DE19732367A1

DE19732367A1 - Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19732367A1
Application number: DE19732367A
Authority: DE
Inventors: Felix Haack
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 1999-02-04
Also published as: CN1097141C; US6158423A; ATE224002T1; JP2001512207A; KR20010014128A; EP1000228A1; DE59805533D1; CN1265173A; KR100491400B1; WO1999006679A1; EP1000228B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil für eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilgehäuse, einem mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses verbundenen Gas zuströmkanal, einem mit einem Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine verbundenen Gasabströmkanal und einer Membran, welche das Ventilgehäuse in eine kurbelgehäuse seitige innere und eine äußere Kammer teilt und einen Entlüftungsventilteller aufweist, wobei die Membran mit dem Entlüftungsventilteller je nach Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern den Gasabströmkanal wahlweise öffnet oder schließt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine beispielsweise aus der DE 44 06 986 A1, EP 0 459 031 B1, DE 27 53 335 C2 und EP 0 730 086 A1 bekannte Kurbelgehäuse-Entlüftung ist ein geschlossenes System zum Rückführen von Schadstoffen, wie beispielsweise Öldampf und unverbrannten Kohlen wasserstoffen, welche entlang der Kolben ins Kurbelgehäuseinnere gelangen, aus dem Kurbelgehäuse an die Motorverbrennung, so daß diese Schadstoffe nicht in die Umge bung entweichen. Hierbei wird ein Ansaugkanal der Brennkraftmaschine mit einem Aus laß der Kurbelgehäuse-Entlüftung verbunden. Da in diesem Ansaugkanal je nach Be triebszustand der Brennkraftmaschine ein mehr oder weniger starker Unterdruck herrscht, müssen Vorkehrungen getroffen werden, daß sich dieser Unterdruck nicht in zu großem Ausmaße in das Kurbelgehäuse fortsetzt, da sonst in unerwünschter Weise über z. B. eine Kurbelwellendichtung Luft von außen in das Kurbelgehäuse angesaugt würde.

Hierzu schlägt die DE 44 06 986 A1 ein gattungsgemäßes Kurbelgehäuseentlüftungs ventil vor. Hierbei ist im Deckel des Ventilgehäuses eine Bohrung vorgesehen, welche die äußere Kammer an einer vom Kurbelgehäuse abgewandten Seite der Membran mit dem Umgebungsdruck verbindet. Dies hat jedoch den Nachteil, daß der Gasabströmkanal kurbelgehäuseseitig, gegenüber der Kammer mit Umgebungsdruck angeordnet ist und somit eine komplizierte Gaskanalführung aus dem Entlüftungsventil heraus durch das Kurbelgehäuse zum Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine erforderlich ist. Bei unter schiedlichen Einbaulagen der Brennkraftmaschine mit unterschiedlichen Wegen vom Entlüftungsventil zum Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine kann daher eine Modifi kation erforderlich sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kurbelgehäuse-Ent lüftungsventil der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenann ten Nachteile überwunden werden und welches universell ohne Rücksicht auf die Einbau lage der Brennkraftmaschine einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestal tungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die äußere Kammer des Ventilgehäuses mit dem Gaszuströmkanal verbunden und ferner kurbelgehäuseseitig ein Belüftungskanal ausgebildet ist, welcher die innere kurbelgehäuseseitige Kammer des Ventilgehäuses mit einem Umgebungsdruck verbindet.

Dies hat den Vorteil, daß der Gasabströmkanal des Kurbelgehäuse-Entlüftungsventils mit einer Anschlußvorrichtung an den Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine an einer vom Kurbelgehäuse abgewandten Seite des Ventilgehäuses angeordnet und somit universell an unterschiedliche Einbauumgebungen und Einbaulagen der Brennkraftmaschine ohne großen Aufwand anpaßbar ist. Die im wesentlichen von dem Aufbau des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine bestimmten Bauteile sind dagegen kurbelgehäuseseitig ange ordnet, so daß für verschiedene Einbaulagen der Brennkraftmaschine ein einziges uni verselles Kurbelgehäuse verwendet werden kann, wobei lediglich eine frei zugängliche Luftansaugkanalführung anzupassen ist.

Dies kann beispielsweise in besonders einfacher Form dadurch erreicht werden, daß das Ventilgehäuse zweiteilig ausgebildet ist, mit einem an einer Seite offenen Grundrahmen und einem Deckel, in dem der Gasabströmkanal integriert ist, wobei der Grundrahmen rotationssymmetrisch und der Deckel wenigstens an der Verbindungsstelle mit dem Grundrahmen rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Der Deckel mit dem Gasabströmka nal wird bei der Montage mit dem Grundrahmen in einer Stellung verbunden, daß der Gasabströmkanal in eine gewünschte Richtung weist, je nach Einbaulage der Brenn kraftmaschine. Zusätzliche Adapterschlauchverbindungen zwischen Entlüftungsventil und Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine für verschiedene Einbaulagen der Brennkraft maschine können dadurch ggf. entfallen, und der Gasabströmkanal ist immer in optimaler Richtung zum Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine ausgerichtet bzw. ausrichtbar.

Eine einfache und kostengünstige Montage ergibt sich dadurch, daß der Grundrahmen und optional zusätzlich der Belüftungskanal integral mit dem Kurbelgehäuse ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Membran gegen den Druck in der kurbelgehäuseseitigen inneren Kammer mit einer Feder vorgespannt. Dadurch ist mittels der Federkraft ein vorbestimmter Druck für das Kurbelgehäuse einstellbar.

Eine besonders einfache und gleichzeitig betriebssichere Anordnung ergibt sich dadurch, daß die Feder eine Druckfeder, insbesondere eine Spiralfeder, und in der äußeren Kam mer angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise ist der Belüftungskanal integral im Kurbelgehäuse oder einer Haube des Kurbelgehäuses ausgebildet.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden, beispielhaften Be schreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in

Fig. 1 in einem Querschnitt,

Fig. 2 in einem Längsschnitt,

Fig. 3 in einem Längsschnitt mit geöffnetem Entlüftungsventil und

Fig. 4 in Aufsicht.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemä ßen Kurbelgehäuse-Entlüftungsventils 10 an einer auf ein Kurbelgehäuse 12 gesetzten Haube 13 umfaßt einen Grundrahmen 14 und einen Deckel 16, welche zusammen ein Ventilgehäuse 14, 16 ausbilden. In dem Ventilgehäuse 14, 16 ist eine Membran 18 ange ordnet, welche sich auf einem Sitz 20 abstützt und das Ventilgehäuse 14,16 in zwei Kammern 22 und 24, nämlich eine untere Kammer 22 und eine obere Kammer 24, teilt. Die untere Kammer 22 ist kurbelgehäuseseitig angeordnet, und die obere Kammer 24 ist gegenüber an einer dem Kurbelgehäuse 12 abgewandten Seite des Ventilgehäuses 14, 16 ausgebildet. Unter Kurbelgehäuse 12 sei hier die Gesamtheit aus einem das Laufzeug aufnehmenden Zylinderkurbelgehäuse und einem darauf aufgesetzten Zylinderkopf ver standen.

Der Sitz 20 der Membran 18 und der Grundrahmen 14 des Ventilgehäuses sind integral mit der Haube 13 ausgebildet. Der auf den Grundrahmen 14 aufsetzbare Deckel 16 um faßt zusätzlich einen Gasabströmkanal 28 mit einem Stutzen 30 zum Anschluß an einen nicht dargestellten Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine. Auf diese Weise ist die obe re Kammer 24 mit dem Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine verbunden. So werden die über einen Gaszuströmkanal 32 in die obere Kammer 24 gelangenden Kurbelgehäu segase 38 in den Verbrennungsprozeß der Brennkraftmaschine zurückgeführt und ent weichen nicht in die Umgebung.

An der Membran 18 ist ein Entlüftungsventilteller 34 derart angeordnet, daß dieser bei einer Hin- und Herbewegung der Membran 18 wahlweise den Gasabströmkanal 28 öffnet oder schließt. Dazu ist die untere Kammer 22 kurbelgehäuseseitig über einen Belüftungs kanal 26 mit der Umgebung verbunden. Auf diese Weise herrscht in der unteren Kammer 22 immer der Umgebungsdruck. Da die obere Kammer 24 mit dem Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine verbunden ist, herrscht zwischen der oberen Kammer 24 und der unteren Kammer 22 immer eine Druckdifferenz, die der Druckdifferenz zwischen Luftan saugkanal der Brennkraftmaschine und der Umgebung entspricht. Bei einem Unterdruck in der oberen Kammer 22, also im Luftansaugkanal, wird die Membran 18 in den Fig. 1 und 2 nach oben gedrückt, und der Entlüftungsventilteller 34 verschließt den Gasab strömkanal 28. Dies verhindert automatisch, daß sich der Unterdruck zu stark in das Kur belgehäuse 12 fortsetzt und ggf. Luft durch die Kurbelwellendichtung in das Kurbelgehäu se 12 angesaugt wird. Andererseits ist ein gewisser Unterdruck am Kurbelgehäuse-Ent lüftungsventil 10 wünschenswert, damit die Kurbelgehäusegase 38 entsprechend ab gesaugt werden.

Dafür ist eine Feder 36 vorgesehen, welche als Spiral- und Druckfeder 36 ausgebildet und in der oberen Kammer 24 angeordnet ist. Diese Feder 36 beaufschlagt die Membran 18 gegen den Umgebungsdruck im Öffnungssinn des Entlüftungsventiltellers 34 mit einer Kraft, so daß der Entlüftungsventilteller 34 den Gasabströmkanal 28 erst bei einer von der Federspannung vorbestimmten Druckdifferenz zwischen den Kammern 22 und 24 ver schließt. Bei geöffnetem Gasabströmkanal 28 wird das Kurbelgehäuse 12 in den Luftan saugkanal der Brennkraftmaschine entlüftet. Mit der Vorspannung der Feder 36 wird da bei ein maximaler Unterdruck im Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine eingestellt, bis zu dem eine Entlüftung erfolgt. Steigt dieser Unterdruck bzw. die Druckdifferenz zwischen Luftansaugkanal und Umgebungsdruck über einen von der Feder 36 vorbestimmten Wert, schließt der äußere Überdruck über die Membran 18 und den Entlüftungsventilteller 34 den Gasabströmkanal 28.

Im in den Fig. 1 und 2 dargestellten Zustand ist der Gasabströmkanal 28 vom Entlüf tungsventilteller 34 verschlossen. Fig. 3 zeigt dagegen den Zustand bei geöffnetem Gasabströmkanal 28. Hier ist die Federkraft ausreichend groß bzw. der Unterdruck in der oberen Kammer 24 ausreichend gering und die Kurbelgehäusegase 38 strömen aus dem Kurbelgehäuse 12 heraus über die Haube 13 in die obere Kammer 22 und über den Gasabströmkanal 28 und den Stutzen 30 in den Luftansaugkanal der Brennkraftmaschi ne, wobei ein leichter Unterdruck im Luftansaugkanal diesen Prozeß ggf. unterstützt.

Je nach Einbaulage der Brennkraftmaschine, beispielsweise Längs- oder Quereinbau, kann es notwendig sein, daß der Stutzen 30 zum Verbinden mit dem Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine in eine entsprechend andere Richtung ausgerichtet werden muß. Hierzu sind der Deckel 16 an seinem Umfang, der mit dem Grundrahmen 14 in Kontakt kommt, und der Grundrahmen 14 rotationssymmetrisch ausgebildet. Auf diese Weise kann der Deckel 14 in jeder beliebigen Winkelposition auf den Grundrahmen 14 aufge setzt und mit diesem verbunden werden, so daß der Stutzen 30 in einem beliebigen Win kel 360 Grad um den Deckel herum ausrichtbar ist. Dies ist in Fig. 4 für zwei Winkelaus richtungen des Stutzens 30 angedeutet. Die Verbindung erfolgt bevorzugt durch Reib schweißen, jedoch sind auch andere Lösungen, beispielsweise Kleben, Schrauben oder Ultraschallschweißen, denkbar.

Ein besonderes Merkmal des Kurbelgehäuse-Entlüftungsventils 10 liegt darin, daß die Atmosphärenverbindung an einer Rückseite der Membran 18, also von "innen" bzw. kur belgehäuseseitig, erfolgt, über einen integral, beispielsweise in der Haube 13 des Kurbel gehäuses 12, ausgebildeten Kanal 26.

Eine Ölabscheidung erfolgt beispielsweise in einem in Strömungsrichtung vor dem Gas zuströmkanal 32 angeordneten, nicht dargestellten Labyrinth in der Haube 13 bzw. dem Kurbelgehäuse 12. Falls doch Öl mit den Kurbelgehäusegasen 38 in die obere Kammer 24 eintritt, so kann dieses in der Kammer 24, beispielsweise an der vom Deckel 16 abge grenzten Seite, abgeschieden werden und dann über die Gaszuströmkanäle 32 wieder zurück ins Kurbelgehäuse 12 abfließen.

Claims

1. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) für eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilgehäuse (14, 16), einem mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses (12) ver bundenen Gaszuströmkanal (32), einem mit einem Luftansaugkanal der Brenn kraftmaschine verbundenen Gasabströmkanal (28) und einer Membran (18), wel che das Ventilgehäuse (14, 16) in eine kurbelgehäuseseitige innere und eine äuße re Kammer (22, 24) teilt und einen Entlüftungsventilteller (34) aufweist, wobei die Membran (18) mit dem Entlüftungsventilteller (34) je nach Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern (22, 24) den Gasabströmkanal (28) wahlweise öffnet oder schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kammer (24) des Ventilgehäuses (14, 16) mit dem Gaszuströmkanal (32) verbunden und ferner kurbelgehäuseseitig ein Belüftungskanal (26) ausgebil det ist, welcher die innere kurbelgehäuseseitige Kammer (22) des Ventilgehäuses (14, 16) mit einem Umgebungsdruck verbindet.

2. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse zweiteilig ausgebildet ist mit einem an einer Seite offenen Grundrahmen (14) und einem Deckel (16), in dem der Gasabströmkanal (28) inte griert ist.

3. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (14) rotationssymmetrisch und der Deckel (16) wenigstens an einer Verbindungsstelle mit dem Grundrahmen (14) rotationssymmetrisch aus gebildet ist.

4. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (16) und der Grundrahmen (14) mittels Reibschweißen miteinander verbunden sind.

5. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (14) integral mit dem Kurbelgehäuse (12) oder einer Haube (13) des Kurbelgehäuses (12) ausgebildet ist.

6. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungskanal (26) integral im Kurbelgehäuse (12) oder einer Haube (13) des Kurbelgehäuses (12) ausgebildet ist.

7. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) gegen den Druck in der kurbelgehäuseseitigen inneren Kammer (22) mit einer Feder (36) vorgespannt ist.

8. Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (36) eine Druckfeder, insbesondere eine Spiralfeder, und in der äußeren Kammer (24) angeordnet ist.