DE102008004826B4

DE102008004826B4 - Verbrennungsmotor und geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102008004826B4
Application number: DE102008004826.7A
Authority: DE
Inventors: Scott A. Kavanagh; David K. Stiles; Thomas A. Spix
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2028-01-18
Also published as: US20080173284A1; CN101230792A; DE102008004826A1; US7431023B2; CN101230792B

Abstract

Geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) für einen Verbrennungsmotor (10), wobei das geschlossene Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) umfasst: einen Verbrennungsmotor (10) mit einem Zylinder-Luftansaugsystem (20), das mit zugeordneten Zylindern (14) verbunden ist, und einem Einlass (38) für gefilterte Luft (40) in ein Kurbelgehäuse (12), um zuzulassen, dass sich gefilterte Luft (40) mit Kurbelgehäusedämpfen (34) mischt; eine Drosselklappe (32), die in dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) angeordnet ist, um eine Zylinder-Einlassluftströmung zu den zugeordneten Zylindern (14) zu steuern; und eine Venturidüse (46) mit einem Einlass (48) und einem Auslass (50); wobei der Einlass (48) der Venturidüse (46) mit dem Kurbelgehäuse (12) verbunden ist, um das Gemisch aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) aufzunehmen, und der Auslass (50) der Venturidüse (46) an einer Stelle mit dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) verbunden ist, die variablen Ansaugvakuumdrücken zwischen der Drosselklappe (32) und den Zylindern (14) ausgesetzt ist, um zuzulassen, dass das Gemisch aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) in die Einlassluft gesaugt wird, die zu den Zylindern (14) unterstromig der Drosselklappe (32) strömt; und wobei die Venturidüse (46) in einer Motorabdeckung (56) montiert ist, durch die hindurch die Strömung des Gemisches aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) zu dem Vakuumabschnitt des Zylinder-Luftansaugsystems (20) gelangt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und geschlossene Kurbelgehäuse-Enlüftungs(PCV)-Systeme.
Hintergrund der Erfindung
Auf dem Gebiet der Verbrennungsmotoren ist es bekannt, ein geschlossenes Kurbelgehäuse-Enlüftungs(PCV)-System zu verwenden, um Kurbelgehäusedämpfe (die unverbrannten Kraftstoff und Verbrennungsprodukte, die an den Kolbenringen vorbei austreten, Öldämpfe und andere im Kurbelgehäuse vorhandene Dämpfe umfassen) aus dem Kurbelgehäuse zu entfernen. PCV-Systeme rezirkulieren Kurbelgehäusedämpfe anstatt die Dämpfe in die Umgebung auszustoßen und reduzieren dadurch motoremissionen, während sie vorteilhafterweise auch den Motorwirkungsgrad verbessern und die Motorlebensdauer verlängern. Im Allgemeinen verwenden PCV-Systeme ein Motorvakuum, um frische Luft von einem Motor-Luftansaugsystem durch das Kurbelgehäuse hindurch zu saugen. Das Niveau des Motorvakuums ändert sich mit den Motorbetriebszuständen (d. h. Leerlauf, Beschleunigung, konstante Geschwindigkeit, Verlangsamung). Während Perioden eines Motorleerlaufes oder einer Verlangsamung ist ein Motorvakuum hoch und daher in der Lage, Strömungsgeschwindigkeiten durch das PCV-System hindurch zu erzeugen, die im Allgemeinen bei oder über der Strömungsgeschwindigkeit liegen, die für eine ausreichende Kurbelgehäuseentlüftung erforderlich ist. Andererseits ist das Motorvakuum während Perioden konstanter Geschwindigkeit oder einer Beschleunigung niedrig und es erzeugt daher kleinere Strömungsgeschwindigkeiten als wenn das Motorvakuum hoch ist. Die Strömungsgeschwindigkeit durch das PCV-System hindurch wird daher typischerweise geregelt, um wünschenswerte Strömungsgeschwindigkeiten bei allen oder den meisten der verschiedenen Betriebszustände vorzusehen.
Herkömmlicherweise gibt es zwei übliche Verfahren in einem PCV-System zur Regelung einer Strömung von dem Kurbelgehäuse zu dem Motor-Luftansaugsystem wie z. B. dem Luftansaugkrümmer. Ein Verfahren besteht in der Verwendung eines federbelasteten PCV-Strömungsregelventils, während das andere Verfahren in der Verwendung einer einfachen Öffnung anstelle eines PCV-Ventils besteht. Ein federbelastetes PCV-Ventil öffnet bei einer vorbestimmten Druckdifferenz über das Ventil hinweg (z. B. zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ventilauslass). Wenn die Druckdifferenz über das Ventil hinweg größer ist als die Druckdifferenz, die erforderlich ist, um das Ventil zu öffnen, ist die Strömungsgeschwindigkeit durch das Ventil hindurch annähernd konstant. Während ein federbelastetes PCV-Ventil für eine allgemein konstante Strömungsgeschwindigkeit oberhalb einer bestimmten Druckdifferenz sorgt, sind die Kosten hierfür relativ höher als für eine einfache Öffnung und es kann möglicherweise Geräusche an bestimmten Instabilitätspunkten erzeugen. Andererseits stellt eine einfache Öffnungsausgestaltung, während sie relativ weniger kompliziert und weniger kostspielig ist, alles andere als eine ideale Strömungsregelung für einige aus dem Bereich von Druckdifferenzen, die in dem PCV-System während eines Motorbetriebes vorhanden sind, bereit. Es besteht daher Bedarf an einem PCV-System, das sowohl ökonomisch als auch in der Lage ist, eine Strömungsgeschwindigkeit durch das PCV-System hindurch bereitzustellen, die über einen erweiterten Bereich der Druckdifferenzen zwischen dem Kurbelgehäuse und der Motor-Luftansaugung allgemein konstant ist.
Die Druckschrift DE 103 51 360 A1 offenbart ein geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor, welches einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinder-Luftansaugsystem, das mit zugeordneten Zylindern verbunden ist, eine Drosselklappe, die in dem Zylinder-Luftansaugsystem angeordnet ist, um eine Zylinder-Einlassluftströmung zu den zugeordneten Zylindern zu steuern, und eine Venturidüse mit einem Einlass und einem Auslass umfasst. Der Einlass der Venturidüse ist mit dem Kurbelgehäuse verbunden, um Kurbelgehäusedämpfe aufzunehmen, und der Auslass der Venturidüse ist an einer Stelle mit dem Zylinder-Luftansaugsystem verbunden, die variablen Ansaugvakuumdrücken zwischen der Drosselklappe und den Zylindern ausgesetzt ist, um zuzulassen, dass die Kurbelgehäusedämpfe in die Einlassluft gesaugt werden, die zu den Zylindern unterstromig der Drosselklappe strömt.
Die Druckschrift DE 199 28 727 A1 offenbart ein geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor, welches einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinder-Luftansaugsystem, das mit zugeordneten Zylindern verbunden ist, und einem Einlass für gefilterte Luft in ein Kurbelgehäuse, um zuzulassen, dass sich gefilterte Luft mit Kurbelgehäusedämpfen mischt, eine Drosselklappe, die in dem Zylinder-Luftansaugsystem angeordnet ist, um eine Zylinder-Einlassluftströmung zu den zugeordneten Zylindern zu steuern, und eine Venturidüse mit einem Einlass und einem Auslass umfasst. Eine Entlüftungsleitung führt zu der Venturidüse, um das Gemisch aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen in die Venturidüse einzuspeisen, und der Auslass der Venturidüse ist an einer Stelle mit dem Zylinder-Luftansaugsystem verbunden, die variablen Ansaugvakuumdrücken zwischen der Drosselklappe und den Zylindern ausgesetzt ist, um zuzulassen, dass das Gemisch aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen in die Einlassluft gesaugt wird, die zu den Zylindern unterstromig der Drosselklappe strömt.
Die Druckschrift DE 101 31 021 A offenbart ein Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Venturidüse, deren Auslass mit einem Lufteinlass einer Motorturboladeranordnung verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, das sich kostengünstig herstellen lässt und das zudem in der Lage ist, eine Strömungsgeschwindigkeit durch das Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem hindurch bereitzustellen, die über einen weiten Bereich der Druckdifferenzen zwischen dem Kurbelgehäuse und der Motor-Luftansaugung konstant ist. Ferner soll ein entsprechender Verbrennungsmotor geschaffen werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht ein PCV-System für einen Verbrennungsmotor vor, das zur Strömungsregelung eine Venturidüse anstelle eines federbelasteten PCV-Ventils oder einer einfachen Öffnung verwendet. Die Venturidüse ist relativ kostengünstig und besitzt einen einfachen Aufbau, während sie auch in der Lage ist, eine allgemein konstante Strömungsgeschwindigkeit über den Großteil des Bereichs von Druckdifferenzen, die in dem PCV-System vorhanden sind, aufrechtzuerhalten.
Ein erfindungsgemäßes geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor umfasst einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinder-Luftansaugsystem, das mit zugeordneten Zylindern verbunden ist, und einem Einlass für gefilterte Luft in ein Kurbelgehäuse, um zuzulassen, dass sich gefilterte Luft mit Kurbelgehäusedämpfen mischt; eine Drosselklappe, die in dem Zylinder-Luftansaugsystem angeordnet ist, um eine Zylinder-Einlassluftströmung zu den zugeordneten Zylindern zu steuern; und eine Venturidüse mit einem Einlass und einem Auslass. Der Einlass der Venturidüse ist mit dem Kurbelgehäuse verbunden, um das Gemisch aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen aufzunehmen, und der Auslass der Venturidüse ist an einer Stelle mit dem Zylinder-Luftansaugsystem verbunden, die variablen Ansaugvakuumdrücken zwischen der Drosselklappe und den Zylindern ausgesetzt ist, um zuzulassen, dass das Gemisch aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen in die Einlassluft gesaugt wird, die zu den Zylindern unterstromig der Drosselklappe strömt. Die Venturidüse ist in einer Motorabdeckung montiert, durch die hindurch die Strömung des Gemisches aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen zu dem Vakuumabschnitt des Zylinder-Luftansaugsystems gelangt.
Ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor umfasst ein Kurbelgehäuse und mindestens einen Zylinder; einen Kolben, der in jedem Zylinder hin- und herbewegbar ist und darin einen Brennraum mit variablem Volumen definiert; ein Zylinder-Luftansaugsystem für gefilterte Luft in fluidmäßiger Verbindung mit jedem Brennraum; einen Kurbelgehäuse-Lufteinlass, der zwischen das Zylinder-Luftansaugsystem und das Kurbelgehäuse geschaltet ist, um zuzulassen, dass sich gefilterte Luft in dem Kurbelgehäuse mit Kurbelgehäusedämpfen mischt; eine Drosselklappe, die in dem Zylinder-Luftansaugsystem unterstromig des Kurbelgehäuse-Lufteinlasses angeordnet ist; und eine Venturidüse mit einem Einlass und einem Auslass. Der Einlass der Venturidüse ist mit dem Kurbelgehäuse verbunden, um das Gemisch aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen aufzunehmen, und der Auslass der Venturidüse ist an einer Stelle mit dem Zylinder-Luftansaugsystem verbunden, die variablen Ansaugvakuumdrücken zwischen der Drosselklappe und den Brennräumen ausgesetzt ist, um zuzulassen, dass das Gemisch aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen in die Einlassluft gesaugt wird, die zu den Zylindern unterstromig der Drosselklappe strömt. Die Venturidüse ist in einer Motorabdeckung montiert, durch die hindurch die Strömung des Gemisches aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen zu dem Vakuumabschnitt des Zylinder-Luftansaugsystems strömt.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bestimmter spezifischer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors, die ein unterdruckgeregeltes Kurbelgehäuse-Entlüftungs(PCV)-System gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Venturidüse, die in dem PCV-System der vorliegenden Erfindung enthalten ist; und
3 ist ein Graph, in dem eine relative Strömungsgeschwindigkeit durch die Venturidüse hindurch gegen die relative Druckabnahme über die Venturidüse hinweg für drei Düsengrößen aufgetragen ist.
Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail bezeichnet die Ziffer 10 allgemein einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Verbrennungsmotor 10 umfasst allgemein ein Kurbelgehäuse 12 und mindestens einen Zylinder 14. Ein Kolben 16 ist hin- und herbewegbar in jedem Zylinder 14 und definiert darin einen Brennraum 18 mit variablem Volumen. Ein Zylinderansaugsystem 20 für gefilterte Luft steht in fluidmäßiger Verbindung mit jedem Brennraum 18. Das Zylinder-Luftansaugsystem 20 erstreckt sich allgemein von dem Frischlufteinlass 22 zu den Zylinderansaugventilen 24, die in den Zylinderansaugkanälen 26 angeordnet sind. Das Zylinder-Luftansaugsystem 20 kann einen oder mehrere Luftfilter 28, eine Turboladeranordnung (nicht gezeigt) und einen Luftansaugkrümmer 30 umfassen. Eine Drosselklappe 32 ist ebenfalls in dem Zylinder-Luftansaugsystem 20 angeordnet, um eine Zylinder-Einlassluftströmung zu den zugeordneten Zylindern 14 zu steuern. Das Zylinder-Luftansaugsystem 20 kann alternativ als ein Lufteinlasssystem bezeichnet werden.
Während eines Motorbetriebes tritt frische Einlassluft über das Zylinder-Luftansaugsystem 20 in den Brennraum 18 ein, wenn sich die Ansaugventile 24 öffnen und schließen. Die frische Einlassluft wird mit Kraftstoff gemischt, um ein brennbares Gemisch zu bilden, das gezündet wird, um den Kolben 16 anzutreiben. In einem Viertaktmotor entweichen während des Arbeitshubs, bei dem eine Verbrennung erfolgt, einige der Verbrennungsprodukte und unverbrannter Kraftstoff an den Kolbenringen der Kolben 16 und benachbarten Wänden der Zylinder 14 vorbei in das Kurbelgehäuse 12. Die Gase, die an den Kolbenringen vorbei entweichen, werden allgemein als Kurbelgehäuseabgase bezeichnet. Die Kurbelgehäuseabgase und andere Dämpfe, die in dem Kurbelgehäuse vorhanden sind (z. B. Öldämpfe), werden hierin nachfolgend kollektiv als Kurbelgehäusedämpfe 34 bezeichnet und sind in 1 durch schwarze Pfeile schematisch veranschaulicht.
Eine geschlossene interne Entlüftung des Kurbelgehäuses ist notwendig, um die Nutzungsdauer des Motoröls zu verlängern und das Entweichen von kontrollierten luftverschmutzenden Emissionen aus dem Motor zu verhindern. Um mit den Kurbelgehäusedämpfen 34 zurechtzukommen, verwendet der Motor 10 ein geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungs(PCV)-System 36. Das PCV-System 36 umfasst einen Kurbelgehäuse-Lufteinlass 38, der zwischen dem Zylinder-Luftansaugsystem 20 und dem Kurbelgehäuse 12 oberstromig der Drosselklappe 32 verbunden ist. Der Kurbelgehäuse-Lufteinlass 38 lässt zu, dass sich gefilterte Luft 40, in 1 durch helle Pfeile schematisch veranschaulicht, aus dem Zylinder-Luftansaugsystem 20 in das Kurbelgehäuse 12 mit Kurbelgehäusedämpfen 34 mischt, die in dem Kurbelgehäuse 12 vorhanden sind.
Der Kurbelgehäuse-Lufteinlass 38 kann eine Leitung 42 wie z. B. ein Rohr oder einen Schlauch umfassen, die von dem Zylinder-Luftansaugsystem 20 zu einem Anschluss an dem Motor 10 wie z. B. einem Anschluss in einem Zylinderkopfdeckel 44 des Motors oder einem anderen ähnlich in Beziehung stehenden Teil wie z. B. einem Ventildeckel verläuft. Das PCV-System 36 umfasst ferner eine Venturidüse 46 mit einem Einlass 48 und einem Auslass 50. Der Venturidüseneinlass 48 ist mit dem Kurbelgehäuse 12 verbunden, um das Gemisch 52 aus gefilterter Entlüftungsluft und Kurbelgehäusedämpfen, die in 1 durch die gestrichelte Pfeile schematisch veranschaulicht ist, aufzunehmen. Der Venturidüsenauslass 50 ist mit dem Zylinder-Luftansaugsystem 20 an einer Stelle verbunden, die einem variablen Ansaugvakuumdruck zwischen der Drosselklappe 32 und den Zylindern 14 ausgesetzt ist. Dies lässt zu, dass das Gemisch aus Luft und Kurbelgehäusedämpfen 52 in die Einlassluft in dem Zylinder-Luftansaugsystem 20, die zu den Zylindern 14 strömt, gesaugt wird. Das PCV-System 36 entlüftet dadurch das Kurbelgehäuse und rezirkuliert die Kurbelgehäusedämpfe 34 in die Brennräume 18, um die Kurbelgehäusedämpfe zu verbrennen und sie durch das Motorabgassystem (nicht gezeigt) auszustoßen.
In einer spezifischen Ausführungsform kann der Venturidüsenauslass 50 mit einem Lufteinlass einer Turboladeranordnung verbunden sein, die in dem Zylinder-Luftansaugsystem 20 verbunden ist. Alternativ, wie in 1 gezeigt, kann der Venturidüsenauslass 50 mit dem Luftansaugkrümmer 30 in dem Zylinder-Luftansaugsystem 20 verbunden sein. Eine Leitung 54 wie z. B. ein Rohr oder ein Schlauch kann den Düsenauslass 50 mit dem Ansaugkrümmer 30 verbinden. Die Venturidüse 46 ist in einer Motorabdeckung wie z. B. einem Zylinderkopfdeckel 56 des Motors 10 oder einem ähnlich in Beziehung stehenden Teil wie z. B. einem Ventildeckel, durch den eine Strömung des Gemisches aus gefilterter Luft und Kurbelgehäusedämpfen 52 zu dem Vakuumabschnitt des Ansaugsystems strömt, montiert. Im Allgemeinen kann die Venturidüse 46 ein federbelastetes PCV-Strömungssteuerventil, eine Öffnung oder eine andere Strömungsregelungsvorrichtung, die in einem herkömmlichen PCV-System anzutreffen ist, ersetzen.
Ein beispielhafter Aufbau einer Venturidüse 46 ist in 2 veranschaulicht. Die Venturidüse 46 ist derart dimensioniert, dass sie bei Motorbetriebszuständen, in denen die Drosselklappe 32 zumindest teilweise geschlossen ist und ein wesentliches Ansaugvakuum vorhanden ist, eine allgemein konstante Strömung bereitstellt. Die Venturidüse 46 ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass sie eine Schallströmungsgeschwindigkeit erreicht, die ausreicht, um ein Vakuum in dem Kurbelgehäuse während der meisten normalen Zustände eines Motorbetriebs aufrechtzuerhalten und dadurch die PCV-Dampfströmung über den Großteil des Motorbetriebsbereiches bei einem konstanten Wert zu steuern.
Wie in 3 mit einer beispielhaften Venturidüse 46 graphisch veranschaulicht, ist die Strömungsgeschwindigkeit durch die Venturidüse (y-Achse) hindurch allgemein konstant, wenn das Verhältnis des Drucks an dem Venturidüsenauslass 50 zu dem Druck an dem Venturidüseneinlass 48 (x-Achse) gleich oder kleiner als ca. 0,90 ist, wobei das Venturi-Rohr die maximale Strömung steuert. Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber einer einfachen Öffnungsausgestaltung, die beginnt, die Strömungsgeschwindigkeit zu begrenzen, wenn das Druckverhältnis bei oder unter ca. 0,528 liegt. Die Venturidüse 46 ist daher in der Lage, eine viel größere maximale Strömungsgeschwindigkeit für eine Kurbelgehäuseentlüftung für dasselbe Druckverhältnis als eine Öffnung mit weniger als zwei Drittel der maximalen Strömungsgeschwindigkeit durchzulassen. Des Weiteren wird die maximale Strömungsgeschwindigkeit über den Großteil des Motorbetriebsbereiches aufrechterhalten und fällt erst ab, wenn das Druckverhältnis P_aus/P_ein unter 0,90 abfällt, wie es während eines Motorbetriebes bei oder nahe bei einer weit offenen Drosselklappe der Fall sein kann. Es ist möglich, dass eine ideal ausgestaltete Düse ein Auslass-zu-Einlass-Druckverhältnis von bis zu 0,95 erreichen kann, bevor es die maximale Strömungsgeschwindigkeit erreicht.
Der Punkt eines minimalen Durchmessers der Venturidüse 46, der auch als Hals 46 der Düse bezeichnet wird, bestimmt die maximale stabilisierte Strömungsgeschwindigkeit durch die Venturidüse 46 hindurch, d. h. den gedrosselten Strömungszustand. Zum Beispiel erzeugt in einer Venturidüse 46, die allgemein wie in 2 gezeigt, geformt ist, ein Halsradius von ca. 0,9206 mm eine maximale Strömungsgeschwindigkeit von ungefähr 30 Liter pro Minute (lpm), ein Halsradius von ca. 1,1835 mm erzeugt eine maximale Strömungsgeschwindigkeit von ca. 50 lpm und ein Halsradius von ca. 1,3978 mm erzeugt eine maximale Strömungsgeschwindigkeit von etwa 70 lpm. Die relativen Strömungsgeschwindigkeiten als eine Funktion einer Düsendruckabnahme für die drei beschriebenen Düsengrößen sind in 3 gezeigt, wobei die relative Strömungsgeschwindigkeit die tatsächliche Strömungsgeschwindigkeit durch die Düse hindurch relativ zu der maximalen Strömungsgeschwindigkeit durch die Düse hindurch ist. Die Düse mit dem Halsradius von 0,9206 mm ist durch die Linie 60 dargestellt, die Düse mit dem Halsradius von 1,1835 mm ist durch die Linie 62 dargestellt und die Düse mit dem Halsradius von 1,3978 mm ist durch die Linie 64 dargestellt.
Wie aus 3 ersichtlich, sind die relativen Strömungskennlinien der verschiedenen Düsengrößen beinahe gleich. Die geeignete Größe und Form für die Venturidüse 46 ist daher von solchen Faktoren wie der Größe des Motors 10 und der Strömungsgeschwindigkeit, die notwendig ist, um das Motorkurbelgehäuse 12 ausreichend zu entlüften, abhängig. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine spezifische Größe oder Form einer Venturidüse beschränkt.

Claims

Geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) für einen Verbrennungsmotor (10), wobei das geschlossene Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) umfasst: einen Verbrennungsmotor (10) mit einem Zylinder-Luftansaugsystem (20), das mit zugeordneten Zylindern (14) verbunden ist, und einem Einlass (38) für gefilterte Luft (40) in ein Kurbelgehäuse (12), um zuzulassen, dass sich gefilterte Luft (40) mit Kurbelgehäusedämpfen (34) mischt; eine Drosselklappe (32), die in dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) angeordnet ist, um eine Zylinder-Einlassluftströmung zu den zugeordneten Zylindern (14) zu steuern; und eine Venturidüse (46) mit einem Einlass (48) und einem Auslass (50); wobei der Einlass (48) der Venturidüse (46) mit dem Kurbelgehäuse (12) verbunden ist, um das Gemisch aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) aufzunehmen, und der Auslass (50) der Venturidüse (46) an einer Stelle mit dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) verbunden ist, die variablen Ansaugvakuumdrücken zwischen der Drosselklappe (32) und den Zylindern (14) ausgesetzt ist, um zuzulassen, dass das Gemisch aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) in die Einlassluft gesaugt wird, die zu den Zylindern (14) unterstromig der Drosselklappe (32) strömt; und wobei die Venturidüse (46) in einer Motorabdeckung (56) montiert ist, durch die hindurch die Strömung des Gemisches aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) zu dem Vakuumabschnitt des Zylinder-Luftansaugsystems (20) gelangt.
Geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) nach Anspruch 1, wobei die Venturidüse (46) derart dimensioniert ist, um eine allgemein konstante Strömung bei Motorbetriebszuständen bereitzustellen, wenn die Drosselklappe (32) zumindest teilweise geschlossen ist und ein wesentliches Ansaugvakuum vorhanden ist.
Geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) nach Anspruch 1, wobei eine Strömungsgeschwindigkeit durch die Venturidüse (46) hindurch allgemein konstant ist, wenn ein Verhältnis eines Drucks an dem Auslass (50) der Venturidüse (46) zu einem Druck an dem Einlass (48) der Venturidüse (46) gleich oder kleiner als 0,90 ist.
Geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) nach Anspruch 1, wobei der Einlass (38) für gefilterte Luft (40) mit dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) oberstromig der Drosselklappe (32) verbunden ist.
Geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) nach Anspruch 1, wobei der Auslass (50) der Venturidüse (46) mit einem Lufteinlass einer Motorturboladeranordnung verbunden ist, die in dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) verbunden ist.
Geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (36) nach Anspruch 1, wobei der Auslass (50) der Venturidüse (46) mit einem Motor-Luftansaugkrümmer (30) in dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) verbunden ist.
Verbrennungsmotor (10), umfassend: ein Kurbelgehäuse (12) und mindestens einen Zylinder (14); einen Kolben (16), der in jedem Zylinder (14) hin- und herbewegbar ist und darin einen Brennraum (18) mit variablem Volumen definiert; ein Zylinder-Luftansaugsystem (20) für gefilterte Luft (40) in fluidmäßiger Verbindung mit jedem Brennraum (18); einen Kurbelgehäuse-Lufteinlass (38), der zwischen das Zylinder-Luftansaugsystem (20) und das Kurbelgehäuse (12) geschaltet ist, um zuzulassen, dass sich gefilterte Luft (40) in dem Kurbelgehäuse (12) mit Kurbelgehäusedämpfen (34) mischt; eine Drosselklappe (32), die in dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) unterstromig des Kurbelgehäuse-Lufteinlasses (38) angeordnet ist; und eine Venturidüse (46) mit einem Einlass (48) und einem Auslass (50), wobei der Einlass (48) der Venturidüse (46) mit dem Kurbelgehäuse (12) verbunden ist, um das Gemisch aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) aufzunehmen, und der Auslass (50) der Venturidüse (46) an einer Stelle mit dem Zylinder-Luftansaugsystem (20) verbunden ist, die variablen Ansaugvakuumdrücken zwischen der Drosselklappe (32) und den Brennräumen (18) ausgesetzt ist, um zuzulassen, dass das Gemisch aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) in die Einlassluft gesaugt wird, die zu den Zylindern (14) unterstromig der Drosselklappe (32) strömt, und wobei die Venturidüse (46) in einer Motorabdeckung (56) montiert ist, durch die hindurch die Strömung des Gemisches aus gefilterter Luft (40) und Kurbelgehäusedämpfen (34) zu dem Vakuumabschnitt des Zylinder-Luftansaugsystems (20) strömt.
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 7, wobei die Venturidüse (46) derart dimensioniert ist, um eine allgemein konstante Strömung bei Motorbetriebszuständen bereitzustellen, wenn die Drosselklappe (32) zumindest teilweise geschlossen ist und ein wesentliches Vakuum vorhanden ist.
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 7, wobei eine Strömungsgeschwindigkeit durch die Venturidüse (46) hindurch allgemein konstant ist, wenn ein Verhältnis eines Drucks an dem Auslass (50) der Venturidüse (46) zu einem Druck an dem Einlass (48) der Venturidüse (46) gleich oder kleiner als 0,90 ist.
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 7, wobei das Zylinder-Luftansaugsystem (20) eine Turboladeranordnung umfasst und der Auslass (50) der Venturidüse (46) mit einem Lufteinlass der Motorturboladeranordnung verbunden ist.
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 7, wobei das Zylinder-Luftansaugsystem (20) einen Motor-Luftansaugkrümmer (30) umfasst und der Auslass (50) der Venturidüse (46) mit dem Motor-Luftansaugkrümmer (30) verbunden ist.