DE102011075933A1

DE102011075933A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102011075933A1
Application number: DE102011075933A
Authority: DE
Inventors: Dr. Semet Wolfgang
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-11-22
Also published as: EP2525055A3; EP2525055A2

Abstract

Brennkraftmaschine (1) mit einer Einrichtung zum Abscheiden von Schmiermittel aus einem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine (1), mit mindestens einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung (2), in der mindestens ein Schmiermittelabscheider (3) mit einem Schmiermittelauslass (4) angeordnet ist, von dem eine Schmiermittelrückführleitung (5) für aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas abgeschiedenes Schmiermittel zu einem Kurbelgehäuse (1') der Brennkraftmaschine (1) geführt ist, wobei im Verlauf der Schmiermittelrückführleitung (5) eine Schmiermittelfördereinrichtung (6) angeordnet ist und die Brennkraftmaschine (1) eine Trockensumpfschmierung aufweist und die Schmiermittelfördervorrichtung (6) eine Saugstrahlpumpe ist Durch den Einsatz einer Saugstrahlpumpe zum Fördern des Rücklaufschmiermittels aus dem Schmiermittelabscheider wird der Schmiermittelverbrauch der Brennkraftmaschine reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Abscheiden von Schmiermittel aus einem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sie geht von der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2005 018 132 U1 aus. Aus dieser ist eine Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Abscheiden von Öl aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine, mit mindestens einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung, in deren Verlauf mindestens ein Ölabscheider mit einem Ölauslass angeordnet ist, bekannt. An diesen Ölauslass ist eine Ölrückführleitung für aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas abgeschiedenes Öl zum Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Einrichtung zum Abscheiden von Öl ist dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Ölrückführleitung eine Ölfördervorrichtung angeordnet ist. Bei dieser Ölfördervorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Zahnradpumpe handeln.
Bei Brennkraftmaschinen mit Trockensumpf, d. h. mit einem getrennten Schmiermittelvorratsbehälter, der mit einer Saugpumpe befüllt und aus dem die Schmiermittelpumpe versorgt wird, kann der Rücklauf des Schmiermittels aus dem Schmiermittelabscheider, beispielsweise einem Zyklon, konzeptbedingt nicht unter den Schmiermittelspiegel in der Schmiermittelwanne eingeleitet werden. Dadurch kann Blow-By-Gas entgegen der Strömungsrichtung des Schmiermittels durch die Schmiermittelrücklaufleitung in den Schmiermittelabscheider strömen und stört dessen Funktion, so dass Schmiermittel in den Luftfilterkasten mitgerissen werden kann. Aus Packagegründen sind andere Schmiermittelabscheider, wie z. B. Zentrifugen, häufig nicht einsetzbar. Aus Packagegründen, wegen der hohen Kosten und der Ausfallsicherheit sind elektrisch oder mechanisch angetriebene Pumpen, wie z. B. Kolben- oder Zahnradpumpen für diese Funktion nicht geeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Brennkraftmaschine mit einer Trockensumpfschmierung eine Einrichtung zum Abscheiden von Schmiermittel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch den Einsatz einer Saugstrahlpumpe zum Fördern des rücklaufenden Schmiermittels aus dem Schmiermittelabscheider, beispielsweise einem Zyklon, wird der Schmiermittelverbrauch der Brennkraftmaschine reduziert und damit verbunden die Abgasemissionen verbessert, die Belastung der emissionsbeeinflussenden Bauteile (Katalysator und Lambdasonde) durch Ablagerungen verringert und die Gefahr von kompletten Brennkraftmaschinenschäden durch Glühzündungen aufgrund des Schmiermittelanteils in der Ansaugluft vermieden.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
In vorteilhafter Weise kann die Schmiermittelfördervorrichtung gemäß Patentanspruch 2 mit Schmiermittel selbst oder einem Gas betrieben werden.
Gemäß Patentanspruch 3 kann beim Betrieb der Schmiermittelfördervorrichtung mit Schmiermittel die ohnehin vorhandene Schmiermittelpumpe der Brennkraftmaschine zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein Teil des Schmiermittelförderstroms benutzt Beim Betrieb der Schmiermittelfördervorrichtung mit Gas ist eine zusätzliche Gasfördervorrichtung vorzuhalten, beispielsweise eine Luftpumpe.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in zwei Figuren näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Abscheiden von Schmiermittel aus einem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine.
2 zeigt einen Schnitt durch eine bekannte Saugstrahlpumpe.
Im Folgenden gelten in den 1 und 2 für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern.
In 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Einrichtung zum Abscheiden von Schmiermittel aus einem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine 1 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 1 besteht im Wesentlichen aus einem nicht separat bezifferten Zylinderkopf mit einem Ein- und einem Auslassventil, einer Ansaugleitung und einer Abgasleitung, sowie einem in einem Zylinder des Kurbelgehäuses 1' von einem Kurbeltrieb antreibbaren Kolben. Strömungsrichtungen von Ansauggas und Abgas sind durch Pfeile symbolisch dargestellt. Im unteren Teil des Kurbelgehäuses 1 ist eine Trockensumpfschmierung für die Brennkraftmaschine 1 angeordnet.
Ähnlich wie bei einer Frischölschmierung wird hier das Schmiermittel in einem separaten Behälter mitgeführt und durch eine Druckpumpe (Schmiermittelpumpe 7) an die Schmierstellen befördert. Das abtropfende Schmiermittel wird im Gegensatz zur Druckumlaufschmierung mittels einer zweiten Rückförderpumpe (Schmiermittelfördervorrichtung 6) aus dem Schmiermittelsumpf abgesaugt und zurück in den Schmiermittelbehälter gefördert. Die Schmiermittelfördervorrichtung 6 hat dabei grundsätzlich eine höhere Förderleistung als die Schmiermittelpumpe 7, um bei jeder Fahrsituation das Schmiermittel zuverlässig aus dem Kurbelgehäuse 1' in das Schmiermittelreservoir zu pumpen.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 wird mit Schmiermittelnebel versetztes Blow-By-Gas durch eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 2 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zuerst einem zweiten Schmiermittelabscheider 9, einem Schmiermittelgrobabscheider, zugeführt. In dem zweiten Schmiermittelabscheider 9 ausgefälltes Schmiermittel wird durch eine zweite Schmiermittelrückführleitung 10 in das Kurbelgehäuse 1 zurückgeführt. Diese grob vorgereinigten Blow-By-Gase werden anschließend durch die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 2 weiter an einen Schmiermittelabscheider 3 geleitet, einem Feinabscheider, wie beispielsweise einem Zyklonabscheider. In diesem Schmiermittelabscheider 3 werden auch feinste Schmiermittelteilchen, aus dem Blow-By-Gas abgeschieden, die sich anschließend schwerkraftbedingt geodätisch unten an einem Schmiermittelauslass 4 sammeln.
Das derart gereinigte Blow-By-Gas wird nun durch die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 2 wieder der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine 1 zur Verbrennung rückgeführt. Das Schmiermittel, das sich am Schmiermittelauslass 4 des Schmiermittelabscheiders 3 sammelt, wird über eine Schmiermittelrückführleitung 5 wieder dem Kurbelgehäuse 1' zugeführt. Damit keine negative Strömung, d. h. Rückströmen von Blow-By-Gasen aus dem Kurbelgehäuse 1' in dem Schmiermittelabscheider 3 erfolgt, ist in der Schmiermittelrückführleitung 5 eine Schmiermittelfördereinrichtung 6 vorgesehen. Erfindungsgemäß handelt es sich bei dieser Schmiermittelfördereinrichtung 6 um eine Saugstrahlpumpe.
Diese Schmiermittelfördereinrichtung 6 in Form einer Saugstrahlpumpe ist, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt, direkt mit dem Schmiermittel der Brennkraftmaschine 1 betreibbar. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann sie auch über eine zusätzliche Luftpumpe mit Gas betrieben werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kommt die zur Versorgung der Brennkraftmaschine 1 ohnehin vorhandene Schmiermittelpumpe 7 zum Einsatz. Zum Betrieb der Schmiermittelfördervorrichtung 6 wird ein Teilschmiermittelförderstrom der Schmiermittelpumpe 7 zur Brennkraftmaschine 1 verwendet, d. h. ein Teilschmiermittelförderstrom wird durch eine Leitung 8 zum Betrieb der Schmiermittelfördervorrichtung 6 gefördert.
2 zeigt einen Schnitt durch eine bekannte Saugstrahlpumpe, bzw. Schmiermittelfördervorrichtung 6.
Mit 8 ist ein Stutzen für die Leitung 8 für den Teilschmiermittelförderstrom kommend von der Schmiermittelpumpe 7 bezeichnet (der Stutzen 8 ist Teil der Leitung 8). An diesem Stutzen 8 wird Schmiermittel in die Schmiermittelfördervorrichtung 6 eingebracht, eine Einbringrichtung ist mit einem Pfeil dargestellt und mit „Eintritt Drucköl” beschriftet.
Mit 5 ist ein Stutzen bezeichnet, an den die Schmiermittelrückführleitung 5 anordenbar ist (auch der Stutzen 5 bildet einen Teil der Schmiermittelrückführleitung 5). Die Fließrichtung ist wiederum durch einen Pfeil dargestellt und mit „Eintritt Rücklauföl/Blow-By Gas” beschriftet.
Mit 11 ist eine Austrittsdüse bezeichnet, an der das geförderte Schmiermittel die Schmiermittelfördervorrichtung 6 wieder austritt. Die Fließrichtung ist wieder mit einem Pfeil dargestellt und mit „Austritt Drucköl” und „Rücklauföl/Blow-By-Gas” beschriftet. Beim Betrieb der Schmiermittelfördervorrichtung 6 wird durch den Teilschmiermittelförderstrom (Drucköl) im inneren der Schmiermittelfördervorrichtung 6 ein Druckverhältnis aufgebaut, so dass ein Rückströmen von Blow-By-Gasen in Richtung Schmiermittelabscheider 3 unmöglich wird.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Saugstrahlpumpe zum Fördern des Rücklaufschmiermittels aus dem Schmiermittelabscheider 3 wird der Schmiermittelverbrauch der Brennkraftmaschine 1 reduziert und damit verbunden die Abgasemissionen verbessert, die Belastung der emissionsbeeinflussenden Bauteile (Katalysator und Lambda-Sonde) durch Ablagerungen verringert und die Gefahr von kompletten Brennkraftmaschinenschäden durch Glühzündungen aufgrund des Schmiermittelanteils in der Ansaugluft vermieden.
Bezugszeichenliste

1: Brennkraftmaschine
1': Kurbelgehäuse
2: Kurbelgehäuseentlüftungsleitung
3: Schmiermittelabscheider
4: Schmiermittelauslass
5: Schmiermittelrückführleitung
6: Schmiermittelfördervorrichtung
7: Schmiermittelpumpe
8: Leitung für Teil-Schmiermittelförderstrom
9: zweiter Schmiermittelabscheider
10: zweite Schmiermittelrückführleitung
11: Austrittsdüse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202005018132 U1 [0002]

Claims

Brennkraftmaschine (1) mit einer Einrichtung zum Abscheiden von Schmiermittel aus einem Kurbelgehäuseentlüftungsgas der Brennkraftmaschine (1), mit mindestens einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung (2), in der mindestens ein Schmiermittelabscheider (3) mit einem Schmiermittelauslass (4) angeordnet ist, Von dem eine Schmiermittelrückführleitung (5) für aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas abgeschiedenes Schmiermittel zu einem Kurbelgehäuse (1') der Brennkraftmaschine (1) geführt ist, wobei im Verlauf der Schmiermittelrückführleitung (5) eine Schmiermittelfördervorrichtung (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) eine Trockensumpfschmierung aufweist und die Schmiermittelfördervorrichtung (6) eine Saugstrahlpumpe ist.
Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelfördervorrichtung (6) mit dem Schmiermittel oder einem Gas betreibbar ist.
Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 2, wobei die Brennkraftmaschine (1) eine Schmiermittelpumpe (7) zur Versorgung der Brennkraftmaschine (1) mit Schmiermittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil-Schmiermittelförderstrom der Schmiermittelpumpe (7) zur Brennkraftmaschine (1) zum Betrieb der Schmiermittelfördervorrichtung (6) vorgesehen ist.
Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betrieb der Schmiermittelfördervorrichtung (6) eine Gasfördervorrichtung vorgesehen ist.