so eingebracht
sein, dass im Wesentlichen der gesamte Gasstrom durch den Durchgang im Ölabscheidekörper
hindurchläuft. Der Umlenkkörper kann mit Vorteil zentrisch im Durchgang des Ölabscheidekörpers
eingebracht sein, und dieser kann sich ebenfalls rotationssymmetrisch um die Längsachse
herum erstrecken. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn sich der Umlenkkörper im
stromabwärts betrachtet, also in Strömungsrichtung liegend, hinteren Drittel des Ölabscheidekörpers
befindet, wodurch der Gasstrom so umgelenkt wird, dass dieser im Wesentlichen über
der gesamten Länge des Ölabscheidekörpers gegen dessen Innenseite gelenkt wird. Dabei
kann der Umlenkkörper einen Außendurchmesser umfassen, der so bestimmt ist, dass der
gereinigte Gasstrom zwischen dem Innendurchmesser des Ölabscheidekörpers und dem Außendurchmesser
des Umlenkkörpers druckverlustarm hindurchströmen kann. Die Angabe der stromabwärts
ausgebildeten Anordnung oder Ausrichtung gibt im Sinne der vorliegenden Erfindung
nur eine Richtungsangabe wieder, die eine Richtung beschreibt, die in oder mit einer
möglichen Gasströmungsrichtung ausgerichtet ist.
[0010] Mit besonderem Vorteil kann der Umlenkkörper und insbesondere der Ölabscheidekörper
rotationssymmetrisch ausgebildet sein, wobei der Umlenkkörper eine in der Längsachse
liegende Strömungsspitze bzw. Umlenkspritze mit einer stromabwärts vorzugsweise hyperbelförmig
anwachsenden Umlenkkontur aufweisen kann. Durch die hyperbelförmige Umlenkkontur entsteht
ein Rotationskörper, der eine umlaufende Strömungskehle bildet, sodass die Umlenkung
der Strömung vergleichsweise langsam erfolgt, um zu vermeiden, dass das im Gasstrom
mitgeführte Öl bereits auf der Oberfläche des Umlenkkörpers abgeschieden wird. Die
Ablenkung des Gasstromes durch den Umlenkkörper gegen die Innenseite des Ölabscheidekörpers
erfolgt dabei derart, dass der Gasstrom die Innenseite des Ölabscheidekörpers etwa
vertikal beaufschlagt, um eine besondere Impaktorwirkung zu erzielen. Durch die Impaktorwirkung
erfolgt eine starke anschließende Umlenkung des Gasstromes, der die massebehafteten
Tropfen aus Öl nicht folgen können, und vom Ölabscheidekörper aufgenommen werden.
Das Öl im Gasstrom kann dabei in Form von Ölnebel oder Öltropfen vorliegen, die den
Ölabscheidekörper durchwandern können, um dieses schließlich außenseitig des Ölabscheidekörpers
zwischen dem Ölabscheidekörper und der Innenseite des Hohlkörpers stromabwärts getrennt
vom gereinigten Gasstrom weiterzuführen.
[0011] Es ist von besonderem Vorteil, dass der Ölabscheidekörper in Richtung der Längsachse
länglich ausgebildet ist. Vorteilhaft ist es denkbar, dass der Ölabscheidekörper in
Richtung der Längsachse trichterförmig ausgebildet ist, wobei die Trichterform entgegen
der Strömungsrichtung des Gasstromes geöffnet ausgerichtet ist. Dadurch wird bewirkt,
dass der Gasstrom durch den Umlenkkörper nicht beispielsweise um 90° umgelenkt werden
muss, wie dies erforderlich wäre, um den Gasstrom etwa senkrecht auf die Innenseite
eines Hohlzylinderkörpers auftreffen zu lassen. Durch die Trichterform wird vielmehr
erreicht, dass die Umlenkung des Gasstromes beispielsweise etwa nur um 45° bis 60°
erfolgen muss, um bereits etwa senkrecht auf die Innenseite des trichterförmigen Ölabscheidekörpers
aufzutreffen und um eine entsprechende Impaktorwirkung zu erzielen.
[0012] Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass stromaufwärts vor dem Durchgang des
Ölabscheidekörpers ein Einlasstrichter angeordnet ist, durch den der Gasstrom in den
Durchgang des Ölabscheidekörpers hinein beschleunigbar ist. Durch die Anordnung des
Einlasstrichters wird insbesondere erreicht, dass der mit Öl beladene Gasstrom nicht
bereits stirnseitig gegen den Ölabscheidekörper auftrifft. Durch den Einlasstrichter
wird der Gasstrom vorbeschleunigt, um bereits vor Umlenkung durch den Umlenkkörper
und durch die Radialspalte im Haltekörper eine höhere Geschwindigkeit zu besitzen.
Anschließend kann der Gasstrom weiter beschleunigt werden, da sich durch die Radialspalte
gegen die Innenseite des Ölabscheidekörpers eine weitere Strömungsverengung ergibt.
[0013] Um das Verhalten des Gasstromes nach Durchströmen des Ölabscheidekörpers vorteilhaft
zu beeinflussen, kann stromabwärts des Ölabscheidekörpers ein Öffnungstrichter im
Hohlkörper eingebracht sein, welcher einen Diffusor bildet. Der Öffnungstrichter ist
in Abströmrichtung geöffnet, das heißt, der Öffnungstrichter weist mit zunehmendem
Abstand vom Ölabscheidekörper einen größeren Innendurchmesser auf und kann bis zum
Innendurchmesser des Hohlkörpers anwachsen. Die Anordnung des Diffusors hinter dem
Ölabscheidekörper kann zu einer weiteren Senkung des Druckverlustes der Gasströmung
im Öffnungstrichter führen, wodurch der Strömungswiderstand des Gasstromes bei Durchströmung
der Ölabscheideeinrichtung weiter verringert wird. Der Einlasstrichter zur Beschleunigung
des Gasstromes kann in den Haltekörper mit den Radialspalten beispielsweise einteilig
übergehen, wobei der Öffnungstrichter auf der Seite des Ölabscheidekörpers an diesen
angrenzen kann. Dabei kann der kleinste Durchmesser des Öffnungstrichters etwas dem
kleinsten Durchmesser des trichterförmig ausgestalteten Ölabscheidekörpers entsprechen.
Der Einlasstrichter kann dabei wenigstens im Übergang in den Haltekörper in den trichterförmig
ausgestalteten Ölabscheidekörper hineinragen, wobei der Umlenkkörper im Bereich und
insbesondere kurz vor dem Bereich des kleinsten Strömungsquerschnittes angeordnet
sein kann, der durch den Übergang des Ölabscheidekörpers in den Öffnungstrichter gebildet
ist.
[0014] Der Ölabscheidekörper kann wenigstens teilweise aus einem Vliesstoff gebildet sein.
Weitere Materialien zur Bildung des Ölabscheidekörpers können poröse Kunststoffe oder
Sinterwerkstoffe sein, wobei auch Materialgeflechte aus Kunststoff oder Metall vorteilhaft
eingesetzt werden können. Insbesondere kann der Ölabscheidekörper aus einem Werkstoff
ausgebildet sein, der durch das Einbringen von Öl und weiteren Partikeln, insbesondere
Verunreinigungen, nicht versottet, und das Öl kann das Material des Ölabscheidekörpers
durchlaufen, um beispielsweise den Ölabscheidekörper an der strömungsabgewandten Seite
wieder zu verlassen.
[0015] Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Ölabscheidekörper
und insbesondere der Vliesstoff eine Gasdurchlässigkeit aufweisen, die derart bestimmt
ist, dass der Gasstrom teilweise den Ölabscheidekörper durchströmt. Insbesondere dann,
wenn der Gasstrom, der durch die Ölabscheideeinrichtung geführt wird, stärker wird,
kann durch den Ölabscheidekörper sowohl eine Impaktorwirkung als auch eine Filterwirkung
erzielt werden, wenn wenigstens ein Teil des Gasstromes durch den Ölabscheidekörper
hindurchtritt.
[0016] Es ist des Weiteren denkbar, dass ein erster Teil des Gasstromes unter Ausnutzung
einer Impaktorwirkung an der Innenseite des Ölabscheidekörpers umgelenkt wird, um
schließlich den Ölabscheidekörper durch dessen Durchgang zu verlassen. Ein weiterer
Teil des Gasstromes kann durch das Material des Ölabscheidekörpers hindurchtreten,
und auf der Außenseite des Öffnungstrichters, insbesondere im radialen Spalt zwischen
dem Öffnungstrichter und der Innenseite des Hohlkörpers, gemeinsam mit dem abgeschiedenen
Öl weitergeführt werden. Der zwischen der Außenseite des Öffnungstrichters und der
Innenseite des Hohlkörpers gebildete radiale Spalt ermöglicht dabei eine Führung des
Gasstromes derart, dass durch den vergrößerten Wandkontakt das Öl aus dem Gasstrom
abgeschieden wird, um ebenfalls eine Reinigungswirkung zu erzielen. Insbesondere nach
Hindurchtreten des Gases durch den Ölabscheidekörper liegt das Öl in Tropfenform vor
und kann an der Außenseite des Öffnungstrichters oder an der Innenseite des Hohlkörpers
entlangwandern, um schließlich eine Abscheideöffnung zugeführt zu werden.
[0017] Mit besonderem Vorteil kann der Hohlkörper durch wenigstens einen Abschnitt einer
Nockenwelle einer Brennkraftmaschine gebildet sein oder der Hohlkörper ist bauteileinheitlich
mit einer Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine ausgebildet. Insbesondere dann,
wenn der Hohlkörper einen Abschnitt einer Nockenwelle bildet, rotiert dieser im Betrieb
der Brennkraftmaschine, sodass die Umlenkung des Gasstromes radial nach außen durch
die Rotation des Hohlkörpers unterstützt wird. Der Umlenkkörper, der Haltekörper,
der Einlasstrichter und der Öffnungstrichter sowie insbesondere der Ölabscheidekörper
können dabei mit dem Hohlkörper mitrotieren, sodass ein Drall in den Gasstrom eingebracht
wird, der ein Ausschleudern des Öls nach außen unterstützt. Folglich wird durch die
Anströmung des Ölabscheidekörpers das Öl verstärkt gegen die Innenseite des Ölabscheidekörpers
geführt, sodass die Ablenkung des Gasstromes durch den Umlenkkörper mit der Rotation
des Hohlkörpers eine sich verstärkende Wirkung zur Abscheidung des Öls am Ölabscheidekörper
ermöglicht.
[0018] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ölabscheideeinrichtung wird ein sehr
geringer Druckverlust des Gasstromes bei Durchströmen der Ölabscheideeinrichtung erreicht.
Insbesondere werden sehr enge Strömungsquerschnitte vermieden, wie diese bei Düsenöffnungen
zur Anströmung eines Ölabscheidekörpers Verwendung finden. Die Strömungsquerschnitte
zum Hindurchströmen des Gasstromes werden lediglich geringfügig vermindert und durch
die Strömungskontur des Umlenkkörpers nach Art eines hälftigen Rotationshyperboloids
entsteht eine weiche Umlenkung des Gasstromes gegen die Innenseite des trichterförmigen
Ölabscheidekörpers, ohne dass sich dadurch wesentliche Druckverluste ergeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann dem länglich ausgeführten Ölabscheidekörper
ein scheibenförmiger Ölabscheidering vorgelagert sein, wobei gemäß einer noch weiteren
Ausführungsform dem scheibenförmigen Ölabscheidering ein Strömungsleitkörper mit einer
stromabwärts anwachsenden Strömungskontur vorgelagert sein kann. Vorteilhaft erstreckt
sich der Strömungsleitkörper rotationssymmetrisch um die Längsachse 10 des Hohlkörpers
und ist gegen die Innenseite des Hohlkörpers über entsprechende Halterippen gehalten.
Es ist im Rahmen der Erfindung des Weiteren denkbar, dass der Ölabscheidering einen
hinterseitigen Trägerring aufweist, gegen den der Ölabscheidering abgestützt ist.
Vorteilhaft ist der Ölabscheidering aus einem Vliesstoff gebildet und bildet eine
erste Abscheidestufe. Dadurch kann die Ölabscheideeinrichtung zwei z.B. jeweils einen
Vliesstoff umfassende Ölabscheidekörper ausweisen, die im Strömungspfad des Gasstromes
hintereinander durchströmt werden können. Der Ölabscheidering kann, wie auch der nachgelagerte
HauptÖlabscheidekörper, bei einem schwachen Gasstrom z.B. nur oberflächlich beaufschlagt
werden, sodass der Gasstrom den Vliesstoff nicht vollständig durchströmt. Der Gasstrom
passiert dabei den Ölabscheidering durch eine Mittenöffnung. Ist der Gasstrom stärker,
so kann dieser den Ölabscheidering durchströmen. Das Öl kann dabei bei beiden Varianten
vom Gasstrom so getrennt werden, dass dieses innenseitig an am Hohlkörper in Tröpfchenform
abläuft. Durch das Auftreffen des Gasstromes auf den Ölabscheidering aus Vliesstoff
entsteht vorteilhaft eine Impaktorwirkung, sodass Tröpfchen des Öls bereits durch
die Impaktorwirkung am Ölabscheidering abgeschieden werden und durch entsprechende
Aussparungen zwischen dem Trägerring und der Innenseite des Hohlkörpers an der Innenseite
stromabwärts entlang wandern, um anschließend beispielsweise in eine Abscheideöffnung
zum Herausführen des Öls aus dem Hohlkörper zu gelangen.
[0019] Gemäß einer weiteren Variante muss der Umlenkkörper nicht rotationsymmetrisch ausgebildet
sein, und dieser kann auch in einer Querrichtung länglich ausgeführt sein. Insbesondere
der Ölabscheidekörper muss nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein und dieser
kann ebenfalls eine flache, in einer Querrichtung längliche Erstreckung aufweisen.
Der Umlenkkörper kann dabei alternativ zu einer Strömungsspitze eine in Querrichtung
liegende Strömungskante aufweisen. Der Ölabscheidekörper ist somit in Richtung der
Längsachse länglich und insbesondere trichterförmig ausgebildet, wobei die Trichterform
entgegen der Strömungsrichtung des Gasstromes geöffnet ausgeführt ist.
[0020] Der rohrförmige Ölabscheidekörper kann nach einer noch weiteren Variante wiederrum
aus einem Vliesmaterial ausgeführt sein und mit einem im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser
in einem ersten Abschnitt des Hohlkörpers einsitzen, der einen kleineren Durchmesser
aufweist, sodass zwischen dem Ölabscheidekörper und der Innenseite des Hohlkörpers
kein oder nur ein sehr kleiner radial umlaufender Spalt vorhanden ist. Damit bildet
die Innenseite des Hohlkörpers eine Prallfläche für einen den Ölabscheidekörper durchwandernden
Gasstrom und für in diesem vorhandenes Öl wenigstens im strömungsseitig vorderen Bereich.
[0021] Stromabwärts kann dabei der Hohlkörper mit einem zweiten Abschnitt mit einem größeren
Durchmesser oder mit wenigstens einer seitlichen Aufweitung ausgeführt sein, sodass
die Innenseite des Hohlkörpers nicht an der Außenseite des Ölabscheidekörpers anliegt
und keine Prallfläche bildet, wodurch in diesem Teilbereich ein Durchströmen des Ölabscheidekörpers
mit dem Gasstrom verbessert werden kann.
[0022] Die vorstehend aufgeführten Varianten der Ölabscheideeinrichtung sind so ausgeführt,
dass der Gasstrom nur radial nach außen bzw. teilweise auch wieder nach innen abgelenkt
wird, ohne dass in den Gasstrom ein Drall oder eine Strömungskomponente eingeleitet
wird, der oder die um die Längsachse der Ölabscheideeinrichtung führen würde. Dadurch
entsteht der Vorteil, dass der Gasstrom bei Durchströmung der Ölabscheideeinrichtung
einen kleineren Druckabfall erfährt als bei der Einleitung eines Dralles in den Gasstrom,
wie aus dem Stand der Technik bekannt. Die drallfreie Führung des Gasstromes durch
die Ölabscheideeinrichtung beruht insbesondere auf der Ausgestaltung des Umlenkkörpers
als Rotationskörper oder als in einer Querrichtung flacher Körper, der die Umlenkung
des Gasstromes auf radiale und axiale Strömungskomponenten beschränkt.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
[0023] Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ölabscheideeinrichtung werden nachstehend
anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
- Fig. 1
- ein Ausführungsbeispiel einer Ölabscheideeinrichtung mit den Merkmalen der vorliegenden
Erfindung, wobei der Gasstrom beispielhaft als schwach ausgebildeter Gasstrom dargestellt
ist,
- Fig. 2
- das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1, wobei der Gasstrom beispielhaft als stark ausgebildeter
Gasstrom dargestellt ist,
- Fig. 3
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ölabscheideeinrichtung, die einen dem Ölabscheidekörper
vorgelagerten Ölabscheidering und einen Strömungsleitkörper mit einer stromabwärts
anwachsenden Strömungskontur aufweist,
- Fig. 4
- das Ausführungsbeispiel der Ölabscheideeinrichtung gemäß Fig. 3 in einer fliegenden
Ansicht,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ölabscheideeinrichtung,
die nicht rotationssymmetrisch ausgeführt ist und eine in einer Querrichtung ausgebildete
längliche Erstreckung aufweist,
- Fig. 6
- eine teilweise Explosionsdarstellung der Ölabscheideeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
aus Fig. 5,
- Fig. 7
- eine Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels der Ölabscheideeinrichtung gemäß
der Schnittlinie A - A, wie in Fig. 5 gezeigt,
- Fig. 8
- eine Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels der Ölabscheideeinrichtung gemäß
der Schnittlinie B - B, wie in Fig. 5 gezeigt und
- Fig. 9
- ein Ausführungsbeispiel einer Ölabscheideeinrichtung mit einem Umlenkkörper, der an
einem Zwischenelement angeordnet ist und wobei der Hohlkörper im Aufnahmeabschnitt
des Ölabscheidekörpers eine Aufweitung aufweist.
[0024] Die Figuren 1 und 2 zeigen in einer jeweiligen Schnittansicht eine Ölabscheideeinrichtung
1 mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Die Ölabscheideeinrichtung 1 weist
einen Hohlkörper 11 auf, der sich entlang einer Längsachse 10 erstreckt. Der Hohlkörper
11 kann beispielsweise durch einen Abschnitt einer Nockenwelle gebildet sein, die
als rohrförmige Trägerwelle den Hohlkörper 11 bildet. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung
kann der Hohlkörper 11 in einer Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine integriert
sein. Dabei ist der Hohlkörper 11 gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel um die Längsachse
10 rotationssymmetrisch ausgeführt.
[0025] Auf einer ersten Seite kann ein mit Öl 12 beladener Gasstrom 13 in den Hohlkörper
11 eingeleitet werden, und auf der Seite der Gaseinleitung befindet sich ein Einlasstrichter
20, der bis an die Innenseite des Hohlkörpers 11 heranreicht. Der Gasstrom 13 wird
so vollständig in den Einlasstrichter 20 eingeleitet, wodurch der Gasstrom 13 in Richtung
zur Längsachse 10 beschleunigt. An den Einlasstrichter 20 schließt sich ein Haltekörper
18 an, und stromabwärts des Haltekörpers 18 befindet sich ein Umlenkkörper 15 mit
einer entgegen der Strömungsrichtung des Gasstroms 13 weisenden Strömungsspitze 16,
welche in der Längsachse 10 liegt. Der Umlenkkörper 15 erstreckt sich dabei rotationssymmetrisch
um die Längsachse 10, und an die Strömungsspitze 16 schließt sich eine Umlenkkontur
17 an, die stromabwärts einen anwachsenden Durchmesser aufweist, wobei der Anstieg
des Durchmessers beispielhaft eine hyperbelförmige Umlenkkontur 17 bildet. Der durch
den Einlasstrichter 20 beschleunigte Gasstrom 13 trifft dabei auf den Umlenkkörper
15 mit der Umlenkkontur 17 auf und wird radial nach außen abgelenkt.
[0026] Weiterhin befindet sich im Hohlkörper 11 ein Ölabscheidekörper 14, welcher trichterförmig
ausgeführt ist, und die Trichterform öffnet sich entgegen der Richtung des Gasstromes
13. Der Ölabscheidekörper 14 befindet sich dabei entlang der Längsachse 10 in einer
solchen axialen Position, sodass der Umlenkkörper 15 etwa im hinteren Drittel im Ölabscheidekörper
14 einsitzt. Stromaufwärts schließt sich an den Umlenkkörper 15 der Haltekörper 18
an, welcher mit Radialspalten 19 ausgeführt ist. Der auf den Umlenkkörper 15 auftreffende
Gasstrom 13 wird durch die radial nach außen gerichtete Ablenkung durch die Umlenkkontur
17 durch die Radialspalte 19 des Haltekörpers 18 hindurchgeführt, und durch die radiale
Ablenkung des Gasstroms 13 trifft dieser auf die Innenseite 14a des Ölabscheidekörpers
14 auf, der aus einem Vliesstoff gebildet ist.
[0027] Zwischen dem Haltekörper 18 und der Innenseite 14a des Ölabscheidekörpers 14 erstreckt
sich ein umlaufender radialer Spalt, sodass der Gasstrom 13 den Umlenkkörper 15 umströmen
kann, und durch den mittigen Durchgang durch den Ölabscheidekörper 14 stromabwärts
weiterfließen kann.
[0028] An den Ölabscheidekörper 14 schließt sich ein Öffnungstrichter 21 an, welcher als
Diffusor wirkt und durch den der Druckverlust bei Durchströmung der Ölabscheideeinrichtung
1 mit dem Gasstrom 13 minimiert wird. Nach einem Durchlauf des Gasstromes 13 durch
den Haltekörper 18, nach einer Umströmung des Umlenkkörpers 15 und nach Auftreffen
auf die Innenseite 14a des Ölabscheidekörpers 14 ist der Gasstrom 13 im weiteren Verlauf
durch den Öffnungstrichter 21 vom Öl 12 gereinigt, sodass der gereinigte Gasstrom
13' dem Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine zugeführt werden kann. Das abgeschiedene
Öl 12 kann anschließend über nicht gezeigte Abscheideöffnungen im Hohlkörper 11 dem
Ölkreislauf der Brennkraftmaschine wieder zugeführt werden.
[0029] Die Ansichten der Figuren 1 und 2 zeigen ein Abscheiden des Öls 12 durch den Ölabscheidekörper
14, derart, dass das Öl 12 im radialen Spalt zwischen der Außenseite des Öffnungstrichters
21 und der Innenseite des Hohlkörpers 11 abgeführt wird. Im Folgenden wird die Abscheidung
des Öls 12 aus einem schwächer ausgebildeten Gasstrom 13 in Zusammenhang mit Figur
1 und die Abscheidung des Öls 12 aus einem stärker ausgebildeten Gasstrom 13 in Zusammenhang
mit der Figur 2 beschrieben. Das Öl 12 ist beispielhaft in Tropfenform gezeigt, welches
mit dem Gasstrom 13 mitgeführt wird, und das Öl 12 kann auf gleiche Weise als Ölnebel
oder Sprühöl vorliegen. Neben dem Öl 12 können im Gasstrom 13 Fremdkörper in Partikelform
vorliegen, die ebenfalls durch die Ölabscheideeinrichtung 1 aus dem Gasstrom 13 abgeschieden
werden können.
[0030] Figur 1 zeigt eine Durchströmung der Ölabscheideeinrichtung 1 mit einem schwächer
ausgebildeten und mit Öl 12 beladenen Gasstrom 13. Der Gasstrom 13 wird durch den
Einlasstrichter 20 beschleunigt und wird durch den Umlenkkörper 15 derart umgelenkt,
dass der Gasstrom 13 durch die Radialspalte 19 im Haltekörper 18 hindurchtritt. Anschließend
trifft der Gasstrom 13 auf die Innenseite 14a des Ölabscheidekörpers 14 auf, wodurch
eine Impaktorwirkung erzielt wird. Durch die Impaktorwirkung wird der Gasstrom 13
stark umgelenkt, wobei aufgrund der Trägheit des Öls 12 das Öl 12 im Ölabscheidekörper
14 verbleibt, den Ölabscheidekörper 14 durchläuft und außenseitig am Ölabscheidekörper
14 abgeführt wird, beispielhaft gezeigt mit Öl 12 in Tropfenform, welches außenseitig
am Öffnungstrichter 21 entlangläuft. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt damit eine Wirkung
des Ölabscheidekörpers 14 als Impaktor, sodass der Gasstrom 13 im Wesentlichen vollständig
den mittigen Durchgang des Ölabscheidekörpers 14 passiert und in den Öffnungstrichter
21 eintritt.
[0031] Figur 2 zeigt die Ölabscheideeinrichtung 1 mit einem stärker ausgebildeten Gasstrom
13, der mit Öl 12 beladen in den Einlasstrichter 20 eintritt. Der Gasstrom 13 wird
durch den Umlenkkörper 15 durch die Radialspalte 19 im Haltekörper 18 gegen die Innenseite
14a des Ölabscheidekörpers 14 umgelenkt, und durch die stärkere Ausbildung des Gasstromes
13 erfährt ein Teil des Gasstromes 13 eine Impaktorwirkung und wird an der Innenseite
14a des Ölabscheidekörpers 14 lediglich umgelenkt, was durch ein Abscheiden des tropfenförmigen
Öls 12 begleitet ist. Ein weiterer Teil des Gasstromes 13 durchströmt den Ölabscheidekörper
14 und tritt gemeinsam mit dem Öl 12 auf der Außenseite 14b des Ölabscheidekörpers
14 wieder aus. Der den Ölabscheidekörper 14 durchströmende Anteil des Gasstromes 13
verläuft zwischen der Innenwand des Hohlkörpers 11 und der Außenseite des Öffnungstrichters
21 stromabwärts, wobei eine Trennung des Gasstromes 13' vom Öl 12 auch im Außenbereich
des Öffnungstrichters aufrechterhalten bleibt. Anschließend kann dieser gereinigte
Gasstrom 13' außerhalb des Öffnungstrichters 21 mit dem gereinigten Gasstrom 13' innerhalb
des Öffnungstrichters 21 wieder zusammengeführt werden. Das Öl 12 kann auf nicht näher
gezeigte Weise durch Abscheideöffnungen aus dem Hohlkörper 11 abgeführt und dem Ölkreislauf
der Brennkraftmaschine wieder zugeführt werden. Der gereinigte Gasstrom 13' kann dem
Ladelufttrakt der Brennkraftmaschine zugeführt werden.
[0032] Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ölabscheideeinrichtung 1, die
in einem Hohlkörper 11 eingebracht ist. Die Ölabscheideeinrichtung 1 weist einen Strömungsleitkörper
22 auf, der von einem Gasstrom 13 angeströmt wird, welcher mit Tröpfchen aus Öl 12
beladen ist. Der Strömungsleitkörper 22 erstreckt sich rotationssymmetrisch um die
Längsachse 10 des Hohlkörpers 11 und ist gegen die Innenseite 11a des Hohlkörpers
11 über entsprechende Halterippen 23 gehalten, von denen eine Halterippe 23 oberseitig
im Schnitt dargestellt ist.
[0033] Zwischen der Außenseite des Strömungsleitkörpers 22 und der Innenseite 11a des Hohlkörpers
11 wird ein Strömungsquerschnittsbereich 24 gebildet, der ungeachtet der Halterippen
23 im Wesentlichen vollumfänglich um den Strömungsleitkörper 22 herum ausgebildet
ist. Der Gasstrom 13 wird durch den Strömungsleitkörper 22 in den Strömungsquerschnittsbereich
24 hinein beschleunigt, und der beschleunigte Gasstrom 13 trifft anschließend auf
einen Ölabscheidering 25, der einem nachfolgenden weiteren Ölabscheidekörper 14 vorgeschaltet
ist. Der Ölabscheidering 25 weist einen hinterseitigen Trägerring 26 auf, gegen den
der Ölabscheidering 25 abgestützt ist, wobei der Ölabscheidering 25 aus einem Vliesstoff
gebildet ist und eine erste Abscheidestufe bildet.
[0034] Durch das Auftreffen des Gasstromes 13 auf den Ölabscheidering 25 aus Vliesstoff
entsteht eine Impaktorwirkung, sodass Tröpfchen des Öls 12 bereits durch die Impaktorwirkung
am Ölabscheidering 25 abgeschieden werden. Das abgeschiedene Öl 12 kann durch entsprechende
Aussparungen zwischen dem Trägerring 26 und der Innenseite 11a des Hohlkörpers 11
an der Innenseite 11a stromabwärts entlang wandern, um anschließend in eine Abscheideöffnung
(nicht gezeigt) zum Herausführen des Öls 12 aus dem Hohlkörper 11 zu gelangen.
Der durch die Impaktorwirkung umgelenkte Gasstrom 13' durchläuft den Ölabscheidering
14 durch einen inneren Durchgang, wobei der Gasstrom 13' bereits vorgereinigt ist.
Der vorgereinigte Gasstrom 13 gelangt anschließend über ein Zwischenelement 27 in
Wirkeinfluss mit dem Umlenkkörper 15, und der Gasstrom 13' wird durch den Umlenkkörper
15 gegen den Ölabscheidekörper 14 abgelenkt. Das Zwischenelement 27 weist Radialspalte
19 auf, durch die der Gasstrom 13' gegen die Innenseite des rohrförmig oder hülsenförmig
ausgebildeten weiteren Ölabscheidekörpers 14 gelangt. Die Ablenkung des Gasstromes
13' radial nach außen erfolgt durch den Umlenkkörper 15, der vorderseitig eine Umlenkspitze
28 aufweist, und der Umlenkspitze 28 folgt eine etwa hyperbolische Körperform des
Umlenkkörpers 15, der sich rotationssymmetrisch um die Längsachse 10 herum erstreckt
und der mit dem Zwischenelement 27 einteilig ausgebildet ist.
[0035] Der gegen die Innenseite des Ölabscheidekörpers 14 gelangende Gasstrom 13' erfährt
eine weitere Impaktorwirkung, wodurch eine zusätzliche Abscheidewirkung von tröpfchenförmigem
Öl 12 erreicht wird, sodass schließlich der auf der rechten Seite die Ölabscheideeinrichtung
1 abströmende Gasstrom 13' in besonderer Weise gereinigt ist.
[0036] Der weitere Ölabscheidekörper 14 kann ebenfalls einen Vliesstoff umfassen, und der
vorgereinigte Gasstrom 13 kann lediglich gegen die Innenseite des Ölabscheidekörpers
14 anströmen oder diesen sogar wenigstens mit einem Teilgasstrom auch durchströmen.
Das abgeschiedene Öl 12 kann anschließend über eine nicht gezeigte Ölabführöffnung
abgeführt werden.
[0037] Figur 4 zeigt eine Explosionsansicht von Teilen der Ölabscheideeinrichtung 1 gemäß
dem Ausführungsbeispiel in Figur 3, wobei der Hohlkörper 11 zur besseren Anschaulichkeit
nicht dargestellt ist. Die Ölabscheideeinrichtung 1 wird aus gezeigter Pfeilrichtung
mit dem Gasstrom 13 und mit diesem mitgeführtes Öl 12 angeströmt, sodass zunächst
der Strömungsleitkörper 22 in Kontakt mit dem Gasstrom 13 und den beispielhaft gezeigten
Tröpfchen aus Öl 12 gelangt. An den Strömungsleitkörper 22 schließt sich der Ölabscheidering
25 an, der durch einen Trägerring 26 rückseitig gehalten wird. Dabei kann der Strömungsleitkörper
22 unter gleichzeitiger Fixierung des Ölabscheideringes 25 am Trägerring 20 verklippst
werden, wozu die Halterippen 23 als Schnapphaken ausgebildet sind.
[0038] Der Trägerring 26 ist beispielhaft einteilig mit dem Zwischenelement 27 ausgeführt,
und das Zwischenelement 27 weist sich in Strömungsrichtung erstreckende Haltewände
29 auf, durch die der weitere Ölabscheidekörper 14 gegen die Innenwand des nicht näher
gezeigten Hohlkörpers gehalten werden kann. Somit wird ein Abstand zwischen den Radialspalten
19 im Zwischenelement 27 und dem Ölabscheidekörper 14 gewahrt, sodass die Innenseite
des Ölabscheidekörpers 14 durch den Gasstrom 13 angeströmt werden kann.
[0039] Außenseitig am Trägerring 26 sind Aussparungen 30 gezeigt, durch die Öl 12, das bereits
durch den ersten Ölabscheidering 25 aus dem Gasstrom 13 abgeschieden wurde, an der
Außenseite des Ölabscheidekörpers 14 weitergeleitet werden kann.
[0040] Der Vliesstoff des Ölabscheidekörpers 14 muss nicht zwingend die Innenwand des Hohlkörpers
11 berühren, sondern ein Spalt zwischen Außenumfangsfläche des Vliesstoffes und der
Innenumfangsfläche des Hohlkörpers 11 kann gegeben sein, um ein Ablaufen von Öltröpfchen
zu begünstigen.
[0041] Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ölabscheideeinrichtung
1 aus Richtung der Längsachse 10, wobei die Ölabscheideeinrichtung 1 nicht rotationssymmetrisch
ausgeführt ist und eine in einer Querrichtung Y ausgebildete längliche und damit flache
Erstreckung aufweist. In der Draufsicht sichtbar ist der ebenfalls flach ausgebildete
Hohlkörper 11, in den eine weitere Ausführungsvariante eines Zwischenelementes 27
eingesetzt ist, in dem Radialspalte 19 eingebracht sind, durch die der Gasstrom hindurchströmen
kann.
[0042] Innenseitig im Zwischenelement 27 ist der Umlenkkörper 15 ausgebildet, der keine
Strömungsspitze wie in Figur 3 aufweist, sondern durch die länglich-flache Ausführung
weist der Umlenkkörper 15 eine in Querrichtung Y längliche Strömungskante 31 auf.
[0043] Figur 6 zeigt eine teilweise Explosionsdarstellung der Ölabscheideeinrichtung 1 gemäß
dem Ausführungsbeispiel aus Figur 5 mit dem flach ausgebildeten Hohlkörper 11, dem
flach ausgebildeten Ölabscheidekörper 14 und dem Zwischenelement 27, in den Radialspalte
19 eingebracht sind, durch die der Gasstrom hindurchtreten kann und den Ölabscheidekörper
14 von der Innenseite beaufschlagen kann.
[0044] Figur 7 zeigt eine Querschnittsansicht der Ölabscheideeinrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
aus Figur 5 in der Schnittebene A - A und Figur 8 zeigt eine Querschnittsansicht der
Ölabscheideeinrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 5 in der Schnittebene
B - B.
[0045] Das Ausführungsbeispiel der flach ausgeführten Ölabscheideeinrichtung 1 weist einen
Aufbau und eine Funktion auf, wie dieser bzw. diese bereits in Zusammenhang mit dem
Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 vorstehend beschrieben ist. Auf einer Eintrittsseite
des Hohlkörpers 11 kann ein mit Öl 12 beladener Gasstrom 13 eingeleitet werden. Der
Gasstrom 13 strömt in das Zwischenelement 27 ein, das im Ölabscheidekörper 14 einsitzt
und vorderseitig im Wesentlichen einen Einlasstrichter 20 bildet, wie in Zusammenhang
mit den Figuren 1 und 2 vorstehend beschrieben. Im Zwischenelement 27 ist ein Umlenkkörper
15 eingebracht, durch den der Gasstrom 13 durch Radialspalte 19 auf die Innenseite
des Ölabscheiders 14 geleitet wird. Der Ölabscheidekörper 14 ist trichterförmig ausgeführt,
und die Trichterform öffnet sich entgegen der Richtung des Gasstromes 13 und verjüngt
sich stromabwärts.
[0046] Der Ölabscheidekörper 14 befindet sich dabei entlang der Längsachse 10 in einer axialen
Position vor dem Umlenkkörper 15, sodass dieser hinter dem Ölabscheidekörper 14 einsitzt
und stromaufwärts vor dem Umlenkkörper 15 wird der Gasstrom 13 durch diesen durch
die Radialspalte 19 an oder durch den Ölabscheidekörper 14 geleitet. Die Abscheidung
des Öls 12 erfolgt für eine schwache und für eine starke Strömung des Gasstromes 13
so wie in Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 bereits beschrieben.
[0047] Die Ansichten der Figur 7 und Figur 8 zeigen, dass die radiale Umlenkung des Gasstromes
13 beladen mit Öl 12 auch bei einem nicht rotationssymmetrischen Umlenkkörper 15 auf
gleiche Weise drallfrei stattfindet wie bei einem rotationssymmetrischen Umlenkkörper
15, denn der Gasstrom 13 erfährt keinen Drall bei der Durchströmung der Ölabscheideeinrichtung
1. Die flache Bauweise der Ölabscheideeinrichtung 1 mit einer Erstreckung in einer
Querrichtung Y kann beispielsweise angepasst sein an eine Einbausituation der Einrichtung.
Durch das Auftreffen des Gasstromes 13 mit dem Öl 12 auf den Ölabscheidekörper 14
wird das Öl 12 entweder durch eine Impaktorwirkung bei einem Auftreffen und einem
Abprallen oder durch eine Filterwirkung bei einer Durchströmung des Ölabscheidekörper
14 vom Gasstrom 13 abgeschieden.
[0048] Figur 9 zeigt schließlich ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer Ölabscheideeinrichtung
1, die aufgebaut ist aus einem separat ausgeführten Einlasstrichter 20, in den der
mit Öl 12 beladene Gasstrom 13 einströmt und an den sich ein Zwischenelement 27 einteilig
anschließt. Das Zwischenelement 27 ist korbartig ausgeführt und weist Radialspalte
19 auf, durch die der Gasstrom 13 hindurch strömt und den Ölabscheidekörper 14 innenseitig
anströmt. Abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit kann der Gasstrom 13 dann nur
auf die Innenoberfläche des Ölabscheidekörpers 14 auftreffen oder diesen durchwandern,
bis der vom Öl 12 gereinigte Gasstrom 13' die Ölabscheideeinrichtung 1 wieder verlässt.
[0049] Zur Umlenkung des Gasstroms 13 ist innenseitig im Zwischenelement 27 ein Umlenkkörper
15 eingebracht, der vom Gasstrom 13 aus der Richtung der Längsachse 10 angeströmt
wird und durch den der Gasstrom 13 radial nach außen umgelenkt wird, um die Radialspalte
19 zu durchströmen.
[0050] Der rohrförmige Ölabscheidekörper 14 ist aus einem Vliesmaterial ausgeführt und sitzt
mit einem im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser in einem Abschnitt 11' des Hohlkörpers
11 ein, der einen kleineren Durchmesser aufweist, sodass zwischen dem Ölabscheidekörper
14 und der Innenseite des Hohlkörpers 11 kein oder nur ein sehr kleiner radial umlaufender
Spalt vorhanden ist. Damit bildet die Innenseite des Hohlkörpers 11 eine Prallfläche
für einen den Ölabscheidekörper 14 durchwandernden Gasstrom 13 und für in diesem vorhandenes
Öl 12.
[0051] Stromabwärts ist der Hohlkörper 11 mit einem Abschnitt 11" mit einem größeren Durchmesser
oder mit wenigstens einer seitlichen Aufweitung ausgeführt, sodass die Innenseite
des Holkörpers 11 nicht an der Außenseite des Ölabscheidekörpers 14 anliegt und keine
Prallfläche bildet, wodurch in diesem Teilbereich ein Durchströmen des Ölabscheidekörpers
14 mit dem Gasstrom 13 verbessert werden kann.
[0052] Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene
bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche
von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen
Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen
hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten
oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten
Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste
[0053]
- 1
- Ölabscheideeinrichtung
- 10
- Längsachse
- 11
- Hohlkörper
- 11'
- Abschnitt mit kleinem Durchmesser
- 11'
- Abschnitt mit großem Durchmesser
- 11a
- Innenseite
- 12
- Öl
- 13
- Gasstrom
- 13'
- gereinigter Gasstrom
- 14
- Ölabscheidekörper
- 14a
- Innenseite des Ölabscheidekörpers
- 14b
- Außenseite des Ölabscheidekörpers
- 15
- Umlenkkörper
- 16
- Strömungsspitze
- 17
- Umlenkkontur
- 18
- Haltekörper
- 19
- Radialspalt
- 20
- Einlasstrichter
- 21
- Öffnungstrichter
- 22
- Strömungsleitkörper
- 23
- Halterippe
- 24
- Strömungsquerschnittsbereich
- 25
- Ölabscheidering
- 26
- Trägerring
- 27
- Zwischenelement
- 28
- Umlenkspitze
- 29
- Haltewand
- 30
- Aussparung
- 31
- Strömungskante
- Y
- Querrichtung
1. Ölabscheideeinrichtung (1), insbesondere für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine,
mit einem sich in einer Längsachse (10) axial erstreckenden Hohlkörper (11), der von
einem mit Öl (12) beladenen Gasstrom (13) durchströmbar ist, wobei im Hohlkörper (11)
ein mit einem axialen Durchgang versehener Ölabscheidekörper (14) eingebracht ist,
der vom Gasstrom (12) anströmbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Durchgangs des Ölabscheidekörpers (14) ein Umlenkkörper (15) in den
Hohlkörper (11) eingebracht ist, der vom Gasstrom (13) im Wesentlichen aus Richtung
der Längsachse (10) mit dem Gasstrom (13) anströmbar ist und durch den der Gasstrom
(13) radial nach außen gegen die Innenseite (14a) des Ölabscheidekörpers (14) ablenkbar
ist, wobei der Umlenkkörper (15) im Bereich des Durchgangs des Ölabscheidekörpers
(14) in Wirkeinfluss mit einem Zwischenelement (27) angeordnet ist, wobei das Zwischenelement
(27) Radialspalte (19) aufweist, durch die der Gasstrom (13) gegen eine Innenseite
des Ölabscheidekörpers (14) gelangt.
2. Ölabscheideeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkörper (15) und insbesondere der Ölabscheidekörper (14) rotationssymmetrisch
ausgebildet sind, wobei der Umlenkkörper (15) eine in der Längsachse (10) liegende
Umlenkspritze (28) mit einer stromabwärts vorzugsweise hyperbelförmig anwachsenden
Umlenkkontur (17) aufweist.
3. Ölabscheideeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheidekörper (14) in Richtung der Längsachse (10) länglich ausgebildet ist.
4. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkörper (15) mit dem Zwischenelement (27) einteilig ausgebildet ist.
5. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheidekörper (14) wenigstens teilweise aus einem Vliesstoff gebildet ist.
6. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheidekörper (14) und insbesondere der Vliesstoff eine Gasdurchlässigkeit
aufweist, die derart bestimmt ist, dass der Gasstrom (13) teilweise den Ölabscheidekörper
(14) durchströmt.
7. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (11) durch wenigstens einen Abschnitt einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
gebildet ist oder dass der Hohlkörper (11) durch bauteileinheitlich mit einer Zylinderkopfhaube
einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
8. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem länglich ausgeführten Ölabscheidekörper (14) ein scheibenförmiger Ölabscheidering
(25) vorgelagert ist.
9. Ölabscheideeinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem scheibenförmigen Ölabscheidering (25) ein Strömungsleitkörper (22) mit einer
stromabwärts anwachsenden Strömungskontur vorgelagert ist.
10. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabscheidering (25) einen hinterseitigen Trägerring (26) aufweist, gegen den
der Ölabscheidering (25) abgestützt ist, wobei der Ölabscheidering (25) aus einem
Vliesstoff gebildet ist und eine erste Abscheidestufe bildet.
11. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet der Strömungsleitkörper (22) sich rotationssymmetrisch um die Längsachse (10) des
Hohlkörpers 11 erstreckt und gegen eine Innenseite (11a) des Hohlkörpers (11) über
entsprechende Halterippen (23) gehalten ist.
12. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts vor dem Durchgang des Ölabscheidekörpers (14) ein Einlasstrichter (20)
angeordnet ist, durch den der Gasstrom (13) in den Durchgang des Ölabscheidekörpers
(14) hinein beschleunigbar ist.
13. Ölabscheideeinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (11) einen ersten Abschnitt (11') bildet, in dem dieser dicht am Ölabscheidekörper
(14) angrenzt und mit seiner Innenseite (11a) an der Außenweise des Ölabscheidekörpers
(14) eine Prallfläche für den Gasstrom (13) bildet und wobei der Hohlkörper (11) einen
zweiten Abschnitt (11") bildet, in dem dieser mit seiner Innenseite einen vergrößerten
radialen Abstand zur Außenseite des Ölabscheidekörper (14) bildet, sodass ein Durchströmen
des Ölabscheidekörpers (14) mit dem Gasstrom (13) durch den Hohlkörper (11) im Wesentlichen
nicht beeinflusst ist.