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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Ölnebelabscheider für
einen Verbrennungsmotor.
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2. Beschreibung des einschlägigen
Stands der Technik
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Wenn
ein sogenanntes Durchblasegas, das unverbrannten Kraftstoff enthält
und das durch den schmalen Zwischenraum zwischen einem Kolben und
einem Zylinder in ein Kurbelgehäuse strömt, sich mit
dem Öl im Kurbelgehäuse vermischt, kommt es bekanntermaßen
zur Bildung von Schlamm, der die Verschlechterung des Öls
deutlich begünstigt. Hauptbestandteile bzw. -komponenten
des Schlamms sind im Öl enthaltenes Olefin (Kohlenwasserstoff)
sowie in dem Durchblasegas enthaltenes Stickoxid und Wasser, wobei
diese Hauptkomponente mittels Wärme und Säure
miteinander reagieren und so einen Schlammvorläuferstoff
und ein Schlammbindemittel erzeugen, aus denen wiederum Schlamm
entsteht. Im Aussehen ähnelt der Schlamm dem einer trüben Substanz.
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Zur
Verhinderung der Verschlechterung der Ölqualität
gibt es ein Positive-Crankcase-Ventilation-System (PCV-System) bzw.
geschlossenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem,
das das Durchblasegas in dem Kurbelgehäuse in das Einlasssystem
einführt, so dass der unverbrannte Kraftstoff in dem Durchblasegas
verbrannt wird (siehe japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
2003-322052 (
JP-A-2003-322052 )).
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Da
das Durchblasegas in dem Kurbelgehäuse eine Ölkomponente
enthält, ist auf dem Weg, entlang dem das Durchblasegas
eingeführt wird, üblicherweise ein Ölnebelabscheider
vorgesehen. Im Allgemeinen beinhaltet der Ölnebelabscheider
eine Mehrzahl von darin angeordneten Ablenkblechen. Während
sich das eingeführte Gas durch eine Gasleitung bewegt,
die durch die Ablenkbleche definiert ist, trifft das Gas dabei auf
die Ablenkbleche, wird das Öl somit aus dem Gas abgeschieden
und das abgeschiedene Öl wieder dem Kurbelgehäuse
zugeführt.
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Ein
Problem hierbei ist jedoch, das durch einen solchen Ölnebelabscheider
keine zufriedenstellend Abscheidung des Öls vom Gas bewirkt
wird. Dementsprechend wird in dem
japanischen
Gebrauchsmuster 1-15852 eine Technologie beschrieben, die
die mangelhafte Fähigkeit der Ablenkbleche, die Ölkomponente
abzuscheiden, kompensieren soll, indem in dem Ölnebelabscheider
ein aus Metallschaum bestehender poröser Filter vorgesehen
wird.
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Ist
jedoch in dem Ölnebelabscheider ein poröser Filter
vorgesehen, ist es wahrscheinlich, dass es durch die Entstehung
von Schlamm zu einem Verstopfen des porösen Filters kommt.
Insbesondere deshalb, weil der Ölnebelabscheider mit Luft
in Kontakt gelangt, kann sich in demselben leicht Kondenswasser
bilden. Und weil durch das Kondenswasser und das in dem Gas enthaltene
NOx Salpetersäure erzeugt wird, kommt es dadurch leicht
zur Entstehung von Schlamm. Problematisch ist dabei, dass bei einem
dementsprechend verstopften porösen Filter die Gasströmung
behindert und die ursprüngliche Leistungsfähigkeit
des Ölnebelabscheiders verschlechtert wird.
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Kurzfassung der Erfindung
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Die
Erfindung schafft einen Ölnebelabscheider für
einen Verbrennungsmotor, der eine Ölkomponente aus einem
Gas in einem Kurbelgehäuse effizient abscheidet und das
Auftreten eines Defekts infolge Schlammbildung verhindert.
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Bei
einem Ölnebelabscheider für einen Verbrennungsmotor
gemäß einem Aspekt der Erfindung handelt es sich
um einen Ölnebelabscheider für einen Verbrennungsmotor,
der eine Ölkomponente in einem Gas, das aus einem Kurbelgehäuse
des Verbrennungsmotors eingeführt wird, aus dem Gas abscheidet,
wobei der Ölnebelabscheider dadurch gekennzeichnet ist,
dass er einen porösen Filter, der, aus dem Gas, die in
dem Gas enthaltene Ölkomponente abscheidet, wobei der poröse
Filter in einer Leitung angeordnet ist, durch die das Gas bewegt wird,
und mit einem Gegenmittel zum Neutralisieren einer säurehaltigen
Substanz beschichtet ist.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der der Ölnebelabscheider ferner ein Bindemittel beinhaltet,
das auf einer Oberfläche des porösen Filters vorgesehen ist,
wobei das Gegenmittel dispergiert worden ist und in dem Bindemittel
gehalten wird.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der der Ölnebelabscheider eine Mehrzahl von Gasleitungen
aufweist, die getrennt voneinander ausgebildet sind, jede von der
Mehrzahl der Gasleitungen mit dem porösen Filter versehen
ist, der mit dem Gegenmittel beschichtet ist, und der Ölnebelabscheider
ferner eine Umschalteinrichtung beinhaltet, die eine von der Mehrzahl
der Gasleitungen als die Gasleitung auswählt, durch die
sich das Gas bewegen darf.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der der Ölnebelabscheider einen Controller beinhaltet,
der den Grad bzw. das Ausmaß der Verringerung der Menge des
Gegenmittels, basierend auf Informationen bzw. Angaben betreffend
den Grad der Verringerung, abschätzt, und der, wenn das
Ausmaß der Verringerung einen vorbestimmten Grad überschritten
hat, die Umschalteinrichtung so steuert, dass die Gasleitung gewechselt
wird, durch die das Gas sich bewegen darf.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt können die Informationen bzw. Angaben
betreffend das Ausmaß der Verringerung eine Kilometerleistung
eines Fahrzeugs beinhalten, an dem der Verbrennungsmotor angebracht
ist.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der die porösen Filter, die in der Mehrzahl der Gasleitungen
angeordnet sind, zueinander unterschiedliche Porenfeinheitsgrade
aufweisen.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, in
der der Ölnebelabscheider ferner einen Controller beinhaltet,
der die Gasleitung, durch die sich das Gas bewegen darf, mit Hilfe
der Umschalteinrichtung gemäß einer Strömungsrate
des Gases wechselt, wobei der Controller die Umschalteinrichtung
so steuert, dass, umso höher die Strömungsrate
ist, desto feiner die Poren des porösen Filters sind, der
in der Gasleitung angeordnet ist, die durch die Umschalteinrichtung
ausgewählt wird.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der der poröse Filter, der mit dem Gegenmittel beschichtet
ist, ausbaubar ist.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der es sich bei dem Gegenmittel um Calciumcarbonat handelt.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der poröse Filter aus Metallschaum oder Harzschaum besteht.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
welcher der der poröse Filter so angeordnet ist, dass das
Ausmaß der Verringerung des als Beschichtung verwendeten
Gegenmittels von außen auszumachen ist.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht eine effiziente Abscheidung
einer Ölkomponente aus einem Gas in einem Kurbelgehäuse
und kann zudem verhindern, dass ein Defekt infolge Schlammbildung auftritt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Die
Merkmale und Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung
dieser Erfindung werden in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung
der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
erläutert, in der identische Elemente mit identischen Bezugszeichen
benannt sind. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Beispiel eines Verbrennungsmotors zeigt,
auf den die Erfindung angewendet wird;
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2 eine
schematische Schnittansicht, die einen Aufbau eines Ölnebelabscheiders
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
zeigt;
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3 eine
vergrößerte Schnittansicht, die einen Aufbau eines
porösen Filters gemäß der Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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4A u. 4B Diagramme
zur Erläuterung eines Verfahrens zur Fixierung des Calciumcarbonats
eines porösen Filters an ein Basismaterial;
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5 eine
schematische Schnittansicht, die einen Aufbau eines Ölnebelabscheiders
gemäß einer anderen Ausführungsform der
Erfindung zeigt; und
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6 eine
schematische Schnittansicht, die einen Aufbau eines Ölnebelabscheiders
gemäß einer anderen Ausführungsform der
Erfindung zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
der Ausführungsformen
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Im
Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
erläutert.
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1 ist
ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Verbrennungsmotors,
in dem ein Ölnebelabscheider gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
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Der
Verbrennungsmotor 1 beinhaltet einen Zylinderkopf 30,
einen Zylinderblock 31 und ein Kurbelgehäuse 32,
das mit dem Zylinderblock 31 einstückig ausgebildet
ist. Darüber hinaus weist der Verbrennungsmotor 1 eine
Saugleitung 11 zum Einführen von Ansaugluft in
den Zylinderkopf 30 und eine Abgasleitung zum Abführen
von Abgas aus dem Zylinderkopf 30 auf.
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Der
Verbrennungsmotor 1 beinhaltet außerdem: einen
Drehzahlsensor 43, der eine Drehzahl einer Kurbelwelle
(nicht gezeigt) erfasst; einen Wassertemperatursensor 45,
der eine Temperatur eines Kühlwassers zum Kühlen
des Zylinderblocks 31 erfasst; einen Ansaugluftmengensensor 42,
der in der Saugleitung 11 angeordnet ist und die Ansaugluftmenge
erfasst; einen Beschleunigungssensor 44, der nahe eines
Fahrpedals 60 angeordnet ist und den Verstellweg (den Fahrpedalöffnungsgrad)
erfasst; und einen Kraftstoff-Luftverhältnis-Sensor 46,
der in der Abgasleitung 13 angeordnet ist und ein Kraftstoff-Luftverhältnis
erfasst.
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Der
Verbrennungsmotor 1 beinhaltet ferner: ein Drosselventil 26,
das in der Saugleitung 11 angeordnet ist und die in den
Verbrennungsraum 12 eingeführte Saugluftmenge
reguliert; ein Kraftstoffeinspritzventil 35, das stromabwärts
des Drosselventils 26 angeordnet ist; und eine Zündkerze 22,
die in einem nachstehend beschriebenen Zylinder 18 angeordnet
ist. Eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 50 empfängt
die Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren und steuert den Öffnungsgrad des
Drosselventils 26, den Zündsteuerzeitpunkt der Zündkerze 35,
die Menge und den Steuerzeitpunkt der Einspritzung des Kraftstoffs,
der aus dem Kraftstoffeinspritzventil 22 eingespritzt wird,
etc. Die ECU 50 führt eine Kraftstoff-Luftverhältnis-Feedback-
bzw. Rückkopplungsregelung aus, bei der die Menge der Kraftstoffeinspritzung
so gesteuert wird, dass das durch den Kraftstoff-Luftverhältnissensor
erfasste Kraftstoff-Luftverhältnis 46 dem Soll-Kraftstoff-Luftverhältnis
entspricht.
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In
dem Zylinderblock 31 ist ein Kolben 14 in dem
Zylinder 18 angeordnet, so dass dieser sich darin hin-
und herbewegen kann. Der Verbrennungsraum 12 ist durch
einen oberen Bereich des Kolbens 14 und den Zylinder 18 definiert.
In dem Zylinderkopf 30 ist der Verbrennungsraum 12 mit
der Saugleitung 11 und der Abgasleitung 13 verbunden.
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Die
durch die Saugleitung 11 eingeführte Ansaugluft
wird mit dem aus dem Kraftstoffeinspritzventil 35 eingespritzten
Kraftstoff vermischt, so dass ein Kraftstoff-Luftgemisch entsteht,
das in den Verbrennungsraum 12 eingeführt wird,
solange ein Einlassventil 12 offen ist. Nachdem das Kraftstoff-Luftgemisch
durch die Zündkerze entzündet und somit unter
Explosionsbildung verbrannt worden ist, wird das Verbrennungsgas
aus dem Verbrennungsraum 12 in die Abgasleitung abgeführt,
solange ein Auslassventil 23 offen ist. Die Abgasleitung 13 ist
mit einem Katalysator 27 mit einer Abgasreinigungsfunktion
versehen.
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Der
Katalysator 27 beinhaltet einen Dreiwege-Katalysator, der
z. B. die in dem Abgas enthaltenden Stickoxide reduziert und Kohlenmonoxid
und Kohlenwasserstoff (den unverbrannten Kraftstoff) oxidiert.
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In
dem Kurbelgehäuse 32 ist eine Kurbelwelle (nicht
gezeigt) angeordnet, und es hält in einem unteren Bereich
desselben eine vorbestimmte Motorölmenge OL (Schmieröl)
zurück. Durch ein Schmieröl-Zuführsystem
(nicht gezeigt) wird das Motoröl OL verschiedenen Bereichen
im Verbrennungsmotor zugeführt. Der in dem Durchblasegas
BG enthaltene unverbrannte Kraftstoff, der durch den schmalen Zwischenraum
zwischen dem Zylinder 18 und dem Kolben 14 hindurchströmt,
vermischt sich mit dem Motoröl OL.
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Das
Schmieröl-Zuführsystem beinhaltet eine Ölpumpe,
einen Filter, einen Ölstrahlmechanismus etc. Das Motoröl
OL in dem Kurbelgehäuse 32 wird über
den Filter durch die Ölpumpe aufgesogen und dem Ölstrahlmechanismus
zugeführt. Zur Schmierung der Schnittstelle zwischen dem
Kolben 14 und dem Zylinder 18 wird das Schmieröl
dem Zylinder 18 durch den Ölstrahlmechanismus
zugeführt.
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In
dem Verbrennungsmotor 1 stehen der Bereich der Saugleitung 11 stromauf
des Drosselventils 26 und die Innenseite des Zylinderkopfes 30 durch eine
Außenluftleitung 76 miteinander in Verbindung.
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In
dem Zylinderblock 31 ist eine Öltropfleitung 33 ausgebildet,
die bewirkt, dass der Zylinderkopf 30 und das Kurbelgehäuse 32 miteinander
in Verbindung gelangen. Bei der Öltropfleitung 33 handelt
es sich um eine Leitung, mit deren Hilfe das Öl, das nach
der Schmierung des Ventilsystems im Zylinderkopf 30 zurückgeblieben
ist, in das Kurbelgehäuse 32 tropft, wobei die Öltropfleitung 33 gleichzeitig als
eine Leitung dient, die dem Kurbelgehäuse 32 durch
die Außenluftleitung 76 Frischluft (Außenluft) zuführt.
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In
dem Verbrennungsmotor 1 ist an einer an der Außenseite
des Kurbelgehäuses 32 befindlichen Fläche
der Ölnebelabscheider 100 zum Abscheiden einer Ölkomponente
in dem Gas G im Kurbelgehäuse 32 angeordnet. Der Ölnebelabscheider 100 verwandelt
die Ölnebelkomponente in dem Gas G, das aus dem Kurbelgehäuse 32 eingeführt
wird, in Tröpfchen und führt diese wieder dem
Kurbelgehäuse 32 zu. Auf den inneren Aufbau des Ölnebelabscheiders 100 wird
in der Beschreibung später eingegangen. Das Gas G in dem
Kurbelgehäuse 32 besteht aus dem Durchblasegas,
das unverbrannten Kraftstoff, Stickoxide, Kohlendioxid, Wasserdampf
etc. beinhaltet und das durch den schmalen Zwischenraum zwischen
dem Kolben 14 und dem Zylinder 18 entweicht, sowie
dem verdampften Kraftstoff, der in dem Zustand, in dem der Kraftstoff
mit dem Motoröl OL vermischt wird, verdampft wird, dem Ölnebel
etc.
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Ein
PCV-Ventil bzw. Kurbelgehäuseentlüftungsventil 110,
das ein Einwegventil beinhaltet, ist am Auslass des Ölnebelabscheiders 100 angeordnet,
und das PCV-Ventil 100 ist mit dem Bereich der Saugleitung 11 stromabwärts
des Drosselventils 26 durch die Gasleitung 120 verbunden.
Wenn der Druck in der Saugleitung 11 einen Unterdruck erreicht
hat, der niedriger als der Atmosphärendruck bzw. Luftdruck
ist, tritt zwischen dem Kurbelgehäuse 32 und der
Saugleitung 11 ein Differenzdruck auf, und dieser Differenzdruck
bewirkt, dass sich das PCV-Ventil 110 öffnet und
das Gas in dem Kurbelgehäuse 32 zur Saugleitung 11 umgewälzt
wird.
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2 ist
eine schematische Schnittansicht, die einen Aufbau eines Ölnebelabscheiders
gemäß der Ausführungsform der Erfindung
zeigt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, sind in dem Ölnebelabscheider 100 eine
Mehrzahl von Ablenkblechen 101 angeordnet, die eine Leitung 102 definieren.
Das Gas G aus dem Kurbelgehäuse 32 strömt
durch einen Einlass 103 in die Leitung 102. Das
in die Leitung 102 strömende Gas G strömt
durch das PCV-Ventil 110, das an einem Auslass 104 angeordnet
ist, wieder hinaus.
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In
der Leitung 102 ist eine Mehrzahl von porösen
Filtern 150 angeordnet, so dass die porösen Filter 150 die
Leitung 102 teilweise ausfüllen.
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Wie
in 3 beschrieben ist, besteht der poröse
Filter 150 hauptsächlich aus einem Basismaterial 151,
das aus Metallschaum oder Harzschaum mit einer großen Porenanzahl 152 besteht.
Als Material für den Metallschaum kommen eine Aluminiumlegierung,
eine Magnesiumlegierung, Eisen etc. in Frage. Als Material für
den Harzschaum wird z. B. Polypropylen (PP) verwendet.
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Wenn
das Gas G durch die Poren 152 der porösen Filter 150 gelangt,
wird der Ölnebel in dem Gas G mit Hilfe der Filterungsfunktion
des porösen Filters 150 in Tröpfchen
umgewandelt und von den anderen Gaskomponenten abgeschieden und
in dem Kurbelgehäuse 32 (Ölwanne) durch
die Ölsammelleitung (nicht gezeigt) aufgefangen.
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Auf
das Basismaterial 151 für den porösen Filter 150 wird
Calciumcarbonat 153 aufgetragen, das als ein Gegenmittel
zum Neutralisieren säurehaltiger Substanzen dient.
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Weil
der Ölnebelabscheider 110 mit Luft in Kontakt
gelangt, besteht bei dem Ölnebelabscheider 100 die
Tendenz, dass dessen Temperatur abnimmt, und der Wasserdampf in
dem Gas G, das sich durch den Ölnebelabscheider 100 bewegt,
kann ohne Weiteres kondensieren und sich in Kondenswasser verwandeln.
Dementsprechend löst sich in dem Ölnebelabscheider 100 das
NOx in dem Gas G in diesem Kondenswasser auf, so dass daraus eine
Salpetersäure enthaltende säurehaltige Substanz
entsteht. Diese säurehaltige Substanz bewirkt die Entstehung von
Schlamm. Kommt es in dem porösen Filter 150 zur
Schlammbilden, füllen sich die Poren 152 des porösen
Filters 150 mit Schlamm, was die Verstopfung des porösen
Filters 150 zur Folge hat. Um eine Verstopfung des porösen
Filters 150 zu verhindern, wird Calciumcarbonat 153 auf
den porösen Filter 150 aufgetragen und die Entstehung
von Schlamm durch die Neutralisierung der säurehaltigen
Substanz mittels Calciumcarbonat verhindert.
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Um
das Calciumcarbonat 153 auf den porösen Filter 150 aufzutragen,
d. h. um das Calciumcarbonat 153 an dem Basismaterial 151 zu
fixieren, wird das Basismaterial 151 in eine Lösung
getaucht, in der sich das Calciumcarbonat auflöst, so dass
das Basismaterial 151 mit der Lösung imprägniert
wird. Dann wird der poröse Filter 150 aus der
Lösung herausgenommen und mittels eines natürlichen
Trocknungsvorgang oder durch Erwärmen desselben in einer Heizeinrichtung
getrocknet. Auf diese Weise kann das Calciumcarbonat 153 an
der Innenseite des Basismaterials 151 fixiert werden.
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Die
Größe der Poren 152 des porösen
Filters 150 wird durch die Dicke des aufgetragenen Calciumcarbonats 153 bestimmt.
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Da
jedoch durch das Calciumcarbonat 153, das auf den porösen
Filter 150 aufgetragen worden ist, die säurehaltige
Substanz, wie z. B. Salpetersäure, neutralisiert wird,
nimmt infolge der Neutralisierungsreaktionen auch die Menge des
Calciumcarbonats 153 ab. Nimmt die Dicke des Calciumcarbonats 153 auf
diese Weise ab, nimmt auch die Größe der Poren 152 zu,
das heißt der Poren, durch die sich das Gas G bewegt. Somit
variiert auch der Druckverlust, der bewirkt wird, wenn das Gas G
sich durch den porösen Filter 150 bewegt. Variiert
der Druckverlust, variieren auch die Gasmenge G, die durch die Saugleitung 11 umgewälzt
wird, sowie die Abscheidungsleistungsfähigkeit des Ölnebelabscheiders.
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4A und 4B zeigen
ein weiteres Verfahren zur Fixierung des Calciumcarbonats des porösen
Filters an dem Basismaterial.
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Wie
in 4A gezeigt ist, wird das Calciumcarbonat 153 mit
einem Bindemittel 154 vermischt und auf der Oberfläche
des Basismaterials einbehalten. Als das Bindemittel 154 kann
z. B. Urethanharz oder dergleichen verwendet werden.
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Wenn
das Calciumcarbonat 153 in dem Bindemittel 154 dispergiert
ist (mit diesem vermischt ist), so dass es dort einbehalten wird,
wie in 4B gezeigt ist, bleibt die Form
des Bindemittels 154 erhalten, auch wenn die Menge des
Calciumcarbonats 153 infolge der Neutralisierungsreaktionen
abnimmt. Selbst wenn somit die Menge des Calciumcarbonats 153 abnimmt,
variiert die Größe der Poren 152 nur geringfügig.
Daher kann die Veränderung des Druckverlustes, der auftritt,
wenn die Menge des Calciumcarbonats 153 in dem porösen
Filters 150 abnimmt, verhindert werden, und es ist daher
möglich, die Veränderung der Gasmenge G, die zur
Saugleitung 11 umgewälzt wird, sowie die Veränderung
der Abscheidungsleistungsfähigkeit des Ölnebelabscheiders
zu verhindern.
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5 ist
eine schematische Schnittansicht, die einen Aufbau eines Ölnebelabscheiders
gemäß einer anderen Ausführungsform der
Erfindung zeigt. In 5 werden die gleichen Bezugszeichen
verwendet wie für die Bauteile, die den in 2 gezeigten
Bauteilen entsprechen.
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Wie
in 5 gezeigt ist, sind in dem Ölnebelabscheider 100A eine
Mehrzahl von Ablenkblechen 101A angeordnet, die eine Leitung 102 definieren, durch
die das Gas G strömt. In einem Endbereich der Leitung 102 ist
noch ein Ablenkblech 101B angeordnet, das die Leitung 102 in
zwei separate Leitungen 102A und 102B aufteilt.
Das Gas G, das sich durch die Leitung 102A oder 102B bewegt,
strömt durch einen Auslass 104A bzw. 104B,
ohne in die jeweils andere Leitung zu strömen.
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Umwälzleitungen 105A und 105B sind
jeweils mit den Auslässen 104A bzw. 104B verbunden, und
die Umwälzleitungen 105A und 105B sind
mit einer Umwälzleitung 106 verbunden, die mit
dem PCV-Ventil 110 über ein Umschaltventil 160 verbunden
ist, das als eine Umschalteinrichtung fungiert.
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Das
Umschaltventil 160 schaltet basierend auf dem von der vorstehend
beschriebenen ECU 50 gesendeten Steuerungsbefehl selektiv
zwischen einem Zustand, in dem die Umwälzleitung 105A und die
Umwälzleitung 106 verbunden sind, und einem Zustand
um, in dem die Umwälzleitung 105B und die Umwälzleitung 106 verbunden
sind. Insbesondere wählt das Schaltventil 160 eine
der Umwälzleitungen 105A oder 105B als
die Leitung aus, durch die sich das Gas G bewegen darf, wobei die
Umwälzleitungen 105A und 105B als die
Gasleitungen dienen.
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Die
porösen Filter 150A und 150B sind in den
beiden getrennt ausgebildeten Leitungen 102A und 102B so
angeordnet, dass die porösen Filter 150A und 150B die
Leitungen 102A bzw. 102B teilweise ausfüllen.
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Die
porösen Filter 150A und 150B weisen einen
Aufbau auf, der dem des porösen Filters ähnlich ist,
der unter Bezugnahme auf 3 oder 4 beschrieben
wurde.
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Nachstehend
wird in der Beschreibung nun auf ein Verfahren zum Steuern des Umschaltventils 160 durch
die ECU 50 eingegangen.
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Zunächst
steuert die ECU 50 das Umschaltventil 160 so,
dass das Gas G nicht durch die Leitung 102B, sondern durch
die Leitung 102A strömt. Während das
Gas G sich durch die Leitung 102A bewegt, nimmt die auf
den porösen Filter 150A aufgetragene Calciumcarbonatmenge
ab. Während das Gas G sich durch die Leitung 102A bewegt,
gelangt das Gas G nicht durch die Leitung 102B, und dementsprechend
nimmt die Menge des auf den porösen Filter 150E aufgetragenen
Calciumcarbonats nicht ab.
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Die
ECU 50 schätzt das Ausmaß der Verringerung
der Calciumcarbonat-Menge in dem porösen Filter 150A basierend
auf Informationen, wie z. B. der Kilometerleistung des Fahrzeugs.
Wenn das Ausmaß bzw. der Grad der Verringerung der Calciumcarbonat-Menge
einen vorbestimmten Grad überschritten hat, steuert die
ECU 50 das Umschaltventil 160 so, dass das Gas
G nicht durch die Leitung 102A, sondern durch die Leitung 102B gelangt.
Auf diese Weise kann eine Situation vermieden werden, in der das Calciumcarbonat
vollständig aufgebraucht ist und in dem porösen
Filter 150A Schlamm entsteht. Zu beachten ist zudem, dass
außer der Kilometerleistung des Fahrzeugs auch andere Informationen
herangezogen werden können, um das Ausmaß der
Verringerung der Calciumcarbonat-Menge zu schätzen, solange
die Angaben auf eine auf das Ausmaß der Verringerung der
Calciumcarbonat-Menge bezogene Größe hinweisen.
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Alternativ
werden z. B. poröse Filter 150A und 150B vorgesehen,
deren durchschnittliche Porengrößen sich jeweils
voneinander unterscheiden. Insbesondere werden dabei als die porösen
Filter 150A und 150B Filter verwendet, die unterschiedliche
Porenfeinheitsgrade aufweisen.
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Die
ECU 50 schätzt die Strömungsrate des Gases
G basierend auf beispielsweise der Größe des Unterdrucks
ab, der in der Saugleitung 11 auftritt, und steuert das
Umschaltventil 160 z. B. basierend auf der Strömungsrate
des Gases G. Wenn z. B. die Strömungsrate des Gases G hoch
ist, ist die Menge des Ölnebels in dem Gas G ebenfalls
hoch, so dass ein feinporiger Filter ausgewählt wird, der
den Ölnebel wirksam in Tröpfchen umwandeln kann.
Wenn die Strömungsrate des Gases G hingegen niedrig ist,
ist die Menge des Ölnebels in dem Gas G ebenfalls niedrig,
und dementsprechend fällt die Wahl auf einen grobporigen
Filter.
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6 ist
eine schematische Schnittansicht, die einen Aufbau eines Ölnebelabscheiders
gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung darstellt. In 6 werden
zur Benennung der Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet
wie zur Benennung der entsprechenden in 2 gezeigten Bauteile.
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Die
Leitung 102 des Ölnebelabscheiders 100B ist
mit dem porösen Filter 105 versehen. Der poröse
Filter 150 wird durch eine Sicherungsplatte 155 an
einem oberen Bereich des porösen Filters 150 gesichert.
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Bei
einem Teil der Sicherungsplatte 155 handelt es sich um
ein transparentes Bauteil 156, wie z. B. eine Glasplatte.
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Darüber
hinaus ist zum Auswechseln des porösen Filters 150 eine Öffnung 170 in
einem Bereich an der Oberseite des Ölnebelabscheiders 100B ausgebildet.
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Wenn
z. B. der poröse Filter 150 an dem Ölnebelabscheider 100B angebracht
ist, wird die Sicherungsplatte 155 an einem Gehäuse
des Ölnebelabscheiders 100B mit Hilfe von Befestigungsmitteln wie
Schrauben befestigt, um die Öffnung 170 abzudichten.
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Das
Ausmaß der Verringerung des Calciumcarbonats, das auf den
porösen Filter 150 aufgetragen worden ist, ist
durch das transparente Bauelement 156 von außen
ausmachbar bzw. erkennbar.
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Somit
können Benutzer oder dergleichen das Ausmaß der
Verringerung des Calciumcarbonats des porösen Filters 150 durch
Betrachten bzw. visuelles Überprüfen des porösen
Filters 150 durch das transparente Bauelement 156 bestimmen.
Stellt sich heraus, dass das Calciumcarbonat verbraucht ist und keine
Neutralisierungsfähigkeit bzw. -kapazität mehr vorhanden
ist, kann der poröse Filter 150 aus dem Ölnebelabscheider 100B ausgebaut
werden, indem die Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben, entfernt und
der poröse Filter 150 durch einen neuen porösen Filter 150 ausgetauscht
wird.
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Obgleich
die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Beispiele
darstellen, in denen der Ölnebelabscheider außerhalb
des Kurbelgehäuses angeordnet ist, ist die Erfindung nicht
auf die vorstehenden Ausführungsformen begrenzt, und die
Erfindung kann auch in dem Fall Anwendung finden, in dem der Ölnebelabscheider
z. B. in der Zylinderkopfhaube angeordnet ist.
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Obgleich
in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Ölnebelabscheider
veranschaulicht worden sind, die in dem Weg angeordnet sind, in dem
das Gas in dem Kurbelgehäuse zum Einlasssystem umgewälzt
wird, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt. Die Erfindung kann beispielsweise auch in dem
Fall Anwendung finden, in dem der Ölnebelabscheider in
dem Weg angeordnet ist, in dem das Gas in dem Kurbelgehäuse
zum Auslasssystem umgewälzt wird.
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Zusammenfassung
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Ölnebelabscheider für
einen Verbrennungsmotor
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Ein Ölnebelabscheider
(100) für einen Verbrennungsmotor, der ein Ölkomponente
in einem Gas, das aus einem Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors
eingeführt wird, aus dem Gas abscheidet, beinhaltet einen
porösen Filter (150), der die Ölkomponente
in dem Gas aus dem Gas abscheidet, wobei der poröse Filter
(150) in einer Leitung angeordnet ist, durch die sich das
Gas bewegt, und der mit einem Gegenmittel zum Neutralisieren einer
säurehaltigen Substanz beschichtet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-322052
A [0003]
- - JP 1-15852 [0005]
