DE19644526C2 - Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für
ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Aus der MTZ Motortechnischen Zeitschrift 53 (1992) 10, S. 430-
442 ist eine gattungsgemäße Entlüftungsvorrichtung für ein Kur
belgehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt, das nach unten von
einer Ölwanne abgeschlossen ist. Bei einem Hubkolbenmotor ent
stehen sogenannte Entlüftungsgase, welche aus während des Ver
dichtungs- und Verbrennungstaktes entstehenden Blow-By-Gasen
bestehen, die beim Durchströmen des Kurbelgehäuses Ölnebel mit
reißen. Die Entlüftungsvorrichtung dient der Ableitung dieser
Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse und verhindert dadurch,
daß sich ein zunehmender Gasdruck im Kurbelgehäuse aufbaut, der
zu einem Versagen der Brennkraftmaschine führen könnte. Hier
weist die Entlüftungsvorrichtung eine in einer Seitenwand des
Kurbelgehäuses verlaufende Entlüftungsleitung auf, die die Ent
lüftungsgase einem an der Seitenwand des Kurbelgehäuses ange
flanschten Ölabscheider zuführt, wobei sich die Ölpartikel der
Entlüftungsgase im Ölabscheider abscheiden und die entölten
Entlüftungsgase anschließend in das Ansaugsystem der Brenn
kraftmaschine eingeleitet werden. Von diesem Ölabscheider geht
ein ebenfalls in der Seitenwand des Kurbelgehäuses verlaufender
Ölrückführkanal aus, durch den die abgeschiedenen Ölpartikel
einem am Ende des Ölrückführkanals angeordneten, separaten Si
phon zugeführt werden, der mit seinen beiden Kanälen und deren
Verbindungskanal in die Ölwanne hineinragt. In dem Siphon sam
melt sich das ablaufende Öl und baut eine eine Flüssigkeits
sperre bildende Ölsäule auf, die eine ungewollte Umkehr der
Strömungsrichtung der Entlüftungsgase durch den Ölrückführkanal
verhindert.
Aus der DE 31 52 747 C2 ist im Zusammenhang mit einer Kurbelge
häuseentlüftung ein einem Abscheidergehäuse zugeordneter Ölab
lauf bekannt, der in einen Ölsammelraum mit Überlauf mündet. Im
Mündungsbereich des Ölablaufs ist das Kurbelgehäuse offen aus
gebildet. Der mit Ölablauf, Ölsammelraum und Überlauf gebildete
Siphon ist mehrteilig ausgebildet, wobei ein Bestandteil des
Siphons, der Ölsammelraum, nicht vom Kurbelgehäuse gebildet
ist, sondern separat hergestellt werden muß.
Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die EP 0
600 341 A1 und die DE 42 39 108 A1 verwiesen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Entlüftungsvorrichtung
mit Siphon für ein Kurbelgehäuse vorzuschlagen, welche einfach
und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Entlüftungsvor
richtung liegt in der einfachen Herstellbarkeit der Entlüf
tungsvorrichtung. Der Siphon kann bei der erfindungsgemäßen
Ausbildung als Teil der Wandungen des Kurbelgehäuses ausgebil
det werden und ist gießtechnisch, insbesondere ohne Nachbear
beitung mit dem Kurbelgehäuse oder durch nachträgliche mechani
sche Einbringung der Kanäle in die Wandungen herstellbar. Hier
bei wird ein erhöhter (gießtechnischer) Fertigungsaufwand des
S-förmigen Verlaufes durch die zweiteilige Ausbildung des Kur
belgehäuse mit einem Oberteil und einem Unterteil vermieden.
Erfolgt eine Teilung des Verbindungskanals im Flanschbereich
des Kurbelgehäuseunterteils mit dem Kurbelgehäuseoberteil oder
einem benachbarten Bauteil, insbesondere der Ölwanne, kann der
Siphon durch im wesentlichen vertikal zum Flanschbereich orien
tierte, leicht herstellbare Kanäle im Kurbelgehäuseoberteil
und/oder -unterteil und ungefähr parallel zum Flanschbereich
orientierte nutförmige (Verbindungs-) Kanäle im Flanschbereich
gebildet sein.
Gemäß der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 verfügt
ein Rückführkanal des Siphons über eine V-förmige Aussparung
für das Übertreten des ablaufenden Öles. Die (nach unten wei
sende) Spitze der V-förmigen Aussparung definiert den geodä
tisch niedrigsten Punkt des Überlaufes. Bei einer Änderung der
Neigung der Brennkraftmaschine, beispielsweise infolge von Be
schleunigungsvorgängen, Kurvenfahrt oder Montagevorgängen, än
dert sich die Position dieses niedrigsten Punktes nicht, so daß
ein unkontrolliertes Überschwappen des Öles vermieden wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet
durch die Merkmale des Anspruchs 5. Demgemäß verfügt der mit
Ölrückführkanälen und einem Verbindungskanal gebildete Siphon
über eine zur Ölwanne weisende Öffnung, die durch einen Flansch
der Ölwanne abgedeckt ist. Dadurch kann ein separater Abschluß
der Siphonöffnung entfallen. Die Abdichtung dieses Bereichs er
folgt über die ohnehin benötigte Abdichtung zwischen Ölwanne
und Kurbelgehäuse. Der Siphon, insbesondere der Verbindungska
nal, ist auf einfache Weise (gießtechnisch) von unten in das
Kurbelgehäuseunterteil einbringbar bzw. aus diesem ausnehmbar.
Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet
durch die Merkmale des Anspruchs 6. Der Verbindungskanal wird
gemäß dieser Ausführungsform mit dem Kurbelgehäuseoberteil und
dem Kurbelgehäuseunterteil gebildet. Durch die Teilung des Kur
belgehäuses im Bereich des Verbindungskanals ist dieser beson
ders einfach herstellbar.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus
den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden in
fünf Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert, und
zwar zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer Ansicht auf
einen Teilbereich einer Seitenwand eines Kurbelgehäuses
einer Brennkraftmaschine, das ein Kurbelgehäuseoberteil
sowie ein Kurbelgehäuseunterteil umfaßt und nach unten
von einer Ölwanne abgeschlossen ist, mit einer in einem
Teilschnitt dargestellten erfindungsgemäßen Entlüf
tungsvorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Teilbereich der Kurbelgehäuse
seitenwand gemäß der Linie II-II aus Fig. 1 mit einem
an die Seitenwand des Kurbelgehäuses angeflanschten Ag
gregateträger, in den ein Ölabscheider integriert ist,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Teilbereich der Kurbelgehäuse
seitenwand gemäß der Linie III-III aus Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Kurbelgehäuseunterteil aus Fig.
1 und
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Querschnitt
durch einen Teilbereich des Kurbelgehäuses mit der er
findungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung und dem ange
flanschten Aggregateträger.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenwand 1 eines Kurbel
gehäuses 2 einer Brennkraftmaschine in Einbaulage mit einer in
einem Teilschnitt dargestellten erfindungsgemäßen Entlüftungs
vorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Kurbelgehäuse 2 umfaßt ein Kurbelgehäuseoberteil 3 sowie
ein Kurbelgehäuseunterteil 4 und ist nach unten durch eine
ebenfalls nur teilweise dargestellte Ölwanne 5 abgeschlossen.
An die Seitenwand 1 des Kurbelgehäuses 2 wird ein Aggregateträ
ger 6 mit integriertem Ölabscheider 7 angeflanscht (siehe Fig.
2), der dicht an in der Zeichnung dargestellten Flanschberei
chen 8 des Kurbelgehäuseoberteiles 3 anliegt.
Die Entlüftungsvorrichtung ist im Kurbelgehäuseoberteil 3 und
im Kurbelgehäuseunterteil 4 angeordnet und weist eine Entlüf
tungsleitung 9 auf, die über den Ölabscheider 7 mit einem ins
gesamt mit 10 bezeichneten Ölrückführkanal in Verbindung steht.
Der Ölrückführkanal 10 gliedert sich in einen Ölsammelraum 11
(siehe Fig. 2), einen Kanalbereich 12, eine Verbindungsnut 13
und zwei über einen Verbindungskanal 14 in Verbindung stehende
Kanäle 15 und 16. Die in Fig. 2 deutlicher dargestellte Entlüf
tungsleitung 9 ist im Kurbelgehäuseoberteil 3 angeordnet und
weist einen Übergangsraum 9a auf, der an den Ölabscheider 7 an
grenzt.
In Fig. 2 ist der an die Seitenwand 1 des Kurbelgehäuses 2 an
geflanschte Aggregateträger 6 mit dem integriertem Ölabscheider
7 dargestellt. Der Aggregateträger 6 dient zur nicht darge
stellten Befestigung einer Wasserpumpe, eines Klimakompressors
sowie einer Lichtmaschine. Der Ölabscheider 7 weist einen Ölab
scheideraum 23 mit einer Rippe 24 auf, der den Übergangsraum 9a
der Entlüftungsleitung 9 und den Ölsammelraum 11 des Ölrück
führkanals 10 überdeckt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, steht der Ölabscheider 7 über den im
Kurbelgehäuseoberteil 3 angeordneten Ölsammelraum 11 mit dem
übrigen Ölrückführkanal 10 in Verbindung. Der Ölrückführkanal
10 weist im Anschluß an den Ölsammelraum 11 den im Kurbelgehäu
seoberteil 3 im wesentlichen in Richtung einer Brennkraftma
schinenhochachse 17 verlaufenden Kanalbereich 12 auf, der über
die sich in Richtung einer Brennkraftmaschinenlängsachse 18 er
streckende Verbindungsnut 13 (siehe auch Fig. 4) in einen Si
phon mündet.
Der in Fig. 1 dargestellte, in dem Kurbelgehäuseunterteil 4 an
geordnete Siphon umfaßt die zwei im wesentlichen in Richtung
der Brennkraftmaschinenhochachse 17 verlaufenden Kanäle 15 und
16, sowie den Verbindungskanal 14, wodurch der Siphon im we
sentlichen über die gesamte Höhe h des Kurbelgehäuseunterteils
4 verläuft.
Der an die Verbindungsnut 13 anschließende Kanal 15 weist in
einem oberen Bereich 15a eine in Richtung einer Brennkraftma
schinenquerachse 19 verlaufende seitliche Erstreckung auf
(siehe Fig. 4), die sich in einem Bereich 15b zur Ölwanne 5 hin
verengt. Eine durch die Kanäle 15, 16 sowie den Verbindungska
nal 14 gebildete und zur Ölwanne 5 weisende Öffnung 20 des Si
phons ist gemäß den Fig. 1 bis 3 durch einen Flansch 21 der Öl
wanne 5 abgedeckt. Die Abdichtung der Öffnung 20 erfolgt über
die Abdichtung der Ölwanne 5 gegen das Kurbelgehäuse 2.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der an den Verbindungskanal 14
anschließende Kanal 16 einen oberen Bereich 16a auf, an den ein
verengter Bereich 16b anschließt. Der Kanal 16 ist zum Kurbel
gehäuseoberteil 3 hin offen und weist an einer der Entlüftungs
leitung 9 abgewandten Seite eine V-förmige Aussparung 22 auf,
durch die ein problemloses Übertreten des ablaufenden Öles er
möglicht ist.
Die Entlüftungsleitung 9 mit Übergangsraum 9a und der gesamte
Ölrückführkanal mit allen Teilbereichen 11 bis 16 sind so ge
staltet, daß sie in einem Gießverfahren mit einem Schieber zu
mindest vorgießbar sind. In den vorliegenden Ausführungsbei
spielen ist die Entlüftungsvorrichtung im Kurbelgehäuse 2 be
reits fertiggegossen.
Die bei einem Hubkolbenmotor während des Verdichtungs- und Ver
brennungstaktes entstehenden Entlüftungsgase, die aus Blow-By-
Gasen und Ölnebel bestehen, werden aus dem Kurbelgehäuse 2
durch die Entlüftungsleitung 9 über deren Übergangsraum 9a dem
Ölabscheideraum 23 des Ölabscheiders 7 zugeführt. In dem Ent
lüftungsgasstrom mitgeführte Ölpartikel prallen auf die im Öl
abscheideraum 23 angeordnete Rippe 24 auf, schlagen sich dort
nieder und fließen in den Ölsammelraum 11 ab. Die entölten Ent
lüftungsgase werden einem im Anschluß an den Ölabscheider 7 an
geordneten, hier nicht dargestellten Ansaugsystem der Brenn
kraftmaschine zugeführt (in Fig. 2 durch einen Pfeil gekenn
zeichnet). Das im Ölabscheideraum 23 an der Rippe 24 abgeschie
dene Öl wird über den Ölsammelraum 11 dem übrigen Ölrückführka
nal 10 mit seinen weiteren Teilbereichen 12 bis 16 zugeführt.
Um einen Entlüftungsgas-Bypass durch den Ölrückführkanal 10 zu
vermeiden, bildet dieser in seinem Verlauf einen Siphon aus, in
dem sich das aus dem Ölabscheider 7 ablaufende Öl staut und in
folge des Druckunterschieds zwischen Kurbelgehäuse 2 und An
saugseite des Ölabscheiders 7 eine Flüssigkeitssperre bildende
Ölsäule aufbaut (siehe in Fig. 1 und 2 dargestellte Ölspiegel),
die ein ungewolltes Durchströmen der Entlüftungsgase durch den
Ölrückführkanal 10 verhindert. Das nachfließende Öl tritt an
einer der Entlüftungsleitung 9 entgegengesetzten Seite über die
V-förmige Aussparung 22 des Kanals 16 über, so daß keine Ölpar
tikel von den Entlüftungsgasen wieder mitgerissen werden kön
nen, und tropft anschließend in die Ölwanne 5.
Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsge
mäßen Entlüftungsvorrichtung des Kurbelgehäuses 2. Gleiche Bau
teile aus dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit gleichen Be
zugszeichen gekennzeichnet. Der im Verlauf des Ölrückführkanals
10' von den Kanälen 15', 16' und dem Verbindungskanal 14' aus
gebildete Siphon verläuft im wesentlichen im Kurbelgehäuse
oberteil 3. Die Kanäle 15', 16' des Siphons sind im Kurbelge
häuseoberteil 3 angeordnet und münden in einen in Richtung der
Brennkraftmaschinenquerachse 19 verlaufenden Querkanal 25' der
an einer Seite durch den angeflanschten Aggregateträger 6 ver
schlossen ist und an der anderen, dem Inneren des Kurbelgehäu
ses 2 zugewandten Seite einen Ölablauf bildet. Lediglich der
Verbindungskanal 14' verläuft im Kurbelgehäuseunterteil 4.
Im zweiten Ausführungsbeispiel entspricht der Weg der Entlüf
tungsgase bis in den Ölabscheideraum 23 des Ölabscheiders 7 dem
oben beschriebenen Weg aus dem ersten Ausführungsbeispiel. Le
diglich der Weg der im Ölabscheider 7 abgeschiedenen Ölpartikel
durch den Ölrückführkanal 10' in die Ölwanne 5 ist verschieden.
Vom Ölabscheideraum 23 gelangt das Öl direkt in den hauptsäch
lich im Kurbelgehäuseoberteil 3 angeordneten Siphon und von
diesem in den Querkanal 25'. Das Öl tritt an einer dem Inneren
des Kurbelgehäuses 2 zugewandten Seite des Querkanals 25' über
und tropft in die Ölwanne 5.
Claims (7)
1. Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse (2) einer Brenn
kraftmaschine mit einer Entlüftungsleitung (9), durch die die
Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse (2) einem Ölabscheider (7)
und einem im Anschluß an den Ölabscheider (7) angeordneten Ansaug
system der Brennkraftmaschine zuführbar sind, ferner mit einem
zumindest teilweise in einer Seitenwand des Kurbelgehäuses (2)
verlaufenden Ölrückführkanal (10), durch den im Ölabscheider (7)
abgeschiedenes Öl in eine das Kurbelgehäuse (2) nach unten ab
schließende Ölwanne (5) zurückführbar ist, wobei der
Ölrückführkanal (10) in seinem Verlauf einen Siphon ausbildet, der
zwei aufwärts gerichtete Kanäle (15, 16 bzw. 15', 16') sowie einen
Verbindungskanal (14, 14') aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kurbelgehäuse (2) als zumindest zweiteilige Baueinheit ein
Kurbelgehäuseoberteil (3) und ein Kurbelgehäuseunterteil (4) um
faßt, von denen zumindest das Kurbelgehäuseunterteil (4) den
Siphon bildet.
2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kurbelgehäuse (2) die Entlüftungsleitung (9) und den Ölrück
führkanal (10) bildet.
3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kanal (16) des Siphons eine V-förmige Aussparung (22) für das
Übertreten des ablaufenden Öles aufweist.
4. Entlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ölabscheider (7) in einen am Kurbelgehäuse (2) befestigten
Aggregateträger (6) integriert ist.
5. Entlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Siphon (14 bis 16) im Kurbelgehäuseunterteil (4) eine zur Öl
wanne (5) gerichtete Öffnung (20) aufweist, die durch einen
Flansch (21) der Ölwanne (5) abgedeckt ist.
6. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kurbelgehäuse (2) mit seinem Kurbelgehäuseoberteil (3) und
Kurbelgehäuseunterteil (4) den Verbindungskanal (14') bildet.
7. Entlüftungsvorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 4 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Kurbelgehäuseoberteil (3) die Kanäle (15', 16') des Siphons
angeordnet sind und daß die Kanäle (15', 16') über einen Verbin
dungskanal (14') im Kurbelgehäuseunterteil (4) miteinander
verbunden sind.
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