CN111417768A - 用于机动车辆的内燃机 - Google Patents
用于机动车辆的内燃机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111417768A CN111417768A CN201880077199.4A CN201880077199A CN111417768A CN 111417768 A CN111417768 A CN 111417768A CN 201880077199 A CN201880077199 A CN 201880077199A CN 111417768 A CN111417768 A CN 111417768A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crankcase
- internal combustion
- combustion engine
- blow
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
- G01M3/34—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by testing the possibility of maintaining the vacuum in containers, e.g. in can-testing machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/18—Indicating or safety devices
- F01M1/20—Indicating or safety devices concerning lubricant pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
- F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/025—Details with respect to the testing of engines or engine parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
- F01M2001/0207—Pressure lubrication using lubricating pumps characterised by the type of pump
- F01M2001/0215—Electrical pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
- F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
- F01M2013/026—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with pumps sucking air or blow-by gases from the crankcase
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
- F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
- F01M2013/027—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with a turbo charger or compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
- F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于机动车辆的内燃机(1),该内燃机包括曲轴箱通风装置(6)、压力传感器(9)和控制单元(10),该曲轴箱通风装置用于从曲轴箱(5)中去除漏气,设置该压力传感器(9)以用于测量所述曲轴箱(5)中的气压,而控制单元被连接为与曲轴箱通风装置(6)通信,控制单元被设计和/或编程为在内燃机(1)关闭的情况下对所述曲轴箱通风装置(8)进行密封性测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的内燃机,其包括:发动机缸体,其包含用于活塞的至少一个汽缸;以及曲轴箱,该曲轴箱与发动机缸体邻接并且包含联接至相应活塞的曲轴,其中,设置有用于从曲轴箱排出漏气的曲轴箱通风装置。此外,本发明涉及一种用于这种内燃机的曲轴箱通风装置的泄漏测试的方法。
背景技术
在内燃机中,每个气缸的内壁和相关的活塞界定燃烧空间,其中可移动地安装在相应气缸中的活塞包括至少一个活塞环,该活塞环与活塞一起将曲轴箱抵靠燃烧空间而密封。为了确保尽可能低的摩擦,在活塞环和汽缸的内壁之间设置一定的间隙,从而不能达到燃烧空间和曲轴箱的完全的流体分离。出于该原因,特别是在增压内燃机的情况下,利用进气系统中增加的压力来增加功率的漏气(Blow-by-Gas)从燃烧空间流出到曲轴箱中,与大气压相比,漏气在曲轴箱稳定地增加了气压。该升高的气压会导致曲轴箱损坏。为了使曲轴箱中的压力降低,使用了用于从曲轴箱中排出漏气的曲轴箱通风装置,其中,在内燃机运行期间,通常旨在实现相对于内燃机的环境压力的、在-2mbar的范围内的负压。
根据DE 10 2012 220 800 A1、DE 10 2015 203694 A1和CH 664 798 A5,已知具有曲轴箱通风装置的内燃机。
为了使内燃机满足法律和环境要求,内燃机运行期间的漏气不得未经过滤就逸出,因为它可能含有微量的油滴,燃料残留物和烟灰,这会对环境产生有害影响。因此,特别重要的是,在曲轴箱通风装置的泄漏形成之后,应迅速检测曲轴箱通风装置的泄漏。
在DE 10 2007 046 465 A1中描述了一种用于检测曲轴箱通风装置上的泄漏的装置,其中,在由曲轴箱通风装置的两个相邻部件的两个邻接的端部零件形成的连接点上,设有传感器元件。传感器元件包括电触点,该电触点确定跨两个邻接的端部零件的电阻值,其中,端部零件显然必须由导电材料制成。当例如这些端部零件没有正确地安装或在内燃机的运行过程中被拆下时,从而端部零件之间的导电连接被中断,传感器元件测量到很大的电阻值,该电阻值会偏离默认设定点值。
尽管这种装置使得能够检测未正确安装的连接点,但是却不能检测到曲轴箱通风装置的部件的泄漏。例如,曲轴箱通风装置的部件可能在两个连接点之间有泄漏,而该装置无法检测到泄漏。其他缺点是,在传感器元件的接触不良的情况下,尽管曲轴箱通风装置的部件是无故障且紧密的,但是还会确定泄漏。
根据DE 10 2004 030 908 A1已知一种用于曲轴箱通风系统的操作方法,利用该方法,在内燃机关闭的情况下通过泵在曲轴箱通风系统的气路中产生正压,从而执行泄漏测试。
发明内容
本发明的目的是,首先说明一种所述类型的内燃机的实施例,该实施例使得曲轴箱通风装置的泄漏测试成为可能,其中泄漏测试不应局限于连接点处的泄漏。此外,寻求适合于此的测试方法。
根据本发明,该问题通过独立权利要求的主题解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。
本发明基于在曲轴箱中产生负压并随后确定曲轴箱中的气压的总体思想。
根据本发明的内燃机包括曲轴箱通风装置,该曲轴箱通风装置包括电驱动装置的输送装置,该输送装置借助于漏气管线流体连接到曲轴箱。电驱动输送装置可被设计为流体泵,其中电驱动输送装置优选是包括旋转叶片叶轮的侧通道压缩机,该旋转叶片叶轮在侧通道压缩机的入口和出口之间产生压力差,其中在入口处存在比在出口处更低的压力。在运行模式中,输送装置在漏气管线中产生负压,结果,漏气沿输送装置的方向被吸入曲轴箱或从曲轴箱中排出。此外,在内燃机中存在至少一个压力传感器,该压力传感器测量曲轴箱中的气压。曲轴箱通风装置,特别是输送装置,以及压力传感器均被各自通信连接至控制装置,其中,该控制装置可被设计为用于开环控制和/或闭环控制内燃机。
在此,通信连接是指在彼此通信连接的两个部件之间可以提供双向或单向数据连接,通过通信连接可以以模拟或数字形式传输电气开环控制、闭环控制和/或测量信号。内燃机的两个或以上组件之间的通信可以通过总线系统实现。
该控制单元被配备和/或编程为用于在关闭内燃机的情况下执行曲轴箱通风装置的泄漏测试。在这样的泄漏测试期间,利用了这样的事实,即,被关闭的内燃机的曲轴箱相对于相应的燃烧空间具有一定的流体密封性。只要曲轴箱通风装置没有任何泄漏,曲轴箱相对于内燃机的周围环境或大气的流体密封性就基本上由曲轴箱与各个燃烧空间之间的密封性来限定。然而,如果在曲轴箱通风装置的区域中发生泄漏,则曲轴箱的流体密封性也相对于内燃机的周围环境降低。
曲轴箱的流体密封性可以通过使用压力传感器测量曲轴箱中的气压来确定,其中该气压测量可以例如在预定时间点执行,或者也可以在限定的测量时间连续进行,以便确定在预定测量时间内气压的变化率。曲轴箱的气压的至少一个设定点值存储在控制单元中,并且在进行泄漏测试期间,至少一个设定点值与由压力传感器确定的气压的至少一个实际值进行比较。
通过这种方式,使得可以进行曲轴箱通风装置的泄漏测试,同时也可靠地检测到连接点外部的泄漏。
此外,本发明涉及一种用于根据本发明的内燃机的曲轴箱通风装置的泄漏测试的方法,其中,在关闭内燃机的情况下,输送装置被开启并运行预定时间段以在曲轴箱中产生负压。在关闭输送装置之后的预定时间点,将曲轴箱中的气压与预定容差气压范围进行比较,其中,当在预定时间点测量的气压超出容差气压时,会生成错误消息。该比较优选地由内燃机的控制单元执行,其中,该控制单元优选地还生成错误消息并且例如将错误消息提交给诊断接口。
在关闭输送装置之后,曲轴箱中的负压不断降低,因为来自相应燃烧空间的漏气被吸入曲轴箱中。在关闭输送装置之后,曲轴箱中的气压升高的速率基本上由曲轴箱和相应燃烧空间之间的流体密封性决定。该流体密封性在一定程度上受到诸如内燃机的环境温度,内燃机在其停用之前的运行模式以及活塞环与相应气缸的内壁之间随着时间推移而发生的磨损等因素的影响。因此,实际上不将曲轴箱中的气压与固定的单独值进行比较,而是与包括曲轴箱的根据实际影响因素的典型气压值的容差气压范围进行比较。当曲轴箱中的气压由于曲轴箱通风装置的泄漏而超出该容差气压范围时,控制单元会生成错误消息,例如将其存储在错误存储器中,然后可以在维护过程中由专业人员使用合适的诊断设备来读取错误信息。另一方面,还可以提供的是,在与容差气压范围有非常大的偏差的情况下,会通过车辆电子设备和相应的显示器通知机动车辆的使用者,以便在定期维护之前进行检查。
在根据本发明的技术方案的有利的其他改进方案中提供的是,预定时间段为至少1秒且最多为10秒或最多为5秒,优选地为至少2秒且最多为4秒,特别优选地为3秒。这些用于在曲轴箱中产生负压的时间段是必要的,以便产生足以执行泄漏测试的负压。预定时间段取决于期望的负压、曲轴箱的体积和输送装置的设计。
在根据本发明的技术方案的其他有利的实施例中提供的是,预定时间点至少为1秒且最多为4秒,优选为至少2秒且最多为3秒,特别优选为2秒。选择这些时间以实现曲轴箱中的气压的增加或变化,这超出了曲轴箱的测量不确定度并因此可以进行可靠的气压测量,在所述这些时间期间利用压力传感器测量在停用输送装置后曲轴箱中的气压。
在根据本发明的技术方案的有利的其他改进方案中提供的是,容差气压范围具有10mbar的宽度。容差气压范围的宽度是指气压范围的上限和下限之差。已经表明,上述影响各个燃烧空间和曲轴箱之间的密封性的影响因素通常导致曲轴箱中的气压波动在小于10mbar的范围内。
在根据本发明的技术方案的其他有利的实施例中提供的是,容差气压范围比在输送装置停用时存在于曲轴箱中的气压高10mbar。在此,上述内容是指在输送装置停用期间在曲轴箱中存在的气压范围的下限和气压之间的差具有正号。可以提供的是,在输送装置的停用时存在于曲轴箱中的气压对应于大约-60mbar,并且容差气压范围从大约-50mbar扩展至-40mbar。
在根据本发明的技术方案的有利的其他改进方案中提供的是,容差气压范围具有的宽度与容差气压范围的下限和在关闭输送装置时曲轴箱中存在的气压的距离一样大。有利的是,适当地选择容差气压范围,以便在曲轴箱中包含气压的典型波动。
在根据本发明的内燃机的有利的改进方案中提供的是,控制装置被设计和/或编程为使得对于曲轴箱通风装置的泄漏测试,控制装置会执行上述方法。
在根据本发明的技术方案的其他有利的实施例中提供的是,曲轴箱通风装置具有用于将油与漏气分离的油分离器,该油分离器布置在输送装置下游的漏气管线中,其中油分离器包括用于收集分离的油的油收集空间和用于将分离的油从油收集空间返回到曲轴箱的回流管线。在此,回流管线在油收集空间和曲轴箱之间建立流体连接。油分离器可以设计为例如离心分离器,冲击器或盘式分离器。不管是将漏气供给到内燃机的周围环境还是再次供给到燃烧空间,油与漏气的分离具有的优点是,实质上降低了内燃机的油消耗。替代地,也可以设置过滤器代替这种油分离器。同样可以想到使用这样的油分离器和过滤器。
在根据本发明的技术方案的有利的其他改进方案中提供的是,输送装置和油分离器在共同的壳体中组合以形成分离器模块。在此,分离器模块可以包括原始空气入口和清洁空气出口,其中,油分离器布置在原始空气入口和清洁空气出口之间,从而油分离器使它们在流体上彼此分离,从而漏气基本上仅通过分油器而从原始空气入口进入清洁空气出口。用于驱动漏气的输送装置可以优选地布置在原始空气入口和油分离器之间。将输送装置和油分离器组合以形成分离器模块的优点在于,在存在缺陷情况下,各个专业人员可以方便地进行更换,从而降低了内燃机的维护成本。
在根据本发明的技术方案的其他有利的实施例中提供的是,压力传感器布置在输送装置的入口处和/或在曲轴箱上和/或在输送装置的上游的漏气管线中。为了通过单次测量来定位泄漏,使用多个压力传感器可能是有利的,因为在各个压力传感器处的气压变化具有不同的变化率,这允许推断出泄漏的位置。当使用单个压力传感器时,安装位置主要取决于内燃机的设计。
在根据本发明的技术方案的有利的其他改进方案中提供的是,压力传感器布置在分离器模块上,以便优选地以很少的操作为内燃机配备根据本发明的用于曲轴箱通风装置的泄漏测试的系统,并因此降低了内燃机的制造成本。
在根据本发明的技术方案的其他有利的实施例中提供的是,内燃机包括新鲜空气系统,该新鲜空气系统用于将新鲜空气输送到相应气缸,并且漏气管线将漏气输送到新鲜空气系统或内燃机的周围环境中。新鲜空气系统例如从吸入的环境空气中过滤掉灰尘,灰尘此外还包含石英,石英与内燃机中使用的润滑油一起形成研磨膏,这导致内燃机磨损增加。由于漏气可以包括未燃烧的燃料,因此在输送到新鲜空气系统的期间中,可以再次将未燃烧的燃料输送到相应内燃机,从而这些未燃烧的污染物不会进入环境。
在根据本发明的技术方案的有利的其他改进方案中提供的是,将止回阻塞阀布置在漏气管线中或在输送装置上的压力传感器的下游,该止回阻塞阀在曲轴箱的方向上进行阻塞。由此,在曲轴箱通风装置的泄漏测试期间要测试的空间体积相对于内燃机的周围环境流体密封。
在根据本发明的技术方案的其他有利的实施例中提供的是,止回阀布置在分离器模块中,以便尽可能简单和成本有效地安装用于曲轴箱通风装置的泄漏测试的系统。
本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图得出并且借助附图从相关的附图说明中得出。
应该理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下,以上提到的并且仍将在下文中解释的特征不仅可以以所述的相应组合使用,而且可以以其他组合或单独使用。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选的实施例,并且在下面的说明中对其进行详细说明,其中,相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的组件。
其在各情况下分别示意性地示出:
图1是具有根据本发明的曲轴箱通风装置的内燃机的第一实施例的示意图,
图2是具有根据本发明的曲轴箱通风装置的内燃机的第二实施例的示意图。
具体实施方式
如图1和2所示,根据本发明的内燃机1与其周围环境14流体相互作用,其中,通过原始空气入口15,可以将原始空气从周围环境14中抽出并输送至内燃机1。在利用内燃机1中的原始空气后,将其再次通过废气出口22以废气的形式输送到周围环境14中。这样的内燃机1例如可以构造为火花点火发动机或柴油发动机。
在原始空气入口15的下游设置有新鲜空气系统13,该新鲜空气系统13可包括具有入口和出口的壳体,其中原始空气入口15通向入口,新鲜空气管线16连接至出口。在此,可以在壳体中布置过滤元件,从而过滤元件将入口和出口彼此流体隔离,因此从周围环境14吸入的原始空气必须基本上流过过滤元件并因此不受污染,这可能导致内燃机1的磨损增加。
在新鲜空气系统13的下游设置有增压装置17,新鲜空气管线16通入该增压装置。增压装置17经由增压空气管线19和排放管线20流体连接至内燃机1的发动机缸体2的至少一个气缸3。在每个气缸3内,活塞4被可移动地安装并联接到设置在曲轴箱5中的曲轴上,该曲轴箱邻接发动机缸体2。曲轴箱5的与发动机缸体2相反的区域形成油底盘23,在该油底盘中收集用于润滑内燃机1的部件所需的油。
每个活塞4和相关的每个气缸3的邻接内壁界定了燃烧空间,该燃烧空间流体地连接到增压空气管线19和排放管线20。通过增压空气管线14,燃烧过程所需的清洁空气被供应并且由燃烧过程产生的废气通过排放管线20从燃烧空间中被排出。为了实现各个燃烧空间相对于曲轴箱5的良好密封,每个活塞4设置有未示出的至少一个活塞环,其布置在相应活塞4和相应气缸3的内壁之间。
增压单元17包括压缩机18和废气涡轮机21,其通过可旋转地安装的轴彼此联接。在燃烧过程中在燃烧空间中产生的废气流经排放管线20并驱动废气涡轮机21,该废气涡轮机又通过可旋转地安装的轴驱动压缩机18。可以形成为废气涡轮增压器的这种增压单元17基本上无损失地运行,因为它不需要来自曲轴的任何驱动力。压缩机18可以被设计成压缩机叶轮,并且经由新鲜空气管线16吸入新鲜空气并且对其进行压缩,以便将预压缩的新鲜空气或增压空气经由增压空气管线19输送至燃烧过程。这样,实现了内燃机1的功率或效率的提高。
与未压缩的新鲜空气相比,由压缩机18压缩的增压空气具有升高的温度。为了进一步提高内燃机1的功率,可以在压缩机18与相应的气缸3之间的增压空气管线19中设置未示出的增压空气冷却器,以便冷却增压空气并且由此进一步增加其密度。为了避免增压空气的升高的压力损坏内燃机1的部件,增压空气管线19可以包括未示出的增压控制装置,该增压控制装置例如可以涉及成节气门。
为了确保相应的活塞4能够以尽可能小的摩擦在相应的气缸3中运动,在属于活塞4的活塞环与气缸3的内壁之间设置一定的间隙,从而不可能使燃烧空间和曲轴箱5完全流体分离。因此,在燃烧空间中的燃料-空气混合物的压缩和/或点火期间,这种混合物的一部分流入曲轴箱5,并且被称为漏气。该效应尤其在利用增压单元17来增加功率的内燃机1中表现出来。
这种升高的气压可能导致来自曲轴箱5的油通过未示出的密封件泄漏出发动机缸体2。为了在内燃机1的运行期间降低曲轴箱5中的气压,内燃机1配备有曲轴箱通风装置6,该曲轴箱通风装置在图1的实施例中包括输送装置8,该输送装置8通过漏气管线7与曲轴箱5流体连接。输送装置8例如可以设计成具有电驱动装置的流体泵,该输送装置优选在-2mbar的区域内、在曲轴箱5中产生负压。漏气管线7布置在曲轴箱5上,优选地使得在曲轴箱通风装置6的运行期间没有油从油底盘23吸入。
输送装置8通过至少一条控制线路25与控制装置10通信连接,其中,控制线路25优选地是双向连接,从而一方面用于开环控制和/或闭环控制输送装置8的电信号可以从控制装置10传输,并且另一方面可以将输送装置8的操作信息传输到控制单元10。控制单元10可以与用于对内燃机1进行开环控制和/或闭环控制的未示出的其他控制线路连接,并且额外地与机动车辆的其他电子部件(例如显示元件、操作元件或诊断接口)通信连接。多个信号线路25可以组合为总线系统。
在内燃机1的运行期间进入曲轴箱5的漏气吸收了最小的油滴,从而形成了细的油雾。为了保护环境并且还减少内燃机1的油消耗,在输送装置8的下游设置了油分离器11,在油分离器中油滴与漏气分离。油分离器11通过漏气管线7流体连接至输送装置8,并且油分离器可以包括用于收集分离的油的油收集空间,其中该油收集空间流体连接到曲轴箱5,优选地借助于回流管线12流体连接到油底盘23。输送装置8在其自身与曲轴箱5之间的漏气管线7中产生负压,而输送装置8在其自身与油分离器11之间产生正压,因此漏气流入油分离器11。也可以利用该正压以将分离出的油通过回流管线12输送到曲轴箱5中。
在图1所示的实施例中,油分离器11通过漏气管线7流体连接到内燃机1的新鲜空气系统13,从而除去油雾的漏气可以被再次供给到内燃机1的燃烧过程。通过这种方式,仍可以利用未利用的燃料部分,该未利用燃料部分例如在借助活塞4的燃烧步骤期间已经通过漏气进入曲轴箱5。因此,未燃烧的污染物不会进入内燃机1的周围,即环境。
在内燃机1的运行期间,输送装置8具有与曲轴箱5的体积匹配的抽吸容量,从而吸出已经存在于曲轴箱5中的漏气,但是优选地没有额外的漏气从燃烧室中被吸出。为了执行曲轴箱通风装置6的泄漏测试,必须在曲轴箱5中产生比在内燃机1的运行期间更低的负压或更低的气压,使得甚至是曲轴箱通风装置的最小泄漏的可以被安全地确定。与在内燃机1的运行期间输送装置8的连续运行相反,在内燃机1关闭的情况下,输送装置8仅在预定的时间间隔内运行,以便在曲轴箱5中产生负压。在停用输送装置8时,每个气缸3的相应燃烧空间与曲轴箱5之间的压力平衡通过曲轴箱5中的负压开始,从而曲轴箱5中的气压再次增加。在该压力平衡期间,漏气在相应的活塞环和相应的气缸3的内壁之间流动到曲轴箱5中。
在曲轴箱5的下游,可以设置未示出的止回阀,该止回阀在曲轴箱5的方向上阻塞流体交换。在没有任何泄漏的曲轴箱通风装置6的情况下,曲轴箱5中的压力气体增加基本上仅取决于相应燃烧空间和曲轴箱5之间的流体密封性。在曲轴箱通风装置6有泄漏的情况下,在停用输送装置8后的预定时间点,曲轴箱5中的压力增加大于预定的设定点值或设定点值范围并因此大于出现这些泄漏的指示。
曲轴箱5中的气压由至少一个压力传感器9确定,如图1所示,该压力传感器可以布置在曲轴箱5上或曲轴箱5中。然而,也可以想到的是,压力传感器9布置在输送装置8的入口处或在输送装置8上游的漏气管线7中。还可以提供的是,利用多个压力传感器9,它们可以安装在上述位置中。至少一个压力传感器9通过至少一条信号线路24与控制装置10通信连接,其中可以想到双向的或单向的连接。在多个压力传感器9的情况下,相关的信号线路24可以被组合以形成总线系统,其中,这样的总线系统也可以被设计为使得其包括信号线路24和连接至控制单元10的控制线路25。
将控制单元10配置和/或编程为在关闭内燃机1的情况下执行曲轴箱通风装置6的泄漏测试。可以提供的是,在每次停用内燃机1之后或者仅在已发生内燃机1停用一定次数时,控制单元10进行泄漏测试。另外可以提供的是,可以通过未示出的诊断接口来启动泄漏测试,该诊断接口与控制单元10通信地连接。因此,可以在计划的维护期间由专业人员进行泄漏测试。
控制单元10具有至少一个非易失性存储器,其中至少存储预定时间段。一旦控制单元10检测到内燃机1被关闭并且要执行曲轴箱通风装置6的泄漏测试,则控制信号经由控制线路25被传输到输送装置8,其结果是,输送装置8启动并且在曲轴箱5中产生负压。例如,可以在输送装置8的电驱动装置的恒定转速下在曲轴箱5中提供期望的负压,还可以在内燃机1的运行期间中借助固定的预定时间段提供负压。另一方面,还可以提供的是,为了进行泄漏测试,输送装置8的电驱动装置以比内燃机1的运行期间更高的转速运行,从而需要达到所需负压的更短的预定时间段。预定时间段基本上取决于曲轴箱5的体积以及输送装置8的设计或输送速率。
一旦预定时间段到期,控制单元10就通过控制线路25将信号发送到输送装置8,以便将其关闭。因此,未示出的止回阻塞阀也被关闭,该止回阻塞阀布置在曲轴箱5的下游。压力传感器9测量曲轴箱5中的气压并且将该值经由信号线路24传输到控制单元10。可以提供的是,压力传感器9将测量值连续地传输给控制单元10。还可以提供的是,仅在输送装置8停用后的预定时间点、控制单元10需要气压的测量值时,压力传感器9才将测量值传输至控制单元10。在输送装置8停用后的预定时间点,通过控制单元10将曲轴箱5中的气压与预定的容差压力范围进行比较,其中,当在预定时间点测量的气压超出容差气压范围时,由控制单元10产生错误消息。至少一个预定时间点和至少一个预定容差气压范围被存储在控制单元10中。
由于在相应燃烧空间和曲轴箱5之间的流体密封性取决于例如环境温度以及泄漏测试之前的内燃机的运行模式,因此将曲轴箱5中的气压与预定时间点的容许气压范围进行的比较比与气压的单独设定点值进行的比较更加实用。已经示出,具有优选的10mbar的宽度的容差气压范围是合适的,以便执行曲轴箱通风装置6的可靠的泄漏测试。
可以提供的是,控制单元10在每次泄漏测试之后在曲轴箱5中存储气压的测量值并且为该测量值提供时间戳,从而可以确定曲轴箱5和/或曲轴箱通风装置6的流体密封性的可能的变化,该可能的变化不是基于额外的泄漏,而是例如可以指示活塞环的磨损。
在图2中的内燃机1的示例性实施例包括曲轴箱通风装置6,该曲轴箱通风装置被设计为分离器模块,在分离器模块中组合有输送装置8和油分离器11,其中压力传感器9也安装在分离器模块中。此外可以提供的是,在压力传感器9的下游的分离器模块中布置有未示出的止回阻塞阀。这种将多个部件组合在一起的结构简化了制造并且必要时还简化了内燃机1的维修。在输送装置8和油分离器11组合以形成分离器模块的情况下,优选提供的是,输送装置8被设计为侧通道压缩机,而油分离器被设计为冲击器。
与图1中的内燃机1的示例性实施例相反,在图2中的内燃机1的示例性实施例中,漏气不被输送到新鲜空气系统13,而是通过漏气管线7流入内燃机1的周围环境14。
Claims (14)
1.一种用于对机动车辆的内燃机的曲轴箱通风装置(6)进行泄漏测试的方法,其中所述内燃机:
-具有发动机缸体(2),其包括用于活塞(4)至少一个的汽缸(3),
-具有曲轴箱(5),其邻接所述发动机缸体(2),
-具有用于从所述曲轴箱(5)排出漏气的曲轴箱通风装置(6),
-其中所述曲轴箱通风装置(6)包括漏气管线(7)和用于驱动所述漏气管线(7)中的所述漏气的电驱动输送装置(8),
-其中所述漏气管线(7)将所述曲轴箱(5)与所述输送装置(8)流体连接,
-具有用于测量所述曲轴箱(5)中的气压的压力传感器(9),
-具有用于启动所述曲轴箱通风装置(6)的控制装置(10),
-其中压力传感器(9)与所述控制装置(10)通信连接,
-其中所述控制单元(10)被配置和/或编程为用于在关闭所述内燃机(1)的情况下执行所述曲轴箱通风装置(8)的泄漏测试,
-在其中,在关闭所述内燃机(1)的情况下,所述输送装置(8)被开启并运行预定时间段,以在所述曲轴箱(5)中产生负压,
-在其中,在停用所述输送装置(8)之后的预定时间点,将所述曲轴箱(5)中的所述气压与预定容差气压范围进行比较,
-在其中,当在预定时间点测得的气压超出容差气压范围时,生成错误消息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述预定时间段至少为1秒且最多为5秒,优选为至少2秒且最多为4秒,特别优选为3秒。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述预定时间点至少为1秒且最多为4秒,优选为至少2秒且最多为3秒,特别优选为2秒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,
所述容差气压范围的宽度为10mbar。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,
所述容差气压范围比在停用所述输送装置(8)时存在于所述曲轴箱(5)中的气压高出10mbar。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法,其特征在于,
容差气压范围具有的宽度与容差气压范围的下限和在所述输送装置(8)停用时所述曲轴箱(5)中存在的气压之间的距离一样大。
7.一种用于机动车辆的内燃机,
-具有发动机缸体(2),其包括用于活塞(4)的至少一个的汽缸(3),
-具有曲轴箱(5),其邻接所述发动机缸体(2),
-具有用于从所述曲轴箱(5)排出漏气的曲轴箱通风装置(6),
-其中所述曲轴箱通风装置(6)包括漏气管线(7)和用于驱动所述漏气管线(7)中的所述漏气的电驱动输送装置(8),
-其中所述漏气管线(7)将所述曲轴箱(5)与所述输送装置(8)流体连接,
-具有用于测量所述曲轴箱(5)中的气压的压力传感器(9),
-具有用于启动所述曲轴箱通风装置(6)的控制装置(10),
-其中压力传感器(9)与所述控制装置(10)通信连接,
-其中所述控制单元(10)被配置和/或编程为用于在关闭所述内燃机(1)的情况下执行所述曲轴箱通风装置(8)的泄漏测试,
-其中所述控制装置(10)被配置和/或编程为对于曲轴箱通风装置(6)的所述泄漏测试,所述控制装置执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.根据权利要求7所述的内燃机,其特征在于,
所述曲轴箱通风装置(6)包括用于从所述漏气中分离油的油分离器(11),该油分离器布置在所述输送装置(8)下游的所述漏气管线(7)中,该油分离器包括用于收集分离的油的油收集空间和用于使所述分离的油从所述油收集空间返回到所述曲轴箱(5)的回流管线(12)。
9.根据权利要求8所述的内燃机,其特征在于,
所述输送装置(8)和所述油分离器(11)组合在共同的壳体中以形成分离器模块。
10.根据权利要求9所述的内燃机,其特征在于,
所述压力传感器(9)布置在所述分离器模块上。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的内燃机,其特征在于,
所述压力传感器(9)布置在所述输送装置(8)的入口处、和/或在曲轴箱(5)上和/或在所述输送装置(8)上游的所述漏气管线(7)中。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的内燃机,其特征在于,
-所述内燃机(1)包括用于将新鲜空气输送到相应气缸(3)的新鲜空气系统(13),
-所述漏气管线(7)将所述漏气输送到所述新鲜空气系统(13)或所述内燃机(1)的周围环境(14)。
13.根据权利要求7至12中的任一项所述的内燃机,其特征在于,
止回阻塞阀布置在所述漏气管线(7)中或在所述输送装置(8)上的所述压力传感器(9)的下游,该止回阻塞阀在曲轴箱(5)的方向上进行阻塞。
14.根据权利要求13和9所述的内燃机,其特征在于,
所述止回阻塞阀布置在所述分离器模块中。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017221318.3 | 2017-11-28 | ||
DE102017221318.3A DE102017221318B4 (de) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug |
PCT/EP2018/082215 WO2019105841A1 (de) | 2017-11-28 | 2018-11-22 | Brennkraftmaschine für ein kraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111417768A true CN111417768A (zh) | 2020-07-14 |
CN111417768B CN111417768B (zh) | 2022-03-18 |
Family
ID=64456986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880077199.4A Active CN111417768B (zh) | 2017-11-28 | 2018-11-22 | 用于机动车辆的内燃机 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11035264B2 (zh) |
EP (1) | EP3717756A1 (zh) |
CN (1) | CN111417768B (zh) |
DE (1) | DE102017221318B4 (zh) |
WO (1) | WO2019105841A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018222766A1 (de) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Erkennen eines Defekts in einer Kurbelgehäuseentlüftung |
DE102020205531A1 (de) | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Mahle International Gmbh | Seitenkanalverdichter zum Verdichten von Gas |
DE102020205533A1 (de) | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Mahle International Gmbh | Seitenkanalverdichter zum Verdichten eines Gases |
US11313261B1 (en) | 2020-10-08 | 2022-04-26 | Cummins Inc. | Systems and methods for hole detection in crankcase ventilation tubing |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004030908A1 (de) * | 2004-06-25 | 2006-01-19 | Mahle Filtersysteme Gmbh | Betriebsverfahren für ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem |
CN103616144A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-05 | 顺达(芜湖)汽车饰件有限公司 | 发动机油底壳气密性检测方法 |
US20150020785A1 (en) * | 2012-02-16 | 2015-01-22 | Mahle International Gmbh | Crankcase ventilation device |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH664798A5 (de) | 1983-11-14 | 1988-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Vorrichtung zur rueckfuehrung der abblasemenge aus dem kurbelgehaeuse. |
JPH0419312A (ja) | 1990-05-11 | 1992-01-23 | Komatsu Ltd | エンジンブローバイガスの流量検知装置およびその検知方法 |
DE19834332B4 (de) | 1998-07-30 | 2005-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses |
DE19836967C2 (de) | 1998-08-14 | 2000-06-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses |
DE10026492A1 (de) | 2000-05-27 | 2001-11-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Funktionsdiagnose eines Entlüftungssystems eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors |
JP3626086B2 (ja) * | 2000-10-19 | 2005-03-02 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の吸気系異常検出装置 |
JP4254847B2 (ja) * | 2006-11-10 | 2009-04-15 | トヨタ自動車株式会社 | ブローバイガス処理装置 |
DE102007046465A1 (de) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Daimler Ag | Vorrichtung zur Detektion von Leckagen an Leitungssystemen |
DE102010040900A1 (de) | 2010-09-16 | 2012-03-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose einer Kurbelgehäuseentlüftung von Verbrennungsmotoren |
DE102012220800A1 (de) | 2012-11-14 | 2014-05-15 | Mahle International Gmbh | Fahrzeug mit Brennkraftmaschine und Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung |
DE102013225388A1 (de) | 2013-12-10 | 2015-06-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erkennung einer Leckage in einer Kurbelgehäuseentlüftung |
DE102015203694A1 (de) | 2015-03-02 | 2016-09-08 | Mahle International Gmbh | Brennkraftmaschine |
DE102015213982A1 (de) | 2015-07-24 | 2017-01-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschine und Verfahren zur Erkennung einer Leckage von einem Kurbelgehäuse- und/oder einem Tank-Entlüftungssystem |
US9945752B2 (en) * | 2015-12-14 | 2018-04-17 | Ford Global Technologies, Llc | Fuel tank pressure sensor rationality testing for plug-in hybrid electric vehicles |
JP2017115584A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 株式会社デンソー | 内燃機関の異常検出装置 |
DE102016201589C5 (de) | 2016-02-03 | 2024-02-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine |
JP6270890B2 (ja) * | 2016-03-17 | 2018-01-31 | 株式会社Subaru | リーク検出装置 |
JP6455482B2 (ja) * | 2016-05-12 | 2019-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の吸気系異常診断装置 |
DE102016216122B4 (de) * | 2016-08-26 | 2018-07-26 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Plausibilisierung der Funktionsfähigkeit einer Kurbelgehäuseentlüftung |
JP6409086B1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-17 | 株式会社Subaru | リーク検出装置 |
JP2019056421A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 日本電産トーソク株式会社 | 電磁弁 |
US10997803B2 (en) * | 2017-10-10 | 2021-05-04 | Ford Global Technologies, Llc | Systems and methods for fuel tank diagnostics |
-
2017
- 2017-11-28 DE DE102017221318.3A patent/DE102017221318B4/de active Active
-
2018
- 2018-11-22 EP EP18807956.0A patent/EP3717756A1/de not_active Withdrawn
- 2018-11-22 WO PCT/EP2018/082215 patent/WO2019105841A1/de active Search and Examination
- 2018-11-22 CN CN201880077199.4A patent/CN111417768B/zh active Active
-
2020
- 2020-05-28 US US16/886,615 patent/US11035264B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004030908A1 (de) * | 2004-06-25 | 2006-01-19 | Mahle Filtersysteme Gmbh | Betriebsverfahren für ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem |
US20150020785A1 (en) * | 2012-02-16 | 2015-01-22 | Mahle International Gmbh | Crankcase ventilation device |
CN103616144A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-05 | 顺达(芜湖)汽车饰件有限公司 | 发动机油底壳气密性检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019105841A1 (de) | 2019-06-06 |
EP3717756A1 (de) | 2020-10-07 |
DE102017221318B4 (de) | 2024-08-29 |
DE102017221318A1 (de) | 2019-05-29 |
US20200291833A1 (en) | 2020-09-17 |
US11035264B2 (en) | 2021-06-15 |
CN111417768B (zh) | 2022-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111417768B (zh) | 用于机动车辆的内燃机 | |
CN113302382B (zh) | 用于检查内燃发动机的曲轴箱通风系统的功能性的方法和装置 | |
US10907591B2 (en) | Internal combustion engine and method for detecting a leak from a crankcase and/or a tank ventilation system | |
US11047329B2 (en) | Method and device for diagnosing a crankcase ventilation line for an internal combustion engine | |
RU2620901C2 (ru) | Способ эксплуатации двигателя (варианты) и система вентиляции картера двигателя | |
RU2620906C2 (ru) | Способ эксплуатации двигателя (варианты) и система вентиляции картера | |
RU2647283C2 (ru) | Способы эксплуатации двигателя и система вентиляции картера | |
RU2580607C2 (ru) | Способ эксплуатации двигателя и система вентиляции картера для его осуществления | |
JP5296865B2 (ja) | セパレータの機能診断方法 | |
US20100147270A1 (en) | Crankcase breech detection for boosted engines | |
RU2555091C2 (ru) | Устройство и способ защиты компрессора и охладителя воздуха турбонаддува в двигателе внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания и устройство управления | |
CN105593480A (zh) | 用于识别在曲轴箱通风机构中泄漏的方法 | |
US8701477B2 (en) | Methods and systems for diagnosing a turbocharger | |
CN104781513A (zh) | 闭式曲轴箱通风装置的断线探测方法 | |
CN109026277A (zh) | 内燃机曲轴箱通风系统泄漏监测结构及其监测方法 | |
EP3610139B1 (en) | A method for controlling the oil pressure of an oil pump in a combustion engine and an oil pressure arrangement | |
CN111120041A (zh) | 用于增压发动机的曲轴箱通风系统及通风系统的检测方法 | |
US12055077B2 (en) | Method and device for inspecting the functionality of a crankcase ventilation system of an internal combustion engine | |
US6779516B1 (en) | Closed crankcase ventilation system with flow meter for monitoring engine operation | |
US11663862B2 (en) | Method for diagnosing a part of a crank case ventilation system | |
CN202403915U (zh) | 测量曲轴箱通风系统机油消耗量的装置 | |
US20240352878A1 (en) | Method for diagnosing a crankcase system of an internal combustion engine, and internal combustion engine | |
EP4400696A1 (en) | Method of estimating an operational aspect of an engine, computer program, computer-readable medium, control arrangement, engine, and vehicle | |
US20240353292A1 (en) | System and method for diagnosing a crankcase ventilation system of an internal combustion engine | |
CN118817330A (zh) | 一种车辆的通风管路检测方法和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |