-
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus der
DE 197 37 545 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einem Saugrohr, das dazu vorgesehen ist, den Verbrennungsmotor mit Frischluft für eine Verbrennung zu versorgen, und einer zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Saugrohr vorgesehenen Drainageeinheit, die eine Drainageleitung mit einem Drainagereservoir und einem Drainageventil aufweist, bekannt.
-
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die Abscheidung der Flüssigkeit kostengünstig zu optimieren. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kraftfahrzeugvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, der einen Ölkreislauf mit einem Kurbelwellengehäuse und einem Ölsumpf aufweist, mit einem Saugrohr, das dazu vorgesehen ist, den Verbrennungsmotor mit Frischluft für eine Verbrennung zu versorgen, und einer zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Saugrohr vorgesehenen Drainageeinheit, die eine Drainageleitung mit einem Drainagereservoir und einem Drainageventil aufweist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass die Drainageleitung einen Ausgang aufweist, der an den Ölkreislauf angebunden ist. Dadurch kann die Flüssigkeit aus dem Saugrohr vorteilhaft in den Ölkreislauf abgeführt werden, wodurch eine negative Beeinflussung einer Verbrennung durch die Flüssigkeit verhindert werden kann. Es kann eine als Öl-Kraftstoffgemisch ausgebildete Flüssigkeit und eine als Wasser ausgebildete Flüssigkeit, die sich in dem Saugrohr ansammelt, dem Ölkreislauf zugeführt werden. Dabei kann ein Öl aus dem Öl-Kraftstoffgemisch dem Ölkreislauf wieder zugeführt werden. Ferner kann realisiert werden, dass ein Kraftstoff des Öl-Kraftstoffgemisches mittels einer Kurbelwellengehäuseentlüftung der Verbrennung zugeführt wird. Dadurch kann die Flüssigkeit vorteilhaft abgeführt werden, wodurch die Abscheidung der Flüssigkeit kostengünstig optimiert werden kann. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Drainageventil eine erste Ventilstellung, in der das Drainagereservoir gegenüber dem Saugrohr geöffnet ist, und eine zweite Ventilstellung, in der das Drainagereservoir gegenüber dem Saugrohr abgedichtet ist, aufweist, wodurch das Drainagereservoir in einer der Ventilstellungen entleert werden kann, ohne dass das Saugrohr Falschluft ansaugt.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Drainageventil einen Absperrkörper aufweist, der beweglich in dem Drainagereservoir angeordnet ist, wodurch die Drainageeinheit besonders kompakt ausgeführt werden kann.
-
Um die Drainageeinheit ausgangsseitig an den Ölkreislauf anzubinden, ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Ausgang der Drainageleitung strömungstechnisch an das Kurbelwellengehäuse angebunden ist, wodurch realisiert werden kann, dass die Abscheidung durch einen Differenzdruck zwischen dem Saugrohr und dem Kurbelwellengehäuse selbstständig gesteuert wird.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Dabei zeigen:
-
1 stark schematisiert eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Drainageeinheit, wobei ein Drainageventil der Drainageeinheit in einer ersten Ventilstellung geschaltet ist und
-
2 stark schematisiert die Kraftfahrzeugvorrichtung, wobei das Drainageventil in einer zweiten Ventilstellung geschaltet ist.
-
1 und 2 zeigen eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor 10, der einen Ölkreislauf mit einem Kurbelwellengehäuse 11 und einem Ölsumpf 12 aufweist. Der Ölsumpf 12 ist in dem Kurbelwellengehäuse 11 angeordnet. Dazu weist das Kurbelwellengehäuse 11 eine Ölwanne auf, in der sich ein Schmier- und Kühlöl sammelt und den Ölsumpf 12 bildet. Das Kurbelwellengehäuse 11 begrenzt einen Kurbelwellenraum, in dem eine nicht dargestellte Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 angeordnet ist.
-
Um den Verbrennungsmotor 10 für eine Verbrennung mit Frischluft zu versorgen, weist die Kraftfahrzeugvorrichtung ein Saugrohr 13 auf, das zur Ansaugung der Frischluft aus einer Umgebung eines die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Um die angesaugte Frischluft zu filtern, weist die Kraftfahrzeugvorrichtung einen Luftfilter 20 auf, über den das Saugrohr 13 die Frischluft ansaugt. Das Saugrohr 13 führt zur Bereitstellung eines Antriebsmoments die durch den Luftfilter 20 angesaugte Frischluft Brennkammern 21 des Verbrennungsmotors 10 zu. Der Luftfilter 20 ist den Brennkammern 21 strömungstechnisch vorgeschaltet.
-
Zur Vermeidung einer Verschlechterung eines Motorverhaltens, insbesondere zur Vermeidung von einem Wasserschlag, von negativen Einflüssen auf eine Verbrennung und von einer Verschlechterung eines Emissionsverhaltens, weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Drainageeinheit 14 auf, die zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Saugrohr 13 vorgesehen ist. Die Drainageeinheit 14 verhindert, dass eine sich in dem Saugrohr 13 ansammelnde Flüssigkeit in die Brennkammern 21 gelangt. Die Flüssigkeit ist dabei als ein Öl-Kraftstoffgemisch oder als Wasser ausgebildet. Die Drainageeinheit 14 ist damit zur Abscheidung von einem Öl-Kraftstoffgemisch und von Wasser aus dem Saugrohr 13 vorgesehen.
-
Die Drainageeinheit 14 weist eine Drainageleitung 15 auf, die eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Saugrohr 13 und einer das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer der Kraftfahrzeugvorrichtung herstellt. Die das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmende Kammer, die durch die Drainageleitung 15 strömungstechnisch an das Saugrohr 13 angebunden ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel durch das Kurbelwellengehäuse 11 gebildet. Die Drainageleitung 15 bildet in diesem Ausführungsbeispiel eine Verbindungsleitung zwischen dem Saugrohr 13 und der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer, wodurch die Drainageeinheit 14 einfach geprüft und ausgetauscht werden kann. Grundsätzlich kann die Drainageeinheit 14 auch innerhalb des Saugrohrs 13 oder innerhalb der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer angeordnet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass die das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmende Kammer, die durch die Drainageleitung 15 strömungstechnisch an das Saugrohr 13 angebunden ist, durch einen Öltank eines als Trockensumpfschmierkreislauf ausgebildeten Ölkreislaufs gebildet ist.
-
Die Drainageleitung 15 weist einen Eingang 22, der strömungstechnisch an das Saugrohr 13 angebunden ist, und einen Ausgang 18, der an den Ölkreislauf angebunden ist, auf. Die Drainageeinheit 14 ist mittels der Drainageleitung 15 eingangsseitig an das Saugrohr 13 und ausgangsseitig an den Ölkreislaufs des Verbrennungsmotors 10 angebunden. Der Eingang 22 der Drainageleitung 15 ist an einer tiefsten Stelle des Saugrohrs 13 angeordnet, wodurch ein Abfließen der Flüssigkeit aus dem Saugrohr 13 besonders zuverlässig gestaltet werden kann. Der Eingang 22 ist strömungstechnisch zwischen dem Luftfilter 20 und einem nicht dargestellten Luftverteiler der Kraftfahrzeugvorrichtung angeordnet. Grundsätzlich kann der Eingang 22 auch in dem Luftverteiler oder in einem Ladelufttrakt strömungstechnisch vor einer Drosselklappe der Kraftfahrzeugvorrichtung angeordnet sein.
-
Der Ausgang 18 der Drainageleitung 15 ist oberhalb des Ölsumpfs 12 und damit oberhalb eines Ölspiegels an der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer angebunden. Der Ausgang 18 liegt außerhalb von dem Ölsumpf 12 und außerhalb von Ölströmen des Ölkreislaufs, wodurch verhindert wird, dass Flüssigkeit aus der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer in das Saugrohr 13 gelangt. Die Drainageeinheit 14 ist strömungstechnisch zwischen dem Saugrohr 13 und der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer angeordnet, wodurch die Flüssigkeit aus dem Saugrohr 13 dem Ölkreislauf zugeführt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausgang 18 der Drainageeinheit 14 strömungstechnisch an das Kurbelwellengehäuse 11 angebunden, wodurch die Flüssigkeit aus dem Saugrohr 13 in den Kurbelwellenraum abgeführt wird. Grundsätzlich kann der Ausgang 18 strömungstechnisch an den Öltank des als Trockensumpfschmierkreislauf ausgebildeten Ölkreislaufs angebunden sein.
-
Zur Aufnahme der Flüssigkeit weist die Drainageleitung 15 ein Drainagereservoir 16 auf, in der die Flüssigkeit aus dem Saugrohr 13 zwischengelagert wird, bevor es aus der Drainageleitung 15 ausströmt. Das Drainagereservoir 16 ist strömungstechnisch zwischen dem Eingang 22 und dem Ausgang 18 angeordnet. Die Flüssigkeit strömt durch den Eingang 22 aus dem Saugrohr 13 in das Drainagereservoir 16 und durch den Ausgang 18 aus dem Drainagereservoir 16 in die das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmende Kammer. Grundsätzlich kann das Drainagereservoir 16 zur Volumenvergrößerung seitlich angebrachte Taschen aufweisen.
-
Zur Steuerung der Ausleitung weist die Drainageleitung 15 ein Drainageventil 17 auf, das zwischen einem Lagern der Flüssigkeit in dem Drainagereservoir 16 und einem Ausleiten der Flüssigkeit aus dem Drainagereservoir 16 schaltet. Das Drainageventil 17 ist passiv schaltend ausgebildet, d. h. es schaltet selbstständig und damit ohne eine Ansteuerung mittels einer Steuer- und Regeleinheit. Das Drainageventil 17 ist strömungstechnisch zwischen dem Eingang 22 und dem Ausgang 18 angeordnet. Es schaltet selbstständig in Abhängigkeit eines Differenzdrucks zwischen dem Saugrohr 13 und der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Drainageventil 17 aktiv schaltend, d. h. durch Ansteuerung mittels der Steuer- und Regeleinheit schaltend ausgebildet ist.
-
Das Drainageventil 17 weist eine erste Ventilstellung, in der das Drainagereservoir 16 gegenüber dem Saugrohr 13 geöffnet ist und gegenüber der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer abgedichtet ist, und eine zweite Ventilstellung, in der das Drainagereservoir 16 gegenüber dem Saugrohr 13 abgedichtet und gegenüber der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer geöffnet ist, auf. In der ersten Ventilstellung ist der Eingang 22 der Drainageleitung 15 geöffnet und der Ausgang 18 der Drainageleitung 15 fluiddicht geschlossen, wodurch sich das Drainagereservoir 16 mit der Flüssigkeit aus dem Saugrohr 13 füllt und damit aus dem Saugrohr 13 abgeleitet wird. Das Drainageventil 17 verhindert in der ersten Ventilstellung, dass die das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmende Kammer über das Drainagereservoir 16 Luft aus dem Saugrohr 13 ansaugt, wodurch ein Überdruck in der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer vermieden wird. Das Drainageventil 17 schaltet in die erste Ventilstellung, wenn ein Gasdruck in dem Saugrohr 13 größer ist als ein Gasdruck und gleich ist wie ein Gasdruck in der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer. In der zweiten Ventilstellung ist der Eingang 22 der Drainageleitung 15 fluiddicht geschlossen und der Ausgang 18 der Drainageleitung 15 geöffnet, wodurch die Flüssigkeit aus dem Drainagereservoir 16 in die das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmende Kammer fließt und damit aus dem Drainagereservoir 16 abgeleitet wird. Das Drainageventil 17 verhindert in der zweiten Ventilstellung, dass das Saugrohr 13 Luft aus der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer ansaugt, wodurch das Ansaugen von Falschluft vermieden wird. Das Drainageventil 17 schaltet in die zweite Ventilstellung, wenn der Gasdruck in dem Saugrohr 13 kleiner ist als der Gasdruck in der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer.
-
Zur Einstellung der Ventilstellungen weist das Drainageventil 17 einen Absperrkörper 19 auf, der beweglich in dem Drainagereservoir 16 angeordnet ist. In der ersten Ventilstellung wird der Absperrkörper 19 durch den Differenzdruck zwischen dem Saugrohr 13 und der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer gegen einen ausgangsseitigen Ventilsitz des Drainageventils 17 gedrückt, wodurch der Absperrkörper 19 den Ausgang 18 fluiddicht verschließt. In der zweiten Ventilstellung wird der Absperrkörper 19 durch den Differenzdruck zwischen dem Saugrohr 13 und der das Schmier- und Kühlöl des Ölkreislaufs aufnehmenden Kammer gegen einen eingangsseitigen Ventilsitz des Drainageventil 17 gedrückt, wodurch der Absperrkörper 19 den Eingang 22 fluiddicht verschließt. Der Absperrkörper 19 ist als eine Kugel ausgebildet. Grundsätzlich kann der Absperrkörper 19 auch als ein anderer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Absperrkörper ausgebildet sein, wie beispielsweise als ein Schieber oder eine Membran. Das Drainageventil 17 kann damit beispielsweise auch als ein Schieberventil oder als ein Membranventil ausgebildet sein. Zur aktiv schaltenden Ausbildung kann das Drainageventil 17 als ein Elektromagnetventil ausgebildet sein.
-
Um die Abscheidung besonders effizient zu gestalten, ist die Drainageleitung 15 mit dem Drainagereservoir 16 und dem Drainageventil 17 in der Art ausgebildet, dass der Absperrkörper 19 zur Einstellung der Ventilstellungen zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Hochachse des die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs bewegbar ist. Der Absperrkörper 19 ist derart verbaut, dass eine Schwerkraft in Richtung erste Ventilstellung auf den Absperrkörper 19 wirkt, wodurch der Absperrkörper 19 mittels der Schwerkraft in einer definierten Position gehalten werden kann. Die Schwerkraft drückt den Absperrkörper 19 gegen den ausgangsseitigen Ventilsitz und muss zur Einstellung der zweiten Ventilstellung überwunden werden. Der Absperrkörper 19 ist zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Hauptfließrichtung 23 der Flüssigkeit durch die Drainageleitung 15 beweglich angeordnet. Grundsätzlich ist denkbar, dass das Drainageventil 17 zur Einstellung der definierten Position zumindest eine auf den Absperrkörper 19 wirkende Feder aufweist, die mittels einer Federkraft den Absperrkörper 19 vorzugsweise gegen den ausgangsseigen Ventilsitz drückt.
-
Ein Durchmesser des Absperrkörpers 19 und ein Durchmesser des Drainagereservoirs 16 sind in der Art aneinander angepasst, dass ein Leckagestrom verhindert ist, wenn der Absperrkörper 19 sich zwischen dem Eingang 22 und dem Ausgang 18 und sich somit zwischen den Ventilstellungen befindet. Ein freier Querschnitt zwischen dem Absperrkörper 19 und einer Wandung des Drainagereservoirs 16 ist somit so klein gewählt, dass der Leckagestrom verhindert ist, wodurch ein Fehlverhallten des Verbrennungsmotors 10 und eine Fehlerkennung mittels einer Diagnose einer Kurbelwellengehäuseentlüftung verhindert ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Verbrennungsmotor
- 11
- Kurbelwellengehäuse
- 12
- Ölsumpf
- 13
- Saugrohr
- 14
- Drainageeinheit
- 15
- Drainageleitung
- 16
- Drainagereservoir
- 17
- Drainageventil
- 18
- Ausgang
- 19
- Absperrkörper
- 20
- Luftfilter
- 21
- Brennkammer
- 22
- Eingang
- 23
- Hauptfließrichtung
-
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
-
