DE19709910C2 - Kurbelgehäuseentlüftung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurbelgehäuseentlüftung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine gattungsgemäße Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftma­ schine ist aus der EP 0 220 886 A2 bekannt, wobei die Brenn­ kraftmaschine einen mit einem Kurbelgehäuse verbundenen Zylin­ derkopf aufweist, welcher über eine Ansaugleitung mit einem An­ saugsystem der Brennkraftmaschine verbunden ist. Im Verlauf der Ansaugleitung ist eine Drosselklappe angeordnet. Beim Betrieb eines Hubkolbenmotors sammeln sich im Kurbelgehäuse sogenannte Blow-By-Gase an, welche mit Ölnebel vermischt sind. Zur Ablei­ tung dieser Blow-By-Gase aus dem Kurbelgehäuse weist die Brenn­ kraftmaschine ein Entlüftungssystem mit einer Teillastentlüf­ tungsleitung und einer Vollastentlüftungsleitung auf, wobei die Teillastentlüftungsleitung stromab der Drosselklappe und die Vollastentlüftungsleitung stromauf der Drosselklappe in die An­ saugleitung des Ansaugsystemes der Brennkraftmaschine einmün­ det. Zur Belüftung des Kurbelgehäuses im Teillastbereich zweigt stromauf der Drosselklappe eine Belüftungsleitung von der An­ saugleitung ab und mündet in die Teillastentlüftungsleitung ein.

Eine weitere Kurbelgehäuseentlüftung ist aus der DE 38 24 791 A1 bekannt. Die darin beschriebene Kurbelgehäuseentlüftung weist eine in einem Drosselklappengehäuse angeordnete, stromauf einer Drosselklappe in den Ansaugluftstrom mündende und als Drossel ausgebildete Hauptentlüftungsstelle, eine stromab der Drosselklappe angeordnete und ebenfalls als Drossel ausgebilde­ te Nebenentlüftungsstelle und eine von der Brennkraftmaschine in das Drosselklappengehäuse führende Entlüftungsleitung auf. Um zu vermeiden, daß an der Drosselklappe Eisbildung auftritt, die durch die Kondensatbildung beim Zusammentreffen von Frisch­ luft und Entlüftungsgasen hervorgerufen wird, ist das Drossel­ klappengehäuse an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen und wird durch diesen beheizt.

Ein Nachteil dieser Kurbelgehäuseentlüftung besteht in der auf­ wendigen Beheizung des Drosselklappengehäuses um eine Vereisung derselben zu verhindern. Im übrigen wird die Vereisung der Drosselklappe nur während dem Betrieb der Brennkraftmaschine verhindert, da bei stillstehender Brennkraftmaschine keine Heizwirkung erfolgt.

Eine weitere Kurbelgehäuseentlüftung ist aus der JP-04/246 217 bekannt. Die Druckschrift gibt jedoch nur den Hinweis einen Öl­ abscheider in einer Entlüftungsleitung vorzusehen, wobei ein den Ölabscheider enthaltender Teil der Entlüftungsleitung an einem Auslaßkanal der Brennkraftmaschine befestigt ist, um die Temperatur des Blow-by-Gases durch die Wärme der durch den Aus­ laßkanal strömenden Gase zu erhöhen.

Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die DE 37 26 332 C1 und die DE 19 16 788 C3 verwiesen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kurbelgehäuseentlüftung zu schaffen, die in allen Betriebsbereichen der Brennkraftma­ schine eine ausreichende Be- und Entlüftung des Kurbelgehäuses gewährleistet und bei der gleichzeitig eine Vereisung der Dros­ selklappe ohne weitere Zusatzmaßnahmen verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung macht sich eine Erweiterung des Betriebsbereiches der Teillastentlüftung bis in den Vollastbereich hinein ohne großen baulichen Aufwand zunutze. Die Erweiterung erfolgt durch Einsatz einer Belüftungsleitung zur Kurbelgehäusebelüftung im Teillastbereich. Der Betriebsbereich der Teillastentlüftung er­ streckt sich dadurch bis auf ca. 80% Betriebslast und erst ab diesem Betriebsbereich wird zunehmend die Vollastentlüftung wirksam, bis dann bei Vollast nur noch die Vollastentlüftung erfolgt. Nur bei der Vollastentlüftung wird die Drosselklappe von einem Fluid durchströmt, wodurch eine Vereisungsgefahr für die Drosselklappe besteht. Der Fluidkreislauf der Teillastent­ lüftung umgeht die Drosselklappe. Da allerdings in diesen hohen Lastzuständen (< 80% Betriebslast) bei tiefen Temperaturen mit möglicherweise vereisten Straßen insbesondere bei hubraumstar­ ken Motoren fast nie gefahren wird, ist eine Vereisung der Drosselklappe nahezu unmöglich. Durch die Erweiterung des Be­ triebsbereiches der Teillastentlüftung besteht nurmehr ab dem oberen Teillastbereich Vereisungsgefahr für die Drosselklappe. Eine aufwendige Heizeinrichtung für die Drosselklappe kann ent­ fallen.

In einer besonders vorteilhaften baulichen Ausgestaltung ist die Belüftungsleitung teilweise in die Vollastentlüftungslei­ tung integriert. Ein separater Anschluß der Belüftungsleitung an die Ansaugleitung der Brennkraftmaschine ist somit überflüs­ sig.

Vorteilhaft wird durch die Anordnung der Drosseln in warmen Bauteilen wie beispielsweise Ölabscheidern auch die Vereisungs­ gefahr dieser Drosselstellen verhindert.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

In der einzigen Figur ist im folgenden in einer Prinzipskizze ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Kurbelgehäuseentlüf­ tung für eine Brennkraftmaschine mit weiteren Einzelheiten nä­ her erläutert. Gemäß dieser Prinzipskizze ist von der Brenn­ kraftmaschine ein Kurbelgehäuse mit 1 und ein Zylinderkopf mit 2 bezeichnet, wobei der Zylinderkopf 2 mit einem Ansaugsystem 3 verbunden ist. Das Ansaugsystem 3 umfaßt ein an den Zylinder­ kopf 2 anschließendes Saugrohr 4, von dem eine Ansaugleitung 5 ausgeht, in deren Verlauf eine Drosselklappe 6 sowie ein Luft­ massenmesser 7 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel handelt es sich dabei um einen Heißfilm-Luftmassenmesser 7. Die Ansaugleitung 5 mündet in einen Luftfilter 8 des Ansaug­ systems 3 ein.

Beim Betrieb eines Hubkolbenmotors sammeln sich im Kurbelgehäu­ se 1 Entlüftungsgase, sogenannte Blow-By-Gase an, welche mit Ölnebel vermischt sind. Zur Ableitung dieser Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse 1 weist die Brennkraftmaschine ein Ent­ lüftungssystem mit einer Teillastentlüftungsleitung 9 und einer Vollastentlüftungsleitung 10 auf, in deren Verlauf jeweils ein Ölabscheider 11, 12 vorgesehen ist. Über die Entlüftungsleitun­ gen 9, 10 werden die Entlüftungsgase aus dem Kurbelgehäuse 1 abgeführt und dem Ansaugsystem 3 wieder zugeleitet, wobei die Ölpartikel der Entlüftungsgase in den Ölabscheidern 11, 12 ab­ geschieden werden. Die abgeschiedenen Ölpartikel werden in hier nicht dargestellter Weise der Ölwanne am Kurbelgehäuse 1 wieder zugeführt.

Im Leerlauf und im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine er­ folgt die Kurbelgehäuseentlüftung über die Teillastentlüftungs­ leitung 9, wobei die Gase anschließend stromab der Drosselklap­ pe 6 über das Saugrohr 4 wieder der Brennkraftmaschine zuge­ führt werden. Damit ein vorgegebener geringer Unterdruck im Kurbelgehäuse 1 eingestellt wird, begrenzt eine Drossel 13 in der Teillastentlüftungsleitung 9 die Menge des aus dem Kurbel­ gehäuse 1 abgesaugten Gases. Zusätzlich wird dem Kurbelgehäuse 1 über die Vollastentlüftungsleitung 10 angesaugte Frischluft zugeführt. Der Weg der Entlüftungsgase ist mit strichpunktier­ ten Pfeilen und der Weg der Frischluft ist mit durchgezogenen Pfeilen markiert.

Im Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine erfolgt die Kurbelge­ häuseentlüftung über die Vollastentlüftungsleitung 10, wobei die Gase aus dem Kurbelgehäuse 1 stromauf der Drosselklappe 6 in die Ansaugleitung 5 gelangen, von wo sie über die Drossel­ klappe 6 und das Saugrohr 4 wieder der Brennkraftmaschine zuge­ führt werden. Der Weg der Entlüftungsgase ist in der Figur mit strichlierten Pfeilen dargestellt.

Um den Wirkungsbereich der Teillastentlüftung von Leerlauf bis nahezu Vollast der Brennkraftmaschine zu erweitern, ist eine Belüftungsleitung 14 von der Vollastentlüftungsleitung 10 abge­ zweigt und mit der Teillastentlüftungsleitung 9 verbunden. Selbstverständlich kann die Belüftungsleitung 14 auch als sepa­ rate Leitung ausgebildet sein. Im Verlauf der Belüftungsleitung 14 ist eine Drossel 15 vorgesehen. Im Leerlauf und Teillastbe­ trieb der Brennkraftmaschine wird zur Begrenzung des Unter­ drucks in der Teillastentlüftungsleitung 9 Frischluft aus der Belüftungsleitung 14 über die Drossel 15 stromab der Drossel 13 in die Teillastentlüftungsleitung 9 eingespeist, wobei die in der Belüftungsleitung 14 angeordnete Drossel 15 die Menge der zugeführten Frischluft begrenzt. Die Querschnitte der Drosseln 13, 15 sind so aufeinander abgestimmt, daß von Leerlauf bis na­ hezu Vollast der Brennkraftmaschine ausschließlich über die Teillastentlüftung entlüftet wird. Erst bei fast vollständig geöffneter Drosselklappe 6 wird der Unterdruck im Teillastent­ lüftungssystem und damit auch die Entnahmemenge der Entlüf­ tungsgase aus dem Kurbelgehäuse 1 so gering, daß zunehmend das Volllastentlüftungssystem wirksam wird und bei Vollast, d. h. bei vollständig geöffneter Drosselklappe 6, schließlich nur noch die Vollastentlüftung wirkt.

Kondensat, das sich beim Zusammentreffen von Frischluft und Entlüftungsgasen bildet, kann bei tiefen Temperaturen zu Eis­ bildung im Drosselklappenbereich führen. Da die Drosselklappe 6 nur bei der Vollastentlüftung in den Kreislauf von Entlüftungs­ gasen und Frischluft miteinbezogen ist, besteht die Vereisungs­ gefahr allerdings nur in einem kleinen Betriebsbereich, d. h. erst ab ca. 80% Betriebslast der Brennkraftmaschine.

Um auch ein Einfrieren der Drosseln 13, 15 in den Entlüftungs­ leitungen 9, 10 zu verhindern, können die Drosseln 13, 15 in mit dem Ansaugsystem 3 der Brennkraftmaschine verbundenen Saug­ leitungen 16, 17 der beiden Ölabscheider 11, 12 einfriersicher angeordnet sein. Die Drosseln 13 und 15, auch Duo-Drosseln ge­ nannt, sind statisch, in Form einer definierten Bohrung darge­ stellt, sie können aber auch dynamisch, in Form eines Ventils ausgebildet sein.

Claims (2)

1. Kurbelgehäuseentlüftung für eine Brennkraftmaschine mit ei­ ner stromab einer Drosselklappe in eine Ansaugleitung eines An­ saugsystems der Brennkraftmaschine einmündenden Teillastentlüf­ tungsleitung, in deren Verlauf mindestens eine Drossel angeord­ net ist, und mit einer stromauf der Drosselklappe in die An­ saugleitung einmündenden Vollastentlüftungsleitung, wobei eine zur Kurbelgehäusebelüftung im Teillastbereich dienende Belüf­ tungsleitung stromauf der Drosselklappe von der Ansaugleitung abzweigt und in die Teillastentlüftungsleitung einmündet, und wobei eine weitere Drossel im Verlauf der Belüftungsleitung an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Drosseln (13, 15) so aufeinander abgestimmt sind, daß von Leerlauf bis nahezu Vollast der Brenn­ kraftmaschine ausschließlich über die Teillastentlüftung ent­ lüftet wird und daß im Verlauf der Entlüftungsleitungen (9, 10) Ölabscheider (11, 12) angeordnet sind, in deren mit dem Ansaug­ system (3) der Brennkraftmaschine verbundenen Saugleitungen (16, 17) die beiden Drosseln (13, 15) einfriersicher durch An­ ordnung in warmen Bauteilen untergebracht sind.

2. Kurbelgehäuseentlüftung für eine Brennkraftmaschine nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (14) von der Vollastentlüftungs­ leitung (10) abzweigt und stromab der Drossel (13) in die Teil­ lastentlüftungsleitung (9) einmündet.