DE112008001694B4

DE112008001694B4 - Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse für mehrere Zylinder

Info

Publication number: DE112008001694B4
Application number: DE112008001694.1T
Authority: DE
Inventors: Robert Berger
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: US8375927B2; DE112008001694A5; AT503763A3; WO2009010370A1; AT503763A2; AT503763B1; US20100170484A1

Abstract

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse (1) für mehrere Zylinder (2), welches im Bereich der Hauptlagerebenen hohle Hochversteifungen (3, 4, 4a, 4b) der Seitenwände (1a, 1b) des Kurbelgehäuses (1) aufweist, wobei zumindest ein Teil der Hochversteifungen (3) als Ölrücklaufpassagen zwischen Zylinderkopf und Kurbelraum ausgebildet ist, und wobei zumindest eine Blow-Bly-Gas führende Hochversteifung (4a) einen Anschluss (5) für eine zu einem Ölabscheider (6) führende Blow-By-Gasleitung (7) aufweist und die Hochversteifung (4a) mit dem Anschluss (5) für die Blow-By-Gasleitung (7) über einen Verbindungskanal (8) mit zumindest einer benachbarten Hochversteifung (4b) strömungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (8) im Bereich der den Anschluss (5) aufweisenden Hochversteifung (4a) an der dem Zylinderkopf entfernteren Unterseite (8a) eine Ölabscheidekante (10) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse für mehrere Zylinder, welches im Bereich der Hauptlagerebenen hohle Hochversteifungen der Seitenwände des Kurbelgehäuses aufweist, wobei zumindest ein Teil der Hochversteifungen als Ölrücklaufpassagen zwischen Zylinderkopf und Kurbelraum ausgebildet ist, und wobei zumindest eine Blow-Bly-Gas führende Hochversteifung einen Anschluss für eine zu einem Ölabscheider führende Blow-By-Gasleitung aufweist und die Hochversteifung mit dem Anschluss für die Blow-By-Gasleitung über einen Verbindungskanal mit zumindest einer benachbarten Hochversteifung strömungsverbunden ist.
Die Veröffentlichungen DE 43 24 609 C2 und US 7,225,786 B2 offenbaren Kurbelgehäuse mit hohlen Hochversteifungen, welche als Ölrücklaufkanäle zwischen Zylinderkopf und Kurbelgehäuse fungieren. Die Hohlversteifungen sind durch einen Längskanal miteinander verbunden.
Weiters sind aus den Druckschriften EP 0 837 236 B1 , DE 199 24 602 B4 , JP H02-52 912 U und DE 33 41 359 A1 Kurbelgehäuse bekannt, bei denen zumindest eine Blow-By-Gas führende Hochversteifung einen Anschluss für eine zu einem Ölabscheider führende Blow-By-Gasleitung aufweist und die Hochversteifung mit dem Anschluss für die Blow-By-Gasleitung über einen Verbindungskanal mit zumindest einer benachbarten Hochversteifung strömungsverbunden ist.
Bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen gelangen aufgrund der hohen Drücke und der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben Brenngase über die Kolbenringe in das Kurbelgehäuse. Diese Brenngase, auch „Blow-By“ genannt, erhöhen den Druck im Kurbelgehäuse, schädigen das Schmieröl und erschweren die Abdichtung des Kurbelgehäuses. Das Kurbelgehäuse muss daher entlüftet werden. Dies geschieht in der Regel dadurch, dass man eine Verbindung in Form einer Entlüftungsleitung zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ansaugsystem der Hubkolbenbrennkraftmaschine schafft. Dadurch gelangen keine Schadstoffe in die Umwelt. Um das Schmieröl, das in fein verteilter Form in den Kurbelgehäusegasen enthalten ist, vom Ansaugsystem der Hubkolbenbrennkraftmaschine fernzuhalten, werden Ölabscheider, vorzugsweise mit Filtern, eingesetzt, über die die Kurbelgehäusegase geleitet werden, bevor sie in das Ansaugsystem der Hubkolbenbrennkraftmaschine gelangen. Derartige Ölabscheider sind über eine Blow-By-Leitung mit dem Kurbelgehäuse verbunden. Die Anordnung der Entnahmestelle für die Blow-By-Leitung im Kurbelgehäuse beeinflusst dabei maßgebend die Menge der mitgerissenen Ölanteile.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Entnahme der Blow-By-Gase mit möglichst geringem Ölanteil zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Verbindungskanal im Bereich der den Anschluss aufweisenden Hochversteifung an der dem Zylinderkopf entfernteren Unterseite eine Ölabscheidekante aufweist.
Vorzugsweise sind eine erste Gruppe von Hochversteifungen als Ölrücklaufkanäle und eine zweite Gruppe von Hochversteifungen als Blow-By-Kanäle ausgebildet, so dass der Ölrücklauf und die Strömung von Blow-By-Gasen im Wesentlichen getrennt voneinander erfolgen.
Die ersten Hochversteifungen sind dabei vorteilhafterweise an einer ersten Längsseite und die zweiten Hochversteifungen an einer zweiten Längsseite des Kurbelgehäuses angeordnet.
Um einen zu hohen Öleintrag in die Blow-By-Gasleitung zu verhindern, ist vorgesehen, dass die erste Gruppe von Hochversteifungen mit Ölrücklaufpassagen im Zylinderkopf verbunden sind und die zweite Gruppe von Hochversteifungen mit Blow-By-Gaspassagen im Zylinderkopf verbunden sind, wobei die Mündungen der Ölrücklaufkanäle des Zylinderkopfes tiefer angeordnet sind als die Mündungen der Blow-By-Gaskanäle.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hochversteifung mit dem Anschluss für die Blow-By-Gasleitung über einen Verbindungskanal mit einer benachbarten Hochversteifung strömungsverbunden ist, wobei der Verbindungskanal vorzugsweise im Bereich der Zylinder in der Seitenwand des Kurbelgehäuses angeordnet ist. Der Verbindungskanal weist dabei im Bereich der den Anschluss aufweisenden Hochversteifung an der dem Zylinderkopf entfernteren Unterseite eine Ölabscheidekante auf. Dadurch wird Öl, welches eventuell in die den Anschluss aufweisende Hochversteifung eintritt, noch vor Einströmen in die Blow-By-Gasleitung abgeschieden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Verbindungskanal als Ölsammelraum ausgebildet ist, um abgeschiedenes Öl in die benachbarte Hochversteifung zu leiten. Das abgeschiedene Öl kann über den Verbindungskanal und die benachbarte Hochversteifung in den Ölraum des Kurbelgehäuses gelangen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Hochversteifung mit dem Anschluss durch eine Zylinderkopfdichtung im Bereich der Zylinderkopfdichtfläche, vorzugsweise bis auf eine Ölrücklauföffnung, vom Zylinderkopf getrennt ist. Dadurch wird Öl und vom Zylinder in Richtung Kurbelgehäuse strömendes Blow-By-Gas abgefangen. Durch die Ölrücklaufbohrung wird sichergestellt, dass das vom Zylinderkopf kommende Öl gezielt in den Ölsammelraum fließt.
Weiters ist es zum Erreichen von guten Abscheideraten vorteilhaft, wenn die Hochversteifung mit dem Anschluss etwa im Bereich einer Motormittelebene angeordnet ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Kurbelgehäuse einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer Schrägansicht samt Blow-By-Gasleitung und Ölabscheidevorrichtung in einer ersten Ausführungsvariante;
2 das Kurbelgehäuse in einer Schrägansicht ohne Blow-By-Gasleitung;
3 das Kurbelgehäuse in einer Schrägansicht in einer zweiten Ausführungsvariante;
4 das Kurbelgehäuse in einer Seitenansicht;
5 zwei benachbarte Hochversteifungen in einer Schrägansicht;
6 die benachbarten Hochversteifungen in einem Längsschnitt; und
7 die Hochversteifungen in einem weiteren Längsschnitt.

Das Kurbelgehäuse 1 für mehrere in Reihe angeordnete Zylinder 2 weist eine erste Gruppe A und eine zweite Gruppe B von im Bereich von Hauptlagerebenen und im Bereich der Seitenwände 1a, 1b angeordnete hohle Hochversteifungen 3, 4, 4a, 4b auf. Die erste Gruppe A von Hochversteifungen 3 ist dabei im Bereich einer ersten Längsseite 1a des Kurbelgehäuses 1, die zweite Gruppe B von hohlen Hochversteifungen 4, 4a, 4b im Bereich einer zweiten Längsseite 1b des Kurbelgehäuses 1 angeordnet. Die erste Gruppe A von Hochversteifungen 3 ist als Ölrücklaufpassagen ausgebildet und steht mit nicht weiter dargestellten Ölrücklaufkanälen des Zylinderkopfes in Verbindung. Die zweite Gruppe B von Hochversteifungen 4, 4a, 4b ist als Blow-By-Passagen ausgebildet und steht ebenfalls mit nicht weiter dargestellten Blow-By-Gaskanälen des Zylinderkopfes in Strömungsverbindung. Die Ölrücklaufkanäle und Blow-By-Gaskanäle des Zylinderkopfes gehen dabei vom Ventilbetätigungsraum aus. Um eine Trennung zwischen rücklaufendem Öl und Blow-By-Gasen zu erreichen, sind die Mündungen der Ölrücklaufkanäle im Zylinderkopf tiefer angeordnet als die Mündungen der Blow-By-Gaskanäle.
Eine im Bereich einer Motormittelebene ε angeordnete hohle Hochversteifung 4a der zweiten Gruppe B weist einen Anschluss 5 für eine zu einem Ölabscheider 6 führende Blow-By-Gasleitung 7 auf. Der Ölabscheider 6 ist am Kurbelgehäuse 1 angeflanscht. Ein nicht weiter dargestellter Austrittskanal des Ölabscheiders 6 führt wieder zurück zum Kurbelgehäuse 1.
Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsvariante, bei der die Hochversteifung 4a, welche den Anschluss 5 für die Blow-By-Gasleitung 7 aufweist, bis auf eine Ölrücklauföffnung im Bereich der Zylinderkopfdichtfläche 9a vom Zylinderkopf getrennt ist. Dadurch wird verhindert, dass zu große Ölmengen in die Blow-By-Gasleitung 7 gelangen.
3 zeigt eine alternative Ausführungsvariante, bei der die Hochversteifung 4a zum Zylinderkopf hin offen ist. Gegebenenfalls kann die Strömungsunterbrechung zum Zylinderkopf durch die Zylinderkopfdichtung gewährleistet werden.
Zwischen der den Anschluss 5 aufweisenden Hochversteifung 4a und einer benachbarten Hochversteifung 4b ist ein Verbindungskanal 8 vorgesehen, welcher die Hochversteifungen 4a, 4b miteinander verbindet. Dadurch strömen die Blow-By-Gase in den Hochversteifungen 4a, 4b in der in 5 durch die Pfeile S dargestellten Weise aus dem Zylinderkopf und dem Kurbelraum durch den Anschluss 5 in die Blow-By-Gasleitung 7. Mit Bezugszeichen 9 sind Gussöffnungen bezeichnet, welche nachträglich durch Deckel verschlossen werden.
Im Bereich des Eintrittes in die Hochversteifung 4a mit dem Anschluss 5 weist der Verbindungskanal 8 an seiner Unterseite 8a eine Ölabscheidekante 10 auf, welche verhindert, dass mitgerissenes Öl in die Blow-By-Gasleitung 7 eingetragen wird. Der Verbindungskanal 8 kann dabei im Bereich seiner Unterseite 8a als Sammelraum 8b für Öl ausgebildet sein, so dass durch die Ölabscheidekante 10 zurückgehaltenes Öl in der benachbarten hohlen Hochversteifung 4b Richtung Kurbelraum abfließen kann. Unmittelbar stromaufwärts der Ölabscheidekante 10 kann eine Ölrücklaufleitung 11 in den Ölsammelraum 8b des Verbindungskanals 8 einmünden. Diese Ölrücklaufleitung 11 steht mit einem entsprechenden Ölrücklaufkanal im Zylinderkopf in Verbindung, dessen Mündung tiefer angeordnet ist als die Mündung von benachbarten Blow-By-Gaskanälen, die zu den Hochversteifungen 4, 4a, 4b führen. Dadurch wird zusätzlich erreicht, dass die in die Hochversteifung 4a eintretenden Blow-By-Gase möglichst wenig Öltropfen mit sich führen.

Claims

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse (1) für mehrere Zylinder (2), welches im Bereich der Hauptlagerebenen hohle Hochversteifungen (3, 4, 4a, 4b) der Seitenwände (1a, 1b) des Kurbelgehäuses (1) aufweist, wobei zumindest ein Teil der Hochversteifungen (3) als Ölrücklaufpassagen zwischen Zylinderkopf und Kurbelraum ausgebildet ist, und wobei zumindest eine Blow-Bly-Gas führende Hochversteifung (4a) einen Anschluss (5) für eine zu einem Ölabscheider (6) führende Blow-By-Gasleitung (7) aufweist und die Hochversteifung (4a) mit dem Anschluss (5) für die Blow-By-Gasleitung (7) über einen Verbindungskanal (8) mit zumindest einer benachbarten Hochversteifung (4b) strömungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (8) im Bereich der den Anschluss (5) aufweisenden Hochversteifung (4a) an der dem Zylinderkopf entfernteren Unterseite (8a) eine Ölabscheidekante (10) aufweist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe (A) von Hochversteifungen (3) als Ölrücklaufpassagen und eine zweite Gruppe (B) von Hochversteifungen (4, 4a, 4b) als Blow-By-Passagen ausgebildet ist, so dass der Ölrücklauf und die Strömung von Blow-By-Gasen im Wesentlichen getrennt voneinander erfolgen.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe (A) von Hochversteifungen (3) auf einer ersten Längsseite (1a) des Kurbelgehäuses und die zweite Gruppe (B) von Hochversteifungen (4, 4a, 4b) auf einer zweiten Längsseite (1b) des Kurbelgehäuses (1) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe (A) von Hochversteifungen (3) mit Ölrücklaufkanälen im Zylinderkopf verbunden sind und die zweite Gruppe (B) von Hochversteifungen (4, 4a, 4b) mit Blow-By-Gaskanälen im Zylinderkopf verbunden sind, wobei die Mündungen der Ölrücklaufkanäle des Zylinderkopfes tiefer angeordnet sind als die Mündungen der Blow-By-Gaskanäle.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (8) im Bereich der Zylinder (2) in einer Seitenwand des Kurbelgehäuses (1) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (8) als Ölsammelraum (8b) ausgebildet ist, um abgeschiedenes Öl in die benachbarte Hochversteifung (4b) zu leiten.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochversteifung (4a) mit dem Anschluss (5) etwa im Bereich einer Motormittelebene (ε) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochversteifung (4a) mit dem Anschluss (5) durch eine Zylinderkopfdichtung im Bereich der Zylinderkopfdichtfläche (9a) vom Zylinderkopf getrennt ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochversteifung (4a) mit dem Anschluss (5) durch die Zylinderkopfdichtung im Bereich der Zylinderkopfdichtfläche (9a) bis auf eine Ölrücklauföffnung vom Zylinderkopf getrennt ist.