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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2006-0114784 , die
am 20.11.2006 eingereicht wurde und deren gesamte Offenbarung hierin
via Bezugnahme mit aufgenommen ist.
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Die
Erfindung betrifft ein geschlossenes Motorgehäuse-Ventilationssystem und insbesondere
ein geschlossenes Motorgehäuse-Ventilationssystem,
in welchem Nebenstromgas durch eine Nebenstromgas-Ausblasöffnung in
einen Ölseparator
eingeführt
wird.
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Im
Allgemeinen ist Nebenstromgas aus teilweise oxidiertem Gasgemisch,
Verbrennungsgas und unvollständig
verbranntem Gasgemisch zusammengesetzt. Etwa 1/4 der Kohlenwasserstoffe,
die von einem Fahrzeug abgegeben werden, sind in dem Nebenstromgas
enthalten. Da das Nebenstromgas stark sauer ist, verursacht es Korrosion
in dem Motor und eine Verschlechterung des Öls.
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Entsprechend
wird Nebenstromgas von einer Brennkammer in das Motorgehäuse des
Motors geleitet und von dem Motorgehäuse zu einer Kopfabdeckung
abgeführt.
Aus diesem Grund wird das Öl
unter dem Einfluss der Wärme
oder der Feuchtigkeit des Verbrennungsgases, des Brennstoffes etc.
dünn oder
verschlechtert und erzeugt daher Ölrückstände. Daher ist typischerweise
ein Ölseparator
vorgesehen, um das Nebenstromgas aufzunehmen, welches in dem Prozess
der Verbrennung in dem Motor erzeugt wird, und um Öl zu filtern,
welches in dem Nebenstromgas enthalten ist, um das Nebenstromgas
zu einem Einlass zurückzuführen und
das Öl
und die Verunreinigungen in eine Wanne abzuleiten.
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In
einem konventionellen Ölseparator
separiert typischerweise der Ölseparator-Bereich Öl, das in
dem Gas enthalten ist, durch Rotieren des eingeleiteten Gases in
einem Innenraum davon, sodass die Flussrate reduziert wird und dafür gesorgt
wird, dass das Öl
in dem Gas an der Wandfläche
davon aufgrund der Zentrifugalkraft haftet. Die handelsüblichen
Benzin- und Dieselmotoren weisen eine Struktur auf, bei welcher
Nebenstromgas von einer Schwingenabdeckung ausgeblasen wird, welche
recycelt werden muss, wobei insbesondere Über-Kopf-Kurbelwellenmotoren (OHC) eine relativ
größere Menge
an Öl und
Verunreinigungen aufgrund der Schmierung der Nocken, Schwingenwelle,
etc. haben.
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Entsprechend
ist es notwendig, in einem frühen
Zustand des Gestaltens der handelsüblichen Benzin- und Dieselmotoren,
in denen der Ölverbrauch
und die Nebenstromgas-Menge relativ groß sind, die Haltbarkeit des
Turbo- und des Ladeluftkühler-Systems zu verbessern
und zu verhindern, dass die Kolben Ringe aufgrund des Kohlenwasserstoffs
abgetragen werden, der in der Brennkammer erzeugt wird. Außerdem ist
es notwendig, den Öl-Ableitbereich
so zu gestalten, dass er zu jeder Zeit in dem Öl untergetaucht ist, um zu
verhindern, das Öl
rückwärts fließt.
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Ausführungsformen
der Erfindung stellen ein geschlossenes Motorgehäuse-Ventilationssystem bereit, bei
welchem Nebenstromgas durch eine Nebenstromgas-Ausblasöffnung,
die in der Tragestruktur des Zylinderblocks vorgesehen ist, in einen Ölseparator
eingeleitet wird und eine Membran in der Tragestruktur des Zylinderblocks
bereitgestellt ist, um einen Teil eines Öl-Lochbereichs zu schließen, der
zu der Oberseite eines Zylinderkopfs führt, wodurch verhindert wird,
das Öl
rückwärts fließt.
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In
einer exemplarischen Ausführungsform
der Erfindung ist ein geschlossenes Motorgehäuse-Ventilationssystem bereitgestellt,
das eine Gas-Ausblasöffnung,
die in einer Tragestruktur eines Zylinderblocks geschaffen ist,
einen Ölseparator,
der Nebenstromgas von der Gas-Ausblasöffnung aufnimmt, um Öl zu separieren,
einen Öl-Ableitbereich,
der das Öl,
das in dem Ölseparator
separiert wurde, zu einer Ölwanne
zurückführt, und
einen Gas-Recyclingbereich aufweist, der Nebenstromgas, welches
in dem Ölseparator
separiert wurde, einem Einlassverteiler zuführt.
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Als
eine weitere exemplarische Ausführungsform
weist die Tragestruktur des Zylinderblocks einen Vorsprung auf,
der als ein Bereich der Wandfläche
des Zylinderblocks ausgebildet ist, wobei eine Mehrzahl von vertikalen
Bereichen vorstehen, die parallel zueinander in vertikaler Richtung
ausgebildet sind.
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Als
eine andere exemplarische Ausführungsform
weist die Tragestruktur einen horizontalen Bereich auf, der den
vertikalen Bereich schneidet.
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Außerdem ist
die Gas-Ausblasöffnung
an der rechten oberen Seite des vertikalen Bereichs vorgesehen.
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Außerdem ist
eine Membran in der Mitte des horizontalen Bereichs in vertikaler
Richtung ausgebildet.
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Zusätzlich ist
eine Kopfdichtung an der rechten Oberseite des vertikalen Bereichs
angeordnet, welche einen Bereich eines Öl-Lochbereichs schließt, der
zurück
zu einem Zylinderkopf geführt
ist.
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Die
obigen und andere Merkmale der Erfindung werden mit Bezugnahme auf
bestimmte exemplarische Ausführungsformen
beschrieben, die in den anhängenden
Zeichnungen dargestellt sind, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht ist, die ein geschlossenes Motorgehäuse-Ventilationssystem
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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2 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht ist, die eine Struktur eines Ölseparator gemäß der Erfindung
zeigt,
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3 eine äußere vordere
Ansicht ist, die eine Tragestruktur eines Zylinderblocks zum Ausblasen
von Nebenstromgas gemäß der Erfindung
zeigt, und
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4 eine
innere Darstellung ist, die eine Tragestruktur eines Zylinderblocks
zum Ausblasen von Nebenstromgas gemäß der Erfindung zeigt.
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Im
Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der Erfindung
im Detail unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
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Bezugnehmend
auf die 1 bis 4, zielen
die Ausführungsformen
der Erfindung auf einer Verbesserung der Leistung einer geschlossenen
Motorgehäuse-Ventilation
(im folgenden als CCV bezeichnet) durch Ausblasen von Nebenstromgas
von einem Zylinderblock 10 und zur gleichen Zeit durch
Verhindern, dass Öl
zurückfließt, durch
Ausbilden einer Membran in einer Tragestruktur 11 des Zylinderblocks 10.
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Ein Ölseparator 12 separiert Öl, das in
dem Nebenstromgas enthalten ist, um das Öl, welches zu einer Ölwanne zurückgeführt werden
soll, durch einen Öl-Ableitbereich
abzuleiten und das Nebenstromgas zu einem Einlass zurückzuführen. Der Ölseparator 12 weist
einen Gas-Einlassbereich 13,
durch welchen das Nebenstromgas eingeführt wird, einen Öl-Separationsbereich 14,
in welchem das Öl
durch die Gasgeschwindigkeit und die Zentrifugalkraft separiert
wird, einen Öl-Ableitbereich 15,
der Öl
und Verunreinigungen, die in dem Öl-Separationsbereich 14 gefiltert
werden, zu einer Ölwanne
ableitet, und einen Nebenstromgas-Recyclingbereich 16 auf, der
das Nebenstromgas zu einem Einlassverteiler zurückführt.
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Ein
Anschlussschlauch 17 ist an dem Gas-Einlassbereich 13 vorgesehen,
um mit dem Zylinderblock 10 zu verbinden, und eine Gas-Ausblasöffnung 18,
die mit dem einen Ende des Anschlussschlauchs 17 verbunden
ist, zum Ausblasen des Nebenstromgases, das in dem Motorgehäuse erzeugt
wird, ist an dem Zylinderblock 10 vorgesehen.
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Die
Gas-Ausblasöffnung 18 ist
an der einen Seite des Kopfes der Tragestruktur 11 des
Zylinderblocks 10 ausgebildet und die Tragestruktur 11 ist
hauptsächlich
so gestaltet, dass sie die Festigkeit des Zylinderblocks 10 verstärkt, wird
jedoch als ein Pfad zum Ausblasen des Nebenstromgases in der Erfindung
verwendet. Die Tragestruktur 11 ist in einer derartigen
Art und Weise bereitgestellt, dass ein Bereich der Wandfläche des
Zylinderblocks 10 in Richtung nach außen vorsteht, in welche Pfade
in regelmäßigen Intervallen
in vertikaler und horizontaler Richtung angeordnet sind. In einer
exemplarischen Ausführungsform
weist die Tragestruktur 11 eine Vielzahl von vertikalen
Bereichen 11a, die parallel zueinander in der vertikalen
Richtung ausgebildet sind, und einen horizontalen Bereich 11b auf,
der in horizontaler Richtung ausgebildet ist und die vertikalen
Bereiche 11a mittig schneidet.
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Die
Gas-Ausblasöffnung 18 ist
an der Oberseite des am weitesten rechts liegenden Endes des vertikalen
Bereichs 11a angeordnet, eine Membran 19 ist in
der Mitte des horizontalen Bereichs 11b in der vertikalen
Richtung vorgesehen, um zu verhindern, dass Öl zurückfließt, und eine Kopfdichtung 20 ist
an der Oberseite der zwei rechten Enden der vertikalen Bereiche 11a ausgebildet,
um einen Bereich eines Öl-Lochbereichs an dem
Zylinderkopf zu schließen.
Der untere Bereich des am weitesten rechten Endes des vertikalen Bereichs 11a ist
entfernt, um zu verhindern, dass Öl durch einen Gas-Ausblaspfad
zerstäubt
wird.
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Die
Betätigung
des geschlossenen Motorgehäuse-Ventilationssystems
mit der obigen Konfiguration gemäß der Erfindung
wird im Folgenden beschrieben.
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Zunächst wird
entsprechend dem Gas-Ausblaspfad gemäß der Erfindung das Gas aus
dem Zylinderblock 10 ausgeblasen, im Unterschied zum Stand
der Technik, bei dem das Gas von der Schwingenabdeckung ausgeblasen
wird, und insbesondere ist die Gas-Ausblasöffnung 18 an der Tragestruktur 11 ausgebildet,
die zum Verstärken
des Zylinderblocks verwendet wird, um das Nebenstromgas dort hindurch
auszublasen, welches in dem Motorgehäuse erzeugt wird.
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Wie
in 4 dargestellt, entkommt das Nebenstromgas, welches
sich durch den vertikalen Bereich 11a und einen Bereich
des horizontalen Bereichs 11b in der Tragestruktur 11 bewegt,
durch die Gas-Ausblasöffnung 18,
die an der Oberseite des vertikalen Bereichs 11a ausgebildet
ist, von dem Zylinderblock 10 und wird entlang des Anschlussschlauchs 17 durch
den Gas-Einlassbereich 13 in das Innere des Ölseparators 12 eingeleitet.
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Das
Nebenstromgas, das in das Innere des Ölseparators 12 eingeführt wird,
wird in dem Ölseparatorbereich 14 in
Gas und Öl
separiert, in welchem das separierte Öl durch den Öl-Ableitbereich 15 zu
der Ölwanne zurückgeführt wird,
und das separierte Nebenstromgas durch den Nebenstromgas-Recyclingbereich 16 in
den Einlassverteiler eingeführt
wird.
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Mit
der oben beschriebenen Konfiguration und Betätigung gemäß der Erfindung wird das Nebenstromgas
durch die Gas-Ausblasöffnung 18,
die in der Tragestruktur 11 bis Zylinderblocks 10 ausgebildet
ist, in den Ölseparator 12 eingeführt und
damit wird die Flussmenge des Nebenstromgases und die Öl-Separationsmenge
reduziert, sodass die CCV-Performance
verbessert wird.
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Außerdem ist
es möglich,
zu verhindern, dass Öl
zurückfließt, und
einen Bereich des Öl-Lochbereichs, der
zu dem Zylinderkopf zurückführt, an
der Oberseite durch die Membran 19 und die Kopfdichtung 20 zu
verschließen,
die in der Tragestruktur 11 vorgesehen ist. Ferner ist
es möglich,
durch Eliminieren eines Bereichs der Tragestruktur 11 zu
verhindern, dass Öl
durch die Gas-Ausblasöffnung 18 zerstäubt wird.
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Testresultate
entsprechend der Positionen der Gas-Ausblasöffnung
18 in der konventionellen
Schwingenabdeckung und dem Zylinderblock gemäß der Erfindung sind in der
folgenden Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
| Einlass | CCV
Position | Neben-Strom | Ausblas-Menge [g/h] | Öl-Separations-Menge [g/h] | Einlass Druck [mmH2O] | C/Gehäuse-Druck [mmH2O] |
| Normal | Schwingen-Abdeckung | Normal | 3.6 | 121 | –350 | –110 |
| Dreckig | 16.5 | 410 | –760 | –90 |
| Normal | 4.4 | – | –350 | –74 |
| Dreckig | 4.9 | – | –760 | –100 |
| Normal | Zylinder-Block-Ausblasung | 1.1 | 4.3 | –350 | –103 |
| Dreckig | 1.1 | 4.1 | –760 | –93 |
| Normal | 50%↑ | 1.1 | 4.7 | –350 | –80 |
| Dreckig | 1.3 | 3.9 | –760 | –30 |
- Anmerkung: Referenz der Ausblasmenge 3g/h
oder weniger Referenz des C/Gehäuses: –200 bis
0 mmH2O
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Wie
in Tabelle 1 dargestellt, sind die Ausblasmenge des Nebenstromgases
und die Öl-Separationsmenge
deutlich in dem Fall reduziert, in dem das Nebenstromgas aus den
Zylinderblock 10 gemäß der Erfindung
ausgeblasen wird, mehr als in dem Fall, in dem es von der Schwingenabdeckung
ausgeblasen wird.
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Das
heißt,
die Ausblasmenge des Nebenstromgases ist viermal größer und
die Öl-Separationsmenge ist
30 bis 100 fach vergrößert. Abgesehen
davon sind der Einlassdruck und der Motorgehäusedruck gleich zueinander.
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Entsprechend
wurde als Ergebnis des obigen Tests herausgefunden, dass die CCV-Performance
der Erfindung beträchtlich
verbessert ist gegenüber
der Schwingenabdeckungs-Ausblasung gemäß dem Stand der Technik und
dass die Herstellungskosten reduziert sind, da die Blechstruktur
der konventionellen Schwingenabdeckung entfernt ist. Außerdem kann
das CCV-System unter Verwendung der Tragestruktur 11 verbessert
werden, die ursprünglich
zum Zweck der Verstärkung
der Festigkeit des Zylinderblocks 10 konfiguriert wurde,
wodurch die Haltbarkeit des Turbo- und Ladeluftkühler-Systems verbessert wird.
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Wie
oben beschrieben, verbessert das geschlossene Motorgehäuse-Ventilationssystem
gemäß der Erfindung
die CCV-Performance
durch Ausblasen des Nebenstromgases von der Tragestruktur des Zylinderblocks,
im Unterschied zum Stand der Technik, bei welchem das Gas von der
Schwingenabdeckung ausgeblasen wird; reduziert die Herstellungskosten
durch Eliminieren der Blechstruktur der konventionellen Schwingenabdeckung
und verwendet die Tragestruktur, die zum Zweck der Verstärkung der
Festigkeit des Zylinderblocks konfiguriert ist, um die CCV-Performance
sowie die Haltbarkeit des Turbo- bzw. Ladeluftkühler-Systems zu verbessern.
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Auch
wenn oben bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben und illustriert wurden, ist die Erfindung
nicht darauf beschränkt,
sondern es sollte verstanden sein, dass verschiedene Modifikationen und
Variationen der Erfindung von einem Fachmann ausgeführt werden
können,
ohne sich von dem Umfang der Erfindung zu entfernen, der durch die
anhängenden
Ansprüche
definiert wird.