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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blowbygas-Rückführsystem, insbesondere zum Rezirkulieren von Motor-Blowbygas zu einem Einlasssystem eines Motors eines Kraftfahrzeugs.
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Stand der Technik
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In einem in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Vierradfahrzeug, befindlichen Dieselmotor wird innerhalb des Kurbelgehäuses Blowbygas erzeugt. Das Blowbygas, welches Öl, Nebel und unverbranntes Gas beinhaltet, darf nicht in die Atmosphäre freigesetzt werden. Deshalb muss das Blowbygas zu dem Lufteinlasssystem zurückgeführt und dort verbrannt werden. Dabei steht zu befürchten, dass das Feuchtigkeit enthaltende Blowbygas in kalter Umgebung gefriert, wodurch ein Rückführweg zu dem Einlasssystem und/oder das Einlasssystem selbst verstopfen kann.
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Die
japanische Patent-Offenlegungsschrift 2004-204720 (Druckschrift 1) zeigt ein Blowbygas-Rückführsystem, welches einen Blowbygas-Kanal dadurch erwärmt, dass ein Blowbygas-Heizkanal von einem zwischen einem Motor und einem Heizkern verlaufender Heizkanal abgezweigt wird, um dadurch den Heiz-Wirkungsgrad des Blowbygas-Kanals zu steigern.
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Üblicherweise wird bei Blowbygas-Rückführsystemen zur Vermeidung eines Gefrierens des Blowbygases üblicherweise das Blowbygas dadurch erwärmt, dass eine Kühlmittelleitung zu einem Weg des Blowbygases geleitet und die Kühlmittelleitung in Berührung mit einer Blowbygas-Leitung gebracht wird, oder dass eine elektrische Heizvorrichtung installiert wird.
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Allerdings sind bei der oben erläuterten Struktur und dem entsprechenden Verfahren ein Weg der Kühlmittelleitung und ein Weg einer Entlüftungsleitung nahe nebeneinander angeordnet, wodurch es notwendig wird, einen dieser Wege dadurch umzuleiten, dass die Leitung oder dergleichen verlängert wird, bzw. die Notwendigkeit besteht, zusätzlich eine elektrische Heizvorrichtung für den Weg. des Blowbygases zu installieren. Eine derartige Anordnung ist kompliziert und führt zu einer Kostensteigerung aufgrund der zusätzlichen Bauteile und Komponenten oder der Verlängerung des Leitungswegs.
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Um außerdem ein Gefrieren des das Blowbygas führenden Leitungssystems und ein Gefrieren der in dem Blowbygas enthaltenen Feuchtigkeit zu unterbinden, wird von dem Blowbygas-Rückführsystem gefordert, die Temperatur des Leitungssystems bei kalter Witterung an einem zu starken Abfall zu hindern.
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Um die oben angesprochenen Unzulänglichkeiten und Mängel des Standes der Technik zu vermeiden, besteht gemäß der Druckschrift 1 eine Methode darin, heißes Wasser (Kühlmittel) um ein Blowbygas-Rückführrohr (oder einen Blowbygas-Kanal) zu winden, um dadurch ein Gefrieren des Blowbygas-Rückführrohrs bei einem Temperaturabfall zu vermeiden.
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Allerdings ist es bei der in der Druckschrift 1 offenbarten Struktur auch notwendig, das Blowbygas-Rückführrohr in dem gleichen Raum unterzubringen wie die Leitung, die das heiße Wasser dem Blowbygas-Rückführrohr zuleitet, was nicht nur einen beträchtlichen Montageraum erfordert, sondern auch zu einer komplizierten Leitungsführung führt.
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Offenbarung der Erfindung
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Im Hinblick auf den oben erläuterten Stand der Technik ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Blowbygas-Rückführsystem anzugeben, welches in der Lage ist, das Gefrieren von Blowbygas bei kalter Witterung dadurch zu verhindern, dass ein Blowbygas-Rückführrohr unter Nutzung von Wärme aus einem Abgaskrümmer erwärmt und eine Kühlwirkung einer Windströmung unterdrückt wird.
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Das oben angegebene Ziel sowie weitere Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass gemäß einem bevorzugten Aspekt geschaffen wird: Ein Blowbygas-Rückführsystem für einen Motor eines Fahrzeugs, dessen Motor in einem Motorraum mit in Querrichtung des Fahrzeugs orientierter Kurbelwelle gelagert ist, mit einem Lader, der am Frontbereich des Motors über einen Abgaskrümmer befestigt ist, einem Luftfilter, der seitlich an dem Lader platziert ist, einem Lufteinlassschlauch, der den Lader mit dem Luftfilter verbindet, wobei das Blowbygas-Rückführsystem aufweist:
- – einen in dem Motor vorgesehenen Blowbygas-Auslass;
- – einen in dem Lufteinlassschlauch befindlichen Blowbygas-Einlass;
- – ein Blowbygas-Rückführrohr, das den Blowbygas-Auslass mit dem Blowbygas-Einlass verbindet,
wobei das Blowbygas-Rückführrohr mit einem Wärmeaufnehmer ausgestattet ist, ausgebildet zum Aufnehmen von Wärme von dem Abgaskrümmer und angeordnet nahe einem Endabschnitt des Abgaskrümmers, wobei der Wärmeaufnehmer und ein sich von dem Wärmeaufnehmer zu dem Blowbygas-Einlass erstreckender Durchgang in Längsrichtung des Fahrzeugs bei dessen Betrachtung in Seitenansicht hinter dem Lufteinlassschlauch angeordnet sind.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorzugsweise wahlweise von folgenden Merkmalen Gebrauch gemacht:
Der Lufteinlassschlauch wird so angeordnet, dass er – bei Betrachtung des Fahrzeugs in Seitenansicht – sich schräg nach oben von einem Verbindungsteil des Turboladers zu einem Frontbereich des Fahrzeugs erstreckt.
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Der Abgaskrümmer kann mit einer Abgaskrümmerabdeckung ausgestattet sein, wobei das Blowbygas-Rückführrohr über einen Träger oder eine Stütze mit der Abgaskrümmerabdeckung verbunden ist.
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Das Blowbygas-Rückführrohr kann ein erstes Rückführrohrsegment enthalten, welches an den Blowbygas-Auslass anschließt, außerdem ein zweites Rückführrohrsegment, welches an den Blowbygas-Einlass anschließt, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Rückführrohrsegment des Blowbygas-Rückführrohrs zum Trennen von Öl und Nebel ein Ölabscheider angeordnet sein kann.
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Es kann empfehlenswert sein, dass das erste Rückführrohrsegment des Blowbygas-Rückführrohrs mit einem Wärmeaufnehmer an einem Bereich ausgestattet ist, der näher an dem Einlassschlauch gelegen ist.
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Das erfindungsgemäße Blowbygas-Rückführsystem mit der oben erläuterten Struktur kann verhindern, dass das Blowbygas bei kalter Witterung gefriert, indem das Blowbygas-Rückführrohr unter Ausnutzung der Wärme aus dem Abgaskrümmer erwärmt und einen kühlenden Einfluss durch Windströmung unterdrückt wird.
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Die Besonderheiten und weiteren Merkmale der Erfindung werden deutlicher durch die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In der begleitenden Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Frontpartie eines Fahrzeugs bei Betrachtung in Pfeilrichtung I in 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 einen Grundriss der Frontpartie des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform;
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3 eine Seitenansicht der Frontpartie des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform;
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4 eine Vorderansicht der Frontpartie des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform;
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5 eine Rückansicht der Frontpartie des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform; und
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6 eine perspektivische Ansicht einer Frontpartie eines Fahrzeugs nach einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Blowbygas-Rückführsystem eines Fahrzeugs, um das erfindungsgemäße Ziel zu erreichen, ein Gefrieren von Blowbygas bei kalter Witterung dadurch zu unterbinden, dass eine Blowbygas-Rückführleitung unter Ausnutzung von Wärme aus einem Abgaskrümmer erwärmt und ein kühlender Einfluss durch Windströmung unterdrückt wird, und außerdem dadurch, dass ein Wärmeaufnehmer an dem Blowbygas-Rückführrohr in der Nähe eines Endes des Abgaskrümmers ausgebildet ist, um Wärme von dem Abgaskrümmer aufzunehmen.
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1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, wobei Begriffe wie „oberer”, „unterer”, „rechts”, „links” und dergleichen Richtungen angeben, wie sie in den Zeichnungen durch Pfeile kenntlich gemacht sind.
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Bezugnehmend auf 2 bis 5 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug, beispielsweise ein Vierradfahrzeug, welches mit einem rechten Vorderrad 2R, einem linken Vorderrad 2L, einem Armaturenbrett 3, einem Motorraum 4, in dem ein Motor, beispielsweise ein Dieselmotor 8, gelagert ist, einer Motorhaube 5, einer vorderen Stoßstange 6 und einer Öffnung 7, durch die Fahrtwind in den Motorraum 4 eingeleitet wird, ausgestattet ist.
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In dem Fahrzeug 1 ist ein (im folgenden einfach als „Motor” bezeichneter) Dieselmotor 8 innerhalb des Motorraums 4 gelagert, wobei eine Kurbelwelle 10 in Querrichtung Y des Fahrzeugs orthogonal zu einer Vorn-Hinten-Richtung X des Fahrzeugs (das heißt einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie) gemäß 2 und 3 orientiert ist, während vor dem Motor 8 ein Gebläse 9 angeordnet ist.
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Wie in den 3 bis 5 zu sehen ist, enthält der Motor 8 einen Motorblock 11, einen Zylinderkopf 12, eine Ölwanne 13 am Boden des Motorblocks 11, und einen Zylinderkopfdeckel 4 oben auf dem Zylinderkopf 12.
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Wie in den 2 bis 4 zu sehen ist, ist ein Abgaskrümmer 15 an der Frontpartie des Motors 8 befestigt, und über den Abgaskrümmer 15 ist ein Turbolader 16 befestigt. Der Abgaskrümmer 15 wirkt als Wärmequelle, indem er durch die Abgaswärme seitens des Motors 8 erwärmt wird. Der Abgaskrümmer 15 ist mit einer Abgaskrümmerabdeckung 17 ausgestattet und steht mit einem sich nach unten erstreckenden Katalysator 18 in Verbindung.
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In einem Seitenbereich (im oberen linken Frontbereich des Fahrzeugs) des Turboladers 16 befindet sich ein Luftfilter 19. Der Turbolader 16 und der Luftfilter 19 sind miteinander über einen Lufteinlassschlauch 20 verbunden.
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Der Lufteinlassschlauch 20 setzt sich zusammen aus einem stromaufwärtigen Leitungssegment 21, welches an den Luftfilter 19 anschließt, einem Zwischen-Leitungssegment 22, welches anschließend an das obere Leitungssegment 21 angeordnet ist und sich stromabwärts erstreckt, und einem stromabwärtigen Leitungssegment 24, welches anschließend an das Zwischen-Leitungssegment 22 angeordnet ist und mit einem Verbinder 23 des Turboladers 16 verbunden ist, um sich nach rechts zu erstrecken.
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Der Motor 8 ist mit einem Blowbygas-Rückführsystem oder Rezirkulationssystem 25 ausgestattet.
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Das Blowbygas-Rückführsystem 25 enthält ein Blowbygas-Rückführrohr 26, das einen Blowbygas-Kanal 27 bildet, indem es einen Blowbygas-Auslass 28 und einen Blowbygas-Einlass 29 in der Weise miteinander verbindet, dass der Blowbygas-Auslass 28 sich an dem Zylinderkopfdeckel 14 befindet, um als Verbinder am Eingangsende einer Blowbygas-Strömung innerhalb einer Lüftungskammer in dem Zylinderkopfdeckel 14 zu fungieren, während der Blowbygas-Einlass 29 in einem unteren Teil des Zwischen-Leitungssegments 22 des Lufteinlassschlauchs 20 vorgesehen ist, um als ein Verbinder am Abschlussende des Blowbygas-Stroms zu fungieren.
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Das Blowbygas-Rückführrohr 26 enthält ein erstes Rückführrohrsegment 30 und ein zweites Rückführrohrsegment 31, von denen das erste Rückführrohrsegment 30 mit dem Blowbygas-Auslass 28 auf der rechten Seite des Zylinderkopfs 12 verbunden ist, sich anschließend in Richtung des rückwärtigen Teils des Motors erstreckt, zur linken Seite des Fahrzeugs hin schwenkt und etwa eine mittlere Position hinter dem Zylinderkopf 12 erreicht, während andererseits das zweite Rückführrohrsegment 31 an den Blowbygas-Einlass 29 des Lufteinlassschlauchs 20 angeschlossen ist, indem es sich von etwa der mittleren Position hinter dem Zylinderkopf 12 nach links erstreckt und dann in Fahrzeugrichtung nach vorn entlang der linken Seite des Zylinderkopfs 12 verläuft.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist zwischen dem ersten Rückführrohrsegment 30 und dem zweiten Rückführrohrsegment 31 etwa in der Mitte hinter dem Zylinderkopf 12 ein Ölabscheider 32 installiert, um in dem von dem ersten Rückführrohrsegment 30 kommenden Blowbygas Öl von Nebel zu trennen. Der Ölabscheider 32 ist mit einer Ölrückführleitung 33 verbunden, die sich nach unten erstreckt, um das von dem Blowbygas abgeschiedene Öl zu der Ölwanne 13 zurückzuführen.
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In dem Blowbygas-Rückführsystem 25 wird, wie in den 1 bis 5 durch Pfeile kenntlich gemacht ist, das Blowbygas, bei dem es sich um eine Mischung aus dem Öl und dem Nebel handelt, von dem Blowbygas-Auslass 28 zu dem ersten Rückführrohrsegment 30 und dann zu dem Ölabscheider 32 geleitet. Das von dem Nebel abgeschiedene Öl wird über die Ölrückführleitung 33 in die Ölwanne 13 zurückgeführt, während der abgeschiedene Nebel über das zweite Rückführrohrsegment 31, den Blowbygas-Einlass 29 und den. Lufteinlassschlauch 20 zu dem Turbolader 16 zurückgeführt wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist, wie aus den 1 und 2 hervorgeht, ein Wärmeaufnehmer 34 an dem zweiten Rückführrohrsegment 31 des Blowbygas-Rückführrohrs 26 auf der Seite des Blowbygas-Einlasses 29 ausgebildet, um Wärme aus dem Abgaskrümmer 15 aufzunehmen, welcher als Wärmequelle wirkt, wobei der Wärmeaufnehmer 34 einem Endbereich 15E des Abgaskrümmers 15 nahekommt.
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Der Wärmeaufnehmer 34 des zweiten Rückführrohrsegments 31 und ein Durchgang 35, der sich von dem Wärmeaufnehmer 34 zu dem Blowbygas-Einlass 29 erstreckt, sind in einem Raum 36 angeordnet, welcher hinter dem Lufteinlassschlauch 20 in Längsrichtung X des Fahrzeugs gebildet ist.
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Der Wärmeaufnehmer 34 befindet sich nahe dem Lufteinlassschlauch 20 hinter dem Zwischenleitungssegment 22 des Lufteinlassschlauchs 20, wobei er in Querrichtung Y des Fahrzeugs (in seitlicher Richtung der Fahrzeugkarosserie) orientiert ist. Ein Befestigungsträger 37 ist an einem Teil des Wärmeaufnehmers 34 abgerückt von dem Abgaskrümmer 15 befestigt.
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Hinter dem Zwischenleitungssegment 22 des Lufteinlassschlauchs 20 verläuft der Durchgang 35 in Längsrichtung X des Fahrzeugs gesehen schräg nach oben. Wie außerdem in 3 gezeigt ist, ist der Durchgang 35 mit dem Zwischenleitungssegment 22 des Lufteinlassschlauchs 20 in der Weise verbunden, dass eine Achse des Durchgangs 35 eine Achse des Zwischenleitungssegments 22 bei Betrachtung in Seitenansicht des Fahrzeugs unter rechten Winkeln schneidet.
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Bei der oben erläuterten Ausgestaltung ist der Wärmeaufnehmer 34, der dem Endbereich 15E des Abgaskrümmers 15 nahekommt, an dem zweiten Rückführrohrsegment 31 des Blowbygas-Rückführrohrs 26, in das das Blowbygas einströmt, angebracht, so dass der Wärmeaufnehmer 34 von der (in den 1 und 2 durch strichpunktierte Pfeile angedeuteten) Wärme aus dem Abgaskrümmer 15 erwärmt wird und dadurch verhindert, dass das Feuchtigkeit enthaltende Blowbygas bei kalter Witterung innerhalb des Blowbygas-Kanals 27 gefriert. Da außerdem der Wärmeaufnehmer 34 nahe bei dem Lufteinlassschlauch 20 angeordnet ist, kann das Blowbygas auf der Seite eines Niedertemperatur-Einlasssystems erwärmt werden, wodurch es möglich wird, ein Gefrieren des Blowbygases wirksam zu verhindern.
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Da bei der beschriebenen Ausführungsform der Wärmeaufnehmer 34 des zweiten Rückführrohrsegments 31 und der Durchgang 35, der sich von dem Wärmeaufnehmer 34 zu dem Blowbygas-Einlass 29 erstreckt, in Längsrichtung X des Fahrzeugs hinter dem Lufteinlassschlauch 20 angeordnet sind, sperrt der Lufteinlassschlauch 20 den (in den 1 bis 3 durch Hohlpfeile angedeuteten) Windstrom, der von der Frontseite gemäß 1 anströmt, um dadurch zu verhindern, dass der Wärmeaufnehmer 34 dem Windstrom direkt ausgesetzt ist.
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Das von dem Wärmeaufnehmer 34 erwärmte Blowbygas wird folglich an einer Abkühlung und an einem Gefrieren durch die Windströmung bei kalter Witterung gehindert. Außerdem kann auf eine Lösung mittels Kühlwasser und einer elektrischen Heizvorrichtung verzichtet werden, was die Anzahl von Teilen und Bauteilen ebenso verringert wie einen zur Unterbringung dieser Teile benötigten Bauraum erübrigt. Dies wiederum führt zu einer vereinfachten Leitungsführung und verringerten Kosten.
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Außerdem schneidet die Achse des Durchgangs 35 des Blowbygas-Rückführrohrs 26 die Achse des Zwischenleitungssegments 22 des Lufteinlassschlauchs 20 unter rechten Winkeln, so dass der Lufteinlassschlauch 20 von dem Blowbygas-Rückführrohr 26 abgestützt wird und folglich ein Durchhängen oder Herabfallen des Lufteinlassschlauchs 20 verhindert werden kann.
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Außerdem ist bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß den 1 und 3 der Lufteinlassschlauch 20 geneigt in der Weise angeordnet, dass er sich von dem Verbinder 23 des Turboladers 26 in Richtung der Frontseite des Fahrzeugs bei dessen Betrachtung in Seitenansicht schräg nach oben erstreckt.
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Wie oben erläutert wurde, kann, da der Lufteinlassschlauch 20 in einer Frontrichtung des Fahrzeugs von einer Seite des Turboladers 26 geneigt ist, der geneigte Abschnitt des Lufteinlassschlauchs 20 den von der Frontseite des Fahrzeugs anströmenden Wind zur Unterseite des Fahrzeugs leiten und damit eine Mitnahme des Windstroms in dem zwischen dem Lufteinlassschlauch 20 und dem Motor 8 gebildeten Raum 36 verringern und damit ein Abfallen der Lufttemperatur innerhalb des Raums 36 vermeiden. Dies wiederum verhindert, dass der in dem Raum 36 befindliche Wärmeaufnehmer 34 und der auf der stromabwärtigen Seite des Raums 36 befindliche Durchgang 35 abgekühlt werden, was wiederum ein Gefrieren des Blowbygases verhindert.
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6 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Wärmeaufnehmer 34 des zweiten Rückführrohrssegments 31 über eine Stütze 38 mit der Abgaskrümmerabdeckung 17 gekoppelt ist. Die Stütze 38 besteht aus einem Plattenteil vorbestimmter Breite in vertikaler Richtung bei Betrachtung des Fahrzeugs in Seitenrichtung. Ein Endbereich der Stütze 38 ist an der Abgaskrümmerabdeckung 17 mit einem Haltebolzen 39 befestigt, der andere Endbereich ist mit einer vorbestimmten Fixiereinrichtung an dem Wärmeaufnehmer 34 angebracht.
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Da bei diesem Aufbau das zweite Rückführleitungssegment 31 des Blowbygas-Rückführrohrs 36 und die Abgaskrümmerabdeckung 17 miteinander über die Stütze 38 gekoppelt sind, kann die Stütze 38 die (in 6 durch eine gestrichelte Linie angedeutete) Wärme, die von dem Abgaskrümmer 14 empfangen wird, zu dem Wärmeaufnehmer 34 übertragen und den Wärmeaufnehmer 34 dabei erwärmen. Dies ermöglicht eine wirksame Verhinderung des Gefrierens des Blowbygases. Da die Stütze 34 außerdem die Funktion hat, das zweite Rückführrohrsegment 31 des Blowbygas-Rückführrohrs 36 zu befestigen, besteht keine Notwendigkeit eines speziellen Befestigungsträgers, was die Teilezahl verringert.
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Die Stütze 38 kann aus metallischem Werkstoff bestehen, der eine gute Wärmeleitfähigkeit hat, sie kann ihre Form ändern, so dass bei entsprechender Modifikation das Blowbygas wirksamer an einem Gefrieren gehindert werden kann.
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Das erfindungsgemäße Blowbygas-Rückführsystem kann nicht nur bei Dieselmotoren sondern auch bei anderen Motortypen eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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