DE19701977A1

DE19701977A1 - Internal combustion engine with a valve chamber cover

Info

Publication number: DE19701977A1
Application number: DE1997101977
Authority: DE
Inventors: Klaus Baumgaertner; Uwe Brueckner; Heinz Jawurek; Ingolf Lorenz; Heinz Mueller; Siegfried Mueller; Berthold Wenz
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH; IAV Motor GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH; IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: DE19701977B4; WO1998032955A1

Abstract

The invention relates to an internal combustion engine with a valve chamber cap. The valve chamber cap comprises a pressure regulating valve (23) for blow-by gases and an element (11) consisting of a thermoplastic synthetic material designed to serve as splash guard.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilkammerdeckel nach den Merkmalen des Hauptanspruchs.The invention relates to an internal combustion engine with a valve chamber cover according to the Features of the main claim.

Der Ventilkammerdeckel schließt den oberen Teil einer Brennkraftmaschine ab und weist üblicherweise einen Öleinfüllstutzen sowie eine Öffnung zum Austritt der Durchblasgase auf. Insbesondere bei einem Dieselmotor ist es erforderlich, die Austrittsöffnung für die Durchblasgase zuverlässig gegen Sprühöl oder Ölnebel abzudichten. Hierfür sind sogenannte Prallbleche bekannt, die in dem Ventilkammerdeckel angeordnet sind und eine Beruhigungszone für die Durchblasgase bilden. Diese sind jedoch aufgrund der Ventilkammerdeckelstruktur aufwendig bezüglich der Herstellung. Außerdem sind sie hinsichtlich ihrer Wirksamkeit beschränkt, und zwar insbesondere dann, wenn an bestimmten Stellen in der Ventilkammer örtliche Sprühschutzvorrichtungen erforderlich sind.The valve chamber cover closes the upper part of an internal combustion engine and has usually an oil filler neck and an opening for the outlet of the blow-by gases. In particular with a diesel engine, it is necessary to open the outlet for the Blow through gases reliably against spray oil or oil mist. For this are so-called Baffle plates are known, which are arranged in the valve chamber cover and a Form a calming zone for the blow-by gases. However, these are due to the Valve chamber cover structure complex in terms of manufacture. Besides, they are limited in their effectiveness, especially when certain Local spray protection devices are required in the valve chamber.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilkammerdeckel zu schaffen, wobei die Ölnebelabscheidung sowie der Sprühschutz verbessert wird.The invention is therefore based on the object of having an internal combustion engine To create valve chamber cover, the oil mist separation and the spray protection is improved.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.This object is solved by the features of the main claim.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Ventilkammerdeckel ein komplexes Teil aus thermoplastischem Kunststoff angeordnet ist, welches optimal die Voraussetzungen für einen Spritzschutz sowie Ölnebelabscheider erfüllt. Außerdem ist im Ventilkammerdeckel ein Druckregelventil für die Durchblasgase integriert. Dieses sorgt dafür, daß ein bestimmter geringfügiger Unterdruck im Kurbelgehäuse herrscht. The main advantage of the invention is that in the valve chamber cover complex part made of thermoplastic is arranged, which optimally Requirements for a splash guard and oil mist separator met. In addition, in Valve chamber cover integrated a pressure control valve for the blow-by gases. This ensures that there is a certain slight negative pressure in the crankcase.

Gemäß einer Ausgestaltung des thermoplastischen Kunststoffelements weist dieses wenigstens zwei parallel verlaufende und sich in zwei Ebenen erstreckende Flächenteile auf. Damit kann eine oder mehrere Kammern gebildet werden, die zur Führung der Durchblasgase geeignet sind.According to one embodiment of the thermoplastic plastic element, it has at least two surface parts running in parallel and extending in two planes. One or more chambers can thus be formed, which are used to guide the blow-by gases are suitable.

Das Druckregelventil kann im Inneren des Ventilkammerdeckels oder in dessen Außenkontur integriert werden, bei letzterem ist das Druckregelventil von außen zugänglich bzw. kann von außen in einfacher Weise montiert werden.The pressure control valve can be inside the valve chamber cover or in its outer contour be integrated, with the latter the pressure control valve is accessible from the outside or can be accessed from can be easily installed on the outside.

Eine Verbesserung des Abscheidegrades bei den Durchblasgasen läßt sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielen, daß dem Druckregelventil ein Fliehkraftabscheider vorgeschaltet ist. Dieser ist an der Außenkontur des Druckregelventils platzsparend angeordnet.An improvement in the degree of separation in the blow-by gases can be according to one Embodiment of the invention achieve that the pressure control valve Centrifugal separator is connected upstream. This is on the outer contour of the pressure control valve arranged to save space.

Eine weitere Verbesserung des Abscheideverhaltens wird durch ein dem Druckregelventil bzw. dem Fliehkraftabscheider vorgeschaltetes Vlies oder Filterelement erzielt. Außerdem können Umlenkflächen bzw. Prallwände in den Leitkammern für die Durchblasgase vorgesehen sein. Zum Abfließen des abgeschiedenen Öls ist es zweckmäßig, Ablaufrohre vorzusehen, welche an ihrem geodätisch unteren Ende mit jeweils einem Rückschlagventil versehen sind, um ein Rückströmen des Öls wirksam zu verhindern sowie das Einströmen von Ölnebel zu unterbinden.A further improvement in the separation behavior is achieved by the pressure control valve or fleece or filter element upstream of the centrifugal separator. Furthermore can deflecting surfaces or baffles in the guide chambers for the blow-by gases be provided. To drain the separated oil, it is advisable to use drain pipes to be provided, which at its geodetically lower end, each with a check valve are provided to effectively prevent the oil from flowing back and to prevent the oil from flowing in To prevent oil mist.

In einer alternativen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine mit einem Ventilkammerdeckel ist ein Druckregelelement (Druckregelventil) oder ein weiteres aus thermoplastischem Kunststoff bestehendes Element, welches üblicherweise an dem Ventilkammerdeckel angeordnet wird, in die Außenfläche des Ventilkammerdeckels integriert. Dies hat den Vorteil einer erheblichen Platzersparnis, außerdem stört die Struktur des Elements nicht die äußere Gestaltung der Brennkraftmaschine.In an alternative embodiment of the internal combustion engine with a valve chamber cover is a pressure control element (pressure control valve) or another made of thermoplastic Plastic existing element, which is usually on the valve chamber cover is arranged, integrated into the outer surface of the valve chamber cover. This has the advantage a considerable space saving, moreover, the structure of the element does not disturb the outer Design of the internal combustion engine.

Die Verbindung zwischen Ventilkammerdeckel und zu integrierendem Element besteht beispielsweise aus einer Rast- oder Schnappverbindung. Dabei ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die einzelnen Bauteile des jeweiligen Elements so aufeinander abzustimmen, daß diese bei der Verbindung des Elements mit dem Ventilkammerdeckel fixiert werden. There is a connection between the valve chamber cover and the element to be integrated for example from a snap or snap connection. According to an advantageous Embodiment of the invention provided, the individual components of the respective element so to coordinate with each other that these when connecting the element with the Valve chamber cover can be fixed.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred developments of the invention go beyond from the claims also from the description and the drawings, the individual characteristics individually or in groups in the form of Sub-combinations in the embodiment of the invention and in other fields be realized and represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. It shows:

Fig. 1 die Schnittdarstellung eines Ventilkammerdeckels, Fig. 1 shows a sectional view of a valve chamber lid,

Fig. 2 eine weitere Schnittdarstellung eines Ventilkammerdeckels, Fig. 2 is a further sectional view of a valve chamber lid,

Fig. 3 ein Kunststoffelement in Seitenansicht, Fig. 3 is a plastic element, in side view,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Druckregelventil, Fig. 4 is a plan view of a pressure control valve,

Fig. 5 ein integriertes Druckregelventil. Fig. 5 is an integrated pressure control valve.

Die Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung den Ventilkammerdeckel 10 einer hier nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors. Der Ventilkammerdeckel ist beispielsweise aus einem Aluminium-Druckgußwerkstoff hergestellt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, diese aus einem thermoplastischen Kunststoff herzustellen. In diesem Deckel befindet sich ein thermoplastisches Kunststoffelement 11. Dieses ist in den Deckel eingerastet oder eingeschnappt und weist ein erstes Flächenteil 12 auf welches unmittelbar den Ventilstößeln bzw. dem Ventiltrieb benachbart ist sowie ein zweites Flächenteil 13, welches eine im oberen Teil des Ventilkammerdeckels 10 sich erstreckende Kammer 14 bildet. Das Element 11 weist ferner Versteifungsrippen 15, 16, 17 sowie eine Prallplatte 18 mit einem Durchgang 19 für die Kurbelgehäusegase auf. Fig. 1 shows a sectional view of the valve chamber cover 10 of an internal combustion engine, not shown in detail here, particularly a diesel engine. The valve chamber cover is made, for example, from an aluminum die-cast material. Of course, there is also the possibility of producing them from a thermoplastic. A thermoplastic plastic element 11 is located in this cover. This is snapped or snapped into the cover and has a first surface part 12 which is directly adjacent to the valve lifters or the valve train and a second surface part 13 which forms a chamber 14 extending in the upper part of the valve chamber cover 10 . The element 11 also has stiffening ribs 15 , 16 , 17 and a baffle plate 18 with a passage 19 for the crankcase gases.

Fig. 2 zeigt das Element 11 in einer anderen Schnittebene. Zur Befestigung eines Druckregelventils ist ein Ansatz 20 vorgesehen, welcher mit Rastverbindungselementen 21, 22 ausgestaltet ist (alternativ mit Schraubverbindung). Fig. 2 shows the element 11 in another sectional plane. To attach a pressure control valve, an extension 20 is provided, which is designed with latching connection elements 21 , 22 (alternatively with a screw connection).

Fig. 3 zeigt das aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Element 11 in einer Seitenansicht mit aufgestecktem Druckregelventil 23 für die Durchblasgase. Ein Druckregelventil für Durchblasgase ist beispielsweise in dem DE-Patent 40 22 129 beschrieben und näher erläutert. Das Druckregelventil 23 weist ein Gehäuse 24 auf. In diesem befindet sich eine Membran 25, eine Druckfeder 26. Das Gehäuse ist mit einem Deckel 27 verschlossen. Die Durchblasgase strömen gemäß dem Pfeil 28 in eine äußere Kammer 29, von dort über einen hier nicht dargestellten tangentialen Eintritt in die Kammer 56 und gelangen bei geöffnetem Ventil wie hier dargestellt gemäß dem Pfeil 30 zur Austrittsöffnung 31 und von dort in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine. Sobald der Unterdruck im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine ansteigt, schließt das Ventil bestehend aus Membran 25 und Druckfeder 26 die Öffnung 32 und verhindert damit ein Absinken des Druckes im Kurbelgehäuse unter einen bestimmten Grenzwert. Fig. 3 shows the thermoplastic element 11 in a side view with attached pressure control valve 23 for the blow-by gases. A pressure control valve for blow-by gases is described, for example, in DE Patent 40 22 129 and explained in more detail. The pressure control valve 23 has a housing 24 . In this there is a membrane 25 , a compression spring 26 . The housing is closed with a cover 27 . The blow-by gases flow according to arrow 28 into an outer chamber 29 , from there via a tangential inlet (not shown here) into chamber 56 and, with the valve open, as shown here according to arrow 30 , reach outlet opening 31 and from there into the intake tract of the internal combustion engine. As soon as the negative pressure in the intake tract of the internal combustion engine rises, the valve consisting of membrane 25 and compression spring 26 closes the opening 32 and thus prevents the pressure in the crankcase from falling below a certain limit.

Die Durchblasgase gelangen gemäß dem Pfeil 33 sowie dem Pfeil 34 zunächst in den Zwischenraum zwischen den beiden Flächenteilen 12 und 13 des Elements 11, strömen von dort aus gemäß Pfeil 35 nach oben durch ein Vlies bzw. Ölabscheiderelement 36 hindurch zu dem Druckregelventil 23. Im Bereich des Vlieses 36 sowie unterhalb des Druckregelventils 23 sind Ablaufrohre 37, 38 vorgesehen. In diesen sammelt sich das abgeschiedene Öl. Ab einem bestimmten Füllstand öffnet sich ein am unteren Ende der Ablaufrohre angeordnetes Tellerventil 39, 40, so daß das im Ablaufrohr gesammelte Öl in die Kurbelwanne zurückfließen kann.According to arrow 33 and arrow 34 , the blow-by gases first enter the intermediate space between the two surface parts 12 and 13 of element 11 , flow from there upward according to arrow 35 through a fleece or oil separator element 36 to pressure regulating valve 23 . Drain pipes 37 , 38 are provided in the area of the fleece 36 and below the pressure control valve 23 . The separated oil collects in these. As of a certain fill level, a poppet valve 39 , 40 arranged at the lower end of the drain pipes opens so that the oil collected in the drain pipe can flow back into the crankcase.

Das Element 11 ist an bestimmten Positionen mit Prallplatten 41, 42 versehen. Diese haben die Aufgabe, ein besonders starkes Sprühen an bestimmten Stellen des Ventiltriebs zu unterbinden.The element 11 is provided with baffle plates 41 , 42 at certain positions. These have the task of preventing particularly strong spraying at certain points on the valve train.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine modifizierte Variante eines Druckregelventils 23. Bei diesem ist in der äußeren Kammer des Druckregelventils ein Fliehkraftabscheider vorgesehen. Das Durchblasgas strömt über die Öffnung 43 in den Fliehkraftabscheider, gelangt zu einer Engstelle 44, erfährt dort eine Geschwindigkeitserhöhung und gelangt anschließend über die Öffnung 45 in die innere Kammer 56 des Druckregelventils. Von dort verläßt es über die Öffnung 32 und den Anschlußstutzen 46 das Ventil. Das an der Außenwand 47 anhaftende Öl fließt über eine hier nicht dargestellte Ablaufbohrung in das Kurbelgehäuse zurück. Fig. 4 shows a plan view of a modified variant of a pressure control valve 23. In this, a centrifugal separator is provided in the outer chamber of the pressure control valve. The blow-by gas flows through the opening 43 into the centrifugal separator, reaches a constriction 44 , experiences an increase in speed there and then passes through the opening 45 into the inner chamber 56 of the pressure control valve. From there it leaves the valve via the opening 32 and the connecting piece 46 . The oil adhering to the outer wall 47 flows back into the crankcase via a drain hole, not shown here.

Fig. 5 zeigt die Integration eines Druckregelventils in die Außenkontur eines Ventilkammerdeckels. Im Ventilkammerdeckel ist lediglich eine einfache Prallplatte 57 angeordnet. Das Druckregelventil 23 besteht wiederum aus einem Gehäuse 24, einer Membran 25 sowie einer Druckfeder 26 und wird durch einen Deckel 48 verschlossen. Der Deckel 48 ist mit dem Gehäuse 24 über eine Rastverbindung 58 fixiert, die einzelnen Teile werden durch diese Rastverbindung positioniert. Das Druckregelventil ist ein Kompletteil und kann als Bauelement bereits vor Einbau in den Ventilkammerdeckel geprüft werden. Fig. 5 shows the integration of a pressure control valve in the outer contour of a valve chamber cover. Only a simple baffle plate 57 is arranged in the valve chamber cover. The pressure control valve 23 in turn consists of a housing 24 , a membrane 25 and a compression spring 26 and is closed by a cover 48 . The cover 48 is fixed to the housing 24 via a snap connection 58 , the individual parts are positioned by this snap connection. The pressure control valve is a complete part and can be tested as a component before it is installed in the valve chamber cover.

Es ist ersichtlich, daß diese Art der Anordnung eines Druckregelventils einen einfachen Einbau und auch einen einfachen Austausch ermöglicht. Außerdem ist das Ventil an die Außenstruktur des Ventilkammerdeckels anpaßbar und erfüllt damit die Forderung nach einer optimalen Formgebung bzw. an bestimmte Oberflächenstrukturen. It can be seen that this type of arrangement of a pressure control valve is simple Installation and easy replacement. The valve is also on the External structure of the valve chamber cover adaptable and thus fulfills the requirement for a optimal shape or certain surface structures.

Reference list

1010th

Ventilkammerdeckel
Valve chamber cover

1111

Element
element

1212th

Flächenteil
Area part

1313

Flächenteil
Area part

1414

Kammer
chamber

1515

Versteilungsrippe
Rib

1616

Versteifungsrippe
Stiffening rib

1717th

Versteifungsrippe
Stiffening rib

1818th

Prallplatte
Baffle plate

1919th

Durchgang
Continuity

2020th

Ansatz
approach

2121

Rastverbindungselement
Snap connector

2222

Rastverbindungselement
Snap connector

2323

Druckregelventil
Pressure control valve

2424th

Gehäuse
casing

2525th

Membran
membrane

2626

Druckfeder
Compression spring

2727

Deckel
cover

2828

Kammer
chamber

2929

Kammer
chamber

3030th

Pfeil
arrow

3131

Öffnung
opening

3232

Öffnung
opening

3333

Pfeil
arrow

3434

Pfeil
arrow

3535

Pfeil
arrow

3636

Vlies
fleece

3737

Ablaufrohr
Drain pipe

3838

Ablaufrohr
Drain pipe

3939

Tellerventil
Poppet valve

4040

Tellerventil
Poppet valve

4141

Prallplatte
Baffle plate

4242

Prallplatte
Baffle plate

4343

Öffnung
opening

4444

Engstelle
Constriction

4545

Öffnung
opening

4646

Anschlußstutzen
Connecting piece

4747

Außenwand
Outer wall

4848

Ventildeckel
Valve cover

4949

Rastverbindung
Snap connection

5050

Ventilkammerdeckel
Valve chamber cover

5151

Rastverbindung
Snap connection

5252

Dichtung
poetry

5353

Stützkörper
Support body

5454

Dichtung
poetry

5555

Gehäusedeckel
Housing cover

5656

Fliehkraftabscheider
Centrifugal separator

5757

Prallplatte
Baffle plate

Claims

1. Internal combustion engine with a valve chamber cover, wherein in a valve chamber cover ( 10 ) a pressure control valve ( 23 ) for blow-by gases and a thermoplastic element ( 11 ) is provided as a splash guard.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the thermoplastic element ( 11 ) has at least two parallel and in two planes extending surface parts ( 12 , 13 ).

3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the pressure control valve ( 23 ) in the outer contour of the valve chamber cover ( 10 ) is integrated.

4. Internal combustion engine according to one of the following claims, characterized in that a centrifugal separator ( 56 ) is connected upstream of the pressure control valve ( 23 ).

5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the centrifugal separator ( 56 ) extends around the pressure control valve ( 23 ).

6. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure control valve ( 23 ) is preceded by a fleece ( 36 ) or filter element for oil mist separation.

7. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure control valve ( 23 ) deflection surfaces or baffles ( 18 ) are connected upstream.

8. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that in the area of the oil separator drain pipes ( 37 , 38 ) are provided, which are provided at their geodetically lower end with a check valve ( 39 , 40 ).

9. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the area of the oil separator elements drain pipes ( 37 , 38 ) are provided, each with a siphon-like outlet.

10. Internal combustion engine with a valve chamber cover ( 10 ), wherein a pressure control element ( 13 ) for blow-by gases and / or another element made of thermoplastic material is arranged on the valve chamber cover and is integrated into the outer surface of the valve chamber cover ( 10 ).

11. Internal combustion engine according to the preceding claim, characterized in that the pressure control valve ( 23 ) or the further element in the valve chamber cover is locked ( 49 ) or snapped.

12. Internal combustion engine according to the preceding claim, characterized in that the individual parts ( 24 , 25 , 26 ) of the pressure control valve ( 23 ) or the other component are fixed due to the snap or snap connection ( 49 ).