Die Herausforderung

Die Bedeutung von Blow-By-Filtern hat in den letzten Jahren stark zugenommen

Technik erklärt

Die Bedeutung des technischen Systems Kurbelgehäuseentlüftung hat in den letzten Jahren, bedingt durch die Steigerung der spezifischen Motorleistung, stark zugenommen. Etwa 0,5 bis 1% der Zylinderladung entweicht über die Kolbenringe, über die Ventilführungen und über den Turbolader Kreislauf in das Kurbelgehäuse.

Das Blow-by besteht hauptsächlich aus Abgas, Verbrennungsluft und Brennstoff und ist mit Motoröldampf und Öl-tröpfchen gesättigt. Eine Entlüftung in die Atmosphäre ist aus Umweltschutzgründen nicht möglich. Aus diesem Grund sind die meisten modernen Motoren mit einem geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystem ausgestattet.

Bei Motoren mit externer Gemischbildung, wie bei Gas- oder Benzinmotoren, enthält das Blow-by eine beträchtliche Menge an unverbranntem Kraftstoff. Eine Rückführung des Kraftstoffes erhöht somit den Wirkungsgrad des Motors.

Bei aufgeladenen Motoren mit Ladeluftkühlung ist es darüber hinaus besonders wichtig, den Ölnebel weitestgehend aus dem Blow-By-Gas abzuscheiden, um eine Verschmutzung des Ansaugtraktes sowie der Aufladegruppe und eine damit verbundene Beeinträchtigung des Motorbetriebes zu vermeiden. Je höher der Nutzmitteldruck bei Vollast, desto höher ist die Anforderung an die zu erreichende Abscheiderate.

Bei Hochleistungs-Motoren im Dauerbetrieb ist neben der Abscheiderate auch eine lange wartungsfreie Einsatzzeit der Filter von großer Wichtigkeit, neben anderen Kriterien, wie

  • geringer Druckabfall
  • geringer Platzbedarf und gute Integrierbarkeit in die Motorkonstruktion
  • ausreichende Schwingungsfestigkeit
  • hohe Betriebssicherheit
  • Kosteneffizienz bei Anschaffung und im Betrieb.

Speziell die Forderungen nach hoher Abscheiderate, großer wartungsfreier Filterstandzeit sowie geringem Platzbedarf und niedrigen Kosten lassen sich nur sehr schwer gleichzeitig erfüllen. Dementsprechend besteht bei Motorenherstellern und Anwendern ein aktueller Bedarf an neuartigen technischen Lösungen.

Die Zielsetzungen für die Entwicklung von IFT Ölnebelabscheidern sind:

  • Abscheideraten für den Ölnebel aus dem Blow-By-Gas > 99,98 %
  • wartungsfreie Filterstandzeit > 30.000 Volllastbetriebsstunden
  • maximale Filter-Gehäusegröße < 0,025 l/kW-Motorleistung
  • maximale Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Marktanforderungen und Einsatzbedingungen
  • Skalierbarkeit
  • niedrige Herstellkosten

Der Ölnebel im Blow-by-Gas besteht aus einem Gemisch von Öltröpfchen unterschiedlicher Größe.
Die Tröpfchenfraktion am unteren Ende des Durchmesser-Spektrums ist dabei von einer Dimension, die außerhalb des Messbereiches der meisten Partikelmessgeräte angesiedelt und daher nur schwer messtechnisch erfassbar ist (<0,1 μm) Obwohl die Verteilung der Größe von Motor zu Motor unterschiedlich ist, entspricht sie im Wesentlichen der Kurve die unten dargestellt ist.

Häufigkeitsverteilung der Partikelgröße im Ölnebel eines typischen Blow-by-Gases

Partikelgröße Blow By
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