DE2602501A1

DE2602501A1 - Volumetrisches steuerventil fuer das belueftungssystem eines kurbelgehaeuses

Info

Publication number: DE2602501A1
Application number: DE19762602501
Authority: DE
Inventors: Rodney M Antrim; Joseph M Bellanca; Lewis D Sargert
Original assignee: Kar Products Inc
Current assignee: Kar Products Inc
Priority date: 1975-01-27
Filing date: 1976-01-23
Publication date: 1976-07-29
Also published as: NL7600761A; BE837938A; US3949719A

Description

Des Piaines, Illinois 60016 / V₁St.A.

Unser Zeichen; K 990

Volumetrisches Steuerventil für das Belüftungssystem eines Kurbelgehäuses

Die Erfindung bezieht'sich im allgemeinen auf ein Belüftungssystem eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine, welche stationär eingebaut verwendet wird oder in großen mobilen Anlagen, wie beispielsweise Erdbearbeitungsmaschinen, Kränen u. dgl., und die Erfindung betrifft insbesondere ein volumetrisches Steuerventil, welches in das Ventilationssystem eingebaut ist und die Strömung der Dämpfe durch dieses System hindurch steuert oder beschränkt.

Das erfindungsgemäße Belüftungssystem für ein Kurbeige- . häuse ist einer Brennkraftmaschine zugeordnet, die ein Kurbelgehäuse und eine Saugleitung aufweist. Das System weist einen Filter auf, der eine Kondensations-Pilterkammer einschließt und der eine obere Auslaßöffnung hat. Eine Einlaßleitung nimmt die Strömung der Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse auf und leitet diese zur Kondensations-Pilterkammer.

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ORfGlNAL INSPECTED

Eine Auslaßleitung nimmt die Strömung der Dämpfe aus der Auslaßöffnung auf und führt diese in die Saugleitung.

Innerhalb der Kondensations-Filterkammer ist ein volumetrisches Steuerventil vorgesehen, welches die Strömung der Dämpfe zwischen der Kondensations-Filterkammer und der Auslaßöffnung zumißt. Das Steuerventil weist ein senkrechtes Rohr auf, welches mit seinem oberen Ende in der Auslaßöffnung montiert ist. Das Rohr weist neben dem oberen Ende Schlitze auf, die erste Kanäle bilden, welche die Strömung der Dämpfe durch das Steuerventil beschränken und die eine Zumeßquerschnittsfläche haben, welche einem vorbestimmten Wert des Druckes (entweder negativ oder positiv) entsprechen, der unter normalen Betriebsbedingungen im Kurbelgehäuse erwünscht ist. Das untere Ende des Rohres" weist einen Ventilsitz auf, auf dem innerhalb des Rohres normalerweise ein Kugelventil sitzt. Das Kugelventil wird vom Ventilsitz abgehoben, wenn der Druck im Kurbelgehäuse den vorbestimmten Wert übersteigt, um einen zusätzlichen Kanal für die Strömung der Dämpfe durch das Steuerventil hindurch zu bilden. Durch den Betrieb des Kugelventils werden automatisch Änderungen des Druckes im Kurbelgehäuse

kompensiert und dieses Kugelventil dient dazu, den Druck im Kurbelgehäuse im wesentlichen auf einem vorbestimmten Wert zu halten.

Bei einer Ausführungsform des Kugelventils wird normalerweise das Kugelventil auf dem Kugelsitz durch Einwirkung

der Schwerkraft allein gehalten. Bei einer anderen Ausführungsform des Kugelventils ist eine Fe"der vorgesehen, um das Kugelventil in Sitzanlage gegen den Ventilsitz positiv vorzuspannen.

Die Erfindung betrifft somit ein Steuerventil, welches ein senkrechtes Rohr aufweist, das mit seinem oberen Ende in

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der Auslaßöffnung eines Filters montiert ist, welcher in ein Ventilationssystem eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine eingebaut ist. Das Rohr weist Schlitze auf, welche die Strömung von Dämpfen durch das Steuerventil hindurch einschränken. Das untere Ende des Rohres weist einen Ventilsitz auf, auf dem normalerweise ein Kugelventil sitzt. Das Kugelventil wird vom Ventilsitz unter vorbestimmten Betriebsbedingungen abgehoben.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Brennkraftmaschine und des Belüftungssystems für das Kurbelgehäuse,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Filters, der im Belüftungssystem des Kurbelgehäuses von Fig. 1 angeordnet ist und ferner eine Ausfuhrungsform des Steuerventils,

Fig. 3 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab des in Fig. 2 dargestellten Steuerventils,

Fig. 4 eine Horizontal-Schnittansicht, genommen längs der Linie 4-4 der Fig. 3> gesehen in Richtung der Pfeile,

Fig. 5 eine Vertikal-Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des Steuerventils und

Fig. 6 eine Horizontal-Schnittansicht, genommen längs der Linie 6-6 der Fig. 5.

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Pig. 1 zeigt eine bekannte Brennkraftmaschine 10, die ein Kurbelgehäuse 12 und eine Saugleitung I¹J aufweist. Das Kurbelgehäuse 12 weist an einer Seite eine öffnung 16 auf, in der ein Frischluft-Einlaßfilter 18 montiert ist.

Der Brennkraftmaschine 10 ist ein Belüftungssystem für das Kurbelgehäuse zugeordnet, welches einen Filter 20 aufweist. Die Einlaßleitung 22 nimmt eine Strömung von Dämpfen aus dem Kurbelgehäuse 12 auf und leitet sie zu dem Filter 20. Die Auslaßleitung 24 nimmt die Strömung der Dämpfe aus dem Filter 20 auf und führt sde zur Ansaugleitung 14.

Es sei nunmehr auf Fig. 2 Bezug genommen. Der Filter weist einen Behälter 26 und einen abnehmbaren Deckel auf, in dem eine mit einem Gewinde versehene Auslaßöffnung 30 angeordnet ist. Der Behälter 26 und der Deckel 28 schließen eine Kondensations-Filterkammer 32 ein. Die Einlaßleitung 22 erstreckt sich in die Kammer 32 hinein und die Auslaßöffnung'30 ist mit der Auslaßleitung 24 verbunden. Innerhalb der Kammer 32 ist eine ringförmige Filterpatrone 34 aufgehängt.

Innerhalb der Kammer 32 und innerhalb der Filterpatrone 3** ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen volumetrischen Steuerventils 36 montiert. Wie Fig. 2, 3 und 4 zeigen, weist das Steuerventil 36 ein senkrecht angeordnetes Rohr 38 auf, dessen oberer Abschnitt mit einem Außengewinde versehen ist, und mit diesem Abschnitt ist das Rohr in die Gewindebohrung 30 eingeschraubt. Neben dem oberen Ende weist das Rohr 38 zwei kurze senkrechte Schlitze 42 auf, zwei lange senkrechte Schlitze 44 und zwei senkrechte Schlitze 46, die eine mittlere Länge haben. Das Rohr

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ist in Drehrichtung in der Gewindebohrung 30 einstellbar, so daß die Querschnittsfläche der Schlitze, die gegenüber der Kondensations-Filterkammer 32 frei liegt r es handelt sich hierbei um die wirksame Zumeßfläche der Schlitze - wahlweise verändert werden kann. Das Rohr 38 wird in irgendeiner vorgewählten Stellung durch einen Klemmring 48 gehalten.

Das untere Ende des Rohres 38 weist ein Innengewinde 50 auf, und in dieses Gewinde ist ein mit einem Außengewinde versehener Ring 52 eingeschraubt, der einen Ventilsitz 5^ bildet. Der Ring 52 wird in seiner Lage durch eine Madenschraube 56 gehalten. Auf dem Ventilsitz 5^ innerhalb des Rohres 58 sitzt normalerweise unter Einwirkung der Schwerkraft ein Kugelventil 58. Der ausbaubare Ring 52 ermöglicht einen Einbau des Kugelventils 58 in das Rohr 38. Eine Aufwärtsbewegung des Kugelventils 58 wird durch einen Anschlagzapfen 60 begrenzt, der durch die Seite des Rohres 38 hindurch eingeschraubt ist.

Wenn sich das in Fig.' 1 dargestellt Belüftungssystem im offenen Zustand befindet, wird Frischluft in das Kurbelgehäuse 12 durch den Filter 18 eingesaugt. Die Frischluft und die Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse gelangen dann vom Kurbelgehäuse 12 durch die Einlaßleitung 22 in die Kondensations-Filterkammer 32 und strömen dann durch die Seiten der Filterpatrone 3¹J hindurch. Die Dämpfe werden in entsprechender Weise durch die Patrone J>k ausgefiltert und Teerbestandteile, Lacke und andere nicht verbrennbare Fremdstoffteilchen werden in der Kondensations-Filterkammer 32 gesammelt. Das Steuerventil 36 mißt die Strömung der gefilterten Dämpfe zwischen dem Inneren der Filterpatrone 34 und der Auslaßöffnung 30 zu. Von der Auslaßöffnung gelangen die Dämpfe durch die Auslaßleitung 24 in die Ansaugleitung I¹I.

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Insbesondere bilden die Schlitze 42, 44 und 46 im Rohr 38 erste Kanäle, die die Strömung der Dämpfe durch das Steuerventil 36 hindurch beschränken. Das Rohr 38 ist in Drehrichtung innerhalb der Auslaßöffnung 30 derart voreingestellt, daß die Schlitze einen Zumeßquerschnitt aufweisen, der einem vorbestimmten Wert eines negativen Druckes entspricht, welcher unter normalen Betriebsbedingungen im Kurbelgehäuse 12 erwünscht ist. Wenn der.Druck im Kurbelgehäuse 12 den vorbestimmten Wert des negativen Druckes übersteigt, beispielsweise dadurch, daß eine übermäßige Kurbelgehäuseemission durch einen Verschleiß von Maschinenteilen erfolgt, hebt sich das Kugelventil 58 vom Ventilsitz 54 ab und dadurch wird ein zusätzlicher Kanal gebildet, durch den Dämpfe durch das Steuerventil hindurchströmen können. Der Betrieb des Kugelventils 58 kompensiert automatisch Druckänderungen im Kurbelgehäuse 12 und dient dazu, den Druck im Kurbelgehäuse 12 im wesentlichen auf dem vorbestimmten Wert zu halten.

Es sei nunmehr auf die Fig. 5 und 6 Bezug genommen. In diesen Figuren ist ein abgeändertes Ausführungsbeispiel des Steuerventils 62 dargestellt, das erfindungsgemäß ausgebildet ist. Mit einem Beistrich versehene Bezugszeichen wurden verwendet, um diejenigen Teile des Steuerventils 62 zu kennzeichnen, die identisch oder ähnlich mit entsprechenden Teilen des Steuerventils 36 sind. Das Steuerventil 62 weist eine konische Schraubenfeder 64 auf, die innerhalb des Rohres 38' zwischen einem Basisring 66, der durch eine Madenschraube 68 in seiner Lage gehalten wird und dem Kugelventil 58' angeordnet ist. Die Feder 64 dient dazu, das Kugelventil 58 in seine Sitzlage im Ventilsitz 54' vorzuspannen. Der wirksame Druck der Feder 64 kann wahlweise durch einen drehbaren Einstellring 52· im Rohr 38' verändert werden. Das Steuerventil 62 iBt ins-

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besondere für ein geschlossenes Belüftungssystem vorgesehen, in dem eine geringer positiver Druck im Kurbelgehäuse vorhanden ist. Das geschlossene System ist im wesentlichen das gleiche wie das offene System, welches in Fig. 1 dargestellt ist, mit der Ausnahme, daß der Frischluft-Einlaßfilter 18 nicht vorhanden ist und die Seitenöffnung 16 verschlossen ist. Das Steuerventil 62 stellt den Druck im Kurbelgehäuse im wesentlichen auf den vorbestimmten gewünschten Wert ein und hält diesen aufrecht und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise wie das Steuerventil 36.

Es wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt, und es sei bemerkt, daß zahlreiche Abänderungen durchgeführt werden können, die im Rahmen der Erfindung liegen.

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Claims

Patentansprüche

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse und einer Ansaugleitung, gekennzeichnet durch einen Filter, der eine Kondensations-Filterkammer bildet und eine obere Auslaßöffnung aufweist, eine Einlaßleitung, die eine Strömung von Dämpfen aus dem Kurbelgehäuse aufnimmt und zur Kondensations-Filterkammer leitet, eine Auslaßleitung, die die Strömung der Dämpfe aus der Auslaßöffnung aufnimmt und zur Ansaugleitung führt, ein volumetrisches Steuerventil, welches in der Kondensations-Filterkammer angeordnet ist, um die Strömung der Dämpfe zwischen der Kondensations-Filterkammer und der Auslaßö.ffnung zuzumessen, wobei dieses Steuerventil ein senkrechtes Rohr aufweist, das mit seinem oberen Ende in der Auslaßöffnung montiert ist, und wobei dieses Rohr Schlitze neben dem oberen Ende aufweist, die erste Kanäle bilden, welche die Strömung der Dämpfe durch das Steuerventil hindurch beschränken und die einen Zumeßquerschnitt haben, der einem vorbestimmten Druckwert entspricht, welcher unter normalen Betriebsbedingungen im kurbelgehäuse erwünscht ist, einen Ventilsitz, der neben dem unteren Ende des Rohres angeordnet ist, ein Kugelventil im Rohr, welches normalerweise auf dem Ventilsitz sitzt, wobei dieses Kugelventil von seinem Ventilsitz abgehoben wird, wenn der Druck im Kurbelgehäuse den vorbestimmten Wert übersteigt, um einen zusätzlichen Kanal für die Strömung der Dämpfe durch das Steuerventil hindurch zu schaffen.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Rohres in die Auslaßöffnung eingeschraubt ist und daß dieses Rohr in Drehrichtung in der Auslaßöffnung einstellbar ist, wodurch der wirksame Zumeßquerschnitt der ersten Kanäle wahlweise verändert wird.

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3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze mehrere in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete senkrechte langgestreckte Schlitze verschiedener Längen umfassen.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder im Rohr vorgesehen ist, die dazu dient, das Kugelventil in die Sitzlage am Ventilsitz vorzuspannen.
5. Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz einen Ring aufweist, der in das untere Ende des Rohres eingeschraubt ist und daß dieser Ring in Drehrichtung im Rohr einstellbar ist, wodurch der wirksame Druck der Feder wahlweise verändert wird.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder im Rohr vorgesehen ist, die dazu dient, das Kugelventil in die Sitzlage am Ventilsitz vorzuspannen.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz einen Ring aufweist, der in das untere Ende des Rohres eingeschraubt ist und daß dieser Ring in Drehrichtung im Rohr einstellbar ist, wodurch der wirksame Druck der Feder wahlweise verändert wird.

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