Die Erfindung betrifft eine Kurbelgehäuseentlüftung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a crankcase ventilation for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
Eine solche Kurbelgehäuseentlüftung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DE 103 10 452 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Kurbelgehäuseentlüftung ist eine Entlüftungseinrichtung, welche wenigstens eine Entlüftungsleitung zum Abführen von Blow-by-Gas aus einem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine aufweist. Das Blow-by-Gas ist ein Gas beziehungsweise Gasgemisch, welches zumindest ein Gas, insbesondere Abgas der Verbrennungskraftmaschine, Wasser und Öl aufweist beziehungsweise enthält. Das Blow-by-Gas wird mittels der Entlüftungsleitung aus dem Kurbelgehäuse abgeführt, um einen übermäßigen Druckanstieg in dem Kurbelgehäuse zu vermeiden. Dabei weist die Kurbelgehäuseentlüftung wenigstens eine von dem Blow-by-Gas durchströmbare Abscheideeinrichtung auf, mittels welcher zumindest ein Teil des Öls und zumindest ein Teil des Wassers aus dem Blow-by-Gas abgeschieden werden kann.Such a crankcase ventilation for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, for example, is already the DE 103 10 452 A1 to be known as known. The crankcase ventilation is a venting device, which has at least one vent line for discharging blow-by gas from a crankcase of the internal combustion engine. The blow-by gas is a gas or gas mixture which comprises or contains at least one gas, in particular exhaust gas of the internal combustion engine, water and oil. The blow-by gas is removed from the crankcase by means of the vent line to prevent excessive pressure rise in the crankcase. In this case, the crankcase ventilation at least one of the blow-by gas can flow through the separator, by means of which at least a portion of the oil and at least a portion of the water from the blow-by gas can be deposited.
Außerdem offenbart die EP 2 594 756 A1 eine Kondensationsvorrichtung für einen Motor mit Wasser enthaltendem Schmierstoff, umfassend eine erste Leitung, durch die verdampftes Wasser durch dessen natürliche Konvektion vom Motor abgeführt wird. Außerdem ist eine Druckausgleichsvorrichtung vorgesehen, über die Luft aus der Kondensationsvorrichtung entweichen kann. Des Weiteren ist eine zweite, von der ersten Leitung verschiedene und kühlere Leitung vorgesehen, durch die Kondensat zurück zum Motor gelangen kann.In addition, the disclosed EP 2 594 756 A1 a condensation device for a motor with water-containing lubricant, comprising a first conduit through which evaporated water is removed by the natural convection of the engine. In addition, a pressure compensation device is provided, can escape through the air from the condensation device. Furthermore, a second, different from the first line and cooler line is provided, can get through the condensate back to the engine.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kurbelgehäuseentlüftung der eingangs genannten Art zu verbessern.Object of the present invention is to improve a crankcase ventilation of the type mentioned.
Diese Aufgabe wird durch eine Kurbelgehäuseentlüftung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a crankcase ventilation with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Kurbelgehäuseentlüftung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Zwei-Wege-Ventil mit einer ersten Abführöffnung für das abgeschiedene Öl und mit einer zweiten Abführöffnung für das abgeschiedene Wasser vorgesehen. Somit können sowohl das mittels der Abscheideeinrichtung aus dem Blow-by-Gas abgeschiedene Wasser als auch das mittels der Abscheideeinrichtung aus dem Blow-by-Gas abgeschiedene Öl bedarfsgerecht und auf einfache Weise über das Zwei-Wege-Ventil abgeführt und beispielsweise an jeweilige, unterschiedliche Stellen geleitet werden, sodass ein übermäßig hoher Wassergehalt in dem Öl, welches zum Schmieren und/oder Kühlen von jeweiligen Bereichen der Verbrennungskraftmaschine genutzt wird, vermieden werden kann.In order to improve a crankcase ventilation specified in the preamble of claim 1 way, at least one two-way valve is provided with a first discharge opening for the separated oil and a second discharge opening for the separated water according to the invention. Thus, both the separated by means of the separator from the blow-by gas water and the separated by means of the separator from the blow-by gas oil can be demanded and easily discharged through the two-way valve and, for example, to respective, different Be directed, so that an excessively high water content in the oil, which is used for lubricating and / or cooling of respective areas of the internal combustion engine, can be avoided.
Die erfindungsgemäße Kurbelgehäuseentlüftung hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt für Gasmotoren, die mittels eines gasförmigen Kraftstoffs, beispielsweise CNG (compressed natural gas), betreibbar sind. Mittels der Kurbelgehäuseentlüftung und insbesondere mittels des erfindungsgemäßen Zwei-Wege-Ventils lässt sich ein besonders vorteilhafter Wasseraustrag aus der Verbrennungskraftmaschine realisieren, sodass ein übermäßig hoher Wassergehalt in dem Öl vermieden werden kann.The crankcase ventilation according to the invention has been found to be particularly advantageous for gas engines which can be operated by means of a gaseous fuel, for example CNG (compressed natural gas). By means of the crankcase ventilation and in particular by means of the two-way valve according to the invention, a particularly advantageous water discharge from the internal combustion engine can be realized so that an excessively high water content in the oil can be avoided.
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass eine Verbrennungskraftmaschine während ihres befeuerten Betriebs Wasser erzeugen beziehungsweise bereitstellen kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Verbrennungskraftmaschine als Gasmotor ausgebildet und somit mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbar ist. Dabei resultiert das Wasser aus der Verbrennung des beispielsweise als Erdgas ausgebildeten gasförmigen Kraftstoffes. Das Wasser kann beispielsweise mit dem auch als Entlüftungsgas bezeichneten Blow-by-Gas insbesondere als Wasserdampf in das beispielsweise als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildete Kurbelgehäuse gelangen, da beispielsweise das Wasser zusammen mit dem Blow-by-Gas zwischen jeweiligen Kolben und jeweiligen Zylinderwänden hindurch in das Kurbelgehäuse und dabei insbesondere in einen Kurbelraum des Kurbelgehäuses strömen kann.The invention is based in particular on the knowledge that an internal combustion engine can generate or provide water during its fired operation. This is the case in particular when the internal combustion engine is designed as a gas engine and thus can be operated with a gaseous fuel. In this case, the water resulting from the combustion of the example formed as natural gas gaseous fuel. The water can, for example, with the designated as vent gas blow-by gas, in particular as water vapor in the example designed as a crankcase crankcase, because, for example, the water together with the blow-by gas between the respective pistons and respective cylinder walls into the crankcase and can flow in particular into a crankcase of the crankcase.
Ist die beispielsweise auch als Ölnebelabscheidung bezeichnete Abscheideeinrichtung in einer Zylinderkopfhaube eines Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine angeordnet, so gelangt das Wasser mit dem Blow-by-Gas in die Zylinderkopfhaube, in der mittels der Abscheideeinrichtung zumindest ein Teil des Wassers aus dem Blow-by-Gas abgeschieden wird, insbesondere während einer Kaltstart- und Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine.If the separating device, for example, also referred to as an oil mist separator, is arranged in a cylinder head cover of a cylinder head of the internal combustion engine, then the water enters the cylinder head cover with the blow-by gas, in which at least part of the water is separated from the blow-by gas by means of the separating device is, especially during a cold start and warm-up phase of the internal combustion engine.
Bei der erfindungsgemäßen Kurbelgehäuseentlüftung ist es nun auf besonders vorteilhafte Weise möglich, das abgeschiedene Wasser über das vorzugsweise temperaturgesteuerte Zwei-Wege-Ventil aus der Verbrennungskraftmaschine auszutragen, sodass der Wassergehalt im Öl beziehungsweise in der Verbrennungskraftmaschine insgesamt besonders gering gehalten werden kann. Hierdurch können besonders vorteilhafte Schmiereigenschaften des Öls realisiert beziehungsweise beibehalten werden, sodass ein reibungs- und verschleißarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine darstellbar ist. Darüber hinaus kann vermieden werden, dass Wasser in dem Kurbelgehäuse beziehungsweise in einer mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Ölwanne einfriert, sodass daraus resultierende Schäden vermieden werden können. Außerdem kann eine übermäßige Korrosion vermieden werden.In the crankcase ventilation according to the invention, it is now possible in a particularly advantageous manner to discharge the separated water via the preferably temperature-controlled two-way valve from the internal combustion engine, so that the water content in the oil or in the internal combustion engine can be kept very low overall. As a result, particularly advantageous lubricating properties of the oil can be realized or maintained, so that a friction and low-wear Operation of the internal combustion engine is displayed. In addition, it can be avoided that water in the crankcase or in an associated with the crankcase oil pan freezes, so that resulting damage can be avoided. In addition, excessive corrosion can be avoided.
Weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise wenigstens einen Turbolader auf, so kann der Turbolader, insbesondere dessen Verdichter, insbesondere dadurch, dass die Kurbelgehäuseentlüftung als geschlossene Kurbelgehäuseentlüftung beziehungsweise als geschlossener Kreislauf ausgebildet ist, vor Wasser und somit Eisbildung effektiv geschützt werden. Die jeweilige Abführöffnung ist beispielsweise als Bohrung ausgebildet, wobei insbesondere über die zweite Abführöffnung das abgeschiedene Wasser aus der Kurbelgehäuseentlüftung beziehungsweise aus der Verbrennungskraftmaschine insgesamt ausgetragen und insbesondere zumindest mittelbar an die Umgebung geführt werden kann.If the internal combustion engine has, for example, at least one turbocharger, then the turbocharger, in particular its compressor, can be effectively protected from water and thus from ice formation, in particular by virtue of the fact that the crankcase ventilation is designed as a closed crankcase ventilation or as a closed circuit. The respective discharge opening is designed, for example, as a bore, wherein the separated water in particular can be discharged from the crankcase ventilation or from the internal combustion engine via the second discharge opening and, in particular, at least indirectly guided to the environment.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Kurbelgehäuseentlüftung, welche wenigstens ein Zwei-Wege-Ventil mit einer ersten Abführöffnung für abgeschiedenes Öl und mit einer zweiten Abführöffnung für abgeschiedenes Wasser aufweist; und
- 2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Verbrennungskraftmaschine.
The drawing shows in: - 1 a schematic representation of an internal combustion engine of a motor vehicle, with a crankcase ventilation, which has at least a two-way valve with a first discharge opening for separated oil and with a second discharge opening for separated water; and
- 2 a schematic perspective view of the internal combustion engine.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist dabei ein beispielsweise als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildetes Kurbelgehäuse 12 auf, durch welches wenigstens ein Brennraum in Form eines Zylinders 14 gebildet ist. Seitlich ist der Zylinder 14 insbesondere durch eine sogenannte Zylinderwand 16 begrenzt. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist als Hubkolbenmaschine ausgebildet und weist wenigstens einen Kolben 18 auf, welcher translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommen ist und sich in seiner radialen Richtung an der Zylinderwand 16 abstützen kann, wenn er sich relativ zu dem Zylinder 14 translatorisch hin- und herbewegt. 1 shows a schematic representation of a generally designated 10 internal combustion engine of a motor vehicle, which, for example, as a motor vehicle, especially as a passenger car, formed and by means of the internal combustion engine 10 is drivable. The internal combustion engine 10 in this case has a crankcase designed, for example, as a cylinder crankcase 12 on, by which at least one combustion chamber in the form of a cylinder 14 is formed. Sideways is the cylinder 14 in particular by a so-called cylinder wall 16 limited. The internal combustion engine 10 is designed as a reciprocating engine and has at least one piston 18 which is received translationally movable in the cylinder and in its radial direction on the cylinder wall 16 can support when it is relative to the cylinder 14 translationally reciprocated.
Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ferner eine als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 20 auf, welche drehbar an dem Kurbelgehäuse 12 gelagert ist. Dabei ist die Abtriebswelle 20 zumindest teilweise in einem durch das Kurbelgehäuse 12 zumindest teilweise begrenzten Kurbelraum 22 drehbar aufgenommen. Der Kolben 18 ist dabei über ein Pleuel 24 gelenkig mit der Abtriebswelle 20 verbunden, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens 18 im Zylinder 14 in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswelle 20 umgewandelt werden. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Ölwanne 26 auf, welche beispielsweise mit dem Kurbelgehäuse 12 verbunden ist und ein Reservoir zum Aufnehmen von Öl 28 aufweist, welches auch als Schmieröl oder Motoröl bezeichnet wird. Mit anderen Worten werden jeweilige Schmierstellen der Verbrennungskraftmaschine 10 während ihres Betriebs mit dem Öl 28 versorgt, um dadurch die Schmierstellen beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine 10 zu schmieren und/oder zu kühlen. Nach dem Schmieren beziehungsweise Kühlen der Schmierstellen kann das Öl in die Ölwanne 26 strömen und sich dort insbesondere unter Ausbildung eines Ölsumpfs 30 sammeln.The internal combustion engine 10 also has an output shaft designed as a crankshaft 20 which is rotatable on the crankcase 12 is stored. Here is the output shaft 20 at least partially in one through the crankcase 12 at least partially limited crank space 22 rotatably received. The piston 18 is over a connecting rod 24 articulated with the output shaft 20 connected so that the translational movements of the piston 18 in the cylinder 14 in a rotational movement of the output shaft 20 being transformed. Furthermore, the internal combustion engine 10 an oil pan 26 on which, for example, with the crankcase 12 connected and a reservoir for receiving oil 28 which is also referred to as lubricating oil or engine oil. In other words, respective lubrication points of the internal combustion engine 10 during their operation with the oil 28 supplied to thereby the lubrication points or the internal combustion engine 10 to lubricate and / or to cool. After lubrication or cooling of the lubrication points, the oil in the oil pan 26 flow and there in particular to form an oil sump 30 collect.
Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 werden dem Zylinder 14 ein Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 und Luft zugeführt, sodass im Zylinder 14 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch wird, insbesondere durch Fremdzündung, gezündet und dadurch verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 resultiert. Aus der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches kann Wasser resultieren, insbesondere während einer Kaltstart- und Warmlaufphase, während welcher die Verbrennungskraftmaschine 10 nur geringe Temperaturen aufweist. Zumindest ein Teil des Abgases kann zwischen der Zylinderwand 16 und dem Kolben 18 hindurchströmen und somit von dem Zylinder 14 in den Kurbelraum 22 und somit in das Kurbelgehäuse 12 strömen. Das in den Kurbelraum 22 strömende Abgas kann beispielsweise zumindest einen Teil des aus der Verbrennung resultierenden Wassers und zumindest einen Teil des Öls, mittels welchem die Zylinderwand 16 benetzt wird, mitnehmen und somit in den Kurbelraum 22 fördern, sodass das Blow-by-Gas 53, welches auch als Entlüftungsgas bezeichnet wird, beispielsweise zumindest Abgas, Wasser und Öl aufweist. Das restliche Abgas kann beispielsweise aus dem Zylinder 14 ausströmen und wird mittels eines Abgastrakts 32 von der Verbrennungskraftmaschine 10 abgeführt, was in 1 durch Pfeile 34 veranschaulicht ist. Das zwischen der Zylinderwand 16 und dem Kolben 18 hindurch in den Kurbelraum 22 strömende Blow-by-Gas 53 ist in 1 auch durch Pfeile 55 veranschaulicht.During a fired operation of the internal combustion engine 10 be the cylinder 14 a fuel for operating the internal combustion engine 10 and air supplied, so in the cylinder 14 a fuel-air mixture is created. This fuel-air mixture is ignited, in particular by spark ignition, and thereby burned, resulting in exhaust gas of the internal combustion engine 10 results. Water can result from the combustion of the fuel-air mixture, in particular during a cold start and warm-up phase, during which the internal combustion engine 10 only has low temperatures. At least part of the exhaust gas may be between the cylinder wall 16 and the piston 18 flow through and thus from the cylinder 14 in the crankcase 22 and thus in the crankcase 12 stream. The exhaust gas flowing into the crank chamber 22 may, for example, at least part of the water resulting from the combustion and at least a part of the oil, by means of which the cylinder wall 16 wets, take and thus into the crankcase 22 promote so that the blow-by Gas 53, which is also referred to as a vent gas, for example, at least exhaust, water and oil. The remaining exhaust gas can, for example, from the cylinder 14 outflow and is by means of an exhaust tract 32 from the internal combustion engine 10 dissipated what was in 1 through arrows 34 is illustrated. That between the cylinder wall 16 and the piston 18 through into the crank room 22 flowing blow-by gas 53 is in 1 also by arrows 55 illustrated.
Ferner sind dem Zylinder 14 Gaswechselventile 36 zugeordnet, wobei beispielsweise wenigstens eines der Gaswechselventile 36 als Einlassventil und wenigstens eines der Gaswechselventile 36 als Auslassventil ausgebildet ist. Außerdem weist die Verbrennungskraftmaschine 10 einen Zylinderkopf 38 auf, welcher mit dem Kurbelgehäuse 12 verbunden ist. Dem Zylinderkopf 38 ist dabei eine Zylinderkopfhaube 40 zugeordnet, welche mit dem Zylinderkopf 38 verbunden ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist außerdem einen zumindest von der Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 42 auf, mittels welchem die zuvor genannte Luft aus der Umgebung in den Zylinder 14 geführt wird. Somit ist der Ansaugtrakt 42 von der zuvor genannten Luft durchströmbar. Dabei veranschaulicht in 1 ein Pfeil 44 die in den Ansaugtrakt 42 einströmende und den Ansaugtrakt durchströmende Luft, die mittels des Ansaugtrakts 42 in den Zylinder 14 geführt wird. Dabei ist in dem Ansaugtrakt 42 ein Luftfilter 46 zum Filtern der Luft angeordnet.Further, the cylinder 14 Gas exchange valves 36 associated with, for example, at least one of the gas exchange valves 36 as an inlet valve and at least one of the gas exchange valves 36 is designed as an outlet valve. In addition, the internal combustion engine 10 a cylinder head 38 on which with the crankcase 12 connected is. The cylinder head 38 is assigned a cylinder head cover 40, which with the cylinder head 38 connected is. The internal combustion engine 10 also has an at least from the air flow-through intake 42 on, by means of which the aforementioned air from the environment in the cylinder 14 to be led. Thus, the intake tract 42 can be flowed through by the aforementioned air. It illustrates in 1 an arrow 44 in the intake system 42 inflowing and the intake tract flowing air, by means of the intake 42 in the cylinder 14 to be led. It is in the intake 42 an air filter 46 arranged to filter the air.
Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ferner einen Abgasturbolader auf, welcher wenigstens eine von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbare Turbine und einen von der Turbine antreibbaren und in dem Ansaugtrakt 42 angeordneten Verdichter 48 umfasst. Mittels des Verdichters 48 kann die den Ansaugtrakt 42 durchströmende Luft verdichtet werden. Durch das Verdichten der Luft wird diese erwärmt. Um dennoch hohe Aufladegrade zu realisieren, ist in dem Ansaugtrakt 42 stromab des Verdichters 48 ein Ladeluftkühler 50 angeordnet, mittels welchem die mittels des Verdichters 48 verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt wird. Außerdem ist in dem Ansaugtrakt 42 stromab des Ladeluftkühlers 50 eine Drosselklappe 52 angeordnet, mittels welchem beispielsweise eine den Ansaugtrakt 42 durchströmende und in den Zylinder 14 einströmende Masse beziehungsweise Menge der Luft einstellbar ist.The internal combustion engine 10 further comprises an exhaust gas turbocharger, which at least one of the exhaust gas of the internal combustion engine 10 drivable turbine and one of the turbine drivable and in the intake tract 42 arranged compressor 48 includes. By means of the compressor 48 can the the intake tract 42 be compressed by flowing air. By compressing the air, it is heated. Nevertheless, in order to realize high charging levels, is in the intake 42 downstream of the compressor 48 a charge air cooler 50 arranged, by means of which the means of the compressor 48 compressed and thus heated air is cooled. In addition, in the intake tract 42 downstream of the intercooler 50 a throttle 52 arranged, by means of which, for example, a the intake tract 42 flowing through and into the cylinder 14 inflowing mass or amount of air is adjustable.
Um nun einen übermäßigen, aus dem Blow-by-Gas 53 resultierenden Druckanstieg in dem Kurbelraum 22 und somit in dem Kurbelgehäuse 12 zu vermeiden, weist die Verbrennungskraftmaschine 10 eine im Ganzen mit 54 bezeichnete Kurbelgehäuseentlüftung auf. Die Kurbelgehäuseentlüftung 54 ist eine Entlüftungseinrichtung, mittels welcher das Kurbelgehäuse 12, insbesondere der Kurbelraum 22, entlüftet werden kann. Hierzu weist die Kurbelgehäuseentlüftung 54 wenigstens eine Entlüftungsleitung 56 auf, mittels welcher zumindest ein Teil des Blow-by-Gases 53 aus dem Kurbelraum 22 und somit aus dem Kurbelgehäuse 12 abführbar ist. Dabei ist die Zylinderkopfhaube 40 in der Entlüftungsleitung 56 angeordnet, sodass das Blow-by-Gas 53 aus dem Kurbelraum 22 abgeführt und durch die Zylinderkopfhaube 40 hindurchgeführt wird. In der Entlüftungsleitung 56 ist stromauf der Zylinderkopfhaube 40 eine Drossel 58 und stromauf der Zylinderkopfhaube 40 und stromab der Drossel 58 ein Rückschlagventil 60 angeordnet.In order now to an excessive, resulting from the blow-by gas 53 pressure increase in the crank chamber 22 and thus in the crankcase 12 To avoid, the internal combustion engine 10 a designated as a whole with 54 crankcase ventilation. The crankcase breather 54 is a venting device, by means of which the crankcase 12 , especially the crankcase 22 , can be vented. For this purpose, the crankcase ventilation 54 at least one vent line 56 on, by means of which at least part of the blow-by gas 53 from the crank chamber 22 and thus from the crankcase 12 is deductible. Here is the cylinder head cover 40 in the vent line 56 arranged so that the blow-by gas 53 from the crank chamber 22 removed and passed through the cylinder head cover 40. In the vent line 56 upstream of the cylinder head cover 40 is a throttle 58 and upstream of the cylinder head cover 40 and downstream of the throttle 58 a check valve 60 arranged.
Die Kurbelgehäuseentlüftung 54 weist ferner eine Abscheideeinrichtung 62 auf, welche in der Zylinderkopfhaube 40 angeordnet ist. Somit ist die Abscheideeinrichtung 62 in der Entlüftungsleitung 56 angeordnet und von dem aus dem Kurbelraum 22 abgeführten Blow-by-Gas 53 durchströmbar. Mittels der Abscheideeinrichtung 62 wird zumindest ein Teil des in dem aus dem Kurbelraum 22 abgeführten Blow-by-Gas 53 enthaltenen Öls und zumindest ein Teil des in dem aus dem Kurbelraum 22 abgeführten Blow-by-Gas 53 enthaltenen Wassers aus dem aus dem Kurbelraum 22 abgeführten Blow-by-Gas 53 abgeschieden, das heißt getrennt. Das mittels der Abscheideeinrichtung 62 aus dem Blow-by-Gas 53 abgeschiedene Wasser ist in 1 und 2 besonders schematisch dargestellt und mit 64 bezeichnet. Die Abscheideeinrichtung 62 weist dabei wenigstens einen Vorabscheider 66 und wenigstens einen stromab des Vorabscheiders 66 angeordneten Feinabscheider 68 auf, welcher beispielsweise als Impaktor ausgebildet ist. Das Wasser 64 wird insbesondere mittels des Feinabscheiders 68 aus dem abgeführten Blow-by-Gas 53 abgeschieden. Aus 1 ist erkennbar, dass über der Abscheideeinrichtung 62 ein Differenzdruck Δp herrscht, mittels welchem beispielsweise das Blow-by-Gas 53 durch die Abscheideeinrichtung 62 gefördert wird.The crankcase breather 54 also has a separator 62 on which in the cylinder head cover 40 is arranged. Thus, the separation device 62 in the vent line 56 arranged and from which from the crank room 22 discharged blow-by gas 53 can be flowed through. By means of the separator 62 is at least part of the in the from the crankcase 22 discharged blow-by gas 53 contained oil and at least part of the in the from the crankcase 22 discharged blow-by gas 53 contained water from the out of the crankcase 22 discharged blow-by gas 53 deposited, that is separated. The means of the separator 62 from the blow-by gas 53 separated water is in 1 and 2 shown particularly schematically and designated 64. The separator 62 has at least one pre-separator 66 and at least one downstream of the pre-separator 66 arranged fine separator 68 on, which is designed for example as an impactor. The water 64 in particular by means of the fine separator 68 separated from the discharged blow-by gas 53. Out 1 it can be seen that above the separator 62 a differential pressure Ap prevails, by means of which, for example, the blow-by gas 53 through the separator 62 is encouraged.
Um eine effektive und effiziente Kurbelgehäuseentlüftung realisieren zu können, ist eine Belüftungsleitung 70 vorgesehen, mittels welcher zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 42 durchströmenden Luft aus dem Ansaugtrakt 42 abgezweigt wird. Die aus dem Ansaugtrakt 42 mittels der Belüftungsleitung 70 abgezweigte Luft strömt durch die Belüftungsleitung 70 und wird mittels der Belüftungsleitung 70 in den Kurbelraum 22 geleitet, um dadurch beispielsweise das Blow-by-Gas 53 effektiv aus dem Kurbelraum 22 auszutragen. Dabei sind in der Belüftungsleitung 70 ein Rückschlagventil 72 und eine Drossel 74 angeordnet. Die Entlüftungsleitung 56 ist einenends fluidisch mit dem Kurbelraum 22 und anderenends beispielsweise an einer Stelle S fluidisch mit dem Ansaugtrakt 42 verbunden, wobei die Stelle S stromab des Luftfilters 46 und stromauf des Verdichters 48 angeordnet ist. Hierdurch kann ein hinreichendes Druckgefälle über der Entlüftungsleitung 56 realisiert werden, um das Blow-by-Gas 53 effektiv aus dem Kurbelraum 22 abzuführen und durch die Entlüftungsleitung 56 hindurchzufördern. Die die Belüftungsleitung 70 durchströmende Luft wird auch als Belüftungsluft bezeichnet, da die Belüftungsluft genutzt wird, um das Kurbelgehäuse 12, insbesondere den Kurbelraum 22, zu belüften und hierdurch das Blow-by-Gas 53 effektiv aus dem Kurbelraum 22 auszutragen.To realize an effective and efficient crankcase ventilation, is a vent line 70 provided by means of which at least part of the intake tract 42 flowing through the air from the intake 42 is branched off. The from the intake tract 42 by means of the ventilation line 70 branched air flows through the ventilation line 70 and is by means of the ventilation line 70 in the crankcase 22 for example, to thereby effectively blow-by-gas 53 out of the crankcase 22 unsubscribe. Here are in the ventilation line 70 a check valve 72 and a throttle 74 arranged. The vent line 56 is at one end fluidly with the crank space 22 and at the other end, for example, at one point S fluidic with the intake tract 42 connected, the body S downstream of the air filter 46 and upstream of the compressor 48 is arranged. This allows a sufficient pressure gradient across the vent line 56 be realized to the blow-by gas 53 effectively from the crankcase 22 remove and through the vent line 56 hindurchzufördern. The aeration pipe 70 flowing air is also referred to as ventilation air, as the ventilation air is used to the crankcase 12 , in particular the crank chamber 22, to ventilate and thereby the blow-by gas 53 effectively from the crankcase 22 unsubscribe.
Die Abscheideeinrichtung 62 weist ein erstes Ölsammelvolumen 76 auf, in welchem sich zumindest ein Teil des abgeschiedenen Öls sammeln kann. Des Weiteren ist ein Druckregelventil 78 vorgesehen, welches in Strömungsrichtung des die Entlüftungsleitung 56 durchströmenden Blow-by-Gases 53 stromab des Feinabscheiders 68 und insbesondere stromab des Ölsammelvolumens 76 angeordnet ist, wobei bezogen auf die Strömungsrichtung der Feinabscheider 68 stromab des Vorabscheiders 66 angeordnet ist. Mittels des Druckregelventils 78 kann beispielsweise zumindest ein Teil des nach dem Feinabscheider 68 noch in dem Blow-by-Gas 53 verbliebenen Öls aus dem Blow-by-Gas 53 abgeschieden werden, wobei sich das mittels des Druckregelventils 78 abgeschiedene Öl in einem zweiten Ölsammelvolumen 80 sammeln kann.The separator 62 has a first oil collection volume 76 in which at least part of the separated oil can collect. Furthermore, there is a pressure control valve 78 provided, which in the flow direction of the vent line 56 flowing through blow-by gas 53 downstream of the fine separator 68 and in particular downstream of the oil collection volume 76 is arranged, wherein based on the flow direction of the fine separator 68 downstream of the pre-separator 66 is arranged. By means of the pressure regulating valve 78 For example, at least part of the after the fine separator 68 are still deposited in the blow-by gas 53 remaining oil from the blow-by gas 53, wherein the means of the pressure control valve 78 separated oil in a second oil collection volume 80 can collect.
Dem zweiten Ölsammelvolumen 80 ist ein insbesondere vertikales Ölaustragventil 82 zugeordnet, mittels welchem das sich in dem zweiten Ölsammelvolumen 80 sammelnde Öl aus dem zweiten Ölsammelvolumen 80 in das erste Ölsammelvolumen 76 geführt werden kann. Mit anderen Worten wird das Ölaustragventil 82 genutzt, um das Öl abzuleiten beziehungsweise wegzuleiten, welches mittels des Druckregelventils 78 abgeschieden wird beziehungsweise wurde.The second oil collection volume 80 is a particular vertical Ölaustragventil 82 assigned, by means of which in the second oil collection volume 80 collecting oil from the second oil collection volume 80 in the first oil collection volume 76 can be performed. In other words, the oil discharge valve 82 used to divert the oil or lead away, which by means of the pressure control valve 78 is isolated or was.
Die Kurbelgehäuseentlüftung 54 weist ferner wenigstens eine Rückführleitung 84 auf, welche beispielsweise an einer stromab des Ölsammelvolumens 76 und stromauf des Druckregelventils 78 angeordneten ersten Verbindungsstelle fluidisch mit der Entlüftungsleitung 56 und an einer zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt 42 verbunden ist. Die Rückführleitung 84 ist von dem gereinigten Blow-by-Gas 53 und von der Belüftungsluft durchströmbar und wird genutzt, um das gereinigte Blow-by-Gas 53 und die Belüftungsluft zu dem und insbesondere in den Ansaugtrakt 42 rückzuführen. Hierzu können das gereinigte Blow-by-Gas 53 und die Belüftungsluft die Rückführleitung 84 durchströmen und werden mittels dieser in den Ansaugtrakt 42 an der zweiten Verbindungsstelle eingeleitet, wobei die zweite Verbindungsstelle stromab der Drosselklappe 52 angeordnet ist. Unter dem gereinigten Blow-by-Gas 53 ist zu verstehen, dass dadurch, dass das Wasser und das Öl zumindest teilweise aus dem abgeführten Blow-by-Gas 53 abgeschieden werden, das Blow-by-Gas 53 gereinigt wird. Insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 als Gasmotor ausgebildet ist, sodass der zuvor genannte Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 ein gasförmiger Kraftstoff wie beispielsweise Erdgas ist, kann eine große Wassermenge aus der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches resultieren, sodass eine große Wassermenge mittels der Abscheideeinrichtung 62 aus dem Blow-by-Gas 53 abgeschieden wird.The crankcase breather 54 also has at least one return line 84 on, for example, at a downstream of the oil collection volume 76 and upstream of the pressure control valve 78 arranged first connection point fluidly with the vent line 56 and at a second connection point fluidly with the intake tract 42 connected is. The return line 84 is traversed by the purified blow-by gas 53 and the ventilation air and is used to the purified blow-by gas 53 and the ventilation air to the and in particular in the intake 42 recirculate. For this purpose, the purified blow-by gas 53 and the ventilation air, the return line 84 flow through and are by means of this in the intake 42 introduced at the second connection point, wherein the second connection point downstream of the throttle valve 52 is arranged. The purified blow-by gas 53 is understood to mean that the fact that the water and the oil are at least partially separated from the discharged blow-by gas 53, the blow-by gas 53 is cleaned. In particular, when the internal combustion engine 10 is designed as a gas engine, so that the aforementioned fuel for operating the internal combustion engine 10 is a gaseous fuel such as natural gas, a large amount of water may result from the combustion of the fuel-air mixture, so that a large amount of water by means of the separator 62 is separated from the blow-by gas 53.
Um nun eine besonders vorteilhafte Kurbelgehäuseentlüftung zu realisieren und einen übermäßig großen Wassergehalt in dem Öl 28 und insbesondere in der Verbrennungskraftmaschine 10 insgesamt zu vermeiden, ist wenigstens ein Zwei-Wege-Ventil 86 vorgesehen, welches eine erste Abführöffnung 88 für das abgeschiedene Öl und eine zweite Abführöffnung 90 für das abgeschiedene Wasser aufweist. Dies bedeutet, dass das mittels der Abscheideeinrichtung 62 abgeschiedene Öl über die erste Abführöffnung 88, insbesondere aus dem Ölsammelvolumen 76, abgeführt und insbesondere in den Kurbelraum 22 und dabei in die Ölwanne 26 rückgeführt werden kann. Über die zweite Abführöffnung 90 kann das mittels der Abscheideeinrichtung 62 abgeschiedene Wasser 64 abgeführt und insbesondere aus der Verbrennungskraftmaschine 10 ausgetragen werden, sodass das abgeschiedene Wasser nicht in das Öl 28 beziehungsweise nicht in das Kurbelgehäuse 12 gelangt. Dieses Abführen des abgeschiedenen Wassers 64 ist in 1 durch einen Pfeil 92 veranschaulicht.In order to realize a particularly advantageous crankcase ventilation and an excessively large water content in the oil 28 and in particular in the internal combustion engine 10 To avoid altogether is at least a two-way valve 86 provided, which a first discharge opening 88 for the separated oil and a second discharge opening 90 for the separated water. This means that by means of the separator 62 separated oil over the first discharge opening 88 , in particular from the oil collection volume 76 , dissipated and especially in the crankcase 22 and in the oil pan 26 can be returned. About the second discharge opening 90 this can be done by means of the separator 62 separated water 64 dissipated and in particular from the internal combustion engine 10 be discharged so that the separated water is not in the oil 28 or not in the crankcase 12 arrives. This removal of the separated water 64 is in 1 through an arrow 92 illustrated.
Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Zwei-Wege-Ventil 86 temperaturgesteuert ist und somit beispielsweise zumindest eine der Abführöffnungen 88 und 90 in Abhängigkeit von seiner Temperatur freigibt beziehungsweise versperrt, sodass das abgeschiedene Öl und das abgeschiedene Wasser 64 bedarfsgerecht abgeführt und insbesondere an unterschiedliche Stellen geleitet werden können. Hierbei wird das abgeschiedene Öl in die Ölwanne 26 geleitet, wobei das abgeschiedene Wasser 64 über die Abführöffnung 90 aus der Verbrennungskraftmaschine 10 ausgetragen wird. Die Abführöffnung 90 ist beispielsweise als Bohrung ausgebildet und zusätzlich zur Abführöffnung 88 vorgesehen. Durch die zusätzliche, beispielsweise nach außen gerichtete Abführöffnung 90 kann das abgeschiedene Wasser 64 insbesondere in einer Kaltstart- und Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine 10 gezielt aus dieser ausgetragen werden.It is preferably provided that the two-way valve 86 is temperature controlled and thus, for example, at least one of the discharge openings 88 and 90 depending on its temperature releases or obstructed, so that the separated oil and the separated water 64 can be dissipated as needed and in particular be directed to different locations. Here, the separated oil in the oil pan 26 passed, with the separated water 64 over the discharge opening 90 from the internal combustion engine 10 is discharged. The discharge opening 90 is designed for example as a bore and in addition to the discharge opening 88 intended. Due to the additional, for example, outward discharge opening 90 can the separated water 64 especially in a cold start and warm-up phase of the internal combustion engine 10 be purposefully discharged from this.
Um das abgeschiedene Öl gezielt in die Ölwanne 26 leiten zu können, ist die erste Abführöffnung 88 fluidisch mit einer von dem abgeschiedenen Öl durchströmbaren Rücklaufleitung 94 verbunden, mittels welcher das abgeschiedene Öl in die Ölwanne 26 beziehungsweise in das durch die Ölwanne 26 gebildete Reservoir rückgeführt wird. Außerdem ist aus 1 erkennbar, dass über die zweite Abführöffnung 90 nicht nur das mittels des Vorabscheiders 66 und mittels des Feinabscheiders 68 abgeschiedene Öl, sondern auch das mittels des Druckregelventils 78 abgeschiedene Öl, insbesondere über die Ölsammelvolumen 76 und 80, abgeführt und insbesondere in die Rücklaufleitung 94 geleitet werden kann.To the separated oil targeted in the oil pan 26 Being able to conduct is the first discharge opening 88 fluidly with a flow-through of the separated oil return line 94 connected, by means of which the separated oil in the oil pan 26 or in the through the oil pan 26 formed reservoir is recycled. Besides, it is off 1 recognizable that over the second discharge opening 90 not only that by means of the pre-separator 66 and by means of the fine separator 68 separated oil, but also by means of the pressure control valve 78 separated oil, especially on the oil collection volume 76 and 80 , discharged and in particular in the return line 94 can be directed.
2 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Perspektivansicht die Verbrennungskraftmaschine 10. Dabei ist in 2 ein Eintritt 96 des Vorabscheiders 66 erkennbar. Außerdem ist in 2 ein ölrücklauf 98 des Vorabscheiders 66 erkennbar, sodass beispielsweise über den Ölrücklauf 98 das mittels des Vorabscheiders 66 abgeschiedene Öl dem Ölsammelvolumen 76 beziehungsweise dem Zwei-Wege-Ventil 86 zugeführt wird. Ferner ist aus 2 erkennbar, dass beispielsweise zwei Feinabscheider 68 vorgesehen sind, welche beispielsweise jeweils zumindest ein Vlies 100 aufweisen. Des Weiteren ist aus 2 ein Ölrücklauf 101 des Druckregelventils 78 erkennbar, wobei beispielsweise über den Ölrücklauf 101 das mittels des Druckregelventils 78 abgeschiedene Öl, insbesondere dem Ölsammelvolumen 80 zurückgeführt werden kann. Außerdem ist in 2 durch Pfeile 102 veranschaulicht, dass das beispielsweise mittels des Feinabscheiders 68 abgeschiedene Wasser 64 dem an einer Stelle B angeordneten und als Ölrücklaufventil fungierenden Zwei-Wege-Ventil 86 zugeführt wird, über welches das abgeschiedene Öl und das abgeschiedene Wasser 64 bedarfsgerecht abgeführt werden können. 2 shows a detail of a schematic perspective view of the internal combustion engine 10 , It is in 2 an entrance 96 of the pre-separator 66 recognizable. It is also in 2 an oil return 98 of the pre-separator 66 recognizable, so for example via the oil return 98 that by means of the pre-separator 66 separated oil the oil collection volume 76 or the two-way valve 86 is supplied. Furthermore, it is off 2 recognizable that, for example, two fine separator 68 are provided, which for example each have at least one nonwoven fabric 100. Furthermore, it is off 2 an oil return 101 of the pressure control valve 78 recognizable, for example, via the oil return 101 this by means of the pressure regulating valve 78 separated oil, especially the oil collection volume 80 can be returned. It is also in 2 through arrows 102 illustrates that, for example by means of the fine separator 68 separated water 64 in one place B arranged and acting as an oil return valve two-way valve 86 is supplied, via which the separated oil and the separated water 64 can be dissipated as needed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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1010
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VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
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1212
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Kurbelgehäusecrankcase
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1414
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Zylindercylinder
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1616
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Zylinderwandcylinder wall
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1818
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Kolbenpiston
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2020
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Abtriebswelleoutput shaft
-
2222
-
Kurbelraumcrankcase
-
2424
-
Pleuelpleuel
-
2626
-
Ölwanneoil pan
-
2828
-
Öloil
-
3030
-
Ölsumpfoil sump
-
3232
-
Abgastraktexhaust tract
-
3434
-
Pfeilarrow
-
3636
-
GaswechselventilGas exchange valve
-
3838
-
Zylinderkopfcylinder head
-
4040
-
ZylinderkopfhaubeCylinder head cover
-
4242
-
Ansaugtraktintake system
-
4444
-
Pfeilarrow
-
4646
-
Luftfilterair filter
-
4848
-
Verdichtercompressor
-
5050
-
LadeluftkühlerIntercooler
-
5252
-
Drosselklappethrottle
-
5353
-
Blow-by-GasBlow-by gas
-
5454
-
Kurbelgehäuseentlüftungcrankcase ventilation
-
5555
-
Pfeilarrow
-
5656
-
Entlüftungsleitungvent line
-
5858
-
Drosselthrottle
-
6060
-
Rückschlagventilcheck valve
-
6262
-
Abscheideeinrichtungseparating
-
6464
-
Wasserwater
-
6666
-
Vorabscheiderpre-separator
-
6868
-
Feinabscheiderfine separator
-
7070
-
Belüftungsleitungvent line
-
7272
-
Rückschlagventilcheck valve
-
7474
-
Drosselthrottle
-
7676
-
erstes Ölsammelvolumenfirst oil collection volume
-
7878
-
DruckregelventilPressure control valve
-
8080
-
zweites Ölsammelvolumensecond oil collection volume
-
8282
-
ÖlaustragventilÖlaustragventil
-
8484
-
RückführleitungReturn line
-
8686
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Zwei-Wege-VentilTwo-way valve
-
8888
-
erste Abführöffnungfirst discharge opening
-
9090
-
zweite Abführöffnungsecond discharge opening
-
9292
-
Pfeilarrow
-
9494
-
RücklaufleitungReturn line
-
9696
-
Eintrittentry
-
9898
-
ÖlrücklaufOil return
-
100100
-
Vliesfleece
-
101101
-
ÖlrücklaufOil return
-
102102
-
Pfeilarrow
-
BB
-
BereichArea
-
SS
-
StelleJob
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ΔpAp
-
Druckdifferenzpressure difference
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 10310452 A1 [0002]DE 10310452 A1 [0002]
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EP 2594756 A1 [0003]EP 2594756 A1 [0003]
