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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bypassvorrichtung, welche beispielsweise als Bestandteil einer Entlüftungsvorrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors Verwendung finden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Gasabführung auch dann zu ermöglichen, wenn beispielsweise in einer Hauptleitung zur Gasabführung herrschende Druckniveaus eine zuverlässige Gasabführung durch die Hauptleitung erschweren oder verhindern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bypassvorrichtung gelöst, welche insbesondere Folgendes umfasst:
- ein Verschlusselement zum Sperren oder Freigeben eines in einer Bypassleitung anzuordnenden oder angeordneten Gasdurchlasses;
- ein Referenzdruckelement, welches mit dem Verschlusselement gekoppelt ist, insbesondere derart, dass abhängig von einem an dem Referenzdruckelement anliegenden Referenzdruck der Gasdurchlass sperrbar oder freigebbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Bypassvorrichtung kann insbesondere eine zuverlässige Gasabführung auch dann gewährleistet werden, wenn eine Hauptleitung zur Gasabführung gasundurchlässig ist oder aus anderen Gründen eine Gasabführung über die Hauptleitung erschwert ist.
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Die Bypassvorrichtung dient insbesondere der zumindest abschnittsweisen oder vollständigen Umgehung der Hauptleitung, um bei Bedarf ein abzuführendes Gas sicher und zuverlässig abführen zu können.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bypassvorrichtung eine Federvorrichtung umfasst, mittels welcher das Verschlusselement zum Freigeben des Gasdurchlasses in eine Freigabestellung bewegbar ist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Bypassvorrichtung eine Federvorrichtung umfasst, mittels welcher das Verschlusselement zum Sperren des Gasdurchlasses in eine Sperrstellung bewegbar ist.
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Die Federvorrichtung umfasst insbesondere ein oder mehrere Federelemente.
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Ein Federelement ist beispielsweise als eine Druckfeder und/oder als eine Spiralfeder ausgebildet.
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Das Referenzdruckelement bewirkt vorzugsweise abhängig von dem Referenzdruck eine Kompression des Federelements der Federvorrichtung, wodurch letztlich das Verschlusselement insbesondere in eine Sperrstellung oder in eine Freigabestellung bewegbar ist.
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Günstig kann es sein, wenn das Referenzdruckelement als eine Membran ausgebildet ist, welche einen Referenzdruckraum von einem Auslassraum oder einem Zwischenraum der Bypassvorrichtung trennt. Der Zwischenraum schließt sich vorzugsweise an den Auslassraum an und/oder ist fluidwirksam mit dem Auslassraum verbunden.
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Durch eine Variation der Druckverhältnisse zwischen dem Referenzdruckraum einerseits und dem Auslassraum oder Zwischenraum andererseits kann vorzugsweise die Membran und somit auch das Verschlusselement bewegt werden.
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Insbesondere ist das Verschlusselement hierdurch druckabhängig in die Sperrstellung oder in die Freigabestellung bringbar und haltbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement in einer Sperrstellung desselben einen Einlassraum der Bypassvorrichtung fluidwirksam von einem Auslassraum der Bypassvorrichtung trennt.
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Ein Einlassraum der Bypassvorrichtung ist insbesondere derjenige Teil eines Innenraums eines Gehäuses der Bypassvorrichtung, in welchen das abzuführende Gas eingeleitet wird.
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Ein Auslassraum der Bypassvorrichtung ist vorzugsweise ein Teil eines Innenraums eines Gehäuses der Bypassvorrichtung, an welchen sich insbesondere ein Gasauslassstutzen zum Abführen von Gas aus der Bypassvorrichtung anschließt.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein Gehäuse der Bypassvorrichtung mehrteilig ausgebildet ist.
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Das Referenzdruckelement ist dann beispielsweise zwischen zwei Gehäusebauteilen des Gehäuses der Bypassvorrichtung eingespannt und/oder eingeklemmt.
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Die erfindungsgemäße Bypassvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Entlüftungsvorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Entlüftungsvorrichtung, welche insbesondere zur Abführung von ölnebelhaltigem Gas aus dem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors dient.
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Die Entlüftungsvorrichtung umfasst vorzugsweise Folgendes:
- eine Hauptleitung, durch welche ein abzuführendes Gas in einem Normalbetrieb der Entlüftungsvorrichtung aus einer dieses Gas umfassenden und/oder produzierenden Vorrichtung abführbar ist;
- eine Bypassleitung, welche strömungstechnisch zumindest abschnittsweise parallel zur Hauptleitung mit dem abzuführenden Gas durchströmbar ist;
- eine Bypassvorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Bypassvorrichtung, zur wahlweisen Freigabe oder zum Sperren der Bypassleitung.
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Die erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bypassvorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Günstig kann es sein, wenn die Entlüftungsvorrichtung eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus dem abzuführenden Gas umfasst. Die Abscheidevorrichtung ist vorzugsweise in der Hauptleitung angeordnet oder bildet einen Bestandteil der Hauptleitung.
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Die Abscheidevorrichtung ist insbesondere ein Vlies-Impaktor-Abscheider.
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Beispielsweise ist die Abscheidevorrichtung ein Tropfenabscheider, insbesondere um Ölnebel aus dem abzuführenden Gas zu entfernen.
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Günstig kann es sein, wenn die Entlüftungsvorrichtung einen Druckgenerator, insbesondere einen Unterdruckgenerator, zum Antreiben des durch die Hauptleitung geführten Gases umfasst.
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Der Druckgenerator ist beispielsweise ein Verdichter, insbesondere ein Seitenkanalverdichter, eine elektrische Pumpe, ein Injektor, eine Saugstrahlpumpe und/oder ein Kompressor.
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Mittels des Druckgenerators kann insbesondere ein in einer Abscheidevorrichtung zur Abscheideeffizienzsteigerung erzeugter Druckabfall kompensiert werden.
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Der Druckgenerator ist vorzugsweise bezüglich einer Strömungsrichtung des abzuführenden Gases stromabwärts der Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus dem abzuführenden Gas angeordnet.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Bypassvorrichtung mit dem Druckgenerator, insbesondere dem Unterdruckgenerator, derart gekoppelt ist, dass ein von dem Druckgenerator erzeugter Druck, insbesondere Unterdruck, als Referenzdruck am Referenzdruckelement dient.
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Ein insbesondere unmittelbar stromaufwärts des Druckgenerators angeordneter Bereich der Hauptleitung ist dabei beispielsweise fluidwirksam mit dem Referenzdruckraum der Bypassvorrichtung verbunden.
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Die Verbindung zwischen dem Druckgenerator einerseits und dem Referenzdruckraum der Bypassvorrichtung andererseits ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich im Referenzdruckraum zumindest näherungsweise der stromaufwärts des Druckgenerators erzeugte Druck als Referenzdruck einstellt.
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Die Entlüftungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Motorvorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Motorvorrichtung, welche insbesondere einen Verbrennungsmotor und eine Entlüftungsvorrichtung, beispielsweise eine erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung, zur Abführung von Kurbelgehäusegas aus dem Verbrennungsmotor umfasst.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abführen von Gas bereitzustellen, mittels welchem eine zuverlässige und effiziente Gasabführung möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Abführen von Gas gelöst, wobei das Verfahren vorzugsweise Folgendes umfasst:
- Abführen von Gas von einer Gasquelle, insbesondere einem Verbrennungsmotor, mittels einer Hauptleitung einer Entlüftungsvorrichtung;
- Sperren oder Freigeben eines Gasdurchlasses einer Bypassvorrichtung in einer die Hauptleitung zumindest teilweise umgehenden Bypassleitung abhängig von einem Referenzdruck, welcher an einem Referenzdruckelement der Bypassvorrichtung anliegt.
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Durch die erfindungsgemäße Bypassvorrichtung lässt sich vorzugsweise eine unzureichende Gasabführung über die Hauptleitung kompensieren und/oder ausgleichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bypassvorrichtung, der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Motorvorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Es kann vorgesehen sein, dass in einem Normalbetrieb das abzuführende Gas mittels einer in der Hauptleitung angeordneten Abscheidevorrichtung gereinigt und/oder mittels eines in der Hauptleitung angeordneten Druckgenerators, insbesondere Unterdruckgenerators, angetrieben wird.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass in einem Bypassbetrieb mittels der Bypassvorrichtung eine in der Hauptleitung angeordnete Abscheidevorrichtung umgangen wird.
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In einem Normalbetrieb der Entlüftungsvorrichtung ist der Gasdurchlass in der Bypassvorrichtung vorzugsweise vollständig gesperrt.
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Insbesondere wirkt das Referenzdruckelement durch einen im Referenzdruckraum herrschenden Unterdruck entgegen der Wirkung der Federvorrichtung, um letztlich das Verschlusselement in einer verschlossenen Stellung (Sperrstellung) zu halten.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Entlüftungsvorrichtung in einem Normalbetrieb betrieben wird, wenn ein in der Hauptleitung angeordneter Druckgenerator, insbesondere Unterdruckgenerator, innerhalb vorgegebener Betriebsparameter funktioniert und dabei insbesondere einen zum Betrieb der Abscheidevorrichtung erforderlichen Druckabfall erzeugt und/oder kompensiert.
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Günstig kann es sein, wenn die Entlüftungsvorrichtung in einem Bypassbetrieb betrieben wird, wenn, insbesondere sobald, ein in der Hauptleitung angeordneter Druckgenerator, insbesondere Unterdruckgenerator, außerhalb vorgegebener Betriebsparameter betrieben wird und dabei insbesondere ein zum Betrieb der Abscheidevorrichtung erforderlicher Druckabfall unzureichend erzeugt und/oder kompensiert wird.
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Die Bypassvorrichtung dient insbesondere der Abführung von Gas mit möglichst geringem Druckabfall, um insbesondere im Falle eines Defekts des Druckgenerators einen unerwünschten Druckanstieg in der Gasquelle, insbesondere dem Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors, zu vermeiden.
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Die Abscheidevorrichtung ist insbesondere ein Ölabscheider.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Bypassvorrichtung selbst eine Abscheidevorrichtung, insbesondere einen Zusatzabscheider, umfasst.
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Die Abscheidevorrichtung der Bypassvorrichtung ist insbesondere ein Ölabscheider.
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Günstig kann es sein, wenn die Abscheidevorrichtung als ein Impaktor-Vlies-Abscheider ausgebildet ist.
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Die Abscheidevorrichtung der Bypassvorrichtung ist insbesondere in einem Gehäuse der Bypassvorrichtung angeordnet und/oder ausgebildet.
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Das Gehäuse der Bypassvorrichtung umfasst ferner vorzugsweise eine Aufnahme für das Verschlusselement und/oder das Referenzdruckelement.
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Zudem umfasst das Gehäuse vorzugsweise Anschlussstellen, beispielsweise Anschlussstutzen, für einen Gaseinlass, einen Gasauslass, eine Ölabführung und/oder zum Anschluss eines Referenzdruckkanals oder einer Referenzdruckleitung.
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Ein Abscheideelement der Abscheidevorrichtung der Bypassvorrichtung umgibt das Verschlusselement vorzugsweise zumindest abschnittsweise ringförmig.
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Ein beispielsweise durch Bohrungen in der Freigabestellung aus dem Verschlusselement herausströmender Gasstrom wird beispielsweise unmittelbar auf das Abscheideelement gerichtet, um letztlich eine Abscheidung von in dem Gasstrom enthaltenen Verunreinigungen, insbesondere Öltröpfchen, zu erzielen.
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Günstig kann es sein, wenn mittels des Druckgenerators eine vakuumunterstützte Entlüftung durchführbar ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Referenzdruckelement Bestandteil eines Druckregelventils ist.
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Das Verschlusselement ist insbesondere als ein zylindrisches Schiebeelement ausgebildet.
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Günstig kann es sein, wenn die Entlüftungsvorrichtung eine Strömungswegverzweigung umfasst, mittels welcher insbesondere eine Abzweigung der Bypassleitung aus der Hauptleitung heraus realisiert ist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Entlüftungsvorrichtung eine Strömungswegzusammenführung umfasst, über welche insbesondere ein über die Bypassleitung geführter Gasstrom zurück zur Hauptleitung führbar ist.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Motorvorrichtung, welche einen Verbrennungsmotor und eine Entlüftungsvorrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses des Verbrennungsmotors umfasst, wobei die Entlüftungsvorrichtung eine Bypassvorrichtung aufweist;
- 2 eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Bypassvorrichtung;
- 3 einen schematischen vertikalen Schnitt durch die Bypassvorrichtung aus 2;
- 4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs IV in 3; und
- 5 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung der Bypassvorrichtung aus 2.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 bis 5 dargestellte beispielhafte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Motorvorrichtung kommt beispielsweise zum Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen und Personenkraftwagen, zum Einsatz.
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Die Motorvorrichtung umfasst einen Verbrennungsmotor 102, welcher unter anderem ein Kurbelgehäuse 104 umfasst.
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Im Betrieb des Verbrennungsmotors 102 bildet sich im Kurbelgehäuse 104 ein ölnebelhaltiges Gas, welches aus dem Kurbelgehäuse 104 abgeführt werden muss.
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Der Verbrennungsmotor 102 bildet somit eine Gasquelle 106.
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Die Motorvorrichtung 100 umfasst eine Entlüftungsvorrichtung 108 zur Abführung von Gas von der Gasquelle 106, insbesondere zur Abführung des ölnebelhaltigen Gases aus dem Kurbelgehäuse 104.
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Die Entlüftungsvorrichtung 108 verbindet dabei insbesondere das Kurbelgehäuse 104 mit einem Ansaugtrakt 110 der Motorvorrichtung 100.
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Im Ansaugtrakt 110 kann optional ein Verdichter 112, beispielsweise ein Turbolader oder ein Kompressor, vorgesehen sein, um nicht dargestellten Brennkammern des Verbrennungsmotors 102 komprimierte Verbrennungsluft zuführen zu können.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Verbrennungsmotor 102 ein Saugmotor ist, welcher ohne Verdichter 112 Luft aus der Umgebung ansaugt und über den Ansaugtrakt 110 zu den Brennkammern zuführt.
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Das aus dem Kurbelgehäuse 104 abgeführte Gas wird vorzugsweise gereinigt, bevor es dem Ansaugtrakt 110 zugeführt wird. Hierdurch können insbesondere unerwünschte Schadstoffemissionen, welche durch die Verbrennung des Ölnebels in den Brennkammern entstehen würde, vermieden oder zumindest reduziert werden.
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Die Entlüftungsvorrichtung 108 umfasst hierzu eine Abscheidevorrichtung 114, welche insbesondere einen Hauptabscheider 116 bildet.
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Die Abscheidevorrichtung 114 ist in einer Hauptleitung 118 der Entlüftungsvorrichtung 108 angeordnet.
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Beispielsweise ist die Abscheidevorrichtung 114 als ein Zentrifugenabscheider, als ein Impaktorabscheider oder als sonstige Abscheidevorrichtung ausgebildet oder umfasst einen Zentrifugenabscheider, einen Impaktorabscheider und/oder eine sonstige Abscheidevorrichtung.
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Die Abscheideeffizienz der Abscheidevorrichtung 114 hängt je nach gewählter Ausführungsform derselben unter anderem von einem Druckabfall in der Abscheidevorrichtung 114 ab. Insbesondere kann durch einen erhöhten Druckabfall bei geeigneter Konstruktion der Abscheidevorrichtung 114 ein höherer Abscheidegrad erzielt werden.
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Der Druckabfall in der Abscheidevorrichtung 114 ist in der 1 mit Δp1 (Delta p1) bezeichnet.
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Abhängig von den herrschenden Druckverhältnissen im Kurbelgehäuse 104 sowie im Ansaugtrakt 110 kann es vorkommen, dass die Abscheidevorrichtung 114 mangels ausreichenden Druckabfalls nur eine unzureichende Abscheidewirkung aufweist.
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Die Entlüftungsvorrichtung 108 umfasst daher vorzugsweise einen Druckgenerator 120, mittels welchem bezüglich der Strömungsrichtung des Gases in der Hauptleitung 118 insbesondere ein Unterdruck stromabwärts der Abscheidevorrichtung 114 erzeugt werden kann.
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Der Druckgenerator 120 ist somit insbesondere ein Unterdruckgenerator 122.
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Mittels des Druckgenerators 120 kann somit insbesondere eine größere Druckdifferenz (Druckabfall) für einen optimierten Betrieb der Abscheidevorrichtung 114 erhalten werden.
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Der Druckgenerator 120 ist beispielsweise ein Seitenkanalverdichter, eine Kolbenpumpe, ein Ejektor oder eine sonstige Vorrichtung zur Erzeugung eines Drucks, insbesondere eines Unterdrucks.
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Der Druckgenerator 120 ist vorzugsweise ebenfalls in der Hauptleitung 118 angeordnet.
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Insbesondere dient der Druckgenerator 120 somit dem zuverlässigen Antreiben des Gases in der Hauptleitung 118.
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Mittels des Druckgenerators 120 kann vorzugsweise eine Druckdifferenz Δp2 (Delta p2) realisiert werden.
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Insbesondere ist diese Druckdifferenz Δp2 so gewählt, dass einerseits ein ausreichender Druckabfall (Druckdifferenz Δp1) in der Abscheidevorrichtung 114 erhältlich ist und dass andererseits eine zuverlässige Abführung des Gases aus dem Kurbelgehäuse 104 sowie eine zuverlässige Zuführung desselben zu dem Ansaugtrakt 110 gewährleistet ist.
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Der Betrieb der Entlüftungsvorrichtung 108 mit den bislang beschriebenen Komponenten hängt somit wesentlich davon ab, dass der Druckgenerator 120 zuverlässig funktioniert.
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Wenn nun jedoch der Druckgenerator 120 beispielsweise durch eine Fehlfunktion oder einen sonstigen Defekt ausfällt, so kann es zu unerwünschten Druckverhältnissen in der Entlüftungsvorrichtung 108 und/oder im Kurbelgehäuse 104 kommen.
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Insbesondere kann der durch die Abscheidevorrichtung 114 erzeugte Druckabfall bei unzureichender Saugwirkung des Ansaugtrakts 110 dazu führen, dass ein Druck im Kurbelgehäuse 104 zu stark ansteigt. Dies kann letztlich insbesondere zu unerwünschten Leckagen am Verbrennungsmotor 102 oder zur Beschädigung des Verbrennungsmotors 102 führen.
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Zur Kompensation eines Ausfalls des Druckgenerators 102 umfasst die Entlüftungsvorrichtung 108 daher vorzugsweise eine Bypassvorrichtung 124.
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Die Bypassvorrichtung 124 ist insbesondere in einer Bypassleitung 126 der Entlüftungsvorrichtung 108 angeordnet.
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Mittels der Bypassleitung 126 wird ein Teil der Hauptleitung 118 strömungstechnisch umgangen, so dass aus dem Kurbelgehäuse 104 abgeführtes Gas insbesondere an der Abscheidevorrichtung 114 und/oder an dem Druckgenerator 120 vorbeiführbar und dem Ansaugtrakt 110 zuführbar ist.
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Mittels der Bypassvorrichtung 124 kann dabei insbesondere ein Gasdurchlass 128 in der Bypassvorrichtung 124 wahlweise geöffnet oder gesperrt werden.
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Die Bypassvorrichtung 124 umfasst hierzu insbesondere ein Verschlusselement 130 zum wahlweisen Sperren oder Freigeben des Gasdurchlasses 124.
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Optional kann ferner vorgesehen sein, dass die Bypassvorrichtung 124 eine zusätzliche Abscheidevorrichtung 114 umfasst, welche insbesondere einen Zusatzabscheider 132 bildet.
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Mittels dieses Zusatzabscheiders 132 kann insbesondere auch im Falle einer Umgehung der als Hauptabscheider 116 dienenden Abscheidevorrichtung 114 zumindest in geringfügigem Maße eine Reinigung des aus dem Kurbelgehäuse 104 abgeführten Gases ermöglicht werden.
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Die Bypassvorrichtung 124 samt der Bypassleitung 126 ermöglicht somit insbesondere die Abführung des Gases aus dem Kurbelgehäuse 104 und die Zuführung desselben zum Ansaugtrakt 110 mit möglichst geringem Druckverlust, so dass insbesondere keine Kompensation eines Druckabfalls mittels einer separaten Vorrichtung, insbesondere eines Druckgenerators 120, erforderlich ist.
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Die Bypassvorrichtung 124 kann insbesondere eine zuverlässige Abführung von Gas aus dem Kurbelgehäuse 104 gewährleisten, wenn die Entlüftungsvorrichtung 108 beispielsweise durch einen Defekt des Druckgenerators 120 nicht ordnungsgemäß funktioniert.
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Die Bypassvorrichtung 124 ist insbesondere mittels eines Steuerkanals 134 fluidwirksam und/oder druckübertragend mit dem Druckgenerator 120 und/oder der Hauptleitung 118 verbunden.
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Der Steuerkanal 134 dient dabei insbesondere der Übertragung eines Referenzdrucks auf die Bypassvorrichtung 124. Der Referenzdruck ermöglicht insbesondere ein gezieltes Sperren oder Freigeben des Gasdurchlasses 128.
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Als Referenzdruck dient insbesondere ein mittels des Druckgenerators 120 erzeugter Unterdruck, welcher insbesondere in dem Druckgenerator 120 oder stromaufwärts des Druckgenerators 120 in der Hauptleitung 118, vorzugsweise stromabwärts der Abscheidevorrichtung 114, herrscht.
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Die vorstehend beschriebene Motorvorrichtung 100 funktioniert insbesondere wie folgt:
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In einem Normalbetrieb der Motorvorrichtung 100 wird im Kurbelgehäuse 104 sich sammelndes Gas über die Hauptleitung 118 der Entlüftungsvorrichtung 108 abgeführt, dabei mittels der Abscheidevorrichtung 114 gereinigt und schließlich dem Ansaugtrakt 110 zugeführt.
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Mittels des Druckgenerators 120 wird eine in der Abscheidevorrichtung 114 zur optimierten Abscheidung benötigte Druckdifferenz kompensiert.
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Stromaufwärts des Druckgenerators 120 herrscht vorzugsweise ein Unterdruck, welcher als Referenzdruck zur Steuerung der Bypassvorrichtung 124 dient.
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Insbesondere wird mittels des Referenzdrucks ein Verschlusselement 130 der Bypassvorrichtung 124 in einer Sperrstellung gehalten.
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Durch die Bypassleitung 126 strömt dann kein Gas.
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Bei einem Ausfall des Druckgenerators 120 ergibt sich ein erhöhter Druck stromaufwärts des Druckgenerators 120. Durch diese Druckerhöhung, welche sich durch den Steuerkanal 134 auch in der Bypassvorrichtung 124 ergibt, kann das Verschlusselement 130 nicht mehr in der Sperrstellung gehalten werden, sondern wird vielmehr in eine Freigabestellung bewegt.
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Hierdurch wird der Gasdurchlass 128 geöffnet, so dass die Bypassleitung 126 für den Gasstrom aus dem Kurbelgehäuse 104 durchlässig wird.
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Das aus dem Kurbelgehäuse 104 abgeführte Gas strömt somit durch die Bypassleitung 126 in den Ansaugtrakt 110, insbesondere unter Umgehung der als Hauptabscheider 116 dienenden Abscheidevorrichtung 114 sowie unter Umgehung des Druckgenerators 120.
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Mittels der als Zusatzabscheider 132 ausgebildeten Abscheidevorrichtung 114 kann vorzugsweise in zumindest geringem Umfang eine Reinigung des abgeführten Gases ermöglicht werden.
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Durch die Nutzung der Bypassvorrichtung 124 samt der Bypassleitung 126 kann insbesondere ein Notfallbetrieb der Entlüftungsvorrichtung 108 bei einem Ausfall des Druckgenerators 120 ermöglicht werden, ohne Beschädigungen des Verbrennungsmotors 102 zu riskieren.
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In den 2 bis 5 ist eine konkrete Ausführungsform einer Bypassvorrichtung 124 dargestellt.
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Die Bypassvorrichtung 124 umfasst vorzugsweise ein Gehäuse 136, welches einen Gaseinlass 138, einen Gasauslass 140, einen Ölablaufstutzen 142 und einen Referenzdruckanschluss 144 umfasst.
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Mittels des Gaseinlasses 138 kann insbesondere ein stromaufwärtiger Teil der Bypassleitung 126 an der Bypassvorrichtung 124 festgelegt werden.
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An dem Gasauslass 140 ist insbesondere ein stromabwärtiger Teil der Bypassleitung 126 festgelegt.
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Ein Innenraum 146 des Gehäuses 136 umfasst insbesondere einen Einlassraum 148, welcher sich insbesondere unmittelbar an den Gaseinlass 138 anschließt, und einen Auslassraum 150, welcher sich insbesondere unmittelbar stromaufwärts des Gasauslasses 140 befindet.
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Der Einlassraum 148 und der Auslassraum 150 sind insbesondere mittels des Verschlusselements 130 fluidwirksam miteinander verbindbar oder fluidwirksam voneinander trennbar.
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Das Verschlusselement 130 ist insbesondere zumindest abschnittsweise hohlzylindrisch und/oder einseitig geöffnet ausgebildet und in einer im Wesentlichen zylindrischen Aufnahme, insbesondere einem Führungszylinder 152, linear beweglich gehalten.
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Sowohl das Verschlusselement 130 als auch der Führungszylinder 152 umfassen vorzugsweise ein oder mehrere Durchlassöffnungen 154.
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Die Durchlassöffnungen 154 sind dabei derart angeordnet, dass abhängig von einer Position des Verschlusselements 130 relativ zu dem Führungszylinder 152 die Durchlassöffnungen 154 des Verschlusselements 130 und des Führungszylinders 152 direkt hintereinander angeordnet sind und somit einen Gasdurchlass 128 ermöglichen oder aber versetzt zueinander angeordnet sind und somit den Gasdurchlass 128 sperren.
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Insbesondere ist dabei der Gasdurchlass 128 zwischen dem Einlassraum 148 und dem Auslassraum 150 wahlweise freigegeben oder gesperrt.
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Das Verschlusselement 130 und der Führungszylinder 152 werden im Falle eines freigegebenen Gasdurchlasses 128 insbesondere bezüglich einer Symmetrieachse des Verschlusselements 130 radial von innen nach außen durchströmt.
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In radialer Richtung außerhalb des Führungszylinders 152 und/oder den Führungszylinder 152 umgebend ist vorzugsweise ein Abscheideelement 156 einer Abscheidevorrichtung 114 angeordnet.
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Das Abscheideelement 156 ist insbesondere ein Vlies, welches von dem Gasstrom angeströmt wird, um im Gasstrom enthaltene Verunreinigung, insbesondere Öltröpfchen, abzuscheiden.
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Zur Betätigung des Verschlusselements 130 umfasst die Bypassvorrichtung 124 ein Referenzdruckelement 158.
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Das Referenzdruckelement 158 ist insbesondere als eine Membran 160 ausgebildet.
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Vorzugsweise ist das Referenzdruckelement 158 derart mit dem Verschlusselement 130 verbunden, dass durch eine Bewegung des Referenzdruckelements 158 das Verschlusselement 130 wahlweise in die Sperrstellung oder in die Freigabestellung bewegbar ist.
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Insbesondere ist das Referenzdruckelement 158 als eine ringförmige Membran 160 ausgebildet, welche im Wesentlichen konzentrisch mit dem Verschlusselement 130 verbunden ist.
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Eine Druckplatte 162 oder ein Druckring 164 dienen insbesondere der festen Verbindung zwischen dem Referenzdruckelement 158 und dem Verschlusselement 130.
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Das Referenzdruckelement 158 ist insbesondere bezüglich seiner Symmetrieachse radial innenliegend mit dem Verschlusselement 130 verbunden.
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An einem radial äußeren Rand des Referenzdruckelements 158 ist dieses insbesondere in das Gehäuse 136 eingespannt.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse 136 mehrteilig ausgeführt.
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Das Referenzdruckelement 158 ist dabei insbesondere zwischen mehrere Gehäusebauteile 166 des Gehäuses 136 eingespannt.
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Das Referenzdruckelement 158 trennt insbesondere einen Referenzdruckraum 168 von dem Auslassraum 150 oder einem Zwischenraum 170, welcher druckübertragend und/oder fluidwirksam mit dem Auslassraum 150 verbunden ist.
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Abhängig von den Druckverhältnissen im Referenzdruckraum 168 einerseits und im Auslassraum 150 bzw. im Zwischenraum 170 andererseits ergibt sich somit eine unterschiedliche Bewegung und/oder Ausdehnung und/oder Ausformung des Referenzdruckelements 158, wodurch sich letztendlich das Verschlusselement 130 längs des Führungszylinders 152 in unterschiedliche Positionen bringen lässt.
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Der Referenzdruckraum 168 ist insbesondere über den Referenzdruckanschluss 144 zugänglich.
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Am Referenzdruckanschluss 144 ist insbesondere der Steuerkanal 134 angeschlossen, so dass letztendlich im Referenzdruckraum 168 der mittels des Druckgenerators 120 erzeugte Unterdruck anliegt.
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Durch diesen Unterdruck wird das Referenzdruckelement 158 insbesondere von dem Führungszylinder 152 weg und/oder teilweise aus demselben heraus, beispielsweise entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben, bewegt.
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Die Bypassvorrichtung 124 umfasst vorzugsweise eine Federvorrichtung 172, welche insbesondere ein oder mehrere Federelemente 174 umfasst.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels mindestens eines Federelements 174 eine Federkraft auf das Referenzdruckelement 158 und/oder auf eine daran angeordnete Druckplatte 162 oder auf einen daran angeordneten Druckring 164 ausgeübt wird.
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Mittels des mindestens einen Federelements 174 ist somit insbesondere das an dem Referenzdruckelement 158 angeordnete Verschlusselement 130 in eine vorgegebene Stellung, beispielsweise die Freigabestellung, bringbar.
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Dies bedeutet insbesondere, dass bei unzureichendem Unterdruck in dem Referenzdruckraum 168 stets eine Freigabe des Gasdurchlasses 128 gewährleistet ist.
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Sobald hingegen ein ausreichender Unterdruck im Referenzdruckraum 168 herrscht, wird das Referenzdruckelement 158 entgegen der Federkraft der Federvorrichtung 172 bewegt, wodurch letztlich das Verschlusselement 130 aus der Freigabestellung in eine Sperrstellung gebracht wird.
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Mittels der Bypassvorrichtung 124 kann somit allein aufgrund von herrschenden Druckdifferenzen der Gasdurchlass 128 wahlweise freigegeben oder gesperrt werden.
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Die Bypassvorrichtung 124 ist somit eine fehlerunanfällige und praktisch wartungsfreie Sicherheitsvorrichtung zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs der Entlüftungsvorrichtung 108 und/oder des Verbrennungsmotors 102.
