DE19646637A1

DE19646637A1 - Breather valve arrangement for crankcase of internal combustion engine of vehicle

Info

Publication number: DE19646637A1
Application number: DE1996146637
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Brueckner; Ingolf Dipl Ing Lorenz; Siegfried Dipl Ing Mueller; Friedbert Dipl Ing Rockstroh
Original assignee: IAV Motor GmbH
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 1998-05-14

Abstract

The oil return is directed to the inside of the engine through a special chamber (4) which optionally has an inlet valve (41) and/or outlet valve (42). If the engine has a pressure charger the oil return is directed to the admission passage of the charger through a special chamber. The valves in the special chamber are one-way valves opening into the chamber. In the event of overpressurisation in the admission passage when the charger is operating the inlet valve opens but the out valve is closed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsventileinheit für den Kurbelraum eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Vorbekannt sind gattungsgemäße Entlüftungsventileinheiten durch die Schriften DE-OS 31 34 797 und DE 43 21 954 A1.The invention relates to a ventilation valve unit for the crank chamber Internal combustion engine according to the preamble of the main claim. Generic vent valve units are previously known from the documents DE-OS 31 34 797 and DE 43 21 954 A1.

Sie weisen ein mit einem Stutzen versehenes Gehäuse auf, wobei der Stutzen durch eine Dichtungsanordnung geführt in einen gegen Öl spritzgeschützten Raum, vorzugsweise im Zylinderkopfdeckel oder auch einem Raum im oder am Zylinderblock, hineinreicht. Dem Entlüftungsventil ist beaufschlagungsseitig innerhalb des Gehäuses ein Ölabscheideraum vorgeschaltet, der einen in den Motorinnenraum zum Kurbelraum bzw. Ölwanne führenden Ablauf für das abgeschiedene Öl aufweist. Das bei Überdruck im Kurbelraum öffnende Entlüftungsventil ist mit seiner entlastete Seite mit dem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors verbunden.They have a housing provided with a nozzle, with the nozzle through a sealing arrangement led into a room splash-proof against oil, preferably in the cylinder head cover or also in a space in or on the cylinder block, reaches in. The vent valve is on the pressure side within the housing an oil separator upstream, one in the engine compartment to the crankcase or oil pan leading drain for the separated oil. The overpressure in the crankcase opening vent valve is with its relieved side with the Intake tract of the internal combustion engine connected.

Diese Entlüftungsventileinheiten ergeben teilweise eine ungenügende Abscheidung des Öl vor dem Entlüftungsventil, wodurch unnötig Öl in den Ansaugtrakt gelangt und damit der Verbrennung zugeführt wird.These vent valve units sometimes result in insufficient separation of the Oil upstream of the ventilation valve, which means that oil gets into the intake tract unnecessarily is supplied to the combustion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Entlüftungsventileinheit zu schaffen, die einen größeren als bisher üblichen Abscheidungsgrad bei einfacher Ausführung er reicht.The invention has for its object to provide a vent valve unit a greater than usual separation rate with simple execution he enough.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Haupt- und Nebenanspruches genannten Mittel erreicht. Mittels des Ölrücklaufes über einen gesonderten Rücklaufraum, der wahlweise im Zu- oder Abflußquerschnitt oder in beiden Querschnitten Einwegventile aufweist, wird eine von den Motorinnendruck bewirkte Rückförderung von Öl aus dem Abscheideraum der Entlüftungsventileinheit erzielt. Die Merkmale der Unteransprüche werden in der Beschreibung zusammen mit den zugehörigen Vorteilen erläutert. According to the invention, this is in the characterizing part of the main and Secondary claim means reached. By means of the oil return via one separate return space, either in the inflow or outflow cross section or in both Cross-sections having one-way valves, is caused by the engine internal pressure Return of oil from the separation chamber of the vent valve unit achieved. The features of the subclaims are described in the description together with the associated advantages explained.

Anhand einer Zeichnung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below with the aid of a drawing described.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Entlüftungsventileinheit mit einem Einlaßventil zum Rücklaufraum im Querschnitt, Fig. 1 is a vent valve unit of the invention having an inlet valve for the return chamber in cross-section,

Fig. 2 eine Entlüftungsventileinheit und einem Ableitungsrohr, aus gestattet mit Rücklaufraum, der ein Auslaßventil aufweist, Fig. 2 is a vent valve unit and a discharge pipe, allows from with return chamber which has an outlet valve,

Fig. 3 einen Rücklaufraum mit Ein- und Auslaßventil für eine An wendung bei aufgeladenen Motoren. Fig. 3 shows a return chamber with an inlet and outlet valve for an application to supercharged engines.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Entlüftungsventileinheit 1 mit einem Teilquerschnitt des Gehäuses 2 mit dem Innenraum dargestellt.In Fig. 1, a vent valve unit 1 according to the invention is illustrated with a partial cross section of the housing 2 to the interior.

Das Entlüftungsventil 3 üblicher Bauart ist nicht in allen Einzelheiten gezeigt. Es öffnet bei einer Bewegung zum Deckel 21 hin den Absetzraum 22 mit dem zum Ansaugtrakt - nicht dargestellt - führenden Kanal 23 zum Entlasten von Überdruck im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine. Der Stutzen 24 ist durch eine Dichtungsanordnung geführt in einen gegen Öl spritzgeschützten Raum, vorzugsweise im Zylinderkopfdeckel, hineinreichend, am Verbrennungsmotor angeordnet - nicht dargestellt -, dabei wird der Stutzen 24 mit dem Innendruck des Motorraumes beaufschlagt. Im Stutzen 24 befindet sich ein erster Kanal 25 für die Entlüftung und ein zweiter Kanal 26 für die Rückführung abgeschiedenen Öles. Der Kanal 25 ist mit einer Gas durchlässigen, jedoch Öl im wesentlichen zurückhaltende Packung 6 versehen, durch welche das, zum Ansaugtrakt zu entlüftende Gas in den Innenraum 20 vor dem Sitz 220 des Entlüftungsventil 3 gelangt. Am Boden des Innenraumes 20 mündet vorzugsweise ein Rückführkanal 27 mit muldenförmigen Einlauf und ein weiterer öldurchlässiger Rücklauf 29 mit geringem Durchlaßvermögen. Sowohl der Rückführkanal 27 als auch der Rücklauf 29 stehen mit dem Einlaß eines gesonderten Rücklaufraumes 4 in Verbindung. In zweckmäßiger Weise können auch Schwallkonturen 28 am Boden des Innenraumes 20 angeordnet sein, die einen Zulauf von an der Wand fließendem Öl zum Sitz 220 des Entlüftungs ventils 3 hindern. The vent valve 3 of conventional design is not shown in all details. When the lid 21 is moved , it opens the settling chamber 22 with the channel 23 leading to the intake tract - not shown - for relieving excess pressure in the crankcase of the internal combustion engine. The nozzle 24 is guided through a sealing arrangement into a space splash-proof against oil, preferably in the cylinder head cover, arranged on the internal combustion engine - not shown - the nozzle 24 is subjected to the internal pressure of the engine compartment. In the connection piece 24 there is a first channel 25 for venting and a second channel 26 for the return of separated oils. The channel 25 is provided with a gas-permeable, but essentially oil-retaining packing 6 , through which the gas to be vented to the intake tract reaches the interior 20 in front of the seat 220 of the vent valve 3 . A return duct 27 with a trough-shaped inlet and another oil-permeable return 29 with low permeability preferably open at the bottom of the interior 20 . Both the return duct 27 and the return 29 are connected to the inlet of a separate return space 4 . Expediently also surge contours 28 can be arranged on the bottom of the interior 20 , which prevent an inflow of oil flowing on the wall to the seat 220 of the vent valve 3 .

Der Rücklaufraum 4 ist durch die Anordnung eines Einlaßventils 41 - Fig. 1 - und/oder eines Auslaßventils 42 - Fig. 3 - verschiedenen Motorarten anpaßbar.The return chamber 4 can be adapted to different engine types by the arrangement of an inlet valve 41 - FIG. 1 - and / or an outlet valve 42 - FIG. 3.

Über den Rücklaufraum 4 gelangt abgeschiedenes Öl wieder in das Motorinnere, wobei eine Rückförderung durch die Druckpulsation im Kurbelgehäuse unterbunden wird. Ein Einlaßventil 41 weist der Rücklaufraum 4 bei üblichen Saugmotoren auf. Bei Über druck im Kurbelraum verhindert es das Rückschieben von im Rücklaufraum 4 befindli chen Öl, das bereits aus dem Innenraum 20 der Entlüftungsventileinheit 1 ausgeschie den wurde.Via the return chamber 4 passes separated oil back into the motor interior, wherein a return flow is prevented by the pressure pulsation in the crankcase. The return chamber 4 has an inlet valve 41 in conventional naturally aspirated engines. If there is excess pressure in the crank chamber, it prevents the pushing back of oil located in the return chamber 4 , which has already been discharged from the interior 20 of the vent valve unit 1 .

Je nach den in einem Verbrennungsmotor während der verschiedenen Betriebszu stände auftretenden Druckverhältnissen zwischen Kurbelraum und Ansaugtrakt können die Einlaß- 41 bzw. Auslaßventile 42 als frei bewegliche oder federbelastete Kugelven tile ausgeführt sein.Depending on the conditions occurring in an internal combustion engine during the various Betriebszu pressure ratios between the crankcase and intake tract, the inlet 41 and exhaust valves 42 can be designed as freely movable or spring-loaded Kugelven tile.

Denkbar ist es, das Einlaß- 41 bzw. Auslaßventil 42 als frei bewegliches Kugelventil mit einer Kunststoffkugel 45 auszustatten. Für eine sichere Funktion ist es in diesem Falle vorteilhaft, Begrenzungskonturen 44 vorzusehen, die den Abstand der Kunststoffkugel 45 vom Ventilsitz 43 im geöffneten Zustand begrenzen. Die Kunststoffkugeln 45 der Einlaß- 41 bzw. Auslaßventile 42 sind vorteilhaft aus einem, gegenüber Schmieröl geringe Adhäsion aufweisenden Material hergestellt oder weisen eine entsprechende Oberflächenschicht auf. Mit beiden der vorbeschriebenen Merkmale wird ein Ansprechen auch bei geringen Druckdifferenzen erleichtert bzw. gewährleistet.It is conceivable to equip the inlet 41 or outlet valve 42 as a freely movable ball valve with a plastic ball 45 . In this case, for reliable function, it is advantageous to provide limiting contours 44 , which limit the distance of the plastic ball 45 from the valve seat 43 in the open state. The plastic balls 45 of the inlet 41 and outlet valves 42 are advantageously made of a material which has low adhesion to lubricating oil or have a corresponding surface layer. With both of the features described above, a response is facilitated or ensured even at low pressure differences.

Bei aufgeladenen Motoren herrscht im Ansaugrohr in bestimmten Betriebsbereichen und damit auch im Kanal 23 und dem Innenraum 20 Überdruck. Es wird ein Rücklaufraum 4 gemäß Fig. 3 angewandt. Bei diesen Bedingungen schließt das Auslaßventil 42 den Rücklaufraum 4. Der Rücklaufraum 4 füllt sich über das geöffnete Einlaßventil 41 mit abgeschiedenem Öl zum Ansaugtrakt vor dem Lader abläuft. Bei Stillstand des Motors ist sowohl das Einlaßventil 41 als auch das Auslaßventil 42 durch die geneigte Lage der Ventilsitze 43 geöffnet. Das Öl läuft zum Ansaugtrakt vor dem Lader. In the case of supercharged engines, there is overpressure in the intake pipe in certain operating areas and thus also in the duct 23 and the interior 20 . A return space 4 according to FIG. 3 is used. Under these conditions, the outlet valve 42 closes the return space 4 . The return space 4 fills via the open inlet valve 41 with separated oil to the intake tract before the loader. When the engine is stopped, both the inlet valve 41 and the outlet valve 42 are opened by the inclined position of the valve seats 43 . The oil runs to the intake tract in front of the loader.

Vorzugsweise sind die Ventile 41; 42 mit Kunststoffkugeln als Schließkörper ausgestattet. Die Kunststoffkugeln sind im geöffneten Zustand durch entsprechende Begrenzungskonturen in der Nähe ihrer Sitze gehalten, so daß sie bei entsprechenden Druckverhältnissen Über- oder Unterdruck in Schließlage verlagert werden. Vorteil haft kann der Kanal 26 für Rückführung mit einem elastisch, flexiblen Ableitungsstutzen 5 versehen sein, der in einen vom Stutzen 24 entfernten Rücklaufkanal im Motorblock unter Verformung hineinreicht.The valves 41 ; 42 equipped with plastic balls as a closing body. The plastic balls are held in the open state by appropriate limiting contours in the vicinity of their seats, so that they are shifted to the closed position under appropriate pressure conditions overpressure or underpressure. Advantageously, the channel 26 for return can be provided with an elastic, flexible discharge connector 5 which extends into a return channel in the engine block distant from the connector 24 and deforms.

In günstiger Weise ist dabei der gesonderten Rücklaufraum 4 am Auslauf des elastisch, flexiblen Ableitungsstutzens 5 angeordnet. Diese Ausführung sichert eine schnelle Abführung des rückgelaufenen Öles aus dem Gehäuse 2 der Entlüftungsventileinheit 1.In a favorable manner, the separate return space 4 is arranged at the outlet of the elastic, flexible discharge nozzle 5 . This design ensures that the returned oil is quickly removed from the housing 2 of the vent valve unit 1 .

Reference list

11

Entlüftungsventileinheit
Vent valve unit

22nd

Gehäuse von Housing of

11

2020th

Innenraum
inner space

2121

Deckel
cover

2222

Abscheideraum
Separation room

220220

Sitz des Entlüftungsventil an The vent valve

2222

2323

Kanal zum Entlasten
Relief channel

2424th

Stutzen
Support

2525th

Kanal für Entlüftung
Ventilation channel

2626

Kanal für Rückführung
Return channel

2727

Rückführkanal
Return channel

270270

Rückführraum
Return room

2828

Schwallkonturen
Surge contours

2929

Rücklauf
Rewind

33rd

Entlüftungsventil
Vent valve

44th

Rücklaufraum
Return space

4141

Einlaßventil
Inlet valve

4242

Auslaßventil
Exhaust valve

4343

Ventilsitz
Valve seat

4444

Begrenzungskonturen
Boundary contours

4545

Kunstoffkugel
Plastic ball

55

Ableitungsrohr
Drain pipe

66

Ölzurückhaltende Packung
Oil-retaining pack

77

Ansaugtrakt des Laders
Intake tract of the loader

Claims

1. Breather valve unit for the crank chamber of an internal combustion engine has the following structure,

- its housing is provided with a nozzle which, through a sealing arrangement, extends into a space splash-proof against oil, preferably in the cylinder head cover,
a vent valve that opens at excess pressure is arranged in the housing, the relieved side of which is connected to the intake tract of the internal combustion engine,
on the pressurization side, a separating space is connected upstream, which has a drain for the separated oil that leads into the interior of the engine, characterized by the following features,
- The oil return is led to the inside of the engine via a separate return space ( 4 ),
- The return chamber ( 4 ) optionally has an inlet ( 41 ) and / or an outlet valve ( 42 ).

2. Breather valve unit for the crank chamber of an internal combustion engine with a charger, which has the following structure,

- Their housing is provided with a nozzle that leads through a sealing arrangement GE into a splash-proof space, preferably in the cylinder head cover, extends into
a vent valve opening in the event of overpressure is arranged in the housing, the relieved side of which is connected to the intake tract of the internal combustion engine,
a ventilation space for the separated oil is connected upstream of the vent valve, which has an outlet characterized by the following features,
- The oil return is led to the intake tract of the charger via a separate return space ( 4 ),
- The return chamber ( 4 ) optionally has an inlet ( 41 ) and an outlet valve ( 42 ), both are designed as one-way valves opening into the return chamber ( 4 ),
- The inlet valve ( 41 ) is open when there is overpressure in the intake pipe during charger operation, but the outlet valve ( 42 ) is closed.

3. Vent valve unit according to claim 2, characterized in that the return chamber (4) has such an inclined position that the weight of the respective ball (45) without acting positive or negative pressure the inlet valve (41 with inlet and outlet valve seat (43) ) and the outlet valve ( 42 ) is open.

4. vent valve unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that arranged in the nozzle ( 24 ) on the housing ( 2 ) both a first channel ( 25 ) for venting and a second channel ( 26 ) for the return of separated oils The second channel ( 26 ) for the return is connected to the interior ( 20 ) in the housing ( 2 ) via a return channel ( 27 ) which opens into an area remote from the first channel ( 25 ) for ventilation.

5. vent valve unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the channel ( 26 ) for return or the return space is provided with an elastically flexible discharge pipe ( 5 ).

6. vent valve unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 2 ) a spherical separating space ( 22 ) for the channel ( 23 ) is provided for relieving, which is connected to the intake tract of the internal combustion engine, the channel ( 23 ) opens above the central axis of the separation chamber ( 22 ).

7. vent valve unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 2 ) around the opening portion of the spherical separating space ( 22 ) surge contours ( 28 ) are arranged, which are directed against the inclination with their inside.

8. vent valve unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that inlet ( 41 ) or exhaust valves ( 42 ) are designed as freely movable or spring-loaded ball valves.

9. vent valve unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that inlet ( 41 ) or exhaust valves ( 42 ) are equipped as freely movable ball valves with a plastic ball ( 45 ) which is assigned a limiting contour ( 44 ) which the Distance of the plastic ball ( 45 ) from the valve seat ( 43 ) in the open state be limited.

10. Vent valve unit according to claim 1, characterized in that the plastic balls ( 45 ) of the inlet ( 41 ) or outlet valves ( 42 ) are made of a material which has low adhesion to lubricating oil or have a corresponding surface layer.

11. Vent valve unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the separate return space ( 4 ) is preferably arranged at the outlet of the elastic, flexible discharge pipe ( 5 ).