DE19928727C2 - Vorrichtung zur Entlüftung des Kurbelgehäuses einer wenigstens weitgehend drosselfreien Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entlüftung des Kurbelgehäuses einer wenigstens weitgehend dros­ selfreien Brennkraftmaschine.

Vorrichtungen zur Entlüftung von Kurbelgehäusen von Brennkraftmaschinen sind aus dem Stand der Technik auf vielfältige Art und Weise bekannt.

In der DE-GM 18 31 027 ist beispielsweise eine derar­ tige Vorrichtung beschrieben, bei der die Mündungs­ stelle für den Rohrleitungsanschluß zur Entlüftung des Kurbelgehäuses der luftansaugenden Maschine in der Wand des Ansaugrohres des Luftfilters als Ansaugdüse vorgesehen ist. Dadurch läßt sich ein hoher dynami­ scher Unterdruck erreichen, was zu einer verbesserten Entlüftung des Kurbelgehäuses führen soll.

Aus der DE-AS 14 76 052 ist eine Entlüftungsvorrich­ tung für das Kurbelgehäuse von Vergaser-Brennkraft­ maschinen beschrieben, bei welcher dem Kurbelgehäuse Frischluft unter Druck zugeführt wird und eine Ein­ richtung vorgesehen ist, die bei steigender Ladungs­ menge den Unterdruck der Entlüftungsleitung verrin­ gert. Die Entlüftungsleitung mündet hierbei an der engsten Stelle eines Venturi-Rohres des Vergasers ein. Durch diese bekannte Entlüftungsvorrichtung soll eine ausreichende Entlüftung des Kurbelgehäuses bei allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine sicherge­ stellt sein.

Bei der Entlüftungsvorrichtung gemäß der DE 37 26 332 C1 mündet die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung in eine wannenförmige Vertiefung des Drosselklappenstutzens. Da sich eventuell bildendes Kondensat in dieser Ver­ tiefung ansammelt, kann ein Vereisen der Drosselklappe auch bei stillstehender Brennkraftmaschine sicher ver­ mieden werden.

Die DE 19 16 788 A1 beschreibt ein Belüftungssystem für ein Kurbelgehäuse, bei welchem in dem Bereich des Zylinderkopfes Leitungen vorgesehen sind, die in eine Ansaugleitung münden. Von der Ansaugleitung zweigt vor der Drosselklappe eine Belüftungsleitung ab und mündet in das Kurbelgehäuse. Einen sehr ähnlichen Stand der Technik zeigt auch die DE 40 33 844 A1.

Aus der JP 2-146210 A ist eine Kurbelgehäuseentlüftung bekannt, bei der sich innerhalb einer Saugleitung ein Trennelement befindet, welches dieselbe in zwei Kanäle aufteilt. Das Trennelement ist hohl ausgeführt und mit einer von dem Kurbelgehäuse ausgehenden Entlüftungs­ leitung verbunden.

Bei Brennkraftmaschinen wie den oben beschriebenen, also bei Vergaser-Brennkraftmaschinen oder saugrohr­ einspritzenden Brennkraftmaschinen, wird der Diffe­ renzdruck an der Drosselklappe genutzt, um im Kurbel­ gehäuse einen Spüleffekt mit Frischluft zu erreichen. Hierzu ist am Zylinderkopf eine Vollastentlüftungslei­ tung angebracht, über welche die sogenannten Blow-by- Gase aus dem Kurbelgehäuse abgesaugt werden. Auf diese Art und Weise werden die aggressiven und den Ver­ schleiß von Kolben und Zylindern beschleunigenden Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse gespült. Zumindest eine Vollastentlüftung des Kurbelgehäuses ist bei Brennkraftmaschinen vom Gesetzgeber vorgeschrieben.

Die Teillastentlüftung solcher bekannter Brennkraftma­ schinen wird durch eine zu dem Kurbelgehäuse führende Teillastentlüftungsleitung erzielt.

Bei drosselfreien bzw. wenigstens weitgehend drossel­ freien Brennkraftmaschinen, d. h. bei Brennkraftmaschi­ nen ohne Drosselklappe, wie z. B. direkteinspritzenden Otto-Brennkraftmaschinen, ist eine Entlüftung des Kur­ belgehäuses auf diese Art und Weise nicht möglich, da ohne das Vorhandensein einer Drosselklappe der notwen­ dige Differenzdruck nicht entstehen kann. Zu diesem Problem können auch die oben genannten Vorrichtungen keine Abhilfe leisten.

Die GB 1 419 809 A beschreibt eine Kurbelgehäuseent­ lüftung für eine an sich drosselfreie Brennkraftma­ schine, bei welcher zum Erzeugen eines Unterdrucks ei­ ne Drosselklappe eingesetzt wird. Nachteilig ist hier­ bei jedoch die starke Beeinflussung der angesaugten Luftmenge der Brennkraftmaschine durch die Drossel­ klappe, was zu erheblichen Leistungseinbußen führen kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Entlüftung des Kurbelgehäuses für eine wenigstens weitgehend drosselfreie Brennkraftmaschine, insbesondere eine direkteinspritzende Otto-Brennkraft­ maschine, zu schaffen, welche sehr zuverlässig arbei­ tet und bei welcher die Blow-by-Gase in allen Be­ triebszuständen der Brennkraftmaschine aus dem Kurbel­ gehäuse gespült werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in An­ spruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in der zu der Brennkraftmaschine führenden Ansaugleitung ist eine zuverlässige Entlüf­ tung des Kurbelgehäuses im Vollastbetrieb der Brenn­ kraftmaschine gewährleistet, da durch diese Maßnahme zum einen über die vom Zylinderkopf ausgehende Entlüf­ tungsleitung im Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine ständig Blow-by-Gase abgesaugt werden.

Zusätzlich wird im Teillast- oder Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine durch die von der Ansaugleitung ab­ zweigende und in das Kurbelgehäuse mündende Belüf­ tungsleitung ein Spüleffekt für die Brennkraftmaschine erreicht. Durch die beiden genannten Leitungen werden somit in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschi­ ne die Blow-by-Gase durch die Entlüftungsleitung abge­ führt, wodurch sich letztendlich der Verschleiß von Kolben und Zylindern, die Verschlammung des Öles der Brennkraftmaschine und die Haltbarkeit derselben ver­ bessern. Hierdurch ist auch mit weitaus längeren Öl­ wechsel-Intervallen zu rechnen. Es kann somit auch von einer Permanentspülung des Kurbelgehäuses gesprochen werden.

Eine konstruktiv einfache Ausführung der Unterdrucker­ zeugungseinrichtung ist dadurch gegeben, daß diese als Venturi-Düse ausgebildet ist. Eine solche Venturi-Düse in der Ansaugleitung hat den Vorteil, daß sich keiner­ lei Beeinflussung bezüglich der angesaugten Luftmenge der Brennkraftmaschine ergibt, wodurch diese ihre vol­ le Leistung beibehält. Der notwendige Differenzdruck für die oben beschriebene Permanentspülung des Kurbel­ gehäuses wird durch die Venturi-Düse in zuverlässiger Art und Weise bereitgestellt.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die Entlüftungsleitung im Bereich der Venturi-Düse in die Ansaugleitung mündet, ist diejenige Stelle, in der der größte Unterdruck in der Ansaugleitung herrscht, mit dem Kurbelgehäuse ver­ bunden und es ergibt sich somit eine besonders wir­ kungsvolle Entlüftung des Kurbelgehäuses.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun­ gen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Un­ teransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbei­ spiel.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entlüftung des Kurbelgehäuses einer weitgehend drosselfreien Brenn­ kraftmaschine.

Eine wenigstens weitgehend drosselfreie, direktein­ spritzende Otto-Brennkraftmaschine 1, z. B. eine Brenn­ kraftmaschine 1 mit elektromagnetischer Ventilsteue­ rung, weist ein Kurbelgehäuse 2 und einen Zylinderkopf 3 auf. In bekannter Weise rotiert in einem Kurbelraum 2a des Kurbelgehäuses 2 eine Kurbelwelle 4, an welcher in ebenfalls bekannter Weise ein Pleuel 5 mit einem Kolben 6 angebracht ist. Im vorliegenden Fall sind an der Kurbelwelle 4 mehrere Pleuel 5 mit einer entspre­ chenden Anzahl von Kolben 6 angebracht, wobei der Ein­ fachheit halber nur ein Pleuel 5 mit einem zugehörigen Kolben 6 dargestellt ist. Der Kolben 6 führt in einem Zylinder 7 der Brennkraftmaschine 1 eine oszillierende Bewegung aus. Die Brennkraftmaschine 1 kann hierbei statt nach dem Otto- auch nach dem Diesel-Prinzip ar­ beiten.

Zu dem Zylinderkopf 3 führt eine Ansaugleitung 8, an welcher an der dem Zylinderkopf 3 abgewandten Seite ein Luftfilter 9 angeordnet ist. Die angesaugte Luft strömt in der Ansaugleitung 8 gemäß einer Strömungs­ richtung A von dem Luftfilter 9 zu dem Zylinderkopf 3. Um eine Entlüftung des Kurbelgehäuses 2 der Brenn­ kraftmaschine 1 in einem Vollastzustand derselben zu erreichen, geht von dem Zylinderkopf 3 eine Entlüf­ tungsleitung 10 aus. Die Entlüftungsleitung 10 mündet in die Ansaugleitung 8, und zwar an einer Stelle, an der die Ansaugleitung 8 als Venturi-Düse 11 mit gerin­ gem Querschnitt ausgebildet ist. Da die Venturi-Düse 11 an dieser Stelle in der Ansaugleitung 8 einen Un­ terdruck erzeugt, kann sie auch als Unterdruckerzeu­ gungseinrichtung 11 bezeichnet werden, wobei um den nachfolgend beschriebenen Effekt zu erzielen auch an­ dere Unterdruckerzeugungseinrichtungen 11 in der An­ saugleitung 8 denkbar sind. Die Ansaugleitung 8 mündet in einen bzw. mehrere Einlaßkanäle 12 des Zylinder­ kopfs 3, welcher auch einen oder mehrere entsprechende Auslaßkanäle 13 aufweist.

In Strömungsrichtung A zweigt vor der Unterdruckerzeu­ gungseinrichtung 11 von der Ansaugleitung 8 eine Be­ lüftungsleitung 14 ab und mündet in das Kurbelgehäuse 2. Um möglichst wenig Ölschaum zu erzeugen, mündet die Belüftungsleitung 14 im vorliegenden Fall mündet ober­ halb eines Ölspiegels 15 in den Kurbelraum 2a. Alter­ nativ wäre auch die Einleitung der Belüftungsleitung 14 unterhalb des Ölspiegels 15 denkbar.

Im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 strömt aus der Ansaugleitung 8 Frischluft in die Belüftungslei­ tung 14, welche über einen möglichst langen Weg inner­ halb des Motorraums verläuft, und gelangt somit in den Kurbelraum 2a. Die Frischluft nimmt in dem Kurbelraum 2a vorhandene, bei der Verbrennung in dem Zylinder 7 entstehende Blow-by-Gase auf bzw. reißt diese mit und fördert sie durch Leitungen 16, welche sich in dem Kurbelgehäuse 2 und in dem Zylinderkopf 3 befinden, in die Entlüftungsleitung 10. Die Blow-by-Gase werden so­ mit zusammen mit weiteren unerwünschten Ölrückständen ständig, d. h. in allen Betriebszuständen, aus dem Kur­ belraum 2a abgesaugt und in die Ansaugleitung 8 zu­ rückgefördert, wodurch sie einer erneuten Verbrennung in den Zylindern 7 zugeführt werden. Dies ist aufgrund des durch die Unterdruckerzeugungseinrichtung 11 in der Ansaugleitung 8 erzeugten Unterdrucks möglich. Da die Brennkraftmaschine 1, wie bereits oben erwähnt, keine Drosselklappe aufweist, wäre ansonsten im Teil­ lastbereich keine wirksame Entlüftung des Kurbelgehäu­ ses 2 möglich. Selbstverständlich wäre es möglich, beispielsweise für eine Motorbremse oder zur Abgas­ rückführung, eine Drosselklappe einzusetzen, was je­ doch die Bezeichnung "drosselfreie Brennkraftmaschine" nicht beeinflußt.

Durch die Entlüftungsleitung 10 an dem Zylinderkopf 3 und die Belüftungsleitung 14 an dem Kurbelgehäuse 2 ergibt sich also eine Vorrichtung zur Entlüftung des Kurbelgehäuses 2 der Brennkraftmaschine 1, welche in sämtlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 für eine zuverlässige Entlüftung der Blow-by-Gase sorgt. Hierdurch verringert sich die Verschmutzung des Öls erheblich, wodurch sich sehr viel längere Ölwech­ selintervalle ergeben können.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Entlüftung des Kurbelgehäuses (2) ei­ ner wenigstens weitgehend drosselfreien Brenn­ kraftmaschine (1), insbesondere einer direktein­ spritzenden Otto-Brennkraftmaschine (1), mit fol­ genden Merkmalen:

• 1. 1.1 einer von einem Zylinderkopf (3) der Brenn­ kraftmaschine (1) ausgehenden Entlüftungs­ leitung (10), welche in eine Ansaugleitung (8) der Brennkraftmaschine (1) mündet,
• 2. 1.2 einer Einrichtung (11) zur Erzeugung eines Unterdruckes, welche in der zu der Brenn­ kraftmaschine (1) führenden Ansaugleitung (8) vorgesehen ist,
• 3. 1.3 in Strömungsrichtung (A) vor der Unter­ druckerzeugungseinrichtung (11) zweigt von der Ansaugleitung (8) eine Belüftungsleitung (14) ab und mündet in das Kurbelgehäuse (2),
• 4. 1.4 die Unterdruckerzeugungseinrichtung ist als Venturi-Düse (11) ausgebildet, und
• 5. 1.5 die Entlüftungsleitung (10) mündet im Be­ reich der Venturi-Düse (11) in die Ansaug­ leitung (8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (14) in Strömungsrichtung nach einem Luftfilter (9) von der Ansaugleitung (8) abzweigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (14) oberhalb eines Ölspie­ gels (15) in das Kurbelgehäuse (2) mündet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kurbelgehäuse (2) und dem Zylinderkopf (3) Leitungen (16) zur Führung der durch die Belüf­ tungsleitung (14) in das Kurbelgehäuse (2) ein­ strömenden Luft zu der Entlüftungsleitung (10) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (14) über eine große Weg­ strecke von der Ansaugleitung (8) zu dem Kurbel­ gehäuse (2) verläuft.