DE19827330C1 - Appliance for protecting an air flow measurement sensor located in the induction pipe of an I.C. engine from oil contamination - Google Patents
Appliance for protecting an air flow measurement sensor located in the induction pipe of an I.C. engine from oil contaminationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz einer in einer Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine angeordneten Luftmassenmeßeinrichtung vor Verschmut zung, insbesondere durch in die Ansaugleitung gelan gendes Öl aus einer Öffnung einer Kurbelgehäuseentlüf tung.The invention relates to a device for protection one in an intake pipe of an internal combustion engine arranged air mass measuring device from pollution tion, in particular through gelan in the intake line Oil from an opening in a crankcase ventilation tung.
Gemäß einem aus der DE 44 02 048 A1 bekannten Stand der Technik sind Luftmassenmeßeinrichtungen in Ansaugleitungen von Brennkraftmaschinen meist in der normalen Ansaug- Strömungsrichtung gesehen in einem Bereich vor der Entlüftungsöffnung des Kurbelgehäuses angeordnet. So mit können die aus dieser Öffnung austretenden, mit Öl vermischten Gase während der Ansaugung der Brennkraft maschine nicht in den Bereich der Luftmassenmeßein richtung gelangen, wodurch eine Verschmutzung dersel ben ausgeschlossen wird. According to a prior art known from DE 44 02 048 A1 are air mass measuring devices in intake lines of Internal combustion engines mostly in normal intake Flow direction seen in an area in front of the Vent opening of the crankcase arranged. Like this with the oil emerging from this opening mixed gases during the intake of the internal combustion engine machine is not in the range of air mass measurement direction, causing pollution of the selsel ben is excluded.
Sobald allerdings die Brennkraftmaschine abgestellt wird, gelangt das ölhaltige Entlüftungsgas durch die Entlüftungsöffnung in die Ansaugleitung und kann auf grund des sogenannten Thermosiphon-Effekts und der damit verbundenen Rückströmung zu der in der eigentli chen Strömungsrichtung vor der Entlüftungsöffnung po sitionierten Luftmassenmeßeinrichtung gelangen. Gemäß dem Thermosiphon-Effekt tendieren heiße Gase nämlich dazu, in Richtung der kalten Luft zu strömen, welche im abgeschalteten Zustand der Brennkraftmaschine sich im entgegengesetzten Bereich der Brennkraftmaschine, also z. B. im Bereich des Luftfilters befinden. Somit wird der Luftmassenmesser im Stillstand sehr stark von in dem verdunstenden Gas enthaltenem Öl verschmutzt, was die durch die Luftmassenmeßeinrichtung erlangten Meßergebnisse zum Teil stark verfälschen kann.However, as soon as the engine is turned off the oily vent gas passes through the Vent opening in the intake line and can open due to the so-called thermosiphon effect and associated backflow to that in the actual Chen flow direction in front of the vent po sitioned air mass measuring device. According to hot gases tend towards the thermosiphon effect to flow towards the cold air which when the engine is off in the opposite area of the internal combustion engine, so z. B. are in the area of the air filter. Consequently the air mass meter becomes very strong at standstill oil in the evaporating gas is polluted, what the attained by the air mass measuring device Measurement results can partially falsify.
Aus der DE 38 23 620 A1 ist eine Hitzdraht-Luft durchflußmengenmeßeinrichtung bekannt, welche in einer Lufteinlaßleitung z. B. einer Brennkraftmaschine ange ordnet ist. Um den zu messenden Luftstrom zu begren zen, ist die Luftmassenmeßeinrichtung innerhalb eines Innenrohres angeordnet.DE 38 23 620 A1 describes a hot wire air flow rate measuring device known in a Air inlet line z. B. an internal combustion engine is arranged. To limit the air flow to be measured zen, the air mass measuring device is within a Inner tube arranged.
Die DE 44 10 049 A1 beschreibt eine Luftmassenstrom- Sensor-Baugruppe, welche Bestandteil der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine ist. Um den Sensor in geeig neter Weise halten zu können, ist dieser in einer röh renförmigen Aufnahme untergebracht.DE 44 10 049 A1 describes an air mass flow Sensor assembly, which is part of the intake line an internal combustion engine. Appropriate to the sensor Being able to hold it in a neat way is in a crude state ren-shaped recording.
Die DE-GM 91 16 686 zeigt eine Luftmassenmeßeinrich tung, die direkt in dem Luftfilter einer Brennkraftma schine angeordnet ist. The DE-GM 91 16 686 shows an Luftmassenmeßeinrich tion, which is directly in the air filter of an internal combustion engine machine is arranged.
Des weiteren beschreiben die DE 44 25 644 A1 und die DE 196 13 176 A1 Vorrichtungen zur Bestimmung des Luftmassenstromes insbesondere bei Brennkraftmaschi nen, bei welchen jeweils die Sensorelemente von einem Tubus umgeben sind.Furthermore, DE 44 25 644 A1 and DE 196 13 176 A1 Devices for determining the Air mass flow especially in internal combustion engines NEN, in each of which the sensor elements of one Tube are surrounded.
Die oben beschriebene Problematik hinsichtlich der Verdunstung von Gas bzw. Öl im abgeschalteten Zustand der Brennkraftmaschine wurde jedoch in sämtlichen die ser Schriften nicht erkannt bzw. ist nicht Thema die ser Schriften.The problem described above with regard to Evaporation of gas or oil when switched off the internal combustion engine was, however, in all the not recognized or is not the subject of of these writings.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor richtung zum Verhindern der Verschmutzung einer Luft massenmeßeinrichtung zu schaffen, welche in allen Be triebszuständen einer Brennkraftmaschine, insbesondere jedoch auch im abgeschalteten Zustand derselben, einen sicheren Schutz der Luftmassenmeßeinrichtung vor Ver schmutzung gewährleistet.The object of the present invention is to provide a Direction for preventing air pollution to create mass measuring device, which in all Be operating states of an internal combustion engine, in particular however, even when the same is switched off, one Safe protection of the air mass measuring device against ver dirt guaranteed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in An spruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the in claim 1 resolved characteristics.
Dadurch, daß zwischen der Öffnung und der Luftmassen meßeinrichtung eine Wandung in der Ansaugleitung ange bracht ist, wird verhindert, daß durch die Öffnung in die Ansaugleitung eintretendes Öl direkt mit der Luft massenmeßeinrichtung in Kontakt kommen kann. Im Be trieb der Brennkraftmaschine werden nunmehr die aus der Öffnung der Kurbelgehäuseentlüftung austretenden und mit Öl vermischten Gase von der Brennkraftmaschine angesaugt und können aufgrund der vor der Öffnung an gebrachten Wandung nicht in den Bereich der Luft massenmeßeinrichtung gelangen. Im abgeschalteten Zu stand der Brennkraftmaschine strömen die aus der Öff nung in die Ansaugleitung eintretenden Gase aufgrund des Thermosiphon-Effekts an der Wandung vorbei in die andere Richtung, nämlich in Richtung des Luftfilters und können deshalb ebensowenig in den Bereich der Luftmassenmeßeinrichtung gelangen. Hierbei kann sich die Öffnung der Kurbelgehäuseentlüftung problemlos direkt im Bereich der Luftmassenmeßeinrichtung befin den.Because between the opening and the air masses measuring device a wall in the intake line is brought, it is prevented that through the opening in oil entering the intake pipe directly with the air mass measuring device can come into contact. In Be the engine is now driven out the opening of the crankcase ventilation and gases mixed with oil from the internal combustion engine sucked in and due to the before opening brought wall not in the air mass measuring device. In the closed Zu the internal combustion engine flow out of the opening Gas entering the intake line due to of the thermosiphon effect past the wall into the other direction, namely in the direction of the air filter and can therefore not be in the area of Air mass measuring device arrive. This can opening the crankcase ventilation without problems located directly in the area of the air mass measuring device the.
Um eine entsprechende Entlüftung des Kurbelgehäuses sicherzustellen, besteht von der Öffnung der Kurbelge häuseentlüftung trotz der Wandung eine Verbindung zu dem Inneren des Ansaugrohres. Die Luftmassenmeßein richtung befindet sich weiterhin im Hauptstrom in der Ansaugleitung, um verwertbare Meßergebnisse zu erhal ten.Appropriate ventilation of the crankcase ensure consists of the opening of the cranks ventilation in spite of the wall a connection to the inside of the intake pipe. The air mass measurement direction is still in the main stream in the Suction line to get usable measurement results ten.
In konstruktiven Ausgestaltungen der Erfindung kann alternativ vorgesehen sein, daß die Wandung mit der Ansaugleitung verbunden ist und gegenüber dieser zwei Öffnungen aufweist oder daß die Wandung als annähernd geschlossenes Rohr um die Luftmassenmeßeinrichtung ausgebildet ist.In constructive embodiments of the invention alternatively be provided that the wall with the Intake pipe is connected and opposite this two Has openings or that the wall as approximately closed tube around the air mass measuring device is trained.
Bei verschiedenen konstruktiven Auslegungen der An saugleitungen von Brennkraftmaschinen können diese alternativen Lösungen unterschiedliche Vorteile mit sich bringen.With various constructive designs of the An Suction lines from internal combustion engines can do this alternative solutions with different advantages bring oneself.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun gen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Un teransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbei spielen.Further advantageous refinements and developments gene of the invention result from the remaining Un claims and from the following based on the Drawing shown in principle play.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer ersten Ausführungsform einer in einer Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine angeordneten erfin dungsgemäßen Vorrichtung; und Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of an inventive device arranged in an intake line of an internal combustion engine. and
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer in einer Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine angeordneten erfin dungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of an inventive device arranged in an intake line of an internal combustion engine.
Fig. 1 zeigt eine Ansaugleitung 1 einer in ihrer Ge samtheit nicht dargestellten Brennkraftmaschine. An dem einen dargestellten Ende der Ansaugleitung 1 ist ein Luftfilter 2 an sich bekannter Form angeordnet. Das andere Ende der Ansaugleitung 1 führt zu einem Verdichter 3 einer nicht dargestellten Abgasturbola derturbine und somit zur Brennkraftmaschine, wobei es sich im vorliegenden Fall jedoch bei Wegfall der Ab gasturboladerturbine auch um eine Saug-Brennkraft maschine handeln kann. Fig. 1 shows an intake line 1 of an internal combustion engine, not shown in its entirety. At one end of the intake line 1 shown , an air filter 2 is arranged in a known form. The other end of the intake line 1 leads to a compressor 3 derturbine an exhaust gas turbine, not shown, and thus to the internal combustion engine, but in the present case, if the gas turbocharger turbine is omitted, it can also be a suction internal combustion engine.
Im Bereich zwischen dem Luftfilter 2 und dem Verdich ter 3 befindet sich an der Ansaugleitung 1 eine Kur belgehäuseentlüftung 4 mit einer Öffnung 5 in die An saugleitung 1. Die Kurbelgehäuseentlüftung 4 dient in bekannter Weise dazu, Entlüftungsgase von der Brenn kraftmaschine in die Ansaugleitung 1 zurückzuleiten. Diese Entlüftungsgase sind meist mit Öltröpfchen ver mischt. Des weiteren ist in der Ansaugleitung 1 gegen über der Öffnung 5 eine Luftmassenmeßeinrichtung 6 angebracht, welche zur Messung der in der Ansauglei tung 1 strömenden Luftmenge dient. Diese Luftmenge wird bei Otto-Brennkraftmaschinen gemessen, um die einzuspritzende Kraftstoffmenge an die in der Ansau gleitung 1 angesaugte Luft anpassen zu können, wodurch eine optimale Füllung der nicht dargestellten Brenn räume der Brennkraftmaschine mit einem stöchiometri schen Kraftstoff-Luft-Gemisch möglich ist. Wenn es sich um eine Diesel-Brennkraftmaschine handelt, dient die Luftmassenmeßeinrichtung 6 zur Regelung einer Ab gasrückführmenge.In the area between the air filter 2 and the compression ter 3 is on the intake line 1 a cure bel housing ventilation 4 with an opening 5 in the suction line 1 . The crankcase ventilation 4 serves in a known manner to return ventilation gases from the internal combustion engine into the intake line 1 . These vent gases are mostly mixed with oil droplets. Furthermore, an air mass measuring device 6 is attached in the intake line 1 opposite the opening 5 , which device serves to measure the amount of air flowing in the intake line 1 . This amount of air is measured in Otto internal combustion engines in order to be able to adapt the amount of fuel to be injected into the intake air 1 , so that an optimal filling of the combustion chambers, not shown, of the internal combustion engine is possible with a stoichiometric fuel-air mixture. If it is a diesel internal combustion engine, the air mass measuring device 6 is used to regulate a gas recirculation amount.
Die Luftmassenmeßeinrichtung 6 befindet sich in der gleichen senkrecht zu einer Ansaug-Strömungsrichtung in der Ansaugleitung 1 verlaufenden Ebene wie die Öff nung 5.The air mass measuring device 6 is located in the same plane as the opening 5 perpendicular to an intake flow direction in the intake line 1 .
Des weiteren befindet sich in der Ansaugleitung 1 eine Wandung 7, die gemäß Fig. 1 direkt mit der Ansauglei tung 1 verbunden und zwischen der Öffnung 5 der Kur belgehäuseentlüftung 4 und der Luftmassenmeßeinrich tung 6 angeordnet ist. Die Wandung 7 kann dabei ein teilig mit der Ansaugleitung 1 ausgebildet sein oder auch nachträglich an diese angebracht werden und z. B. aus Kunststoff bestehen. Des weiteren wäre es auch möglich, die Wandung auf der einen Seite bis zu dem Luftfilter 2 und auf der anderen Seite bis zu dem Ver dichter 3 bzw. bis zu der Brennkraftmaschine zu füh ren.Furthermore, there is a wall 7 in the intake line 1 , which is connected directly to the intake line 1 according to FIG. 1 and device 6 is arranged between the opening 5 of the cure 4 and the Luftmassenmeßeinrich device. The wall 7 can be formed in one piece with the suction line 1 or can also be subsequently attached to it and z. B. consist of plastic. Furthermore, it would also be possible to ren the wall on one side up to the air filter 2 and on the other side to the compressor 3 or to the internal combustion engine.
Gegenüber der Ansaugleitung 1 weist die Wandung 7 zwei Öffnungen 8 und 9 auf, durch welche die aus der Öff nung 5 austretenden Entlüftungsgase in die Ansauglei tung 1 gelangen können. Die Öffnungen 8 und 9 sind von der Öffnung 5 aus betrachtet beiderseits derselben angebracht, wobei die Öffnung 8 in Ansaug-Strömungs richtung zu dem Verdichter 3 bzw. zu der Brennkraftma schine und die Öffnung 9 entgegen der Ansaug- Strömungsrichtung zu dem Luftfilter 2 weist. Im norma len Betrieb der Brennkraftmaschine strömen diese Ent lüftungsgase aufgrund der Ansaugwirkung der Brenn kraftmaschine durch die Öffnung 8 in die Ansaugleitung 1 und somit zu dem Verdichter 3, wie durch Pfeil A dargestellt. Da die Luftmassenmeßeinrichtung 6 auf grund der Wandung 7 nicht innerhalb dieses Strömungs weges der Entlüftungsgase liegt, ist sie vor Ver schmutzung durch die in den Entlüftungsgasen enthalte nen Öltröpfchen geschützt. Die Wandung 7 bildet somit ein Schutzschild für die Luftmassenmeßeinrichtung 6, wobei sich die Luftmassenmeßeinrichtung 6 noch immer im Hauptstrom in der Ansaugleitung 1 befindet.Opposite the intake line 1 , the wall 7 has two openings 8 and 9 through which the vent gases emerging from the opening 5 can get into the intake line 1 . The openings 8 and 9 are viewed from the opening 5 on both sides of the same, the opening 8 in the intake flow direction to the compressor 3 or to the internal combustion engine and the opening 9 opposite the intake flow direction to the air filter 2 . During normal operation of the internal combustion engine, these exhaust gases flow due to the intake effect of the internal combustion engine through the opening 8 into the intake line 1 and thus to the compressor 3 , as shown by arrow A. Since the air mass measuring device 6 due to the wall 7 is not within this flow path of the ventilation gases, it is protected from contamination by the oil droplets contained in the ventilation gases. The wall 7 thus forms a protective shield for the air mass measuring device 6 , the air mass measuring device 6 still being in the main flow in the intake line 1 .
Wird die Brennkraftmaschine ausgeschaltet, so streben die Entlüftungsgase aufgrund des Thermosiphon-Effekts in Richtung der kalten Luft, also durch die Öffnung 9 zu dem Luftfilter 2, wie durch Pfeil B dargestellt. Auch hierbei befindet sich die Luftmassenmeßeinrich tung 6 nicht innerhalb des Strömungsverlaufes der Ent lüftungsgase und ist somit ebenfalls durch die Wandung 7 als Schutzschild vor Verschmutzung geschützt.If the internal combustion engine is switched off, the ventilation gases strive due to the thermosiphon effect in the direction of the cold air, that is to say through the opening 9 to the air filter 2 , as shown by arrow B. Here, too, the Luftmassenmeßeinrich device 6 is not within the flow of the ventilation gases and is therefore also protected by the wall 7 as a protective shield against contamination.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei wel chem die Ansaugleitung 1, der Luftfilter 2, der Ver dichter 3, die Kurbelgehäuseentlüftung 4 und die Öff nung 5 in gleicher Weise wie bei Fig. 1 angeordnet sind. Fig. 2 shows a second embodiment, in which chem the intake line 1 , the air filter 2 , the United poet 3 , the crankcase ventilation 4 and the opening 5 are arranged in the same manner as in Fig. 1.
Die Luftmassenmeßeinrichtung 6 ist jedoch zentral in nerhalb der Ansaugleitung 1 angeordnet und die Wandung 7 ist als geschlossenes Rohr um die Luftmassenmeßein richtung 6 ausgebildet. Wiederum weist die Wandung 7 gegenüber der Ansaugleitung 1 zwei Öffnungen 10 und 11 auf, wobei von der Öffnung 5 aus betrachtet die Öff nung 10 in Richtung des Verdichters 3 und die Öffnung 11 in Richtung des Luftfilters 2 angeordnet ist.However, the air mass measuring device 6 is arranged centrally within the intake line 1 and the wall 7 is designed as a closed tube around the air mass measuring device 6 . Again, the wall 7 opposite the suction line 1 has two openings 10 and 11 , the opening 5 viewed from the opening 10 in the direction of the compressor 3 and the opening 11 in the direction of the air filter 2 .
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel strömen beim Be trieb der Brennkraftmaschine die Entlüftungsgase gemäß Pfeil A' an der als Schutzschild wirkenden Wandung 7 vorbei zu dem Verdichter 3, wodurch die Luftmassen meßeinrichtung 6 nicht verschmutzt werden kann. Im ausgeschalteten Zustand der Brennkraftmaschine, bei welchem wie oben erwähnt der Thermosiphon-Effekt auf tritt, strömen die Entlüftungsgase gemäß Pfeil B' zu dem Luftfilter 2 und können ebenfalls nicht die Luft massenmeßeinrichtung 6 verschmutzen. Durch die Öffnun gen 10 und 11 kann im normalen Betrieb der Brennkraft maschine die angesaugte Luft die Ansaugleitung 1 je doch ungestört durchströmen und die Luftmassenmeßein richtung kann gemäß ihrer Aufgabe zur Messung der in der Ansaugleitung strömenden Luftmenge verwendet wer den.Also in this embodiment, when the internal combustion engine is operating, the ventilation gases according to arrow A 'flow past the wall 7 acting as a protective shield to the compressor 3 , as a result of which the air mass measuring device 6 cannot be contaminated. In the switched-off state of the internal combustion engine, in which, as mentioned above, the thermosiphon effect occurs, the ventilation gases flow according to arrow B 'to the air filter 2 and likewise cannot contaminate the air mass measuring device 6 . Through the openings 10 and 11 in normal operation of the internal combustion engine, the intake air can flow through the intake line 1 undisturbed and the Luftmassenmeßein direction can be used according to its task to measure the amount of air flowing in the intake line.
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