DE102010015311B4 - Method for operating a rotor having mechanical supercharger and intake module - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Rotoren (5, 6) aufweisenden mechanischen Laders (3) eines Ansaugmoduls (2) einer kompressoraufgeladenen Brennkraftmaschine (1), mit einer Entlüftungsleitung (17), die von einem, ein Getriebe (12) zum Antrieb der Rotoren (5, 6) aufnehmenden Getriebegehäuse (9) des Laders (3) unmittelbar zu einem dem Lader (3) vorgeschalteten Ansaugkanal (15) in dem eine die Last der Brennkraftmaschine (1) steuernde Drosselklappe (16) angeordnet ist, geführt ist, und mittels welcher Entlüftungsleitung (17) in Abhängigkeit von einem vom jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (1) bedingten Druckgefälle zwischen dem Getriebegehäuse (9) und dem Ansaugkanal (15) im Bereich der Drosselklappe (16) ein Druckabbau im Getriebegehäuse (9) so durchgeführt und/oder freigegeben wird, dass Luft vom Getriebegehäuse (9) zum Ansaugkanal (15) überströmt.Method for operating a mechanical supercharger (3) having rotors (5, 6) of an intake module (2) of a compressor-supercharged internal combustion engine (1), with a vent line (17) which is fed by a gear unit (12) for driving the rotors (5 , 6) receiving gear housing (9) of the charger (3) is guided directly to an intake duct (15) upstream of the charger (3) in which a throttle valve (16) controlling the load of the internal combustion engine (1) is arranged, and by means of which Ventilation line (17) depending on a pressure gradient between the gear housing (9) and the intake duct (15) in the area of the throttle valve (16) caused by the respective operating point of the internal combustion engine (1), a pressure reduction in the gear housing (9) is carried out and / or released is that air flows over from the gear housing (9) to the intake duct (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Rotoren aufweisenden mechanischen Laders, insbesondere eines Schraubenverdichters, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Ansaugmodul einer kompressoraufgeladenen Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a method for operating a rotor having mechanical supercharger, in particular a screw compressor, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an intake module of a supercharged internal combustion engine according to the preamble of claim. 5

Der Einsatz von Rotoren aufweisenden mechanischen Ladern in Verbindung mit der Aufladung der Verbrennungsluft von Brennkraftmaschinen ist allgemein bekannt. Ein derartiger mechanisch angetriebener Lader kann beispielsweise durch einen Schraubenkompressor oder einen Schraubenverdichter gebildet sein. Derartige Verdichter gehören zu den rotierenden, insbesondere zweiwelligen Verdrängerverdichtern mit einer inneren Verdichtung. Konkret werden hier in der Regel zwei parallel angeordnete, mechanisch zwangsgekoppelte Wellen mit ineinandergreifender, schraubenförmiger Verzahnung vorgesehen. Die Wellen bzw. Rotoren sind regelmäßig in einem inneren Gehäuse des Laders drehbar gelagert und werden über ein Getriebe angetrieben, das ölgeschmiert in einem separaten Getriebegehäuse des Laders aufgenommen ist und mit einem Antriebsrad angetrieben wird, das an einen Riementrieb der Brennkraftmaschine angeschlossen ist und damit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine den Lader bzw. Schraubenverdichter antreibt. Das Getriebe im Getriebegehäuse unterliegt dabei regelmäßig, je nach Betriebszustand, einem sehr hohen Druck und auch sehr hohen Temperaturen, was bei der Auslegung der Dichtungen und Lager der Rotoren bzw. Wellen sowie der Getriebebauteile insgesamt zu berücksichtigen ist.The use of rotors having mechanical superchargers in connection with the supercharging of the combustion air of internal combustion engines is well known. Such a mechanically driven supercharger can be formed for example by a screw compressor or a screw compressor. Such compressors belong to the rotating, in particular two-shaft displacement compressors with an internal compression. Specifically, two parallel arranged, mechanically positively coupled waves with interlocking, helical teeth are usually provided here. The shafts or rotors are regularly rotatably mounted in an inner housing of the supercharger and are driven by a gear which is oil lubricated received in a separate gear housing of the supercharger and driven by a drive wheel which is connected to a belt drive of the internal combustion engine and thus in Depending on the speed of the internal combustion engine drives the supercharger or screw compressor. The gearbox in the gearbox housing is subject to regular, depending on the operating condition, a very high pressure and very high temperatures, which is to be considered in the interpretation of the seals and bearings of the rotors or shafts and the transmission components as a whole.

Die DE 694 09 678 T2 betrifft einen Entlüfter für einen Auflader, bei dem Auslass- und Belüftungsdurchlassmittel in der Eingangsantriebswelle zum Belüften der Getriebekammer nach außen vorgesehen sind. Ein Ende der Durchlassmittel öffnet sich zur Getriebekammer hin, ein gegenüberliegendes Ende davon öffnet sich nach außen von dem Gehäuse hin, wobei ein langgestreckter Durchlass die Enden verbindet.The DE 694 09 678 T2 relates to a breather for a supercharger in which outlet and vent passage means are provided in the input drive shaft for venting the transmission chamber to the outside. One end of the passage means opens to the transmission chamber, an opposite end thereof opens outwardly from the housing with an elongate passage connecting the ends.

Die EP 0 166 851 A2 zeigt eine Vakuumpumpe mit einem Aufbau, bei dem eine Entlüftungsleitung von einem saugseitigen Deckelbereich zu einem die Rotoren aufnehmenden Arbeitsraum geführt ist.The EP 0 166 851 A2 shows a vacuum pump having a structure in which a vent line is guided from a suction-side lid portion to a working space receiving the rotors.

Die DE 38 79 423 T2 betrifft eine Vakuumpumpe, bei der zwei Entlüftungsleitungen vorgesehen sind. Weiter ist ein Umschaltventil vorgesehen, um kurzzeitig eine Strömungsverbindung zwischen dem Zahnradgehäuse und dem Ölsumpf herzustellen. Über eine zweite Druckausgleichsleitung, die zu dem Ansaugeinlass geführt ist, soll lediglich der Druck zwischen dem ansaugseitigen Ölsumpf und dem Ansaugeinlass ausgeglichen werden, während eine erste Druckausgleichsleitung zu dem Abführauslass geführt ist.The DE 38 79 423 T2 relates to a vacuum pump in which two vent lines are provided. Further, a switching valve is provided to produce a short time flow connection between the gear housing and the oil sump. By way of a second pressure compensation line, which is led to the suction inlet, only the pressure between the suction-side oil sump and the suction inlet is to be compensated, while a first pressure-equalizing line is led to the discharge outlet.

Des Weiteren sind in Verbindung mit turboaufgeladenen Brennkraftmaschinen bereits Entlüftungssysteme bekannt, wie beispielsweise aus der DE 199 29 876 A1 , wo zur Motorentlüftung und zur Entlüftung eines Ölbehälters eines Turboladers mehrere Entlüftungsleitungen zu einem Ölabscheider geführt sind, an dem kopf- und damit luftseitig eine Verteilereinheit angeschlossen ist, in der die vom Zylinderkopf bzw. dem Turbolader-Ölbehälter abgezweigten Entlüftungsleitungen münden. An der ölabscheiderseitig angeordneten Verteilereinheit ist eine weitere Luftleitung angeschlossen, die zu der Luftansaugleitung stromab eines Verdichters des Turboladers und stromab einer Drosselklappe der Ansaugleitung geführt ist und dort einmündet. In diese von der Verteilereinheit zur Ansaugleitung geführte Luftleitung ist ein Rückschlagventil integriert, das im Laderbetrieb aufgrund der in der Ansaugleitung herrschenden Überdruckverhältnisse gesperrt sein soll, so dass die Entlüftungsmedien der Kurbelgehäusentlüftung und der Turboladerentlüftung nach dem Ölabscheider im regenerierten Zustand zu einer Ansaugleitung stromauf des Verdichters des Turboladers zurückgeführt werden. Ein derartiger Aufbau eines Entlüftungssystems, an dem mehrere Entlüftungsleitungen unterschiedlicher Bauteile des Brennkraftmaschinenantriebs angeschlossen sind, ist sowohl steuerungstechnisch als auch fertigungstechnisch relativ aufwändig und fehleranfällig.Furthermore, ventilation systems are already known in connection with turbocharged internal combustion engines, such as from DE 199 29 876 A1 where for venting and venting of an oil tank of a turbocharger several vent lines are led to an oil separator, on the head and thus the air side, a distributor unit is connected, in which the vented from the cylinder head and the turbocharger oil reservoir vent lines. At the oil separator side arranged distributor unit, a further air line is connected, which is guided to the air intake downstream of a compressor of the turbocharger and downstream of a throttle valve of the intake and opens there. In this guided by the distributor unit to the intake air line a check valve is integrated, which should be locked in the supercharger due to the pressure prevailing in the intake pressure, so that the venting media of the crankcase ventilation and the turbocharger vent after the oil separator in the regenerated state to an intake upstream of the compressor Turbocharger be recycled. Such a structure of a ventilation system to which a plurality of vent lines of different components of the engine drive are connected, both control technology and manufacturing technology is relatively complex and error-prone.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Rotoren aufweisenden mechanischen Laders, insbesondere eines Schraubenverdichters, sowie ein Ansaugmodul einer Kompressor aufgeladenen Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, mittels dem die Betriebssicherheit und die Funktionssicherheit eines Rotoren aufweisenden mechanischen Laders erhöht werden kann, bei gleichzeitig einfachem Aufbau des Ansaugmoduls.Object of the present invention is to provide a method for operating a rotors having mechanical supercharger, in particular a screw compressor, and an intake module of a compressor supercharged internal combustion engine available, by means of which the reliability and reliability of a rotors having mechanical supercharger can be increased Simultaneously simple construction of the intake module.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Gemäß Anspruch 1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Rotoren aufweisenden mechanischen Laders, insbesondere eines Schraubenverdichters, eines Ansaugmoduls einer kompressoraufgeladenen Brennkraftmaschine vorgesehen, bei dem mittels einer Entlüftungsleitung, die von einem ein Getriebe zum Antrieb der Rotoren aufweisenden Getriebegehäuse des Laders unmittelbar zu einem dem Lader vorgeschalteten Ansaugkanal, in dem eine die Last der Brennkraftmaschine steuernde Drosselklappe angeordnet ist, geführt ist, in Abhängigkeit von einem vom jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine bedingten Druckgefälle zwischen dem Getriebegehäuse und dem Ansaugkanal im Bereich der Drosselklappe ein Druckabbau im Getriebegehäuse so durchgeführt und/oder freigegeben wird, dass Luft vom Getriebegehäuse zum Ansaugkanal überströmen kann.According to claim 1, a method for operating a rotors having mechanical supercharger, in particular a screw compressor, an intake module of a supercharged internal combustion engine is provided in which by means of a vent line from a transmission for driving the rotors having gear housing of the supercharger directly to a the loader upstream Intake duct in which one Load of the engine controlling throttle valve is arranged, is performed in response to a conditional on the respective operating point of the engine pressure gradient between the gear housing and the intake passage in the throttle valve pressure reduction in the transmission housing and / or released that air from the transmission housing to the intake can overflow.

Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Verfahrensführung wird ein für bestimmte Betriebssituationen der Brennkraftmaschine im Bereich des Ansaugkanals bzw. im Bereich der Drosselklappe des Ansaugkanals entstehender Unterdruck ausgenutzt, um einen Druckabbau am Getriebegehäuse des Laders durchzuführen, was zusätzlich auch zu einer Absenkung der Temperatur im Getriebegehäuse führt. Dieser Druckabbau und diese Temperaturabsenkung im Getriebegehäuse bewirken wiederum eine wesentliche Entlastung der Getriebebauteile sowie der Dichtungen und Lager im Bereich der Rotorenlagerung. Damit lassen sich Temperaturabsenkungen von über 40°C, insbesondere der Öltemperatur im Getriebegehäuse, sowie Druckreduzierungen von wenigstens 300 mbar erzielen.With such a method according to the invention, a negative pressure arising for certain operating situations of the internal combustion engine in the region of the intake duct or in the region of the throttle flap of the intake duct is utilized in order to carry out a pressure reduction on the gearbox of the supercharger, which additionally leads to a lowering of the temperature in the transmission housing. This pressure reduction and this temperature reduction in the gear housing in turn cause a significant relief of the transmission components and the seals and bearings in the rotor bearings. This allows temperature reductions of over 40 ° C, in particular the oil temperature in the gearbox, as well as pressure reductions of at least 300 mbar.

Zur kontrollierten Durchführung des Druckabbaus ist bevorzugt vorgesehen, dass in der Entlüftungsleitung ein gesteuert öffenbares Ventil angeordnet ist, das bei einem definiert vorgegebenen Druckgefälle zwischen dem Ansaugkanal und dem Getriebegehäuse und/oder bei einer bestimmten Drosselklappenstellung geöffnet wird und somit einen Überdruckabbau im Getriebegehäuse freigibt. Das gesteuert öffenbare Ventil kann dabei in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ein selbsttätig öffnendes Rückschlagventil sein, das so ausgelegt ist, dass es bei einem definierten Druckgefälle zwischen dem Ansaugkanal und dem Getriebegehäuse selbsttätig öffnet bzw. nach einem definierten Druckabbau vorzugsweise auch wieder selbsttätig schließt. Alternativ dazu kann das gesteuert öffenbare Ventil aber auch mit einer Steuereinrichtung gekoppelt sein, die das Ventil, zum Beispiel mittels eines Aktuators, in Abhängigkeit von einem Druckgefälle zwischen dem Ansaugkanal und dem Getriebegehäuse und/oder in Abhängigkeit von einer Drosselklappenstellung ansteuert und in einem definierten Maße öffnet oder sperrt. Insbesondere in Verbindung mit einer derartigen, mittels einer Steuereinrichtung gesteuerten Ventillösung ist es vorteilhaft, im Bereich des Ansaugkanals und im Bereich des Getriebegehäuses Drucksensoren anzuordnen, die den Druck im Ansaugkanal und im Getriebegehäuse erfassen und einer Auswerteeinheit der Steuereinrichtung zuführen.For the controlled implementation of the pressure reduction is preferably provided that in the vent line a controlled openable valve is arranged, which is opened at a defined predetermined pressure gradient between the intake passage and the transmission housing and / or at a certain throttle position and thus releases a pressure reduction in the transmission housing. The controlled openable valve may be in a particularly preferred embodiment, an automatically opening non-return valve, which is designed so that it automatically opens at a defined pressure gradient between the intake passage and the transmission housing or after a defined pressure reduction preferably automatically closes again. Alternatively, however, the controlled openable valve may also be coupled to a control device which activates the valve, for example by means of an actuator, as a function of a pressure gradient between the intake duct and the transmission housing and / or as a function of a throttle position and to a defined extent opens or locks. In particular in connection with such a valve solution controlled by a control device, it is advantageous to arrange pressure sensors in the region of the intake duct and in the region of the transmission housing which detect the pressure in the intake duct and in the transmission housing and feed it to an evaluation unit of the control device.

Mit einem derartigen ansteuerbaren Ventil wird zwar der Bauteilaufwand grundsätzlich erhöht. Jedoch können dabei zusätzliche Parameter, wie zum Beispiel die Drosselklappenstellung zur gezielten Entlüftung des Getriebegehäuses und damit zum Druckabbau im Getriebegehäuse herangezogen werden.With such a controllable valve, although the component cost is basically increased. However, additional parameters, such as the throttle position for targeted venting of the gear housing and thus to reduce pressure in the gear housing can be used.

Gemäß Anspruch 5 wird ein Ansaugmodul einer kompressoraufgeladenen Brennkraftmaschine mit einem Rotoren aufweisenden mechanischen Lader vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist zur Entlüftung eines ein Getriebe zum Antrieb der Rotoren aufweisenden Getriebegehäuses eine Entlüftungsleitung vorgesehen, die vom Getriebegehäuses des Laders unmittelbar bzw. direkt zu einem dem Lader vorgeschalteten Ansaugkanal geführt ist, in dem eine die Last der Brennkraftmaschine steuernde Drosselklappe angeordnet ist. Die sich dadurch ergebenden Vorteile wurden bereits zuvor in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung beschrieben.According to claim 5, an intake module of a supercharged internal combustion engine with a rotors having mechanical supercharger is proposed. According to the invention for venting a transmission for driving the rotors having gear housing, a vent line is provided, which is guided directly from the transmission housing of the supercharger directly to an upstream of the loader intake, in which a load of the internal combustion engine controlling throttle valve is arranged. The resulting advantages have been described previously in connection with the process control according to the invention.

Es versteht sich, dass die Begrifflichkeit Drosselklappe bei der vorliegenden Erfindung generell in einem umfassenden Sinne zu verstehen ist und sämtliche Elemente umfassen soll, mittels denen die Zufuhr von Luft zur Brennkraftmaschine bzw. zum Lader gesteuert oder geregelt werden kann.It is understood that the term throttle in the present invention is generally to be understood in a comprehensive sense and to include all elements by means of which the supply of air to the engine or to the loader can be controlled or regulated.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Entlüftungsleitung, in Strömungsrichtung der Ansaugluft gesehen, stromab der Drosselklappe in den Ansaugkanal einmündet, und zwar bevorzugt im drosselnahen Bereich in den Ansaugkanal einmündet. Dadurch ist sichergestellt, dass die Entlüftungsleitung genau in dem Bereich des Ansaugkanals einmündet, in dem durch Verstellung der Drosselklappe ein betriebspunktabhängiger zuverlässiger Unterdruck vorherrscht.According to a particularly preferred embodiment, it is provided that the vent line, viewed in the direction of flow of the intake air, opens into the intake passage downstream of the throttle valve, and preferably opens into the intake passage in the throttle region. This ensures that the vent line opens exactly in the region of the intake passage in which prevails by adjusting the throttle operating point-dependent reliable negative pressure.

Im Bereich der Einmündung der Entlüftungsleitung in den Ansaugkanal ist weiter bevorzugt ein Adapterelement in den Ansaugkanal integriert, mittels dem vor allem eine einheitliche Einbauposition der Drosselklappe und/oder der Entlüftungsleitung auf einfache Weise für unterschiedlichste Einbausituationen gewährleistet werden kann.In the region of the mouth of the vent line into the intake passage, an adapter element is further preferably integrated into the intake passage, by means of which above all a uniform installation position of the throttle valve and / or the vent line can be ensured in a simple manner for a wide variety of installation situations.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Entlüftungsleitung von einem Luftsammelbereich des Ansaugmoduls bzw. Getriebegehäuses und/oder von einem, bezogen auf den Einbauzustand des Ansaugmoduls und/oder der Brennkraftmaschine, geodätisch oberen Bereich des Ansaugmoduls bzw. Getriebegehäuses abzweigt. Damit ist sichergestellt, dass im Wesentlichen nur Luft vom Getriebegehäuse über die Entlüftungsleitung zum Ansaugkanal zurückgeführt wird.According to a further particularly preferred embodiment, it is provided that the vent line branches off from an air collecting region of the intake module or transmission housing and / or from a geodetically upper region of the intake module or transmission housing, based on the installed state of the intake module and / or the internal combustion engine. This ensures that essentially only air from the transmission housing via the vent line is returned to the intake passage.

Der Lader ist bevorzugt ein Schraubenverdichter bzw. Schraubenkompressor mit mehreren, in einem Ladergehäuse drehbar gelagerten Rotoren, die mittels eines in einem Getriebegehäuse des Laders aufgenommenen, ölgeschmierten Getriebes angetrieben sind, das bevorzugt über ein getriebeseitiges Antriebselement von der Brennkraftmaschine, insbesondere von einem Riementrieb der Brennkraftmaschine, drehangetrieben ist.The loader is preferably a screw compressor or screw compressor with several, in rotors rotatably mounted on a supercharger housing, which are driven by means of an oil-lubricated transmission received in a transmission housing of the supercharger, which is preferably rotationally driven via a transmission-side drive element of the internal combustion engine, in particular of a belt drive of the internal combustion engine.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Ansaugmodul, und 1 schematically a perspective view of an internal combustion engine with a suction module according to the invention, and

2 schematisch eine perspektivische Draufsicht auf ein lediglich schematisch dargestelltes Ansaugmodul gemäß 1 mit einer vom Getriebegehäuse eines Laders des Ansaugmoduls zu einem Ansaugkanal des Ansaugmoduls geführten Entlüftungsleitung. 2 schematically a perspective plan view of an only schematically illustrated suction according to 1 with a vent line guided from the transmission housing of a supercharger of the intake module to an intake passage of the intake module.

In der 1 ist lediglich schematisch und beispielhaft eine Brennkraftmaschine 1 gezeigt, die zum Beispiel eine V-Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderbänken, die hier nicht dargestellt sind, sein kann. Diese Brennkraftmaschine ist mit einem hier ebenfalls lediglich äußerst schematisch und beispielhaft dargestellten Ansaugmodul 2 gekoppelt, das schematisch und beispielhaft in der 2 in einer Art Funktionsskizze näher dargestellt ist.In the 1 is merely schematic and exemplary an internal combustion engine 1 shown, for example, a V-type internal combustion engine with two cylinder banks, which are not shown here may be. This internal combustion engine is provided with an intake module which is also shown here only in an extremely schematic and exemplary manner 2 coupled, the schematic and exemplary in the 2 is shown in more detail in a kind of function sketch.

In dieses Ansaugmodul 2 ist ein als Schraubenverdichter 3 bzw. Schraubenkompressor ausgebildeter mechanischer Lader integriert, der zwei im Ladergehäuse 4 drehbar gelagerte Rotoren 5, 6 aufweist, die zum Antrieb mit Rotorwellen 7, 8 in ein Getriebegehäuse 9 des Ansaugmoduls 2 geführt sind, in dem ein hier lediglich beispielhaft durch zwei Stirnzahnräder 10, 11 dargestelltes ölgeschmiertes Getriebe 12 aufgenommen ist. Beispielsweise sitzen die Stirnzahnräder 10, 11 hier direkt auf den Rotorwellen 7, 8 der Rotoren 5, 6. Weiter schematisch ist die in der Bildebene der 2 linke Rotorwelle 7 hier so verlängert und aus dem Getriebegehäuse 9 herausgeführt, dass ein Antriebsrad 13 Bestandteil eines hier nicht dargestellten Riementriebs der Brennkraftmaschine bilden kann und somit der Schraubenverdichter 3 von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Das Getriebe 12 bewirkt dabei das gewünschte synchronisierte Zusammenwirken der Rotoren 5, 6 zur Verdichtung der Ladeluft.In this intake module 2 is a screw compressor 3 or screw compressor trained mechanical loader integrated, the two in the charger housing 4 rotatably mounted rotors 5 . 6 having, for driving with rotor shafts 7 . 8th in a gearbox 9 of the intake module 2 are guided in which a here only by way of example by two spur gears 10 . 11 illustrated oil-lubricated transmission 12 is included. For example, sit the spur gears 10 . 11 here directly on the rotor shafts 7 . 8th the rotors 5 . 6 , Next schematically is the in the image plane of 2 left rotor shaft 7 here so extended and out of the gearbox 9 brought out that a drive wheel 13 Part of a belt drive, not shown here, of the internal combustion engine can form and thus the screw compressor 3 is driven by the internal combustion engine. The gear 12 causes the desired synchronized interaction of the rotors 5 . 6 for compression of the charge air.

Die Ladeluft (hier beispielhaft dargestellt durch den Pfeil 14 in der 1 und in der 2 strömt in einen Ansaugkanal 15 des Ansaugmoduls 2 ein, in dem eine die Last der Brennkraftmaschine steuernde Drosselklappe 16 (Hauptdrosselklappe) vorgesehen ist, die über einen hier nicht dargestellten elektrischen Stellmotor betätigbar ist. Dieser Stellmotor kann zum Beispiel von einem elektronischen Motorsteuergerät, das hier ebenfalls nicht dargestellt ist, in an sich bekannter Weise angesteuert werden.The charge air (shown here by way of example by the arrow 14 in the 1 and in the 2 flows into a suction channel 15 of the intake module 2 in, in which a load of the internal combustion engine controlling throttle 16 (Main throttle) is provided, which is actuated by an electric servomotor, not shown here. This servomotor can be controlled, for example, by an electronic engine control unit, which is also not shown here, in a conventional manner.

Die über den Ansaugkanal 15 eingesaugte Ladeluft 14 wird dann in ebenfalls an sich bekannter Weise als Ladeluft im Schraubenverdichter 3 verdichtet und zu den Zylindern der Brennkraftmaschine 1 geleitet. Wie dies den Figuren weiter entnommen werden kann, ist vom Getriebegehäuse 9 ausgehend eine Entlüftungsleitung 17 zum Ansaugkanal 15 geführt und mündet dort stromab der Drosselklappe 16 im drosselklappennahen Bereich 16 ein.The over the intake 15 sucked charge air 14 is then also known per se as charge air in the screw compressor 3 compressed and to the cylinders of the internal combustion engine 1 directed. As can be seen from the figures, is from the transmission housing 9 starting a vent line 17 to the intake channel 15 guided and flows there downstream of the throttle 16 in the throttle area 16 one.

Wie dies insbesondere aus der 1 ersichtlich ist, zweigt die Entlüftungsleitung 17, bezogen auf die Hochachsenrichtung z, die regelmäßig der Einbaulage der Brennkraftmaschine 1 im Fahrzeug entspricht, an einem oberen, das heißt kopfseitigem Bereich 18 und damit, bezogen auf den Einbauzustand der Brennkraftmaschine, geodätisch obenliegenden Bereich des Getriebegehäuses 9 ab, in dem sich die Überdruckluft ansammelt.As this particular from the 1 it can be seen, branches the vent line 17 , relative to the vertical axis direction z, which regularly the installation position of the internal combustion engine 1 corresponds in the vehicle, at an upper, that is head-side area 18 and thus, based on the installed state of the internal combustion engine, geodetically overhead area of the transmission housing 9 in which the overpressure air accumulates.

Dadurch ist sichergestellt, dass über die Entlüftungsleitung 17 im Wesentlichen nur Luft zum Ansaugkanal 15 geführt wird.This ensures that via the vent line 17 essentially only air to the intake 15 to be led.

Wie dies weiter lediglich der 2 zu entnehmen ist, ist in die Entlüftungsleitung 17 ein Rückschlagventil 19 integriert, das so ausgelegt ist, dass es sich bei einem bestimmten, getriebegehäuseseitig anstehendem Überdruck p1, der in einem definierten Maße größer ist als ein drosselklappenstellungsbedingt im Ansaugkanal 15 vorherrschender Druck p2, solange öffnet, bis die den Überdruck gegenüber dem Druck p2 bewirkende Luftmenge vom Getriebegehäuse 9 abgezogen und dem Ansaugkanal 15 zugeführt worden ist. Sobald dieser Zustand erreicht ist, schließt sich das Rückschlagventil 19 wiederum selbsttätig, wobei durch den Druckabbau im Getriebegehäuse 9 sichergestellt ist, dass die Temperatur des Öls und damit die Temperatur im Getriebegehäuse 9 keine übermäßig hohen Werte annimmt und gleichzeitig die Belastung der Bauteile, wie zum Beispiel der Stirnzahnräder 10, 11 bzw. deren Flanken sowie auch der hier nicht dargestellten Rotorwellenlager mitsamt Dichtungen deutlich reduziert werden.As this further only the 2 it can be seen is in the vent line 17 a check valve 19 integrated, which is designed so that it is at a certain, on the transmission housing side pending overpressure p 1 , which is greater than a throttle valve position due to a defined extent in the intake 15 prevailing pressure p 2 , as long as opens until the overpressure to the pressure p 2 causing amount of air from the gearbox 9 deducted and the intake duct 15 has been supplied. Once this condition is reached, the check valve closes 19 turn automatically, with the pressure reduction in the gearbox 9 It is ensured that the temperature of the oil and thus the temperature in the gearbox 9 does not assume excessively high values and at the same time the load on the components, such as the spur gears 10 . 11 or the flanks thereof as well as the rotor shaft bearing, not shown here, together with seals are significantly reduced.

Wie dies aus der 2 weiter ersichtlich ist, mündet die Entlüftungsleitung 17 ferner über ein Adapterelement 20 in den Ansaugkanal 15 ein, welches Adapterelement eine für sämtliche Einbaugegebenheiten einheitliche Einbausituation sicherstellt.Like this from the 2 can be further seen, opens the vent line 17 further via an adapter element 20 in the intake channel 15 a, which adapter element ensures a uniform installation situation for all installation conditions.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Rotoren (5, 6) aufweisenden mechanischen Laders (3) eines Ansaugmoduls (2) einer kompressoraufgeladenen Brennkraftmaschine (1), mit einer Entlüftungsleitung (17), die von einem, ein Getriebe (12) zum Antrieb der Rotoren (5, 6) aufnehmenden Getriebegehäuse (9) des Laders (3) unmittelbar zu einem dem Lader (3) vorgeschalteten Ansaugkanal (15) in dem eine die Last der Brennkraftmaschine (1) steuernde Drosselklappe (16) angeordnet ist, geführt ist, und mittels welcher Entlüftungsleitung (17) in Abhängigkeit von einem vom jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (1) bedingten Druckgefälle zwischen dem Getriebegehäuse (9) und dem Ansaugkanal (15) im Bereich der Drosselklappe (16) ein Druckabbau im Getriebegehäuse (9) so durchgeführt und/oder freigegeben wird, dass Luft vom Getriebegehäuse (9) zum Ansaugkanal (15) überströmt.Method for operating a rotor ( 5 . 6 ) having mechanical loader ( 3 ) of a suction module ( 2 ) of a supercharged internal combustion engine ( 1 ), with a vent line ( 17 ), by one, a transmission ( 12 ) for driving the rotors ( 5 . 6 ) receiving gear housing ( 9 ) of the loader ( 3 ) directly to a loader ( 3 ) upstream intake duct ( 15 ) in which one the load of the internal combustion engine ( 1 ) controlling throttle ( 16 ), is guided, and by means of which vent line ( 17 ) in dependence on one of the respective operating point of the internal combustion engine ( 1 ) conditional pressure gradient between the transmission housing ( 9 ) and the intake channel ( 15 ) in the region of the throttle valve ( 16 ) a pressure reduction in the transmission housing ( 9 ) is performed and / or released so that air from the transmission housing ( 9 ) to the intake channel ( 15 ) overflowed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Entlüftungsleitung (17) ein gesteuert öffenbares Ventil (19) angeordnet ist, das bei einem definiert vorgegebenen Druckgefälle zwischen dem Ansaugkanal (15) und dem Getriebegehäuse (9) und/oder bei einer bestimmten Drosselklappenstellung geöffnet wird und einen Überdruckabbau im Getriebegehäuse (9) freigibt.A method according to claim 1, characterized in that in the vent line ( 17 ) a controlled openable valve ( 19 ) is arranged, which at a defined predetermined pressure gradient between the intake passage ( 15 ) and the transmission housing ( 9 ) and / or at a certain throttle position is opened and a pressure reduction in the transmission housing ( 9 ) releases. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuert öffenbare Ventil ein selbsttätig öffnendes Rückschlagventil (19) ist, das so ausgelegt ist, dass es bei einem definierte Druckgefälle. zwischen dem Ansaugkanal (15) und dem Getriebegehäuse (9) selbsttätig öffnet.A method according to claim 2, characterized in that the controlled openable valve, an automatically opening non-return valve ( 19 ) which is designed to be at a defined pressure gradient. between the intake duct ( 15 ) and the transmission housing ( 9 ) opens automatically. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuert öffenbare Ventil mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist, die das Ventil in Abhängigkeit von einem Druckgefälle zwischen dem Ansaugkanal und dem Getriebegehäuse und/oder in Abhängigkeit von einer Drosselklappenstellung ansteuert und in einem definierten Maße öffnet oder sperrt, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass das Druckgefälle mittels Drucksensoren erfasst und/oder überwacht ist.A method according to claim 2, characterized in that the controlled openable valve is coupled to a control device which controls the valve in response to a pressure gradient between the intake passage and the transmission housing and / or in response to a throttle position and opens or blocks to a defined extent , wherein it is preferably provided that the pressure gradient is detected and / or monitored by means of pressure sensors. Ansaugmodul einer kompressoraufgeladenen Brennkraftmaschine, mit einem Rotoren aufweisenden mechanischen Lader, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlüftung eines ein Getriebe (12) zum Antrieb der Rotoren (5, 6) aufweisenden Getriebegehäuses (9) eine Entlüftungsleitung (17) vorgesehen ist, die vom Getriebegehäuse (9) des Laders (3) unmittelbar bzw. direkt zu einem dem Lader (3) vorgeschalteten Ansaugkanal (15) geführt ist, in dem eine die Last der Brennkraftmaschine (1) steuernde Drosselklappe (16) angeordnet ist.Intake module of a supercharged internal combustion engine, with a rotor having mechanical supercharger, characterized in that for venting a transmission ( 12 ) for driving the rotors ( 5 . 6 ) having gear housing ( 9 ) a vent line ( 17 ) provided by the transmission housing ( 9 ) of the loader ( 3 ) directly or directly to a loader ( 3 ) upstream intake duct ( 15 ) is guided, in which a load of the internal combustion engine ( 1 ) controlling throttle ( 16 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (17), in Strömungsrichtung der Ansaugluft (14) gesehen, stromab der Drosselklappe (16) in den Ansaugkanal (15) einmündet.Apparatus according to claim 5, characterized in that the vent line ( 17 ), in the flow direction of the intake air ( 14 ), downstream of the throttle ( 16 ) in the intake channel ( 15 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ansaugkanal (15) ein Adapterelement (20) integriert ist, über das die Entlüftungsleitung (17) in den Ansaugkanal (15) einmündet.Device according to one of claims 5 or 6, characterized in that in the intake duct ( 15 ) an adapter element ( 20 ) is integrated, via which the vent line ( 17 ) in the intake channel ( 15 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (17) von einem Luftsammelbereich (18) und/oder von einem, bezogen auf den Einbauzustand des Ausgangsmoduls (2) und/oder der Brennkraftmaschine (1), geodätisch oberen Bereich des Ansaugmoduls (2) bzw. Getriebegehäuses (9) abzweigt.Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the vent line ( 17 ) from an air collection area ( 18 ) and / or of one, based on the installed state of the output module ( 2 ) and / or the internal combustion engine ( 1 ), geodetically upper portion of the intake module ( 2 ) or transmission housing ( 9 ) branches off. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Entlüftungsleitung (17) wenigstens ein gesteuert offenbares Ventil (19), insbesondere ein gesteuert mittels einer Steuereinrichtung öffenbares oder ein selbsttätig öffnendes Ventil, angeordnet ist.Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that in the vent line ( 17 ) at least one controlled openable valve ( 19 ), in particular a controlled by means of a control device can be opened or an automatically opening valve, is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lader (3) ein Schraubenverdichter mit mehreren, in einem Ladergehäuse (4) drehbar gelagerten Rotoren (5, 6) ist, die mittels eines in einem Getriebegehäuse (9) des Laders (3) aufgenommenen, ölgeschmierten Getriebes (12) angetrieben sind, das über ein getriebeseitiges Antriebselement (13) von der Brennkraftmaschine (1), insbesondere von einem Riementrieb der Brennkraftmaschine (1), drehangetrieben ist.Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the loader ( 3 ) a screw compressor with several, in a loader housing ( 4 ) rotatably mounted rotors ( 5 . 6 ), which by means of a in a transmission housing ( 9 ) of the loader ( 3 ), oil-lubricated transmission ( 12 ), which via a transmission-side drive element ( 13 ) of the internal combustion engine ( 1 ), in particular of a belt drive of the internal combustion engine ( 1 ), is rotationally driven.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0166851A2 (en) * 1984-04-11 1986-01-08 Hitachi, Ltd. Screw type vacuum pump
DE3879423T2 (en) * 1987-12-18 1993-06-24 Hitachi Ltd SCREW PISTON VACUUM PUMP.
DE69409678T2 (en) * 1993-01-29 1998-08-13 Eaton Corp Breather for superchargers
DE19929876A1 (en) * 1999-06-29 2001-01-11 Porsche Ag Internal combustion engine with a ventilation device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0166851A2 (en) * 1984-04-11 1986-01-08 Hitachi, Ltd. Screw type vacuum pump
DE3879423T2 (en) * 1987-12-18 1993-06-24 Hitachi Ltd SCREW PISTON VACUUM PUMP.
DE69409678T2 (en) * 1993-01-29 1998-08-13 Eaton Corp Breather for superchargers
DE19929876A1 (en) * 1999-06-29 2001-01-11 Porsche Ag Internal combustion engine with a ventilation device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110268165A (en) * 2016-09-21 2019-09-20 克诺尔商用车制动系统有限公司 Screw compressor for commercial vehicle

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