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DE102006039354B4 - Ölabscheideelement - Google Patents

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DE102006039354B4
DE102006039354B4 DE102006039354A DE102006039354A DE102006039354B4 DE 102006039354 B4 DE102006039354 B4 DE 102006039354B4 DE 102006039354 A DE102006039354 A DE 102006039354A DE 102006039354 A DE102006039354 A DE 102006039354A DE 102006039354 B4 DE102006039354 B4 DE 102006039354B4
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grooves
oil
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oil separation
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Reinz Dichtungs GmbH
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
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    • F01M13/04Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Ölabscheideelement (1) zur Abscheidung von Öl aus Blow-by-Gasen bei Verbrennungsmotoren mit einem Gehäuse, das einen gasdurchströmbaren Hohlraum bildet, der an seinen beiden Enden Öffnungen (6, 7) zum Einlass und/oder Auslass eines Gases aufweist, wobei
das Gehäuse eine Trennfläche (2) aufweist, die das Ölabscheideelement in zwei Ölabscheideelementhälften (3a, 3b) unterteilt,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Trennfläche (2) jeder der zwei Ölabscheideelementhälften (3a, 3b) jeweils eine Schar Nuten (5a, 5b) angeordnet ist, die sich bezüglich ihrer Längsrichtung parallel zu der und in der Trennfläche (2) erstrecken und einen Teil des in Längsrichtung der Nuten gasdurchströmbaren Hohlraums bilden, und die Nuten (5a) der einen Schar unter einem in der Trennfläche (2) liegenden Winkel zu den Nuten (5b) der anderen Schar zwischen 60° und 120° verlaufen und diese zumindest teilweise kreuzen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ölabscheideelement, wie es beispielsweise zur Abscheidung von Öl aus Blow-by-Gasen (Durchblasegasen) bei Verbrennungsmotoren eingesetzt wird.
  • Derartige Ölabscheideelemente sind gewöhnlich als Zyklone, Labyrinthabscheider, Prallabscheider oder dergleichen aufgebaut.
  • Oftmals werden als Ölabscheideelemente Zyklone in Form einer Helix oder einer Schnecke eingesetzt. Diese nutzen die Rotation des Gases für eine Fliehkraftabscheidung von Partikeln und Tröpfchen. Nachteilig an diesen Helices oder Schnecken ist jedoch, dass eine kostengünstige Herstellung nur bei Anordnung in Entformungsrichtung eines Kunststoffbauteils möglich ist. Damit sind die Möglichkeiten zur Platzierung eines Ansaugpunktes eines derartigen Ölabscheiders sehr beschränkt. Insbesondere ist eine seitliche Anströmung – bezogen auf die Entformungsrichtung – nur begrenzt oder unter hohem konstruktiven Aufwand möglich.
  • Die US 5,323,745 A zeigt einen in einer Ventilhaube angeordneten Ölabscheider, der zwei Halbschalen aufweist. Diese Halbschalen besitzen Stege, die quer zur Strömungsrichtung des Blow-by-Gases angeordnet sind und quer zu dieser Strömungsrichtung verlaufende Nuten ausbilden.
  • Die US 4,565,164 A offenbart ebenfalls einen Zylinderkopfdeckel, der einen Strömungsweg für Blow-by-Gase zur Abscheidung von Öl oder Ölnebel aus diesen Blow-by-Gasen enthält. Dieser Strömungsweg wird durch die Oberschale des Zylinderkopfdeckels sowie eine Unterschale gebildet. In die Unterschale sind Nuten eingebracht, in denen das Gas in Längsrichtung strömt. Die Nuten, die in der Unterschalte eingebracht sind, bilden einen kontinuierlichen Strömungsweg für das Gas, da jeweils am Ende der einen Nut die nächste Nut beginnt. Diese Nuten weisen einen über ihre Längsrichtung variierenden Durchmesser auf, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des durchgeführten Gases beim Durchströmen dieser Nuten variiert wird. Auf diese Weise werden Öltropfen und Ölnebel aus dem Gas abgeschieden.
  • Die JP 06193424 A zeigt einen Ölabscheider für Blow-by-Gase mit einem Ölabscheideelement, das in Form eines Netzes aus Kett- und Schussfäden bzw. einer ge riffelten oder gewellten Platte versehen ist. In diesem Ölabscheideelement sind eine Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Strömungswegen für das Gas mit dem abzuscheidenden Öl nebeneinander angeordnet.
  • Die US 2,252,242 offenbart ebenfalls eine Vorrichtung zur Reinigung von Gasen und Dämpfen. Diese Vorrichtung verfügt über einen Einlass für das zu reinigende Gas, das innerhalb eines Gehäuses bis zu dem Boden des Gehäuses geführt wird und dort in einen Sumpf, der mit Öl gefüllt ist, eintritt. Oberhalb dieses Sumpfes sind in diesem Gehäuse bezüglich ihrer Wellung überkreuzt zueinander angeordnete Wellbleche angeordnet, zwischen denen das Gas nach oben zum Auslass strömt. Aus dem Sumpf reißt das Gas Öl mit sich, das sich auf der Oberfläche der Wellbleche niederschlägt. Dort dient das Öl als Absorptionsmittel für an den Wellblechen abgeschiedene Staubpartikel. Das Öl läuft anschließend wieder zurück in den Sumpf. Das gereinigte Gas verlässt oberhalb der gewählten Bleche über einen Auslass die Reinigungsvorrichtung.
  • Das Gas strömt zwischen den gewählten Blechen durch und wird dort stark verwirbelt, wodurch es zu einer erhöhten Prallabscheidung in dem Gas enthaltener Partikel kommt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ölabscheideelement zur Verfügung zu stellen, das möglichst geringen Beschränkungen bezüglich seiner Platzierung, beispielsweise innerhalb eines Zylinderkopfdeckes, unterliegt. Es ist auch Aufgabe, einen mit einem solchen Ölabscheideelement versehenen Zylinderkopfdeckel zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Ölabscheideelement nach Anspruch 1 sowie durch den Zylinderkopfdeckel nach Anspruch 13 und das Verfahren nach Anspruch 18 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ölabscheideelements und des erfindungsgemäßen Zylinderkopfdeckels werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Ölabscheideelement ist integraler Bestandteil eines Gehäuses und bildet einen gasdurchströmbaren Hohlraum. In diesem Hohlraum werden das Öl bzw. die Öltröpfchen abgeschieden. Dieser Hohlraum besitzt an dem Gehäuse mindestens je eine Öffnung als Einlass für Gas, ölbehaftets Gas und Ölnebel und als Auslass für Gas und abgeschiedenes Öl und ist zwischen Einlass und Auslass des Gases von beispielsweise Blow-by-Gasen durchströmbar. Einlass und Auslass liegen von einander entfernt. Der Einlass liegt üblicherweise auf der Außenseite des Gehäuses, der Auslass auf der Innenseite. Das Gehäuse besitzt mindestens einen zusätzlichen Ausgang.
  • Das Gehäuse weist nun erfindungsgemäß eine Trennfläche auf, die das Gehäuse und das in ihm vorhandene mindestens eine Ölabscheideelement in zwei trennbare Gehäuseelemente bzw. Ölabscheideelementhälften unterteilt. Der Begriff Ölabscheideelementhälfte ist dabei so zu verstehen, dass sich beide Ölabscheideelementhälften bei Zusammensetzen zu einem Ölabscheideelement ergänzen, die Hälften aber nicht notwendigerweise 50% des gesamten Ölabscheideelements bilden müssen. Sie können vielmehr hinsichtlich ihres Anteils am Ölabscheideelement recht verschieden sein.
  • In jeder der Trennflächen jeweils einer Ölabscheideelementhälfte ist erfindungsgemäß eine Schar Nuten angeordnet, die sich bezüglich ihrer Längsrichtung in der Trennfläche erstrecken. Sie sind also bezüglich der Trennfläche nach oben geöffnet. Die Nuten der beiden Scharen sind dabei so angeordnet, dass sie in der Trennfläche unter einem vorbestimmten Winkel zueinander verlaufen und einander kreuzen. Mindestens eine Nut jeder Schar erstreckt sich nicht vom Einlass zum Auslass. Jede Schar bildet eine Ölabscheidelementhälfte.
  • Bei einem derartigen Ölabscheideelement strömt das Gas vom Einlass in den von den beiden Scharen gebildeten Hohlraum von gekreuzten Nuten, die insgesamt ein Gitter bilden. Das Gas strömt nun längs einer Nut und von dort am letzten Kreuzungspunkt mit einer Nut einer benachbarten Schar in diese Nut der benachbarten Schar. Es strömt dann die benachbarte Nut entlang und tritt danach wiederum am letzten Kreuzungspunkt dieser Nut mit einer weiteren Nut der ursprünglichen Schar in diese weitere Nut über. Alternativ wird, wenn der Auslass erreicht wird, das Abscheidelement verlassen. Der Übertritt ist immer nur dann gewährleistet, wenn mindestens eine Nut einer jeden Schar nicht vom Einlass zum Auslass reicht. Insgesamt ergibt sich hierdurch eine Drehbewegung bzw. ein Drall des strömenden Gases, weil dieses ständig von einer Strömungsrichtung zur anderen und von einer Nutenschar zur anderen hin und her wechselt. Aufgrund der auftretenden Fliehkräfte werden bei Aufprall auf die Wandung der Nut Öltröpfchen aus dem ölbeladenen Gas bzw. Ölnebel abgeschieden.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Ölabscheideelements ist es, dass es skalierbar ist, da eine beliebige Zahl derartiger Ölabscheideelemente nebeneinander bzw. in jeder Nutenschar eine beliebige Anzahl Nuten angeordnet werden können. Nutanzahl, Nutenlänge und/oder -breite können dabei auch zwischen den einzelnen Ölabscheideelementen bzw. Ölabscheideelementhälften variieren.
  • Der erfindungsgemäße Zylinderkopfdeckel ist mit einem wie oben beschriebenen Ölabscheideelement versehen. Da Zylinderkopfdeckel gewöhnlich ohnehin eine Oberschale und eine Unterschale (Ventilhaube und Buffle/Schwallplatte) aufweisen, können zwanglos die Ölabscheideelementhälften des mindestens einen erfindungsgemäßen Ölabscheideelements bereits bei der Ausformung von Ober- und Unterschale in diese eingebracht werden. Dabei entspricht die Trennebene der Kontaktfläche zwischen Oberschale und Unterschale und damit auch zwischen den Ölabscheideelementhälften; die Nuten liegen in Entformungsrichtung von Ober- bzw. Unterschale. Dies ermöglicht eine extrem kostengünstige Fertigung von Zylinderkopfdeckeln mit Ölabscheidung. Insbesondere werden zur Ausbildung des Rotationsabscheiders keine weiteren Teile benötigt.
  • Die Nuten der beiden Scharen verlaufen unter einem Winkel von 60° bis 120°, bevorzugt 80° bis 100°, insbesondere 90° zueinander. Die Nuten der Scharen können auch vorteilhafterweise unter einen vorbestimmten Winkel zur mittleren Durchströmungsrichtung des Ölabscheideelements verlaufen, wobei die mittlere Durchströmungsrichtung als diejenige Richtung definiert sein soll, die sich aus der Gasströmungsrichtung gemittelt über eine Rotation durch die Nuten ergibt.
  • Bezüglich der Länge und der Breite der Nuten können beliebige Verhältnisse eingestellt werden, besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn Breite und Länge der Nuten in einem Verhältnis zwischen 1:10 bis 1:3, vorteilhafterweise 1:5,5 bis 1:4,5, besonders vorteilhafterweise 1:5, stehen. Die Breite der Nuten hängt also unmittelbar von der Wandstärke der Ober- bzw. Unterschale im Bereich der Trennfläche ab.
  • Allerdings kann sich sowohl die Richtung der Nuten, deren Querschnittsform, deren Breite und auch die Tiefe der Nuten in Längsrichtung ändern. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass die Nuten in der jeweiligen Trennfläche geradlinig verlaufen. Sie können auch gekrümmt sein.
  • Nachdem das bzw. eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Ölabscheideelementen in der Trennfläche von Ober- und Unterschale eines Zylinderkopfdeckels ohne zusätzlichen Platzbedarf untergebracht werden kann, ist eine Verwendung als Vorabscheider zusätzlich zu mindestens einem weiteren, am oder im Innenraum des Zylinderkopfdeckes vorhandenen Ölabscheideelement entsprechend dem Stand der Technik besonders bevorzugt.
  • Zylinderkopfdeckel bzw. die sie bildenden Ober- und Unterschalen werden üblicherweise mittels Spritzguss aus Duro- oder Thermoplasten hergestellt. Thermoplastische Materialien sind dabei bevorzugt. Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Zylinderkopfdeckels wird nun das Gusswerkzeug so gestaltet, dass es in Entformungsrichtung an der Trennfläche der beiden Halbschalen meist mehrere, parallel zueinander angeordnete, schräg zur Außen- bzw. Innenwand der Halbschalen verlaufende Grate vorsieht. Die einzelnen Grate weisen zu ihrer Mitte hin eine größere Tiefe als an ihren Enden auf. Beim Spritzgießen der jeweiligen Halbschale werden mit Hilfe dieser Grate die die Ölabscheideelementhälften des erfindungsgemäßen Ölabscheideelementes bildenden Nutenscharen in den Halbschalen ausgebildet. Die Nutenscharen sind damit in Entformungsrichtung in den Ölabscheideelementhälften als Vertiefung angeordnet.
  • Im Folgenden werden nun einige Beispiele erfindungsgemäßer Ölabscheideelemente bzw. Zylinderkopfdeckel angegeben. Dabei werden in sämtlichen Figuren gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die vorliegende Beschreibung der Erfindung und der folgenden Figuren ist dabei nicht so zu verstehen, dass lediglich sämtliche Merkmale der einzelnen Ausführungsformen in Verbindung miteinander erfindungswesentlich sind, sondern so, dass auch einzelne Aspekte der Ausführungsformen für sich als zur Erfindung gehörig betrachtet werden sollen.
  • Es zeigen
  • 1 einen Ausschnitt aus einer Ölabscheideelementhälfte eines erfindungsgemäßen Ölabscheideelements;
  • 2 in den Teilfiguren 2-a und 2-b jeweils Varianten eines erfindungsgemäßen Ölabscheideelementes;
  • 3 die Durchsicht durch zwei zum erfindungsgemäßen Ölabscheideelement kombinierten Ölabscheideelementhälften;
  • 4 einen Ausschnitt aus der Durchsicht der 3;
  • 5 Schnitte senkrecht durch das Ölabscheideelement der 3 und 4; und
  • 6 eine schematische Aufsicht auf eine Ober- oder Unterschale eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfdeckels.
  • 1 zeigt eine Aufsicht auf die Schnittfläche 2 einer Ölabscheideelementhälfte 3a. Diese Ölabscheideelementhälfte 3a spannt mit ihren Nuten 5a bis 5a'''' die Form eines halben, in Längsrichtung durchgeschnittenen zylindrischen Elementes auf. Der gesamte Ölabscheider entspricht zwei derartigen Halbzylindern, die längs ihrer Schnittfläche aufeinander gesetzt werden. Ein aus solchen Ölabscheideelmenthälften gebildetes Ölabscheideelement kann Bestandteil eines Zylinderkopfdeckels sein. Dabei können auch mehrere derartige Ölabscheideelemente in den Zylinderkopfdeckel integriert werden.
  • Üblicherweise ist die dargestellte Trennfläche 2 Teil einer größeren Trennfläche, so kann beispielsweise die Trennfläche der oberen Halbschale 3a Teil der Ventilhaube und eine entsprechende untere Halbschale 3b Teil der Schwallplatte eines Zylinderkopfdeckels sein.
  • Die Trennfläche 2 weist eine Schar von Nuten 5a bis 5a'''' auf, die sich sämtlich parallel zueinander mit ihrer Längsrichtung in der Trennfläche 2 erstrecken. Diese Nuten sind im vorliegenden Beispiel unter 45° gegen die Längsrichtung 12 und damit auch die mittlere Durchströmungsrichtung eines Gases in dem Ölabscheider geneigt angeordnet. Die Nut 5a bildet an der einen Stirnfläche der Ölabscheideelementhälfte 3a einen Einlass 6 und die Nut 5a'''' bildet an der anderen Stirnfläche der Ölabscheideelementhälfte 3a einen Auslass 7. Das Gas strömt nun über den Einlass 6 in die Nut 5a, wird von dort in die benachbarte Nut in der nicht dargestellten Ölabscheideelementhälfte 3b übergeleitet und wechselt im Folgenden zwischen den Nuten in der Trennfläche 2 der Ölabscheideelementhälfte 3a und den Nuten in der Trennfläche der anderen benachbarten Ölabscheideelementhälfte hin und her und erreicht schließlich den Auslass 7. Das auf dem Weg durch das Ölabscheideelement durch Aufprall auf die Wandung einer Nut abgeschiedene Öl kann die Nutenschar ebenfalls am Auslass 7 verlassen.
  • 2-a zeigt zwei Ölabscheideelementhälften 3a und 3b eines erfindungsgemäßen Ölabscheideelementes. Beide Ölabscheideelementhälften sind an und für sich gleich aufgebaut, im zusammengesetzten Ölabscheideelement sind sie jedoch um 180° gedreht zueinander aufeinander angeordnet. Die Ölabscheideelementhälften 3a und 3b sind in entsprechender Weise wie der Ausschnitt aus der Ölabscheideelementhälfte 3a in 1 aufgebaut.
  • 2-b zeigt eine weitere Bauform der Ölabscheideelementhälften 3a und 3b eines Ölabscheideelementes. Dabei ist prinzipiell jede der Ölabscheideelementhälften 3a und 3b gleich aufgebaut wie diejenigen Ölabscheideelementhälften 3a und 3b, die in 2-a dargestellt sind. Entscheidender Unterschied ist hier, dass in 2-b die Ölabscheideelementhälften 3a bzw. 3b erweiterte Einlassbereiche 8a, 8b aufweisen, über die das Gas in die Ölabscheideelementhälften einströmen kann. In gleicher Weise sind erweiterte Auslassbereiche 9a und 9b vorgesehen. Die erweiterten Bereiche 8a, 8b, 9a. 9b müssen dabei nicht notwendigerweise identisch gestaltet sein.
  • Die in 2-a und 2-b dargestellten Gehäuseelemente, die die Ölabscheideelementhälften 3a und 3b enthalten, sind üblicherweise keine separaten Gehäuse: Normalerweise sind die hier mit rechteckigem Querschnitt dargestellten Gehäusehälften vielmehr integraler Bestandteil größerer Gehäuse, wie z. B. Ventilhauben und Schwallplatten von Zylinderkopfdeckeln, die Darstellungen entsprechen in diesem Fall Ausschnitten aus den genannten Gehäusen.
  • 3 zeigt nun die Durchsicht durch zwei zu einem Ölabscheideelement zusammengefügte Ölabscheideelementhälften, dabei sind sowohl die Nuten in der unteren Ölabscheideelementhälfte als auch in der oberen Ölabscheideelementhälfte zu erkennen. Die Nuten der einen Ölabscheideelementhälfte verlaufen von links oben nach rechts unten (Nuten 5a, 5a', 5a'', 5a''') und die Nuten der anderen Ölabscheideelementhälfte verlaufen von links unten nach rechts oben (Nuten 5b, 5b', 5b'', 5'''). In der Schnittebene ergeben sich damit Kreuzungspunkte zwischen den Nuten dieser beiden Nutenscharen, insbesondere Übergangsstellen an den Enden der jeweiligen Nuten (Kreuzungs- bzw. Übergangsstellen 10a10f).
  • Folgt man nun dem Gasstrom, der durch die Nut 5a strömt, so ergibt sich für diesen Gasstrom der durch die Pfeile A, B und C erkenntliche Weg. Dabei wech selt das Gas an der Übergangsstelle 10a von der Nut 5a in die Nut 5b', an der Übergangsstelle 10b von der Nut 5b' in die Nut 5a'' und an der Übergangsstelle 10c von der Nut 5a'' in die Nut 5b'''. Bei einem derartigen Wechsel von einer Nut in die andere ändert sich nicht nur die Gasströmungsrichtung in der Ebene der Trennfläche 2. Das Gas wechselt zusätzlich auch zwischen den beiden Ölabscheideelementhälften (3a und 3b in 2) hin und her. Insgesamt ergibt sich hierdurch eine Rotationsbewegung des Gases.
  • Wesentlich ist also, dass an den terminalen Kreuzungspunkten 10a bis 10f jeweils das Gas von einer Nut in einer Ölabscheideelementhälfte in die benachbarte Nut in der benachbarten Ölabscheideelementhälfte überwechselt. An den nicht-terrminalen Kreuzungsstellen 11a, 11b, 11c findet jedoch kein nennenswerter Wechsel des Gases zwischen den beiden Ölabscheideelementhälften statt, weil in beiden Gasströmen bzw. den beiden sich kreuzenden Nuten dieselben Druckverhältnisse herrschen.
  • 4 zeigt nun einen Ausschnitt aus 3, wobei hier zusätzlich Schnittebenen A, B, C, D und E eingezeichnet sind.
  • 5 zeigt in den Teilbildern 5-a bis 5-e Schnitte senkrecht zur Achse 12 (Schnittebenen senkrecht zur Längsausdehnung des Ölabscheideelementes), entsprechend den in 4 angedeuteten Schnittebenen. Beispielhaft ist hier ein. ein zylinderförmiger Ausschnitt aus einem größeren Gehäuse gezeigt. 5-a entspricht dabei dem Schnitt in der Ebene A, 5-b in der Ebene B, 5-c in der Ebene C, 5-d in der Ebene D und 5-e dem Schnitt in der Ebene E der 4. Zu erkennen ist, dass sich Übergangszonen lediglich in den Ebenen A, C und E ergeben, wobei aufgrund der strömungsdynamischen Verhältnisse ein Übertritt des Gases zwischen benachbarten Nuten lediglich an den terminalen Kreuzungspunkten 10a, 10d, 10e, 10b erfolgt, nicht jedoch am nicht-terminalen Kreuzungspunkt 11a. Anhand der Abfolge der Schnitte 5-a bis 5-e lässt sich die rotierende Vorwärtsbewegung der beiden Gasströme beobachten.
  • Im Schnitt 5-a sind die beiden terminalen Kreuzungspunkte 10a und 10d dargestellt. Der Gasstrom der Nut 5a tritt an deren Ende (oder kurz vor deren Ende) in die benachbarte Nut 5b' über, ebenso der Gasstrom der Nut 5b in deren benachbarte Nut 5a'. Im Schnitt 5-b strömen die beiden Gasströme der Achse 12 zu, im Vergleich zu Schnitt 5-a hat die Nutentiefe beider Nuten 5a', 5b' zugenommen. Die beiden Nuten 5a und 5b sind im Schnitt 5-b bereits abgeschlossen.
  • Schnitt 5-c gibt den nicht-terminalen Kreuzungspunkt 11a wieder, an dem die Nuten 5a', 5b' ihre maximale Tiefe erreicht haben und die Achse 12 kreuzen. Nur im Grenzbereich der beiden Gasströme kann es zu Übertritten kommen. Die Gasströme folgen überwiegend ihrer nach vorne gerichteten Rotationsbewegung.
  • Im Schnitt 5-d entfernen sich die beiden Gasströme von der Achse 12, im Vergleich zu Schnitt 5-c hat die Nutentiefe beider Nuten 5a', 5b' wieder abgenommen. Schnitt 5-e gibt die beiden terminalen Kreuzungspunkte 10b und 10e wieder. Hier tritt der Gasstrom der Nut 5a' in die Nut 5b'' über, der der Nut 5b' in die Nut 5a''.
  • Die beiden Gasströme haben auf ihrem Weg zwischen den terminalen Kreuzungspunkten (10a und 10b bzw. 10d und 10e) jeweils 180° ihrer vorwärtsgerichteten Rotationsbewegung zurückgelegt.
  • 6 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Ober- oder Unterschale 100 eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfdeckels, üblicherweise eine Ventilhaube oder eine Schwallplatte. Dabei ist nur der eine umlaufende Wand 200 bildende Randbereich, der hier zu Erläuterungszwecken überdimensional groß dargestellt ist, erfindungsrelevant. Aus diesem Grunde sind keinerlei Details des Innenbereichs 300 gezeigt, auch nicht der im Zylinderkopfdeckel notwendigerweise vorhandene Auslass. Die Nutenscharen bzw. Gruppen von Nutenscharen 101 bis 107 zeigen beispielhafte Anordnungen von Ölabscheideelementhälften in der Trennfläche 2 der Wand 200. Alle Nuten bzw. Gruppen von Nuten 101 bis 107 sind so angeordnet, dass eine Strömung von außerhalb des Gehäuses in den Innenbereich 300 möglich ist.
  • Nutenschar 101 weist dabei fünf relativ breite Nuten 5a bis 5a'''' auf, Nutenschar 102 schließt drei ebenfalls relativ breite Nuten 5a bis 5a'' zwischen einem erweiterten Einlassbereich 8a und einem erweiterten Auslassbereich 9a ein. Nutenschar 103 besteht nur aus zwei schmalen Nuten 5a und 5a'; für ein Funktionieren eines Ölabscheideelements wäre es ausreichend, wenn die aus Nutenschar 103 gebildete Ölabscheideelementhälfte mit einer Ölabscheideelementhälfte mit nur einer, die beiden Nuten 5a und 5a' verbindenden Nut 5b zu einem Ölabscheideelement kombiniert würde.
  • Die Nutenschar 104 demonstriert die prinzipielle Möglichkeit, das erfindungsgemäße Ölabscheideelement auch im Eckbereich der Wand 200 der Ober- bzw. Unterschale eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfdeckels auszubilden..
  • Die Gruppen von Nutenscharen 105 bis 107 illustrieren weitere Anordnungsmöglichkeiten entlang des Umfangs der Trennfläche der Wand 200, sei es als eine kleine Gruppe (105) an einer oder – nicht dargestellt – mehreren Seiten, in Form mehrerer Gruppen (106) an einer oder – nicht dargestellt – mehreren Seiten oder gar als rasterförmige Anordnung (107) an einer oder – nicht dargestellt – mehreren Seiten. Meist ist eine große Anzahl von Nutenscharen bevorzugt. Die jeweilige Anordnung richtet sich nach dem Anwendungsfall.

Claims (18)

  1. Ölabscheideelement (1) zur Abscheidung von Öl aus Blow-by-Gasen bei Verbrennungsmotoren mit einem Gehäuse, das einen gasdurchströmbaren Hohlraum bildet, der an seinen beiden Enden Öffnungen (6, 7) zum Einlass und/oder Auslass eines Gases aufweist, wobei das Gehäuse eine Trennfläche (2) aufweist, die das Ölabscheideelement in zwei Ölabscheideelementhälften (3a, 3b) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trennfläche (2) jeder der zwei Ölabscheideelementhälften (3a, 3b) jeweils eine Schar Nuten (5a, 5b) angeordnet ist, die sich bezüglich ihrer Längsrichtung parallel zu der und in der Trennfläche (2) erstrecken und einen Teil des in Längsrichtung der Nuten gasdurchströmbaren Hohlraums bilden, und die Nuten (5a) der einen Schar unter einem in der Trennfläche (2) liegenden Winkel zu den Nuten (5b) der anderen Schar zwischen 60° und 120° verlaufen und diese zumindest teilweise kreuzen.
  2. Ölabscheideelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5a) der einen Schar unter einem Winkel zwischen 80° und 100° zu den Nuten (5b) der anderen Schar verlaufen.
  3. Ölabscheideelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5a) der einen Schar unter einem Winkel von 90° zu den Nuten (5b) der anderen Schar verlaufen.
  4. Ölabscheideelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5a, 5b) unter einem vorbestimmten Winkel zur mittleren Durchströmungsrichtung des Ölabscheideelementes (1) verlauten.
  5. Ölabscheideelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5a, 5b) unter einem Winkel zwischen 5° und 85° zur mittleren Durchströmungsrichtung verlaufen.
  6. Ölabscheideelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5a, 5b) unter einem Winkel zwischen 35° und 55° zur mittleren Durchströmungsrichtung verlaufen.
  7. Ölabscheideelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5a, 5b) unter einem Winkel von 45° zur mittleren Durchströmungsrichtung verlaufen.
  8. Ölabscheideelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Nuten (5a, 5b) und die Länge der Nuten (5a, 5b) in einem Verhältnis zwischen 1:10 bis 1:3 stehen.
  9. Ölabscheideelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Nuten (5a, 5b) und die Länge der Nuten (5a, 5b) in einem Verhältnis zwischen 1:5,5 und 1:4,5 stehen.
  10. Ölabscheideelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Nuten (5a, 5b) und die Länge der Nuten (5a, 5b) in einem Verhältnis von 1:5 stehen.
  11. Ölabscheideelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung, die Querschnittsform, die Breite und/oder Tiefe der Nuten (5a, 5b) sich in Längsrichtung der Nuten (5a, 5b) ändert.
  12. Ölabscheideelement (1) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche (2) eben ist.
  13. Zylinderkopfdeckel mit mindestens einem Ölabscheideelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  14. Zylinderkopfdeckel nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale und die Unterschale die Ölabscheideelementhälften (3a, 3b) des mindestens einen Ölabscheideelementes (1) integral enthalten.
  15. Zylinderkopfdeckel nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale eine Ventilhaube ist.
  16. Zylinderkopfdeckel nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale eine Schwallplatte ist.
  17. Zylinderkopfdeckel nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet dass zusätzlich zu mindestens einem Ölabscheideelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12 noch weitere Ölab scheideelemente am oder im Zylinderkopfdeckel vorhanden sind.
  18. Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfdeckels nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei mindestens eine der Ölabscheideelementhälften (3a, 3b) mittels Spritzguss derart ausgebildet wird, dass die in der Ölabscheidehälfte (3a, 3b) angeordnete Nutenschar (5) bezüglich ihrer Tiefe in Entformungsrichtung des Spritzgusswerkzeuges angeordnet ist.
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