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Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft das Entlüften des Kurbelgehäuses von Maschinen während des Aufladebetriebs.
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Stand der Technik
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Kolbenbrennkraftmaschinen verwenden Kolbenringe, so dass Verbrennungsgase bei hohem Druck in dem Zylinder nicht ohne Weiteres zu dem Kurbelgehäuse entweichen. Ein kleiner Anteil der Gase, weniger als 1 % in einem korrekt passenden Kolbenbuchsensystem, tritt aus der Brennkammer durch die Ringe und durch die Ringspalten aus. Diese Gase sind teilweise verbrannte Verbrennungsprodukte, die unverbrannten Kraftstoff und reaktive Bestandteile teilweise verbrannten Kraftstoffs gemischt mit Luft enthalten können. Die allererste Emissionskontrollmaßnahme, die an Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen in den 1960-er-Jahren angewandt wurde, war ein aktives Kurbelgehäuse-Druckentlüftungssystem (Positive Crankcase Ventilation – PCV). Solche Systeme werden heute allgemein verwendet.
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In 1 ist ein Maschinensystem 100 mit einem PCV-System auf einem Saugmotor 102 gezeigt. Die Maschine 102 hat einen Zylinderkopf 104 mit einem Kipphebel-Hüllblech (nicht getrennt gezeigt), das die Ventiltriebbauteile abdeckt, einem Block 106 und einer Ölwanne 108. Luft wird in die Maschine 102 über eine Saugleitung 114 angesaugt, die einen Luftreiniger 110 und ein Drosselventil 112 hat, die zu einem Saugrohr 116 führen. Abgas aus der Maschine 102 in einen Abgaskrümmer 120 in eine Abgasleitung 122, das in die Umgebung ableitet, nachdem es irgendeinen Schalldämpfer sowie Emissionskontrollgeräte in einer Abgasleitung 122 durchlaufen hat.
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Ventiltriebbauteile, die nicht getrennt in 1 gezeigt sind, können Nockenwellen, Kipphebel, Rollenschlepphebel, Tellerventile und Federn aufweisen.
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Die Maschine 102 weist ein Kurbelgehäuse 108 auf, in das Blowby-Gase an den Maschinenringen vorbei austritt. Falls diese Blowby-Gase nicht entlüftet werden, würde sich Druck in der Maschine aufbauen und schlussendlich eine Austrittsroute zu der Umgebung finden. Da diese Gase, die aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden, etwa die Hälfte der Kohlenwasserstoffemissionen von einer Maschine, die keinerlei Emissionskontrolle hat, ausmachen, ist das klarerweise keine akzeptable Option. Das Kurbelgehäuse 108 steht in Fluidverbindung mit Raum innerhalb des Zylinderkopfs 104, der von einem Kipphebel-Hüllblech eingeschlossen wird. Blowby-Gase werden durch eine Öffnung in dem Kipphebel-Hüllblech abgesaugt und durchlaufen eine Leitung 130 mit einem PCV-Ventil 132, das darin angeordnet ist. Die Leitung 130 verbindet den offenen Raum oberhalb der Ventiltriebbauteile fluidtechnisch mit der Saugleitung 114 (stromabwärts der Drossel 112 und stromaufwärts des Saugrohrs 116). Druck in der Leitung 114 stromabwärts der Drossel 112 ist bei fast allen Maschinenbetriebszuständen niedriger als Luftdruck. Ein Fluss wird daher durch den Druckunterschied induziert. Das PCV-Ventil 132 steuert den Fluss durch die Leitung 130. Eine Frischluft-Versorgungsleitung 134 zur Entlüftung ist zwischen der Saugleitung 114 an einer Stelle stromaufwärts der Drossel 112 vorgesehen und koppelt mit dem Kipphebel-Hüllblech des Zylinderkopfs 104. Die Leitung 134 koppelt den Zylinderkopf 104 an dem entgegengesetzten Ende, an dem die Leitung 130 koppelt, um den Zylinderkopf mit frischer Ansaugluft durchzuspülen. Die PCV-Leitungsverbindung, die in 1 gezeigt ist, ist ein nicht einschränkendes Beispiel.
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Ein Ölabscheider 136 ist unter dem Kipphebel-Hüllblech vorgesehen. Blowby-Gase enthalten nicht nur unverbrannte Kohlenwasserstoffe und korrosive Bestandteile, sondern haben auch Ölnebel, der von drehenden Bauteilen in dem Kurbelgehäuse und in dem Zylinderkopf weggeschleudert wird, die mit druckbeaufschlagtem Schmiermittel versorgt werden. Das Öl enthält phosphorhaltige Zusatzstoffe, die einen Katalysator deaktivieren würden, falls es ihnen erlaubt würde, in der Brennkammer zu verbrennen. Sogar ohne Ölzusatzstoffe ist es vorzuziehen, das Öl innerhalb der Maschine zu halten und es daran zu hindern, in die Ansaugung der Maschine gesaugt zu werden. Der Ölabscheider 136 wird bereitgestellt, um das Öl aus den Blowby-Gasen vor dem Eintreten in das PCV-Ventil 132 und dann in die Saugleitung 114 zu extrahieren. Der Ölabscheider 136 kann Zyklonabscheidung durch Wirbeln der Luft derart verwenden, dass die kleinen Tröpfchen auf die Wände des Abscheiders treffen und dann in den Zylinderkopf 104 zurück tröpfeln. In einigen Fällen ist der Ölabscheider 136 ein Filter, das die größeren Öltröpfchen sammelt, es aber Gasen erlaubt hindurchzugehen. Aufgefangenes Öl fällt schlussendlich in den Zylinderkopf 104 zurück. Ein beliebiger geeigneter Ölabscheidungsmechanismus kann in dem Abscheider 136 verwendet werden.
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Innerhalb einer Brennkraftmaschine bestehen diverse Räume: Brennkammern, die selektiv über Tellerventile mit Ansaugöffnungen und Auslassöffnungen gekoppelt sind. Es ist ein Kühlmittelsystem mit druckbeaufschlagtem Kühlmittel vorhanden, das in der Hauptsache durch den Zylinderkopf und die oberen Abschnitte der Zylinder zirkuliert. Es sind druckbeaufschlagte Ölzufuhrleitungen vorhanden. Eine Ölpumpe fördert Öl aus der Ölwanne und beaufschlagt Ölpassagen innerhalb der Maschine, die Lageroberflächen, die zu den beweglichen Teilen gehören, versorgen, mit Druck. Das Öl leckt auf gesteuerte Art zwischen Lageroberflächen heraus, oder kann auf Teile gespritzt werden, wie zum Beispiel Kolbenmäntel oder die Unterseite von Kolben, falls sie ölgekühlt sind. Das Öl tröpfelt zu der Ölwanne hinunter. Es besteht ein Raum in der Maschine, der die Ölwanne, das Kurbelgehäuse und den Ventiltriebbereich aufweist, in dem Gase und Öl größtenteils bei Luftdruck existieren. Diese Räume, die hier Öleinschlussraum genannt werden, sind fluidtechnisch miteinander gekoppelt. Der Öleinschlussraum dieser Offenbarung weist spezifisch die druckbeaufschlagten Ölleitungen auf, die nur für Öl verwendet werden (nur ein kleiner Teil enthaltener Luft befindet sich in dem Öl) und weist einen viel höheren Druck auf als dieser Öleinschlussraum.
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Bei einer aufgeladenen Maschine, wie zum Beispiel einem mit einem Turbolader oder Kompressor, ist der Druck in der Leitung 114 oft höher als der Druck in dem Kurbelgehäuse 108. In einem solchen Fall würde der Fluss umkehren, außer dass das PCV-Ventil 132 eine Absperrung hat, die einen umgekehrten Fluss vorbeugt. Falls der Aufladebetrieb vorübergehend wäre, wäre das PCV-System des Stands der Technik geeignet. Je drastischer die Verkleinerung/Aufladung der Maschine ist, desto größer ist jedoch der Zeitanteil, den die Maschine in einem aufgeladenen Zustand verbringt, der sich in einigen Fällen 50 % des Arbeitszyklus der Maschinen nähert. Das Problem, das daraus hervorgeht, ist, dass sich ohne geeignete Entlüftung Schlamm in dem Maschinenöl aufgrund des höheren Kontakts mit den korrosiven Nebenprodukten der Verbrennung bildet. Schlamm ist ein Problem für sich und führt auch zu Belägen und Ablagerungen, die sich auf den Maschinenbauteilen bilden, zum Beispiel auf der Rückseite von Tellerventilen, was die Maschinenatmung(Leistung) verschlechtert und auf Ventilen als Isolator wirkt, was ein Überhitzen der Ventile und/oder Maschinenklopfen verursacht. Unverbrannter Kraftstoff in dem Blowby verdünnt außerdem das Öl, wodurch die Schmiereigenschaften des Öls verringert werden. Das Auftreten von Umkehrfluss kann nicht erlaubt werden, da das mit Öl geladene Blowby in die Maschine gesaugt würde und Ablagerungsprobleme in der Maschine verursachen sowie den Katalysator mit Phosphor aus Ölzusatzstoffen verschmutzen würde.
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Kurzdarstellung
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Um mindestens ein Problem gemäß dem Stand der Technik zu bewältigen, wird ein PCV-Ventilsystem, das Umkehrfluss erlaubt, offenbart. Die Maschine hat einen Zylinderblock, der mit einem Zylinderkopf gekoppelt ist, und eine Maschinenansaugung mit einem Verdichter und einem Drosselventil, das darin angeordnet ist. Eine erste PCV-Leitung koppelt einen Öleinschlussraum innerhalb der Maschine und die Maschinenansaugung stromabwärts des Verdichters fluidtechnisch. Ein PCV-Ventil ist in der ersten PCV-Leitung angeordnet. Das PCV-Ventil erlaubt einen Fluss, wenn der Druck in der Maschinenansaugung höher ist als der Druck in dem Öleinschlussraum. Eine zweite PCV-Leitung koppelt die Maschinenansaugung stromaufwärts des Drosselventils und den Öleinschlussraum. Das System weist ferner einen Ölabscheider auf, der fluidtechnisch mit der zweiten PCV-Leitung gekoppelt ist. Der Ölabscheider befindet sich innerhalb des Öleinschlussraums.
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Der Zylinderblock umfasst ein Kurbelgehäuse, mit dem eine Ölwanne gekoppelt ist. Der Zylinderkopf nimmt einen Ventiltrieb mit einem Hüllblech auf, das den Ventiltriebraum abdichtet. Der Öleinschlussraum umfasst Raum innerhalb des Kurbelgehäuses, die Ölwanne, und den Ventiltrieb, in welchem Öl und Gase untergebracht sind.
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Bei einigen Ausführungsformen weist das System ferner eine dritte PCV-Leitung auf, die den Öleinschlussraum innerhalb der Maschine und die Maschinenansaugung stromabwärts des Verdichters fluidtechnisch koppelt, und ein zweites PCV-Ventil, das in der dritten PCV-Leitung angeordnet ist, wobei die Leitung des zweiten PCV-Ventils einen Fluss erlaubt, wenn der Druck in der Maschinenansaugung niedriger ist als der Druck in dem Öleinschlussraum.
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Das System weist ferner einen Ölabscheider auf, der fluidtechnisch mit der zweiten PCV-Leitung gekoppelt ist und innerhalb des Öleinschlussraums liegt.
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Das PCV-Ventil weist ein Gehäuse auf, das einen Einlass und einen Auslass definiert, ein Gelenkbolzenventil mit einer Verjüngung, die in den Auslass eingreift, und eine Feder, die das Gelenkbolzenventil zu dem Einlass vorspannt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform hat das Ventil ein Gehäuse, das eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung definiert, ein Gelenkbolzenventil, das eine erste Verjüngung auf einem ersten Ende hat, das in die erste Öffnung eingreift, und eine zweite Verjüngung auf einem zweiten Ende, das in die zweite Öffnung eingreift, wobei eine erste Feder den Gelenkbolzen zu dem ersten Ende vorspannt, und eine zweite Feder den Gelenkbolzen zu dem zweiten Ende vorspannt.
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Ferner wird ein Entlüftungssystem für eine Maschine mit einer Maschinenansaugung mit einem Verdichter, der darin angeordnet ist, offenbart; ein Ventil, das in einer ersten Entlüftungsleitung angeordnet ist, die die Maschinenansaugung stromabwärts des Verdichters mit einem Öleinschlussraum der Maschine koppelt, und eine zweite Entlüftungsleitung, die die Maschinenansaugung stromaufwärts des Verdichters und den Öleinschlussraum fluidtechnisch koppelt. Das Ventil schließt, wenn der Druck in dem Öleinschlussraum höher ist als der Saugrohrdruck. Das System hat einen Ölabscheider, der innerhalb des Öleinschlussraums angeordnet und fluidtechnisch mit der zweiten Entlüftungsleitung gekoppelt ist.
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Die erste Entlüftungsleitung koppelt mit dem Öleinschlussraum der Maschine an einer Stelle distal von der Stelle, an der die zweite Entlüftungsleitung mit dem Öleinschlussraum koppelt.
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Das System kann sowohl einen ersten Ölabscheider, der innerhalb des Öleinschlussraums angeordnet und fluidtechnisch mit der ersten Entlüftungsleitung gekoppelt ist, als auch einen zweiten Ölabscheider, der innerhalb des Öleinschlussraums und fluidtechnisch mit der zweiten Entlüftungsleitung gekoppelt ist, haben. Der erste Ölabscheider ist von dem zweiten Ölabscheider derart versetzt, dass Gase in dem Öleinschlussraum dadurch entlüftet werden.
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Der Öleinschlussraum umfasst Räume innerhalb der Maschine, in welchen nicht mit Druck beaufschlagtes Öl und Gase vorhanden sind, darunter eine Ölwanne, ein Kurbelgehäuse und ein Zylinderkopf, der mit der Maschine gekoppelt ist.
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Ein PCV-System für eine Maschine, die eine Maschinenansaugung mit einem Verdichter, der in der Ansaugung angeordnet ist, aufweist, ist ebenfalls offenbart. Eine erste Leitung mit einem Ventil, das darin angeordnet ist, koppelt die Maschinenansaugung stromabwärts des Verdichters mit einem Öleinschlussraum der Maschine, und eine zweite Leitung koppelt den Öleinschlussraum und die Maschinenansaugung stromaufwärts des Verdichters, wobei das Ventil einen Fluss erlaubt, wenn Druck in dem Saugrohr Druck in dem Öleinschlussraum überschreitet.
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Das System kann ferner einen ersten Ölabscheider, der innerhalb des Öleinschlussraums angeordnet und fluidtechnisch mit der ersten Entlüftungsleitung gekoppelt ist, und einen zweiten Ölabscheider, der innerhalb des Öleinschlussraums und fluidtechnisch mit der zweiten Entlüftungsleitung gekoppelt ist, haben. Der erste Ölabscheider ist von dem zweiten Ölabscheider derart versetzt, dass Gase in dem Öleinschlussraum dadurch entlüftet werden, wenn ein Fluss durch die erste Entlüftungsleitung und die zweite Entlüftungsleitung besteht.
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Das Ventil hat einen Ventilkörper, der eine erste Öffnung an einem ersten Ende und eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende hat, einen Gelenkbolzen, der innerhalb des Körpers angeordnet ist, wobei der Gelenkbolzen eine erste Verjüngung auf einem ersten Ende des Gelenkbolzens hat, das in die erste Öffnung eingreift, und eine zweite Verjüngung auf dem zweiten Ende des Gelenkbolzens, das in die zweite Öffnung eingreift, eine erste Feder, die den Gelenkbolzen zu dem ersten Ende des Ventilkörpers vorspannt, und eine zweite Feder, die den Ventilbolzen zu dem zweiten Ende des Ventilkörpers vorspannt.
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Einige Ausführungsformen weisen eine dritte Entlüftungsleitung auf, die die Maschinenansaugung stromabwärts des Verdichters mit einem Öleinschlussraum der Maschine koppelt, und ein zweites Ventil, das in der dritten Entlüftungsleitung angeordnet ist, wobei das zweite Ventil schließt, wenn der Druck in dem Öleinschlussraum niedriger ist als der Ansaugrohrdruck.
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Die Maschinenansaugung hat auch ein Drosselventil, das in ihr angeordnet ist, und das stromaufwärts des Verdichters liegt. Die erste zweite Leitung koppelt mit der Maschinenansaugung stromaufwärts des Drosselventils.
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Bei Ausführungsformen, in welchen die Maschine eine V-Konfiguration mit einem ersten und einem zweiten Zylinderkopf hat, koppelt die erste Entlüftungsleitung mit dem ersten Zylinderkopf an einem ersten Ende der Maschine, und die zweite Entlüftungsleitung koppelt mit dem zweiten Zylinderkopf an einem zweiten Ende der Maschine.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die 1 und 5 sind Veranschaulichungen von PCV-Systemen des Stands der Technik jeweils für Reihen- und V-Saugmaschinen;
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Die 2 und 6 sind jeweils Veranschaulichungen turbogeladener Reihen- und V-Maschinen, die PCV-Systeme gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben;
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Die 3 und 4 sind PCV-Ventile, die im Querschnitt gezeigt sind.
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Ausführliche Beschreibung
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Wie der Fachmann versteht, können diverse Merkmale der Ausführungsformen, die veranschaulicht und unter Bezugnahme auf irgendeine der Figuren beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um alternative Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Diverse Kombinationen und Änderungen der Merkmale in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung können jedoch für besondere Anwendungen oder Umsetzungen gewünscht werden. Der Durchschnittsfachmann kann ähnliche Anwendungen oder Umsetzungen erkennen, ob sie hier nun explizit beschrieben oder veranschaulicht sind oder nicht.
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Eine Ausführungsform eines PCV-Systems für eine Reihen-Druckladungsmaschine ist in 2 gezeigt. Ein Maschinensystem 200 hat eine Brennkraftmaschine 200, die einen Zylinderkopf 204 hat, der mit einem Maschinenblock 206 gekoppelt ist, der eine Ölwanne, die mit Block 208 gekoppelt ist, hat. Das Kurbelgehäuse an dem Boden des Maschinenblocks 206 wird von der Ölwanne 208 abgedeckt. Ansaugluft wird zu der Maschine 202 über eine Saugleitung 218 geliefert, in der ein Luftreiniger 210, ein Drosselventil 212 und ein Verdichter 216 angeordnet sind. Abgas verlässt die Maschine 202 über ein Saugrohr 220 durch eine Abgasleitung 224, die eine Turbine 222 in der Abgasleitung 224 angeordnet hat. Der Verdichter 216 und die Turbine 222 sind mit einer Welle 248 gekoppelt und bilden einen Turbolader. Energie in den Abgasen treibt die Turbine 222 an, die wiederum den Verdichter 216 antreibt, um dadurch die Ansauggase derart mit Druck zu beaufschlagen, dass mehr Arbeit in der Maschine 202 entwickelt werden kann. Die vorliegende Offenbarung gilt auch für eine Maschine mit Kompressoren, in welchen sich keine Turbine in dem Abgas befindet. Der Verdichter in der Ansaugung wird typischerweise ausgehend von der Kurbelwelle der Maschine über ein Getriebe angetrieben.
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Ein herkömmliches PCV-System wird zum Bereitstellen einer Entlüftung bereitgestellt, wenn der Druck in dem Öleinschlussraum der Maschine 202 größer ist als der Druck in der Saugleitung 218 (stromabwärts des Verdichters 216). Ein solches PCV-System weist eine erste Leitung 230 auf, die die Saugleitung 218 mit dem Zylinderkopf 204 (in dem Öleinschlussraum in dem Zylinderkopf 204) koppelt. Ein PCV-Ventil ist in der ersten Leitung 230 platziert. Bei der Ausführungsform in 2 ist ein Teil der PCV-Leitung, das die zwei koppelt, ein Teil einer Y-Leitung 238, die unten vollständiger erklärt ist. Eine zweite PCV-Leitung 234 koppelt den Öleinschlussraum in dem Zylinderkopf 204 mit der Saugleitung 218 an einer Stelle stromaufwärts des Drosselventils 212. Ein Ölabscheider 236 ist innerhalb des Öleinschlussraums in dem Zylinderkopf 204 untergebracht. Der Ölabscheider 236 filtert Tröpfchen in Gasen in dem Öleinschlussraum heraus und führt sie zu dem Öleinschlussraum zurück, lässt aber die Gase von dem Öleinschlussraum durch das PCV-Ventil 230 hindurch. Der ausgefüllte Pfeil in der Leitung 230 und nahe der Leitung 200 gibt die Flussrichtung im normalen PCV-Betrieb an.
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Die Ausführungsform in 2 weist auch ein Umkehrfluss-PCV-System auf. Eine zweite PCV-Leitung 240 mit einem zweiten darin bereitgestellten PCV-Ventil 242 koppelt die Saugleitung 218 (an einer Stelle stromabwärts des Verdichters 216) mit dem Öleinschlussraum innerhalb der Maschine 202. Ein Teil der zweiten Leitung besteht aus einem Y-Rohr 238. Der Fluss in dem Umkehr-PCV-System bewegt sich in die Richtung, die durch gestrichelte Pfeile gezeigt ist, die nahe der Leitung 234 und in 240 gezeigt sind. Ein Ölabscheider 246 ist innerhalb des Öleinschlussraums in dem Zylinderkopf 240 vorgesehen, um Ölnebel und Tröpfchen aus den Gasen, die sich in die Leitung 234 bewegen, zu entfernen.
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Die PCV-Ventile 232 und 242 sind im Querschnitt und ausführlicher in 3 gezeigt. Ein Gehäuse des PCV-Ventils 234 definiert einen Einlass 258 und einen Auslass 254. Ein Gelenkbolzen 256 hat ein quadratisches Ende nahe dem Einlass 258. Wenn der Druck an dem Auslass 254 höher ist als an dem Einlass 258, schließt das quadratische Ende des Gelenkbolzens 256 den Einlass 258. Wenn der Druck an dem Einlass 258 höher ist, bewegt sich der Gelenkbolzen 256 zu dem Auslass 254, wodurch der Gelenkbolzen 256 von dem Einlass 258 abgehoben und ein Fluss durch das Ventil 234 erlaubt wird. Eine Feder 252 spannt den Gelenkbolzen 256 zu dem Einlass 258 vor. Wenn der Druck an dem Einlass 258 den Druck an dem Auslass 254 um ein noch höheres Ausmaß überschreitet, wird ein sich verjüngendes Ende des Gelenkbolzens 256 in den Auslass 254 gedrückt und schließt den Flussbereich ab, wodurch der Fluss gesteuert wird. Das PCV-Ventil 242 ist ähnlich wie das PCV-Ventil 232, mit der Ausnahme, dass es in eine entgegengesetzte Richtung gerichtet ist. Gewünschte Flusseigenschaften des Ventils 242 können sich von denen des Ventils 232 unterscheiden, und in diesem Fall können die Verjüngung eines Gelenkbolzens 276, die Verjüngung eines Auslasses des Auslasses 274 und die Federspannung einer Feder 270, die den Gelenkbolzen 276 zu dem Einlass 278 vorspannt, alle eingestellt werden, um solche gewünschte Eigenschaften bereitzustellen. Das Ventil 232 ist in einer geschlossenen Position gezeigt, in der der Einlass 258 verschlossen ist, was einen Fluss durch das Ventil 232 verhindert. Der Gelenkbolzen 276 des Ventils 242 ist von dem Sitz in dem Körper des Ventils abgehoben gezeigt, so dass ein Fluss am Gelenkbolzen 276 vorbei das Ventil 242 durchlaufen kann.
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Die Ausführungsform in 2 hat zwei PCV-Ventile 232 und 242 wobei die Ventile 232 und 242 in 3 detaillierter gezeigt sind. Bei einer Alternative in 4 wird jedoch ein Doppelend-PCV-Ventil 280 an Stelle der PCV-Ventile 232 und 242 vorgesehen. Das Ventil 280 kann den Fluss jeweils in den Situationen steuern, in welchen der Druck an einem ersten Ende höher ist als an dem zweiten Ende, oder wenn der Druck an dem ersten Ende niedriger ist als an dem zweiten Ende. Ein solches PCV-Ventil 280 hat einen Körper, der eine erste Öffnung 292 und eine sich verjüngende Öffnung 296 definiert. Ein Gelenkbolzen 282 hat ein erstes sich verjüngendes Ende 290, das in die Öffnung 292 eingreift, und ein zweites sich verjüngendes Ende 294, das in die Öffnung 296 eingreift. Die Verjüngungen 290 und 294 können ausgewählt werden, um die gewünschten Flusseigenschaften in der Vorwärts-(ausgefüllte Pfeile) und der Rückwärts-(gestrichelte Pfeile)-Flussrichtung bereitzustellen. Eine erste Feder 284 in dem Ventil 280 spannt den Gelenkbolzen 282 zu der zweiten Öffnung 296 vor, und eine zweite Feder 286 in dem Ventil 280 spannt den Gelenkbolzen 282 zu der ersten Öffnung 292 vor. Die Feder 284 ist bei der Ausführungsform in 4 eine steifere Feder als die Feder 286.
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Die Ventile 232, 242 und 280 zeigen einen sich verjüngenden Gelenkbolzen mit zylindrischen Öffnungen. Bei alternativen Ausführungsformen könnten die Gelenkbolzenenden zylindrisch mit Öffnungen 254, 258, 274, 278, 292 und 296 in den Ventilkörpern 232, 242 und 280, die verjüngt sind, sein. Bei noch einer anderen Ausführungsform sind sowohl die Öffnungen 254, 258, 274, 278, 292 und 296 als auch die Gelenkbolzenenden verjüngt, möglicherweise mit unterschiedlichen Verjüngungswinkeln, so dass sich die Gelenkbolzen über eine größere Distanz bewegen, um eine mäßige Änderung des offenen Bereichs zu liefern. Das würde eine sehr feine Flusssteuerung bereitstellen.
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Ein PCV-Ventilsystem des Stands der Technik ist für ein Saugmaschinensystem 300 in 5 gezeigt. Die Maschine 302 hat einen Block 306 mit einer Ölwanne 308. Der Block 306 hat zwei Zylinderreihen und daher zwei Zylinderköpfe, 304 und 305. Luft wird durch einen Luftreiniger 320 in eine Saugleitung 314 geliefert, in der sich ein Drosselventil 312 befindet, und in ein Saugrohr 316. Ein PCV-System hat eine erste Leitung 330, in die ein PCV-Ventil 332 angeordnet wird, und eine zweite Leitung 334. Ein Ölabscheider 336, der in dem Öleinschlussraum innerhalb des Zylinderkopfs 305 vorgesehen ist, ist fluidtechnisch mit einem Ende der PCV-Leitung 330 gekoppelt, um Ölnebel zu entfernen, bevor die Gase in die Saugleitung 314 eingeführt werden. Wie oben in Zusammenhang mit einer Reihenmaschine beschrieben, besteht in ihr ein Öleinschlussraum, der aus Räumen in der Ölwanne, dem Kurbelgehäuse und im Fall einer V-Maschine in beiden Zylinderköpfen 304 und 305 besteht, insbesondere den Räumen, in welchen die Ventiltriebe liegen und der ausdrücklich keine Brennkammern oder irgendwelche Kühlmittelräume oder Ölpassagen mit Druckbeaufschlagung aufweisen. Diese Räume stehen in Fluidverbindung. Zur Bereitstellung eines echten Entlüftungssystems, bei dem Gase durch das System gedrückt werden, fließt an einem Ende Frischluft durch die Leitung 334 in den Zylinderkopf 304. Der Fluss setzt sich in die Ölwanne 308 und dann aus dem Zylinderkopf 305 an dem anderen Ende heraus fort. Der Einlass und der Auslass für das Entlüftungssystem sind absichtlich voneinander getrennt.
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Eine offenbarte Ausführungsform eines PCV-Systems für ein Druckladungsmaschinensystem 400 ist in 6 gezeigt. Die Maschine 402 ist eine V-Maschine, die eine Ölwanne 408 hat, die mit einem Zylinderblock 406 gekoppelt ist, an den zwei Zylinderköpfe 404 und 405 gekoppelt sind. Luft wird zu der Maschine 402 über ein Luftansaugsystem geliefert, das einen Luftreiniger 410, ein Drosselventil 412, das den Fluss von Luft durch die Luftansaugleitung 414, die stromaufwärts des Verdichters 416 liegt, steuert, aufweist. Der Verdichter 416 liefert Luft in die Leitung 418, die zu dem Saugrohr 419 führt. Die Maschine 402 leitet Verbrennungsprodukte in einen Auslasskrümmer 420 in eine Turbine 422 ab, die in die Abgasleitung 424 ableitet. Beim Vorwärtsfluss oder beim normalen Betrieb werden Gase und Ölnebel von innerhalb der Maschine (Öleinschlussraum genannt), die in der Hauptsache durch Blowby erzeugt werden, in einen Ölabscheider 436 geliefert, der zu einer PCV-Leitung 435 führt, die nacheinander zu folgenden Elementen führt: ein Sammler 437, ein PCV-Ventil 432, ein Sammler 439, eine PCV-Leitung 438 und ein Saugrohr 419. Alternativ könnte der PCV-Fluss stromaufwärts des Saugrohrs 419 bereitgestellt werden. Zur Lieferung von Frischluft als Ausgleich für die Gase, die durch das PCV-Ventil 432 herausgesaugt werden, koppelt eine Frischluftleitung 434 fluidtechnisch die Saugleitung 414 stromaufwärts des Drosselventils 412 mit dem Öleinschlussraum innerhalb der Maschine 402. Normaler oder Vorwärts-PCV-Fluss tritt auf, wenn Druck in dem Öleinschlussraum innerhalb der Maschine 402 größer ist als Druck in dem Saugrohr 419 (oder in der Saugleitung 418).
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Wenn Druck in dem Öleinschlussraum innerhalb der Maschine 402 niedriger ist als Druck in dem Saugrohr 419, wird umgekehrter PCV-Fluss induziert. Gase von dem Saugrohr 419 fließen in die PCV-Leitung 438, in den Sammler 439, durch ein PCV-Ventil 440, in den Sammler 437, in die PCV-Leitung 436, in den Ölsammler 436 und in den Öleinschlussraum in der Maschine 402. Die Gase werden durch den Ölabscheider 446, die PCV-Leitung 434 heraus und in die Saugleitung 414 stromaufwärts des Drosselventils 412 entlüftet.
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Der Sammler 436 ist eine Alternative zu dem Y-Rohr 236 in 2. Der Sammler 439 ist eine Alternative zu den Rohren 230 und 240 in 2. Je nach Konfektionierung und Kosten, kann eine Alternative gegenüber einer anderen bevorzugt sein. Eine andere Option ist ein doppeltes PCV-Ventil 280, das die Sammler 437 und 439 sowie die PCV-Ventile 432 und 440 umgeht. Zum Entlüften wird der Weg, durch den die Gase durch die Maschine fließen, fast so lang wie möglich gemacht. Der Einlass und der Auslass liegen daher auf entgegengesetzten Reihen und an entgegengesetzten Enden der zwei Reihen.
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Obwohl der beste Modus ausführlich unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen beschrieben wurde, erkennt der Fachmann diverse alternative Designs und Ausführungsformen im Umfang der folgenden Ansprüche. Wenngleich diverse Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen im Hinblick auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften als Vorteile bereitstellend oder bevorzugt beschrieben sein könnten, können, wie der Fachmann weiß, eine oder mehrere Eigenschaften beeinträchtigt sein, um die gewünschten Systemattribute, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängen, zu erreichen. Zu diesen Attributen gehören, ohne darauf beschränkt zu sein: Kosten, Stärke, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Aussehen, Konfektionierung, Größe, Wartungsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit des Zusammenbaus usw. Die hier beschriebenen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik gekennzeichnet sind, liegen nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
