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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung.
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Bei Verbrennungskraftmaschinen – insbesondere bei solchen für Kraftfahrzeuge, mit Kolben bzw. Zylindern – kann sich Gas in einem Kurbelgehäuse sammeln. Man spricht auch von Kurbelgehäusegas. Dies geschieht üblicherweise indem das Kurbelgehäusegas aus einem Brennraum (bzw. dem Zylinder) durch einen Spalt an einem Kolben vorbei in das Innere des Kurbelgehäuses gelangt. Das Kurbelgehäusegas wird häufig auch als „Blowby-Gas“ bezeichnet. Es wird keiner Abgasreinigung unterzogen, bevor es in das Kurbelgehäuse gelangt. Außerdem beinhaltet es häufig einen hohen Anteil unverbrannter oder unvollständig verbrannter Bestandteile. Daher sollte das Kurbelgehäusegas aus dem Kurbelgehäuse nicht in die Umgebung austreten. Das Kurbelgehäusegas sollte aber aus dem (üblicherweise luftdichten) Kurbelgehäuse herausgelassen werden, um einen Druckaufbau in dem Kurbelgehäuse zu vermeiden. Ein Druckaufbau ist insbesondere zu vermeiden, um einen Schaden der Bauteile einer Verbrennungskraftmaschine und ihrer Anbauten zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für Dichtungen.
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Es sind Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei denen das Kurbelgehäusegas dem Kurbelgehäuse entnommen und den Brennräumen erneut zugeführt wird, sodass es nach erneuter Verbrennung in den Brennräumen zur Abgasnachbehandlung (z. B. mittels eines Katalysators) einer Abgasanlage zugeführt werden kann. Dieses Konzept ist bei Verbrennungskraftmaschinen häufig gesetzlich vorgeschrieben und wird „Kurbelgehäuseentlüftung“ genannt.
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Bekannte Systeme weisen dazu extern am Kurbelgehäuse angeordnete Leitungen auf, die z. B. aus Gummi bestehen können. Solche Leitungen haben den Nachteil, dass bei Undichtigkeit aus diesen Kurbelgehäusegas entweichen kann. Insbesondere aufgrund von gesetzlichen Vorgaben und/oder aus Umweltschutzgründen ist dies nachteilig.
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In bekannten Systemen ist eine Diagnose der Dichtigkeit der Kurbelgehäuseentlüftungsleitungen entweder nicht möglich oder nur unter großem Aufwand zu realisieren (ggf. über zusätzliche Sensoren). Selbst wenn eine Undichtigkeit detektiert wird, ist in derartigen Systemen nicht ausgeschlossen, dass die Verbrennungskraftmaschine mit der Undichtigkeit zumindest zeitweise weiter betrieben wird.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme weiterhin zu lösen bzw. zumindest zu lindern. Es soll insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine vorgestellt werden, bei der die Gefahr einer Undichtigkeit, über die Kurbelgehäusegas in die Umwelt gelangen kann, stark reduziert und ggf. sogar ausgeschlossen ist, so dass auch auf eine aufwendige Diagnose verzichtet werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Verbrennungskraftmaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Verbrennungskraftmaschine sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Verbrennungskraftmaschine aufweisend einen Motorblock und einen Zylinderkopf. In der Verbrennungskraftmaschine ist zumindest ein Kurbelgehäuse und mindestens ein Zylinder angeordnet, der an mindestens eine Ansaugleitung angebunden ist. Das Kurbelgehäuse ist über eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung mit der mindestens einen Ansaugleitung verbunden. Die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung ist zumindest überwiegend innerhalb der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere innerhalb des Motorblocks und/oder innerhalb des Zylinderkopfes angeordnet.
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Bei der Verbrennungskraftmaschine kann es sich beispielsweise um eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug handeln. Der Zylinder bzw. die Zylinder bilden den Brennraum/die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine, in denen Kraftstoff mit Luft verbrannt werden kann. Der Motorblock umgibt die Zylinder. Vorzugsweise ist der Motorblock als ein Gussteil realisiert. Der Zylinderkopf schließt den Motorblock ab. Zusätzlich zum Motorblock hat die Verbrennungskraftmaschine einen Zylinderkopf, der vorzugsweise ebenfalls als Gussteil realisiert ist. Der Motorblock und der Zylinderkopf sind fest miteinander verbunden. Bevorzugt ist der mindestens eine Zylinder innerhalb des Motorblocks angeordnet und einseitig durch den Zylinderkopf verschlossen. Das Kurbelgehäuse bildet einen Raum, der vom Motorblock und/oder vom Zylinderkopf begrenzt ist. Das Kurbelgehäuse bildet einen Hohlraum innerhalb des Motorblocks und/oder innerhalb des Zylinderkopfs in dem sich Kurbelgehäusegas sammeln kann.
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Über die mindestens eine Ansaugleitung wird der zumindest eine Zylinder mit Luft versorgt. Die mindestens eine Ansaugleitung kann beispielsweise als ein Rohr zwischen der Umgebung des Kraftfahrzeugs und dem mindestens einen Zylinder ausgeführt sein. Vorzugsweise ist in der mindestens einen Ansaugleitung zumindest eine der folgenden Komponenten angeordnet:
- – ein Luftfilter,
- – eine Drosselklappe, und
- – eine Kühlvorrichtung.
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Um sich im Kurbelgehäuse sammelndes Gas aus dem Kurbelgehäuse zu entnehmen und der Verbrennung erneut zuzuführen, ist die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung vorgesehen. Diese ist vorzugsweise an das Kurbelgehäuse, in dem sich die Kurbelgehäusegase sammeln können, angebunden. Weiterhin ist die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung vorzugsweise derart an die Ansaugleitung angebunden, dass aufgrund eines in der Ansaugleitung herrschenden Unterdrucks die Kurbelgehäusegase in die Ansaugleitung gesaugt werden. Mit dem Begriff „Unterdruck“ ist hier ein negatives Druckniveau relativ zu dem Druckniveau in dem Kurbelgehäuse gemeint. Das heißt. insbesondere auch, dass die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung bevorzugt an einer Stelle der Ansaugleitung angebunden ist, an der in der Ansaugleitung (zumindest zeitweise) ein geringerer Druck, als im Kurbelgehäuse herrscht. Bei Verbrennungskraftmaschinen, die bei verschiedenen Betriebszuständen verschiedene Druckverteilungen in der Ansaugleitung aufweisen, ist die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung vorzugsweise derart ausgeführt, dass je nach Betriebszustand das Kurbelgehäusegas an eine andere Stelle der Ansaugleitung zugeführt werden kann. Dazu kann beispielsweise ein System von mehreren verzweigten Kurbelgehäuseentlüftungsleitungen oder Abzweigen an der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung vorgesehen sein, welche über Ventile oder Klappen derart gesteuert werden können, dass je nach Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine, ein für diesen Betriebszustand vorgesehener Strömungspfad für das Kurbelgehäusegas zwischen dem Kurbelgehäuse und der Ansaugleitung freigegeben ist.
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Um die weiter oben beschriebene Problematik umgehen zu können, dass Kurbelgehäusegas in die Umwelt gelangen kann (insbesondere wenn eine Leitung nicht richtig angeschlossen ist), ist die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung zumindest überwiegend innerhalb des Motorblocks innerhalb bzw. des Zylinderkopfes angeordnet.
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Die Anordnung der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung in dem Motorblock bzw. in dem Zylinderkopf ist vorzugsweise derart realisiert, dass aus der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung kein Gas in die Umwelt entweichen kann. Vorzugsweise findet die Kurbelgehäuseentlüftung ausschließlich innerhalb des Motorblocks bzw. innerhalb des Zylinderkopfs statt, sodass das Kurbelgehäusegas aus dem Kurbelgehäuse entnommen, und ohne den Motorblock und den Zylinderkopf zu verlassen durch die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung in einen innerhalb des Kurbelgehäuses angeordneten Bereich der Ansaugleitung geleitet werden kann. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Kurbelgehäusegas nicht in die Umwelt entweichen kann.
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Dass die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung zumindest überwiegend innerhalb des Motorblocks bzw. des Zylinderkopfes angeordnet ist, bedeutet, dass zumindest 50 %, bevorzugt zumindest 75 % und besonders bevorzugt zumindest 90 %, der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung innerhalb des Motorblocks bzw. des Zylinderkopfes angeordnet sind. Die Prozentangaben beziehen sich auf die entlang des Verlaufs der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung gemessene Länge der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung. Die Prozentangaben geben den Anteil des innerhalb des Motorblocks bzw. des Zylinderkopfes angeordneten Teils der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung an der gesamten Kurbelgehäuseentlüftungsleitung (die aus mehreren Zweigen bestehen kann) an.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbrennungskraftmaschine weiterhin einen Verdichter zum Verdichten von Luft in der Ansaugleitung auf, wobei die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung verzweigt ist und an mindestens eine erste Anschlussstelle an der Ansaugleitung stromabwärts des Verdichters angebunden ist und an einer Abzweigungsstelle ein Leitungsabzweig abzweigt, der an mindestens eine zweite Anschlussstelle stromaufwärts des Verdichters angeschlossen ist.
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Bevorzugt ist die Verbindung zwischen der Kurbelgehäusenentlüftungsleitung und der Ansaugleitung am Eintritt in einen Verdichter zur Verdichtung der Ansaugluft angeordnet. Die Einleitung des Kurbelgehäusegases in den Verdichtereintritt ist integraler Bestandteil des Verdichters, unabhängig davon mit welcher Art von Aufladeorgan der Verdichter realisiert ist (ob Turbolader oder Kompressor). Eine Verbindung der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung der Ansaugleitung an der Einleitestelle ist nicht lösbar bzw. fester Bestandteil der Montage der Verbrennungskraftmaschine. Gleiches gilt für eine Verbindung der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung und des Kurbelgehäuses (an einem Austritt des Kurbelgehäuses aus dem Motor). Diese Verbindung ist ebenfalls nicht lösbar bzw. fester Bestandteil der Montage.
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Der Verdichter kann beispielsweise ein Abgasturbolader sein. Bei einer Verbrennungskraftmaschine mit Verdichter kann unterschieden werden zwischen aufgeladenem Betrieb (bei dem mit dem Verdichter die Luft in der Ansaugleitung verdichtet wird, so dass die Luft in den bzw. in die Zylinder gedrückt wird) und Saugbetrieb (bei dem keine Verdichtung stattfindet und die Luft in den bzw. in die Zylinder eingesaugt wird). Im Saugbetrieb herrscht an den Ansaugbereichen der Zylinder ein Unterdruck (das heißt ein geringerer Druck, als im Kurbelgehäuse), der für die Kurbelgehäuseentlüftung geeignet ist. Daher wird im Saugbetrieb vorzugsweise eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung verwendet, die an den Ansaugbereich der Zylinder angebunden ist. Dies wird vorliegend durch den Teil der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung ermöglicht, der an die mindestens eine erste Anschlussstelle an der Ansaugleitung stromabwärts des Verdichters angebunden ist. Dabei bedeutet „stromabwärts“ in (üblicherweise vorliegender) Strömungsrichtung nachgelagert. Hier also ist die mindestens eine erste Anschlussstelle zwischen dem Verdichter und dem Zylinder bzw. den Zylindern angeordnet.
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Im aufgeladenen Betrieb hingegen, ist der Druck in der Ansaugleitung stromabwärts des Verdichters durch den Verdichter erhöht, sodass eine Kurbelgehäuseentlüftung über diesen Teil der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung nicht möglich ist. Die Kurbelgehäuseentlüftung findet im aufgeladenen Betrieb vorzugsweise über den Leitungsabzweig statt, der an die mindestens eine zweite Anschlussstelle stromaufwärts des Verdichters angeschlossen ist. Stromaufwärts des Verdichters herrscht im aufgeladenen Betrieb ein Unterdruck (das heißt ein geringerer Druck, als im Kurbelgehäuse), der zur Kurbelgehäuseentlüftung geeignet ist. Dies ist insbesondere dadurch begründet, dass der Verdichter die zu verdichtende Luft ansaugt und dadurch stromaufwärts den Unterdruck erzeugt. Im Saugbetrieb liegt üblicherweise an der mindestens einen zweiten Anschlussstelle auch ein Unterdruck vor. Dieser Unterdruck ist allerdings geringer, als der dann vorliegende Unterdruck an der ersten Ansaugstelle stromabwärts des Verdichters. Daher ist eine Verzweigung der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung vorteilhaft, die eine zeitweilige Absaugung an der ersten Ansaugstelle und eine zeitweilige Absaugung an der zweiten Ansaugstelle ermöglicht.
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Vorzugsweise kann die Kurbelgehäuseentlüftung je nach Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine wahlweise über einen oder beide Zweige der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung stattfinden. Dazu ist vorzugsweise ein Ventil (Klappe) oder Umschalter vorgesehen, insbesondere an der Abzweigungsstelle. Es ist möglich, dass das Ventil selbst die Abzweigungsstelle darstellt. Das Ventil kann passiv oder schaltbar sein. Ein passives Ventil wird unmittelbar durch die auftretenden Druckdifferenzen an den verschiedenen Ansaugstellen in die gewünschte Position gebracht. Ein aktives Ventil wird aktiv (ggf. elektronisch) angesteuert, um eine Verbindung zu der gewünschten Ansaugstelle herzustellen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine ist eine Mehrzahl von Zylindern vorgesehen. Für jeden der Zylinder ist mindestens eine erste Anschlussstelle vorgesehen.
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Vorzugsweise ist die Ansaugleitung derart verzweigt, dass sie über einen entsprechenden Zweig an den jeweiligen Ansaugbereich eines jeden Zylinders einzeln angebunden ist. Die jeweilige erste Anschlussstelle eines Zylinders ist vorzugsweise in dem entsprechenden Zweig der Ansaugleitung angeordnet. Dadurch kann das Kurbelgehäusegas auf alle Zylinder gleichmäßig verteilt werden. Dies gilt jedenfalls im Saugbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, in dem die Kurbelgehäuseentlüftung über die ersten Anschlussstellen stattfindet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine ist der Leitungsabzweig teilweise außerhalb der Verbrennungskraftmaschine angeordnet und über eine nicht lösbare Verbindung an der ersten Anschlussstelle mit der Ansaugleitung verbunden.
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Mit der Formulierung „außerhalb der Verbrennungskraftmaschine“ ist insbesondere gemeint, dass der Leitungsabzweig nicht innerhalb des Motorblocks und nicht innerhalb des Zylinderkopfs angeordnet ist.
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Aus der Konstruktion der Verbrennungskraftmaschine kann es sich ergeben, dass die Ansaugleitung derart angeordnet ist, dass der Leitungsabzweig zumindest teilweise außerhalb des Kurbelgehäuses verlaufen muss. Dies kann insbesondere gelten, wenn ein Verdichter nicht unmittelbar am Motorblock oder am Zylinderkopf angeformt ist. Dieser außen liegende Teil des Leitungsabzweigs ist bevorzugt möglichst kurz gehalten. Vorzugsweise ist zumindest der außen liegende Teil des Leitungsabzweigs aus einem Material gefertigt und derart ausgeführt (insbesondere hinsichtlich einer Materialdicke einer Leitungswand), dass eine Dichtigkeit über einen gesamten Lebenszyklus des Kraftfahrzeuges sichergestellt ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Material des außen liegenden Teils des Leitungsabzweigs derart gewählt ist, dass dieses möglichst geringe Alterungserscheinungen zeigt, insbesondere hinsichtlich Materialeigenschaften, die für die Dichtigkeit einer Leitung relevant sind (Porosität, Steifigkeit, Biegbarkeit, Brüchigkeit, Durchlässigkeit für Gas, etc.). Auch kann insbesondere der außen liegende Teil des Leitungsabzweigs aus einer Kombination von mehreren koaxial angeordneten Leitungen gebildet sein, die in ihrer Gesamtheit besonders zuverlässig einen Austritt von Gas aus dem Innern des Leitungsabzweigs verhindern. Bevorzugt ist dieser Leistungsabzweig auch nicht für sich einzeln lösbar, ggf. stoffschlüssig mit den innerhalb der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Teilen der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung verbunden.
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Eine nicht lösbare Verbindung ist im vorliegenden Sinne so zu verstehen, dass bei Instandsetzungsmaßnahmen der Verbund zwischen dem Aufladeorgan und der motorinternen Kurbelgehäuseentlüftungsleitung zwangsläufig erfolgt.
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Unter der nicht lösbaren Verbindung ist bevorzugt auch eine solche Verbindung zu verstehen, die nicht gelöst werden kann ohne Beschädigung eines Bauteils, insbesondere der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung, der Ansaugleitung und eines ggf. dazwischen angeordneten Verbindungsteils. Damit kann sichergestellt werden, dass nach einer werkseitigen Montage (bei der z. B. eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt wurde) die Verbindung nicht mehr gelöst werden kann. Dann besteht auch kein Risiko, einer nur teilweisen, unvollständigen Verbindung bei einer Wiederherstellung.. Die nicht lösbare Verbindung ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass diese über den gesamten Lebenszyklus des Kraftfahrzeugs nicht gelöst werden kann und auch nicht gelöst werden muss. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Verbrennungskraftmaschine derart konstruiert ist, dass sämtliche mögliche Reparaturen (umfassend beispielsweise den Aus- und Einbau von Bauteilen) durchgeführt werden können, ohne dass das Bestehen der nicht lösbaren Verbindung dabei hinderlich wäre.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine ist der Leitungsabzweig zu höchstens 25 % außerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet. Bevorzugt ist ein Anteil des Leitungsabzweigs außerhalb des Kurbelgehäuses so kurz wie technisch möglich gestaltet.
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Die genannte Bedingung bezieht sich auf eine Länge des Leitungsabzweigs, die entlang des Verlaufs des Leitungsabzweigs gemessen wird. Mit einem derart kurz gewählten Leitungsabzweig kann die Gefahr einer Undichtigkeit in dem außerhalb des Kurbelgehäuses angeordneten Teil des Leitungsabzweigs reduziert werden. Es ist bevorzugt, dass der Leitungsabzweig sogar nur zu höchstens 5 % außerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet ist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der außerhalb des Motorblocks bzw. des Zylinderkopfes angeordnete Teil des Leitungsabzweigs höchstens 20 cm [Zentimeter], insbesondere nur 10 cm lang ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine weist der Leitungsabzweig ein Rückschlagventil (Klappe) auf, welches innerhalb der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. In weiteren Ausführungsvarianten ist aber auch möglich ein Rückschlagventil als integralen Bestandteil eines Verdichters (insbesondere eines Verdichterbogens) auszuführen.
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Mit der Formulierung „innerhalb der Verbrennungskraftmaschine“ ist insbesondere gemeint, dass der Leitungsabzweig innerhalb des Motorblocks oder innerhalb des Zylinderkopfs (auch Zylinderkopfhaube genannt) angeordnet ist.
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Wie weiter oben beschrieben, ist die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung dazu eingerichtet, Gas aus dem Kurbelgehäuse in die Ansaugleitung zu leiten. Der Druck in der Ansaugleitung kann aber, je nach Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine, auch größer sein, als der Druck im Kurbelgehäuse. Dies gilt insbesondere für den Druck stromabwärts eines Verdichters. In diesem Fall könnte über die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung Luft in das Kurbelgehäuse gelangen und dort den Druck erhöhen.
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Insbesondere über den Leitungsabzweig kann Luft wie beschrieben aus der Ansaugleitung in das Kurbelgehäuse gelangen. Daher ist das Rückschlagventil in dem Leitungsabzweig vorgesehen. Die Durchlassrichtung des Rückschlagventils ist vorzugsweise von der Abzweigungsstelle hin zur zweiten Anschlussstelle orientiert. Durch das Rückschlagventil, insbesondere bei der beschriebenen Orientierung der Durchlassrichtung, kann bevorzugt verhindert werden, dass Luft aus der Ansaugleitung wie beschrieben in das Kurbelgehäuse gelangt. Dass das Rückschlagventil innerhalb der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, kann gerade bei diesem für Leckagen anfälligen Bauteil die Gefahr einer Undichtigkeit und damit eines Austretens von Kurbelgehäusegas erheblich reduzieren. Vorzugsweise ist das Rückschlagventil derart in die Verbrennungskraftmaschine integriert, dass ein Austreten von Gas aus dem Rückschlagventil (Klappe) in die Umwelt unmöglich ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine ist innerhalb der Verbrennungskraftmaschine ein Regelventil (auch Regeleinheit genannt) vorgesehen, über das die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung an das Kurbelgehäuse angebunden ist. Mit der Formulierung „innerhalb der Verbrennungskraftmaschine“ ist insbesondere gemeint, dass das Regelventil (Regeleinheit) innerhalb der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere innerhalb des Motorblocks oder innerhalb des Zylinderkopfs angeordnet ist.
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Mit einem Regelventil (Regeleinheit) ist hier eine Vorrichtung gemeint, mit welcher eine Entlüftung des Kurbelgehäuses über die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung gezielt gesteuert werden kann, beispielsweise über einen elektronischen Regeleingriff.
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Das Regelventil (Regeleinheit) ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Druck im Kurbelgehäuse auf einem gewünschten Niveau bzw. unter einem gewünschten Niveau zu halten. Außerdem ist bevorzugt, dass das Regelventil (Regeleinheit) dem weiter oben beschriebenen Umschalten (bei verschiedenen Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine) zwischen den Zweigen der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung dient. Vorzugsweise hat das Regelventil (Regeleinheit) einen Einlass, der mit dem zu entlüftenden Kurbelgehäuse verbunden ist. Außerdem weist das Regelventil vorzugsweise zwei Auslässe auf, je einen für jeden der Zweige der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung. Bei einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung mit mehr als zwei Zweigen weist das Regelventil vorzugsweise für jeden Zweig der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung je einen Auslass auf. Das Regelventil ist bevorzugt innerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet. Wie auch bei dem weiter oben beschriebenen Rückschlagventil kann dadurch erreicht werden, dass eine Undichtigkeit des Regelventils vermieden wird. Vorzugsweise ist das Regelventil derart in die Verbrennungskraftmaschine integriert, dass ein Austreten von Gas aus dem Regelventil in die Umwelt unmöglich ist.
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Durch das Regelventil kann verhindert werden, dass der Druck im Kurbelgehäuse zu gering wird. Durch einen zu geringen Druck im Kurbelgehäuse kann die Entstehung von Kurbelgehäusegas in einem unerwünschten Maße verstärkt werden, indem Gas aus den Zylindern aktiv an den Kolben vorbei in das Kurbelgehäuse gesaugt wird. Außerdem können auch durch einen besonders niedrigen Druck Beschädigungen an weiteren Bauteilen wie Dichtungen auftreten, die durch die Verwendung eines Regelventils vermieden werden können.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem Regelventil um ein PCV-Ventil. Das Regelventil kann volumenstrom- oder massenstromgeregelt oder druckgeregelt sein.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine ist der innerhalb des Motorblocks und/oder des Zylinderkopfes verlaufende Teil der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung als Aussparungen innerhalb des Materials des Motorblocks und/oder des Zylinderkopfes realisiert.
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Eine durch Aussparungen in einem Materialblock realisierte Leitung kann jedenfalls zwischen ihren Enden nicht undicht sein. Daher kann in dieser Ausführungsform besonders effektiv ein Austreten von Kurbelgehäusegas verhindert werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine ist die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung als ein eingegossener oder gebohrter Kanal realisiert.
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Ist/Sind der Motorblock und/oder der Zylinderkopf als ein Gussteil bzw. als zwei Gussteile realisiert, so ist ein darin eingegossener Kanal besonders gut gegen eine Undichtigkeit geschützt.
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Die Erfindung findet vorzugsweise Einsatz in einem Kraftfahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Verbrennungskraftmaschine.
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Die weiter vorne für die Verbrennungskraftmaschine beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das beschriebene Kraftfahrzeug anwendbar und übertragbar.
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Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
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1: eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine,
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2: eine perspektivische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung gemäß Stand der Technik,
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3: eine perspektivische Darstellung einer beschriebenen Verbrennungskraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung, und
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4: eine Schnittdarstellung der Verbrennungskraftmaschine aus 3.
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1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Verbrennungskraftmaschine 2 aufweisend ein Kurbelgehäuse 3 mit einem Hohlraum 17. An dem Kurbelgehäuse 3 sind vier Zylinder 4 angeordnet, die über jeweils einen Ansaugbereich 9 an eine Ansaugleitung 5 angebunden sind. Die Ansaugleitung 5 weist einen Luftfilter 8, eine Drosselklappe 21 und eine Kühlvorrichtung 22 auf. Weiterhin sind die Zylinder 4 über Auslassbereiche 10 an eine Abgasleitung 6 angebunden.
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Ein als ein Abgasturbolader ausgeführter Verdichter 7 ist sowohl an die Ansaugleitung 5, als auch an die Abgasleitung 6 angebunden. Überwiegend innerhalb der Verbrennungskraftmaschine 2 ist eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 angeordnet. Die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 ist an die vier ersten Anschlussstellen 13 an die Ansaugleitung 5 in den Ansaugbereichen 9 stromabwärts des Verdichters 7 angebunden. An einer Abzweigungsstelle 25 zweigt sich ein Leitungsabzweig 12 der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 ab. Der Leitungsabzweig 12 ist an einer zweiten Anschlussstelle 14, die als eine nicht lösbare Verbindung 18 ausgeführt ist, stromaufwärts des Verdichters 7 an die Ansaugleitung 5 angebunden. An der Abzweigungsstelle 25 ist ein Regelventil 15 angeordnet. Der Leitungsabzweig 12 weist innerhalb der Verbrennungskraftmaschine 2 ein Rückschlagventil 16 auf. Die Durchlassrichtung des Rückschlagventils 16 ist von der Abzweigungsstelle 25 hin zur zweiten Anschlussstelle 14 orientiert.
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2 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine 2 gemäß Stand der Technik. Zu erkennen ist eine externe Leitung 26, die als ein Gummischlauch ausgeführt ist. Die externe Leitung 26 ist über lösbare Verbindungen außen an ein Kurbelgehäuse 3 und an eine Ansaugleitung 5 angebunden und dient der Entlüftung des Kurbelgehäuses 3. Die externe Leitung 26 kann ein Entweichen von Kurbelgehäusegas in die Umwelt nicht zuverlässig verhindern und auch eine Diagnose auf Undichtigkeit ist nur unter großem Aufwand möglich.
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3 zeigt eine oben beschriebene Verbrennungskraftmaschine 2 mit einem Kurbelgehäuse 3. Eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 ist überwiegend innerhalb eines Motorblocks 24 bzw. eines Zylinderkopfes 23 angeordnet. Weiterhin ist die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 hier über eine nicht lösbare Verbindung 18 an einer zweiten Anschlussstelle 14 mit einer Ansaugleitung 5 verbunden.
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4 zeigt die Verbrennungskraftmaschine 2 aus 3 in einer detaillierteren Darstellung. Zu erkennen ist, dass die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 mit Aussparungen 19 realisiert ist, die einen eingegossenen Kanal 20 bilden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Verbrennungskraftmaschine
- 3
- Kurbelgehäuse
- 4
- Zylinder
- 5
- Ansaugleitung
- 6
- Abgasleitung
- 7
- Verdichter
- 8
- Luftfilter
- 9
- Ansaugbereich
- 10
- Auslassbereich
- 11
- Kurbelgehäuseentlüftungsleitung
- 12
- Leitungsabzweig
- 13
- erste Anschlussstelle
- 14
- zweite Anschlussstelle
- 15
- Regelventil
- 16
- Rückschlagventil
- 17
- Hohlraum
- 18
- nicht lösbare Verbindung
- 19
- Aussparung
- 20
- eingegossener Kanal
- 21
- Drosselklappe
- 22
- Kühlvorrichtung
- 23
- Zylinderkopf
- 24
- Motorblock
- 25
- Abzweigungsstelle
- 26
- externe Leitung
