DE10049429A1 - Brennkraftmaschine mit Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung - Google Patents

Brennkraftmaschine mit Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse (10) und einer Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung (18), welche einen Ölabscheider (22) aufweist, über den die Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung (18) Zylinderkurbelgehäuse-Gase an einen Ansaugtrakt (12) der Brennkraftmaschine für Frischluft zuführt. Hierbei ist stromauf des Ölabscheiders (22) eine Einrichtung (28) zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen an dem Ölabscheider (22) vorbei zu einem Teil der Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung (18) stromab des Ölabscheiders (22) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse und einer Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung, welche einen Ölabscheider aufweist, über den die Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung Zylinderkurbelgehäuse-Gase an einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine für Frischluft zuführt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) einer Brennkraftmaschine dürfen weder Gase noch Ölnebel unmittelbar an die Umgebung austreten. Die im ZKG vorhandenen Gase resultieren beispielsweise aus sogen. Blow-By-Gasen, die zwischen Zylinderlaufwand und Kolben hindurch treten. Derartige Gase sind HC-beladen und folglich emissionskritisch. Daher ist, wie beispielsweise aus "Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik", 25. Auflage, 1994, Verlag EUROPA-LEHRMITTEL, Seite 234 bekannt, eine Kurbelgehäuseentlüftung vorgesehen, die entsprechende Fluide aus dem Kurbelgehäuse entfernt und dem Verbrennungsprozeß der Brennkraftmaschine zuführt. Hierzu werden die aus dem ZKG entnommenen Gase nahe einer Drosselklappe in einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine für Frischluft eingeführt und von der Frischluft in Zylinder der Brennkraftmaschine mitgerissen. Ferner ist es bekannt, einen etwaigen Ölanteil in den aus dem ZKG entnommenen Gas mittels entsprechender Ölabscheider vor der Zuführung an den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine abzutrennen und über eine Ölrücklaufleitung dem ZKG wieder zuzuführen. Darüber hinaus ist es äußerst wichtig, daß im Kurbelgehäuse bzgl. der Umgebung kein Überdruck herrscht, da sonst die Gefahr besteht, daß Kurbelwellenringe abblasen.
Zur Feinabscheidung von Ölnebel aus den ZKG-Gasen wird ein möglichst geringer Druckabfall über den Ölabscheider erzeugt, um die Funktion der Feinabscheidung bei niedrigen Mengen an Blow-By-Gas zu gewährleisten. Bei höheren Mengen an Blow-By- Gas, wie diese beispielsweise im Ringflatterbetrieb auftreten, d. h. Kolbenringe haben durch eine flatterartige Bewegung eine verminderte Dichtfähigkeit, steigt allerdings der Druckwiderstand des Ölabscheiders stark an. Hierbei besteht die Gefahr, daß sich im ZKG ein Überdruck bzgl. der Umgebung einstellt. Je höher Feiner der Ölabscheider Ölnebel aus den ZKG-Gasen abscheiden kann, desto größer wird dieser Druckwiderstand. Daher ist der Feinheitsgrad der Abscheidung des Ölabscheiders begrenzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftung des Zylinderkurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine der o. g. Art der obengenannten Art weiter zu verbessern, so daß über weite Betriebsbereiche einerseits eine gute Trennung der Gase von darin befindlichem Ölnebel erzielt wird und gleichzeitig in allen Betriebsphasen ein unerwünschter Überdruck im ZKG bzgl. der Umgebung wirksam vermieden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß stromauf des Ölabscheiders eine Einrichtung zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen an dem Ölabscheider vorbei zu einem Teil der Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung stromab des Ölabscheiders vorgesehen ist.
Dies hat den Vorteil, daß durch den Ölabscheider einerseits eine gute Ausfilterung von Ölnebel aus den ZKG-Gasen erzielt wird und andererseits in allen Betriebsphasen, d. h. insbesondere auch bei hohen Mengen an Blow-By-Gas, ein unerwünschter Überdruck im ZKG bzgl. der Umgebung vermieden ist.
Für eine besonders gute Ölabscheidung aus den ZKG-Gasen ist der Ölabscheider als Zyklonölabscheider ausgebildet:
Zweckmäßigerweise ist die Einrichtung zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen derart ausgebildet, daß diese oberhalb eines vorbestimmten Druckes und/oder oberhalb einer vorbestimmten Menge an Blow-By-Gasen Zylinderkurbelgehäuse-Gase an dem Ölabscheider vorbei umleitet.
Zum gesteuerten Öffnen bzw. Schließen der Umleitung der ZKG-Gase ist ein Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine mit der Einrichtung zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Einrichtung zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen ein Druckregelventil.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
Die in Fig. 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine umfaßt ein Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) 10, einen Ansaugtrakt 12 mit einem Luftfilter 14 und einer Drosselklappe 16 sowie eine ZKG-Entlüftung 18 mit einem Grobabscheider 20, einem Zyklonölabscheider 22 und einem ZKG-Ent­ lüftungsventil 24. Ferner ist eine Belüftungsleitung 26 schematisch angedeutet. Von dem Grobabscheider 20 und dem Zyklonölabscheider 22 führt eine Ölrücklaufleitung 27 abgeschiedenes Öl zurück in dass ZKG 10.
Stromauf des Zyklonölabscheiders 22 ist zwischen diesem und dem Grobabscheider 20 eine Einrichtung 28 zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen an dem Zyklonölabscheider 22 vorbei zu einem Teil der Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung stromab des Zyklonölabscheiders 22 vorgesehen. Diese Einrichtung 28 umfaßt einen ersten Fluidkanal 30, der zwischen dem Grobabscheider 20 und dem Zyklonölabscheider 22 mit einem Fluidhauptkanal 32 der Einrichtung 28 verbunden ist, und einen zweiten Fluidkanal 34, der stromab hinter dem Zyklonabscheider wieder in den Fluidhauptkanal 32 einmündet. Zwischen dem ersten Fluidkanal 30 und dem zweiten Fluidkanal 34 ist ein Druckregelventil 36 angeordnet. Von dem ZKG-Entlüftungsventil 24 führt ein dritter Fluidkanal 38 zum Ansaugtrakt 12 und führt die abgeführten ZKG-Gase dem Ansaugtrakt 12 stromab der Drosselklappe 16 zu.
In normalen Betriebsphase, d. h. mit üblichen Mengen an Blow-By-Gasen, ist das Druckregelventil 36 geschlossen und alle ZKG-Gase strömen über den Zyklonölabscheider 22, der mit hoher Güte Ölnebel aus den ZKG-Gasen abscheidet. Sobald jedoch eine übermäßig große Menge an Blow-By-Gasen den Druck vor dem Zyklonölabscheider 22 erhöht, beispielsweise aufgrund von Kolbenringflattern, öffnet das Druckregelventil 36 die Einrichtung 28, so daß diese dann als Bypass für den Zyklonölabscheider 22 wirkt und ZKG-Gase nach dem Grobabscheider 20 an dem Zyklonölabscheider 22 vorbei direkt an das ZKG-Entlüftungsventil 24 führt. Hierdurch wird ein Aufbau eines Überdrucks vor dem Zyklonölabscheider 22 und somit in dem ZKG 10 wirksam vermieden. Trotzdem bleibt in allen anderen Betriebsphasen mit niedrigen Mengen an Blow-By-Gase, was hauptsächlich der Fall ist, eine ausreichende Abscheidung von Öl aus den ZKG-Gasen mittels des Zyklonölabscheiders 22 gewährleistet. Letzterer muß in der Regel nur kurzzeitig überbrückt werden.
Das Druckregelventil 36 ist entweder als selbständig arbeitendes Überdruckventil oder als gesteuertes Ventil ausgebildet. Im zweiten Fall wird das Druckregelventil 36 beispielsweise, wie in der einzigen Figur dargestellt, von einem Motorsteuergerät 40 in Abhängigkeit von jeweiligen Betriebsphasen der Brennkraftmaschine angesprochen. Sofern beispielsweise das Motorsteuergerät 40 einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit erhöhter Menge an Blow-By-Gas erkennt, öffnet sie das Ventil 36 ganz oder teilweise, so daß eine Bildung von Überdruck in dem ZKG 10 vermieden ist.

Claims (7)

1. Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse (10) und einer Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung (18), welche einen Ölabscheider (22) aufweist, über den die Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung (18) Zylinderkurbelgehäuse-Gase an einen Ansaugtrakt (12) der Brennkraftmaschine für Frischluft zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf des Ölabscheiders (22) eine Einrichtung (28) zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen an dem Ölabscheider (22) vorbei zu einem Teil der Zylinderkurbelgehäuse-Entlüftung (18) stromab des Ölabscheiders (22) vorgesehen ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (22) als Zyklonölabscheider ausgebildet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28) zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen derart ausgebildet ist, daß diese oberhalb eines vorbestimmten Druckes Zylinderkurbelgehäuse-Gase an dem Ölabscheider (22) vorbei umleitet.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motorsteuergerät (40) der Brennkraftmaschine mit der Einrichtung (28) zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen verbunden ist.
5. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28) zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen derart ausgebildet ist, daß diese oberhalb einer vorbestimmten Menge an Blow-By-Gasen Zylinderkurbelgehäuse-Gase an dem Ölabscheider (22) vorbei umleitet.
6. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28) zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen ein Druckregelventil (36) umfaßt.
7. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf der Einrichtung (28) zum Umleiten von Zylinderkurbelgehäuse-Gasen ein Grobabscheider (20) angeordnet ist.
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