DE102004043545A1 - Method for venting gasses from crankcase especially in IC engine has the venting duct fed into the inlet manifold duct at an acute angle with flow control profiles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a crankcase ventilation device for an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine treten aufgrund der Hubbewegungen der einzelnen Kolben der Brennkraftmaschine sog. Blow-by-Gase aus dem Brennraum über den Bereich zwischen Kolben bzw. Kolbenringe in den Kurbelraum, der unterhalb der Kolben angeordnet ist. Die Blow-by-Gase können neben unverbrannten Kraftstoffanteilen Emissionen wie das Abgas enthalten. Insbesondere bei noch nicht betriebswarmer Brennkraftmaschine kann in den Blow-by-Gasen auch Wasserdampf enthalten sein. Um den durch die translatorische Kolbenbewegung entstehenden Überdruck im Kurbelraum abzubauen, wird regelmäßig bei Brennkraftmaschinen eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung eingesetzt, mittels der die Blow-by-Gase in das Ansaugsystem der Brennkraftmaschine abgeführt werden können und der Wasserdampf aus dem Kurbelgehäuse entfernt wird.At the Operation of an internal combustion engine occur due to the lifting movements the single piston of the engine so-called. Blow-by gases from the Combustion chamber over the area between pistons or piston rings in the crankcase, which is arranged below the piston. The blow-by gases can be next to unburned fuel components contain emissions such as the exhaust gas. Especially with not yet operationally warm engine can be included in the blow-by gases and water vapor. To the through to reduce the translational piston movement resulting overpressure in the crankcase, is regularly at Internal combustion engines used a crankcase ventilation device, by means of the blow-by gases in the intake system of the internal combustion engine dissipated can be and the water vapor is removed from the crankcase.
Eine
gattungsgemäße, allgemein
bekannte Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung
ist in der
Um
eine solche Vereisung der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zu verhindern,
sind bereits Maßnahmen
bekannt. So ist es aus der
Eine evtl. Eisbildung des kondensierten Wassers in der wannenförmigen Vertiefung ist weitgehend unproblematisch. Durch einen solchen Aufbau der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung mit Beheizung des Mündungsbereiches der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung und durch die Anbringung der wannenförmigen Vertiefung in der Ansaugluft-Leitung ist eine relativ aufwendige und damit kostenintensive Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung geschaffen. Somit werden einerseits aufgrund der Vielzahl von Einzelteilen der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, wie z. B. die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung mit einer Beheizung des Mündungsbereiches zur Ansaugluft-Leitung, Anschlussmöglichkeiten für die Beheizung der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung, etc., die Herstellungskosten nachteilig erhöht und andererseits werden die Montagekosten bei der Produktion des Kraftfahrzeuges aufgrund des aufwendigen Zusammenbaus der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung nachteilig erhöht.A possibly ice formation of the condensed water in the trough-shaped depression is largely unproblematic. By such a construction of the crankcase ventilation device with heating of the mouth area the crankcase breather pipe and by the attachment of the trough-shaped depression in the intake air line is a relatively complex and thus costly crankcase ventilation device created. Thus, on the one hand due to the large number of individual parts of the Crankcase ventilation device, such as B. the crankcase vent line with a heating of the mouth area to the intake air line, connection options for heating the crankcase ventilation line, etc., the production costs are disadvantageously increased and on the other hand the assembly costs in the production of the motor vehicle due the complex assembly of the crankcase ventilation device disadvantageous elevated.
Aus
der
Des
weiteren ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, mit der bei einem einfachen Aufbau funktionssicher eine Vereisung insbesondere im Mündungsbereich der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung vermieden werden kann.task The invention is a crankcase ventilation device for an internal combustion engine to create a motor vehicle, with a simple structure Functionally reliable icing, especially in the mouth area of the crankcase ventilation line can be avoided.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.
Gemäß Anspruch 1 ist die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung in der Art einer „Einlaufschräge" so an der Ansaugluft-Leitung angeschlossen, dass die Kurbelgehäusegas-Strömungsrichtung und die Ansaugluft-Strömungsrichtung jeweils in Strömungsrichtung gesehen einen spitzen Winkel ausbilden. Zudem ist in der Ansaugluft-Leitung in Strömungsrichtung gesehen zu Beginn des Mündungsbereichs eine Querschnittsverengung ausgebildet, die durch einen mündungsseitigen ersten Einlaufkantenbereich gebildet ist, der die Form eines gerundeten Nasenbereichs aufweist, wobei sich an die Querschnittsverengung stromabwärts gesehen im weiteren Mündungsbereich eine Querschnittserweiterung anschließt.According to claim 1 is the crankcase breather pipe in the manner of an "inlet slope" so on the intake air line connected to the crankcase gas flow direction and the intake air flow direction each in the flow direction seen form an acute angle. In addition, in the intake air line in the flow direction seen at the beginning of the mouth area a cross-sectional constriction formed by a mouth side first leading edge region is formed, which has the shape of a rounded Has nose region, wherein the cross-sectional constriction downstream Seen in the other mouth area a cross-sectional extension connects.
Vorteilhaft kann mit einer derartigen Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung eine Gasverwirbelung im Mündungsbereich der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung mit evtl. resultierender Eiskristallablagerung unterbunden werden. Dazu trägt die Anordnung der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung mit einem spitzen Kurbelgehäusegas-Einströmwinkel gegenüber der Ansaugluft-Strömungsrichtung ebenso bei wie die im Bereich vor dem Mündungsbereich ausgebildete Querschnittsverengung in der Ansaugluft-Leitung, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit in der Ansaugluft-Leitung erhöht wird. Evtl. an dieser Nase auskondensierte oder auskristallisierte Teilchen werden durch den Ansaugluft strom vorteilhaft mitgerissen. Zudem wird – in Strömungsrichtung gesehen – kurz nach dem mündungsseitigen oberen bzw. ersten Einlaufkantenbereich aufgrund der Querschnittserweiterung im weiteren Mündungsbereich eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit verbunden mit einem lokalen Druckanstieg erreicht. Damit wird ebenfalls die Gefahr der Auskondensierung von in den Kurbelgehäusegasen enthaltenem Wasserdampf sowie die Eispartikelbildung desselben reduziert. Die Ausbildung des ersten Einlaufkantenbereichs als gerundeter Vorsprungs- bzw. Nasenbereich ergibt zudem eine optimale Einströmung der Kurbelgehäusegase in die Ansaugluft-Leitung mit laminaren Strömungsverhältnissen, wodurch kritische Verwirbelungen des in die Ansaugluft-Leitung einströmenden Kurbelgehäusegases weitgehend vermieden werden.Advantageous can with such a crankcase breather gas turbulence in the mouth area the crankcase breather pipe be suppressed with possibly resulting ice crystal deposit. Contributes to this the arrangement of the crankcase ventilation line with a pointed crankcase gas inflow angle opposite the Intake air flow direction as well as those formed in the area in front of the mouth area Cross-sectional constriction in the intake air pipe, reducing the flow velocity increased in the intake air line becomes. Possibly. condensed or crystallized on this nose Particles are advantageously entrained by the intake air stream. In addition - in flow direction seen - in short after the mouth side upper or first inlet edge region due to the cross-sectional widening in the further mouth area a reduction in the flow rate achieved with a local pressure increase. This will also work the risk of condensation in the crankcase gases contained steam and the Eispartikelbildung same reduced. The formation of the first leading edge region as a rounded projection or nose area also gives an optimal inflow of the crankcase gases in the intake air line with laminar flow conditions, creating critical turbulence of the crankcase gas flowing into the intake air passage be largely avoided.
Nach Anspruch 2 erstreckt sich der Nasenbereich im Mündungsbereich dreidimensional betrachtet vorzugsweise über einen Teilumfangsbereich, wobei der Übergang vom Nasenbereich zu angrenzenden Einlaufkantenbereichen ebenfalls nicht scharfkantig, d. h. z. B. „gerundet" ausgebildet ist. Der Nasenbereich erstreckt sich dabei z. B. über die Hälfte des Umfangbereiches im Mündungsbereich.To Claim 2, the nose region extends in the mouth region three-dimensionally considers preferably over a partial circumferential area, the transition from the nose area to adjacent leading edge areas also not sharp-edged, d. H. z. B. "rounded" is formed Nose area extends z. B. over half of the circumferential area in Mouth area.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung kann der Kurbelgehäusegas-Einströmwinkel gemäß Anspruch 3 in einem Bereich zwischen 25 und 65° bevorzugt in einem Bereich zwischen 35 und 55° liegen. Bei der Wahl des Kurbelgehäusegas-Einströmwinkels ist neben der strömungsoptimierten Anbringung der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung an der Ansaugluft-Leitung der zur Verfügung stehende Bauraum oder die Herstellbarkeit der einzelnen Bauteile zu berücksichtigen.In a preferred embodiment of the crankcase ventilation device, the Crankcase gas inflow according to claim 3 in a range between 25 and 65 ° preferably in a range between 35 and 55 °. When choosing the crankcase gas inlet angle is next to the flow optimized Attach the crankcase breather line at the intake air line of the available space or to consider the manufacturability of the individual components.
Gemäß Anspruch 4 kann ein im Mündungsbereich der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung in die Ansaugluft-Leitung stromab liegender zweiter Einlaufkan tenbereich zwischen der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung und der Ansaugluft-Leitung für einen vorteilhaft laminaren Strömungsverlauf gerundet sein.According to claim 4 may be one in the mouth area the crankcase breather pipe in the intake air line downstream lying second Einkankan tenbereich between the crankcase breather pipe and the intake air line for an advantageous laminar flow pattern be rounded.
Vorteilhaft kann mit dem Merkmal des Anspruchs 5 eine stromab des Mündungsbereichs liegende weitere Querschnittsverengung für einen laminaren Strömungsverlauf und höhere Strömungsgeschwindigkeiten geschaffen werden, wodurch je nach den konkreten Gegebenheiten und konkreten Erfordernissen ggf. dennoch auskristallisierte Eispartikel mit hoher Geschwindigkeit aus dem kritischen Mündungsbereich heraus mitgerissen werden.Advantageous can with the feature of claim 5, a downstream of the mouth region lying further cross-sectional constriction for a laminar flow and higher flow rates be created, depending on the specific circumstances and concrete requirements but possibly crystallized with ice particles high speed entrained out of the critical mouth area out become.
Die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung kann im Mündungsbereich direkt an der Ansaugluft-Leitung angeschlossen sein. Bevorzugt kann jedoch nach Anspruch 6 an der Ansaugluft-Leitung ein im Kurbelgehäusegas-Einströmwinkel angeordneter Entlüftungsleitungsstutzen vorgesehen sein, auf den die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung dicht aufsteckbar ist. Somit kann die Ansaugluft-Leitung zusammen mit dem Entlüftungsleitungsstutzen vorteilhaft in einem Arbeitsgang hergestellt werden, wobei nach entsprechender Montage der Ansaugluft-Leitung an der Brennkraftmaschine die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung einfach auf den Entlüftungsleitungsstutzen aufgesteckt werden kann. Um ein ungewolltes Abrutschen der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung vom Entlüftungsleitungsstutzen zu verhindern bzw. funktionssicher die Dichtigkeit zwischen der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung und dem Entlüftungsleitungsstutzen sicherzustellen, kann die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung zudem am Entlüftungsleitungsstutzen beispielsweise mit einer Schlauchschelle gesichert werden.The crankcase ventilation line may be connected directly to the intake air line in the mouth region. Preferably, however, according to claim 6 on the intake air line arranged in the crankcase gas inlet angle Ventilation line stubs may be provided, on which the crankcase ventilation line is tightly plugged. Thus, the intake air line can be advantageously produced together with the vent pipe connection in one operation, wherein after appropriate assembly of the intake air line to the internal combustion engine, the crankcase vent line can be easily plugged onto the vent line nozzle. In order to prevent accidental slipping of the crankcase ventilation line from the vent line stub or to ensure reliable sealing between the crankcase ventilation line and the vent line stub, the crankcase ventilation line can also be secured to the vent line stub, for example with a hose clamp.
Gemäß Anspruch 7 kann die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung in Ansaugluft-Strömungsrichtung gesehen vor einer in der Ansaugluft-Leitung angeordneten Drosselklappe in die Ansaugluft-Leitung münden. Grundsätzlich kann, in Abhängigkeit der Ausführungsart der Brennkraftmaschine, die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung auch nach der Drosselklappe in die Ansaugluft-Leitung mün den. Dies ist, wie dies mit Anspruch 8 beansprucht ist, ebenso in Verbindung mit einer Aufladeeinrichtung möglich.According to claim 7, the crankcase breather pipe in the intake air flow direction seen in front of a throttle valve arranged in the intake air line open into the intake air line. in principle can, depending on the embodiment the internal combustion engine, the crankcase ventilation line even after the throttle in the intake air line Mün the. This is as claimed in claim 8, also in connection possible with a charging device.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.Based a drawing, the invention is explained in detail.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Durch
diesen Nasenbereich wird in der Ansaugluft-Leitung
Insgesamt
ist mit der erfindungsgemäßen Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung
Claims (8)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |