EP0459031B1 - Druckregelventil für die Kurbelgehäuseentlüftung an einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Druckregelventil für die Kurbelgehäuseentlüftung an einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0459031B1
EP0459031B1 EP90125471A EP90125471A EP0459031B1 EP 0459031 B1 EP0459031 B1 EP 0459031B1 EP 90125471 A EP90125471 A EP 90125471A EP 90125471 A EP90125471 A EP 90125471A EP 0459031 B1 EP0459031 B1 EP 0459031B1
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valve
pressure regulating
regulating valve
oil
housing
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Heinz Müller
Werner Schnabel
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Mann and Hummel GmbH
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Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F01M13/023—Control valves in suction conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M11/04—Filling or draining lubricant of or from machines or engines
    • F01M2011/0491—Filing cap with special features

Definitions

  • the invention relates to a pressure control valve for crankcase ventilation on an internal combustion engine according to the preamble of the main claims, as known from DE-A-27 02 621.
  • Such pressure control valves for crankcase ventilation are arranged, for example, in the ventilation line between the crankcase and intake air filter or engine intake manifold. Because of these pressure control valves, there is a closed connection between the crankcase and the intake side of the engine, through which the blow-by gases are drawn off and fed back into the combustion process.
  • the pressure control valve ensures that a certain pressure in the crankcase is not undercut. A constantly low vacuum in the crankcase prevents blow-by gas from escaping outdoors.
  • the invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantages mentioned and of creating a pressure control valve which enables a better overview of at least some of the components arranged on the engine. This object is achieved on the basis of the preamble of the main claims by their characterizing features.
  • This unit namely the pressure control valve, the oil filler neck and the oil dipstick, forms the component necessary for the oil supply and monitoring, which is flange-mounted on the side of the engine, for example, and avoids costly individual parts.
  • This unit can z. B. are made of a temperature-resistant plastic and can be flanged to the engine block where the opening for the oil dipstick is provided. The oil to be filled in at the filler neck passes through this opening into the crankcase, so that an additional filler opening is unnecessary here.
  • the oil entrained by the blow-by gases which is separated from the blow-by gases in the pressure control valve, can also be returned via this opening.
  • Another embodiment of the invention provides claim two.
  • An advantage of this solution can be seen in the fact that the pressure control valve is integrated in the cover of the oil filler neck. An additional branch or an additional oil filler neck is thus unnecessary. Since the cover in this case is connected to the air supply of the engine via a flexible line, there is the further advantage that the cover cannot be removed from the engine compartment and is therefore not lost.
  • the blow-by gas passing through the pressure control valve can be supplied to the clean air side of the filter according to a further development of the invention.
  • a pressure control valve can also be found, for example, in DE utility model 78 22 216. Such a pressure control valve has a very compact design. According to a development of the invention, such a pressure control valve is used to enable this combination of oil filler neck, oil dipstick and blow-by gas discharge line.
  • the valve combination 11 consists of a cylindrical hollow body 18, on which a branch 19 is located.
  • This branch is designed as an oil filler neck and can be closed with a cover 20.
  • the lid is provided, for example, with a known bayonet catch.
  • the cylindrical hollow body 18 has a further branch 21. In this there is an oil dipstick 22.
  • a pressure control valve 23 is arranged on the top of the hollow body 18 and closes off the hollow body at the top.
  • a line 24b via which the blow-by gases of the crankcase of the engine are fed to the valve, opens onto this pressure control valve.
  • An outlet line 24a serves to discharge the blow-by gases and is connected to the clean air side of the air filter.
  • a flame arrester 26 is arranged at the entry of this outlet line 24a into the air filter 14.
  • a drain connection 31 leads to the outlet line 24a shown in FIG.
  • the nozzle end of the drain connector 31, which is arranged centrally within the valve housing 28, is designed as a valve seat 32.
  • a return spring 37 is supported with one end face on the bottom of the lower housing part 29 and rests with the other end face against the diaphragm valve body 33, which it under appropriate pressure conditions, for. B. at standstill of the connected internal combustion engine, in the position shown in Figure 2. From a certain negative pressure in the intake system of the internal combustion engine, the Diaphragm valve body 33 close the valve seat 32 so that this high negative pressure does not continue into the crankcase of the internal combustion engine. The valve closes the crankcase ventilation until a sufficiently high pressure is created by the newly produced blow-by gas, which opens the valve again.
  • the branch 19 was drawn offset in this figure by 90 degrees to better illustrate the pressure control valve.
  • the lid is omitted for the sake of simplicity.
  • the entire hollow body 18 can for example be made of a plastic.
  • the lower housing part 29 of the pressure control valve 23 is integrated at the same time during production, for example in an injection molding process.
  • the blow-by gas escaping from the crankcase is fed to the hollow body 18 via the connection 38.
  • This blow-by gas reaches the valve chamber 34 via an opening 39 in the cover 20.
  • a diaphragm valve body 33 which is held in the position shown by a return spring 37.
  • the return spring 37 encloses the valve seat 32, which is formed by the tubular extension 40.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil für die Kurbelgehäuseentlüftung an einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff der Hauptansprüche, wie von der DE-A- 27 02 621 bekannt.
  • Derartige Druckregelventile zur Kurbelgehäuseentlüftung werden beispielsweise in der Entlüftungsleitung zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugluftfilter oder Motorsaugrohr angeordnet. Aufgrund dieser Druckregelventile besteht eine geschlossene Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Ansaugseite des Motors, über die die Durchblasgase abgesaugt und dem Verbrennungsprozeß wieder zugeführt werden. Das Druckregelventil sorgt dafür, daß ein bestimmter Druck im Kurbelgehäuse nicht unterschritten wird. Ein stets herrschender kleiner Unterdruck im Kurbelgehäuse verhindert das Austreten von Durchblasgas ins Freie.
  • Durch die Regelung des Kurbelgehäusedrucks wird eine optimale Absicherung des geschlossenen Motorsystems gewährleistet, so daß keine Schadstoffe ins Freie gelangen können.
  • An einem Motor sind selbstverständlich noch eine Reihe weiterer Zusatzeinrichtungen angeordnet wie Zündverteiler, Öleinfüllstutzen, Ölmeßstab, Benzinleitungen, Einspritzventile u.ä.. Gemäß der DE-A- 27 02 621 werden das Druckregelventil und der Öleinfüllstutzen in einer Kombinatorischen Einheit integriert. Ein Nachteil bei dieser Vielzahl von zusätzlichen Einrichtungen ist eine eventuell erschwerte Wartung des Motors und eine gewisse Unübersichtlichkeit.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Druckregelventil zu schaffen, das eine bessere überschaubarkeit zumindest eines Teils der an dem Motor angeordneten Komponenten ermöglicht. Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff der Hauptansprüche durch deren kennzeichnenden Merkmale gelöst.
  • Der wesentliche Vorteil der Lösung gemäß Anspruch 1 ist darin zu sehen, daß insgesamt drei Komponenten, die bisher an unterschiedlichen Stellen am Motor angeordnet waren, nunmehr zu einer kombinatorischen Einheit zusammengefaßt werden. Diese Einheit, nämlich das Druckregelventil, der Öleinfüllstutzen und der Ölpeilstab bildet die für die Ölversorgung und -überwachung notwendige Komponente, welche beispielsweise seitlich am Motor angeflanscht wird und aufwendige Einzelteile vermeidet. Diese genannte Einheit kann z. B. aus einem temperaturbeständigen Kunststoff hergestellt werden und läßt sich dort am Motorblock anflanschen, wo die Öffnung für den Ölpeilstab vorgesehen ist. Durch diese Öffnung gelangt das am Einfüllstutzen einzufüllende Öl in das Kurbelgehäuse, so daß hier eine zusätzliche Einfüllöffnung überflüssig wird. Außerdem kann das von den Durchblasgasen mitgerissene Öl, welches im Druckregelventil von den Durchblasgasen abgeschieden wird, ebenfalls über diese Öffnung zurückgeführt werden.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht Anspruch zwei vor. Ein Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß das Druckregelventil in den Deckel des Öleinfüllstutzens integriert ist. Damit wird ein zusätzlicher Abzweig bzw. ein zusätzlicher Öleinfüllstutzen überflüssig. Da der Deckel in diesem Fall über eine flexible Leitung mit der Luftzuführung des Motors verbunden ist, besteht hier der weitere Vorteil, daß der Deckel nicht aus dem Motorraum entfernt werden kann und damit nicht verloren geht.
  • Das über das Druckregelventil gelangende Durchblasgas kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Reinluftseite des Filters zugeführt werden. Der dort herrschende Unterdruck genügt, um eine wirksame Regelung des Unterdrucks im Kurbelgehäuse zu gewährleisten.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, die Durchblasgase aus dem Druckregelventil dem Saugrohr zuzuführen. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß im Saugrohr höhere Unterdrücke auftreten, so daß das Druckregelventil entsprechend bemessen sein muß.
  • Ein Druckregelventil ist beispielsweise auch aus dem DE-Gebrauchsmuster 78 22 216 zu entnehmen. Ein solches Druckregelventil weist eine sehr kompakte Bauart auf. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird ein solches Druckregelventil dazu verwendet, um diese Kombination aus Öleinfüllstutzen, Ölpeilstab und Durchblasgasableitung zu ermöglichen.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, ein Druckregelventil, wie es in der DE-PS 30 32 243 beschrieben ist, anzuwenden. Ein solches Druckregelventil funktioniert auch bei erheblichen Schwankungen des zum Entlüften benutzten Unterdrucks und ist ebenfalls kompakt gebaut.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
    • Figur 1
    einen schematisch dargestellten Motorblock mit angeflanschter Ventilkombination,
    Figur 2
    die Ventilkombination in einer Schnittdarstellung,
    Figur 3
    die Ventilkombination in einer Schnittdarstellung für ein Doppelventil zum Anschluß an das Saugrohr,
    Figur 4
    eine Variante der Ventilkombination.
  • Figur 1 zeigt schematisch einen Motorblock 10, an welchem eine Ventilkombination 11 als Einheit angeordnet ist. Am Motorblock 10 ist über ein Saugrohr 12 und eine Drosselklappe 13 ein Luftfilter 14 angeordnet, wobei die Rohluft über das Dämpferrohr 15 in das Luftfiltergehäuse eintritt und durch den Luftfiltereinsatz 16 zu dem Reinluftraum 17 gelangt.
  • Die Ventilkombination 11 besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper 18, an welchem sich ein Abzweig 19 befindet. Dieser Abzweig ist als Öleinfüllstutzen ausgebildet und mit einem Deckel 20 verschließbar. Der Deckel ist beispielsweise mit einem bekannten Bajonettverschluß versehen.
  • Der zylindrische Hohlkörper 18 besitzt einen weiteren Abzweig 21. In diesem befindet sich ein Ölpeilstab 22. An der Oberseite des Hohlkörpers 18 ist ein Druckregelventil 23 angeordnet und schließt den Hohlkörper nach oben hin ab. An dieses Druckregelventil mündet eine Leitung 24b, über welche die Durchblasgase des Kurbelgehäuses des Motors dem Ventil zugeführt werden. Eine Ausgangsleitung 24a dient zum Abführen der Durchblasgase und ist mit der Reinluftseite des Luftfilters verbunden. Am Eintritt dieser Ausgangsleitung 24a in den Luftfilter 14 ist ein Flammschutz 26 angeordnet.
  • Der Hohlkörper 18 ist nach unten hin verjüngt und als ein Rohr 27 ausgebildet, welches den Ölpeilstab 22 aufnimmt und außerdem als Durchflußrohr für das einzufüllende bzw. rücklaufende Öl dient. Dieses Rohr 27 ist direkt an den Motorblock 10 angeflanscht.
  • Die Detaildarstellung der Ventilkombination gemäß Figur 2 zeigt das Druckregelventil in einer Schnittdarstellung. Dieses besteht aus einem Gehäuse 28, welches direkt in den Hohlkörper 18 integriert ist. Das Gehäuse 28 setzt sich zusammen aus einem topfförmigen Gehäuseunterteil 29 und einem an ihm befestigten Gehäusedeckel 30. In das Gehäuseunterteil 29 mündet der Zuflußstutzen der Leitung 24b ein, durch welchen die Durchblasgase aus dem Kurbelgehäuse in das Ventil eingeleitet werden.
  • Ein Abflußstutzen 31 führt zu der in Figur 1 dargestellten Ausgangsleitung 24a. Das zentral innerhalb des Ventilgehäuses 28 angeordnete Stutzenende des Abflußstutzens 31 ist als Ventilsitz 32 ausgebildet.
  • Innerhalb des Ventils 23 befindet sich ein Membranventilkörper 33. Dieser ist mit seinem äußeren Rand zwischen Gehäuseunterteil 29 und Gehäusedeckel 30 eingespannt. Dieser Membranventilkörper 33 teilt das Ventilgehäuse in eine Ventilkammer 34 und eine Belüftungskammer 35. Die Belüftungskammer 35 steht über einen Belüftungskanal 36 mit der Atmosphäre in Verbindung.
  • Eine Rückstellfeder 37 Stützt sich mit der einen Stirnseite an dem Boden des Gehäuseunterteils 29 ab und liegt mit der anderen Stirnseite gegen den Membranventilkörper 33 an, den sie bei entsprechenden Druckverhältnissen, z. B. bei Stillstand der angeschlossenen Brennkraftmaschine, in die in der Figur 2 gezeigte Stellung drückt. Ab einem bestimmten Unterdruck im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine wird der Membranventilkörper 33 den Ventilsitz 32 verschließen, so daß dieser hohe Unterdruck sich nicht bis in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine fortsetzt. Das Ventil verschließt die Kurbelgehäuseentlüftung so lange, bis durch neu produziertes Durchblasgas ein genügend hoher Druck entstanden ist, der das Ventil wieder öffnet.
  • Der Abzweig 19 wurde in dieser Figur zur besseren Darstellung des Druckregelventils um 90 Grad versetzt gezeichnet. Der Deckel ist der Einfachheit halber weggelassen. Der gesamte Hohlkörper 18 kann beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt sein. Dabei wird bei der Herstellung beispielsweise in einem Spritzgießverfahren gleichzeitig das Gehäuseunterteil 29 des Druckregelventils 23 integriert.
  • Die Figur 3 zeigt einen Ventilkörper mit Doppelventil zum Anschluß an das Saugrohr, in welchem wesentlich höhere Unterdrücke auftreten als im Filter (ca. 800 mbar). Ein ähnliches Doppelventil ist aus der DE-Patentschrift 30 32 243 bekannt.
  • Das Doppelventil sitzt auf einem zylindrischen Hohlkörper 18, welcher an dem Rohr 27 angeflanscht ist. Dieses Rohr dient zugleich als Abflußstutzen 31. Für einen hier nicht dargestellten Ölpeilstab ist ein Abzweig 21 vorgesehen.
  • Das Doppelventil besteht aus zwei Gehäusedeckeln 30, unter denen sich Belüftungskammern 35 befinden. Diese Belüftungskammern werden abgeschlossen durch zwei Membranventilkörper 33. Diese Ventilkörper 33 werden über zwei Rückstellfedern 37 bei fehlendem oder geringem Unterdruck im Saugrohr in der gezeigten Lage gehalten. Die Rückstellfedern stützen sich wiederum an einem mittleren Ventilteil ab, welches zwei Ventilsitze 46, 47 aufweist.
  • Das Ventilteil 45 ist mit einem Ausgang 24c versehen, welcher die Leitung zum Saugrohr bildet. Unterhalb des Druckregelventils befindet sich der Anschlußstutzen für die Leitung 24b zum Kurbelgehäuse. Durch diese Leitung werden die ölbelasteten Kurbelgehäusegase in den Hohlkörper 18 eingeführt. Innerhalb dieses Hohlkörpers 18 befindet sich eine Rohrverlängerung 43, welche eine Zyklonwirkung erzeugt, d. h. die Kurbelgehäusegase, die über die Leitung 24b einströmen, werden zunächst in eine Rotation versetzt. Dadurch wird ein Großteil des mitgerissenen Öls an der Innenwand des Hohlkörpers 18 angelagert, so daß die durch die Rohrverlängerung 43 in das Druckregelventil einströmenden Durchblasgase wesentlich vom Öl befreit sind.
  • Oberhalb des Druckregelventils 23 befindet sich ein Öleinfüllstutzen 44. Dieser kann mit einem hier nicht dargestellten Deckel verschlossen werden.
  • Die Figur 4 zeigt eine Alternative zu der in Figur 2 dargestellten Ventilkombination. Hier befindet sich das Druckregelventil 23 in dem Deckel 20, welcher die Öffnung zum Einfüllen des Öls verschließt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, bedarf es hier keines weiteren Abzweigs für eine Einfüllöffnung. Die Ventilkombination 11, wie sie hier gezeigt ist, zeichnet sich durch einen besonders geringen Platzbedarf aus.
  • Das aus dem Kurbelgehäuse entweichende Durchblasgas wird über den Anschluß 38 dem Hohlkörper 18 zugeführt. Über eine Öffnung 39 im Deckel 20 gelangt dieses Durchblasgas in die Ventilkammer 34. In dieser Ventilkammer befindet sich ein Membranventilkörper 33, welcher über eine Rückstellfeder 37 in der gezeichneten Lage gehalten wird. Die Rückstellfeder 37 umschließt den Ventilsitz 32, der von dem rohrförmigen Ansatz 40 gebildet wird. Über diesen Ansatz werden die Durchblasgase über die in Figur 1 gezeigte Leitung 24a dem Filter zugeführt.
  • Eine Belüftungskammer 35 ist über einen Belüftungskanal 36 mit dem Atmosphärendruck der Umgebung beaufschlagt. Selbstverständlich ist die Ausgangsleitung 24a, welche an dem Druckregelventil 23 befestigt wird, flexibel gestaltet, so daß ein problemloses Abnehmen des Deckels 20 beim Einfüllen von Öl gewährleistet ist.
    Figure imgb0001

Claims (7)

  1. Druckregelventil für die Kurbelgehäuseentlüftung an einer Brennkraftmaschine mit einem Anschluß (24b) zur Zuführung des Kurbelgehausegases und einem Anschluß, welcher über eine Verbindungsleitung (24a) mit der Luftzuführung der Brennkraftmaschine verbunden ist, wobei das Gehäuse (18) des Druckregelventils eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist und wobei das Druckregelventil (23) in einer kombinatorischen Einheit mit einem zum Zuführen von Motoröl vorgesehenen Öleinfüllstutzen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Messen des Ölstandes vorgesehener Ölpeilstab (22) an dieser kombinatorischen Einheit weiter integriert ist.
  2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (23) in den Deckel (20) des Öleinfüllstutzens integriert ist.
  3. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Hohlkörper (18) über einer am Motorblock der Brennkraftmaschine vorgesehenen öffnung (41) angeflanscht ist und ein Abzweig (19) des Hohlkörpers den Öleinfüllstutzen bildet und ein weiterer Abzweig (21) zum Einführen des ölpeilstabs (22) vorgesehen ist und das Druckregelventil (23) die Oberseite des Hohlkörpers (18) abschließt.
  4. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Hohlkörper (18) über eine am Motorblock der Brennkraftmaschine vorgesehene Öffnung (41) angeflanscht ist und an einem Abzweig (19) des Hohlkörpers das Druckregelventil (23) angeordnet ist und ein weiterer Abzweig (21) zum Einführen des ölpeilstabs (22) vorgesehen ist und die Oberseite des Hohlkörpers (18) mit einem Verschluß (20) zum Einfüllen des Motoröls versehen ist.
  5. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Luftzuführung der Brennkraftmaschine verbundene Verbindungsleitung (24a) an der Reinluftseite eines Luftfilters (14) angeschlossen ist.
  6. Druckregelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (24c) zur Luftzuführung an einem zwischen Luftfilter (14) und Einlaßventilen angeordneten Saugrohr (12) angeschlossen ist.
  7. Druckregelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilgehäuse (28) aus Kunststoff vorgesehen ist, das aus einem topfförmigen Gehäuseunterteil (29) und einem Gehäusedeckel (30) zusammengesetzt ist und am Gehäuseunterteil (29) eine zum Gehäusedeckel (30) hin offene Ringnut aufweist, mit einer in das Gehäuseunterteil (29) einmündenden Leitung (24b) und einem aus dem Gehäuseunterteil (29) ausmündenden Abflußstutzen (31), dessen zentral innerhalb des Ventilgehäuses angeordnetes Stutzenende als Ventilsitz (32) ausgebildet ist, sowie mit einem an seinem verdickten Rand in der Ringnut durch den Gehäusedeckel dichtend eingeklemmten Membranventilkörper (33), der das Ventilgehäuse in eine Ventilkammer (34) und eine über einen Belüftungskanal (36) mit der Atmosphäre verbundenen Belüftungskammer (35) unterteilt, wobei der Membranventilkörper (33) mit dem Ventilsitz (32) zusammenarbeitet und die Ventilöffnung bei einem vorbestimmten Unterdruck in der Ventilkammer (34) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (37) verschließt.
EP90125471A 1990-05-26 1990-12-24 Druckregelventil für die Kurbelgehäuseentlüftung an einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0459031B1 (de)

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