DE10043801A1 - Vorrichtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung weist eine Saugpumpe zur Absaugung von Öl aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine und mit einen Ölbehälter zur Aufnahme des abgesaugten Öls auf. Die wenigstens eine Saugpumpe ist derart ausgebildet, daß mittels derselben über eine Entlüftungsleitung neben dem abgesaugten Öl auch in dem Kurbelgehäuse sich befindliche Blow-by-Gase absaugbar sind. Es ist eine Leitung vorgesehen, durch welche die Blow-by-Gase in eine zu der Brennkraftmaschine führende Ansaugleitung leitbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Solche Vorrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Bei bekannten Brennkraftmaschinen mit einer solchen Trockensumpfschmierung pumpt eine Saugpumpe Öl aus dem Kurbelgehäuse in einen Ölbehäl­ ter. Von dem Ölbehälter wird das Öl dann je nach Be­ darf an die Schmierstellen abgegeben.

Bei der Verbrennung in den Brennräumen der Brennkraft­ maschine entstehende und an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse gelangende, sogenannte Blow-by-Gase werden dabei zwar teilweise aus dem Kurbelgehäuse ent­ fernt, jedoch mehr oder weniger ungewollt und keines­ falls in ausreichender Menge. Die in solchen Blow-by- Gasen enthaltenen Säure bildenden Abgasbestandteile NO_X und SO_X reagieren im Kurbelgehäuse mit Wasser zu Säuren, welche von basischen Additiven im Öl neutrali­ siert werden müssen, um eine Korrosion innerhalb der Brennkraftmaschine zu verhindern. Dies führt zum Ver­ brauch dieser Additive, was eine Alterung des Öls mit sich bringt.

Die US-PS 4,681,189 beschreibt eine Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung, bei welcher ein Ölbehälter und eine Ölpumpe vorgesehen sind. Dabei wird mittels eines Ölabscheiders Luft aus dem Öl abgetrennt.

In der DE 40 37 803 A1 ist eine Ölversorgung für eine Brennkraftmaschine beschrieben, bei der Blow-by-Gase zum Transport von überschüssigem Öl aus einer Ölwanne in einen Ölbehälter eingesetzt werden.

Des weiteren ist aus der DE 19 21 068 A1 eine Vorrich­ tung zum Entlüften des Kurbelgehäuses einer Brenn­ kraftmaschine ohne Trockensumpfschmierung, d. h. mit einer gewöhnlichen Ölwanne, bekannt, bei der eine Pum­ pe Öl aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine absaugt und über eine Leitung der Ansaugleitung zu­ führt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor­ richtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung zu schaffen, mittels welcher mit möglichst geringem Auf­ wand so viel Blow-by-Gase wie möglich aus dem Kurbel­ gehäuse entfernt werden können, um die Alterung von Öl in der Brennkraftmaschine zu verlangsamen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Dadurch, daß es erfindungsgemäß möglich ist, mittels der bei der Trockensumpfschmierung vorhandenen Saug­ pumpe neben dem abgesaugten Öl auch die Blow-by-Gase abzusaugen, ergibt sich eine einfache und dennoch sehr wirkungsvolle Möglichkeit zur Entlüftung des Kurbelge­ häuses. Aus dem Kurbelgehäuse werden die Blow-by-Gase, nämlich zusammen mit dem Öl abgesaugt und über eine Leitung wieder in die Ansaugleitung zurückgeführt. Auf diese Weise gelangen die Blow-by-Gase zurück in die Brennräume, wo sie einer Verbrennung unterzogen wer­ den.

Da die Blow-by-Gase sich somit nicht mehr so lange im Kurbelgehäuse aufhalten und eine kürzere Zeitdauer mit dem Öl in Verbindung kommen, werden die in dem Öl sich befindlichen Additive weniger belastet und das Öl al­ tert vorteilhafterweise weitaus weniger schnell. Da­ durch sind längere Intervalle zwischen den einzelnen Ölwechseln möglich.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann in Strömungsrichtung der Blow-by-Gase nach dem Ölbehälter eine Ölabscheideeinrichtung zur Abscheidung von Öl aus den Blow-by-Gasen angeordnet sein. Auf die­ se Weise werden zum einen die Blow-by-Gase aus dem später wieder dem Ölkreislauf zugeführten Öl abge­ schieden und es wird zum anderen verhindert, daß Öl in die Ansaugleitung gelangen kann.

Um eine noch bessere Entlüftung des Kurbelgehäuses erreichen zu können, kann vorgesehen sein, daß von der Ansaugleitung zu dem Kurbelgehäuse der Brennkraftma­ schine eine Belüftungsleitung verläuft. Hierdurch wird derjenige Anteil an Gasen, die das Kurbelgehäuse durch die Entlüftungsleitung verlassen, durch Frischluft ersetzt, was zu einem Spüleffekt führt, durch den die bei der Verbrennung in den Brennräumen entstehenden und an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse gelangenden Blow-by-Gase schnell und zuverlässig aus dem Kurbelgehäuse abgeführt werden. Dadurch wird die Verweildauer der Blow-by-Gase im Kurbelgehäuse und damit auch die Belastung der Öladditive weiter verrin­ gert.

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

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entlüf­ tung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftma­ schine mit Trockensumpfschmiernng in einer er­ sten Ausführungsform;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entlüf­ tung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftma­ schine mit Trockensumpfschmierung in einer zweiten Ausführungsform; und

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entlüf­ tung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftma­ schine mit Trockensumpfschmierung in einer dritten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Kur­ belgehäuse 2 und einem Zylinderkopf 3 äußerst schema­ tisch dargestellt. Die Brennkraftmaschine 1 besitzt eine Trockensumpfschmierung, d. h. anstatt oder auch zusätzlich zu der üblichen Ölwanne ist ein außerhalb des Kurbelgehäuses 2 und des Zylinderkopfes 3 angeord­ neter Ölbehälter 4 vorgesehen, dem im vorliegenden Fall mittels zweier Saugpumpen 5 und 6 Öl aus dem Kur­ belgehäuse 2 zugeführt wird. Der Aufbau und die Wir­ kungsweise einer solchen Trockensumpfschmierung ist an sich bekannt, weshalb im folgenden nicht näher darauf eingegangen wird.

In dem Kurbelgehäuse 2 sind des weiteren eine Druck­ pumpe 7 zur Versorgung von nur schematisch angedeute­ ten Schmierstellen 8 innerhalb der Brennkraftmaschine 1, ein Ölkühler 9 sowie ein Ölfilter 10 angeordnet. Die Druckpumpe 7 fördert das Öl durch den Ölkühler 9 und den Ölfilter 10 zu den Schmierstellen 8, von wo aus es wieder zurück in den Bereich der Saugpumpen 5 und 6 gelangt. Die Saugpumpen 5 und 6 saugen das Öl dann über denselben vorgeschaltete Saugsiebe 11 und 12 an und befördern es über eine Ölabführleitung 13 zu dem Ölbehälter 4.

Die Saugpumpen 5 und 6 sind bei dieser Ausführungsform so ausgelegt, daß jedoch nicht nur das Öl aus dem Kur­ belgehäuse 2 abgesaugt wird, sondern daß auch die bei der Verbrennung in nicht dargestellten Brennräumen entstehenden und an ebenfalls nicht dargestellten Kol­ benringen vorbei in das Kurbelgehäuse 2 gelangenden Blow-by-Gase durch die somit als Entlüftungsleitung 13 dienende Ölabführleitung in den Ölbehälter 4 gelangen. D. h., es werden hier Saugpumpen 5 und 6 mit einer der­ artigen Saugleistung eingesetzt, daß auch ein Großteil bzw. im Idealfall alle Blow-by-Gase aus dem Kurbelge­ häuse 2 abgesaugt werden.

Von dem Ölbehälter 4 führt eine weitere Leitung 14 zu einer Ölabscheideeinrichtung 15, von welcher aus das Öl, aus dem die Blow-by-Gase abgeschieden wurden, über eine Leitung 16 wieder in den Ölbehälter 4 zurückge­ führt wird. Bei entsprechender Füllhöhe in dem Ölbe­ hälter 4 verlassen die Blow-by-Gase mit den darin ent­ haltenen Ölbestandteilen denselben von selbst und tre­ ten über die Leitung 14 in die Ölabscheideeinrichtung 15 ein. Die in der Ölabscheideeinrichtung 15 abge­ schieden Blow-by-Gase gelangen über eine Leitung 17 in eine zu der Brennkraftmaschine 1 führende Ansauglei­ tung 18, und zwar in Strömungsrichtung der Frischluft in der Ansaugleitung 4 nach einer Drosselklappe 19. Von dort aus werden sie wiederum den Brennräumen zur Verbrennung zugeführt. Die bei der Verbrennung in den Brennräumen entstehenden Abgase werden in an sich be­ kannter Weise über eine Abgasleitung 20 aus dem Zylin­ derkopf 3 der Brennkraftmaschine 1 abgeleitet. Über eine Leitung 21 kann dem Kurbelgehäuse 2 aus dem Ölbe­ hälter 4 Öl zugeführt werden.

Auf diese Weise ist also eine sehr gute Abführung der Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse 2 und die anschlie­ ßende Verbrennung in den Brennräumen der Brennkraftma­ schine 1 möglich. Um die Abführung der Blow-by-Gase noch weiter zu verbessern, verläuft von der Ansauglei­ tung 18 eine Belüftungsleitung 22 zu der Brennkraftma­ schine 1 und mündet im vorliegenden Fall in den Zylin­ derkopf 3. Selbstverständlich könnte die Belüftungs­ leitung 22 auch in das Kurbelgehäuse 2 münden, was dieselbe Wirkung hätte.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind die Saugpum­ pen 5 und 6 mit einer Antriebseinrichtung 23 für beide Saugpumpen 5 und 6 versehen, d. h. sie arbeiten mit derselben Drehzahl.

Fig. 2 zeigt eine weitere Brennkraftmaschine 1, bei der die beiden Saugpumpen 5 und 6 von zwei separaten Antriebseinrichtungen 24 und 25 angetrieben werden. Auf diese Weise ist es möglich, daß die eine Saugpumpe 6 über ein Kennfeld der Brennkraftmaschine 1 gesteuert werden kann und somit in Abhängigkeit vom Lastzustand der Brennkraftmaschine mehr oder weniger Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse 2 abgeleitet werden. Gegebenen­ falls können die Saugpumpen 5 und 6 auch über nicht dargestellte Kupplungen lösbar miteinander verbunden sein.

Eine weitere Brennkraftmaschine 1 ist in Fig. 3 darge­ stellt, bei der lediglich eine Saugpumpe 5 vorgesehen ist, die jedoch eine sehr hohe maximale Fördermenge aufweist und auf diese Weise in der Lage ist, eine ausreichende Menge an Blow-by-Gasen aus dem Kurbelge­ häuse 2 abzuführen.

Neben den dargestellten Ausführungen der Saugpumpen 5 und 6 könnten auch Brennkraftmaschinen 1 mit mehr als zwei Saugstufen bzw. Saugpumpen vorgesehen sein.

Selbstverständlich ist es bei allen Ausführungsformen möglich, die nicht dargestellte, serienmäßige Belüf­ tung des Kurbelgehäuses 2 beizubehalten, wodurch eine insgesamt noch bessere Abführung von Blow-by-Gasen aus dem Kurbelgehäuse 2 erreicht wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmie­ rung, mit einer Saugpumpe zur Absaugung von Öl aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine und mit einem Ölbehälter zur Aufnahme des abgesaugten Öls, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Saugpumpe (5, 6) derart ausge­ bildet ist, daß mittels derselben über eine Ent­ lüftungsleitung (13) neben dem abgesaugten Öl auch in dem Kurbelgehäuse (2) sich befindliche Blow-by- Gase absaugbar sind, und daß eine Leitung (16, 17) vorgesehen ist, durch welche die Blow-by-Gase in eine zu der Brennkraftmaschine (1) führende Ansau­ gleitung (18) leitbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung der Blow-by-Gase nach dem Ölbehälter (4) eine Ölabscheideeinrichtung (15) zur Abscheidung von Öl aus den Blow-by-Gasen ange­ ordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Ansaugleitung (18) mündende Leitung (14) von der Ölabscheideeinrichtung (15) ausgeht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Ansaugleitung (18) zu dem Kurbelgehäuse (2) der Brennkraftmaschine (1) eine Belüftungslei­ tung (22) verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Saugpumpen (5, 6) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Saugpumpen (5, 6) von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung (23) antreibbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Saugpumpen (5, 6) von separaten Antriebseinrichtungen (24, 25) antreibbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der wenigstens zwei Saugpumpen (6) in Abhängigkeit eines Kennfeldes der Brennkraftma­ schine (1) steuerbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich eine Saugpumpe (5) mit einer hohen maxi­ malen Fördermenge vorgesehen ist.