DE60033852T2 - METHOD AND DEVICE FOR TREATING THE CRANKSHAFTS GASES - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR TREATING THE CRANKSHAFTS GASES Download PDFInfo
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes und selbst-erhaltendes System zum Management des Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors, der Kurbelgehäuse-Emissionen und des Schmieröls für den Motor, und betrifft insbesondere eine sequentielle Verfahrensweise und eine Vorrichtung zur Reduzierung des Betriebsdruckes des Kurbelgehäuses, die Entfernung von Verunreinigungen aus dem Kurbelgehäuse, die Verlängerung der Lebensdauer des Schmieröls des Motors, und die Reinigung der Emissionsströmungen des Kurbelgehäuses, inklusive einer bi-funktionalen und entfernt angeordneten Sammeleinrichtung, zum Speichern der Reste und Aufrechterhaltung der volumetrischen Effizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung optimal ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung der gereinigten Emissionsströmung zu den Lufteinlaßkanälen des Motors, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung, um einen negativen Betriebsdruck im PCV-System aufrecht zu erhalten, wenn der Motor unter Volllast läuft.The The present invention relates to an improved and self-sustaining System for managing the crankcase of an internal combustion engine, the crankcase emissions and the lubricating oil for the Engine, and in particular relates to a sequential procedure and a device for reducing the operating pressure of the crankcase, the Removal of impurities from the crankcase, the renewal the life of the lubricating oil of the engine, and cleaning the emission flows of the crankcase, inclusive a bi-functional and remote collecting device, for storing the remains and maintaining the volumetric Efficiency of the device according to the invention. Furthermore The invention relates optimally to a method and a device for the even distribution of cleaned emission stream to the air intake ducts of the Motors, as well as a method and a device to a negative To maintain operating pressure in the PCV system when the engine is under Full load is running.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
In der Vergangenheit wurde die Effizienz des Schmieröls für Motoren bei der Produktion unterstützt, indem spezifische Additive zu dem Rohöl hinzugegeben werden. Motoröl wird grundsätzlich verunreinigt und durch die folgenden Vorgänge verschlechtert: a) Vorbeiblasen (unerwünschte Nebenprodukte der Verbrennung im Motor, wobei ein Teil davon an den Kolben und den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse entweicht) an dem oder den Kolben des Motors, umfassend Treibstoff-Ruß, teilweise verbrannter und unverbrannter Treibstoff, Dampf und verschiedene Gase und Säuren; b) motorfremde Flüssigkeiten, aggresive Silikone (Schmutz), Abnutzungspartikel von Bauteilen des Motors und Nebenprodukte der Oxidation des Öls; c) Emulsifizierung der motorfremden Flüssigkeiten mit den chemischen Ele menten, die im Öl allgemein vorhanden sind, wie etwa Schwefel, der sich mit Flüssigkeiten verbindet und bei erhöhten Temperaturen des Motors korrosive Schwefelsäure bildet. Die einzige Maßnahme beim bisherigen Managements des Öls in dieser feindseligen Umgebung ist der Einsatz eines Ölfilters gewesen. Und obwohl der Ölfilter wirksam ist, um Feststoffe aus dem Öl zu entfernen, so hinterläßt sein Unvermögen flüchtige Stoffe, wie etwa Feuchtigkeit und Säuren zu entfernen, das Öl ungeschützt, so dass die Viskosität zerstört wird und unter Umständen die Schmierfähigkeit verloren geht. Darüber hinaus wird es erzwungen, dass das Bypass-Ventil für den Filter öffnet, wenn der Filter durch Schlamm und andere Feststoffe zugesetzt wird, so dass nicht gefiltertes Öl zu stromabwärts angeordneten Bauteilen des Motors zirkulieren kann. Somit entsteht ein primärer Zyklus von unangemessener Abnutzung der Motors und übermäßiger Verunreinigung des Öls. Die erzeugten Probleme sind unterschiedlicher Natur, jedoch ist eines der Hauptbedenken in diesem Fall eine erhöhte Abnutzung der Zylinderbohrung und der Kolbenringe. In der Folge steigt der Prozentsatz der am Kolben vorbeigeblasenen Produkte an, so dass eine stärkere als normale Verunreinigungsbelastung auf dem Öl im Kurbelgehäuse lastet, wodurch die Verschlechterung weiter beschleunigt wird. Das Problem hat nun eine vollständigen Kreislauf durchlaufen. Der Druck im Kurbelgehäuse steigt an und drückt Motoröl durch Dichtungsringe und Dichtungen im Motor. Dieser Zustand unterstützt auch den Ausstoß von Öl aus dem Kurbelgehäuse des Motors in den Ansaugtrakt, wodurch der Luftfilter verunreinigt wird, so dass die Emissionen an Kohlenmonoxid deutlich erhöht werden. Ebenso wird Öl gemeinsam mit verunreinigten Emissionsdämpfen aus dem Kurbelgehäuse entlüftet, die dann über das PCV-System und den Einlaßkrümmer in die Verbrennungsräume des Motors gelangen, wodurch der Verbrennungsprozeß nachteilig beeinflußt wird. Das führt wiederum zu unerwünschten Abnutzungen der Bauteile und einem höheren Prozentsatz an am Kolben vorbeigelasenen Produkten, die in das Kurbelgehäuse gelangen. Auf relevante PCV-Probleme wird weiter unten in dieser Anmeldung Bezug genommen. Diese Phänomene verschlimmern sich mit jeder Umdrehung des Motors. Erhöhter Treibstoffverbrauch; Verlust an Motorleistung; erhöhte Emissionen an Abgasen und Ausgangspunkt für andere Probleme beim Betrieb des Motors resultieren daraus. Ein weiterer Faktor, der zur zusätzlichen Verschlechterung beiträgt, ist der Mensch, und das ist ein wirkliches Problem, wobei viele Besitzer bzw. Fahrer nicht regelmäßig das Motoröl und den Filter wechseln, so wie es vom original Ausrüstungs-Hersteller vorgeschrieben wäre. Sie füllen das Motoröl einfach nur nach und manchmal sogar im Überschuß. Die sich daraus ergebenden Probleme sind ähnlicher Natur wie die bereits oben erwähnten.In The past has been the efficiency of the lubricating oil for engines supported in production, by adding specific additives to the crude oil. Engine oil is basically contaminated and by the following procedures worsens: a) blowby (unwanted by-products of combustion in the engine, with part of it on the piston and the piston rings over in the crankcase escapes) on the piston or pistons of the engine, including fuel soot, partially burned and unburned fuel, steam and various gases and acids; b) non-motor fluids, Aggresive silicones (dirt), wear particles of components of the Motors and by-products of the oxidation of the oil; c) emulsification of non-engine fluids with the chemical elements generally present in the oil, such as sulfur, which combines with liquids and at increased Engine temperatures forms corrosive sulfuric acid. The only measure in the past Managements of the oil In this hostile environment is the use of an oil filter been. And though the oil filter is effective to remove solids from the oil so leaves incapability volatile Substances, such as moisture and acids to remove, the oil unprotected, so that the viscosity destroyed will and possibly the lubricity get lost. About that In addition, the bypass valve is forced to open for the filter when the filter is added by mud and other solids, so that unfiltered oil too downstream arranged components of the engine can circulate. Thus arises a primary one Cycle of inappropriate wear of the engine and excessive pollution of the oil. The problems created are different in nature, however one of the main concerns in this case increased wear of the cylinder bore and the piston rings. As a result, the percentage of am Piston blown products, making a stronger than normal pollution load on the oil in the crankcase, whereby the deterioration is further accelerated. The problem now has a complete Go through the cycle. The pressure in the crankcase rises and pushes engine oil through sealing rings and seals in the engine. This condition also supports the emission of oil from the crankcase of the engine Engine into the intake tract contaminating the air filter, so that the emissions of carbon monoxide are significantly increased. Likewise will be oil vented together with contaminated emission vapors from the crankcase, the then over the PCV system and intake manifold in the combustion chambers of the engine, whereby the combustion process is adversely affected. Leading turn to undesirable Wear of the components and a higher percentage of the piston by-products that get into the crankcase. On relevant PCV problems will be referred to later in this application. These phenomena worsen with each revolution of the engine. Increased fuel consumption; Loss of engine power; increased Emissions of exhaust gases and starting point for other problems during operation of the engine result from it. Another factor that adds to the extra Contributes to deterioration, is human, and that is a real problem, with many Owner or driver does not regularly the engine oil and the Change filter as prescribed by the original equipment manufacturer would. she to fill the engine oil just after and sometimes even in excess. The resulting Problems are more similar Nature like the one already mentioned above.
Es ist nunmehr seit fast 40 Jahre Gesetz, dass die Emissionen vom Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors zurück in das Lufteinlaßsystem des Motors geführt werden müssen, um in den Brennräumen wieder mit verbrannt zu werden. Der Rückfluß der Emissionen ist normalerweise durch die Ölrückführungsleitungen, die sich zwischen dem Kurbelgehäuse und den Ventilen des Motors oder den Nockenwellen-Abdeckungen erstrecken, sowie von den Ventil- oder Nockenwellen-Deckeln durch einen externen Schlauch oder ein externes Rohr zum Einlaßkrümmers des Motors, dort wo die Emissionen mit dem Luft-Treibstoff-Gemisch von dem/den Vergaser/Treibstoff-Einspritzdüsen (bei selbstansaugenden Motoren) vermischt werden, um den Brennräumen zugeführt zu werden. Ein Ventil für die positive Kurbelgehäuse-Ventilation (PCV) kontrolliert den Fluß der Emissionen aus dem Kurbelgehäuse in das Treibstoff-Luft-Ansaugsystem, und zwar normalerweise in Reaktion auf die Drehzahl des laufenden Motors.It is now law for almost 40 years that the emissions from the crankcase of an internal combustion engine must be fed back into the air intake system of the engine to be burned in the combustion chambers again with. The return flow of emissions is normally there through the oil return lines extending between the crankcase and the engine valves or camshaft covers, and from the valve or camshaft covers through an external hose or pipe to the engine intake manifold where the emissions with the air-fuel mixture from the carburetor / fuel injectors (in self-priming engines) are mixed to the Brennräu to be fed. A positive crankcase ventilation (PCV) valve controls the flow of emissions from the crankcase into the fuel-air intake system, usually in response to the speed of the engine running.
Das PCV-Ventil (Positive Kurbelgehäuse-Ventilation) ist für gewöhnlich an einer von drei Stellen am Motor angeordnet: 1) an der Entlüftung des Kurbelgehäuses des Motors in den Deckeln für die Ventile/Nockenwellen; 2) in der Rückführungs-Leitung; oder 3) direkt an den Einlaßkrümmer des Motors angeschraubt. Das Ventil dosiert und mischt den Fluß an verunreinigten Emissionen vom Kurbelgehäuse in das Luft/Treibstoff-Zufuhrsystem (Einlaßkrümmer) des Motors in Reaktion auf einen negativen Druck innerhalb des Krümmers bei verschiedenen Lastzuständen des Motors. Der Strömungsweg der Emissionen von dem Kurbelgehäuse über das PCV-Ventil/System, den Einlaßkrümmer und den Brennraum (dort unterliegen Sie einer Zustandsveränderung) und der teilweise Wiedereintritt in das Kurbelgehäuse durch das Vorbeiblasen am Kolben, ist der sekundäre Zyklus der Abnutzung und Kontamination des Motors. Das PCV-Ventil ist ebenso vorgesehen, um einen gefährlichen Rückflußzustand in das Kurbelgehäuse zu unterbinden, der als ein Ergebnis einer Fehlzündung im Einlaßkrümmer des Motors entstehen könnte. Dadurch könnte eine Explosion im Kurbelgehäuse entstehen.The PCV valve (positive crankcase ventilation) is for usually located at one of three points on the engine: 1) at the vent of the crankcase of the engine in the covers for the Valves / camshafts; 2) in the return line; or 3) directly to the intake manifold of the Motors screwed on. The valve doses and mixes the flow of contaminated Emissions from the crankcase into the air / fuel supply system (intake manifold) of the engine in response to a negative pressure within the manifold at different load conditions of the Engine. The flow path the emissions from the crankcase over the PCV valve / system, the intake manifold and the combustion chamber (there you are subject to a change of state) and the partial re-entry into the crankcase through blowby on the piston is the secondary cycle of wear and contamination of the motor. The PCV valve is also designed to be a dangerous reflux state in the crankcase as a result of a misfire in the intake manifold of the Motors could arise. This could an explosion in the crankcase arise.
Die Entstehung und Beschaffenheit der Kurbelgehäuse-Emissionen sind gut bekannt und müssen hier nicht weiter im Einzelnen diskutiert werden. Es ist ausreichend zu bemerken, dass zusätzlich zu nicht verbranntem und nur teilweise verbrannten Treibstoff und flüchtigen Gasen, bei denen es erwünscht ist, dass diese für die Verbrennung wieder genutzt werden, die Emissionen auch eine Anzahl von suspendierten Verunreinigungen enthalten, die, selbst wenn sie verbrannt werden, für den Motor oder die Umwelt oder beides gefährlich sind. In dem Ausmaß, in dem diese Verunreinigungen verbrannt werden, werden diese aus dem Motor ausgestoßen und sind gefährliche Schadstoffe. Auf dem Weg in die Brennräume des Motors hinein und aus den Brennräumen des Motors heraus beeinträchtigen sie die Funktion von kritischen Bauteilen des Motors, auch kritische Emissionskontrollen, wie etwa die Lamdasonden und die Katalysatoren. In dem Ausmaß, in dem die Verunreinigungen nicht verbrannt werden, verbleiben diese einfach in dem Motor, zum Beispiel als Ablagerungen in den Brennräumen, die den Wirkungsgrad verschlechtern, die die Kolbenringe lecken lassen, die deren Funktion behindern oder die teilweise wieder in das Kurbelgehäuse zurückströmen, dort wo sie das Öl verunreinigen, wie vorstehend erwähnt. In der Folge geht die Fähigkeit zur Schmierung verloren, Schlamm bildet sich und dient als Ausgangspunkt für andere Probleme, die die Leistung des Motors verschlechtern, den Treibstoffverbrauch erhöhen, die Emissionen an Abgasen erhöhen und das Lebendes Motors verkürzen. Diese Probleme steigen über die Zeit kummulativ an und sind das Ergebnis des zweiten Zyklus der Abnutzung und der Verunreinigung, deren Ausgangspunkt in dem Kurbelgehäuse des Motors liegt. Beim ersten Zyklus entweicht es über das Bypass-Ventil des Ölfilters aus dem Kurbelgehäuse während beim zweiten Zyklus es über die Entlüftung des Kurbelgehäuses und das PCV-Ventil/System entweicht.The Origin and nature of crankcase emissions are well known and must will not be discussed in detail here. It is sufficient to notice that in addition to unburned and only partially burned fuel and volatile Gases where desired is that for this the combustion will be used again, the emissions also a Contain number of suspended impurities that, even when they are burned, for the engine or the environment or both are dangerous. To the extent that These impurities are burned, these are removed from the engine pushed out and are dangerous Pollutants. On the way into the combustion chambers of the engine in and out the combustion chambers of the engine they have the function of critical components of the engine, even critical Emission controls, such as the lambda probes and the catalysts. To the extent in which the impurities are not burned, they remain easy in the engine, for example, as deposits in the combustion chambers, the deteriorate the efficiency that causes the piston rings to leak hamper their function or partially back flow back into the crankcase, there where they got the oil contaminate as mentioned above. In the consequence goes the ability lost for lubrication, mud forms and serves as a starting point for others Problems that degrade the performance of the engine, the fuel consumption increase, increase emissions of exhaust gases and shorten the living engine. These problems are increasing time cumulatively and are the result of the second cycle the wear and the pollution whose starting point is in the crankcase the engine is located. At the first cycle it escapes over the Bypass valve of the oil filter from the crankcase while on the second cycle it over the vent of the crankcase and the PCV valve / system escapes.
Erfindungen aus dem Stand der Technik haben bei überholten Vergasermotoren eine Vielzahl von Versuchen unternommen, um verbrennbare und flüchtige Emissionen des Kurbelgehäuses wiederzuverwenden, indem verschiedene PCV-System-Filtereinrichtungen eingesetzt wurden, wobei jedoch die suspendierten Verunreinigungen nicht wiederverwendet wurden. Unterschiedlich große Erfolge wurden mit diesen Unternehmungen bzw. Abläufen erzielt. Infolge ihrer Anordnung zwischen dem PCV-Ventil und dem Einlaßkrümmer des Motors waren jedoch viele dieser Erfindungen nicht praktikabel und kommerziell nicht erfolgreich. Das war hauptsächlich dadurch bedingt, dass eine Unausgewogenheit vorlag, die infolge der Kalibrierungen des Einlaßkrümmers (Luft-/Treibstoff-Zuführungssystem) und deren Einrichtungen entstand. Dadurch wurde der Nachteil eingeführt, dass das äußere Volumen des Krümmers erhöht worden ist, wodurch in der Folge ein Ungleichgewicht der Luft-/Treibstoff-Verhältnisse erzeugt worden ist, wobei der Krümmer synergetisch ist. In der Folge wurden der Wirkungsgrad des Treibstoffs oder der Emissionen der Abgase oder Beides verschlechtert. Wie weiter oben beschrieben, erreichten einige Vorrichtungen einen beschränkten Erfolg mit Vergasermotoren älterer Generation, und di Technologie dieser Tage, die die statische Messung des Wirkungsgrads des Treibstoffs und der Emissionen der Abgase verwendete, unterstützte dies. Jedoch zeigt es sich in unserer heutigen modernen Hightechwelt, mit der Verfügbarkeit von weit fortgeschrittenen und ausgefeilten Testmodellen, -verfahren und Messausrüstungen, sowie auch der Umweltschutzagentur und der Bundestestverfahren („Environmental Protection Agency" und „Federal Test Procedure", EPA/FTP), die den Motor eine Vielzahl von Fahr- und Belastungszuständen aussetzen, nämlich auf einem Leistungsprüfstand zum Testen, dass dieses Vorgehen der einzig vollständige und akzeptierte Standard zum Messen der wahren Leistung einer Motors ist, in Relation zum vorliegenden Problem, und das Ergebnis ist leider ein ganz anderes. Darüber hinaus, und soweit Versuche unternommen worden sind, diese alten Technologien bei modernen computergesteuerten Motoren einzusetzen, wurde heraus gefunden, dass die auf den Treibstoff und die Abgasemissionen bezogenen Wirkungsgrade, die der Hersteller vorgibt, verschlechtert worden sind. Der Sauerstoffsensor des Motors, der im Auspuffkrümmer angeordnet ist, erfasst die zusätzliche Luft von diesen Standder-Technik-Einrichtungen und in der Folge wird zusätzlicher Treibstoff in den Einlaßkrümmer eingespritzt, um das Ungleichgewicht auszugleichen.Prior art inventions have made a variety of attempts in reconditioned carburetor engines to reuse combustible and volatile crankcase emissions by using various PCV system filter devices, but with the suspended contaminants not being reused. Differently big successes were achieved with these enterprises and procedures. However, due to their arrangement between the PCV valve and the engine intake manifold, many of these inventions have not been practical and commercially unsuccessful. This was mainly due to the imbalance that resulted from the calibration of the intake manifold (air / fuel delivery system) and its equipment. This introduced the disadvantage that the outer volume of the manifold has been increased, as a result of which an imbalance of the air / fuel ratios has been produced, the manifold being synergistic. As a result, the efficiency of the fuel or the emissions of the exhaust gases or both has been deteriorated. As described above, some devices have achieved limited success with older generation gasoline engines, and the technology of those days that used static measurement of fuel efficiency and emissions of exhaust gases supported this. However, in today's modern high-tech world, with the availability of highly advanced and sophisticated test models, methods and measurement equipment, as well as the Environmental Protection Agency and the Federal Test Procedure (EPA / FTP), which expose the engine to a variety of driving and loading conditions, namely on a dynamometer for testing that this procedure is the only complete and accepted standard for measuring the true performance of an engine, in relation to the present problem, and unfortunately the result is quite other. In addition, and as far as attempts have been made to use these old technologies in modern computer controlled engines, it has been found that the efficiencies related to fuel and exhaust emissions, the manufacturer claims to have worsened. The oxygen sensor of the engine, which is located in the exhaust manifold, detects the extra air from these state-of-the-art equipment and, as a result, additional fuel is injected into the intake manifold to compensate for the imbalance.
Zum Beispiel beschreibt Bush in dem US-Patent 4,089,309 eine offene Kurbelgehäuseemissionseinrichtung, die den Einsatz einer Hilfslufteinlaßstruktur 43 erfordert, die Außenluft in die Einrichtung ansaugt, um die Kurbelgehäuseemissionen anfangs zu kühlen. Dadurch wird nicht kalibrierter Sauerstoff in das PCV-System eingeleitet, was wiederum, wie oben beschrieben, durch den Sauerstoffsensor, der bei heutigen computergesteuerten Motormanagementsystemen benutzt wird, erfasst wird, so dass das System Treibstoff einspritzt, der über das erforderliche Maß hinaus geht. Bush läßt dieses alte System in einem späteren US-Patent 4,370,971 fallen, und repositioniert das System zwischen das PCV-Ventil 27 und den Einlaßanschluß 36 des Einlaßkrümmers. Indem Bush dies macht, erhält er nicht nur die Hilfslufteinlaßstruktur 69 mit den zugehörigen Problemen, sondern setzt die gesamte Anordnung einer Umgebung mit negativen Druck aus. Bush beansprucht, dass dieses mit den Verbesserungen in der Kontrolle der Emissionen des Kurbelgehäuses zusammenhängt, ohne jedoch wirklich auf die negativen Einflüsse auf das Design des Einlaßkrümmers und dessen Betrieb einzugehen. Insbesondere die spätere Konfiguration von Bush steht nunmehr in direkter Verbindung mit dem Inneren des Einlaßkrümmers des Motors und bringt die Krümmer-Kalibrierung aus dem Gleichgewicht, indem dessen Bauraumvolumen erhöht wird. Damit wird zusätzlicher Sauerstoff dem Krümmer zugeführt und die stöchiometrische Luft-/Kraftstoff-Mischung im Krümmer gestört. Dieser Zustand wird wiederum vom Sauerstoffsensor des Motors erfasst und bringt den Computer weiter durcheinander, der nur dadurch reagieren kann, dass er zusätzlichen Treibstoff einspritzt, um das Ungleichgewicht auszugleichen. Sogar wenn Bush also das Hilfslufteinlaßsystem 69 entfernen würde und an moderne Motoren anpassen würde, würde diese Anordnung nicht passen.To the For example, Bush in U.S. Patent 4,089,309 describes an open Crankcase emission device which requires the use of an auxiliary air inlet structure 43, the outside air into the device to initially cool the crankcase emissions. Thereby if uncalibrated oxygen is introduced into the PCV system, which in turn, as described above, by the oxygen sensor, used in today's computerized engine management systems is detected, so that the system injects fuel that over the required level goes. Bush lets this old system in a later US Patent 4,370,971, and reposition the system the PCV valve 27 and the inlet port 36 of Intake manifold. By doing Bush does this, receives he not only the auxiliary air intake structure 69 with the associated Problems, but involves the whole arrangement of an environment negative pressure off. Bush claims this with the improvements in the control of the emissions of the crankcase is related, without however, really on the negative influences on the design of the intake manifold and to enter its operation. In particular, the later configuration of Bush is now in direct communication with the interior of the intake manifold of the Motors and brings the manifold calibration out of balance by increasing its volume of space. This will add extra Oxygen the manifold supplied and the stoichiometric air / fuel mixture in the manifold disturbed. This condition is in turn detected by the oxygen sensor of the engine and keeps messing up the computer, which only reacts that he can extra Fuel injected to compensate for the imbalance. Even so if Bush would remove the auxiliary air intake system 69 and would adapt to modern engines, would this Arrangement does not fit.
Eine ähnliche Lösung wird durch Costello in dem US-Patent 5,190,018 gelehrt, die dem Bush US-Patent 4,370,971 ähnlich ist. Costello's Vorrichtung ist im Aufbau, Betrieb und Anordnung ähnlich zu dem von Bush, wobei alte damit einhergehenden Nachteile auch vorhanden sind, inklusive eines nicht kalibrierten Anwachsens des Bauvolumens des Einlaßkrümmers des Motors.A similar solution is taught by Costello in U.S. Patent 5,190,018, which issued to Bush US Patent 4,370,971 similar is. Costello's Device is similar in construction, operation and arrangement to that Bush, with old disadvantages associated with it including an uncalibrated increase in construction volume the intake manifold of the Engine.
Eine weitere Lösung der Reinigung der Abgase des Kurbelgehäuses wird durch Dickson in dem US-Patent 5,564,401 gelehrt. Dickson offenbart eine Vorrichtung, die eine Drucksteuereinrichtung benutzt, um Öl und agglomerierte Verunreinigungspartikel zu trennen. Die Drucksteuereinrichtung bewirkt das meiste bei der Trennung, wobei die agglomerierten Partikel später aus der Luft durch ein Filterelement entfernt werden, welches die Partikel zurück hält. Die Abgase des Kurbelgehäuses treten in die Trenneinrichtung ein und bewegen sich dann durch eine Drucksteuereinrichtung mit einem Tor, auf das die ölkontaminierten Kurbelgehäuseemissionen auftreffen, um das Öl abzuscheiden. Diese Anordnung umfasst einen Agglomerator mit variabler Mündung, der die kontaminierten Partikel in den Emissionen agglomeriert, um größere Partikel auszubilden. Diese Partikel werden dann durch einen Filter geschickt, wo sie festgehalten werden. Dieser Filter wird regelmäßig ersetzt. Das Zusetzen des Filters passiert jedoch relativ schnell, so dass diese Vorrichtung sehr häufige Service-Intervalle benötigt.A another solution The cleaning of the exhaust gases of the crankcase is by Dickson in U.S. Patent 5,564,401. Dickson discloses a device which uses a pressure control device to control oil and agglomerated contaminant particles to separate. The pressure control device causes most of the Separation, whereby the agglomerated particles later from the air by a Filter element are removed, which holds the particles back. The exhaust gases of the crankcase enter the separator and then move through a pressure control device a gate on which the oil-contaminated crankcase emissions impinge to the oil deposit. This arrangement comprises a variable-speed agglomerator Muzzle, which agglomerates the contaminated particles in the emissions, for larger particles train. These particles are then sent through a filter, where they are being held. This filter is replaced regularly. However, the clogging of the filter happens relatively quickly, so that This device requires very frequent service intervals.
Ein selbsterhaltendes Kurbelgehäuse-Managementsystem, welches dazu in der Lage ist, Verunreinigungen aus dem Kurbelgehäuse, den Kurbelgehäuseemissionen und dem Schmieröl des Motors zu entfernen, ist wichtig, um die originalen vom Hersteller zur Verfügung gestellten Bauteile zu erhalten und zu schützen und um die Wirkungen des Öls vom Ölhersteller zu erhalten und zu schützen. Diese korrigierenden Schritte helfen die Wirksamkeit des Treibstoffs zu erhalten und zu verlängern, die gesamte Leistung des Motors zu erhöhen und um die Standards für die Auspuffabgase einzuhalten. Der Schritt des Entfernens der Verunreinigungen reduziert die Anwesenheit der fremden Flüssigkeiten, reduziert die Ausbildung von zurückbleibenden Korrosiven und negiert die Anwesenheit von Bestandteilen zum Aufbau von Schlamm. Dieser Prozeß lindert darüber hinaus die Existenz von primären und sekundären Zyklen der Abnutzung und der Verunreinigung und lindert, dass es ermöglicht ist, dass nicht verbrannte flüchtige Stoffe und Ketone hinter das Kurbelgehäusemanagementsystem eindringen, in die Brennräume des Verbrennungsmotors über das PCV-System und den Einlaßkrümmer.One self-sustaining crankcase management system, which is capable of contaminants from the crankcase, the crankcase emissions and the lubricating oil Removing the engine is important to get the original from the manufacturer to disposal preserved and protected components and the effects of the oil from the oil manufacturer to preserve and protect. These corrective steps help the effectiveness of the fuel to maintain and extend to increase the overall performance of the engine and to set the standards for exhaust emissions observed. The step of removing the contaminants is reduced the presence of foreign liquids, reduces the training of remaining Corrosive and negates the presence of components to the construction of mud. This process relieves about that addition, the existence of primary and secondary Cycles of erosion and pollution, alleviating it allows is that not burned volatile Substances and ketones penetrate behind the crankcase management system, in the combustion chambers of the internal combustion engine the PCV system and intake manifold.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen für die Behandlung von Emissionen des Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine, wobei ein Abgasabscheider vorgesehen ist, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und dagegen vorbeugt.It is therefore the object of the present invention, a method and to provide a device for the treatment of emissions of the crankcase an internal combustion engine, wherein an exhaust gas separator provided is that avoids the disadvantages of the prior art and against prevents.
Es ist aus der US-4,089,309 bekannt, ein Verfahren zur Behandlung der Emissionen des Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, mit den folgenden Schritten: Weiterleiten der Emissionen vom Kurbelgehäuse zu einem Abgasabscheider, Unterwerfen der Abgase, die durch den Abscheider strömen, einem Reini gungsvorgang, um die nicht gasförmigen Verunreinigungen zu entfernen, Weiterleiten der gereinigten Abgase durch ein Rückschlagventilmittel, zurück zur dem Motor, zur Verbrennung, und Sammeln der abgetrennten nicht gasförmigen Verunreinigungen zur Entsorgung.It is known from US-4,089,309 to provide a method for treating the emissions of the crankcase of an internal combustion engine, comprising the following steps: forwarding the emissions from the crankcase to an exhaust gas separator, subjecting the exhaust gases flowing through the separator, a cleaning process, to remove the non-gaseous contaminants, passing the cleaned exhaust gases through a check valve means, back to the engine, for combustion, and collecting the separated non-gaseous contaminants for disposal.
Ein Verfahren zur Behandlung von Kurbelgehäuseabgasen aus einer Verbrennungskraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Reinigungsoperation den Schritt der mehrmaligen Entspannung und Verdichtung der Abgasströmung umfasst, um die Abscheidung der Verunreinigungen zu unterstützen.One Process for the treatment of crankcase exhaust gases from an internal combustion engine is characterized in that the cleaning operation is the step comprising the repeated expansion and compression of the exhaust gas flow, to aid in the separation of impurities.
Es
ist aus der US-5,564,401 auch bekannt, eine Vorrichtung zu schaffen,
um die Emissionen aus dem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors
zu behandeln, mit einem ersten Gehäuse (
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Beispielen beschrieben, und es wird dabei auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, in denen:preferred embodiments The present invention will be described below by way of examples described, and reference is made to the accompanying drawings, in which:
Detaillierte Beschreibungdetailed description
Unter
Bezugnahme auf die
In den Zeichnungen sind ähnliche bzw. gleiche Bauteile mit ähnlichen bzw. gleichen Bezugszeichen identifiziert.In The drawings are similar or the same components with similar or the same reference numerals identified.
Wie
es dargestellt ist, umfasst der Motor
Die
Emissionen werden durch positiven Druck in dem Kurbelgehäuse in die
Leitung
Im
Folgenden wird der Abscheider
Der
Abscheider
An
der Verschlußkappe
Das
Hauptgehäuse
Die
Kartusche
Sobald
die Emissionen durch den Einlaßanschluß
Die
Leitung
In
dem Abscheider
Die
primäre
Expansionskammer
Die
Kondensate neigen dazu sich in Form von Öl- und Feuchtigkeitströpfchen aus
Wasser, Treibstoff, Kühlmittel,
Frostschutzmittel, Teer, Lacken und anderen Verunreinigungen im
Kurbelgehäuse auszubilden,
die entlang der Kartuschenwand
Im
Folgenden wird eine Beschreibung der Elemente der verbrauchbaren/wegwerfbaren
Kassette
Die
grundlegenden Elemente der Kassette
Flüssige Rückstände, die
in der Expansionskammer
Der
Kompressionskopf
Das
Abbrems- und Kondensationselement
Die
Packung
Die
Kassette
Die
verbleibenden Emissionen strömen
von der Packung in die Expansionskammer
Während des
Betriebs werden die Verunreinigungen bzw. Kontaminate zu dem Gravitationssammler
Nach
einer bevorzugten Ausführungsform, die
der Anmeldet konstruiert hat, ist das untere Ende des ringförmigen Raums
Die
gereinigten Emissionen verlassen den Abscheider
Es
wird angenommen, dass innerhalb der gesamten Anordnung, die durch
das Hauptgehäuse
Wie es bekannt ist, verringert sich der Unterdruck innerhalb eines Einlaßkrümmers eines Motors bei hohen Drehzahlen des Motors, insbesondere bei Volllast (WOT, wide open throttle). Zur gleichen Zeit baut sich ein übermäßiger Druck innerhalb des Kurbelgehäuses auf, das die Kolben eine Hochdrehzahlpumpwirkung entfalten. Nichtsdestotrotz muss dieser Druck irgendwie abgelassen werden und es muss ermöglicht werden, dass er entweicht. Andernfalls bauen sich die am Kolben vorbei blasenden Drücke auf, durch den Ansaugkanal des Kurbelgehäuses in den Luftfilter oder den Lufteinlaß hinein, wodurch der Luftfilter und/oder stromabwärtige Komponenten verunreinigt werden. In einigen Fällen erzeugt dieser Zustand ein Problem, so dass übermässig fette Mischungen bewirkt werden, die letztendlich dazu führen, dass unerwünschte Auspuffabgase erzeugt werden. Darüber hinaus ist es eine weitere Wirkung der Nicht-Belüftung des Kurbelgehäuses mit kühlerer Umgebungluft, dass der Motor Wärmestress bzw. das Motorschmiermittel Wärmestress erfährt. Bis heute verursachen diese Probleme für das Motordesign und den Motorbetrieb nur beschwerliche Lösungen. Im Folgenden wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks, unabhängig von der Öffnung der Drosselklappe, im Einlaßkrümmer eines Motors beschrieben.As it is known, the negative pressure within an intake manifold of a reduced Motors at high engine speeds, especially at full load (WOT, wide open throttle). At the same time, an excessive pressure builds up inside the crankcase the pistons deploy a high speed pumping action. Nevertheless this pressure has to be drained somehow and it must be made possible that he escapes. Otherwise, the bubbles blow past the piston pressures on, through the intake passage of the crankcase in the air filter or the air intake, whereby the air filter and / or downstream components contaminated become. In some cases This condition creates a problem that causes excessively rich mixtures that ultimately lead to that unwanted Exhaust fumes are generated. In addition, it is another Effect of non-ventilation of the crankcase with cooler ambient air, that the engine is heat stress or the engine lubricant heat stress experiences. To date, these problems are causing the engine design and engine operation only difficult solutions. The following is a method and apparatus for generating a negative pressure, independent from the opening the throttle, in the intake manifold of a Motors described.
In
der
Alternative
Unterdruckerzeuger
Wie
es offensichtlich ist, funktioniert das Verfahren und die Vorrichtung
zum Abscheiden und Sammeln, wie oben beschrieben, unabhängig vom Einsatz
der. Unterdruckerzeuger, wie diese mit Bezug zu den
In
der
Die
Funktion der Sammeleinrichtung bzw. Sammlers
Der
Gravitationssammler
Der
Sammler
Unter
Bezugnahme auf die
Das
zugrundeliegende Verfahren und die zugrundeliegende Vorrichtung
funktionieren unabhängig
von der Abflußserviceeinheit
Eine
solche Abflußserviceeinheit
kann unter Umständen
nicht an eine Dieselmaschine angepaßt werden, da diese meistens
keine Unterdruckquelle haben, aber der Sammler
Im
Folgenden wird Bezug genommen auf die
Wie
es insbesondere aus der
Wie
vorher beschrieben, ist die untere Oberfläche der Expansionskammer
Der
Zweck des Umlenkbleches ist es, rückwärts gerichtete Wirbel zu erzeugen,
zurück
in die Expansionskammer
Das
Obere der Wand
Die
Funktion der Elemente, die oben Teil der Kassette
Wenn
diese Packung an einem Punkt angelangt, an dem sie wirkungslos und
verunreinigt ist, kann die komplette Kartusche
Die
Unter
Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens und der Vorrichtung
werden die nicht erwünschten
Nebenprodukte der Verbrennung und Fremdstoffe aus dem Kurbelgehäuse gereinigt,
bevor diese sehr wahrscheinlich von dem Motoröl in dem Kurbelgehäuse aufgenommen
werden. Dadurch wird ein sauberes und schmutz- und säurefreies
Schmiermittel sowie eine sauberere Umwelt geschaffen. Die Emissionen
werden aus dem Kurbelgehäuse
in einen separaten Behälter
Das alles wird im wesentlichen in einem abgeschlossenen System ausgeführt, welches keine nicht-kalibrierte Luft von außen ansaugt.The Everything is essentially done in a self-contained system, which does not suck in any non-calibrated air from the outside.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind als illustrierend für die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gedacht und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. Verschiedene Modifikationen sind dem Fachmann geläufig und sollen in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegen. Die einzigen Beschränkungen des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden Patentansprüchen dargelegt.The Embodiments described above Present invention are illustrative of the preferred embodiments intended the present invention and the scope of the not limit the present invention. Various modifications are familiar to the expert and are intended to be within the scope of the present invention. The only restrictions of the Scope of the present invention are set forth in the following claims.
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