DE102010056237B4

DE102010056237B4 - Arrangement with a ventilatable crankcase and vehicle with the same and method for ventilating a crankcase of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102010056237B4
Application number: DE102010056237.8A
Authority: DE
Inventors: Marko Lindner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2030-12-25
Also published as: DE102010056237A1

Abstract

Anordnung mit einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse (10) aufweist, in das Luft aus einer Ansaugeinrichtung (12) zuführbar ist, mit zwei Ventilen (16, 20) zwischen der Ansaugeinrichtung (12) und dem Kurbelgehäuse (10), von denen das eine Ventil ein im Grundzustand geschlossenes Überdruckventil (16) ist, das einen Zufuhrleitungsabschnitt (14b) zwischen dem Kurbelgehäuse (10) und der Ansaugeinrichtung (12) mit dem Kurbelgehäuse (10) verbindet, wenn der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt (14b) höher als in dem Kurbelgehäuse (10) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ventil (20) ein Druckregelventil ist, das den Zufuhrleitungsabschnitt (14b) mit der Ansaugeinrichtung (12) im Grundzustand verbindet und dann trennt, wenn der Druck in den Zufuhrleitungsabschnitt niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung (12), und mit einer Einrichtung (22, 24, 26) zum Bewirken, dass der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt (14b) niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung (12) und dem Kurbelgehäuse (10).Arrangement with an internal combustion engine, which has a crankshaft in a crankcase (10) into which air from a suction device (12) can be supplied, with two valves (16, 20) between the suction device (12) and the crankcase (10), from wherein the one valve is a normally closed relief valve (16) connecting a supply pipe portion (14b) between the crankcase (10) and the suction means (12) to the crankcase (10) as the pressure in the supply pipe portion (14b) becomes higher as in the crankcase (10), characterized in that the other valve (20) is a pressure regulating valve which connects the supply line section (14b) to the suction device (12) in the ground state and then disconnects when the pressure in the supply line section is lower as in the suction means (12), and means (22, 24, 26) for causing the pressure in the supply pipe portion (14b) to be lower than that in the suction pipe portion (14b) Suction device (12) and the crankcase (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse aufweist, in das Luft aus einer Ansaugeinrichtung zuführbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Belüften des Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to an arrangement with an internal combustion engine having a crankshaft in a crankcase, in the air from a suction device can be fed. The invention also relates to a method for ventilating the crankcase of an internal combustion engine.

In das Kurbelgehäuse dringt bei der Verbrennung von Kraftstoff in einer Verbrennungskraftmaschine Luft und Abgas aus der Verbrennungskammer ein. Der Kraftstoff wird im Schmieröl gebunden. Durch Belüften des Kurbelgehäuses mit Frischluft verdampfen die Kraftstoffrückstände sowie Wasser aus dem Öl. Die Luft mit den verdampften Kraftstoffrückständen kann wieder der Verbrennung zugeführt werden.Into the crankcase, when combustion of fuel in an internal combustion engine, air and exhaust gas from the combustion chamber penetrates. The fuel is bound in the lubricating oil. By aerating the crankcase with fresh air, the fuel residues and water evaporate from the oil. The air with the evaporated fuel residues can be returned to combustion.

Es ist bekannt, zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Zufuhrleitungsabschnitt ein Überdruckventil vorzusehen, damit nicht bei einem Überdruck im Kurbelgehäuse gegenüber dem Zuführleitungsabschnitt Schmieröl in die Zufuhrleitung gelangen kann.It is known to provide an overpressure valve between the crankcase and a supply line section, so that lubricating oil can not get into the supply line in the event of an overpressure in the crankcase with respect to the supply line section.

Zur Steuerung der Entlüftung ist es des Weiteren z. B. aus der DE 102 34 133 B4 und der DE 100 26 492 A1 bekannt, ein elektrisches Ventil vorzusehen, das das Strömen von Luft durch das Kurbelgehäuse im geschlossenen Zustand unterbindet und im geöffneten Zustand ermöglicht. Ein Nachteil an derartigen elektrischen Ventilen ist, dass sie sehr groß bauen und teuer sind.To control the vent, it is further z. B. from the DE 102 34 133 B4 and the DE 100 26 492 A1 It is known to provide an electric valve which prevents the flow of air through the crankcase in the closed state and in the open state. A disadvantage of such electrical valves is that they are very large and expensive.

Unter vorbestimmten Bedingungen, nämlich bei bestimmten Fahrzyklen wird bei der Belüftung des Kurbelgehäuses zunächst eine große Menge an Kraftstoff und Wasser im Schmieröl gebunden, diese Menge dampft dann aber jedoch wieder auf einmal unkontrolliert und in großen Mengen aus. Da der ausgedampfte Kraftstoff mit dem Wasser dem Motor zugeführt wird, lässt sich in selbigem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht optimal einstellen, sodass Normwerte für Schadstoffanteile im Abgas überschritten werden.Under predetermined conditions, namely during certain driving cycles, a large amount of fuel and water is first bound in the lubricating oil in the ventilation of the crankcase, but this amount then evaporates again but suddenly uncontrolled and in large quantities. Since the evaporated fuel with the water is supplied to the engine, in the same the air-fuel ratio can not be optimally adjusted, so that standard values for pollutant levels in the exhaust gas are exceeded.

Aus der DE 10 2006 058 072 A1 geht eine Entlüftungseinrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine hervor. Dabei umfasst die Umlüftungseinrichtung eine Entlüftungsleitung, die im montierten Zustand eingangsseitig mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbunden ist und ausgangsseitig mit einer der Brennkraftmaschine Frischgas zuführenden Frischgasleitung verbunden ist, eine Belüftungsleitung, die im montierten Zustand eingangsseitig mit der Frischgasleitung verbunden ist und ausgangsseitig mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, einen in der Entlüftungsleitung angeordneten Abscheider zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem Kurbelgehäuse geführten Gas und ein in der Entlüftungsleitung angeordnetes Druckregelventil zum Steuern der aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasmenge. Um die Laufruhe der Brennkraftmaschine im Leerlauf zu verbessern, weist die Entlüftungseinrichtung eine Sperreinrichtung zum Sperren der Belüftungsleitung auf.From the DE 10 2006 058 072 A1 is a venting device for venting a crankcase of an internal combustion engine forth. In this case, the ventilation device comprises a vent line which is connected in the assembled state on the input side to the crankcase of the internal combustion engine and the output side is connected to a fresh gas line supplying fresh gas to the engine, a vent line which is connected in the assembled state on the input side to the fresh gas line and the output side connected to the crankcase is a arranged in the vent line separator for removing contaminants from the crankcase out gas and a valve disposed in the vent line pressure control valve for controlling the amount of gas discharged from the crankcase. In order to improve the smoothness of the internal combustion engine when idling, the venting device has a locking device for blocking the ventilation duct.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung nach der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass auf preisgünstige Art und Weise dafür gesorgt wird, dass die Verbrennungskraftmaschine nicht einmal in Ausnahmefällen übermäßig viele Schadstoffe abgibt, und dass dennoch das Kurbelgehäuse ausreichend belüftet werden kann.It is therefore an object of the invention to improve an arrangement according to the type described above in such a way that it is ensured in a cost effective manner that the internal combustion engine does not emit excessive pollutants even in exceptional cases, and that nevertheless the crankcase can be adequately ventilated.

Die Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst, und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 3 gelöst, und schließlich gehört zur Lösung der Aufgabe das Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 4.The object is achieved by an arrangement having the features according to claim 1, and solved by a motor vehicle having the features according to claim 3, and finally belongs to the solution to the problem of providing a method with the features according to claim 4.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung gibt es ein zweites Ventil, welches ein Druckregelventil ist, das den Zufuhrleitungsabschnitt und die Ansaugeinrichtung in seinem Grundzustand miteinander verbindet bzw. koppelt. Es schließt dann, trennt also den Zufuhrleitungsabschnitt von der Ansaugeinrichtung, wenn der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung. Es gibt zudem eine Einrichtung zum Bewirken, dass der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung und dem Kurbelgehäuse.In the arrangement according to the invention there is a second valve, which is a pressure regulating valve, which connects or couples the supply line section and the suction device in their basic state. It then closes, thus separating the supply line section from the suction device when the pressure in the supply line section is lower than in the suction device. There is also means for causing the pressure in the supply line section to be lower than in the suction device and the crankcase.

Mit anderen Worten kann aktiv durch die Einrichtung zum Bewirken die Ansaugeinrichtung von dem Kurbelgehäuse entkoppelt werden, sodass keine Luft mehr in das Kurbelgehäuse gelangt. Dadurch, dass der Grundzustand derjenige ist, bei dem die Luft das Kurbelgehäuse durchströmt, ist jedoch für eine ausreichende Belüftung desselben gesorgt, ohne dass übermäßiger Aufwand betrieben werden müsste.In other words, the suction device can be actively decoupled from the crankcase by the device for effecting, so that no more air gets into the crankcase. The fact that the ground state is the one in which the air flows through the crankcase, however, it is ensured sufficient ventilation of the same, without excessive effort would have to be operated.

Die Einrichtung zum Bewirken der Druckerniedrigung weist bevorzugt eine Unterdruckpumpe auf, die insbesondere zur Verbrennungskraftmaschine gehört und ohnehin vorhanden sein mag, wobei diese Unterdruckpumpe über ein Umschaltventil mit dem Zufuhrleitungsabschnitt koppelbar ist.The device for effecting the pressure reduction preferably has a vacuum pump, which in particular belongs to the internal combustion engine and may be present anyway, wherein this vacuum pump can be coupled to the supply line section via a changeover valve.

Durch die ohnehin vorhandene Unterdruckpumpe kann somit durch Umschalten des Umschaltventils das Belüften des Kurbelgehäuses kurzfristig unterbunden werden. Bei einem erneuten Umschalten setzt das Belüften dann wieder ein.By already existing vacuum pump can thus be prevented by switching the switching valve, the venting of the crankcase in the short term. When switching again, the aeration then starts again.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Anordnung auf.The motor vehicle according to the invention has an arrangement according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Belüften des Kurbelgehäuses der Verbrennungskraftmaschine umfasst ein zeitweises Unterbinden der Zufuhr von Luft in das Kurbelgehäuse unter (zumindest) einer vorbestimmten Bedingung durch Schließen eines Druckregelventils, indem in einer Zuleitung für die Luft ein Unterdruck (gegenüber einer Ansaugeinrichtung zur Bereitstellung der Luft) erzeugt wird.The method according to the invention for ventilating the crankcase of the internal combustion engine comprises temporarily stopping the supply of air to the crankcase under (at least) a predetermined condition by closing a pressure regulating valve by applying a negative pressure (in relation to a suction device for providing the air) in a supply line for the air. is produced.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in derHereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the drawings, in which

1 schematisch eine Anordnung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht, von der die Erfindung ausgeht, und 1 schematically illustrates an arrangement in a motor vehicle according to the prior art, from which the invention proceeds, and

2 eine Weiterentwicklung der Anordnung aus 1 als erfindungsgemäße Anordnung schematisch veranschaulicht. 2 a further development of the arrangement 1 schematically illustrated as inventive arrangement.

Ein Kurbelgehäuse 10 einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine soll belüftet werden. Vorliegend steht im Zentrum des Interesses, wie die Luft zugeführt wird. Anhand der Figur wird die Abfuhr der Luft nicht erläutert. Die Abfuhr erfolgt in eine Leitung zum Zuführen von Luft in die Verbrennungskraftmaschine.A crankcase 10 an internal combustion engine, not shown, should be ventilated. Here, the focus is on how the air is supplied. Based on the figure, the discharge of air is not explained. The discharge takes place in a line for supplying air into the internal combustion engine.

Die Zufuhr in das Kurbelgehäuse 10 erfolgt über ein Saugrohr 12, das zum Zuführen von Frischluft in die Verbrennungskraftmaschine dient, und an das eine Zufuhrleitung 14 für Frischluft angekoppelt ist. In der Zufuhrleitung 14 ist ein Überdruckventil 16 vorgesehen. Sofern ausreichend Luft angesogen wird, öffnet das Überdruckventil 16, und die Luft gelangt zum Kurbelgehäuse 10, siehe den Pfeil 18 in 1. Sollte aus irgendeinem Grund der Druck in dem Kurbelgehäuse zu groß werden, dann schließt das Überdruckventil 16, damit verhindert wird, dass Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse 10 in die Zufuhrleitung 14 gelangt.The supply to the crankcase 10 via a suction pipe 12 , which is for supplying fresh air into the internal combustion engine, and to the one supply line 14 is coupled for fresh air. In the supply line 14 is a pressure relief valve 16 intended. If sufficient air is drawn in, the pressure relief valve opens 16 , and the air reaches the crankcase 10 , see the arrow 18 in 1 , If, for some reason, the pressure in the crankcase becomes too great, then the pressure relief valve closes 16 to prevent lubricating oil from the crankcase 10 into the supply line 14 arrives.

Erfindungsgemäß wird in der Zufuhrleitung 14 ein Druckregelventil 20 bereitgestellt, das in seinem Grundzustand („drucklos”) geöffnet ist, also dann geöffnet ist, wenn keine Druckdifferenz zwischen einem ersten Zufuhrleitungsabschnitt 14a und einem zweiten Zufuhrleitungsabschnitt 14b besteht. Die Verbrennungskraftmaschine weise eine Unterdruckluftpumpe 22 auf. Diese ist über ein Umschaltventil 24 mit dem Zufuhrleitungsabschnitt 14b koppelbar. Geschieht eine solche Kopplung, dann wird der Zufuhrleitungsabschnitt 14b mit einem Unterdruck gegenüber dem Zufuhrleitungsabschnitt 14a einerseits und dem Kurbelgehäuse 10 andererseits beaufschlagt. Es schließen somit sowohl das Ventil 16 als auch das Ventil 20. Dadurch wird aber die Zufuhr von Frischluft in das Kurbelgehäuse unterbunden.According to the invention in the supply line 14 a pressure control valve 20 provided, which is open in its basic state ("depressurized"), that is, then opened when there is no pressure difference between a first supply line section 14a and a second supply line section 14b consists. The internal combustion engine has a vacuum air pump 22 on. This is via a switching valve 24 with the supply line section 14b coupled. If such a coupling occurs, then the supply line section 14b with a negative pressure relative to the supply line section 14a on the one hand and the crankcase 10 on the other hand. It thus close both the valve 16 as well as the valve 20 , As a result, however, the supply of fresh air is prevented in the crankcase.

Das Umschalten des Umschaltventils 24 kann unter der Steuerung einer Steuereinrichtung 26 erfolgen, die unter vorbestimmten Bedingungen die Zufuhr von Frischluft gemäß dem Pfeil 18 unterbinden soll. Die vorbestimmten Bedingungen können beinhalten, dass bestimmte Fahrzyklen durchlaufen werden, bei denen damit zu rechnen ist, dass kurzfristig aus dem Kurbelgehäuse 10 große Mengen an Kraftstoff und Wasser freiwerden könnten und in den Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine gelangen könnten.Switching the switching valve 24 may be under the control of a controller 26 carried out under predetermined conditions, the supply of fresh air according to the arrow 18 should prevent. The predetermined conditions may include going through certain driving cycles that are likely to be short-out of the crankcase 10 large amounts of fuel and water could be released and could get into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Claims

Arrangement with an internal combustion engine having a crankshaft in a crankcase ( 10 ), into the air from a suction device ( 12 ), with two valves ( 16 . 20 ) between the suction device ( 12 ) and the crankcase ( 10 ), of which the one valve is a normally closed overpressure valve ( 16 ), which has a supply line section ( 14b ) between the crankcase ( 10 ) and the suction device ( 12 ) with the crankcase ( 10 ) connects when the pressure in the supply line section ( 14b ) higher than in the crankcase ( 10 ), characterized in that the other valve ( 20 ) is a pressure regulating valve, which the supply line section ( 14b ) with the suction device ( 12 ) in the ground state and then separates when the pressure in the supply line section is lower than in the suction device ( 12 ), and with a facility ( 22 . 24 . 26 to cause the pressure in the supply line section (FIG. 14b ) is lower than in the suction device ( 12 ) and the crankcase ( 10 ).

Arrangement according to claim 1, wherein the means for effecting a vacuum pump ( 22 ) in particular the internal combustion engine, which via a switching valve ( 24 ) with the supply line section ( 14b ) can be coupled.

Motor vehicle with an arrangement according to claim 1 or claim 2.

Method for ventilating the crankcase ( 10 ) an internal combustion engine, comprising temporarily stopping the supply of air into the crankcase under a predetermined condition by closing a pressure regulating valve (US Pat. 20 ) in a supply line ( 14b ) For the air, a negative pressure is generated.