DE202005020261U1 - Crankcase ventilator for combustion engine, has ventilation channel whereby ventilation channel has section of interior surface, which is anti-adhesive for water - Google Patents

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Abstract

The crankcase ventilator (1) has a ventilation channel (3). The ventilation channel has a section of interior surface, which is anti-adhesive for water. The anti-adhesive interior surface is formed by a coating (5) applied on a supporting material. The supporting material is composed of plastic, preferably made of polyamide.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Kurbelgehäuseentlüftung eines Verbrennungsmotors mit mindestens einem Entlüftungskanal.The The invention relates to a crankcase ventilation of an internal combustion engine with at least one ventilation channel.

Stand der TechnikState of the art

Da das Entlüftungsgas (Blow-by-Gas) aus dem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors viel Wasserdampf enthält, besteht bei Außentemperaturen unter 0°C an kritischen Stellen des Entlüftungskanals die Gefahr des Einfrierens. Durch den entstehenden Überdruck im Kurbelgehäuse kann es zu Motorschäden kommen. Um dies zu verhindern, ist es bekannt, als Entlüftungskanal zumindest abschnittsweise Kupferrohre einzusetzen, auf die ein so genanntes PTC-Element (positive termic coefficient) aufgeklemmt wird. Dieses mit der Kraftfahrzeugbatterie verbundene Bauteil heizt das Kupferrohr auf und verhindert somit ein Vereisen. Nachteilig bei dem bekannten System ist die aufwändige, kostenintensive Fertigung, die zusätzlich erforderliche Schmelzsicherung und Verkabelung sowie die umständliche Entsorgung des Verbunds aus Metall und Kunststoff. Hinzu kommt das relativ hohe Gewicht und der Stromverbrauch.There the vent gas (Blow-by-gas) from the crankcase an internal combustion engine contains a lot of water vapor, is at outdoor temperatures below 0 ° C at critical points of the ventilation duct the danger of freezing. Due to the resulting overpressure in the crankcase it can cause engine damage come. To prevent this, it is known as a venting channel at least partially use copper tubes on which a so called PTC element (positive termic coefficient) is clamped. This with the motor vehicle battery Connected component heats up the copper pipe and thus prevents an icing. A disadvantage of the known system is the complex, cost-intensive production, the additional required fuse and wiring as well as the cumbersome Disposal of the composite of metal and plastic. Add to that relatively high weight and power consumption.

In der Zeitschrift „Filtermedia 2/2005" der Firma MANN + HUMMEL ist eine verbesserte Kurbelgehäuseentlüftung beschrieben. In den möglichen Vereisungszonen der Entlüftungskanäle ist ein dünner elastischer Elastomerschlauch eingesetzt, der von den Entlüftungsgasen in Schwingung versetzt wird. Da sich Eiskristalle nicht auf einer ständig schwingenden Oberfläche halten können, bleibt der Entlüftungskanal eisfrei. Nachteilig bei der bekannten Kurbelgehäuseentlüftung ist die relativ aufwändige Montage des benötigten Elastomerschlauchs und die Zusatzkosten.In the magazine "Filtermedia 2/2005 "of the company MANN + HUMMEL is described as an improved crankcase breather. In the possible Icing zones of the venting channels is a thin elastic Elastomer hose used, which sets of the venting gases in vibration becomes. Because ice crystals do not stick to a constantly vibrating surface can, remains the vent channel ice-free. A disadvantage of the known crankcase ventilation is the relatively complex installation of the needed Elastomer hose and the additional costs.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kurbelgehäuseentlüftung für das Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors vorzuschlagen, bei der ein Vereisen der Entlüftungskanäle ohne den Einsatz elektrischer Energie verhindert wird.Of the Invention is based on the object, an improved crankcase ventilation for the crankcase of a To propose internal combustion engine, in which an icing of the ventilation channels without the use of electrical energy is prevented.

Technische LösungTechnical solution

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved with the features of claim 1. advantageous Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zumindest die vereisungsgefährdeten Abschnitte des Entlüftungskanals der Kurbelgehäuseentlüftung mit einer für Wasser antiadhäsiven Innenoberfläche zu versehen. Dabei sollte die Innenoberfläche des Entlüftungskanals derart beschaffen sein, dass der Kontaktwinkel eines Wassertropfens auf der Innenoberfläche größer als 90° ist. Die antiadhäsive Innenoberfläche kann bevorzugt aus einem in der Offenlegungsschrift DE 197 14 949 A1 (insbesondere Beispiel 5) beschriebenen Material hergestellt bestehen. Auch die in der DE 100 32 631 A1 beschrieben Materialen eignen sich zur Ausbildung der antiadhäsiven Innenoberfläche. Die Offenbarung beider Druckschriften wird hiermit zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Geeignetes Material zur Herstellung einer für Wasser antiadhäsiven Innenoberfläche kann unter der Bezeichnung "H5044" von der Firma FEW-Chemicals, Wolfen, Deutschland erworben werden. Aufgrund des zumindest abschnittsweisen Vorsehens einer antiadhäsiven Innenoberfläche innerhalb des Entlüftungskanals wird ein Anhaften von kleinsten Wassermolekülen vermieden bzw. deutlich herabgesetzt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kontaktpunkte zwischen den Wassertropfen und der Entlüftungskanaloberfläche gegenüber herkömmlichen Materialien, wie beispielsweise Polyamid oder Kupfer, durch die antiadhäsive Innenoberfläche reduziert werden. Dadurch, dass sich keine Wassertropfen an den kritischen Stellen im Entlüftungskanal halten können, wird ein Vereisen des Entlüftungskanals mit Vorteil vermieden.The invention is based on the idea to provide at least the icing-prone sections of the ventilation duct of the crankcase ventilation with an anti-adhesive inner surface for water. In this case, the inner surface of the venting channel should be such that the contact angle of a water droplet on the inner surface is greater than 90 °. The anti-adhesive inner surface may preferably be one disclosed in the Laid-Open Publication DE 197 14 949 A1 (In particular, Example 5) described material made. Also in the DE 100 32 631 A1 Materials described are suitable for the formation of the anti-adhesive inner surface. The disclosure of both documents is hereby incorporated in the content of this description. Suitable material for producing a water-non-adhesive inner surface may be purchased under the name "H5044" from FEW-Chemicals, Wolfen, Germany. Due to the provision of an anti-adhesive inner surface within the ventilation channel at least in sections, adhesion of very small water molecules is avoided or significantly reduced. This is achieved by reducing the contact points between the water droplets and the vent channel surface over conventional materials such as polyamide or copper by the anti-adhesive inner surface. Due to the fact that no drops of water can adhere to the critical points in the ventilation channel, icing of the ventilation channel is advantageously avoided.

Aufgrund der Erfindung ist es möglich, auf die Verwendung von elektrischen Heizeinrichtungen sowie auf Metallrohre zu verzichten. Weiterhin besteht auch nicht die Notwendigkeit, flexible Elastomerschläuche in die Entlüftungskanäle zu integrieren.by virtue of the invention it is possible on the use of electric heaters as well as on To dispense with metal pipes. Furthermore, there is no need to flexible elastomer hoses to integrate into the venting channels.

Mit Vorteil ist der Entlüftungskanal in ein Stützmaterial eingebracht, um die notwendige Stabilität des Entlüftungskanals zu gewährleisten. Die antiadhäsive Innenoberfläche des Entlüftungskanals ist als auf dem Stützmaterial aufgebrachte Beschichtung ausgebildet. Dabei ist das Stützmaterial chemisch anders beschaffen, als die die antiadhäsive Innenoberfläche bildende Beschichtung.With Advantage is the vent channel in a support material introduced to ensure the necessary stability of the ventilation channel. The antiadhesive inner surface of the venting channel is as on the support material applied coating formed. Here is the support material chemically different than the antiadhesive inner surface forming Coating.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stützmaterial aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid, besteht. Dieser Werkstoff eignet sich in besonderem Maße zur Herstellung von Kurbelgehäusen und Kurbelgehäuseentlüftungen. Insbesondere kann der Entlüftungskanal, zumindest abschnittsweise, in den Kurbelgehäusedeckel eingebracht werden.In Embodiment of the invention is provided that the support material made of plastic, preferably of polyamide. This material is particularly suitable for the production of crankcases and crankcase vents. In particular, the venting channel, at least in sections, be introduced into the crankcase cover.

Durch das Vorsehen einer antiadhäsiven Innenoberfläche wird der den Entlüftungskanal bildende Kunststoff gegen Chemikalienangriffe geschützt.By providing an anti-adhesive inner surface, it will form the venting channel en Plastic protected against chemical attack.

Polyamid neigt dazu, Wasser aus der Umgebung anzulagern. Dies führt bei Entlüftungskanälen aus Polyamid mit einer Polyamidoberfläche dazu, dass Feuchtigkeit in den Entlüftungskanal abgegeben wird, wodurch der Vereisungsprozess bei Temperaturen unter 0°C beschleunigt wird. Dadurch, dass der Entlüftungskanal in seinem Inneren mit einer antiadhäsiven Innenoberfläche versiegelt ist, kann das beispielsweise aus der äußeren Umgebung aufgenommene Wasser von dem Stützmaterial nicht in den Entlüftungskanal hinein abgegeben werden, da die antiadhäsive Innenoberfläche für Fluide undurchlässig ist. Hierdurch wiederum wird die Vereisungsgefahr noch weiter reduziert. Auch wird eine Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Entlüftungsgas vermieden. Bevorzugt ist der gesamte Entlüftungskanal mit einer antiadhäsiven Oberfläche ausgekleidet.polyamide tends to accumulate water from the environment. This leads Venting channels off Polyamide with a polyamide surface that causes moisture in the ventilation channel is discharged, causing the icing process at temperatures below 0 ° C accelerates becomes. Because of the venting channel sealed in its interior with an anti-adhesive inner surface For example, this can be taken from the outside environment Water from the support material not in the ventilation channel be given in because the anti-adhesive inner surface for fluids impermeable is. This in turn reduces the risk of icing even further. Also, absorption of moisture from the vent gas is avoided. Prefers is the entire venting channel with an anti-adhesive surface lined.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die antiadhäsive Innenoberfläche anorganisches, nichtmetallisches Material enthält oder aus anorganischem, nichtmetallischem Material besteht. Insbesondere eignen sich zur Herstellung der Innenoberfläche Silizium-Verbindungen, also Verbindungen auf silikatischer Basis, wie diese beispielsweise in der DE 197 14 949 A1 , insbesondere als Beispiel 5, beschrieben sind. Mittels der Silizium-Verbindung wird eine Oberflächenstruktur geschaffen (Lotus-Effekt), die Abperlen von Wassertröpfchen zur Folge hat.It has proved to be advantageous that the anti-adhesive inner surface contains inorganic, non-metallic material or consists of inorganic, non-metallic material. In particular, suitable for the production of the inner surface of silicon compounds, ie compounds based on silicates, such as these, for example in the DE 197 14 949 A1 , in particular as example 5, are described. By means of the silicon compound, a surface structure is created (lotus effect), which results in the beading of water droplets.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die antiadhäsive Beschichtung durch Besprühen, Lackieren oder Tauchen des Stützmaterials in das Beschichtungsmaterial aufgebracht ist.In Embodiment of the invention is provided that the anti-adhesive coating by spraying, Painting or dipping the support material in the coating material is applied.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of drawings

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further Advantages and expedient embodiments are the further claims, the figure description and the drawings. Show it:

1 einen Schnitt durch eine Kurbelgehäuseentlüftung und 1 a section through a crankcase breather and

2 eine für Wasser antiadhäsive Oberfläche mit einem Wassertropfen. 2 an anti-adhesive surface for water with a drop of water.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist ein Schnitt durch eine Kurbelgehäuseentlüftung 1 eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors dargestellt. Zu erkennen ist ein Kurbelgehäusedeckel 2. Der Kurbelgehäusedeckel 2 ist aus Polyamid ausgebildet. Der Kurbelgehäusedeckel 2 bildet das Stützmaterial für einen in dem Kurbelgehäusedeckel 2 eingebrachten Entlüftungskanal 3 zur Ableitung von mittels Pfeilen 4 symbolisierten, wasserdampfhaltigen Entlüftungsgasen aus dem Kurbelgehäuse. Der in den Kurbelgehäusedeckel 2 eingebrachte Entlüftungskanal 3 ist mit einer antiadhäsiven Beschichtung 5 ausgekleidet, wodurch eine antiadhäsive Oberfläche geschaffen wird. Die Beschichtung 5 sorgt für eine im Vergleich zu Polyamid verminderte Benetzbarkeit. Wassertröpfchen können nur äußerst schwer an der Beschichtung 5 anhaften und werden mit dem Entlüftungsgasstrom abtransportiert. Ein Anfrieren des Entlüftungskanals 3 wird damit mit Vorteil vermieden. Die Beschichtung 5 kann beispielsweise durch Eintauchen des Deckels 2 in entsprechendes Material auf die Seitenwände des Entlüftungskanal 3 aufgebracht werden.In 1 is a section through a crankcase breather 1 a crankcase of an internal combustion engine shown. To recognize is a crankcase cover 2 , The crankcase cover 2 is made of polyamide. The crankcase cover 2 forms the support material for one in the crankcase cover 2 introduced venting channel 3 for the derivation of by means of arrows 4 symbolized, water vapor-containing venting gases from the crankcase. The in the crankcase cover 2 introduced venting channel 3 is with an anti-adhesive coating 5 lined, creating an anti-adhesive surface. The coating 5 ensures a reduced wettability compared to polyamide. Water droplets can only be extremely hard on the coating 5 adhere and are transported away with the vent gas stream. Freezing of the ventilation channel 3 is thus avoided with advantage. The coating 5 For example, by dipping the lid 2 in appropriate material on the side walls of the vent channel 3 be applied.

In 2 ist ein Wassertropfen 6 auf einer antiadhäsiven Beschichtung 5 dargestellt. Der Kontaktwinkel γ beträgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 130°. Hierdurch weist der Wassertropfen 6 nur eine geringe Anzahl von Kontaktpunkten zu der hydrophoben Beschichtung 5 auf, wodurch die Haftung des Wassertropfens 6 auf der Beschichtung 5 äußerst gering ist.In 2 is a drop of water 6 on an anti-adhesive coating 5 shown. The contact angle γ is about 130 ° in the embodiment shown. In this way, the water drops 6 only a small number of contact points to the hydrophobic coating 5 on, reducing the adhesion of the water drop 6 on the coating 5 is extremely low.

11
Kurbelgehäuseentlüftungcrankcase ventilation
22
KurbelgehäusedeckelKurbelgehäusedeckel
33
Entlüftungskanalvent channel
44
Pfeile (Entlüftungsgase)arrows (Vent gases)
55
antiadhäsive Beschichtunganti-adhesive coating
66
WassertropfenWaterdrop

Claims (6)

Kurbelgehäuseentlüftung (1) eines Verbrennungsmotor mit mindestens einem Entlüftungskanal (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (3) zumindest in einem Abschnitt eine für Wasser antiadhäsive Innenoberfläche aufweist.Crankcase breather ( 1 ) of an internal combustion engine with at least one ventilation channel ( 3 ), characterized in that the venting channel ( 3 ) has at least in one section a water-non-adhesive inner surface. Kurbelgehäuseentlüftung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die antiadhäsive Innenoberfläche von einer auf ein Stützmaterial aufgebrachten Beschichtung (5) gebildet ist.Crankcase ventilation according to one of the preceding claims, characterized in that the anti-adhesive inner surface of a deposited on a support material coating ( 5 ) is formed. Kurbelgehäuseentlüftung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützmaterial aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid, besteht.Crankcase ventilation after Claim 2, characterized in that the support material made of plastic, preferably made of polyamide. Kurbelgehäuseentlüftung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die antiadhäsive Innenoberfläche anorganisches, nichtmetallisches Material enthält, oder aus anorganischem, nichtmetallischem Material besteht.Crankcase ventilation after one of the preceding claims, characterized in that the anti-adhesive inner surface is inorganic, contains non-metallic material, or of inorganic, non-metallic material. Kurbelgehäuseentlüftung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die antiadhäsive Innenoberfläche mindestens eine Silizium-Verbindung enthält, oder aus mindestens einer Silizium-Verbindung besteht.Crankcase ventilation according to one of the preceding claims, characterized in that the anti-adhesive inner surface contains at least one silicon compound or consists of at least one silicon compound. Kurbelgehäuseentlüftung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die antiadhäsive Innenoberfläche durch Besprühen, Lackieren oder Tauchen des Stützmaterials auf das Stützmaterial aufgebracht ist.Crankcase ventilation after one of the claims 2 to 6, characterized in that the anti-adhesive inner surface by Spray, Painting or dipping the support material on the support material is applied.
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