EP1676017A1 - Einrichtung zum entlüften eines kurbelgehäuses einer brennkraftmaschine - Google Patents

Einrichtung zum entlüften eines kurbelgehäuses einer brennkraftmaschine

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EP1676017A1
EP1676017A1 EP04763997A EP04763997A EP1676017A1 EP 1676017 A1 EP1676017 A1 EP 1676017A1 EP 04763997 A EP04763997 A EP 04763997A EP 04763997 A EP04763997 A EP 04763997A EP 1676017 A1 EP1676017 A1 EP 1676017A1
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cyclone
oil
crankcase
chain case
calming
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FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
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    • F01M2013/0488Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with oil trap in the return conduit to the crankcase

Definitions

  • the invention relates to a device for venting a crankcase of an internal combustion engine.
  • a device which comprises a calming chamber, at the inlet of which an oil pre-separator is arranged, and one to the calming chamber downstream cyclone comprises as the main oil separator.
  • the calming room and cyclone are designed as separate components, some on the outside and some in the valve cover. This results in a correspondingly large space requirement and the need for complex blow-by guides through the engine to the valve cover.
  • the object of the invention is to provide a device for venting a crankcase of an internal combustion engine, the space requirement of which is significantly reduced.
  • Another object of the invention is to provide a device for venting a crankcase of an internal combustion engine that does not require blow-by guides through the engine to the valve cover. This object is achieved in accordance with the combination of features of claim 1.
  • the calming space and cyclone are accommodated in the chain case according to the invention, the wall of the crankcase adjacent to the chain case having an inlet opening for oil-laden blow-by gas from the crankcase into the calming space and return openings for separated oil, the available space of the chain case is used, to integrate the venting device. Elaborate blow-by guides through the engine to the valve cover are eliminated.
  • Fig. 1 shows schematically a device for venting a crankcase of an internal combustion engine.
  • 2 shows a section of a chain case of an internal combustion engine with a device arranged therein for venting its crankcase.
  • FIG. 3 shows in axial section an embodiment of a cyclone for the device for venting a crankcase.
  • Fig. 4 shows a radial section through the cyclone of Fig. 3 and an upstream calming room.
  • the device shown schematically in FIG. 1 for venting a crankcase of an internal combustion engine includes a calming space 1 an underside collecting section 2 for oil pre-separated by an inlet opening 3 for oil-laden gas from the crankcase of the internal combustion engine 4, which drops via a siphon 5 into the chain space.
  • Calmed gas passes tangentially from the upper outlet of the calming space 1 into a cyclone 6, from the lower end of which the oil separated by centrifugal force is returned to the crankcase, expediently into an oil return channel which is in any case located in the crankcase, while through a central upper outlet port 7 the from Oil-free gas is discharged.
  • a chain case 9, shown in section is placed and screwed onto an end wall 8 of the crankcase, in which a chain 10 for driving connection of crankshaft and camshaft of the internal combustion engine is arranged.
  • the end wall 8 is provided with the inlet opening 3 for oil-laden gas from the crankcase of the internal combustion engine.
  • a housing 11 enclosing the calming space 1 is placed on the inlet opening 3.
  • the housing 11 which in the embodiment shown can be approximately in the form of a question mark in the front view, is formed in a funnel shape below the inlet opening 3 and leads to a drip opening 12 through which previously separated oil drips into the interior of the chain case 9.
  • the siphon 5 can expediently be provided here. Adjacent to the inlet opening 3, the oil pre-separator 4, for example a steel wire mesh, is inserted between brackets 13, above which the settling chamber 1 is located.
  • the latter is connected via a connecting piece 14 to the cyclone 6, the lower end of which carries a return pipe 15 which projects into a return opening 16 for separated oil in the end wall 8 and whose central upper outlet pipe 7 leads gas out of the chain case 9 after the oil separation on the end wall side
  • the housing 11 and the cyclone 6 can be made as separate components from sheet metal or plastic and can be accommodated in the space of the chain case 9. However, it is preferred that the housing 11 and the cyclone 6 partially in the chain case 9 can be integrated, as shown in Fig. 3, 4. Thereafter, the chain case 9 forms half of the calming space 1 and the cyclone space by appropriately shaping its end wall.
  • the second half of the calming space 1 and the cyclone space is formed by a one-piece housing inner shell 17, which can consist of an inexpensive material such as sheet metal or plastic, which is attached to the inside of the chain case 9 by means of flanges 18.
  • the central outlet port 7 of the cyclone 6 is clamped between the housing inner shell 17 and the chain case 9, cf. Fig. 3.
  • An opening 19 is provided in the chain case 9 on the bulkhead side adjacent to the end of the outlet connector 7, which receives an outwardly directed connector 20.
  • the return pipe 15 is inserted into a corresponding opening in the housing inner shell 17 at the lower end of the cyclone 6.

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Description

Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine. Bei Brennkraftmaschinen, d.h. sowohl bei Otto- als auch bei Dieselmotoren, ist es bekannt, die sich im Kurbelgehäuse bildenden ölbeladenen Gase über eine Einrichtung (Blow By) zu entlüften, die einen Beruhigungsraum, an dessen Eintritt ein Ölvorabscheider angeordnet ist, und einen dem Beruhigungsraum nachgeschalteten Zyklon als Olhauptabscheider umfaßt. Hierbei sind Beruhigungsraum und Zyklon als getrennte, teilweise außenseitig und teilweise in der Ventildeckelhaube angebrachte Bauteile ausgeführt. Hierdurch ergibt sich ein entsprechend großer Raumbedarf und die Notwendigkeit von aufwendigen Blow-By- Führungen durch den Motor zur Ventildeckelhaube. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine zu schaffen, deren Raumbedarf wesentlich verringert ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die keine Blow-By-Führungen durch den Motor zur Ventildeckelhaube benötigt. Diese Aufgabe wird entsprechend der Merkmalskombination von Anspruch 1 gelöst. Dadurch, daß erfindungsgemäß Beruhigungsraum und Zyklon im Kettenkasten untergebracht werden, wobei die zum Kettenkasten benachbarte Wandung des Kurbelgehäuses eine Eintrittsöffnung für olbeladenes Blow-By-Gas aus dem Kurbelgehäuse in den Beruhigungsraum und Rückführöffnungen für abgeschiedenes Öl aufweist, wird der vorhandene Raum des Kettenkastens genutzt, um die Einrichtung zum Entlüften zu integrieren. Aufwendige Blow-By- Führungen durch den Motor zur Ventildeckelhaube entfallen. Hierdurch ist nur der Kettenkasten entsprechend konstruktiv zu gestalten und nicht mehrere Grundbauteile des Motors, wie sonst üblich. Die Ölrückführung aus dem Zyklon erfolgt zweckmäßigerweise über einen im Kurbelgehäuse integrierten Ölrücklaufkanal. Die Übergabe des mittels der Entlüftungseinrichtung abgeschiedenen Öls erfolgt dann zwischen Kettenkastenaustritt und dem Einlaßkrümmer zum Ölrücklaufkanal. Die Ölrückführung kann aber auch extern in die Ölwanne erfolgen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch eine Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine. Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines Kettenkastens einer Brennkraftmaschine mit einer darin angeordneten Einrichtung zum Entlüften von deren Kurbelgehäuse. Fig. 3 zeigt im Axialschnitt eine Ausführungsform eines Zyklons für die Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses. Fig. 4 zeigt einen Radialschnitt durch den Zyklon von Fig. 3 und einen vorgeschalteten Beruhigungsraum. Die schematisch in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine umfaßt einen Beruhigungsraum 1 mit einem unterseitigen Sammelabschnitt 2 für durch einen einer Eintrittsöffnung 3 für olbeladenes Gas aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine nachfolgenden Vorabscheider 4 vorabgeschiedenes Öl, das über einen Siphon 5 in den Kettenraum tropft. Beruhigtes Gas gelangt vom oberen Austritt des Beruhigungsraums 1 tangential in einen Zyklon 6, von dessen unterem Ende das durch Zentrifugalkraft abgeschiedene Öl in das Kurbelgehäuse zurückgeführt wird, und zwar zweckmäßigerweise in einen im Kurbelgehäuse ohnehin befindlichen Ölrücklaufkanal, während durch einen zentralen oberen Auslaßstutzen 7 das vom Öl befreite Gas abgeführt wird. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist auf eine Stirnwand 8 des Kurbelgehäuse ein im Schnitt dargestellter Kettenkasten 9 aufgesetzt und verschraubt, in dem eine Kette 10 zur antriebsmäßigen Verbindung von Kurbel- und Nockenwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Stirnwand 8 ist mit der Eintrittsöffnung 3 für olbeladenes Gas aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine versehen. Auf die Eintrittsöffnung 3 ist ein den Beruhigungsraum 1 umschließendes Gehäuse 11 gesetzt. Das Gehäuse 11 , das bei der dargestellten Ausführungsform in Stirnansicht etwa fragezeichenförmig ausgebildet sein kann, ist unterhalb der Eintrittsöffnung 3 trichterförmig zulaufend ausgebildet und führt zu einer Tropföffnung 12, durch die vorabgeschiedenes Öl in den Innenraum des Kettenkastens 9 tropft. Hierbei kann zweckmäßigerweise der Siphon 5 vorgesehen sein. Benachbart zur Eintrittsöffnung 3 ist der Ölvorabscheider 4, beispielsweise ein Stahldrahtgeflecht, zwischen Halterungen 13 eingesetzt, oberhalb von dem sich der Beruhigungsraum 1 befindet. Letzterer ist über ein Verbindungsstück 14 mit dem Zyklon 6 verbunden, dessen unteres Ende einen Rücklaufstutzen 15 trägt, der in eine Rückführöffnung 16 für abgeschiedenes Öl in der Stirnwand 8 ragt, und dessen zentraler oberer Auslaßstutzen 7 Gas nach der Ölabscheidung stirnwandseitig aus dem Kettenkasten 9 herausführt. Das Gehäuse 11 und der Zyklon 6 können als separate Bauteile aus Blech oder Kunststoff gefertigt und in dem Raum des Kettenkastens 9 untergebracht sein. Bevorzugt ist allerdings, daß das Gehäuse 11 und der Zyklon 6 teilweise in den Kettenkasten 9 integriert werden, wie in Fig. 3, 4 dargestellt ist. Hiernach bildet der Kettenkasten 9 jeweils eine Hälfte des Beruhigungsraums 1 und des Zyklonraums durch entsprechende Formung seiner Stirnwand aus. Die zweite Hälfte des Beruhigungsraums 1 und des Zyklonraums wird durch eine einstückige Gehäuseinnenschale 17, das aus einem kostengünstigen Material wie Blech oder Kunststoff bestehen kann, gebildet, das an der Innenseite des Kettenkastens 9 mittels Flanschen 18 befestigt wird. Der zentrale Auslaßstutzen 7 des Zyklons 6 ist zwischen der Gehäuseinnenschale 17 und dem Kettenkasten 9 eingeklemmt, vgl. Fig. 3. Im Kettenkasten 9 ist stimwandseitig benachbart zu dem Ende des Auslaßstutzens 7 eine Öffnung 19 vorgesehen, die einen nach außen gerichteten Anschlußstutzen 20 aufnimmt. Der Rücklaufstutzen 15 ist in eine entsprechende Öffnung der Gehäuseinnenschale 17 am unteren Ende des Zyklons 6 eingesetzt. Da eine exakt auf Mitte geteilte Ausführung nur schwierig herzustellen ist, wird zweckmäßigerweise zur Erzielung der vollen Funktionsfähigkeit des Beruhigungsraums 1 und des Zyklons 6 vorgesehen, daß Schattenkanten 21 an den Trennebenen entgegen der Strömungsrichtung des durchströmenden Gases angeordnet werden. Die Schattenkanten 21 , durch die Toleranz- und Montageabweichungen aufgefangen werden, garantieren die ordnungsgemäße Funktion des Zyklons 6, d.h. die Ölabscheidung aus dem durchströmenden Gas. Infolge einer zweiteiligen Ausführung in vertikaler Teilung gemäß Fig. 3, 4 (die aber auch gegebenenfalls durch die Verwendung von zwei vom Kettenkasten 8 aufgenommene Gehäuseschalen verwirklicht werden kann, anstatt für eine der Gehäuseschalen den Kettenkasten 8 zu verwenden) ist jede Geometrie des Beruhigungsraums 1 und damit auch für den Ölvorabscheider 4 unter produktionstechnischen Gesichtspunkten denkbar. Es ist eine sehr kompakte Bauweise auf kleinst möglichem Raum darstellbar. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene, bevorzugte Ausführungsform beschränkt, vielmehr sind im Rahmen der Ansprüche Modifikationen und Abwandlungen möglich, ohne den Schutzbereich zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1 . Einrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine, die einen stirnseitigen, durch einen auf eine Stirnwand (8) des Kurbelgehäuses aufgesetzten Kettenkasten (9) für eine Kette (10) zur antriebsmäßigen Verbindung von Kurbel- und Nockenwelle aufweist, mit einem Beruhigungsraum (1), an dessen Eintritt ein Ölvorabscheider (4) angeordnet ist, und einem dem Beru higungsraum ( 1 ) nachgeschalteten Zyklon (6) als Olhauptabscheider, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhigungsraum (1) und der Zyklon (6) im Kettenkasten (9) untergebracht sind, wobei die zum Kettenkasten (9) benachbarte Stirnwand (8) des Kurbelgehäuses eine Eintrittsöffnung (3) für olbeladenes Gas aus dem Kurbelgehäuse in den Beruhigungsraum (1) und Rückführöffnungen (16) für abgeschiedenes Öl aufweist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß vom Zyklon (6) abgeschiedenes Öl in einen im Kurbelgehäuse integrierten Ölrücklaufkanal einspeisbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ölvorabscheider (4) abgeschiedenes Öl dem Innenraum des Kettenkastens (9) zuführbar ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Beruhigungsraum (1 ) und Zyklon (6) in vertikaler Richtung geteilte Gehäuse aufweisen.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das geteilte Gehäuse des Zyklons (6) und gegebenenfalls des Beruhigungsraums (1 ) Schattenkanten (21) an den Trennebenen entgegen der Strömungsrichtung des durchströmenden Gases aufweisen.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenkasten (9) ein Halbgehäuse für den Beruhigungsraum (1) und den Zyklon (6) bildet, während das zweite Halbgehäuse separat ausgebildet und mit dem Kettenkasten (9) verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Halbgehäuse für den Beruhigungsraum (1) und den Zyklon (6) eine einstückige Gehäuseinnenschale (17) bilden.
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