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Die Erfindung betrifft eine Kurbelgehäuseentlüftung für ein Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Kurbelgehäuseentlüftung für ein Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ist bereits der
DE 10 2016 201 589 B3 als bekannt zu entnehmen. Die Kurbelgehäuseentlüftung weist wenigstens eine von Frischluft durchströmbare Frischluftleitung auf, wobei die die Frischluftleitung durchströmende Frischluft, insbesondere mittels der Frischluftleitung, wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zuzuführen ist beziehungsweise zugeführt wird. Außerdem umfasst die Kurbelgehäuseentlüftung ein in der Frischluftleitung angeordnetes Verdichtergehäuse eines Verdichters, wobei in dem Verdichtergehäuse ein Verdichterrad zum Verdichten der Frischluft drehbar aufnehmbar oder aufgenommen ist. Außerdem umfasst die Kurbelgehäuseentlüftung wenigstens einen Entlüftungskanal zum Entlüften des Kurbelgehäuses. Der Entlüftungskanal ist von Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse durchströmbar. Außerdem mündet der Entlüftungskanal in das Verdichtergehäuse, so dass das mittels des Entlüftungskanals aus dem Kurbelgehäuse abgeführte Blow-by-Gas, welches den Entlüftungskanal durchströmt, mittels des Entlüftungskanals zu dem und in das Verdichtergehäuse geführt beziehungsweise geleitet wird. Des Weiteren offenbart die
DE 10 2018 008 767 A1 eine Kurbelgehäuseentlüftung für ein Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kurbelgehäuseentlüftung der eingangs genannten Art zu verbessern.
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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.
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Um eine Kurbelgehäuseentlüftung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verdichtergehäuse in einem Eintrittsbereich des Verdichtergehäuses, über dessen Eintrittsbereich dem Verdichterrad die mittels des Verdichterrads zu verdichtende Frischluft zuführbar ist beziehungsweise zugeführt wird, eine Unterdruckkammer aufweist, welche in Umfangsrichtung des Eintrittsbereiches beziehungsweise des Verdichtergehäuses beidseitig durch Wandungen des Verdichtergehäuses begrenzt und durch die Wandungen von jeweiligen, sich in Umfangsrichtung des Eintrittsbereiches beziehungsweise des Verdichtergehäuses an die Wandungen angrenzenden Teilbereichen des Eintrittsbereiches getrennt ist. Dabei mündet der Entlüftungskanal in die Unterdruckkammer, in welcher beispielsweise während eines Betriebs eines das Verdichtergehäuse und das drehbar darin aufnehmbare beziehungsweise aufgenommene Verdichterrad umfassenden Verdichters ein Unterdruck herrscht.
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Während des Betriebs des Verdichters dreht sich das Verdichterrad relativ zu dem Verdichtergehäuse, wodurch mittels des Verdichterrads die Frischluft verdichtet wird. Die Unterdruckkammer ist eine Geometrie oder bildet eine Geometrie, wobei die Geometrie beziehungsweise die Unterdruckkammer in Strömungsrichtung der den Frischluftkanal durchströmenden und dabei beispielsweise zu dem Verdichterrad hinströmenden Frischluft vor dem Verdichterrad, das heißt stromauf des Verdichterrads und dabei in dem Eintrittsbereich angeordnet ist, welche auch als Eintritt bezeichnet wird und stromauf des Verdichterrads angeordnet ist. Die Geometrie beziehungsweise die Unterdruckkammer kann eine sogenannte Unterdruck-Gegenleistung bewirken beziehungsweise bereitstellen, insbesondere durch den in der Unterdruckkammer herrschenden Unterdruck. Unter der Unterdruck-Gegenleistung ist insbesondere zu verstehen, dass, insbesondere während des Betriebs des Verdichters, in der Unterdruckkammer ein besonders vorteilhafter und insbesondere starker Unterdruck herrscht. Durch die Unterdruckkammer und insbesondere dadurch, dass der Entlüftungskanal, insbesondere direkt, in die Unterdruckkammer mündet, kann gewährleistet werden, dass kein Gas, wie beispielsweise rückgeführtes Abgas der Verbrennungskraftmaschine unerwünschter Weise in den Entlüftungskanal gelangt. Dadurch kann eine Kontaminierung der auch als Motorentlüftung bezeichneten Kurbelgehäuseentlüftung beziehungsweise des Entlüftungskanals und des Kurbelgehäuses vermieden werden. Mit anderen Worten kann durch die Erfindung gewährleistet werden, dass die Kurbelgehäuseentlüftung beziehungsweise der Entlüftungskanal kein unerwünschtes Gas, wie beispielsweise rückgeführtes Abgas schluckt, wodurch eine Kontaminierung des Entlüftungskanals verhindert werden kann.
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Die Unterdruckkammer ist ein im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine vorteilhafte beziehungsweise optimierte Verdichter-Eintritts-Geometrie. Insbesondere ist die Unterdruckkammer eine Unterdrucktasche oder die Unterdruckkammer fungiert während des Betriebs des Verdichters als Unterdrucktasche, mittels welcher in allen Betriebsbereichen vermieden werden kann, dass unerwünschtes Gas, wie beispielsweise rückgeführtes Abgas, in den Entlüftungskanal gelangt. Hierdurch kann darauf verzichtet werden, mechanische und/oder elektrische Sicherungen, mittels welchen ein Eindringen von unerwünschtem Gas in den Entlüftungskanal vermieden werden kann, zu verwenden, so dass die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf der Kurbelgehäuseentlüftung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Insbesondere kann auf die Verwendung von Rückschlagventilen und/oder Klappen, die ein Einströmen von unerwünschtem Gas, wie beispielsweise rückgeführtem Abgas, in den Entlüftungskanal, insbesondere mechanisch und/oder elektrisch, verhindern können, vermieden werden, so dass die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf der Kurbelgehäuseentlüftung besonders gering gehalten werden können.
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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.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines Verdichtergehäuses eines Verdichters für eine Verbrennungskraftmaschine;
- 2 ausschnittsweise eine weitere schematische und vergrößerte Perspektivansicht des Verdichtergehäuses; und
- 3 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kurbelgehäuseentlüftung für ein Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein Verdichtergehäuse 10 eines Verdichters einer Verbrennungskraftmaschine. Die vorzugsweise als Hubkolbenmaschine beziehungsweise Hubkolbenmotor ausgebildete Verbrennungskraftmaschine ist Bestandteil eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist.
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In Zusammenschau mit 3 ist erkennbar, dass das Verdichtergehäuse 10 Bestandteil einer Kurbelgehäuseentlüftung 12 ist, mittels welcher ein Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine entlüftet werden kann. Die Kurbelgehäuseentlüftung 12 weist wenigstens eine Frischluftleitung 14 auf, welche - wie in 3 durch Pfeile 16 veranschaulicht ist - von Frischluft durchströmbar ist. Die Frischluftleitung 14 ist Bestandteil eines auch als Einlasstrakt bezeichneten Ansaugtrakts der Verbrennungskraftmaschine. Mittels des Ansaugtrakts und somit mittels der Frischluftleitung 14 wird die den Ansaugtrakt und somit die Frischluftleitung 14 durchströmende Frischluft zu wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zu mehreren Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine, geführt und in den jeweiligen Brennraum eingeleitet. Die Frischluftleitung 14 umfasst oder begrenzt einen Frischluftkanal 18, welcher von der Frischluft durchströmbar ist. Aus 3 ist erkennbar, dass die Frischluftleitung 14 ein erstes Leitungselement 20 umfasst, welches separat von dem Verdichtergehäuse 10 ausgebildet ist. Das Leitungselement 20 begrenzt beziehungsweise bildet zumindest einen ersten Längenbereich L1 des Frischluftkanals 18, wobei das Verdichtergehäuse 10 zumindest einen zweiten Längenbereich L2 des Frischluftkanals 18 bildet beziehungsweise begrenzt. Die Längenbereiche L1 und L2 sind fluidisch miteinander verbunden, so dass die Frischluft durch die Längenbereiche L1 und L2 hindurchströmen und entsprechend zu dem jeweiligen Brennraum geführt werden kann. Aus 3 ist außerdem erkennbar, dass das separat von dem Verdichtergehäuse 10 ausgebildete Leitungselement 20 fluidisch mit dem Verdichtergehäuse 10 verbunden ist, so dass die das Leitungselement 20 und somit den Längenbereich L1 durchströmende Frischluft aus dem Längenbereich L1 und somit aus dem Leitungselement 20 ausströmen, in den Längenbereich L2 und somit in das Verdichtergehäuse 10 einströmen und in der Folge den Längenbereich L2 und das Verdichtergehäuse 10 durchströmen kann.
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Dabei weist das Verdichtergehäuse 10 einen Aufnahmebereich 22 auf, in welchem ein in 3 besonders schematisch dargestelltes Verdichterrad 24 drehbar aufnehmbar oder aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass das Verdichterrad 24 in dem Aufnahmebereich 22 und somit in dem Verdichtergehäuse 10 aufnehmbar oder aufgenommen und um eine Drehachse 26 relativ zu dem Verdichtergehäuse 10 und auch relativ zu dem Leitungselement 20 drehbar ist. Durch Antreiben und somit durch Drehen des Verdichterrads 24 kann mittels des Verdichterrads 24 die Frischluft verdichtet werden. Somit ist das Verdichtergehäuse 10 in der Frischluftleitung 14 beziehungsweise in dem Frischluftkanal 18 angeordnet, so dass das Verdichtergehäuse 10 von der Frischluft durchströmbar ist.
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Die Kurbelgehäuseentlüftung 12 umfasst außerdem einen Entlüftungskanal 28 zum Entlüften des Kurbelgehäuses. Hierzu ist der Entlüftungskanal 28 - wie in 3 durch Pfeile 30 veranschaulicht ist - von Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse durchströmbar. Dies bedeutet, dass das zunächst im Kurbelgehäuse aufgenommene Blow-by-Gas mittels des Entlüftungskanals 28 aus dem Kurbelgehäuse abgeführt werden kann. Hierdurch wird das Kurbelgehäuse entlüftet. Das aus dem Kurbelgehäuse abgeführte Blow-by-Gas kann den Entlüftungskanal 28 durchströmen, welcher - wie durch die Pfeile veranschaulicht ist - insbesondere direkt in das Verdichtergehäuse 10 mündet. Somit kann das Blow-by-Gas aus dem Entlüftungskanal 28 ausströmen und in das Verdichtergehäuse 10 - insbesondere direkt - einströmen. Aus 3 ist außerdem erkennbar, dass das separat von dem Verdichtergehäuse 10 ausgebildete Leitungselement 20 mittels eines Dichtungselements 32 gegen das Verdichtergehäuse 10 abgedichtet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass der Entlüftungskanal 28 zumindest teilweise durch das Leitungselement 20, insbesondere direkt, gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Außerdem ist der Entlüftungskanal 28 fluidisch mit dem Verdichtergehäuse 10 verbunden, so dass das Blow-by-Gas aus dem Entlüftungskanal 28 ausströmen, in das Verdichtergehäuse 10 einströmen und in der Folge das Verdichtergehäuse 10 durchströmen kann. Insbesondere wird das Blow-by-Gas an einer in Strömungsrichtung der den Frischluftkanal 18 durchströmenden Frischluft stromauf des Aufnahmebereichs 22 und somit stromauf des Verdichterrads 24 angeordneten Einleitstelle in das Verdichtergehäuse 10 eingeleitet.
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Um nun das Kurbelgehäuse besonders vorteilhaft entlüften und eine Kontaminierung des Entlüftungskanals 28 vorteilhaft vermeiden zu können, weist das Verdichtergehäuse 10 in einem Eintrittsbereich B, über welchen dem Verdichterrad 24 die mittels des Verdichterrads 24 zu verdichtende Frischluft zuführbar ist beziehungsweise zugeführt wird, eine Unterdruckkammer 34 auf. Die Unterdruckkammer 34 ist besonders gut aus 1 und 2 erkennbar, wobei in 1 und 2 ein Bereich mit C bezeichnet ist. Der Bereich C ist in 2 gegenüber 1 vergrößert dargestellt. Die Unterdruckkammer 34 ist in Umfangsrichtung des Eintrittsbereichs B und somit in Umfangsrichtung des Verdichtergehäuses 10 beziehungsweise des Verdichterrads 24 beidseitig durch jeweilige Wandungen 36 und 38 des Verdichtergehäuses 10 begrenzt und von jeweiligen, sich in Umfangsrichtung des Eintrittsbereichs B an die Wandungen 36 und 38 angrenzenden Teilbereichen TB des Eintrittsbereichs B getrennt. Somit ist die jeweilige Wandung 36 beziehungsweise 38 in Umfangsrichtung des Eintrittsbereichs B zwischen der Unterdruckkammer 34 und dem jeweiligen Teilbereich TB angeordnet. Die Umfangsrichtung des Eintrittsbereichs B und somit des Verdichtergehäuses 10 verläuft um die Drehachse 26 und ist in 2 durch einen Doppelpfeil 40 veranschaulicht. Außerdem ist es vorgesehen, dass der Entlüftungskanal 28, insbesondere direkt, in die Unterdruckkammer 34 mündet. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass ein unerwünschtes Gas, wie beispielsweise rückgeführtes Abgas der Verbrennungskraftmaschine, nicht in den Entlüftungskanal 28 gelangt und somit den Entlüftungskanal 28 nicht kontaminiert.
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Wie besonders gut aus 2 erkennbar ist, weist die jeweilige Wandung 36 beziehungsweise 38 auf ihrer der Unterdruckkammer 34 zugewandten, die Unterdruckkammer 34 jeweils direkt begrenzenden Seite S einen konkav gekrümmten Wandungsbereich W auf. Des Weiteren weist die Frischluftleitung 14 einen in Strömungsrichtung der die Frischluftleitung 14 durchströmende Frischluft stromauf des Aufnahmebereiches 22 und somit stromauf des Verdichterrads 24 angeordneten und von der Frischluft durchströmbaren Frischluftkanalteil KT auf, welcher vorliegend durch das Leitungselement 20 gebildet beziehungsweise, insbesondere direkt, begrenzt wird. Insbesondere ist der auch als Kanalteil bezeichnete Frischluftkanalteil KT stromauf des Verdichtergehäuses 10 angeordnet, so dass der Frischluftkanalteil KT vor dem Verdichtergehäuse 10 endet.
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Des Weiteren ist wenigstens eine Abgasrückführleitung 42 vorgesehen, welche von dem zuvor genannten, rückgeführten beziehungsweise rückzuführenden Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist. Die Abgasrückführleitung 42 weist einen von dem rückzuführenden Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Rückführkanal 44 auf, der fluidisch mit dem Frischluftkanalteil KT und somit fluidisch mit dem Frischluftkanal 18 verbunden ist. Hierdurch kann das den Rückführkanal 44 und somit die Abgasrückführleitung 42 durchströmende Abgas aus der Abgasrückführleitung 42 beziehungsweise aus dem Rückführkanal 44 ausströmen und in den Ansaugtrakt beziehungsweise den Frischluftkanalteil KT einströmen, wodurch das Abgas rückgeführt wird. Mit anderen Worten ist hierdurch das den Rückführkanal 44 durchströmende Abgas in den Frischluftkanalteil KT und somit in den Frischluftkanal 18 einleitbar, was in 3 durch Pfeile 46 veranschaulicht ist.
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Weiterhin ist erkennbar, dass die Abgasrückführleitung 42 ein in den Frischluftkanalteil KT hineinragendes, zumindest einen Längenbereich LB des Rückführkanals 44 begrenzendes und sich in Strömungsrichtung des den Längenbereich LB durchströmenden Abgases verjüngendes Leitungsteil 48 aufweist, welches separat von dem Leitungselement 20 und vorzugsweise auch separat von dem Verdichtergehäuse 10 ausgebildet ist. Das Leitungsteil 48 weist eine den Längenbereich LB entlang einer senkrecht zur Strömungsrichtung des den Rückführkanal 44 durchströmenden Abgases verlaufenden und in 3 durch einen Doppelpfeil 50 veranschaulichten Richtung begrenzende Mantelfläche M auf, in welcher mehrere, in Umfangsrichtung des Leitungsteils 48 aufeinanderfolgende, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete, und von dem Abgas durchströmbare Durchströmöffnungen 52 ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass die Durchströmöffnungen 52 die Mantelfläche M durchdringen, so dass der Rückführkanal 44 über die Durchströmöffnungen 52 fluidisch mit dem Frischluftkanalteil KT verbunden ist. Dabei ist das Leitungsteil 48 vorzugsweise konusförmig oder kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet. Das Leitungsteil 48 weist an seinem in dem Frischluftkanalteil KT angeordneten Ende E, an welchem das Leitungsteil 48 zu dem Aufnahmebereich 22 hin endet, eine Stirnseite oder Spitze mit einer weiteren, von dem den Rückführkanal 44 durchströmenden Abgas durchströmbaren Durchströmöffnung 54 auf. Dabei weist das Leitungsteil 48 eine Längserstreckungsrichtung auf, welche parallel zur Strömungsrichtung des den Rückführkanal 44 durchströmenden Abgases und parallel zur Strömungsrichtung der den Frischluftkanal 18 und somit den Frischluftkanal KT durchströmenden Frischluft verläuft. Das Ende E ist stromauf des Verdichtergehäuses 10 angeordnet, so dass das Leitungsteil 48 in Strömungsrichtung der Frischluft stromauf des Verdichtergehäuses 10 endet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, ragt das Leitungsteil 48 nicht in das Verdichtergehäuse 10 hinein. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass eine Längsmittelachse des Leitungsteils 48, dessen Längsmittelachse beispielsweise parallel zur Strömungsrichtung der Frischluft beziehungsweise des rückzuführenden Abgases verläuft, mit der Drehachse 26 zusammenfällt. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Leitungsteil 48 bezüglich der Längsmittelachse rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Durchströmöffnungen 52 in Umfangsrichtung des Leitungsteils 48 gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wobei die Umfangsrichtung des Leitungsteils 48 um die Strömungsrichtung des den Rückführkanal 44 durchströmenden Abgases verläuft. Hierdurch kann das Abgas besonders vorteilhaft rückgeführt werden. Da außerdem der Entlüftungskanal 28 in die Unterdruckkammer 34 mündet, kann vermieden werden, dass das Abgas, welches aus dem Leitungsteil 48 ausströmt und in den Frischluftkanal 18 einströmt, in den Entlüftungskanal 28 gelangt und diesen kontaminiert. Somit können sowohl eine besonders vorteilhafte Entlüftung des Kurbelgehäuses als auch eine besonders vorteilhafte Rückführung des Abgases gewährleistet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verdichtergehäuse
- 12
- Kurbelgehäuseentlüftung
- 14
- Frischluftleitung
- 16
- Pfeil
- 18
- Frischluftkanal
- 20
- Leitungselement
- 22
- Aufnahmebereich
- 24
- Verdichterrad
- 26
- Drehachse
- 28
- Entlüftungskanal
- 30
- Pfeil
- 32
- Dichtungselement
- 34
- Unterdruckkammer
- 36
- Wandung
- 38
- Wandung
- 40
- Doppelpfeil
- 42
- Abgasrückführleitung
- 44
- Rückführkanal
- 46
- Pfeil
- 48
- Leitungsteil
- 50
- Doppelpfeil
- 52
- Durchströmöffnung
- 54
- Durchströmöffnung
- B
- Eintrittsbereich
- C
- Bereich
- E
- Ende
- KT
- Frischluftkanalteil
- LB
- Längenbereich
- L1
- Längenbereich
- L2
- Längenbereich
- M
- Mantelfläche
- S
- Seite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016201589 B3 [0002]
- DE 102018008767 A1 [0002]
