DE102018104930A1

DE102018104930A1 - Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018104930A1
Application number: DE102018104930.7A
Authority: DE
Inventors: Mike Souren; Frank Nysten
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2018-05-17
Also published as: DE102017104799A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug.Das Antriebsaggregat umfasst einen Verbrennungsmotor (1) und eine Abgasrückführung (2), wobei eine Abgasleitung (3) der Abgasrückführung (2) an einer Einleitungsstelle (4) eines Kurbelraums (5) des Verbrennungsmotors (1) direkt mit dem Kurbelraum (5) verbunden ist um Abgas in den Kurbelraum (5) zu leiten.

Description

Die Erfindung betrifft Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug.
Aus der DE102010055133 ist Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug bekannt, das eine Brennkraftmaschine, einen Schmierstoffkreislauf und einen Wärmetauscher aufweist. Ein Abgasstrom der Brennkraftmaschine wird zum Erwärmen des Schmierstoffs durch den Wärmetauscher geleitet.
Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor und eine Abgasrückführung, wobei eine Abgasleitung der Abgasrückführung an einer Einleitungsstelle eines Kurbelraums des Verbrennungsmotors direkt mit dem Kurbelraum verbunden ist um Abgas in den Kurbelraum zu leiten.
Dies ermöglicht es, die Wärme des Abgases vorteilhaft für eine Erwärmung des Verbrennungsmotors zu nutzen. Dadurch, dass das Abgas in den Kurbelraum eingeleitet wird, ist ein effektiver Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und dem Verbrennungsmotor, insbesondere zwischen dem Abgas und sich im Kurbelraum befindenden Schmierstoff, beispielsweise Öl, möglich. Eine bevorzugte Anwendung ist das Erwärmen des Verbrennungsmotors in der Aufwärmphase beispielsweise nach einem Stopp oder im Betrieb des Verbrennungsmotors bei niedriger Last mit dem Zweck, eine geeignetere Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors schneller zu erreichen und/oder zu halten.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebsaggregates, und
2 eine Variante des Ausführungsbeispiels.

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebsaggregats. Das Antriebsaggregat umfasst einen Verbrennungsmotor 1 und eine Abgasrückführung 2. Eine Abgasleitung 3 der Abgasrückführung 2 ist an einer Einleitungsstelle 4 eines Kurbelraums 5 des Verbrennungsmotors 1 mit dem Kurbelraum 5 direkt verbunden, um Abgas in den Kurbelraum 5 zu leiten. Dadurch, dass das Abgas in den Kurbelraum 5 eingeleitet wird, ist ein effizienter Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und dem Verbrennungsmotor 1, insbesondere zwischen dem Abgas und sich im Kurbelraum 5 befindenden Schmierstoff 10, hier Öl, möglich.
Der Kurbelraum 5 wird durch ein Kurbelgehäuse 11 des Verbrennungsmotors 1 gebildet. Des Weiteren umfasst der Verbrennungsmotor 1 einen Ansaugkanal 12 und einen Auslasskanal 13. Der Auslasskanal 13 ist mit der Abgasrückführung 2 verbunden. Der Übersicht wegen wurden weitere Teile des Verbrennungsmotors 1, wie beispielsweise Kolben, Pleuel, Kurbelwelle oder Ventile, nicht gezeigt.
Der Verbrennungsmotor 1 umfasst eine Motorentlüftung 14. Die Motorentlüftung 14 ist ausgebildet, eine durch die Abgasrückführung 2 erhöhte Gasmenge aus dem Kurbelraum 5 in den Ansaugkanal 2 zu entlüften. Bevorzugt ist zu diesem Zweck der Querschnitt der Motorentlüftung geeignet angepasst. Dies verhindert vorteilhaft, dass im Kurbelraum 5 durch die Rückführung des Abgases ein zu hoher Gasdruck entsteht.
Die Abgasrückführung 2 weist ein Ventil 6 auf. Über das Ventil 6 ist die Menge des Abgases, die in den Kurbelraum 5 geleitet wird, steuerbar. Dies ermöglicht es, die Wärmezufuhr zu kontrollieren und in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors 1 vorteilhaft einzustellen. So kann beispielsweise bei einer noch niedrigen Temperatur des Schmierstoffs 10 zwecks erhöhter Wärmezufuhr mehr Abgas in den Kurbelraum 5 geleitet werden als bei einer höheren Temperatur des Schmierstoffs 10, die in der Nähe der gewünschten Temperatur des Schmierstoffs 10 liegt. Das Ventil 6 kann beispielsweise mittels eines Steuergerätes gesteuert werden.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Verbrennungsmotor 1 einen Katalysator 8 zum Reinigen des Abgases. Der Katalysator 8 ist zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und der Abgasleitung 3 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das in den Kurbelraum 5 zurückgeführte Abgas durch den Katalysator 8 gereinigt wurde. Dies wirkt einer ungewünschten Verunreinigung des Verbrennungsmotors 1, insbesondere des Schmierstoffs 10, im Falle von Öl einer Versottung, entgegen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, einen Reinigungsfilter in der Abgasrückführung 2 vorzusehen, um das Abgas zu reinigen.
Des Weiteren kann die Abgasrückführung 2 einen Wärmetauscher 7 umfassen. Dies ermöglicht eine Kühlung des Abgases. Eine Kühlung des in den Kurbelraum einzuleitenden Abgases ist vorteilhaft, um zu verhindern, dass durch eine zu hohe Temperatur des Abgases der Schmierstoff 10 beeinträchtigt wird, beispielsweise das Öl verkokt.
In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich die Einleitungsstelle 4 unterhalb eines Schmierstoffspiegels 15 des Kurbelraums 5. Dies hat den Vorteil, dass dies einen effektiven Wärmeübergang vom Abgas zum Schmierstoff ermöglicht. Alternativ ist es möglich, die Einleitungsstelle 4 oberhalb des Schmierstoffspiegels 15 auszubilden. Dies reduziert das Risiko eines Qualitätsverlustes des Schmierstoffes durch das Abgas, beispielweise durch Versottung oder Verkokung. Je nach Anwendungszweck kann es vorteilhaft sein, mehrere Einleitungsstellen 4 vorzusehen, die auch teilweise unterhalb und teilweise oberhalb des Schmierstoffspiegels 15 liegen können.
Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsaggregats umfasst zusätzlich einen Wärmetauscher 9, der im Kurbelraum 5 angeordnet ist und mit der Abgasleitung 3 verbunden ist. 2 zeigt eine Aufsicht auf den Wärmetauscher 9. Durch den Wärmetauscher 9 kann ein direkter Kontakt zwischen Abgas und Schmierstoff 10 vermieden werden, was einer Verunreinigung des Öls durch das Abgas vorbeugt. Des Weiteren ermöglicht ein Wärmetauscher 9, die Wärme des Abgases gezielt im Kurbelraum 5 zu verteilen, wodurch eine gleichmäßigere Erwärmung des Verbrennungsmotors 1 erzielt werden kann. Der Wärmetauscher 9 kann beispielsweise rohrförmig und/oder flächig ausgebildet sein. Des Weiteren kann der Wärmetauscher 9 einen oder mehrere Auslässe 16 aufweisen, über die das Abgas in den Kurbelraum 5 austreten kann. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der mindestens eine Auslass 16 des Wärmetauschers 9 über dem Schmierstoffspiegel 15 liegt, und die mindestens eine Einlassstelle 4, über die der Wärmetauscher 9 mit der Abgasleitung 3 verbunden ist, unterhalb des Schmierstoffspiegels 15 liegt. Dies hat den Vorteil, dass einerseits der Schmierstoff 10 effektiv erwärmt werden kann, andererseits einer Beeinträchtigung der Qualität des Schmierstoffes, beispielsweise durch Verunreinigung oder Verkokung, zumindest reduziert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010055133 [0002]

Claims

Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor (1) und eine Abgasrückführung (2), wobei eine Abgasleitung (3) der Abgasrückführung (2) an einer Einleitungsstelle (4) eines Kurbelraums (5) des Verbrennungsmotors (1) direkt mit dem Kurbelraum (5) verbunden ist um Abgas in den Kurbelraum (5) zu leiten.
Antriebsaggregat nach Anspruch 1, wobei die Abgasrückführung (2) ein in der Abgasleitung (3) angeordnetes Ventil (6) aufweist, um die in den Kurbelraum (5) geleitete Menge des Abgases zu steuern.
Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasrückführung (2) einen Wärmetauscher (7) zum Kühlen des Abgases umfasst.
Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend einen Katalysator (8) zum Reinigen des Abgases, wobei der Katalysator (8) zwischen Verbrennungsmotor (1) und Abgasleitung (3) angeordnet ist.
Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einleitungsstelle (4) unterhalb oder oberhalb eines Schmierstoffspiegels (15) des Kurbelraums (5) ausgebildet ist.
Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasrückführung (2) einen Wärmetauscher (9) aufweist, der im Kurbelraum (5) angeordnet ist und der mit der Abgasleitung (3) verbunden ist.
Antriebsaggregat nach Anspruch 6, wobei der Wärmetauscher (9) rohrförmig und/oder flächig ausgebildet ist.
Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (9) geschlossen ist oder einen oder mehrere Auslässe (16) aufweist, aus dem oder denen das Abgas austreten kann.
Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasrückführung (2) derart ausgebildet ist, das Abgas aus der Abgasrückführung (2) unterhalb des Schmierstoffspiegels (15) und/oder oberhalb des Schmierstoffspiegels (15) aus der Abgasrückführung (2) in den Kurbelraum (5) austritt.
Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (1) eine Motorentlüftung aufweist, wobei die Motorentlüftung ausgebildet ist, eine durch die Abgasrückführung (2) erhöhte Gasmenge aus dem Kurbelraum (5) in einen Ansaugkanal (12) des Verbrennungsmotors (1) zu entlüften.