DE10042462A1 - Entlüftungssystem für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Entlüftungssystem für die Kurbelgehäuseentlüftung von BrennkraftmaschinenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen als geschlossene Verbindung von Kurbelgehäuse 1, Druckregelventil 7 und Ansaugseite des Motors, über die die Blow-by-Gase abgesaugt und dem Verbrennungsprozes wieder zugeführt werden. DOLLAR A Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein druckgeführtes Entlüftungssystem für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen zu schaffen, welches die Zuführung der Blow-by-Gase zu den Zylindern Z1; Z2; Z3; Z4 je nach Druckverhalten derselben gewährleistet. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass jedem Zyliner (Z1; Z2; Z3; Z4) eine Zuführungsleitung (14; 15; 16; 17) für Blow-by-Gase zugeordnet ist, die nahe eines Einlassventils in einem Saugrohr in den Ansaugtrakt mündet und über ein Druckregelventil (7) beaufschlagbar ist. DOLLAR A Die Zylinder (Z1/Z4 bzw. Z2/Z3), deren Saugrohrdruck sich gegenseitig am wenigsten oder nicht beeinflusst, können unter Beachtung der Zündfolge jeweils Zylindergruppen bilden, die über ihre Zuführungsleitungen (14; 15; bzw. 16; 17) als Zylindergruppe jeweils an einem Auslasskanal (13) des Druckregelventils (7) gemeinsam angeschlossen sind. DOLLAR A Je nach Anwendungsfall ist das Schließelement 9 des Druckregelventils 7 mit einem einseitig oder zweiseitig dichtendem Schirmpilz 9' versehen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem für die Kurbelgehäuseentlüftung von
Brennkraftmaschinen mit den im Oberbegriff genannten Merkmalen.
Vorbekannt ist durch die Schrift DE 35 09 439 C2 eine Vorrichtung zur Entlüftung
des Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine, bei der im Kurbelgehäuse ein
geringer, annähernd konstanter Unterdruck aufrechterhalten werden soll. Die
Vorrichtung enthält im wesentlichen Elemente des sog. PCV-Systems
(Positive Crankcase Ventilations System), bei dem zum Entlüften des
Kurbelgehäuses die Kurbelgehäusegase abgesaugt werden. Dabei erfolgt eine
gesteuerte, kontinuierliche oder lastabhängige Zufuhr von gereinigter Frischluft in
den Motor. Die Frischluft wird dem Gemisch aus Blow-by-Gas und Motoröl
zugemischt. Die Systemsteuerung erfolgt über abgestimmte Drosseln und Ventile.
Die Blow-by-Gase werden dem Ansaugsystem des Motors wieder zugeführt.
Die in den Blow-by-Gasen enthaltenen Wasser- und Kraftstoffdämpfe werden durch
die zugemischte Frischluft aufgenommen und kontinuierlich aus dem Kurbelgehäuse
herausgeführt.
Weiterhin ist durch die Schrift DE 42 12 968 A1 ein Druckregelventil für die
Kurbelgehäuseentlüftung vorbekannt, welches zur Einstellung eines bestimmten
Unterdruckes im Kurbelgehäuse dient und beispielsweise in der Entlüftungsleitung
zwischen Kurbelgehäuse und Motoransaugrohr angeordnet ist.
Durch das Druckregelventil besteht eine geschlossene Verbindung zwischen dem
Kurbelgehäuse und der Ansaugseite des Motors, über die die sog. Durchblasgase
abgesaugt und dem Verbrennungsprozess wieder zugeführt werden.
Eine in der Praxis bekannte Ausführung ist die unterdruckgeregelte
Kurbelgehäuseentlüftung. Bei diesem System wird das Blow-by-Gas aus dem
Ölabscheider über ein Differenzdruckventil in das Ansaugsystem nach der
Drosselklappe in das Saugrohr eingeleitet.
Das Differenzdruckventil ist ein federbelastetes Membranventil mit abgestimmtem
Bypass. Es regelt den Unterdruck im Motorinneren auf einen zulässigen
Maximalwert.
Die bekannten Ausführungen zur Kurbelgehäuseentlüftung mit Druckregulierung
haben den Nachteil, dass die aus dem Kurbelgehäuse der Ansaugseite des Motors
wieder zugeführten Blow-by-Gase ungleichmäßig auf die Zylinder verteilt werden.
Das kann in der Folge den Brennverlauf negativ beeinflussen und zum Verrußen der
Zündkerzen führen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein druckgeführtes Entlüftungssystem für die
Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen zu schaffen, welches die
Zuführung von Blow-by-Gas zu den Zylindern je nach dem momentanen
Druckzustand in deren Saugrohr gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruches genannten Merkmale.
Es wird eine bessere Kurbelgehäuseentlüftung erreicht, weil die Zuführung der
Blow-by-Gase zu den Zylindern je nach dem Druckzustand des ihm zugehörigen
Saugrohres optimal erfolgt.
Die Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen werden zusammen
mit den zu erzielenden Wirkungen erläutert.
Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 das Schema eines Motorblockes mit vorgeschaltetem Druckregelventil,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit A in Fig. 1
Eine Brennkraftmaschine 1 weist ein Kurbelgehäuse und einen mit diesem
verbundenen Zylinderblock mit einem Zylinderkopf auf, an dem ein Ansaugsystem 2,
bestehend aus Verteiler 3, zu den Zylindern Z1 bis Z4 einzeln geführten Saugrohren
4, einem Ansaugrohr 5 und einem Luftfilter 6, angeschlossen ist.
Während des Betriebes der Brennkraftmaschine wird Luft durch den Luftfilter 6 über
das Ansaugsystem in das Kurbelgehäuse gesaugt, siehe Pfeilrichtung B, und es
strömt Blow-by-Gas von den Verbrennungskammern durch das Spiel zwischen
Kolben und Zylindern Z1; Z2; Z3; Z4 in das Kurbelgehäuse. Die im Kurbelgehäuse
vorhandene Atmosphäre ist eine Mischung aus Luft, Blow-by-Gas und
Schmierölnebel.
Nach Durchströmen eines nicht dargestellten Ölabscheiders gelangt dieses
Gemisch aus dem Kurbelgehäuse 1 vorzugsweise über den Zylinderkopf und ein
Verbindungsrohr 6 zu einem erfindungsgemäßen Druckregelventil 7 und von dort in
die zu den Zylindern Z1 bis Z4 einzeln geführten Saugrohre 4 des Ansaug
systems 2.
Das Blow-by-Gas gelangt über die Brennräume nach der Verbrennung als Abgas
über die Abgasanlage 9 ins Freie (siehe Pfeilrichtung C).
In Fig. 2 ist die Einzelheit A aus Fig. 1 dargestellt, sie zeigt einen Ausschnitt des
Druckregelventils 7. Das Blow-by-Gas gelangt mit dem im Kurbelgehäuse
herrschenden Unterdruck pu1 über das Verbindungsrohr 6 zum Druckregelventil 7
und dort in einen Ventilraum 8.
Ein als Schirmpilz ausgebildetes Schließelement 9, dessen Kopfumfang dichtend an
einem Steg 10 anliegen, verschließt den Durchtritt des Blow-by-Gases über Kanäle
11; 11' in einen Ventilraum 12. Dieser Ventilraum 12 steht über einem Auslasskanal
13 und Zuführungsleitungen 14; 15, siehe Fig. 1, mit den einzeln zu den Zylindern
Z2 und Z3 geführten Saugrohren 4 in Verbindung. Zuführungsleitungen 16; 17 für
das Blow-by-Gas führen vom Druckregelventil 7 zu den Saugrohren der Zylindern Z1
und Z4.
Die Zuführungsleitungen 14; 15; 16; 17 münden vorzugsweise nahe der nicht
dargestellten Einlassventile in die Saugrohre 4 bzw. deren Ansaugkanäle im
Zylinderkopf.
Die Ventilstrecke für die Zuführungsleitungen 16; 17 ist analog, wie in Fig. 2
dargestellt, ausgebildet.
Zylindergruppen, z. B.: Z1/Z4; Z2/Z3, deren Saugrohrdruck sich gegenseitig am
wenigsten oder nicht beeinflussen, sind jeweils mit einem Auslasskanal 13 des
Druckregelventiles 7 unter Beachtung der Zündfolge verbunden.
Im Ausführungsbeispiel herrscht in den Zylindern Z2; Z3 sowie im Ventilraum 12 ein
geringerer Unterdruck pu2 als im Ventilraum 8, (pu2 < pu1).
Um einen vorgeschriebenen Kurbelgehäuseunterdruck zu gewährleisten, ist ein
minimaler definierter Durchlass vom Ventilraum 8 zum Ventilraum 12 zu realisieren.
Das geschieht durch Anordnung eines inneren Bypasses 18, der als sog. "Notlauf"
dafür sorgt, dass eine Blow-by-Menge fließen und das Entlüftungssystem stets
wirksam bleibt.
Bei Wechsel von Überdruck- und Unterdruckverhalten vor und nach dem
Druckregelventil 7 ändert sich der Betriebszustand durch jeweils veränderte Stellung
des Schließelementes 9 im Druckregelventil 7.
Bei höherem Druck im Kurbelgehäuse 1 als in den Zylindern Z2; Z3, also bei zu
großem Saugrohrunterdruck (pu2 < pu1) schließt die Oberseite des Schirmpilzes 9'
des Schließelementes 9 gegen die Gehäusewand 19 des Druckregelventiles 7.
Der Schirmpilz 9' des Schließelementes 9 ist nach beiden Seiten nutzbar und die
Dichtlippe ist so ausgeführt, dass beidseitig eine ausreichende Dichtwirkung erreicht
wird.
Abhängig von den Druckverhältnissen zwischen Kurbelgehäuse und dem jeweiligen
Druck in den Saugrohren 4 erfolgt ein Anlegen des Schirmpilzes 9' des
Schließelementes 9 entweder am Steg 10 oder der Gehäusewand 19 des
Druckregelventiles 7. Die Zylinder Z2/Z3 bzw. Z1/Z4 werden abhängig von den
genannten Druckverhältnissen mit Blow-by-Gasen beaufschlagt. Es besteht eine
geschlossene Verbindung von Kurbelgehäuse 1, Druckregelventil 7 und
Ansaugseite des Motors.
Je nach Anwendungsfall kann nur ein einseitiges Dichten des Schließelementes 9
und die Anordnung nur eines Bypasses im Druckregelventil 7 erforderlich sein.
Eine weitere Bypassbohrung 20 kann zur Sicherung einer Notlauffunktion und zum
stetigen Druckabbau im Kurbelgehäuse 1 vorhanden sein.
Bei noch nicht betriebswarmem Motor enthalten die Blow-by-Gase Kraftstoff- und
Wasserdampf. Es besteht bei Kälte die Gefahr des Vereisens dieser Dämpfe
innerhalb des Systems der Kurbelgehäuseentlüftung. Zum Sichern der Funktion des
Entlüftungssystems können bekannte Heizeinrichtungen, vorzugsweise an den
Ventilstrecken, vorgesehen werden. Diese sind nicht dargestellt.
Claims (4)
1. Entlüftungssystem für die Kurbelgehäuseentlüftung von Brennkraftmaschinen, das
eine geschlossene Verbindung von Kurbelgehäuse, Druckregelventil und
Ansaugseite des Motors bildet, über die Blow-by-Gase abgesaugt und dem
Verbrennungsprozess zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedem Zylinder (Z1; Z2; Z3; Z4) eine Zuführungsleitung (14; 15; 16; 17) für
Blow-by-Gase zugeordnet ist, die nahe eines Einlassventil in einem Saugrohr in
den Ansaugtrakt mündet und über ein Druckregelventil (7) beaufschlagbar ist.
2. Entlüftungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass Zylinder (Z1/Z4 bzw. Z2/Z3), unter Beachtung der Zündfolge und deren
Saugrohrdruck sich gegenseitig am wenigsten oder nicht beeinflusst, jeweils
Zylindergruppen bilden, die über ihre Zuführungsleitungen (14; 15; bzw. 16; 17)
als Zylindergruppe jeweils an einem Auslasskanal (13) des Druckregelventiles (7)
gemeinsam angeschlossen sind.
3. Entlüftungssystem nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schließelement (9) des Druckregelventiles (7) je nach den
Anwendungsbedingungen als einseitig oder zweiseitig dichtender Schirmpilz (9')
gestaltet ist.
4. Entlüftungssystem nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass den zum Entlüftungssystem gehörenden Baugruppen, insbesondere dem
Druckregelventil (7), Heizeinrichtungen zugeordnet sind.
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