DE10321211A1 - Drosselventil zur Regelung von Druck im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Drosselventil zum Regeln von im Inneren eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine herrschendem Druck, wobei das Drosselventil mit dem Kurbelgehäuseinneren sowie insbesondere mit einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine fluidal verbindbar ist und umfaßt: einen Durchlaß, durch den ein Fluid strömen kann, eine zum Einstellen des Strömungsquerschnitts am Durchlaß ausgelegte Stellmembran, die einerseits mit konstantem Druck, insbesondere Umgebungsdruck, und andererseits mit einem variierenden Druck, insbesondere mit einem im Ansaugtrakt herrschenden Unterdruck, derart beaufschlagbar ist, daß die Stellmembran eine Kraft zum Schließen und/oder zum Verkleinern des Strömungsquerschnitts erfährt, und wenigstens eine Einrichtung zum Erzeugen einer Ausgleichskraft, die entgegen der Schließkraft an der Stellmembran angreift, ist eine Regelungseinrichtung vorgesehen, die nach Maßgabe des im Kurbelgehäuseinneren herrschenden Drucks die Ausgleichskraft derart regelt, daß an der Stellmembran ein Kräftegleichgewicht einstellbar ist, bei dem der Druck im Kurbelgehäuseinneren zumindest in gewünschten Grenzen gehalten wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Drosselventil zum Regeln von im Inneren eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine herrschendem Druck und ein Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse.
• Es besteht bei Brennkraftmaschinen das Problem, daß während deren Betrieb ein Teil des verbrannten Kraftstoffluftgemisches an den Kolben und den Zylinderwandflächen vorbei in das Kurbelgehäuse gelangen kann. Um einen übermäßigen Druckaufbau und zu hohe Tempe raturen im Kurbelgehäuse zu verhindern, ist es bekannt, eine in das Kurbelgehäuse mündende Entlüftungsleitung vorzusehen. Zum Absaugen des Verbrennungsgemisches aus dem Kurbelgehäuse wird ein Unterdruck in der Entlüftungsleitung angelegt, indem die Entlüftungsleitung an den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeschlossen wird. Damit das Kurbelgehäuse, insbesondere deren Dichtungen, nicht durch den beaufschlagten Unterdruck in Mitleidenschaft gezogen werden, wird ein Drosselventil in das Entlüftungssystem integriert, das den Unterdruck im Kurbelgehäuse innerhalb vorbestimmter Grenzen halten soll.
• Bei Volllast der Brennkraftmaschine ist üblicherweise der Unterdruck im Ansaugtrakt sehr klein, während der in das Kurbelgehäuse gelangende Volumenstrom aus Verbrennungsgasen groß ist. In diesem Fall ist das Drosselventil offen zu halten, um das Verbrennungsgas ausreichend schnell aus dem Kurbelgehäuse absaugen zu können. Im Falle eines Teillast- oder Schiebelastbetriebs der Brennkraftmaschine ist hingegen der Ansaugdruck im Ansaugtrakt ausgesprochen hoch, wohingegen nur eine geringe Menge des Verbrennungsgemisches in das Kurbelgehäuse strömt. In diesem Fall besteht die Gefahr der Beschädigung von Kurbelgehäuseeinrichtungen durch den hohen, ungenutzten Unterdruck im Kurbelgehäuse.
• Es sind Drosselventile bekannt, die zur Beseitigung der oben geschilderten Gefahr eingesetzt werden. Ein derartiges Drosselventil ist beispielsweise aus der DE 200 16 214 bekannt, das in der beiliegenden mit 1 bezeichneten Querschnittszeichnung dargestellt ist. Das gezeigte Drosselventil (a) ist zum Regeln von Druck im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) ausgelegt und weist einen Fluideinlaß (b), der mit dem nicht näher dargestellten Kurbelgehäuse fluidal verbunden ist, und einen Fluidauslaß (c) auf, der mit einem Ansaugtrakt (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine fluidal verbunden ist. Der Verlauf der betriebsmäßigen Gasströmung vom Fluideinlaß (b) zum Fluidauslaß wird durch Pfeile angedeutet. Das Drosselventil (a) kann im Verlauf einer vom Kurbelgehäuse zum Ansaugtrakt führenden Entlüftungsleitung (nicht näher dargestellt) angeordnet sein. Ein Durchlaß (d) des Drosselventils (a) liegt einer Stellmembran (e) gegenüber, die in 1 in ihrer vollständig geöffneten Stellung dargestellt ist, in welcher der mittige Schließbereich der Stellmembran (e) an einem Deckel (k) des Drosselventils (a) anliegt. In der nicht dargestellten geschlossenen Stellung liegt die Stellmembran (e) an dem den Durchlaß (d) definierenden Rohrende (f) umfänglich dichtend an, so daß eine Strömung durch den Durchlaß (d) hindurch verhindert wird. Die Stellmembran (e) ist einerseits von dem im Fluidauslaß (c) herrschenden Unterdruck des Ansaugtrakts und andererseits aufgrund der im Deckel (k) ausgebildeten Öffnung (l) von Umgebungsluftdruck (Atm) beaufschlagt, so daß die aus der Differenz des Drucks resultierende Kraft die Stellmembran (e) zum Rohrende (f) drückt. Je stärker die Druckabnahme im Fluidauslaß (c) ist, desto näher rückt die Stellmembran (e) unter Vollziehung einer Schließbewegung zum Rohrende (f). Entgegen dieser Schließbewegung wirkt eine erste Feder (g) kleineren Durchmessers, die auf die Stellmembran (e) eine Rückstellkraft ausübt, um die Stellmembran (e) in die in 1 gezeigte Lage zu drängen. Eine zweite Feder (h) ist vorgesehen, die dann auf die Stellmembran (e) zu wirken beginnt, wenn ein höherer Unterdruck auf die Stellmembran (e) wirkt, also die Stellmembran (e) bereits einen bestimmten Schließweg von der in 1 dargestellten Stellung hin zum Rohrende (f) zurückgelegt hat. Bei Überschreitung der mittleren Schließkraftschwelle sind also für eine weitere Annäherung der Stellmembran (e) an das Rohrende (f) die überlagerten Federkräfte zu überwinden, wobei die Betriebscharakteristik des Drosselventils (a) durch Festlegen der Federkräfte und des Membranaufbaus vorab bestimmt ist.
• Die Funktionsweise des Drosselventils (a) kann während dessen Betriebs nicht mehr modifiziert werden; vielmehr ist das Verhalten des Drosselventils (a) nach Bestimmung der Federtypen sowie der Membranstruktur unveränderbar eingestellt. Für die Fertigung des Drosselventils (a) sind zur Gewährleistung des bestimmungsgemäßen Betriebs des Drosselventils (a) sehr genaue Fertigungstoleranzen sowie eine äußerst präzise Montage der einzelnen Bauteile erforderlich. Ferner kann das Drosselventil (a) nur für bestimmte Brennkraftmaschinentypen des gleichen Typs eingesetzt werden. Desweiteren ist diese Anordnung aufgrund der Vielzahl von mechanischen Bauteilen äußerst verschleiß- und ausfallanfällig, wobei beim Ausfall nur einer Feder eine für das Kurbelgehäuse gefahrlose Entlüftung nicht mehr sichergestellt werden kann.
• In einem Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse wird üblicherweise zwischen dem Drosselventil und dem Kurbelgehäuse ein Ölabscheider angeordnet, um das aus dem Kurbelgehäuse abgeführte Verbrennungsgemisch von Öltröpfchen zu reinigen. Auf diese Weise wird eine Verschmutzung des Drosselventils durch Öl vermieden. Ein derartiger Ölabscheider arbeitet unter Ausnutzung einer bestimmten Unterdruckdifferenz an seinem Ein- und Ausgang. Der Ölabscheider verursacht also eine bestimmte Druckzunahme im stromabwärts liegenden Leitungsbereich, so daß demnach nicht der Kurbelgehäusedruck auf Teile der Stellmembran (e) des Drosselventils (a) sondern ein um den Verbrauch durch den Ölabscheider erhöhter Unterdruck wirkt. Das Drosselventil wird folglich beim Einsatz eines Ölabscheiders nicht nach dem tatsächlichen, im Kurbelgehäuse herrschenden Druck betrieben.
• Aus der DE 100 44 922 ist eine Einrichtung zur Regelung des Drucks im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der das Drosselventil abhängig von dem im Kurbelgehäuse herrschenden Druck verstellbar ist. Dabei wird die Stellmembran über eine mit dem Kurbelgehäuse verbundene Leitung vom Kurbelgehäusedruck beaufschlagt. Es ist bei diesem Drosselventil von Nachteil, daß die Regelung des Entlüftungsvorgangs vorgenommen wird, ohne daß die tatsächlich in dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine vorliegende Unterdruckverhältnisse berücksichtigt wird. Da auch diese Größe wesentlich ist, um den Entlüftungsvorgang zu kontrollieren, ist dieses bekannte Regelungssystem durch zu vermeidende Verzögerungszeiten charakterisiert.
• Die beiden oben beschriebenen Drosselventilausführungen mit einer Stellmembran besitzen ausgeprägte akustische Nachteile insofern, als ihre Stellmembrane zum Flattern neigen.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Drosselventil mit einer unmittelbar durch die Druckverhältnisse im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine gestellten Membran sowie ein Entlüftungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Drosselventil zu schaffen, bei dem ein einfacher konstruktiver Aufbau und ein ausfallsicherer Betrieb des Drosselventils gewährleistet sind und akustische Störgeräusche im Betrieb des Drosselventils weitestgehend beseitigt sind.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Drosselventil regelt den im Inneren eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine herrschenden Druck, indem eine Stellmembran des Drosselventils den Strömungsquerschnitt am Durchlaß des Drosselventils zwischen dessen Fluideinlaß und dessen Fluidauslaß ändert. Die Strömungsquerschnittsverengung wird durch eine Druckkraft bewirkt, die sich aus der Druckdifferenz von auf der einen Seite der Stellmembran herrschendem, konstantem Druck, insbesondere Umgebungsdruck, und von auf der anderen Seite der Stellmembran anliegenden, variierenden Druck, insbesondere Unterdruck, ergibt, welcher Unterdruck von dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine über den Fluidauslaß auf die Stellmembran übertragen wird. Je niedriger der Unterdruck ist, desto weiter schreitet die Schließbewegung fort, desto kleiner wird also der Durchströmquerschnitt des Drosselventils. Erfindungsgemäß ist eine Regelungseinrichtung vorgesehen, die abhängig von dem im Kurbelgehäuse herrschenden Druck eine Ausgleichskraft regelt, die entgegen der Schließdruckkraft am Stellmembran wirkt. Die Regeleinrichtung ist dabei erfindungsgemäß derart ausgelegt, daß ein Kräftegleichgewicht eingestellt wird, bei dem der Druck im Kurbelgehäuseinneren zumindest in den gewünschten, insbesondere vorab festgelegten Grenzen, vorzugsweise im wesentlichen konstant, gehalten wird, die vorbestimmbar von der Druckwiderstandsfähigkeit der druckanfälligen Kurbelgehäusebauteile, wie Dichtungen, festgelegt werden.
• Die entgegen dem an der Stellenmembran zur Durchführung deren Schließbewegung angreifenden Druck wirkende und geregelte Ausgleichskraft macht es außerdem möglich, die akustischen Nachteile der bekannten Drosselventile, nämlich das Flattern der Membran, aufzuheben. Es ist das Vorsehen der nach dem Kurbelgehäusedruck geregelten Ausgleichskraft, welche die Stellmembran entgegen ein übermäßiges, das Flattern begünstigendes Auslenken von dem Durchlaß des Drosselventils weg festhält. Das Kräftepaar von Unterdruckschließkraft und geregelter Ausgleichskraft verleiht folglich der Stellmembran eine dem Flattern entgegenwirkende Dämpfungsfunktion.
• Bei einer besonderen Ausführung der Erfindung ist die wenigstens eine Einrichtung zum Erzeugen der Ausgleichskraft als Zusatzmembran ausgeführt, die mit der Stellmembran mechanisch gekoppelt ist. Dabei ist insbesondere die Zusatzmembran auf der Umgebungsluftdruckseite der Stellmembran angeordnet. Durch eine Verstellung der Zusatzmembran wird aufgrund der mechanischen Kopplung auch die Stellmembran gestellt. Durch Beaufschlagung der Zusatzmembran mit Druck, der von der Regeleinrichtung entsprechend des in dem Kurbelgehäuseinneren gemessenen Drucks geregelt ist, wird die Kraft über die mechanische Kopplung auf die Stellmembran übertragen. Dabei ist die Regeleinrichtung so ausgelegt, daß sich ein Kräftegleichgewicht zwischen den an der Stellmembran wirkenden Kräfte einstellt, um den im Kurbelgehäuseinneren zulässigen und optimalen Druck zum Absaugen des Verbrennungsgases hervorzurufen.
• Insbesondere ist die Zusatzmembran mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine fluidal verbunden, so daß an der Zusatzmembran der selbe Druck wie an der Stellmembran angreifen kann, allerdings mit entgegengesetzter Wirkrichtung. Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Wirkfläche der Zusatzmembran genauso groß dimensioniert wie die Wirkfläche der geschlossenen Stellmembran, welche Wirkfläche durch den Querschnitt des Fluidauslasses des Drosselventils definiert ist. Ohne die bevorzugte Zwischenschaltung eines Druckregelventils zwischen Zusatzmembran und Ansaugtrakt, würden sich die beiden Druckkräfte an der Zusatzmembran und an der Stellmembran gegenseitig aufheben. Das Druckregelventil stellt entsprechend dem im Kurbelgehäuse gemessenen Druck die an der Zusatzmembran angreifende Ausgleichsdruckkraft ein. Auf diese Weise ist die Berücksichtigung des tatsächlichen Kurbelgehäusedrucks steuerungstechnisch in dem erfindungsgemäßen Drosselventil integriert. Das Druckregelventil kann insbesondere als elektropneumatisches Wandler-Ventil (EPW-Ventil), insbesondere mit einem Ventilblock, ausgeführt sein.
• In einer bevorzugten Ausführung begrenzt die Zusatzmembran innerhalb des Drosselventils einen Raum, der von den restlichen Raumbereichen des Drosselventils hermetisch abgedichtet ist. Diesen Raum verläßt dichtend die mechanische Koppelung, welche die Zusatzmembran mit der Stellmembran fest verbindet. Vorzugsweise ist die mechanische Kopplung sowie die beiden Membrane aus einem Stück gebildet, wobei der Kopplungsbereich für eine vorzugsweise zumindest annähernd elastizitätsfreie Übertragung der Kräfte verstärkt, insbesondere starr, ist. Der Raum ist von außen über eine Öffnung in dem Drosselventilgehäuse zugänglich, in welche eine Leitung mündet, die an dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Im Verlauf dieser Leitung ist das Druckregelventil angeordnet. Vorzugsweise ist die Mittelachse der Öffnung koaxial zum Fluidauslaß des Drosselventils angeordnet.
• Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung basiert die wenigstens eine Einrichtung zum Erzeugen der Ausgleichskraft auf einem elektromagnetischen Funktionsprinzip. Dabei umfaßt die elektromechanische Einrichtung vorzugsweise eine Tauchanker-Spulen-Anordnung. Bei dieser besonderen Ausführung der Erfindung wird der in dem Kurbelgehäuseinneren gemessene Druck in ein elektrisches Signal umgewandelt und der elektromagnetischen Einrichtung zugeführt. Auf der Basis des Kurbelgehäusedrucksignals wird die Spule der Tauchanker-Anordnung bestromt, wodurch sich eine an dem Tauchanker angreifende Kraft entwickelt, die entgegen der Schließdruckkraft an der Stellmembran wirkt.
• Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ein Federbauteil vorgesehen, dessen Federwirkung derart auf die Stellmembran einwirkt, daß sie dem Schließen des Durchlasses sowie dem Verringern des Strömungsquerschnitts am Durchlaß entgegenwirkt. Das Federbauteil stellt eine Rückstellkraft für die Stellmembran bereit.
• Bei der Verwendung eines Federrückstellbauteils werden für die Regelung der Ausgleichskraft sowohl die Federkraft als auch der Kurbelgehäusedruck berücksichtigt.
• Vorzugsweise ist das Federbauteil als Schraubenfeder ausgebildet. Weiterhin ist vorzugsweise die Wirkachse der Schraubenfeder mit den Wirkrichtungen der Ausgleichskraft der wenigstens einen Einrichtung und der Schließdruckkraft an der Stellmembran koaxial angeordnet.
• Desweiteren betrifft die Erfindung ein Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit einer Entlüftungsleitung, die insbesondere das Kurbelgehäuse mit dem An saugtrakt der Brennkraftmaschine verbindet. Das Entlüftungssystem weist das erfindungsgemäße Drosselventil auf, wobei zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Drosselventil ein Ölabscheider angeordnet sein kann. Das Entlüftungssystem kann eine zusätzliche Leitung aufweisen, die den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine mit dem Drosselventil verbindet, um zumindest einen Teil des im Ansaugtrakt herrschenden Unterdrucks auf die Zusatzmembran wirken zu lassen. In der Zusatzleitung ist ein Druckregelventil vorgesehen.
• Desweiteren ist das Entlüftungssystem mit einem Sensor versehen, der Meßsignale von im Inneren des Kurbelgehäuses herrschendem Druck erzeugt, welche Signale an die Regeleinrichtung weitergeleitet werden.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung sind der anschließenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung anhand der Zeichnungen entnehmbar, in denen zeigen:
• 1 ein bekanntes Drosselventil gemäß DE 200 16 214 in einer Querschnittsansicht; und
• 2 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Drosselventils.
• 2 zeigt schematisch die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Drosselventils 1, das zwei aneinander befestigte Gehäusehälften 3, 5 aufweist. An der unteren Gehäusehälfte 5 münden eine mit dem Kurbelgehäuse (nicht dargestellt) fluidal verbundene Einlaßleitung 7 sowie eine mit dem Saugrohr des Ansaugtraktes einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) verbundene Auslaßleitung 9. Der in das Innere des Drosselventils 1 ragende Leitungsabschnitt der Auslaßleitung 9 bildet einen Ventilsitz 11, der durch zwei Pfeilspitzen angedeutet ist. Zwischen den Gehäusehälften 3, 5 ist eine Stellmembran 13 eingespannt, die sich zum Schließen der Auslaßleitung 9 auf den Ventilsitz 11 ablegen kann.
• Eine Schraubenfeder 15 ist in dem in 2 dargestellten Betriebszustand des Drosselventils 1 zusammengedrückt und stützt sich einerseits an der Gehäusehälfte 5 und andererseits an der Stellmembran 13 ab.
• Bei dem in 2 dargestellten Betriebszustand liegt die Stellmembran 13 an dem Ventilsitz 11 umfänglich hermetisch dichtend an. In dem dargestellten Betriebszustand des Drosselventils 1 wirkt an der Stellmembran 13 eine Schließkraft F_SR, die sich aus dem Produkt von Saugrohrunterdruck und Querschnittsfläche der Auslaßleitung 9 ergibt.
• Desweiteren wirkt, der Schließkraft F_SR entgegen, eine Federkraft F_Feder auf die Stellmembran 13 ein. Auf Höhe der Begrenzungserhebung 19, 21 der Stellmembran 13 mündet die Einlaßleitung 7, wobei auf die Stellmembran 13 fluidablaßseitig eine Kurbelgehäusekraft F_KG einwirkt, die entweder von dem im Kurbelgehäuse herrschenden Druck oder von einem Druck abhängt, der einem aufgrund eines in der Einlaßleitung 7 angeordneten Ölabscheiders (nicht dargestellt) modifizierten Druck entspricht. Die Angriffsfläche der Kurbelgehäusekraft F_KG bildet eine Ringfläche, die sich aus der Differenz der Flächen 37 und 30 ergibt.
• Üblicherweise liegt der Saugrohrdruck in der Auslaßleitung 9 in einem Bereich von –20 bis –800 mbar. Der tatsächliche oder der durch den Ölabscheider beeinflußte Kurbelgehäusedruck liegt üblicherweise in einem Bereich von kleiner 0 mbar bis –30 mbar.
• Die der Gehäusehälfte 3 zugewandte Seite der Stellmembran 13 ist von Umgebungsluftdruck Atm beaufschlagt, weil das Gehäuseteil 3 mit einem zur Umgebungsluft offenen Zugang 22 versehen ist. Der Auslaßleitung 9 diametral gegenüberliegend ist eine Zusatzleitung 23 angeordnet, die mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine fluidal verbunden ist. Die Zusatzleitung 23 mündet in einem von dem übrigen Teil des Drosselventils 1 hermetisch abgeriegelten Raum 25, der von einer Zusatzmembran 27 begrenzt ist. Eine Wirkdruckfläche 29 der Zusatzmembran 27 wird durch eine Erhebung 31, 33 begrenzt. Die Größe der Wirkfläche 29 entspricht im wesentlichen der Querschnittsfläche 30 des Leitungsabschnitts, der den Ventilsitz 11 bildet.
• Im Verlauf der Zusatzleitung 23 ist ein nicht dargestelltes Druckregelventil vorgesehen, das einen auf der Basis des im Kurbelgehäuse gemessenen Drucks geregelten Druck an der Zu satzmembran 27 angreifen läßt, durch den sich eine entgegen der Schließkraft F_SR oder der Strömungskraft F_{S K} wirkende Ausgleichskraft F_EPW ergibt. Die Strömungskraft F_SK ergibt sich bei nicht geschlossenem Ventilsitz 11 aus der größeren Wirkfläche 37 und den in der Gasströmung herrschenden dynamischen Drücken.
• Die an der Zusatzmembran 27 angreifende Ausgleichskraft F_EPW wird über einen Koppelabschnitt 35 auf die Stellmembran 13 mechanisch übertragen. Durch eine Regeleinrichtung (nicht dargestellt), die mittels der Regelgröße des gemessenen Kurbelgehäusedrucks das Druckregelventil ansteuert, wird ein Kräftegleichgewicht bezüglich der Schließkraft F_SR oder der den Durchströmquerschnitt am Ventilsitz 11 verringernden Kraft F_SK, der Federkraft F_FEDER und der Kurbelgehäusekraft F_KG sowie der Ausgleichskraft F_EPW gebildet. Mit dem Kräftegleichgewicht kann der Kurbelgehäusedruck konstant gehalten werden.
• Liegt die Stellmembran 13 nicht an dem Ventilsitz 11 an, so steht eine größere Wirkfläche 37 an der Stellmembran 13 zur Verfügung. Der Betrag der Kraft F_SK zum Verringern des Durchströmquerschnitts hängt von der Größe der Wirkfläche 37 ab. Die Wirkfläche 37 ist durch die ringförmige Erhebung 19, 21 begrenzt, damit die Strömungskraft F_SK für die Regelung der Ausgleichskraft vorbestimmbar festgelegt ist und bei höheren Unterdruckverhältnissen im Ansaugtrakt eine ausreichende betriebsgemäße Schließkraft F_{S R} erzeugt wird.
• Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

1

Drosselventil

3, 5

Gehäusehälften

7, 9

Leitung

11

Ventilsitz

13

Stellmembran

15

Feder

19, 21

Begrenzungserhebungen

22

Zugang

23

Leitung

25

hermetisch abgeriegelter Raum

27

Zusatzmembran

29

Wirkdruckfläche

30

Querschnittsfläche von 9

31, 33

Erhebungen

35

Koppelabschnitt

37

Wirkfläche

(a)

Drosselventil

(b)

Fluideinlaß

(c)

Fluidauslaß

(d)

Durchlaß

(e)

Stellmembran

(f)

Rohrende

(g)

erste Feder

(h)

zweite Feder

(k)

Deckel

(l)

Öffnung

F_SK, F_SR

Schließkraft, Kraft

zum Verringern des

Durchströmquerschnitts/

Strömungskraft

F_Feder

Federkraft

F_KG

Kurbelgehäusekraft

Atm

Umgebungsluftdruck

F_EPW

Ausgleichskraft

Claims (15)

1. Drosselventil zum Regeln von im Inneren eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine herrschenden Druck, wobei das Drosselventil (1) mit dem Kurbelgehäuseinneren sowie insbesondere mit einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine fluidal verbindbar ist und umfaßt: – einen Durchlaß, durch den ein Fluid strömen kann, – eine zum Einstellen des Strömungsquerschnitts am Durchlaß ausgelegte Stellmembran (13), die einerseits mit konstantem Druck, insbesondere Umgebungsdruck, und andererseits mit einem variierenden Druck, insbesondere mit einem im Ansaugtrakt herrschenden Unterdruck, derart beaufschlagbar ist, daß die Stellmembran (13) eine Kraft (F_SK, F_{S R}) zum Schließen und/oder zum Verkleinern des Strömungsquerschnitts erfährt, und – wenigstens eine Einrichtung zum Erzeugen einer Ausgleichskraft, die entgegen der Schließkraft (F_SK, F_SR) an der Stellmembran (13) angreift, gekennzeichnet durch eine Regelungsreinrichtung, die nach Maßgabe des im Kurbelgehäuseinneren herrschenden Drucks die Ausgleichskraft (F_EPW) derart regelt, daß an der Stellmembran (13) ein Kräftegleichgewicht einstellbar ist, bei dem der Druck im Kurbelgehäuseinneren zumindest in gewünschten Grenzen gehalten wird.
2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Einrichtung eine Zusatzmembran (27) umfaßt, die mit der Stellmembran (13) mechanisch gekoppelt und mit einer von der Regeleinrichtung geregelten Druckkraft beaufschlagbar ist, die insbesondere entgegen der Schließkraft (F_SK, F_SR) gerichtet ist.
3. Drosselventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmembran (27) innerhalb des Drosselventils (1) einen Raum (25) mit einer Öffnung begrenzt, in welchen eine Leitung (23) von dem Ansaugtrakt mündet, wobei insbesondere diese Öffnung koaxial zu einem Fluidauslaß des Drosselventils (1) angeordnet ist.
4. Drosselventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregelventil, insbesondere ein EPW-Ventil, in der Leitung (23) angeordnet ist, die in den von der Zusatzmembran (27) begrenzten Raum (25) mündet.
5. Drosselventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil entsprechend dem im Kurbelgehäuseinneren gemessenen Druck die an der Zusatzmembran (27) wirkende Druckkraft einstellt.
6. Drosselventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmembran (27) eine mit Druck beaufschlagbare Wirkfläche (29) aufweist, die im wesentlichen genauso groß wie die Wirkfläche (30) der Stellmembran (13) ist, an welcher hauptsächlich der fluidauslaßseitige Druck insbesondere bei verschlossenem Durchlaß wirkt.
7. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektromagnetische Einrichtung zum Erzeugen der Ausgleichskraft (F_EPW) vorgesehen ist.
8. Drosselventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung als Tauchanker-Spulen-Anordnung ausgebildet ist.
9. Drosselventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker einen Betätigungsabschnitt zum Mitteilen der Ausgleichskraft (F_EPW) aufweist, die insbesondere entgegen der Schließkraft (F_SK, F_SR) vorzugsweise koaxial zu einer ansaugtraktseitigen resultierenden Druckkraft an der Stellmembran (13) wirkt.
10. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federbauteil (15) vorgesehen ist, das zum Freigeben des Durchlasses entgegen der Schließkraft (F_SK, F_SR) wirkt.
11. Drosselventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Federbauteil als Schraubenfeder ausgebildet ist, deren Federwirkrichtung mit der Wirkrichtung der Ausgleichskraft (F_EPW) der wenigstens einen Einrichtung und der Schließkraft (F_SK, F_SR) an der Stellmembran (13) zusammenfällt.
12. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskraft (F_EPW) an der dem konstanten Druck, insbesondere Umgebungsdruck, zugewandten Seite der Stellmembran (13) angreift.
13. Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse mit einer von dem Kurbelgehäuse abgehenden Entlüftungsleitung, insbesondere einem im Verlauf der Entlüftungsleitung (7) angeordneten Ölabscheider und einem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildeten Drosselventil (1), das insbesondere stromabwärts von dem Ölabscheider im Verlauf der Entlüftungsleitung angeordnet ist, die mit einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine fluidal gekoppelt ist.
14. Entlüftungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Drosselventil (1) eine weitere Leitung (23) abgeht, die das Drosselventil (1) mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbindet.
15. Entlüftungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregelventil in der weiteren Leitung (23) vorgesehen ist.