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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kurbelgehäuseentlüftung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, die zumindest eine Entlüftungsleitung aufweist, die mit einem einem Kurbelgehäuse zugeordneten Ölabscheider verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
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Die
DE 101 54 666 A1 offenbart eine Kurbelgehäuseentlüftung für eine Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung. Eine erste Entlüftungsleitung ist auf der einen Seite mit dem Kurbelgehäuseraum und auf der anderen Seite mit einem Saugrohr der Brennkraftmaschine verbunden. Die Entlüftungsleitung mündet in Strömungsrichtung gesehen hinter einer im Saugrohr angeordneten Drosselklappe ein. Eine zweite Entlüftungsleitung ist auf der einen Seite mit dem Kurbelgehäuseraum und auf der anderen Seite mit der Ansaugseite eines Verdichters (Abgasturbolader) verbunden. In der ersten Entlüftungsleitung ist ein Rückschlagventil angeordnet, das im Ladedruckbetrieb verhindert, dass der im Saugrohr herrschende Überdruck in den Kurbelgehäuseraum übertritt. In der zweiten Entlüftungsleitung ist ein Rückschlagventil angeordnet. Das Unterdruckniveau ist für beide Entlüftungsleitungen über einen gemeinsamen Druckregler einstellbar.
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Die 102 49 720 A1 betrifft ein Druckregelventil zum Einstellen eines Drucks in einem Kurbelgehäuse eines Kraftfahrzeugs mit einem Gehäuse, in dem ein Ventilsitz angeordnet und ein Ventilkörper beweglich gelagert ist. An dem Ventilsitz sind ein erster Ausgangskanal und ein zweiter Ausgangskanal angeordnet.
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In der
DE 199 29 876 A1 wird eine Brennkraftmaschine mit einer Entlüftungseinrichtung offenbart, die zur Kurbelgehäuseentlüftung dient. Diese wirkt mit einem Ölabscheider zusammen und ist an eine Ansaugleitung der Brennkraftmaschine angeschlossen. Die Entlüftungsleitung ist mit Drosseln versehen. Die Entlüftungseinrichtung umfasst die Kurbelgehäuseentlüftung wie auch eine Turboladerentlüftung wenigstens eines Turboladers. Die Kurbelgehäuseentlüftung und die Turboladerentlüftung sind an eine dem Ölabscheider zugeordnete Verteilereinheit angeschlossen, die eine erste Drossel und eine zweite Drossel aufweist. Die erste Drossel ist unter Zwischenschaltung des Ölabscheiders mit einer mit der Ansaugleitung verbundenen ersten Leitung und die zweite Drossel ist mit einer zweiten Leitung an die Ansaugleitung dergestalt angeschlossen, dass die Entlüftungseinrichtung im Saugbetrieb über die zweite Leitung und im Ladebetrieb über die zweite Leitung wirksam ist.
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Die
US 6 457 462 B2 offenbart ebenfalls eine aufgeladene Brennkraftmaschine. Eine Einströmleitung ist mit der Aufladungseinheit verbunden und weist stromabwärts von dieser ein Drosselventil auf. Eine erste Entlüftungsleitung verbindet das Kurbelgehäuse über einen Druckregler mit der Einströmleitung stromabwärts des Drosselventils, um Blowby-Gase (Durchblasgase) aus dem Kurbelgehäuse abzuleiten. Eine zweite Entlüftungsleitung verbindet das Kurbelgehäuse mit der Einströmleitung auf der Einlassseite der Aufladeeinheit. Ein Ölabscheider ist zudem vorgesehen. In den beiden Entlüftungsleitungen sind Rückschlagventile vorgesehen, um zu verhindern, dass die Blowby-Gase in das Kurbelgehäuse zurückströmen können.
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Die
DE 197 09 910 C2 offenbart ein Entlüftungsverfahren und eine Kurbelgehäuseentlüftung, bei denen im Teillastbetrieb einem von zwei Ölabscheidern Frischluft aus der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine zum Zweck der Kurbelgehäusebelüftung zugeführt wird, wobei die Frischluft durch den einen Ölabscheider hindurch in das Kurbelgehäuse geführt und aus diesem über den anderen Ölabscheider und eine Entlüftungsleitung wieder zur Ansaugleitung geführt wird. Dies bedeutet, dass die den einen Ölabscheider durchströmende Frischluft zwar Feuchtigkeit aus diesem ersten Ölabscheider aufnehmen kann, allerdings wird dann die mit Feuchtigkeit befrachtete Luft in das Kurbelgehäuse geführt und aus diesem über den anderen Ölabscheider in die Ansaugleitung abgeführt. Die Belüftung des einen Ölabscheiders führt also zwangsläufig zu einer Verschlechterung der Belüftungswirkung für das Kurbelgehäuse. Außerdem sind für den Betrieb dieser Kurbelgehäuseentlüftung zwei getrennte Ölabscheider vorgesehen, von denen aber nur einer belüftbar ist.
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Die
JP S59-155 529 A zeigt eine mit einem Turbolader ausgestattete Brennkraftmaschine mit einer Be- und Entlüftung des Kurbelgehäuses. Hierzu ist eine erste Entlüftungsleitung vorgesehen, die vom Zylinderkopf der Brennkraftmaschine in die Ansaugleitung stromab einer darin angeordneten Drosselklappe führt. Eine Belüftungsleitung führt von der Ansaugleitung stromauf der Drosselklappe über ein Zweiwegeventil in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine. Eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung führt vom Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine über einen Ölabscheider zu einem am Anfang der Ansaugleitung angeordneten Luftfilter. Vom Zweiwegeventil führt schließlich noch eine Leitung zum Ölabscheider. Je nach Stellung des Zweiwegeventils wird entweder Frischluft aus der Ansaugleitung in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine geführt oder es wird Entlüftungsgas aus dem Zylinderkopf zum Ölabscheider und über diesen dann zum Luftfilter geführt. Eine Stellung des Zweiwegeventils, in der Frischluft von der Ansaugleitung zum Ölabscheider geführt werden könnte, ist hier aber nicht vorgesehen.
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Die Kurbelgehäuseentlüftung leitet die Blowby-Gase in eine Ansaugleitung der Brennkraftmaschine. Insbesondere die den Brennkraftmaschinen zugeordneten Ölabscheider haben sich in der Praxis dahingehend bewährt, dass die in den Blowby-Gasen enthaltenen Ölnebel, also eine Vielzahl relativ kleiner und größerer Partikel bzw. Ölpartikel, aus den Blowby-Gasen vor der Einleitung in die Ansaugleitung abgeschieden werden.
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Vorrangig an Ottomotoren besteht das Problem, dass sich insbesondere nach längerem Kurzstreckenbetrieb Emulsionsschlammablagerungen bilden. Diese Ablagerungen können verstärkt bei ungünstigen thermischen Bedingungen und vorrangig bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine mit Betriebsstoffen, die keine idealen oder variablen Eigenschaften aufweisen, auftreten. Derartig negativ wirkende Betriebsstoffe können z. B. Motoröle mit längeren Laufzeiten oder Motoröle mit ungenügender Qualität sein. Aber auch Kraftstoffe in ungenügender Qualität oder alkoholhaltige Kraftstoffe können sich negativ auswirken.
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Die Emulsionsschlammablagerungen können eine Größenordnung und Ausdehnungen annehmen, die eine (auslegungsgerechte) widerstandsarme Kurbelgehäuseentlüftung behindert. Störungen können dabei durch Verlagerung der Ablagerungen, die sich vorrangig in strömungsberuhigten Gebieten bilden, in Zonen engen Querschnitts auftreten. Die Verlagerungen können beispielsweise durch Gewichtskraft, Schwingungen oder auch durch Mitreißen mit der Strömung entstehen. Besonders problematisch ist es, wenn die Ablagerungen vereisen, was unter besonders niedrigen Temperaturen auftreten kann.
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Eine bekannte Maßnahme zur Ölpflege ist der Einsatz eines Kurbelgehäusebelüftungssystems mit der Bezeichnung PCV (positive crankcase ventilation). Diese soll einen verbesserten Austrag von Wasser und Kraftstoff aus dem Motoröl im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine bewirken.
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Eine Emulsionsschlammablagerung zeigt sich jedoch häufig erst bei großflächigem Einsatz der Brennkraftmaschinen bzw. Motoren in der Serie z. B. fahrzeug- oder länderspezifisch. Eie Umstellung der Brennkraftmaschinen bzw. Motoren von einem einfachen Belüftungssystem auf ein vollwertiges PCV-System kann oft bauraum- oder kostenmäßig nicht durchgeführt werden, wobei der Bauraum im Motorraum sehr beschränkt ist und die Umstellung sehr kostenintensiv ist.
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Möglich ist aber auch, nachträglich Heizsysteme vorzusehen, die aber das Problem nur begrenzt lösen und nur lokal wirksam sind, wobei eine gewisse Ansprechzeit vorhanden ist, bevor die Heizsysteme überhaupt wirken können. Weiter benötigen die nachträglichen Heizsysteme zusätzliche elektrische Leistung, welche die elektrische Versorgung des Kraftfahrzeugs zusätzlich belastet, wobei unter Umständen Sonderwerkstoffe eingesetzt werden müssen. Die zusätzlichen Heizsysteme sind in ihrer Funktion zu sensieren und in der Nachrüstung sehr aufwändig. Auch thermische Isolierungen führen nicht immer zur Problemlösung.
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1 zeigt eine Kurbelgehäuseentlüftung 1 nach dem Stand der Technik. Eine Ansaugleitung 2 weist einen Luftfilter 3 auf, hinter dem, in Strömungsrichtung 4 gesehen, eine Drosselklappe 6 angeordnet ist. Die Ansaugleitung 2 mündet in einen Zylinderkopf 7 einer Brennkraftmaschine 8. In diesem Fall ist die Brennkraftmaschine 8 als Otto-Motor ausgeführt. Die Kurbelgehäuseentlüftung 1 weist eine Entlüftungsleitung 9 auf, die einerseits in einen Ölabscheider 11 und andererseits zwischen dem Luftfilter 3 und der Drosselklappe 6 in die Ansaugleitung 2 mündet. Bei dieser bekannten Kurbelgehäuseentlüftung treten die o. g. Nachteile auf.
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2 zeigt eine Kurbelgehäuseentlüftung 12 nach dem Stand der Technik. Die Ansaugleitung 2 weist den Luftfilter 3 auf, hinter dem, in Strömungsrichtung 4 gesehen, die Drosselklappe 6 angeordnet ist. Die Ansaugleitung 2 mündet in den Zylinderkopf 7 der Brennkraftmaschine 8. In diesem Fall ist die Brennkraftmaschine 8 als Otto-Motor ausgeführt. Die Kurbelgehäuseentlüftung 12 weist zwei Entlüftungsleitungen 13 und 14 auf. Die Entlüftungsleitung 13 ist einerseits mit dem Ölabscheider 11 und andererseits mit der Ansaugleitung 2 verbunden, wobei die Entlüftungsleitung 13 in Strömungsrichtung 4 gesehen hinter der Drosselklappe 6 in die Ansaugleitung 2 mündet. Die Entlüftungsleitung 13 kann auch als Teillast-Entlüftungsleitung bezeichnet werden. In der Entlüftungsleitung 13 ist ein Drosselorgan 16 angeordnet. Die zweite Entlüftungsleitung 14 ist mit der ersten Entlüftungsleitung 13 unterhalb des Drosselorgans 16 verbunden und mündet in Strömungsrichtung 4 gesehen vor der Drosselklappe 6 in der Ansaugleitung 2. In der zweiten Entlüftungsleitung 14 ist ein Rückschlagventil 17 angeordnet. Die Entlüftungsleitung 14 kann auch als Volllast-Entlüftungsleitung bezeichnet werden.
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In 2 ist eine einfache Druckregelung mit einer Not-Volllast-Entlüftung dargestellt. Als ein Hauptnachteil des Entlüftungssystems nach 2 ist anzusehen, dass der Einsatz eines effektiven Ölabscheiders in der Entlüftungsleitung aufgrund der Verbindung zum Ansaugtrakt hinter dem Luftfilter, wodurch eine sehr geringe Druckdifferenz zur Verfügung steht, eingeschränkt ist. Mit dem bekannten Entlüftungssystem nach 2 wird nicht die Anreicherung von Kraftstoff, Wasser und Verbrennungsprodukten im Motoröl vermindert. In dem Teilstrang zum Luftfilter (zweite Entlüftungsleitung 14) öffnet das Rückschlagventil bei Volllast und stellt so eine zusätzliche Entlüftung in die Ansaugleitung vor die Drosselklappe zur Verfügung.
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Das System nach 2 ist nur für quantitativ geregelte Ottomotoren geeignet, wobei ein ausreichender Saugrohrunterdruck in weiten Kennfeldbereichen erforderlich ist. Die Entlüftungsgase (Blowby-Gase) werden im Volllastbetrieb über das Drosselorgan in das Saugrohr nach Drosselklappe (Teillast-Entlüftungsleitung) und wegen des geringen zur Verfügung stehenden Unterdruckniveaus zusätzlich nach dem Luftfilter und vor der Drosselklappe in die Ansaugleitung geleitet (Volllast-Entlüftungsleitung). Im Teillastbetrieb bewirkt der niedrige Druck nach Drosselklappe eine Strömungsumkehr, wodurch sich eine Bypassströmung vom Luftfilter über die Drosselklappe in den Ansaugtrakt ausbildet. Somit werden Blowby-Gase bei Teillast abgeführt, indem der Saugleitungsunterdruck ausgenutzt wird. Weiter werden Überdrücke im Kurbelgehäuse verhindert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kurbelgehäuseentlüftung und eine Kurbelgehäuseentlüftung mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, dass eine Ablagerung von Emulsionsschlamm vermieden wird.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens zur Kurbelgehäuseentlüftung dadurch gelöst, dass die Ölabscheidung aus den Blowby-Gasen in dem Ölabscheider erfolgt und dass die dem Ölabscheider zugeführte Frischluft vom Ölabscheider unmittelbar und unter Umgehung des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine stromab der Drosselklappe in die Ansaugleitung geführt wird.
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Hinsichtlich der Kurbelgehäuseentlüftung schlägt die Erfindung zur Lösung der Aufgabe vor, dass die Kurbelgehäuseentlüftung für die Ölabscheidung aus den Blowby-Gasen den Ölabscheider aufweist und dass die dem Ölabscheider zugeführte Frischluft vom Ölabscheider unmittelbar und unter Umgehung des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine durch die zumindest eine Entlüftungsleitung stromab der Drosselklappe in die Ansaugleitung führbar ist.
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Durch die direkte Einleitung von Frischluft in den Ölabscheider wird vorteilhaft die Ablagerung oder Bildung von Emulsionsschlamm, aber auch eine Eisbildung im Ölabscheider selbst, in Drossel- oder Druckregelelementen, in Leitungen oder Schläuchen und in der Einleitstelle nach dem Ölabscheider verhindert oder zumindest stark vermindert, indem der Taupunkt durch die Frischluft erheblich gesenkt wird; denn die Frischluft ist bezogen auf die Kurbelgehäuseentlüftungsgase relativ trockener. Die Frischluft wird von der Ansaugleitung an einer ersten Abzweigstelle stromauf der Drosselklappe entnommen und zu dem Ölabscheider geführt und dann von dem Ölabscheider unmittelbar, d. h. ohne Durchströmung des Kurbelgehäuses, an einer Einmündungsstelle stromab der Drosselklappe wieder in die Ansaugleitung geführt. So wird sicher vermieden, dass mit Feuchtigkeit aus dem Ölabscheider angereicherte Ölabscheider-Belüftungsluft in das Kurbelgehäuse gelangt und in unerwünschter Weise Feuchtigkeit in dieses einträgt.
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Das System bzw. die Kurbelgehäuseentlüftung wird mit einfachen Mitteln dahingehend verbessert und abgestimmt, dass insbesondere im Teillastbetrieb (angestellte Drosselklappe) auftretende Belüftungsvolumenströme bewusst erlaubt und auf ein applikativ mögliches Maß maximiert werden, um die Frischluft direkt in den Ölabscheider einzuleiten. Das System ist sehr einfach installierbar, wobei auch eine Nachrüstung an bestehenden Entlüftungssystemen sehr einfach durchführbar ist.
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Hierfür wird in den Ölabscheider einfach eine Öffnung eingebracht, in die ein Drosselorgan eingesetzt wird. Mit dieser Öffnung wird zudem die zumindest eine Entlüftungsleitung als Teillast-Entlüftungsleitung verbunden, welche bevorzugt in Strömungsrichtung gesehen hinter der Drosselklappe in die Ansaugleitung mündet. Anstelle des Drosselorgans kann selbstverständlich auch ein Druckregelventil in der Teillast-Entlüftungsleitung vorgesehen sein. Weiter wird eine zweite Leitung zwischen dem Luftfilter und der Drosselklappe in die Ansaugleitung eingebracht, die direkt zum Ölabscheider führt. Bei Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine werden die Blowby-Gase über die Teillast-Entlüftungsleitung abgeführt, wobei dem Ölabscheider über die zweite Leitung Frischluft zugeführt wird. Dies ist einfach über das Drosselorgan bzw. das alternative Druckregelventil steuerbar.
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Möglich ist, dass die zweite Leitung bauraumbedingt nur in einem ungünstigen (ölreichen) Bereich des Ölabscheiders mit diesem verbunden werden kann. Denkbar ist hierbei, dass der zweiten Leitung ein Rückschlagventil zugeordnet wird, so dass die Einleitung von Frischluft in den Ölabscheider vor diesem möglich ist, falls hier Emulsionsschlammablagerungen erwartet werden.
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Der Ölabscheider weist eine Rohseite und eine Reinseite auf. In der Rohseite werden die Ölnebel (Ölpartikel) in den Ölabscheider eingeleitet. In bevorzugter Ausführung wird die Frischluft der Rohseite des Ölabscheiders zugeführt. Bei dieser bevorzugten Ausführung dient die zweite Leitung als Belüftungsleitung, also nur zu dem Zweck, die Frischluft zum Ölabscheider zu führen. Möglich ist aber auch, dass die zweite Leitung eine Doppelfunktion aufweist. Hierbei dient die zweite Leitung nicht nur als Belüftungsleitung sondern auch als Volllast-Entlüftungsleitung. Bei dieser Ausgestaltung wird die Frischluft bevorzugt der Reinseite des Ölabscheiders zugeführt.
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Um die Sicherheit gegen Eisbildung weiter erhöhen zu können, ist es zweckmäßig im Sinne der Erfindung, wenn die dem Ölabscheider zugeführte Frischluft vor ihrer Einleitung in den Ölabscheider erwärmt wird. Hierzu kann beispielsweise die von der Brennkraftmaschine bzw. dem Verbrennungsmotor erzeugte Abwärme (Strahlungs- oder Kontaktwärme Abgas, Kühlwasser, Öl usw.) genutzt werden. Vorteilhaft gegenüber einer Beheizung des Olabscheiders selbst ist dabei, dass die Frischluft durch die Erwärmung weiter getrocknet wird, wobei die Erwärmung an einer beliebigen Stelle vorzugsweise der zweiten Leitung erfolgen kann. Die Empfindlichkeit gegen Vereisung sinkt dabei, da die zweite Leitung in ihrer Funktion als Volllast-Entlüftungsleitung, durch welche die Blowby-Gase bei Volllast strömen, bei Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine mit Frischluft durchströmt wird, wodurch die zweite Leitung getrocknet wird. Weiter ist eine Fail-Save-Funktion durch entsprechend offen stehende Strömungsquerschnitte gegeben, falls die engste Stelle der Teillast-Entlüftungsleitung gleichwohl einfrieren sollte.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Kurbelgehäuseentlüftung sind insbesondere bei drosselklappengeregelten Ottomotoren anwendbar, wobei hierbei Saugmotoren eingeschlossen sind. Möglich ist aber auch, wenn bei einfach oder mehrstufig aufgeladenen Motoren entsprechend vorgegangen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei in zahlreichen Variationen (teillast-orientiert, volllast-orientiert) möglich.
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Insbesondere im Teillastbetrieb können so erfolgreich Ablagerungen von Emulsionsschlamm oder Wasser vermindert werden.
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Hierzu ist es günstig im Sinne der Erfindung, wenn in der zumindest einen Entlüftungsleitung als Teillast-Entlüftungsleitung ein Bypass mündet, der andererseits mit der zweiten Leitung verbunden ist. Damit wird quasi einer Volllast-Entlüftungsleitung eine Teillast-Belüftungsleitung zugeordnet, welche bei Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors Frischluft in den Ölabscheider leitet. Zweckmäßiger Weise ist in der Teillast-Belüftungsleitung ein Rückschlagventil angeordnet.
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Möglich ist aber auch, die Belüftungsmenge, also die zugeführte Frischluft, bewusst zur Anhebung des Volumenstromes in dem Ölabscheider einzusetzen, um so die Bandbreite des Volumenstromes im Motorkennfeld einzuschränken, ohne die Strömungsgeschwindigkeit an der Entnahmestelle (und damit die Gefahr von Ölreißen) zu erhöhen. Im Teillastbetrieb (bei meist geringen Entlüftungsvolumenströmen) wird der Brennkraftmaschine bzw. dem Motor der Belüftungsvolumenstrom (Frischluft) zudosiert. Im Volllastbetrieb (bei tendenziell höheren Entlüftungsvolumenströmen) entfällt dieser Zusatzvolumenstrom. Dadurch werden günstigere Vorraussetzungen für einen guten Wirkungsgrad von Trägheitsabscheidern, beispielsweise Zyklonabscheidern, geschaffen (Volumenstromvergleichmäßigung). Der Wirkungsgrad in dem Teillastbetrieb kann dabei erheblich gesteigert werden. Vorteilhaft verhindert die günstigere Taupunktlage eine erhöhte und ungewollte Abscheidung von Kraftstoff und Wasser aus dem Blowby-Gas.
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Möglich ist, dass der Belüftungsvolumenstrom (Frischluft) gesteuert oder geregelt wird, womit die Regelung des Kurbelgehäusedruckes positiv beeinflusst oder gar übernommen werden kann. Beispielsweise ist eine Regelung bzw. Steuerung in Abhängigkeit von Entlüftungsvolumenströmen oder Differenzdrücken denkbar. Der Belüftungsvolumenstrom (Frischluft) wird jedoch auch bei den bevorzugten Ausführungen der Erfindung indirekt durch die Regelung des Kurbelgehäusedruckes geregelt.
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Vorteilhaft ist, dass bei der erfindungsgemäßen Kurbelgehäuseentlüftung eine Modulbildung möglich ist, wobei eine Variierung der jeweiligen Module eine wahlweise Applikation an gleiche Grundmotoren erlaubt, da alle Systemkomponenten in dem Modul verbaut sind. Somit sind aber auch Nachrüstlösungen in der Serie (bis hin zum Kundendienstfall) oder gar länderspezifische Abstimmungen möglich.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
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3 eine Kurbelgehäuseentlüftung als Prinzipdarstellung für Saugmotoren,
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4 die Kurbelgehäuseentlüftung aus 3 mit optionaler Beheizung von zugeführter Frischluft,
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5 die Kurbelgehäuseentlüftung aus 3 mit Druckregelventil,
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6 die Kurbelgehäuseentlüftung aus 3 in einer weiteren Ausführung und
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7 eine Kurbelgehäuseentlüftung für aufgeladene Brennkraftmaschinen bzw. Turbomotoren, als Prinzipdarstellung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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3 zeigt ein Verfahren zur Kurgehäuseentlüftung und eine Kurbelgehäuseentlüftung 21 einer Brennkraftmaschine bzw. eines Verbrennungsmotors 22. Der Verbrennungsmotor 22 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als drosselklappengeregelter Ottomotor bzw. Saugmotor ausgeführt. Die Kurbelgehäuseentlüftung 21 weist eine Entlüftungsleitung 23 auf, die mit einem einem Kurbelgehäuse 24 zugeordneten Ölabscheider 26 verbunden ist. Dem Ölabscheider 26 wird Frischluft (Pfeil 27) zugeführt.
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Eine Ansaugleitung 28 weist einen Luftfilter 29 auf, hinter dem, in Strömungsrichtung 31 gesehen, eine Drosselklappe 32 angeordnet ist. Die Ansaugleitung 28 mündet in einen Zylinderkopf 33 des Verbrennungsmotors 22.
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Der Ölabscheider 26 weist eine Rohseite 34 und eine Reinseite 36 auf. In die Rohseite 34 strömen Blowby-Gase aus dem Kurbelgehäuse 24 in den Ölabscheider 26.
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An der Reinseite 36 ist eine Öffnung eingebracht, in der ein Drosselorgan 37 angeordnet ist. Mit der Öffnung ist die zumindest eine Entlüftungsleitung 23 als Teillast-Entlüftungsleitung 38 verbunden, die andererseits in Strömungsrichtung 31 gesehen hinter der Drosselklappe 32 in die Ansaugleitung 28 mündet. Eine zweite Leitung 39 ist zwischen dem Luftfilter 29 und der Drosselklappe 32 mit der Ansaugleitung 28 verbunden und mündet in der Reinseite 36 des Ölabscheiders 26.
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Über die Teillast-Entlüftungsleitung 38 werden die gereinigten Blowby-Gase dem Verbrennungsmotor 22 zugeführt (Pfeil 41). Über die zweite Leitung 39 wird dem Ölabscheider direkt Frischluft (Pfeil 27) aus der Ansaugleitung 28 zugeführt. Die dem Ölabscheider 26 zugeführte Frischluft ist bezogen auf die Blowby-Gase trockener, so dass vorteilhaft eine Emulsionsschlammablagerung verhindert wird, wobei aufgrund eines günstigeren Taupunktes auch eine Eisbildung vermieden wird. Die günstige Taupunktlage verhindert eine erhöhte und ungewollte Abscheidung von Kraftstoff und Wasser aus den Blowby-Gasen.
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In 4 ist mittels der Pfeile 42 eine optionale Erwärmung der zweiten Leitung 39 dargestellt. Die dargestellte Anordnung der Erwärmung ist lediglich beispielhaft, wobei die Erwärmung an jeder beliebigen Stelle vorzugsweise der zweiten Leitung 39 erfolgen kann. Mittels der Erwärmung wird eine mögliche Eisbildung weiter verhindert.
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Möglich ist beispielsweise, dass die zweite Leitung 39 nicht nur dem Zweck als Belüftungsleitung, also lediglich der Zufuhr der Frischluft in den Ölabscheider 26 dient, sonder auch als Volllast-Entlüftungsleitung. In diesem Fall würden die Blowby-Gase im Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors 22 auch über die zweite Leitung 39 dem Verbrennungsmotor 22 zugeführt. In diesem Fall ist die optionale Erwärmung bzw. Beheizung der zweiten Leitung 39 besonders sinnvoll, denn bei Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 22 wird die zweite Leitung 39 in ihrer Funktion als Belüftungsleitung getrocknet.
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In 5 ist eine weitere Ausführung der Kurbelgehäuseentlüftung 21 dargestellt, wobei das Drosselorgan aus 3 durch ein Druckregelventil 43 ersetzt ist, das in der Teillast-Entlüftungsleitung 38 angeordnet ist.
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In 6 ist eine weitere Ausführung der Kurbelgehäuseentlüftung 21 dargestellt, wobei in der zweiten Leitung 39 ein Rückschlagventil 44 angeordnet ist. Dieses sorgt dafür, die zweite Leitung 39 nur die Funktion als Belüftungsleitung ausführt. Möglich ist bei dieser Ausgestaltung, dass die zweite Leitung 39 auf der Rohseite 34 in den Ölabscheider 26 mündet. Dies ist mittels der gestrichelten Linie 46 dargestellt.
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In 7 ist die Kurbelgehäuseentlüftung 21 für einen aufgeladenen Verbrennungsmotor 51 (Turbomotor) dargestellt. In der Ansaugleitung 28 ist zwischen dem Luftfilter 29 und der Drosselklappe 32 ein Turbolader 52 angeordnet. Die zweite Leitung 39 ist zwischen dem Luftfilter 29 und dem Turbolader 52 mit der Ansaugleitung 28 verbunden und mündet auf der Rohseite 34 in den Ölabscheider 26. In der zweiten Leitung sind ein Rückschlagventil 53 und ein Drosselorgan 54 angeordnet. In Strömungsrichtung 31 gesehen ist hinter der Drosselklappe 32 die Teillast-Entlüftungsleitung 38 mit der Ansaugleitung 28 verbunden. In der Teillast-Entlüftungsleitung 38 sind zudem ein Rückschlagventil 56 und ein Druckregelventil 57 angeordnet. Das Druckregelventil 57 ist in Strömungsrichtung der Blowby-Gase (Pfeil 41) gesehen unterhalb des Rückschlagventils 56 angeordnet. In die Teillast-Entlüftungsleitung 38 mündet ein Bypass 58, der andererseits mit der zweiten Leitung 39 verbunden ist. In dem Bypass 58 ist ein Rückschlagventil 59 angeordnet, so dass die zweite Leitung 39 im Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors 51 als Volllast-Entlüftungsleitung fungieren kann. Im Teillastbetrieb dient die zweite Leitung 39 als Belüftungsleitung und führt die erforderliche Frischluft zum Ölabscheider 26. Im Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors 51 wird somit quasi eine Volllast-Entlüftungsleitung zur Verfügung gestellt, die aus einem Teilstrang der zweiten Leitung 39 bis zum Bypass 58, dem Bypass 58 selbst und einem Teilstrang der Teillast-Entlüftungsleitung 38 gebildet ist. Der Teil der Leitung 39 unterhalb des Einmündungsortes des Bypasses 58 in die zweite Leitung 39 wirkt quasi als Teillast-Belüftungsleitung, welche Frischluft bevorzugt in die Rohseite 36 des Ölabscheiders 26 einleitet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kurbelgehäuseentlüftung
- 2
- Ansaugleitung
- 3
- Luftfilter
- 4
- Strömungsrichtung
- 6
- Drosselklappe
- 7
- Zylinderkopf
- 8
- Brennkraftmaschine
- 9
- Entlüftungsleitung
- 11
- Ölabscheider
- 12
- Kurbelgehäuseentlüftung
- 13
- Entlüftungsleitung
- 14
- Entlüftungsleitung
- 16
- Drosselorgan
- 17
- Rückschlagventil
- 21
- Kurbelgehäuseentlüftung
- 22
- Verbrennungsmotor (Brennkraftmaschine)
- 23
- Entlüftungsleitung
- 24
- Kurbelgehäuse
- 26
- Ölabscheider
- 27
- Frischluft
- 28
- Ansaugleitung
- 29
- Luftfilter
- 31
- Strömungsrichtung
- 32
- Drosselklappe
- 33
- Zylinderkopf
- 34
- Rohseite v. 26
- 36
- Reinseite v. 26
- 37
- Drosselorgan
- 38
- Teillast-Entlüftungsleitung
- 39
- zweite Leitung
- 41
- Strömungsrichtung Blowby-Gase
- 42
- Erwärmung
- 43
- Druckregelventil in 38
- 44
- Rückschlagventil in 39
- 46
- gestrichelte Linie
- 51
- Verbrennungsmotor (Turbomotor)
- 52
- Turbolader
- 53
- Rückschlagventil
- 54
- Drosselorgan
- 56
- Rückschlagventil
- 57
- Druckregelventil
- 58
- Bypass
- 59
- Rückschlagventil