DE19860154A1 - Ventilation device for crankcase of IC engine has flap valve upstream of oil mist separator to prevent passage of oil-containing air from crankcase - Google Patents
Ventilation device for crankcase of IC engine has flap valve upstream of oil mist separator to prevent passage of oil-containing air from crankcaseInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for venting the Crankcase of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Nach dem Abstellen eines Verbrennungsmotors kann es dazu kommen, daß ölhaltige Entlüftungsluft aus dem Kurbelgehäuse in den Luftansaugbereich des Verbrennungsmotors aufsteigt. Da die Strömungsgeschwindigkeit der aus dem Kurbelgehäuse austretenden Luft in solchen Fällen gering ist, erfolgt in Ölabscheidern, bei denen die Strömungsgeschwindigkeit der Entlüftungsluft maßgeblich die Höhe des Abscheidegrades be stimmt keine ausreichende Abscheidung der Ölanteile, die deshalb bis in den Ansaugluftbereich des Verbrennungsmotors aufsteigen können. Ölabscheider dieser Art sind beispiels weise Labyrinth- oder Zyklonabscheider. Dort kann sich das mitgerissene Öl an Innenwandbereichen der Ansaugluftleitung absetzen, an denen sich Meßgeräte befinden, deren Meßgenau igkeit dadurch beeinträchtigt wird. Ein solches durch eine Ölablagerung in seiner Meßgenauigkeit beeinflußbares Gerät kann beispielsweise ein in der Motoransaugluftleitung vorge sehenes Heißfilmmeßgerät sein.After switching off an internal combustion engine, this can happen come that oil-containing ventilation air from the crankcase rises into the air intake area of the internal combustion engine. Because the flow rate from the crankcase escaping air is low in such cases Oil separators where the flow rate of the Ventilation air significantly determines the level of separation there is insufficient separation of the oil components therefore up to the intake air area of the internal combustion engine can rise. Oil separators of this type are an example wise labyrinth or cyclone separator. That can happen there entrained oil on inner wall areas of the intake air line place on which there are measuring devices, their measuring accuracy is affected. One by one Oil deposit in its measuring accuracy influenceable device can, for example, be featured in the engine intake air line see hot film measuring device.
Derartige Ölablagerungen in der Motoransaugleitung ist das Problem, mit dem sich die Erfindung beschäftigt und das durch eine Ausführung einer gattungsgemäßen Einrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst wird.Such oil deposits in the engine intake line is that Problem with which the invention is concerned and that by executing a generic device the characterizing features of claim 1 is solved.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei abge stelltem Motor, bei dem kein Ansaugen von Verbrennungsluft mehr erfolgt, ein Austreten von ölhaltiger Luft aus dem Kur belgehäuse zumindest in all denjenigen Zuständen zu unter binden, in denen ein vorgebbarer Druck der aus dem Kurbelge häuse austretenden Luft nicht überschritten wird.The invention is based on the general idea in abge engine, in which there is no intake of combustion air more occurs, an oily air escapes from the cure at least in all those conditions bind in which a predeterminable pressure from the crank arm air escaping the house is not exceeded.
Eine einfache konkrete Lösung besteht in dem Vorsehen eines Klappenventiles, das einen Durchtritt von aus dem Kurbelge häuse stammender Luft bis zu dem vorgegebenen Grenzwert sperrt. Die Sperrwirkung kann durch eine von der Ventilklap pe ausgehende Rückstellkraft erzielt werden. Eine solche Rückstellkraft kann bereits von einer einfachen ebenen Kunststofflasche aus elastischem Material aufgebracht wer den, die mit dieser Rückstellkraft an einer Öffnung anliegt.A simple concrete solution is to provide one Flap valves that pass through from the crank arm air coming from the house up to the specified limit locks. The blocking effect can be achieved by one of the valve flaps pe outgoing restoring force can be achieved. Such Restoring force can already be from a simple level Plastic bottle made of elastic material the one that rests against an opening with this restoring force.
Gattungsgemäße Entlüftungseinrichtungen sind häufig mit ei nem sogenannten Differenzdruckventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 ausgestattet. Ein solches Differenzdruckven til ist beispielsweise in DE 195 07 202 A1 beschrieben. Es soll verhindern, daß bei einem oberhalb eines festlegbaren Unterdruck nicht in der Ansaugluftleitung dieser Unterdruck nicht bis in den Kurbelraum hinein wirksam werden kann.Generic ventilation devices are often with egg a so-called differential pressure valve according to the generic term of claim 3 equipped. Such a differential pressure Til is described for example in DE 195 07 202 A1. It is to prevent that at a above a definable Vacuum not in the intake air line this vacuum cannot take effect right into the crankcase.
Ist ein vorstehend beschriebenes Differenzdruckventil in ei ner gattungsgemäßen Entlüftungseinrichtung vorhanden, kann das erfindungsgemäße Einwegeventil in dieses Differenzdruck ventil entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 3 integriert werden.Is a differential pressure valve described above in egg ner generic ventilation device available, can the one-way valve according to the invention in this differential pressure valve according to the characteristic features of the An Proposition 3 can be integrated.
Bei einer solchen Ausführung ist es möglich, bei dem Einwe geventil bei stillstehendem Motor eine bestimmte Sperrkraft einzustellen. Bewirkt kann dies in einer besonders vorteil haften Weise durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 4 wer den.With such a design, it is possible for the owner valve a certain locking force when the engine is stopped adjust. Doing this can be particularly beneficial liable way by a configuration according to claim 4 who the.
Anspruch 5 gibt eine zweckmäßige Anordnung eines Einwegeven tiles für den Fall an, daß in der gattungsgemäßen Einrich tung ein vorstehend beschriebenes Differenzdruckventil ein gebaut ist. In einem solchen Fall läßt sich das als Klappen ventil ausgebildete Einwegeventil äußerst einfach und wirk sam im inneren des Differenzdruckventiles anbringen.Claim 5 gives an appropriate arrangement of a disposable seven tiles in the event that in the generic Einrich device a differential pressure valve described above is built. In such a case, this can be done as a flap Valve-designed one-way valve extremely simple and effective Install sam inside the differential pressure valve.
Nachfolgend noch näher beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.Exemplary embodiments of the described in more detail below Invention are shown in the drawing.
In dieser zeigenIn this show
Fig. 1 ein Schnitt durch ein Differenzdruckventil mit zu sätzlicher Einwegeventilfunktion bei abgestelltem Motor, Fig. 1 is a sectional view of a differential pressure valve with too sätzlicher Einwegeventilfunktion with the engine,
Fig. 2 das Differenzdruckventil nach Fig. 1 in einem Zu stand bei einem laufenden Motor, Fig. 2, the differential pressure valve according to Fig. 1 in a to stand in a running motor,
Fig. 3 ein Differenzdruckventil in einer alternativen Aus führungsform mit einem integrierten zusätzlichen Einwegeventil, Fig. 3 is a differential pressure valve, in an alternative From guide die with an integrated additional one-way valve,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Differenz druckventiles nach Fig. 3 bei einer Betrachtung in Richtung des Pfeiles IV. Fig. 4 is a plan view of a section of the differential pressure valve of FIG. 3 when viewed in the direction of arrow IV.
In einer nicht gezeichneten Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung ist zwischen dem Kurbelgehäuse und der Motoransaugleitung ein Differenzdruckventil 1 eingebaut. In dieses Ventil 1 tritt aus dem Kurbelgehäuse stammende ölhaltige Luft durch einen Stutzen 2 ein und verläßt dieses Ventil 1 in Richtung der Motoransaugleitung durch einen Stutzen 3. A differential pressure valve 1 is installed in a crankcase ventilation line (not shown) between the crankcase and the engine intake line. Oil-containing air originating from the crankcase enters this valve 1 through a connection piece 2 and leaves this valve 1 in the direction of the engine intake line through a connection piece 3 .
An den Stutzen 2 stromab angrenzend ist in das Differenz druckventil 1 ein Zyklonabscheider 4 als Ölabscheider inte griert. Bei einer ausreichend hohen Strömungsgeschwindigkeit wird einem Öl-Luftgemisch innerhalb des Zyklonabscheiders 4 das Öl entzogen und in das Kurbelgehäuse zurückgeführt.At the nozzle 2 downstream, a cyclone separator 4 is integrated as an oil separator into the differential pressure valve 1 . If the flow velocity is sufficiently high, the oil is extracted from an oil-air mixture within the cyclone separator 4 and returned to the crankcase.
Aus dem Zyklonabscheider 4 strömt die aus dem Kurbelgehäuse stammende Luft durch eine Öffnung 5 in einen Raum 6 des Dif ferenzdruckventiles 1 ein. Zwischen diesem Raum 6 und dem die Luft aus dem Differenzdruckventil 1 ab führenden stutzen 3 befindet sich eine auf zwei alternative Funktionen ein stellbare Ventileinrichtung 7.From the cyclone separator 4 , the air originating from the crankcase flows through an opening 5 into a space 6 of the dif ferential pressure valve 1 . Between this space 6 and the air leading from the differential pressure valve 1 from the nozzle 3 there is an adjustable valve device 7 for two alternative functions.
Eine erste Funktion dieser Ventileinrichtung 7 besteht dar in, bei einem oberhalb eines vorgegebenen Unterdruckes in nerhalb des Stutzens 3 die Verbindung zu dem Raum 6 zu sper ren. Für diese Funktion ist die Ventileinrichtung 7 wie folgt aufgebaut.A first function of this valve device 7 is to block the connection to the space 6 at a predetermined negative pressure within the nozzle 3. For this function, the valve device 7 is constructed as follows.
In einer zwischen dem Raum 6 und dem inneren des Stutzens 3 durch eine Membran 8 verschließbaren Öffnung 9 ist eine die Membran 8 in Öffnungsstellung vorspannende Feder 10 vorgese hen. Die Membran 8 ist in dem Gehäuse des Differenzdruckven tiles 1 beweglich gelagert und grenzt den Raum 6 dicht ge genüber der Außenatmosphäre ab. In a between the space 6 and the interior of the nozzle 3 by a membrane 8 closable opening 9 is a membrane 8 in the open position biasing spring 10 hen hen. The membrane 8 is movably mounted in the housing of the Differential Druckven tiles 1 and delimits the space 6 ge from the outside atmosphere.
Herrscht in dem Stutzen 3 ein unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegender Unterdruck, so verschließt die Membran 8 gegen die Kraft der Feder 10 die Öffnung 9. Dadurch wird der Kurbelraum des Verbrennungsmotors gegen einen unerwünscht hohen Unterdruck geschützt.If there is a vacuum in the nozzle 3 which is below a predetermined value, the membrane 8 closes the opening 9 against the force of the spring 10 . This protects the crankcase of the internal combustion engine against an undesirably high negative pressure.
Die zweite Funktion der Ventileinrichtung 7 ist diejenige, die von dem erfindungsgemäßen Einwegeventil ausgehen soll.The second function of the valve device 7 is that which is to start from the one-way valve according to the invention.
Für die zweite Funktion sind Zusatzteile in dem Differenz druckventil 1 vorgesehen, die einerseits aus einer Ma gneteinrichtung 11 und andererseits aus einer mit der Mem bran 8 zusammenwirkenden Feder 12 bestehen.For the second function, additional parts are provided in the differential pressure valve 1 , which on the one hand consist of a magnetic device 11 and on the other hand consist of a spring 12 which interacts with the membrane 8 .
Die Magneteinrichtung 11 besteht aus einem bestrombaren ge häusefest montierten Magnetteil 13 und einem mit diesem zu sammenwirkenden an der Membran 8' befestigten Dauerma gnetteil 14. Die Feder 12, die zwischen der Membran 8 und dem Gehäuse des Differenzdruckventiles 1 auf der Atmosphä renseite der Membran 8 gespannt ist, besitzt eine Kraft, die bei stromloser Magneteinrichtung die Membran 8 gegen die Kraft der Feder 10 in Schließstellung gegenüber der Öffnung 9 bewegt und hält.The magnet device 11 consists of a current-carrying ge fixed magnetic part 13 and a cooperating with this to the membrane 8 'fixed permanent magnet part 14th The spring 12 , which is tensioned between the diaphragm 8 and the housing of the differential pressure valve 1 on the atmosphere side of the diaphragm 8 , has a force which moves the diaphragm 8 against the force of the spring 10 in the closed position with respect to the opening 9 when the magnet device is de-energized holds.
Andererseits ist die Kraft der Feder 12 so ausgelegt, daß sie bei bestromter Magneteinrichtung 11 die Membran 8 gegen über der Öffnung 9 in Öffnungsstellung gerade in Schwebe hält. Durch diese Auslegung bleibt die Membran 8 bei be stromter Ventileinrichtung in der Lage, bei laufendem Motor die eingangs beschriebene erste Funktion in einer von der zweiten Funktion unbeeinflußten Weise auszuüben.On the other hand, the force of the spring 12 is designed so that it keeps the diaphragm 8 floating in relation to the opening 9 in the open position when the magnet device 11 is energized. With this design, the diaphragm 8 remains in the position when the valve device is supplied with the ability to perform the first function described at the beginning in a manner unaffected by the second function while the engine is running.
Die Lage der Membran 8, bei der diese einen Durchfluß von aus dem Kurbelgehäuse abgesaugter Luft nicht sperrt, ist in der Fig. 2 dargestellt. Für diese Funktion, die das Diffe renzdruckventil 1 bei laufendem Motor einnimmt, ist die Ma gneteinrichtung 11 bestromt.The position of the membrane 8 , in which it does not block a flow of air extracted from the crankcase, is shown in FIG. 2. For this function, the differential pressure valve 1 assumes with the engine running, the magnetic device 11 is energized.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand des Differenzdruckventi les 1 befindet sich der Motor im Stillstand und die Ma gneteinrichtung 11 damit in einem unbestromten Zustand, in dem die Membran 8 einen Durchfluß von aus dem Kurbelraum entweichender Luft durch Verschluß der Öffnung 9 sperrt.In the example shown in Fig. 1 state of the Differenzdruckventi les 1 the engine is at a standstill and the Ma gneteinrichtung 11 so that in a non-energized state in which the diaphragm 8 blocks a flow of escaping from the crank room air by closure of the port 9.
In der zweiten Funktion wirkt die Membran 8 als Einwegeven til im Sinne der vorliegenden Erfindung.In the second function, the membrane 8 acts as a disposable valve in the sense of the present invention.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Differenzdruckven til 1 kann die Membran 8 lediglich die vorstehend beschrie bene erste Funktion ausüben.In the differential pressure valve 1 shown in FIGS. 3 and 4, the membrane 8 can only perform the above-described first function.
Das erfindungsgemäße Einwegeventil besteht in einer Venti leinrichtung 15, bei der eine elastische Kunststofflasche 16 eigenspannend an einer Öffnung 17 anliegt, die den Ausgang des Zyklonabscheiders 4 mit dem Raum 6 des Differenzdruck ventiles 1 verbindet. Um selbstspannend an der Öffnung 17 anliegen zu können, ist die Kunststofflasche 6 über ein Fi xiermittel 18 am Rande der Öffnung 17 befestigt.The one-way valve according to the invention consists in a Venti leinrichtung 15 , in which an elastic plastic tab 16 rests against an opening 17 which connects the outlet of the cyclone separator 4 with the space 6 of the differential pressure valve 1 . To be able to self-tighten abut the opening 17, the plastic tab 6 is a xiermittel Fi 18 on the edge of the aperture 17 is fixed.
Die für einen Verschluß der Öffnung 17 sorgende Eigenspann kraft der Kunststofflasche 16 ist derart bestimmt und ausge legt, daß die Öffnung erst oberhalb einer vorgegebenen Druckdifferenz an der Öffnung 17 öffnet, während unterhalb dieses vorgegebenen Druckdifferenzwertes ein Verschluß der Öffnung 17 vorliegt. Der Druckdifferenzwert wird derart ge wählt, daß bei einem gewöhnlichen Motorbetrieb keine Sperr wirkung von der Ventileinrichtung 15 ausgeht, während eine solche Sperrwirkung sich in der Regel bei direkt nach einem Abschalten des Motors vorliegenden Zuständen gegeben ist.The closing force for the closure of the opening 17 due to the plastic bottle 16 is determined and laid out such that the opening only opens above a predetermined pressure difference at the opening 17 , while below this predetermined pressure difference value there is a closure of the opening 17 . The pressure difference value is selected such that in a normal engine operation there is no locking effect from the valve device 15 , while such a locking effect is generally present in the conditions immediately after the engine is switched off.
Die vorstehend beschriebene Ventileinrichtung 15 kann an be liebigen Stellen der Entlüftungsleitung zwischen dem Zy klonabscheider 4 und dem Motoransaugluftbereich angebracht sein. Inbesondere kann diese Einrichtung in einer beliebi gen für Klappenventile bekannten Ausbildung vorliegen.The valve device 15 described above can be attached at arbitrary points of the ventilation line between the cyclone separator 4 and the engine intake air region. In particular, this device can be in any configuration known for flap valves.
Claims (5)
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