WO2009138384A1

WO2009138384A1 - Abscheider für eine kurbelgehäuseentlüftung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: WO2009138384A1
Application number: PCT/EP2009/055685
Authority: WO
Inventors: Thomas Dr. Schleiden; Andreas Weber
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2009-11-19
Anticipated expiration: 2010-11-16
Also published as: CN102027206A; DE202008006719U1; DE112009000785A5; US8495994B2; US20110108014A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abscheider für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine. Der Abscheider umfasst mindestens eine sich entlang einer Längsachse (3) erstreckende Drallkammer (2), wobei die Drallkammer (2) bezogen auf ihre Längsachse (3) an einem eingangsseitigen Ende (4) einen insbesondere tangentialen Einlass für einen Entlüftungsstrom (6) aufweist. Die Drallkammer (2) weist darüber hinaus bezogen auf die Längsachse (3) an ihrem dem eingangsseitigen Ende (4) gegenüberliegenden ausgangsseitigen Ende einen gemeinsamen Auslass (8) für den Entlüftungsstrom (6) und mit dem Entlüftungsstrom (6) mitgeführtes Öl auf. Die Drallkammer (2) ist im Bereich ihres Auslasses (8) von einem Pralltopf (9) mit einem Prallboden (10) und mit einer Umfangswand (11) umschlossen, wobei der Prallboden (10) den Auslass (8) mit Abstand abdeckt.

Description

Beschreibung

Abscheider für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine [0001] Die Erfindung betrifft einen Abscheider für eine Kurbelgehäuseentlüftung

einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des

Anspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] Bei der Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen werden Drall¬

abscheider mit einer Drallkammer eingesetzt. Die Drallkammer erstreckt

sich entlang einer Längsachse und weist bezogen auf diese Längsachse

ein eingangsseitiges Ende mit einem tangentialen Einlass für den Entlüf¬

tungsstrom auf. Der Entlüftungsstrom erfährt in der Drallkammer infolge

der tangentialen Einleitung einen Drall, der in Verbindung mit den wirken¬

den Fliehkräften zu einer Separierung des im Entlüftungsstrom mitgeführ¬

ten Öls führt. Dieses setzt sich an den Wänden der Drallkammer ab und

wird durch eine Drainageöffnung abgeschieden.

[0003] Typischerweise wird hierzu die Bauform des sogenannten Gegenstrom-

zyklons eingesetzt, bei der die Drainageöffnung für das Öl und der Aus-

lass für den gereinigten Gasstrom an gegenüberliegenden Enden der

Drallkammer liegen. Der Auslass liegt dabei auf der gleichen Seite wie der

Einlass, während die Drainageöffnung an der gegenüberliegenden Seite

angeordnet ist. Hierbei erfährt die Strömung eine Umlenkung und wird

durch ein sogenanntes Tauchrohr an der eingangsseitigen Oberseite der

Drallkammer ausgeleitet. Alternativ können auch sogenannte Gleich- Stromzyklone zum Einsatz kommen, bei denen die Drainageöffnung für das Öl und der separate Auslass für das Reingas auf der gleichen Seite und dabei gegenüberliegend zum Einlass liegen. Im direkten Vergleich weist der Gegenstromzyklon ein besseres Verhältnis zwischen Druckverlust und Trennkorndurchmesser bzw. Abscheidegrad auf, wobei der Trennkorndurchmesser als Maß für die untere Grenzwertgröße der abzuscheidenden Öltröpfchen gilt.

[0004] Darüber hinaus ist bekannt, dass bei Drallabscheidern im Allgemeinen der Trennkorndurchmesser neben dem Druckverlust auch von der Baugröße des Abscheiders abhängt. Der Trennkorndurchmesser sinkt bei gleichem Druckverlust mit abnehmender Baugröße des Drallabscheiders. Somit steigt auch der Abscheidegrad für kleinere Partikel bei abnehmender Baugröße. Aus diesem Grunde besteht das Bestreben, anstelle eines oder einiger weniger größerer Drallabscheider eine höhere Anzahl von kleineren, parallel geschalteten Drallabscheidern einzusetzen.

[0005] Allerdings sind der Verkleinerung der Gegenstromzyklone wegen des vorhandenen Tauchrohres geometrische Grenzen gesetzt, so dass die Miniaturisierung nicht beliebig weit vorangetrieben werden kann. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für die Gleichstromzyklone, bei denen die Drainageöffnung für das Öl und der Auslass für den gereinigten Gasstrom einen entsprechenden Bauraum erfordern. Demnach besteht weiterhin Bedarf, den Abscheidegrad bei verringertem Bauvolumen zu verbessern. [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Ab¬

scheider derart weiterzubilden, dass eine erhöhte Wirksamkeit bei kleinem

Bauraum erzielt ist.

[0007] Diese Aufgabe wird durch einen Abscheider mit den Merkmalen des An¬

spruchs 1 gelöst.

Offenbarung der Erfindung

[0008] Es wird ein Abscheider für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brenn¬

kraftmaschine vorgeschlagen, bei dem die Drallkammer bezogen auf ihre

Längsachse an ihrem dem eingangsseitigen Ende gegenüberliegenden

ausgangsseitigen Ende einen gemeinsamen Auslass für den Entlüftungs¬

strom und mit dem Entlüftungsstrom mitgeführtes Öl aufweist. Dabei ist

die Drallkammer im Bereich ihres Auslasses von einem Pralltopf mit einem

Prallboden und mit einer Umfangwand umschlossen, wobei der Prallboden

den Auslass mit Abstand abdeckt.

[0009] Die Drallkammer wirkt hier nicht als Abscheider, da das Öl abweichend

von der vorbekannten Bauform des Gleichstromzyklons gemeinsam mit

dem Entlüftungsstrom austritt, also noch nicht aus dem Entlüftungsstrom

abgeschieden ist. Vielmehr trägt der in der Drallkammer erzeugte Drall zu

einer Koagulation von Ölnebel und feinsten Öltröpfchen zu größeren

Tröpfchen oder zu einem Ölfilm bei. Der derart aufbereitete Entlüftungs¬

strom wird nach dem Durchtritt durch den Auslass am Prallboden und an

den Umfangswänden des Pralltopfes bezogen auf die Längsachse der Drallkammer um 180° umgelenkt. Die koagulierten Öltropfen vermögen aufgrund ihrer hohen Massenträgheit dieser Umlenkung nur eingeschränkt zu folgen. Vielmehr treffen sie abhängig von ihrer Größe entweder auf den Prallboden oder auf die Umfangswand des Pralltopfes auf und bilden dort einen Ölfilm, der abgeschieden wird.

[0010] Durch das Ineinandergreifen von Drallkammer und Pralltopf ist eine sehr kompakte Bauform gebildet, die eine nahezu beliebige Miniaturisierierung der Anordnung ermöglicht. Insbesondere kann eine Vielzahl von entsprechend kleinen Drallkammern mit Pralltöpfen strömungsleitend parallel geschaltet werden, wodurch sich aufgrund des Größeneffektes eine deutlich erhöhte Abscheidewirkung einstellt.

[0011] In bevorzugter Weiterbildung ist der Auslass durch einen in einer Ebene liegenden umlaufenden Rand begrenzt, wobei die durch den Rand aufgespannte Ebene und der Prallboden parallel zueinander liegen. Am Prallboden entsteht eine gleichmäßige Strömungsumlenkung in allen radialen Richtungen mit gleichmäßig über den Umfang verteilter Auffangwirkung für die Öltröpfchen.

[0012] Zweckmäßig ist zwischen dem Rand des Auslasses und dem Prallboden ein umlaufender Spalt gebildet, dessen Querschnittsfläche kleiner als die Querschnittsfläche des Auslasses ist. Hierdurch wird eine Beschleunigung des Entlüftungsstromes im Spalt erreicht, die in Verbindung mit der Um- lenkung des Entlüftungsstromes die Fliehkraftwirkung an den Öltröpfchen vergrößert und damit die Abscheideleistung verbessert.

[0013] Der Pralltopf ist vorteilhaft achsparallel und insbesondere koaxial zur Längsachse der Drallkammer angeordnet. Bezogen auf die Längsachse der Drallkammer entsteht eine 180°-Umlenkung des Entlüftungsstromes, die gleichmäßig über den Umfang der Drallkammer verteilt ist. Dies ermöglicht die Optimierung der Strömungsführung für sämtliche Umfangsbe- reiche, was zur Steigerung des Wirkungsgrades beiträgt.

[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Drallkammer entlang ihrer Längsachse vom eingangseitigen Ende ausgehend bis zum ausgangssei- tigen Ende hin einschließlich des Auslasses einen konstanten oder einen sich erweiternden Querschnitt auf. Dies ermöglicht die Herstellung beispielsweise in Spritzgusstechnik ohne Hinterschnitte, was die Entformung der Drallkammer in Richtung der Längsachse ermöglicht. Hierdurch sind die geometrischen Grundlagen für eine fertigungstechnisch umsetzbare Miniaturisierung der Drallkammer geschaffen.

[0015] In bevorzugter Weiterbildung der Ausführung mit mehreren parallel geschalteten Drallkammern sind diese mehreren Drallkammern an einer ersten Grundplatte angeordnet und insbesondere einteilig damit ausgebildet. In nur einem Arbeitsschritt, beispielsweise durch Spritzgießen lässt sich ein monolithisches Bauteil fertigen, welches die Grundplatte mit den darin ausgeformten Drallkammern in der gewünschten Anzahl und Miniaturisie- rung bildet. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für die bevorzugte Ausfüh- rungsform, bei der eine entsprechende Anzahl von Pralltöpfen an einer zweiten Grundplatte angeordnet und insbesondere einteilig damit ausgebildet ist. Abweichend von der vorbekannten Bauform von Zyklonen ist eine dichte Verschweißung von Gehäuseteilen nicht erforderlich, da zwischen der jeweiligen Drallkammer und dem zugeordneten Pralltopf keine strömungsdichte Verbindung gebraucht wird. Die einzigen erforderlichen Dichtfunktionen werden durch die einteilig ausgebildeten Grundplatten übernommen. Zwischen den beiden Grundplatten reicht deshalb eine einfache Verbindungstechnik aus, für die in kostensparender Weise bevorzugt eine Verrastung vorgesehen ist.

[0016] Eine vorteilhafte Ausführungsform ist die Gestaltung der Drallkammer inklusive des Einlaufschlitzes und des der ersten Grundplatte in Axialrichtung vorgelagerten Abschnitts der Drallkammer der Wandung als einteiliges Spritzgussteil ohne Hinterschneidung, so dass eine Entformung in Hauptentformungsrichtung des Werkzeuges ohne zusätzliche Schieber möglich ist. Diese Ausführung eignet sich besonders für die Anordnung von mehreren Drallkammern nebeneinander auf engstem Bauraum.

[0017] Bevorzugt ist die zweite Grundplatte, die die Pralltöpfe trägt, mit mindestens einer Ausströmöffnung für den Entlüftungsstrom versehen. Die erste Grundplatte bildet dabei die Einlassöffnungen und eine ansonsten gasdichte Trennung der Rohseite von der Reinseite. Durch die zweite Grund- platte tritt der Entlüftungsstrom durch mindestens eine Ausströmöffnung zur Reinseite hin aus. Da der Entlüftungsstrom durch die Umfangswände der Pralltöpfe zunächst in Gegenrichtung umgelenkt wurde, ist für den Austritt aus der mindestens einen Ausströmöffnung eine erneute Strö- mungsumlenkung erforderlich, die zu einer zusätzlichen Abscheidewirkung an der ersten, die Drallkammern tragenden Grundplatte führt. Die Abscheidewirkung ist damit weiter gesteigert.

[0018] In vorteilhafter Weiterbildung weist die erste Grundplatte Mittel zur Öl- sammlung auf. Diese können als insbesondere einteilig an der ersten Grundplatte ausgeformte Rippen, Rinnen, Noppen oder andere geeignete Oberflächenstrukturen ausgebildet sein. Sie unterstützen die Sammlung des aus dem Entlüftungsstrom abgeschiedenen Öls und erleichtern dessen Drainage.

[0019] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Abscheiders ist zusätzlich zu den Mitteln zur Ölsammlung oder an deren Stelle ein Abscheidemedium, insbesondere ein Vlies oder ein Faserabscheider an der ersten Grundplatte eingelegt. Dieses Abscheidemedium sorgt für eine zusätzliche Ölabscheidung im Bereich der Umlenkung des Entlüftungsstromes vor der ersten Grundplatte nach Verlassen des Pralltopfes des Blow-by Gases. Dabei ist das Abscheidemedium vorzugsweise als Matte ausgebildet und wird vor dem Zusammenbau eines ersten Bauteils, bestehend aus einer ersten Grundplatte und einer Drallkammer, mit einem zweiten Bauteil, be- stehend aus einer zweiten Grundplatte und einem Pralltopf, beispielsweise durch einer Verrastung der Bauteile miteinander, zwischen diesen Bauteilen im Bereich der ersten Grundplatte angeordnet und befestigt. Das Abscheidemedium ist im Bereich der Drallkammer ausgenommen, beispielsweise durch Ausstanzen, und umschließt die Drallkammer in radialer Richtung. Dieses Abscheidemedium ist besonders bei niedrigem Volumenstrom aufgrund einer kleinen Druckdiffernz im Drallabscheider vorteilhaft, da bei geringem Volumenstrom die Abscheideleistung der Drallkammer klein ist. Damit das Abscheidemedium als Lebensdauerbauteil ausgelegt werden kann, ist bevorzugt ein Grobvlies zu verwenden. Andernfalls besteht die Gefahr eines Verblockens des Vlieses.

[0020] Zusätzlich oder alternativ dazu kann es zweckmäßig sein, dass der mindestens einen Drallkammer ein Nachabscheider nachgeschaltet ist. Rest- ölmengen, die mit dem Entlüftungsstrom nach Durchlaufen der Drallkammern und Pralltöpfe austreten, können hierdurch mit einfachen Mitteln abgeschieden werden. Als Nachabscheider eignen sich dem Fachmann bekannte Abscheider wie Faserabscheider, Labyrinthabscheider oder Zyklone.

[0021] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Drallkammer als Absche idezelle am geodätischen Tiefpunkt des Ölabscheiders in der Nähe des Gehäusebodens angeordnet. Ist der Volumenstrom des Blowby-Gases sehr gering o der befindet sich der Abscheider in einem Betriebszustand ohne Volumenstrom, läuft das Öl aus dem Bereich des Auslasses auf¬

grund der Schwerkraft durch die Drallkammer zurück auf die Rohseite und

weiter in den Ölkreislauf. Steigt der Volumenstrom durch diese Abschei¬

dezelle auf einen vorbestimmten Wert, arbeitet die Abscheidezelle als Öl-

abscheider analog weiterer vorhandener Drallkammern. Durch diese Art

des Rücklaufs sind ein bei bekannten Ölabscheidern übliches Rücklauf¬

sperrventil und eine damit verbundene zusätzliche Verschlauchung nicht

nötig.

[0022] Insgesamt ergibt sich im Vergleich zu Gegenstromzyklonen oder Zyklonen

anderer Bauart eine deutlich vereinfachte Herstellung, da keine gasdichte

Verschweißung der einzelnen Teile erforderlich ist. Die insbesondere

kleinformatige Geometrie ist einfacher herzustellen. Die erzielbare Miniatu¬

risierung einhergehend mit der Anordnung von mehreren, sehr kleinen

Drallkammern und Pralltöpfen ermöglicht eine hohe Flexibilität bei der I n¬

tegration in den zur Verfügung stehenden Bauraum. Bei bestimmten, zum

Beispiel sehr flachen Bauräumen, wie man sie beispielsweise bei Zylin¬

derkopfhauben findet, wird eine solche Integration durch den erfindungs¬

gemäßen Abscheider überhaupt erst möglich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0023] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeich¬

nung näher beschrieben. Es zeigen: [0024] Figur 1 in schematischer Längsschnittdarstellung eine Drallkammer des

Abscheiders nach Fig. 3 mit einem die Drallkammer im Bereich ihres Aus¬

lasses umschließenden Prallbecher;

[0025] Figur 2 in schematischer Querschnittdarstellung die Drallkammer nach

Figur 1 im Bereich ihres tangentialen Einlasses;

[0026] Figur 3 in schematischer Längsschnittdarstellung einen erfindungsgemäß

ausgeführten Abscheider mit Drallkammern und Prallbechern nach Fig. 1

und einem nachgeschalteten Nachabscheider;

[0027] Figur 4 eine Variante der Anordnung nach Figur 1 mit abschnittsweise

konisch sich erweiternder Drallkammer;

[0028] Figur 5 eine weitere Variante der Anordnung nach den Figuren 1 und 4,

wobei die Drallkammer entlang ihrer Längsachse einen konstanten Quer¬

schnitt aufweist.

Ausführungsform(en) der Erfindung

[0029] Fig. 1 zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung eine erfindungsge¬

mäße Anordnung einer Drallkammer 2 mit einem Pralltopf 9 als Teil eines

im Zusammenhang mit Fig. 3 näher beschriebenen Abscheiders 1. Die

Drallkammer 2 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und erstreckt sich ent¬

lang einer Längsachse 3 von einem eingangsseitigen Ende 4 zu einem

ausgangsseitigen Ende 7. Im Bereich des eingangsseitigen Endes 4 um-

fasst die Drallkammer 2 einen ersten zylindrischen Abschnitt 24, an den

sich in Richtung der Längsachse 3 ein zweiter zylindrischer Abschnitt 25 anschließt. Der zweite zylindrische Abschnitt 25 erstreckt sich vom ersten zylindrischen Abschnitt 24 bis zum ausgangseitigen Ende 7. Dort endet er mit einem umlaufenden Rand 12, der einen Auslass 8 umschließt. Der umlaufende Rand 12 und der dadurch begrenzte Auslass 8 weisen den gleichen Durchmesser auf wie der zweite zylindrische Abschnitt 25. Am ein- gangsseitigen Ende 4 mündet ein tangentialer Einlass 5 in den ersten zylindrischen Abschnitt 24. Hieraus ergibt sich, dass die Drallkammer 2 entlang ihrer Längsachse 3 vom Einlass 5 ausgehend bis zum Auslass 8 hin einen stufenförmig sich erweiternden Querschnitt aufweist. Die Drallkammer 2 ist an einer senkrecht zur Längsachse 3 liegenden ersten Grundplatte 14 befestigt. Hierzu ist sie im gezeigten Ausführungsbeispiel einteilig mit der ersten Grundplatte 14 aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt. Die Grundplatte 14 weist auf ihrer zum Auslass 8 bzw. zum ausgangseitigen Ende 7 hin weisenden Fläche Mittel 17 zur Öl- sammlung auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als einteilig angeformte Rippen ausgebildet sind. Es können auch Noppen, Vertiefungen oder dergleichen zweckmäßig sein. Die Rippen stehen senkrecht zur Fläche der ersten Grundplatte 14 ab. Zusätzlich oder alternativ zu den Mitteln 17 kann ein Abscheidemedium 17^' im Bereich zwischen der ersten Grundplatte 14 und dem ausgangsseitigen Ende 7 angeordnet sein. Dieses Abscheidemedium 17^' wird von dem Entlüftungsstrom 6 durchströmt, wodurch sich weitere Ölpartikel abscheiden. Das Abscheidemedium 17^' ist ein Vliesmaterial oder ein em Faser material. In Verbindung mit dem sich erweiternden Querschnitt der Drallkammer 2 lässt sich dadurch die vorgenannte einteilige Baueinheit in einer einfachen Spritzgussform ohne Schieber oder dergleichen herstellen und ohne weiteres entformen.

[0031] Die Drallkammer 2 ist im Bereich ihres Auslasses 8 vom Pralltopf 9 umschlossen. Der Pralltopf 9 umfasst einen ebenen Prallboden 10 sowie eine zylindrische Umfangswand 11. Der Prallboden 10 liegt senkrecht zur Längsachse 3 sowie parallel zur Ebene der ersten Grundplatte 14 und deckt dabei den Auslass 8 mit einem Abstand ab. Der Rand 12 des Auslasses 8 liegt in einer Ebene E, die parallel zum Prallboden 10 liegt. Hierdurch ist zwischen dem Rand 12 und dem Prallboden 10 ein umlaufender Spalt 13 mit in Umfangsrichtung konstanter Spaltbreite gebildet.

[0032] Die zylindrische Umfangswand 11 des Pralltopfes 9 umschließt den zweiten zylindrischen Abschnitt 25 der Drallkammer 2 im Bereich ihres aus- gangsseitigen Endes 7 mit radialem Abstand. Dabei erstreckt sie sich ausgehend vom Prallboden 10 in Richtung der Längsachse 3 über einen Teilbereich des zweiten zylindrischen Abschnittes 25 und endet mit axialem Abstand zur ersten Grundplatte 14. Der Pralltopf bzw. dessen zylindrische Umfangswand 11 liegt bevorzugt achsparallel zur Längsachse 3 der Drallkammer 2 und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel koaxial dazu angeordnet. Anstelle einer zylindrischen Ausbildung der Umfangswand 11 kann auch eine konisch sich erweiternde Ausführung zweckmäßig sein. [0033] Der Pralltopf 9 ist an einer zweiten Grundplatte 15 befestigt, die parallel zur ersten Grundplatte 14 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Pralltopf 9 einteilig aus Kunststoff im Spritzgussverfahren mit der zweiten Grundplatte 15 ausgebildet, wobei der Prallboden 10 durch die Grundplatte 15 gebildet ist. Aus dem konstanten bzw. kontinuierlich sich erweiternden Querschnitt der Umfangswand 11 ergibt sich analog zur oben beschriebenen Drallkammer 2 die leichte Herstellbarkeit und Ent- formbarkeit im Spritzgussverfahren selbst bei sehr kleiner Ausgestaltung.

[0034] Fig. 2 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung die Drallkammer 2 nach Fig. 1 im Bereich ihres tangentialen Einlasses 5, der eingangsseitig der ersten Grundplatte 14 angeordnet ist. Es ist zu erkennen, dass der Einlass 5 mit radialem Abstand zur Längsachse 3 tangential im Bereich der Umfangswand der Drallkammer 2 einmündet. Es kann aber auch eine Ausführung zweckmäßig sein, bei der der Einlass 5 schräg radial nach innen gerichtet ist. Außerdem ist eine axiale Anordnung des Einlasses 5 parallel zur Längsachse 3 möglich, wobei entsprechende Leitapparate zur Erzeugung eines Dralls in der Drallkammer 2 vorzusehen sind.

[0035] Fig. 3 zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung einen erfindungsgemäß ausgeführten Abscheider 1 mit einem angedeuteten Gehäuse 21. Der Abscheider 1 ist für die Kurbelgehäuseentlüftung einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Die beiden parallel zueinander angeordneten Grundplatten 14, 15 tei- len den Innenraum des Gehäuses 21 in eine eingangseitige Rohseite 22 und eine ausgangsseitige Reinseite 23 auf. Im Betrieb wird ein aus dem Kurbelgehäuse entnommener Entlüftungsstrom 6 in die Rohseite 22 eingeleitet. Der Entlüftungsstrom 6 trägt eine unerwünschte Menge an Öl und anderer Fremdstoffe mit sich.

[0036] Der Abscheider 1 weist mindestens eine Drallkammer 2 mit einem zugeordneten Pralltopf 9 auf. Bevorzugt sind mehrere Drallkammern 2 an der ersten Grundplatte 14 und eine entsprechende Anzahl von Pralltöpfen 9 an der zweiten Grundplatte 15 angeordnet, wobei die Vielzahl der Drallkammern 2 und zugeordneten Pralltöpfen 9 strömungsleitend parallel geschaltet ist. Von der Rohseite 22 aus tritt der ölhaltige Entlüftungsstrom 9 durch die Drallkammern 2 und Pralltöpfe 9 hindurch, wobei das mitgeführte Öl aus dem Entlüftungsstrom 6 in weiter unten näher beschriebener Weise abgeschieden wird.

[0037] Die zweite Grundplatte 15 ist mit mindestens einer Ausströmöffnung 16 für den Entlüftungsstrom 6 versehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind mehrere Ausströmöffnungen 16 vorgesehen, aus denen der gereinigte Entlüftungsstrom 6 austritt und in die Reinseite 23 gelangt. Optional kann der Anordnung aus Drallkammern 2 und Pralltöpfen 9 ein Nachabscheider 18 nachgeschaltet sein, der im gezeigten Ausführungsbeispiel innerhalb des Gehäuses 21 in der Reinseite 23 angeordnet ist. Der Nachabscheider 18 kann als Zyklon oder dergleichen ausgebildet sein. Wegen der hohen Abscheideleistung der Drallkammern 2 zusammen mit den Pralltöpfen 9 kann jedoch die hier dargestellte einfache Ausführung in Form einer labyrinthartigen Umlenkung mit Prallwänden 19 für restliche mitgeführte Öl- tropfen ausreichend sein.

[0038] Unter gleichzeitigem Bezug auf die Fig. 1 bis 3 ergibt sich die Abscheidewirkung wie folgt: Infolge der tangentialen Ausgestaltung des Einlasses 5 oder der oben angedeuteten Option einer axialen Ausbildung mit drallerzeugenden Leitmitteln erfährt der Entlüftungsstrom 6 in der Drallkammer 2 einen Drall, der zu einer Ablagerung von mitgeführtem Öl an den Um- fangswänden der Drallkammer 2 oder aber zu einer Koagulation von feinsten Öltröpfchen zu größeren Öltropfen führt. Der derart vorbereitete Entlüftungsstrom 6 tritt gemeinsam mit dem mitgeführten Öl durch den Auslass 8 aus und trifft parallel zur Längsachse 3 auf den Prallboden 10 des Pralltopfes 9. Dort wird er radial nach außen umgelenkt, was zu einer Ansammlung des mitgeführten Öls am Prallboden 10 führt. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass die Querschnittsfläche des umlaufenden Spalts 13 kleiner als die Querschnittsfläche des Auslasses 8 ist, wodurch eine lokale Beschleunigung des Entlüftungsstromes 6 entsteht.

[0039] Nach erfolgter Umlenkung am Prallboden 10 tritt eine erneute Umlenkung an der Umfangswand 11 des Pralltopfes 9 auf, wodurch der Entlüftungsstrom 6 und das mitgeführte Öl achsparallel zur Längsachse 3 entgegen der Strömung innerhalb der Drallkammer 2 zurück in Richtung der ersten Grundplatte 14 erfolgt. Der Entlüftungsstrom 6 verläuft hier innerhalb eines Ringraums, der radial nach innen durch die Umfangswand der Drallkammer 2 und radial nach außen durch die Umfangswand 11 des Pralltopfes 9 gebildet ist. Anschließend trifft der Entlüftungsstrom 6 auf die erste Grundplatte 14 mit den Mitteln 17 zur Ölsammlung, und wird dort erneut radial nach außen und anschließend wieder zurück zur zweiten Grundplatte 15 umgelenkt. Die insgesamt mehrfache, teilweise beschleunigte Umlenkung in Verbindung mit dem Drall der Drallkammer 2 führt schließlich zu einer derartigen Koagulation bzw. Filmbildung des im Entlüftungsstrom 6 mitgeführten Öls, das dieses schließlich an den Mitteln zur Ölsammlung 17 aufgefangen wird und entsprechend einem Pfeil 27 (Fig. 3) abgeleitet werden kann. Der auf vorstehende Weise vom mitgeführten Öl gereinigte Entlüftungsstrom 6 kann nach Austritt aus dem Abscheider 1 (Fig. 3) in vorbekannter Weise der frischen Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine beigemischt werden. Fig. 4 zeigt eine Variante der Anordnung nach Fig. 1 mit abschnittsweise konisch sich erweiternder Drallkammer 2. Hierzu ist zwischen dem ersten Zylindrischen Abschnitt 24 und dem zweiten zylindrischen Abschnitt 25 ein konisch sich erweiternder Abschnitt 26 angeordnet, woraus sich - analog zur Darstellung nach Fig. 1 - ein in Richtung der Längsachse 3 sich erweiternder Querschnitt der Drallkammer 2 ergibt. Wie auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Einlass 5 nicht nur tangential, sondern auch axial zur Innenseite der Drallkammer 2 offen, so dass eine axiale Entform- barkeit mit einem einfachen, ungeteilten Spritzgusswerkzeug möglich ist.

[0041] Fig. 5 zeigt eine weitere Variante der Drallkammer 2 mit einem bezogen auf die Längsachse 3 konstanten Querschnitt, demnach die Drallkammer 2 nur einen einzigen zylindrischen Abschnitt 28 aufweist. Auch hier ist eine einfache axiale Entformbarkeit gegeben. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmen die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4 und 5 untereinander sowie mit demjenigen nach den Fig. 1 bis 3 überein.

[0042] Die einfache geometrische Ausgestaltung der gezeigten erfindungsgemäßen Anordnung erlaubt insbesondere im Spritzgussverfahren mit einfachem Formenaufwand eine nahezu beliebige Miniaturisierung der Drallkammern 2 und der Pralltöpfe 9. Dies ermöglicht es, entsprechend kleine Drallkammern 2 und Pralltöpfe 9 in großer Anzahl vorzusehen. Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass der erzielbare Trennkorndurchmesser von mitgeführten Öltröpfchen bei verkleinerter Baugröße verringert und damit die Abscheideleistung verbessert wird. Durch die Einteiligkeit der Drallkammern 2 mit der ersten Grundplatte 14 bzw. der Pralltöpfe 9 mit der zweiten Grundplatte 15 entfällt das Erfordernis von Dichtungsmaßnahmen. Auch die beiden durch die beiden Grundplatten 14, 15 gebildeten Baugruppen müssen nicht eigens gegeneinander abgedichtet werden. Vielmehr reicht eine einfache mechanische Fixierung gegeneinander, wozu bevorzugt eine mechanische Verrastung vorgesehen ist. Es kann aber auch eine Verklebung, eine Verschweißung oder dergleichen zweckmä¬

ßig sein.

Claims

Ansprüche

1. Abscheider (1) für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens eine sich entlang einer Längsachse (3) erstreckende Drallkammer (2), wobei die Drallkammer (2) bezogen auf ihre Längsachse (3) an einem eingangsseitigen Ende (4) einen Einlass (5) für einen Entlüftungsstrom (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer (2) bezogen auf die Längsachse (3) an ihrem dem eingangsseitigen Ende (4) gegenüberliegenden ausgangsseitigen Ende (7) einen gemeinsamen Auslass (8) für den Entlüftungsstrom (6) und mit dem Entlüftungsstrom (6) mitgeführtes Öl aufweist, und dass die Drallkammer (2) im Bereich ihres Auslasses (8) von einem Pralltopf (9) mit einem Prallboden (10) und mit einer Umfangswand (11) umschlossen ist, wobei der Prallboden (10) den Auslass (8) mit Abstand abdeckt.

2. Abscheider nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (8) durch einen in einer Ebene (E) liegenden umlaufenden Rand (12) begrenzt ist, wobei die durch den Rand (12) aufgespannte Ebene (E) und der Prallboden (10) parallel zueinander liegen.

3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rand (12) des Auslasses (8) und dem Prallboden (10) ein umlaufender Spalt (13) gebildet ist, dessen Querschnittsfläche kleiner als die Querschnittsfläche des Auslasses (8) ist.

4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pralltopf (9) achsparallel und insbesondere koaxial zur Längsachse (3) der Drallkammer (2) angeordnet ist.

5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer (2) entlang ihrer Längsachse (3) vom eingangsseitigen Ende (4) ausgehend bis zum ausgangsseitigen Ende (7) hin einschließlich des Auslasses (8) einen konstanten oder einen sich erweiternden Querschnitt aufweist.

6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drallkammern (2) strömungsleitend parallel geschaltet sind.

7. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ableitung des abgeschiedenen Öls auf die Rohseite des Ölkeislaufs bei sehr geringem Volumenstrom durch den Abscheider (1) eine Drallkammer (2) am Boden des Gehäuses (21) angeordnet ist .

8. Abscheider nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Drallkammern (2) an einer ersten Grundplatte (14) angeordnet und insbesondere einteilig damit ausgebildet sind.

9. Abscheider nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Pralltöpfe (9) an einer zweiten Grundplatte (15) angeordnet und insbesondere einteilig damit ausgebildet sind.

10. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Drallkammer (2) mit einem Einlass (4) und einem zur Längsachse (3) konzentrischen Abschnitt (24, 26, 28) und einer ersten Grundplatte (14) als einstückiges Bauteil in Spritzgusstechnik ausgeführt ist und in Haupt- entformungsrichtung entformbar ist.

11. Abscheider nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Grundplatte (15) mit mindestens einer Ausströmöffnung (16) für den Entlüftungsstrom (6) versehen ist.

12. Abscheider nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Grundplatte (14) Mittel (17) zur Ölsammlung aufweist.

13. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Drallkammer (2) ein Nachabscheider (18) nachgeschaltet ist.

14. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen dem Austritt des Entlüftungsstromes (6) aus dem Pralltopf (9) und der ersten Grundplatte (14) ein Abscheidemedium ( 17^'), insbesondere ein Vlies angeordnet ist.

15. Abscheider (1) für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens eine sich entlang einer Längsachse (3) erstreckende Drallkammer (2), wobei die Drallkammer (2) bezogen auf ihre Längsachse (3) an einem eingangsseitigen Ende (4) einen Einlass (5) für einen Entlüftungsstrom (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer (2) bezogen auf die Längsachse (3) an ihrem dem eingangsseitigen Ende (4) gegenüberliegenden ausgangsseitigen Ende (7) einen gemeinsamen Auslass (8) für den Entlüftungsstrom (6) und mit dem Entlüftungsstrom (6) mitgeführtes Öl aufweist, und dass im Bereich des Auslasses (8) der Drallkammer (2) ein Prallboden (10) vorgesehen ist, der von der Drallkammer (2) beabstandet ist und die Prallbodenfläche gleich, kleiner oder geringfügig größer der Drallkammerquerschnittsfläche ist.