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DE202005003462U1 - Crankcase ventilation, at an internal combustion motor, has a ventilation channel leading from the air intake between the charger and the throttle flap, structured to give ventilation at all motor speeds - Google Patents

Crankcase ventilation, at an internal combustion motor, has a ventilation channel leading from the air intake between the charger and the throttle flap, structured to give ventilation at all motor speeds Download PDF

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Abstract

Ventilation system for the crankcase, of an internal combustion motor (1), has a ventilation channel (11) leading from the air intake downstream of the charger (8) and upstream of the throttle flap (10). The channel is fitted with a non-return valve (15) allowing a flow only towards the crankcase (2), and a throttle point (14). A ventilation valve (16) is in the channel, which blocks the channel flow at least partially on slow and idle motor running speeds.

Description

Die Neuerung betrifft eine Durchlüftungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Innovation concerns a ventilation arrangement according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Durchlüftungsanordnung ist aus der Motorentechnischen Zeitung MTZ, Ausgabe 10/2004, Jahrgang 65, Seite 5 aus der Übersicht „Systemaufbau aktueller Entlüftungssysteme" bekannt. Dabei schließt die Belüftungsleitung stromaufwärts vom Lader an den Luftansaugtrakt an. Unter einem „Lader" wird im Rahmen des vorliegenden Vorschlages ein Verdichter verstanden, der beispielsweise als abgasgetriebener Turbolader oder als mechanisch angetriebener Kompressor oder dergleichen ausgestaltet sein kann.A generic ventilation arrangement is from the engine technical newspaper MTZ, issue 10/2004, vintage 65, page 5 from the overview "System structure current venting systems. "In this case, the vent line closes upstream of Charger to the air intake. Under a "loader" is under the present proposal a compressor understood, for example, as an exhaust gas driven Turbocharger or as a mechanically driven compressor or the like can be designed.

Aus der DE OS 19 16 788 ist eine gattungsfremde Durchlüftungsanordnung bekannt, bei welcher im Luftansaugtrakt kein Lader vorgesehen ist.From the DE OS 19 16 788 a non-generic ventilation arrangement is known in which no loader is provided in the air intake tract.

Aus der DE 100 43 796 A1 sind Durchlüftungsanordnungen bekannt, bei denen beispielsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel der dortigen 6 die Belüftungsleitung stromabwärts von der Drosselklappe anschließt und bei einem in der dortigen 7 dargestellten Ausführungsbeispiel keine Drosselklappe vorgesehen ist.From the DE 100 43 796 A1 Ventilation arrangements are known in which, for example, according to the embodiment of the local 6 the vent line connects downstream of the throttle and at one in the local 7 illustrated embodiment, no throttle valve is provided.

Aus der EP 0 220 886 B1 ist hinsichtlich der Luftführung lediglich eine Entlüftung des Kurbelgehäuses bekannt.From the EP 0 220 886 B1 is only a vent of the crankcase known in terms of air flow.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Durchlüftungsanordnung dahingehend zu verbessern, dass diese sowohl im Teillastbereich als auch im Volllastbereich der Brennkraftmaschine eine möglichst wirksame Durchlüftung des Kurbelgehäuses sicherstellt.Of the Innovation is the object of a generic ventilation arrangement be improved so that this both in the partial load range as well as possible in the full load range of the internal combustion engine effective ventilation of the crankcase ensures.

Diese Aufgabe wird durch eine Durchlüftungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is through a ventilation arrangement solved with the features of claim 1.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Belüftungsleitung in Luftströmungsrichtung hinter dem Lader anzuschließen und demzufolge eine möglichst großes Druckgefälle zu nutzen, so dass auch bei Volllast die Vorteile der Kurbelgehäusebelüftung wirksam werden.The Innovation beats in other words, the aeration line behind in the direction of air flow to connect to the charger and therefore one as possible great pressure drop To use, so that even at full load, the benefits of crankcase ventilation effectively become.

Anscheinend wird in der Fachwelt grundsätzlich davon ausgegangen, dass in den meisten Fällen eine Belüftung des Kurbelgehäuses in Volllastbetrieb nicht erforderlich ist. Wird jedoch beispielsweise bei kaltem Motor ein Fahrzeug unter hoher Last gefahren und dementsprechend der Verbrennungsmotor unter hoher Last betrieben, so ist der Anteil an Kraftstoff im BlowByGas, welches an den Kolben vorbei vom Brennraum in das Kurbelgehäuse des Motors gelangt, besonders hoch. Die wirksame Durchlüftung des Motors auch unter Volllastbedingungen kann daher dazu beitragen, die Beeinträchtigungen der Ölqualität, die ansonsten durch eine Beimischung von Kraftstoff zum Öl zu befürchten sind, zu verringern.Apparently becomes fundamental in the professional world assumed that in most cases ventilation of the crankcase is not required in full load operation. However, for example When the engine is cold, a vehicle has been driven under high load and accordingly the internal combustion engine operated under high load, so is the proportion of fuel in BlowByGas, which is past the pistons of the combustion chamber in the crankcase of the engine gets, especially high. The effective ventilation of the Motors even under full load conditions can therefore help the impairments the oil quality that otherwise to be feared by an admixture of fuel to the oil.

Vorteilhaft kann in der Belüftungsleitung ein Rückschlagventil angeordnet sein, welches nur in Richtung zum Kurbelgehäuse öffnet. Auf diese Weise wird vermieden, dass ölhaltige Gase vom Kurbelgehäuse in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angesaugt werden können.Advantageous can in the ventilation duct a check valve be arranged, which opens only in the direction of the crankcase. On This way it is avoided that oily gases from the crankcase in the Intake tract of the internal combustion engine can be sucked.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass in der Belüftungsleitung eine Drosselstelle vorgesehen ist, die den Volumenstrom in der Belüftungsleitung begrenzt, so dass insbesondere im Volllastbetrieb ein möglichst großer Volumenstrom der Drosselklappe zugeführt werden kann.Advantageous can be provided that in the ventilation line a throttle point is provided, which limits the volume flow in the ventilation line, so that, in particular, in full load operation as large a volume flow of the throttle valve are supplied can.

Vorteilhaft kann in der Belüftungsleitung ein Belüftungsventil vorgesehen sein, welches bei geringer Motordrehzahl die Belüftungsleitung sperrt oder lediglich zu einem geringen Maße freigibt. Auf diese Weise kann ein stabiles Leerlaufverhalten des Motors unterstützt werden. Dieses Belüftungsventil kann beispielsweise als pneumatisches oder als elektrisches Schaltventil ausgestaltet sein, welches durch die Motorsteuerung bei entsprechenden Betriebsbedingungen des Motors aktiviert wird.Advantageous can in the ventilation duct a ventilation valve be provided, which at low engine speed, the ventilation line locks or releases only to a small extent. In this way a stable idling behavior of the engine can be supported. This ventilation valve For example, as a pneumatic or as an electric switching valve be configured, which by the engine control at appropriate Operating conditions of the engine is activated.

Vorteilhaft kann in an sich bekannter Weise ein Luftmassenmessgerät im Luftansaugtrakt vorgesehen sein. In einem derartigen Fall schließt die Belüftungsleitung vorteilhaft stromabwärts von dem Luftmassenmessgerät an, so dass für die Berechnung des Luftmassenhaushaltes der Brennkraftmaschine die durch die Belüftungsleitung geführte Luft ein Teil der vom Luftmassenmessgerät erfassten Luftmasse ist.Advantageous can in a conventional manner an air mass meter in the air intake tract be provided. In such a case, the vent line advantageously closes downstream of the air mass meter on, so for the calculation of the air mass balance of the internal combustion engine through the ventilation pipe guided Air is part of the air mass detected by the air mass meter.

Vorteilhaft kann eine Kombination von Rückschlagventilen vorgesehen sein, die auch bei stehendem Lader eine Durchlüftung des Kurbelgehäuses sicherstellt, so dass auch bei niedrigeren Drehzahlen, wenn der Lader beispielsweise trägheitsbedingt noch nicht aktiviert ist, eine Durchlüftung des Kurbelgehäuses möglich ist.Advantageous can be a combination of check valves be provided, which even with the charger is a ventilation of the crankcase ensures that even at lower speeds when the Loader, for example, due to inertia not yet activated, a ventilation of the crankcase is possible.

Ausführungsbeispiele der Neuerung werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen dieembodiments The innovation is based on the purely schematic representations below explained. The show

1–4 unterschiedliche Ausführungsbeispiele einer Durchlüftungsanordnung einer Brennkraftmaschine. 1 - 4 different embodiments of a ventilation arrangement of an internal combustion engine.

In den Zeichnungen ist mit 1 jeweils eine Brennkraftmaschine angedeutet, die ein Kurbelgehäuse 2 und rein beispielhaft zwei Zylinder 3 aufweist.In the drawings is with 1 each indicated an internal combustion engine, which is a crankcase 2 and purely by way of example two cylinders 3 on has.

Rechts von der Brennkraftmaschine 1 ist ein Luftansaugtrakt 4 angedeutet mit zwei Strängen 5 und 6, die jeweils über einen eigenen Luftfilter 7, einen eigenen Lader 8 sowie einen eigenen Ladeluftkühler 9 verfügen und zu einer gemeinsamen Drosselklappe 10 führen. In Strömungsrichtung unmittelbar hinter dem Luftfilter 7 ist ein Luftmassenmesser vorgesehen; dieser ist mit der Kennzeichnung „HFM" in den Zeichnungen angedeutet.Right of the internal combustion engine 1 is an air intake tract 4 indicated with two strands 5 and 6 , each with its own air filter 7 , its own loader 8th as well as its own intercooler 9 dispose and to a common throttle 10 to lead. In the flow direction immediately behind the air filter 7 an air mass meter is provided; this is indicated by the designation "HFM" in the drawings.

In Strömungsrichtung hinter dem Ladeluftkühler 9 des Stranges 6 des Luftansaugtraktes 4 zweigt eine Belüftungsleitung 11 vom Ansaugtrakt 4 ab und führt zum Kurbelgehäuse 2 der Brennkraftmaschine 1. Entlüftungsleitungen sind mit 12 gekennzeichnet, wobei diese in der rein schematischen Darstellung im Bereich der Verbrennungsräume an die Zylinder 3 anschließen, tatsächlich jedoch den Kurbelraum, also das Kurbelgehäuse 2, der Brennkraftmaschine 1 entlüften, und welche das Gas in den Luftansaugtrakt 4 führen. Zusätzlich zu der Entlüftung des Kurbelgehäuses 2 ist eine Abgasrückführung vorgesehen.In the flow direction behind the intercooler 9 of the strand 6 of the air intake tract 4 branches a ventilation line 11 from the intake tract 4 and leads to the crankcase 2 the internal combustion engine 1 , Vent lines are with 12 in the purely schematic representation in the region of the combustion chambers to the cylinder 3 connect, but in fact the crankcase, so the crankcase 2 , the internal combustion engine 1 vent and which the gas in the air intake tract 4 to lead. In addition to the venting of the crankcase 2 an exhaust gas recirculation is provided.

Dadurch, dass der Belüftungsvolumenstrom in Strömungsrichtung hinter dem Lader 8, jedoch vor der Drosselklappe 10 aus dem Ansaugtrakt 4 genommen wird, kann bis auf sehr niedrige Drehzahlen im unteren Teillastbereich ständig ein positives Spülluftgefälle zum Kurbelgehäuse 2 sichergestellt werden, also auch bei Volllast der Brennkraftmaschine 1.Due to the fact that the ventilation volume flow in the flow direction behind the loader 8th but before the throttle 10 from the intake tract 4 is taken, except for very low speeds in the lower part load range constantly a positive purge air gap to the crankcase 2 be ensured, even at full load of the internal combustion engine 1 ,

Der Volumenstrom durch die Belüftungsleitung 11 wird bei hohen Ladedrücken durch eine Drossel begrenzt, die in der Belüftungsleitung 11 als Drosselstelle 14 angedeutet ist. Diese Begrenzung stellt einen Kompromiss dar zwischen möglichst hohen Frischluftmengen für das Kurbelgehäuse und einer Begrenzung des an der Drosselklappe vorbeifließenden Volumenstroms durch die Belüftungsleitung 11 und durch Volumenströme, die über die Entlüftung an der Drosselklappe 10 vorbei abgeführt werden.The volume flow through the ventilation duct 11 is limited at high boost pressures by a throttle in the vent line 11 as throttle point 14 is indicated. This limitation represents a compromise between the highest possible fresh air quantities for the crankcase and a limitation of the flow past the throttle valve through the ventilation line 11 and by volume flows through the vent on the throttle 10 be discharged past.

Ein Rückschlagventil 15 in der Belüftungsleitung 11 stellt sicher, dass bei entsprechenden Druckverhältnisse keine ölhaltigen Gase durch die Belüftungsleitung 11 in den Luftansaugtrakt 4 gelangen können, da die Belüftungsleitung 11 in dieser Richtung nicht durchströmbar ist.A check valve 15 in the ventilation line 11 Ensures that at appropriate pressure conditions no oily gases through the vent line 11 in the air intake tract 4 can get there, as the ventilation duct 11 can not be flowed through in this direction.

2 stellt eine alternative Ausgestaltung der Durchlüftungsanordnung von 1 dar: Die grundsätzlich ähnlich wie in 1 ausgestaltete Durchlüftungsanordnung weist ein Belüftungsventil 16 auf, welches beispielsweise als elektrisch oder pneumatisch angesteuertes bzw. betätigtes Schaltventil ausgestaltet sein kann, und welches bei niedrigen Lasten, insbesondere beispielsweise im Leerlauf der Brennkraftmaschine 1, die Belüftungsleitung 11 ganz oder teilweise schließt, so dass in diesen Betriebszuständen ein unerwünscht großer Luftvolumenstrom als Bypass zur Drosselklappe 10 vermieden werden kann, der ansonsten zu Regelungsproblemen der Motorsteuerung führen könnte, beispielsweise zu einem instabilen Leerlaufverhalten. 2 represents an alternative embodiment of the ventilation arrangement of 1 The basically similar to in 1 designed ventilation arrangement has a vent valve 16 which, for example, can be configured as an electrically or pneumatically actuated or actuated switching valve, and which at low loads, in particular, for example, during idling of the internal combustion engine 1 , the ventilation pipe 11 completely or partially closes, so that in these operating conditions an undesirable large air flow as a bypass to the throttle 10 can be avoided, which could otherwise lead to control problems of the engine control, for example, to an unstable idling behavior.

3 zeigt eine Ausgestaltung der Belüftungsleitung 11, bei der parallel zu der eigentlichen, mit Drosselstelle 14 und Rückschlagventil 15 ausgestalteten Entlüftungsleitung 11 ein Bypass 17 vorgesehen ist, der ebenfalls an das – bei diesem Ausführungsbeispiel anders als in 2 ausgestaltete – Belüftungsventil 16 angeschlossen ist, so dass mittels dieses in 3 dargestellten Belüftungsventils 16 ein Belüftungsvolumenstrom beeinflusst werden kann, der ausschließlich oder zusätzlich zu dem durch die Drosselstelle 14 strömenden Belüftungsvolumenstrom vorliegen kann. 3 shows an embodiment of the ventilation line 11 , in parallel to the actual, with throttle 14 and check valve 15 designed vent line 11 a bypass 17 is provided, which also to the - in this embodiment, different than in 2 designed - ventilation valve 16 connected so that by means of this in 3 illustrated venting valve 16 a ventilation volume flow can be influenced, exclusively or in addition to that through the throttle point 14 flowing aeration volume flow may be present.

In 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Durchlüftungsanordnung dargestellt, bei welcher mittels einer Kombination von zwei Rückschlagventilen 18 ein möglichst hohes Druckniveau in der Ansaugstrecke erschlossen werden kann: Bei stehendem Lader, wenn also hinter dem Ladeluftkühler 9 ein geringerer Druck als vor dem Lader 8 anliegt, kann vorschlagsgemäß der Entlüftungsleitung 11 die Luft von einer Abzweigstelle 19 aus zugeführt werden, die stromaufwärts vom Lader 8 liegt, wobei die von dieser Abzweigstelle 19 zur Belüftungsleitung 11 strömende Luft ein Rückschlagventil 18 passiert. Aufgrund des anderen der beiden Rückschlagventile 18 kann diese Luft nicht zu dem Haupt-Volumenstrom gelangen, der vom Ladeluftkühler 9 zur Drosselklappe 10 strömt.In 4 an embodiment of a ventilation arrangement is shown, in which by means of a combination of two check valves 18 the highest possible pressure level in the intake section can be tapped: With the loader at a standstill, ie behind the intercooler 9 a lower pressure than before the loader 8th is present, can according to the proposal of the vent line 11 the air from a branch point 19 from the upstream of the loader 8th is located, which from this branch point 19 to the ventilation line 11 flowing air a check valve 18 happens. Because of the other of the two check valves 18 This air can not reach the main volume flow, that of the intercooler 9 to the throttle 10 flows.

Wenn jedoch der Lader 8 in Betrieb ist und hinter dem Ladeluftkühler 9 ein entsprechend hoher Druck anliegt, öffnet das hinter dem Ladeluftkühler 9 vorgesehene Rückschlagventil 18, während das näher zur Abzweigstelle 19 angeordnete Rückschlagventil 18 aufgrund des Druckgefälles sperrt, so dass in diesem Betriebszustand, wenn der Lader 8 einen ausreichend hohen Druck aufbaut, die Belüftungsleitung 11 wirksam zwischen dem Lader 8 und der Drosselklappe 10 an den Luftansaugtrakt 4 anschließt.However, if the loader 8th is in operation and behind the intercooler 9 a correspondingly high pressure is applied, this opens behind the intercooler 9 provided check valve 18 while the closer to the junction 19 arranged check valve 18 due to the pressure gradient locks, so that in this operating condition when the loader 8th builds up a sufficiently high pressure, the ventilation line 11 effective between the loader 8th and the throttle 10 to the air intake tract 4 followed.

In sämtlichen darstellten Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die Luftmenge durch den Anschluss der Belüftungsleitung 11 hinter dem Luftmassenmesser HFM in der Gemischbildung erfasst ist. Die Luft ist zudem gefiltert, da die Belüftungsleitung 11 stromabwärts vom Luftfilter 7 an den Luftansaugtrakt 4 anschließt. Die Entnahmestelle für den Belüftungsvolumenstrom liegt weit ab von den Einleitungen einer Tankentlüftung und zudem entfernt und insofern geschützt vor den Gasen, die aus der Abgasrückführung in den Luftansaugtrakt 4 eingeleitet werden.In all illustrated embodiments, it is provided that the amount of air through the connection of the ventilation line 11 behind the air mass meter HFM is detected in the mixture formation. The air is also filtered because the ventilation duct 11 downstream from the air filter 7 to the air intake tract 4 followed. The extraction point for the ventilation volume flow is far away from the entrances of a tank ventilation and also removed and thus protected from the gases from the exhaust gas recirculation in the air intake tract 4 be initiated.

Claims (6)

Durchlüftungsanordnung für das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit einem Luftansaugtrakt, in welchem ein Lader und eine Drosselkappe vorgesehen sind, und mit einer Belüftungsleitung, die vom Luftansaugtrakt zum Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine führt, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsleitung (11) stromabwärts vom Lader (8) und stromaufwärts von der Drosselklappe (10) an den Lader (8) anschließt.Ventilation arrangement for the crankcase of an internal combustion engine, with an air intake tract in which a supercharger and a throttle cap are provided, and with a ventilation line leading from the air intake tract to the crankcase of the internal combustion engine, characterized in that the ventilation line ( 11 ) downstream of the loader ( 8th ) and upstream of the throttle ( 10 ) to the loader ( 8th ). Durchlüftungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Belüftungsleitung (11) ein Rückschlagventil (15) angeordnet ist, welches nur in Richtung zum Kurbelgehäuse (2) öffnet.Ventilation arrangement according to claim 1, characterized in that in the ventilation line ( 11 ) a check valve ( 15 ), which only in the direction of the crankcase ( 2 ) opens. Durchlüftungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Belüftungsleitung (11) eine Drosselstelle (14) vorgesehen ist.Ventilation arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that in the ventilation line ( 11 ) a throttle point ( 14 ) is provided. Durchlüftungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass in der Belüftungsleitung (11) ein Belüftungsventil (16) vorgesehen ist, welches bei geringer Motordrehzahl – wie im Leerlauf – die Belüftungsleitung (11) zumindest teilweise sperrt.Ventilation arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the ventilation line ( 11 ) a ventilation valve ( 16 ) is provided, which at low engine speed - as in idle - the ventilation line ( 11 ) at least partially blocks. Durchlüftungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftansaugtrakt (4) stromaufwärts von der Belüftungsleitung (11) ein Luftmassenmessgerät (HFM) vorgesehen ist.Ventilation arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the air intake tract ( 4 ) upstream of the ventilation duct ( 11 ) an air mass meter (HFM) is provided. Durchlüftungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsleitung (11) stromaufwärts vom Lader (8) mit dem Luftansaugtrakt (4) Luft führend verbunden ist, wobei eine Kombination von zwei Rückschlagventilen (18) vorgesehen ist, von denen ein erstes Rückschlagventil (18) stromabwärts vom Lader (8) vorgesehen ist und eine Verbindung zur Belüftungsleitung (11) bei ausreichend hohem Druck im Luftansaugtrakt (4) öffnet, und von denen ein zweites Rückschlagventil (18) stromaufwärts vom Lader (8) vorgesehen ist und eine Verbindung zur Belüftungsleitung (11) öffnet, wenn hinter dem Lader (8) ein vorbestimmter Druck im Luftansaugtrakt (4) unterschritten wird.Ventilation arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation line ( 11 ) upstream of the loader ( 8th ) with the air intake tract ( 4 ) Leading air, wherein a combination of two check valves ( 18 ) is provided, of which a first check valve ( 18 ) downstream of the loader ( 8th ) is provided and a connection to the ventilation line ( 11 ) at a sufficiently high pressure in the air intake tract ( 4 ), and of which a second check valve ( 18 ) upstream of the loader ( 8th ) is provided and a connection to the ventilation line ( 11 ) opens when behind the loader ( 8th ) a predetermined pressure in the air intake tract ( 4 ) is fallen below.
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