DE60028490T2

DE60028490T2 - Überdruckkurbelgehäuseentlüftungssystem

Info

Publication number: DE60028490T2
Application number: DE60028490T
Authority: DE
Inventors: John R. Windsor Mammarella
Original assignee: Siemens VDO Automotive Inc
Current assignee: Continental Tire Canada Inc
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2020-10-07
Also published as: DE60028490D1; US6293268B1; EP1091099A1; EP1091099B1; US6418918B2; US20010052342A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein geschlossenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem, und die Erfindung betrifft spezieller ein geschlossenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem, das in eine Einlasskrümmerbaugruppe integriert wird.
Ein Luft/Kraftstoffgemisch wird mittels einer Einlasskrümmerbaugruppe in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine geleitet. Das Luft/Kraftstoffgemisch wird im Brennraum entzündet, wodurch der Kolben nach unten gedrückt und eine Drehbewegung über eine Kurbelwelle erzeugt wird. Kolbenringe bilden eine Abdichtung zwischen dem Kolben und der Brennraumwand, um zu verhindern, dass Verbrennungsgase in das Kurbelgehäuse des Motorblocks eintreten. Zudem verhindern die Kolbenringe, dass Öl aus dem Motorkurbelgehäuse in die Verbrennungsseite des Brennraums eintritt. Aufgrund der hohen Gasdruckkräfte, die während des Verbrennungsvorgangs entstehen, strömt allerdings ein Teil der Verbrennungsgase an den Kolbenringen vorbei und tritt in das Kurbelgehäuse ein.
Es ist nicht wünschenswert, dass Verbrennungsgase in das Kurbelgehäuse eintreten, weil der Druck im Kurbelgehäuse dadurch ansteigt und die Verbrennungsgase sich mit dem Öl vermischen und das Öl verunreinigen. Dementsprechend werden Kurbelgehäuseentlüftungssysteme eingesetzt, um die Verbrennungsgase aus dem Kurbelgehäuse abzuleiten. Moderne Kurbelgehäuseentlüftungssysteme führen das Gas in den Einlasskrümmer zurück, von wo aus es zur Verbrennung in den Brennraum geleitet werden kann. Kurbelgehäuseentlüftungssysteme umfassen ein Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses, das in der Regel in der Öffnung eines Ventildeckels aufgenommen wird. Ein Schlauch wird vom Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses zu einer Unterdruckquelle im Einlasskrümmer geführt und saugt die rückgeführten Gase vom Kurbelgehäuse in den Brennraum. Der Ventildeckel umfasst in der Regel einen Abscheider mit Prallblechen, der die Gase und den Ölnebel voneinander abtrennt. Das Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses wird mit Unterdruck betätigt, um zu ermöglichen, dass die rückgeführten Gase zu dem Zeitpunkt in den Einlasskrümmer eintreten, zu dem die Einleitung der Gase die Motorleistung am wenigsten negativ beeinflusst.
Die Position des Ventils zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses außerhalb des Motors und die Verwendung von Schläuchen, um die rückgeführten Gase in den Einlasskrümmer zu leiten, können dazu führen, dass die rückgeführten Gase aus dem geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystem aus Undichtigkeiten austreten und dadurch nicht akzeptable Emissionen erzeugen.
Dies ist bei den heute allgemein geltenden strengen Emissionsbestimmungen ein großes Problem. Dementsprechend besteht Bedarf an einem geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystem, das in einem Motorbauteil angeordnet ist und die Verwendung von Schläuchen überflüssig macht, um die Möglichkeit unerwünschter Emissionen zu reduzieren.
Im Patent JP-11-117722 wird eine geschlossene Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung offenbart, bei der ein Ventil in einem Einlasskrümmer angeordnet ist und eine separate Abdeckung an der Außenseite angeordnet ist.
Zusammenfassung der Erfindung und ihre Vorteile

1. Die Erfindung umfasst einen Einlasskrümmer für einen Motor, der umfasst: ein Gehäuse mit einem Kanal zum Leiten von Verlustgasen aus einem Motorkurbelgehäuse; ein Ventilkörpergehäuse mit einem Hohlraum, der durch einen Teil des besagten Gehäuses definiert ist; wobei besagtes Ventilkörpergehäuse eine Unterdruck- und eine Anströmseite aufweist und besagte Anströmseite in Fluidverbindung mit besagtem Kanal steht; ein Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses, das in besagtem Hohlraum angeordnet ist, das in der geöffneten Stellung ermöglicht, dass die Verlustgase vom besagten Kanal zur besagten Unterdruckseite durchströmen; und dadurch gekennzeichnet, dass eine Patrone einen Körper aufweist, in dem das besagte Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses angeordnet ist und wobei ein Teil der besagten Patrone eine Abdeckung ausbildet, die am besagten Gehäuse angebracht werden kann, um das besagte Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses im besagten Hohlraum abzudichten.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden verständlich, indem auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, wobei:
1 eine Darstellung schräg von oben eines Einlasskrümmers ist, der das geschlossene Kurbelgehäuseentlüftungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine Darstellung im Schnitt des geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystems ist, das in 3 gezeigt ist;
3 eine perspektivische Ansicht des geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystems ist, das in 1 gezeigt ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Ein Teil des Einlasskrümmers 10 ist in 1 dargestellt. Der Einlasskrümmer 10 ist durch das Gehäuse 12 definiert und wird vorzugsweise aus einem Material wie Kunststoff hergestellt. Der Einlasskrümmer 10 umfasst eine Einlassöffnung 14, an der ein Drosselklappengehäuse (nicht dargestellt) angebracht ist. Der Einlasskrümmer 10 leitet ein Luft/Kraftstoffgemisch in den Brennraum des Motors.
Teile eines Motors sind schematisch in 2 dargestellt. Ein Motor umfasst ein Kurbelgehäuse 16, das einen Brennraum 18 aufweist mit einem Kolben 20, der sich im Brennraum auf- und abbewegt. Der Einlasskrümmer 10 umfasst ein Saugrohr 24, das einen Luftversorgungskanal definiert, der das Luft/Kraftstoffgemisch dem Brennraum 18 zuführt. Ein Einlassventil 26 öffnet und schließt, um zu ermöglichen, dass das Luft/Kraftstoffgemisch A in den Brennraum 18 eintritt. Kolbenringe 22 sind zwischen dem Kolben 20 und dem Brennraum 18 angeordnet, um zu verhindern, dass Verbrennungsgase in das Kurbelgehäuse 16 eintreten. Ein Teil der Verbrennungsgase strömt allerdings doch an den Kolbenringen 22 vorbei und tritt in das Kurbelgehäuse 16 ein, in dem die Verbrennungsgase C sich mit dem Öl O vermischen. Die vorliegende Erfindung umfasst einen Kanal 30, der im Gehäuse 12 der Einlasskrümmer baugruppe 10 definiert ist, um die Verbrennungsgase C in das geschlossene Kurbelgehäuseentlüftungssystem zu leiten.
Die Einlasskrümmerbaugruppe 10 umfasst ein Ventilkörpergehäuse 32, das von einem Bereich des Gehäuses 12 definiert wird, der den Hohlraum 34 definiert. Eine Ventilbaugruppe 35 zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses ist im Hohlraum 34 angeordnet. Das Ventilkörpergehäuse 32 weist eine Anströmseite 38 auf, die in Fluidverbindung mit dem Kanal 30 steht. Das Ventilkörpergehäuse 32 weist eine Unterdruckseite 36 auf, die in Fluidverbindung mit einem Kanal 40 zur Gasrückführung steht. Öffnungen 37 und 39 sind im Ventilkörpergehäuse 32 ausgebildet, um zu ermöglichen, dass Gase durch den Hohlraum 34 strömen. Im Betrieb strömen die Verbrennungsgase C vom Kanal 30 in den Einlasskrümmer 10 zur Anströmseite 38 des Ventilkörpergehäuses 32 und in die Öffnung 39. Wenn die Ventilbaugruppe 35 zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses in der Stellung „geöffnet" ist, können die Verbrennungsgase C durch das Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses und durch die Öffnung 37 an der Unterdruckseite 36 in den Kanal zur Gasrückführung strömen. Die Gase G strömen vom Kanal 40 zur Gasrückführung zurück zum Saugrohr 24, wo sie zur erneuten Nutzung in den Brennraum 18 eintreten können. Vorzugsweise sind der Kanal 30 und der Kanal 40 zur Gasrückführung als Bestandteil des Gehäuses 12 des Einlasskrümmers 10 ausgeführt, damit auf außen liegende Schläuche verzichtet werden kann.
Die Ventilbaugruppe 35 zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses umfasst ein Ventil 47, das mittels einer Feder 49 durch die Federspannung geschlossen wird. Das Ventil 47 der geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftung ist in einer geschlossenen Stellung dargestellt. Das Ventil 47 wird mittels einer Unterdruckquelle geöffnet, die auf die Unterdruckseite 36 des Ventilkörpergehäuses 32 einwirkt.
Es wird ebenfalls bevorzugt, dass die Ventilbaugruppe 35 zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses der vorliegenden Erfindung im Einlasskrümmer 10 durch eine Abdeckung 44 abgedichtet wird. Bei einer in 2 und 3 dargestellten Ausführungsform nimmt eine Einwegpatrone 46 die Ventilbaugruppe zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses auf. Die Patrone 46 weist einen Körper 48 auf, in dem das Ventil 47 und die Feder 49 angeordnet sind. Die Abdeckung 44 ist als Bestandteil des Körpers 48 von Patrone 46 ausgeführt. Die Dichtungen 50 und 51 sind zwischen der Patrone 46 und dem Ventilkörpergehäuse 32 angeordnet, um zu verhindern, dass Verbrennungsgasemissionen aus dem Einlasskrümmer 10 austreten. Vorzugsweise ist die Patrone 46 am Gehäuse 12 mittels einer Verbindungsbaugruppe 56 befestigt, die Nasen 58 umfasst, die aus dem Körper 48 herausragen, und Stege 59, die aus dem Ventilkörpergehäuse 32 herausragen. Die Abdeckung 44 umfasst einen Griff 60, der aus ihr herausragt. Der Körper 48 der Patrone 46 wird in den Hohlraum 34 eingeführt und um seine Achse relativ zum Ventilkörpergehäuse 32 gedreht, um die Patrone 46 fest mit dem Gehäuse 12 zu verbinden. Auf diese Weise wird eine manipuliersichere Ventilbaugruppe zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung macht Schläuche überflüssig, die gemäß dem bisherigen Stand der Technik verwendet werden, und integriert die Ventilbaugruppe zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses in ein Motorbauteil, zum Beispiel den Einlasskrümmer, um Leckagen von Verbrennungsgasen zu verhindern, wodurch die Möglichkeit unerwünschter Emissionen reduziert wird.
Die Erfindung ist in beispielhafter Weise beschrieben worden, und es ist klar, dass die verwendete Terminologie ihrem Wesen nach verbal beschreibend und nicht einschränkend gemeint ist. Es versteht sich von selbst, dass viele Abweichungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung vor dem Hintergrund der offenbarten Lehren möglich sind. Deshalb kann die Erfindung selbstverständlich im Rahmen der beigefügten Ansprüche auf eine andere Weise realisiert werden als hier speziell beschrieben wurde.

Claims

Einlasskrümmer (10) für einen Motor, der umfasst: ein Gehäuse (12) mit einem Kanal (30) zum Leiten von Verlustgasen aus einem Motorkurbelgehäuse; ein Ventilkörpergehäuse (32) mit einem Hohlraum (34), der durch einen Teil des besagten Gehäuses (12) definiert ist; wobei besagtes Ventilkörpergehäuse eine Unterdruck- (36) und eine Anströmseite (38) aufweist und besagte Anströmseite in Fluidverbindung mit besagtem Kanal (30) steht; ein Ventil (35) zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses, das in besagtem Hohlraum angeordnet ist und in der geöffneten Stellung ermöglicht, dass die Verlustgase vom besagten Kanal zur besagten Unterdruckseite durchströmen; und dadurch gekennzeichnet, dass eine Patrone (46) einen Körper (48) aufweist, in dem das besagte Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses angeordnet ist und wobei ein Teil der besagten Patrone eine Abdeckung (44) ausbildet, die am besagten Gehäuse angebracht werden kann, um das besagte Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses im besagten Hohlraum abzudichten.
Einlasskrümmer nach Anspruch 1, wobei das besagte Gehäuse (12) einen Ölabscheider (64) umfasst, der in besagtem Kanal angeordnet ist und mindestens einen Wandbereich aufweist, um Öl von den Verlustgasen abzuscheiden.
Einlasskrümmer nach Anspruch 2, wobei die Patrone (46) eine Dichtung (50, 51) umfasst, die zwischen dem besagten Körper und dem besagten Ventilkörpergehäuse angeordnet ist.
Einlasskrümmer nach Anspruch 3, wobei die besagte Patrone vom besagten Ventilkörpergehäuse mittels einer Einrastverbindung aufgenommen wird.
Einlasskrümmer nach Anspruch 4, wobei besagte Patrone mindestens eine Nase umfasst, die aus dem besagten Körper herausragt, und besagtes Ventilkörpergehäuse mindestens einen Steg umfasst, der in den besagten Hohlraum ragt, wobei besagte Nase relativ zum besagten Steg drehbar ist und mit ihm in Eingriff gebracht werden kann.
Einlasskrümmer nach Anspruch 1, der ferner einen Luftversorgungskanal im besagten Gehäuse umfasst, um einem Brennraum ein Luft/Kraftstoffgemisch zuzuführen, und einen Kanal zur Gasrückführung, der von einem anderen Bereich des besagten Gehäuses definiert ist, der in Fluidverbindung mit dem besagten Luftversorgungskanal und besagter Unterdruckseite steht.
Einlasskrümmer nach Anspruch 1, wobei die besagte Abdeckung (44) über dem besagten Ventilkörpergehäuse am besagten Gehäuse angebracht ist.
Einlasskrümmer nach Anspruch 7, wobei die besagte Abdeckung (44) über dem besagten Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses am besagten Gehäuse angeschweißt ist.
Einlasskrümmer nach Anspruch 7, wobei die besagte Abdeckung (44) über dem besagten Ventil zur Entlüftung des geschlossenen Kurbelgehäuses mit einem Schnappverschluss am besagten Gehäuse angebracht ist.