EP2542765A1 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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Publication number
EP2542765A1
EP2542765A1 EP10787315A EP10787315A EP2542765A1 EP 2542765 A1 EP2542765 A1 EP 2542765A1 EP 10787315 A EP10787315 A EP 10787315A EP 10787315 A EP10787315 A EP 10787315A EP 2542765 A1 EP2542765 A1 EP 2542765A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
lubricant
exhaust gas
gas turbocharger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10787315A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Kay Arnold
Peter Kalisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP2542765A1 publication Critical patent/EP2542765A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine in the preamble of
  • Patent claim 1 specified type.
  • Such internal combustion engines are known from the production of standard cars. They each include a crankcase, which is to be vented by means of a venting device. This is necessary because in the crankcase during operation of the internal combustion engine, a substantially gaseous mixture accumulates, which consists essentially of combustion chambers of the
  • DE 109 29 876 A1 discloses an internal combustion engine with a
  • Venting device which is used for crankcase ventilation, cooperates with an oil separator and connected to a suction line of the internal combustion engine and is also provided with throttles.
  • the venting device comprises both the crankcase ventilation and a turbocharger vent at least one turbocharger.
  • the crankcase ventilation and the turbocharger vent are connected to a distributor assigned to the oil separator having a first throttle and a second throttle, wherein the first throttle preferably with the interposition of the oil separator with a suction line connected to the first line and the second throttle with a second line is connected to the intake passage, in such a way that the venting device is effective in the suction operation via the second line and in the supercharger via the first line.
  • the known internal combustion engines with the venting devices have further potential to reduce emissions.
  • An internal combustion engine according to the invention with at least one
  • Venting device by means of which a mixture of gas and lubricant of the internal combustion engine from the crankcase is discharged and which cooperates with at least one first deposition means by which the lubricant is separated from the gas, is characterized in that at least one further, with the at least one Exhaust gas turbocharger cooperating
  • Deposition means is provided, by means of which lubricant of a mixture of the lubricant and gas of the exhaust gas turbocharger can be separated from the gas.
  • Internal combustion engine thus represents a further possibility to separate the lubricant from the gas, whereby on the one hand the gas to be discharged to the environment or the internal combustion engine to be supplied gas or mixture is cleaned of the lubricant, which reduces the emissions of the internal combustion engine and the load of the exhaust gas turbocharger and intercooler , Furthermore, the first deposition device is relieved by this further deposition device, resulting in a smaller dimensioning and thus a cost reduction and a weight reduction and a further reduction of emissions
  • At least one return line is provided, via which the lubricant of the exhaust gas turbocharger can be returned to the crankcase, and if the at least one further separation device is arranged in the flow direction of the lubricant to be returned via the return line between the exhaust gas turbocharger and the at least first separation device, the further one
  • Depositing means a pre-cleaning of the mixture, which without the at least one further deposition device would heavily load the first deposition device, which would lead to increased emissions of the internal combustion engine.
  • This is at least reduced by the internal combustion engine according to the invention, since the lubricant, which is mist-like by rotation to be lubricated components of the exhaust gas turbocharger can be separated from the gas, so that the cleaned of the lubricant gas can be recycled to the crankcase.
  • This pre-cleaned gas then does not burden the first separation device or at least only very slightly, which is accompanied by a reduction of the emissions of the internal combustion engine.
  • the at least one further deposition device is in the
  • Integrated return line which keeps the space requirement of the internal combustion engine low and thus contributes to the avoidance or solution of package problems, which is particularly advantageous in a space-critical space such as an engine compartment of a motor vehicle.
  • an amount of lubricant to be separated from the first deposition device is reduced by the pre-cleaning carried out or by a corresponding preseparation by means of the further deposition device.
  • the at least one further deposition device is integrated into a housing of the exhaust gas turbocharger, which minimizes assembly costs, since the further deposition device
  • Pre-assembled deposition device can be delivered to a corresponding assembly line for the internal combustion engine. This leads to a parallelization of assembly processes, which keeps the assembly time and thus the total cost of the internal combustion engine in a small frame.
  • the at least one further deposition device is integrated in the crankcase or in the preceding return line, which also requires the installation effort as well as the space requirement of the invention
  • Separator is to be separated from the gas, usually has a higher proportion of lubricant than the mixture which rotates in the crankcase due to the swirling of the lubricant by in the crankcase
  • Separation device used physical effect for the deposition may be quite and even advantageously different from the physical effect used in the first deposition device for deposition.
  • the respective deposition device is advantageously present
  • the drawing shows in the figure a schematic view of a
  • the figure shows an internal combustion engine 10 with an exhaust gas turbocharger 12, which has a turbine 14 and a compressor 16.
  • the turbine 14 is driven in a known manner by exhaust gas of the internal combustion engine 10, which is guided via corresponding piping 18 to the turbine 14 and a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger 12 drives.
  • the turbine wheel is rotatably connected to a shaft 20 of the exhaust gas turbocharger 12, wherein the shaft 20 is in turn rotatably connected to a compressor wheel of the compressor 16 and thus the compressor wheel is driven via the shaft 20 of the turbine wheel.
  • the compressor wheel of the compressor 16 compresses air sucked by the internal combustion engine 10 according to a directional arrow 22, which is supplied via corresponding pipings 24 of the internal combustion engine 10 for the purpose of representing a specific torque and a specific power.
  • the internal combustion engine 10 includes a motor housing 26, in which lubricating oil for lubricating rotating components of
  • Internal combustion engine 10 is included.
  • crankcase 26 accumulates during operation of the internal combustion engine 10, a mixture which consists essentially of by the rotating components whirled and thus in mist form present lubricating oil and gas, which has escaped from cylinders 28 of the internal combustion engine 10 in the motor housing 26.
  • the internal combustion engine 10 comprises a venting device 30, by means of which the mixture of gas and lubricating oil from the motor housing 26 can be discharged.
  • Venting device 30 acts together with a first deposition device 32, by means of which the lubricating oil can be separated from the gas. As a result, there are no or only very small amounts of lubricating oil in the gas, and the gas can be recycled to a suction side of the internal combustion engine 10 and the cylinders 28 are supplied via the piping 24 for combustion. This keeps the emissions of the internal combustion engine 10 low.
  • the exhaust-gas turbocharger 12 also requires lubricating oil of the internal combustion engine 10 for lubricating rotating components, for example for lubricating the shaft 20 or corresponding bearing points.
  • a first line 34 is provided, via which the exhaust gas turbocharger 12 lubricating oil is supplied.
  • the rotation of the shaft 20 leads to a turbulence of the lubricating oil, whereby in the exhaust gas turbocharger 12, a mixture is formed, which consists of the lubricating oil of the
  • a return line 36 is provided, via which the lubricating oil or the executed mixture is returned to the crankcase 26 again.
  • Deposition device 38 is provided which communicates fluidically with the return line 36 and by means of which the lubricating oil of the mixture of the lubricating oil and the gas of the exhaust gas turbocharger 12 can be deposited. This leads to a significant reduction of the total amount of lubricating oil to be separated from the separation device 32, which keeps the emissions of the internal combustion engine to a very low level.
  • the gaseous and liquid portions flow separately in one line or in two separate lines, not shown. As the figure clearly shows, this means that the of the

Abstract

The invention relates to an internal combustion engine (10), comprising at least one exhaust gas turbocharger (12) and an engine housing (26) having at least one venting device (30), by means of which a mixture of gas and lubricant of the internal combustion engine (10) can be discharged from the engine housing (26) and which interacts with at least one first separating device (32), by means of which the lubricant can be separated from the gas, wherein at least one further separating device (38) that interacts with the at least one exhaust gas turbocharger (12) is provided, by means of which further separating device lubricant of a mixture of the lubricant and gas of the exhaust gas turbocharger (12) can be separated from the gas.

Description

Verbrennungskraftmaschine  Internal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des The invention relates to an internal combustion engine in the preamble of
Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Patent claim 1 specified type.
Derartige Verbrennungskraftmaschinen sind aus dem Serienkraftwagenbau bekannt. Sie umfassen jeweils ein Kurbelgehäuse, welches mittels einer Entlüftungseinrichtung zu entlüften ist. Dies ist deshalb notwendig, da sich in dem Kurbelgehäuse während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ein im Wesentlichen gasförmiges Gemisch ansammelt, welches im Wesentlichen aus aus Verbrennungsräumen der Such internal combustion engines are known from the production of standard cars. They each include a crankcase, which is to be vented by means of a venting device. This is necessary because in the crankcase during operation of the internal combustion engine, a substantially gaseous mixture accumulates, which consists essentially of combustion chambers of the
Verbrennungskraftmaschine in das Kurbelgehäuse strömenden Verbrennungsgasen sowie Schmieröl der Verbrennungskraftmaschine besteht. Zur Vermeidung eines Druckanstiegs in dem Kurbelgehäuse wird dieses Gemisch von dem Kurbelgehäuse abgeführt. Zur Reduzierung von Emissionen wirkt die Entlüftungseinrichtung mit einer Abscheideeinrichtung zusammen, mittels welcher das in dem Gemisch befindliche Schmieröl abgeschieden wird. Internal combustion engine in the crankcase flowing combustion gases and lubricating oil of the internal combustion engine is. To avoid a pressure increase in the crankcase, this mixture is removed from the crankcase. To reduce emissions, the venting device cooperates with a separation device, by means of which the lubricating oil present in the mixture is separated.
Die DE 109 29 876 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einer DE 109 29 876 A1 discloses an internal combustion engine with a
Entlüftungseinrichtung, die zur Kurbelgehäuseentlüftung dient, mit einem ölabscheider zusammenwirkt sowie an eine Ansaugleitung der Brennkraftmaschine angeschlossen und darüber hinaus mit Drosseln versehen ist. Die Entlüftungseinrichtung umfasst sowohl die Kurbelgehäuseentlüftung sowie auch eine Turboladerentlüftung wenigstens eines Turboladers. Dabei sind die Kurbelgehäuseentlüftung und die Turboladerentlüftung an eine dem ölabscheider zugeordnete Verteilereinheit angeschlossen, die eine erste Drossel und eine zweite Drossel aufweist, wobei die erste Drossel vorzugsweise unter Zwischenschaltung des ölabscheiders mit einer mit der Ansaugleitung verbundenen ersten Leitung und die zweite Drossel mit einer zweiten Leitung an die Ansaugleitung angeschlossen ist, und zwar dergestalt, dass die Entlüftungseinrichtung im Saugbetrieb über die zweite Leitung und im Laderbetrieb über die erste Leitung wirksam ist. Die bekannten Verbrennungskraftmaschinen mit den Entlüftungseinrichtungen weisen weiteres Potential auf, die Emissionen zu senken. Venting device, which is used for crankcase ventilation, cooperates with an oil separator and connected to a suction line of the internal combustion engine and is also provided with throttles. The venting device comprises both the crankcase ventilation and a turbocharger vent at least one turbocharger. The crankcase ventilation and the turbocharger vent are connected to a distributor assigned to the oil separator having a first throttle and a second throttle, wherein the first throttle preferably with the interposition of the oil separator with a suction line connected to the first line and the second throttle with a second line is connected to the intake passage, in such a way that the venting device is effective in the suction operation via the second line and in the supercharger via the first line. The known internal combustion engines with the venting devices have further potential to reduce emissions.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche niedrige Emissionen aufweist. It is therefore an object of the present invention to provide an internal combustion engine of the type mentioned, which has low emissions.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by an internal combustion engine having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine mit zumindest einem An internal combustion engine according to the invention with at least one
Abgasturbolader und mit einem Kurbelgehäuse mit zumindest einer Exhaust gas turbocharger and with a crankcase with at least one
Entlüftungseinrichtung, mittels welcher ein Gemisch aus Gas und Schmiermittel der Verbrennungskraftmaschine aus dem Kurbelgehäuse abführbar ist und welche mit zumindest einer ersten Abscheidungseinrichtung zusammenwirkt, mittels welcher das Schmiermittel von dem Gas abscheidbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine weitere, mit dem zumindest einen Abgasturbolader zusammenwirkende Venting device, by means of which a mixture of gas and lubricant of the internal combustion engine from the crankcase is discharged and which cooperates with at least one first deposition means by which the lubricant is separated from the gas, is characterized in that at least one further, with the at least one Exhaust gas turbocharger cooperating
Abscheidungseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher Schmiermittel eines Gemisches aus dem Schmiermittel und Gas des Abgasturboladers von dem Gas abscheidbar ist. Deposition means is provided, by means of which lubricant of a mixture of the lubricant and gas of the exhaust gas turbocharger can be separated from the gas.
Die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung der erfindungsgemäßen The at least one further deposition device of the invention
Verbrennungskraftmaschine stellt somit eine weitere Möglichkeit dar, das Schmiermittel von dem Gas abzuscheiden, wodurch einerseits das an die Umwelt zu entlassende oder der Verbrennungskraftmaschine wieder zuzuführende Gas beziehungsweise Gemisch von dem Schmiermittel gereinigt ist, was die Emissionen der Verbrennungskraftmaschine und die Belastung des Abgasturboladers und Ladeluftkühlers reduziert. Des Weiteren ist durch diese weitere Abscheidungseinrichtung die erste Abscheidungseinrichtung entlastet, was eine kleinere Dimensionierung und damit eine Kostenreduzierung sowie eine Gewichtsreduzierung sowie eine weitere Reduzierung der Emissionen der Internal combustion engine thus represents a further possibility to separate the lubricant from the gas, whereby on the one hand the gas to be discharged to the environment or the internal combustion engine to be supplied gas or mixture is cleaned of the lubricant, which reduces the emissions of the internal combustion engine and the load of the exhaust gas turbocharger and intercooler , Furthermore, the first deposition device is relieved by this further deposition device, resulting in a smaller dimensioning and thus a cost reduction and a weight reduction and a further reduction of emissions
Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Internal combustion engine allows.
Ist zumindest eine Rückführleitung vorgesehen, über welche das Schmiermittel des Abgasturboladers in das Kurbelgehäuse rückführbar ist, und ist die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung in Strömungsrichtung des über die Rückführleitung rückzuführenden Schmiermittels zwischen dem Abgasturboladers und der zumindest ersten Abscheidungseinrichtung angeordnet, so stellt die weitere If at least one return line is provided, via which the lubricant of the exhaust gas turbocharger can be returned to the crankcase, and if the at least one further separation device is arranged in the flow direction of the lubricant to be returned via the return line between the exhaust gas turbocharger and the at least first separation device, the further one
Abscheidungseinrichtung eine Vorreinigung des Gemisches dar, welches ohne die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung die erste Abscheidungseinrichtung stark belasten würde, was zu erhöhten Emissionen der Verbrennungskraftmaschine führen würde. Dies ist durch die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine zumindest reduziert, da das Schmiermittel, welches nebelartig durch Rotation zu schmierender Komponenten des Abgasturboladers vorliegt, von dem Gas abgeschieden werden kann, wodurch also das von dem Schmiermittel gereinigte Gas zum Kurbelgehäuse rückgeführt werden kann. Dieses vorgereinigte Gas belastet dann die erste Abscheidungseinrichtung nicht oder zumindest nur sehr gering, was mit einer Reduzierung der Emissionen der Verbrennungskraftmaschine einhergeht. Depositing means a pre-cleaning of the mixture, which without the at least one further deposition device would heavily load the first deposition device, which would lead to increased emissions of the internal combustion engine. This is at least reduced by the internal combustion engine according to the invention, since the lubricant, which is mist-like by rotation to be lubricated components of the exhaust gas turbocharger can be separated from the gas, so that the cleaned of the lubricant gas can be recycled to the crankcase. This pre-cleaned gas then does not burden the first separation device or at least only very slightly, which is accompanied by a reduction of the emissions of the internal combustion engine.
Vorteilhafterweise ist die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung in die Advantageously, the at least one further deposition device is in the
Rückführleitung integriert, was den Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine gering hält und somit zur Vermeidung oder Lösung von Package-Problemen beiträgt, was insbesondere in einem platzkritischen Raum wie einem Motorraum eines Kraftwagens besonders vorteilbehaftet ist. Integrated return line, which keeps the space requirement of the internal combustion engine low and thus contributes to the avoidance or solution of package problems, which is particularly advantageous in a space-critical space such as an engine compartment of a motor vehicle.
In jeglicher Hinsicht wird eine von der ersten Abscheidungseinrichtung abzuscheidende Menge von Schmiermittel durch die ausgeführte Vorreinigung beziehungsweise durch eine entsprechende Vorabscheidung mittels der weiteren Abscheidungseinrichtung reduziert. In all respects, an amount of lubricant to be separated from the first deposition device is reduced by the pre-cleaning carried out or by a corresponding preseparation by means of the further deposition device.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung in ein Gehäuse des Abgasturboladers integriert, was einen Montageaufwand gering hält, da die weitere Abscheidungseinrichtung In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one further deposition device is integrated into a housing of the exhaust gas turbocharger, which minimizes assembly costs, since the further deposition device
vorteilhafterweise zumindest nahezu gleichzeitig mit dem Abgasturbolader montiert werden kann, wobei der Abgasturbolader und die in das Gehäuse integrierte can advantageously be mounted at least almost simultaneously with the exhaust gas turbocharger, wherein the exhaust gas turbocharger and integrated into the housing
Abscheidungseinrichtung vormontiert an ein entsprechendes Montageband für die Verbrennungskraftmaschine angeliefert werden kann. Dies führt zu einer Parallelisierung von Montageprozessen, was die Montagezeit und damit die Gesamtkosten für die Verbrennungskraftmaschine in einem geringen Rahmen hält. Pre-assembled deposition device can be delivered to a corresponding assembly line for the internal combustion engine. This leads to a parallelization of assembly processes, which keeps the assembly time and thus the total cost of the internal combustion engine in a small frame.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung in das Kurbelgehäuse oder in die davorliegende Rückführleitung integriert ist, was ebenso den Montageaufwand wie auch den Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen Likewise it can be provided that the at least one further deposition device is integrated in the crankcase or in the preceding return line, which also requires the installation effort as well as the space requirement of the invention
Verbrennungskraftmaschine reduziert. Zur Abscheidung des Schmiermittels von dem Gas durch die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung ist die Nutzung verschiedener physikalischer Effekte möglich. Der physikalische Effekt zur Abscheidung der Wahl sollte dabei abhängen von einer Tröpfchengröße des in dem Gemisch nebelartig vorliegenden Schmiermittels in Internal combustion engine reduced. For the separation of the lubricant from the gas by the at least one further deposition device, the use of various physical effects is possible. The physical effect of the deposition of the choice should depend on a droplet size of the misty lubricant present in the mixture
Strömungsrichtung des Gemisches stromauf der zumindest einen weiteren Flow direction of the mixture upstream of the at least one other
Abscheidungseinrichtung. Wird diese Tröpfchengröße bei der Wahl des physikalischen Effekts zur Abscheidung berücksichtigt, so ist die zumindest eine weitere Separation device. If this droplet size is taken into account in the choice of the physical effect for the deposition, then this is at least one more
Abscheidungseinrichtung auf herrschende Randbedingungen des Abgasturboladers einstellbar und optimierbar. Depositing device on prevailing boundary conditions of the exhaust gas turbocharger adjustable and optimized.
Das Gemisch aus Schmiermittel und Gas, welches in dem Abgasturbolader entsteht und bei welchem das Schmiermittel durch die zumindest eine weitere The mixture of lubricant and gas, which arises in the exhaust gas turbocharger and in which the lubricant through the at least one further
Abscheidungseinrichtung von dem Gas abzuscheiden ist, weist in der Regel einen höheren Anteil an Schmiermittel auf als das Gemisch, das in dem Kurbelgehäuse infolge der Verwirbelung des Schmiermittels durch in dem Kurbelgehäuse rotierende Separator is to be separated from the gas, usually has a higher proportion of lubricant than the mixture which rotates in the crankcase due to the swirling of the lubricant by in the crankcase
Komponenten vorliegt. Daher kann der bei der zumindest einen weiteren Components is present. Therefore, in the at least one other
Abscheidungseinrichtung genutzte physikalische Effekt zur Abscheidung durchaus und sogar vorteilhafterweise von dem bei der ersten Abscheidungseinrichtung eingesetzten physikalischen Effekt zur Abscheidung unterschiedlich sein. Wie bereits angedeutet, ist die jeweilige Abscheidungseinrichtung vorteilhafterweise auf vorliegende Separation device used physical effect for the deposition may be quite and even advantageously different from the physical effect used in the first deposition device for deposition. As already indicated, the respective deposition device is advantageously present
Randbedingungen des Abgasturboladers beziehungsweise des Kurbelgehäuses abzustimmen zur Realisierung einer maximalen Abscheidung des jeweiligen Adjust boundary conditions of the exhaust gas turbocharger or the crankcase to realize a maximum separation of the respective
Schmiermittels von dem jeweiligen Gas. Lubricant from the respective gas.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass eine Anordnung der zumindest einen weiteren Abscheidungseinrichtung in einem Schmiermittelrücklauf des Abgasturboladers und die damit einhergehende Vorabscheidung des nebelartigen Schmiermittels, welches beispielsweise als Schmieröl der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, die erste Abscheidungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine deutlich entlastet, was zu einer signifikanten Verbesserung der abzuscheidenden Gesamtmenge an nebelartigem In summary, it can be said that an arrangement of the at least one further deposition device in a lubricant return of the exhaust gas turbocharger and the associated pre-separation of the mist-like lubricant, which is formed for example as a lubricating oil of the internal combustion engine, significantly relieves the first deposition device of the internal combustion engine, resulting in a significant improvement total amount of fog-like matter to be separated
Schmiermittel bedeutet. Daraus resultieren besonders niedrige Emissionen der Means lubricant. This results in particularly low emissions of
Verbrennungskraftmaschine und Entlastung des Abgasturboladers und Ladeluftkühlers, da zum Beispiel eine Beaufschlagung von der Verbrennungskraftmaschine angesaugter Luft durch das Schmiermittel in Folge einer Rückführung des ausgeführten Gemisches auf eine Ansaugseite der Verbrennungskraftmaschine zur Verbrennung des Gemisches deutlich reduziert ist, was mit einer deutlichen Verbesserung von Abgaswerten der Verbrennungskraftmaschine einhergeht. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Internal combustion engine and discharge of the exhaust gas turbocharger and intercooler, for example, an application of the internal combustion engine sucked air through the lubricant due to a return of the exported mixture to an intake side of the internal combustion engine for combustion of the mixture is significantly reduced, with a significant improvement of exhaust emissions of the internal combustion engine accompanied. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features mentioned above in the description and
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Combinations of features as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figure can be used not only in the specified combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.
Die Zeichnung zeigt in der Figur eine schematische Ansicht einer The drawing shows in the figure a schematic view of a
Verbrennungskraftmaschine mit einem Abgasturbolader und mit einem Kurbelgehäuse, wobei zwei Abscheidungseinrichtungen vorgesehen sind, um ein Schmiermittel eines jeweiligen Gemisches aus dem Schmiermittel und Gas von dem Gas abzuscheiden. Internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger and with a crankcase, wherein two deposition devices are provided to separate a lubricant of a respective mixture of the lubricant and gas from the gas.
Die Figur zeigt eine Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem Abgasturbolader 12, der eine Turbine 14 sowie einen Verdichter 16 aufweist. Die Turbine 14 wird in bekannter Art und Weise von Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 angetrieben, welches über entsprechende Verrohrungen 18 zu der Turbine 14 geführt wird und ein Turbinenrad des Abgasturboladers 12 antreibt. Das Turbinenrad ist drehfest mit einer Welle 20 des Abgasturboladers 12 verbunden, wobei die Welle 20 wiederum mit einem Verdichterrad des Verdichters 16 drehfest verbunden ist und somit das Verdichterrad über die Welle 20 von dem Turbinenrad angetrieben wird. Das Verdichterrad des Verdichters 16 verdichtet von der Verbrennungskraftmaschine 10 gemäß einem Richtungspfeil 22 angesaugte Luft, die über entsprechende Verrohrungen 24 der Verbrennungskraftmaschine 10 zur Darstellung eines bestimmten Drehmoments und einer bestimmten Leistung zugeführt wird. The figure shows an internal combustion engine 10 with an exhaust gas turbocharger 12, which has a turbine 14 and a compressor 16. The turbine 14 is driven in a known manner by exhaust gas of the internal combustion engine 10, which is guided via corresponding piping 18 to the turbine 14 and a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger 12 drives. The turbine wheel is rotatably connected to a shaft 20 of the exhaust gas turbocharger 12, wherein the shaft 20 is in turn rotatably connected to a compressor wheel of the compressor 16 and thus the compressor wheel is driven via the shaft 20 of the turbine wheel. The compressor wheel of the compressor 16 compresses air sucked by the internal combustion engine 10 according to a directional arrow 22, which is supplied via corresponding pipings 24 of the internal combustion engine 10 for the purpose of representing a specific torque and a specific power.
Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 ein Motorgehäuse 26, in welchem Schmieröl zur Schmierung von rotierenden Komponenten der Furthermore, the internal combustion engine 10 includes a motor housing 26, in which lubricating oil for lubricating rotating components of
Verbrennungskraftmaschine 10 aufgenommen ist. In dem Kurbelgehäuse 26 sammelt sich während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 ein Gemisch an, welches im Wesentlichen aus durch die rotierenden Komponenten aufgewirbeltem und somit in Nebelform vorliegendem Schmieröl und Gas besteht, welches aus Zylindern 28 der Verbrennungskraftmaschine 10 in das Motorgehäuse 26 entwichen ist. Internal combustion engine 10 is included. In the crankcase 26 accumulates during operation of the internal combustion engine 10, a mixture which consists essentially of by the rotating components whirled and thus in mist form present lubricating oil and gas, which has escaped from cylinders 28 of the internal combustion engine 10 in the motor housing 26.
Zur Vermeidung eines zu hohen Druckanstiegs in dem Motorgehäuse 26 muss dieses Gemisch von dem Motorgehäuse 26 abgeführt werden. Ein Entlassen dieses Gemisches an die Umwelt ohne eine Reinigung würde zu hohen Emissionen und zu einer hohen Umweltbelastung führen. Zur Vermeidung dieses Problems umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Entlüftungseinrichtung 30, mittels welcher das Gemisch aus Gas und Schmieröl aus dem Motorgehäuse 26 abführbar ist. Die To avoid too high a pressure increase in the motor housing 26, this mixture must be removed from the motor housing 26. Discharging this mixture to the environment without purification would lead to high emissions and high levels of pollution Lead to environmental pollution. To avoid this problem, the internal combustion engine 10 comprises a venting device 30, by means of which the mixture of gas and lubricating oil from the motor housing 26 can be discharged. The
Entlüftungseinrichtung 30 wirkt dabei mit einer ersten Abscheidungseinrichtung 32 zusammen, mittels welcher das Schmieröl von dem Gas abscheidbar ist. Dadurch befindet sich kein oder nur noch sehr geringe Mengen an Schmieröl in dem Gas, und das Gas kann auf eine Ansaugseite der Verbrennungskraftmaschine 10 rückgeführt werden und über die Verrohrungen 24 den Zylindern 28 zur Verbrennung zugeführt werden. Dies hält die Emissionen der Verbrennungskraftmaschine 10 gering. Venting device 30 acts together with a first deposition device 32, by means of which the lubricating oil can be separated from the gas. As a result, there are no or only very small amounts of lubricating oil in the gas, and the gas can be recycled to a suction side of the internal combustion engine 10 and the cylinders 28 are supplied via the piping 24 for combustion. This keeps the emissions of the internal combustion engine 10 low.
Auch der Abgasturbolader 12 benötigt Schmieröl der Verbrennungskraftmaschine 10 zur Schmierung von rotierenden Komponenten, beispielsweise zur Schmierung der Welle 20 beziehungsweise entsprechender Lagerstellen. Dazu ist eine erste Leitung 34 vorgesehen, über welche dem Abgasturbolader 12 Schmieröl zugeführt wird. Auch die Rotation der Welle 20 führt zu einer Verwirbelung des Schmieröls, wodurch auch in dem Abgasturbolader 12 ein Gemisch entsteht, welches aus dem Schmieröl des The exhaust-gas turbocharger 12 also requires lubricating oil of the internal combustion engine 10 for lubricating rotating components, for example for lubricating the shaft 20 or corresponding bearing points. For this purpose, a first line 34 is provided, via which the exhaust gas turbocharger 12 lubricating oil is supplied. The rotation of the shaft 20 leads to a turbulence of the lubricating oil, whereby in the exhaust gas turbocharger 12, a mixture is formed, which consists of the lubricating oil of the
Abgasturboladers 12 beziehungsweise der Verbrennungskraftmaschine 10 und einem Gas besteht, welches sowohl von der Turbine 14 als auch von dem Verdichter 16 zu den zu schmierenden Komponenten, insbesondere der Welle 20, strömt und sich mit dem Schmieröl vermischt. Exhaust gas turbocharger 12 and the internal combustion engine 10 and a gas which flows from both the turbine 14 and the compressor 16 to the components to be lubricated, in particular the shaft 20, and mixes with the lubricating oil.
Zur Schließung des Kreislaufs ist eine Rückführleitung 36 vorgesehen, über welche das Schmieröl beziehungsweise das ausgeführte Gemisch wieder zu dem Kurbelgehäuse 26 rückgeführt wird. To close the circuit, a return line 36 is provided, via which the lubricating oil or the executed mixture is returned to the crankcase 26 again.
Zur weiteren Reduzierung der Emissionen der Verbrennungskraftmaschine 10 und zur Entlastung der ersten Abscheidungseinrichtung 32 ist nun eine weitere To further reduce the emissions of the internal combustion engine 10 and to relieve the first separator 32 is now another
Abscheidungseinrichtung 38 vorgesehen, die mit der Rückführleitung 36 fluidisch kommuniziert und mittels welcher das Schmieröl des Gemischs aus dem Schmieröl und dem Gas des Abgasturboladers 12 abscheidbar ist. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der von der Abscheidungseinrichtung 32 abzuscheidenden Gesamtmenge an Schmieröl, was die Emissionen der Verbrennungskraftmaschine in einem sehr geringen Rahmen hält. In der Rückführleitung 36 zwischen der Abscheidungseinrichtung 38 und dem Motorgehäuse 26 strömen der gasförmige und der flüssige Anteil getrennt in einer Leitung oder in zwei nicht gezeigten, getrennten Leitungen. Wie der Figur deutlich zu entnehmen ist, bedeutet dies, dass die von der Deposition device 38 is provided which communicates fluidically with the return line 36 and by means of which the lubricating oil of the mixture of the lubricating oil and the gas of the exhaust gas turbocharger 12 can be deposited. This leads to a significant reduction of the total amount of lubricating oil to be separated from the separation device 32, which keeps the emissions of the internal combustion engine to a very low level. In the return line 36 between the separator 38 and the motor housing 26, the gaseous and liquid portions flow separately in one line or in two separate lines, not shown. As the figure clearly shows, this means that the of the
Verbrennungskraftmaschine 10 angesaugte Luft nun nicht mehr oder nur noch mit äußerst geringen Mengen an Schmieröl beaufschlagt wird, welche schließlich in den Zylinder 28 verbrannt und gemäß einem Richtungspfeil 40 zunächst zumindest einer Abgasreinigungseinrichtung zugeführt und anschließend an die Umwelt entlassen wird. Diese Vermeidung oder zumindest deutliche Reduzierung der Beaufschlagung der angesaugten und zu verbrennenden Luft führt zu äußerst niedrigen Abgaswerten der Verbrennungskraftmaschine 10, wodurch derzeitige und auch zukünftige Internal combustion engine 10 sucked air is no longer or only with extremely small amounts of lubricating oil is applied, which is finally burned in the cylinder 28 and according to a direction arrow 40 initially at least one exhaust gas purification device and then discharged to the environment. This avoidance or at least significant reduction of the admission of the sucked and to be burned air leads to extremely low exhaust values of the internal combustion engine 10, whereby current and also future
Emissionsgrenzwerte eingehalten werden können. Emission limit values can be met.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verbrennungskraftmaschine (10) mit zumindest einem Abgasturbolader (12) und mit einem Kurbelgehäuse (26) mit zumindest einer Entlüftungseinrichtung (30), mittels welcher ein Gemisch aus Gas und Schmiermittel der Verbrennungskraftmaschine (10) aus dem Motorgehäuse (26) abführbar ist und welche mit zumindest einer ersten Abscheidungseinrichtung (32) zusammenwirkt, mittels welcher das 1. Internal combustion engine (10) with at least one exhaust gas turbocharger (12) and with a crankcase (26) with at least one venting device (30), by means of which a mixture of gas and lubricant of the internal combustion engine (10) from the motor housing (26) can be discharged and which cooperates with at least one first deposition device (32), by means of which the
Schmiermittel von dem Gas abscheidbar ist,  Lubricant is separable from the gas,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine weitere, mit dem zumindest einen Abgasturbolader (12)  at least one further, with the at least one exhaust gas turbocharger (12)
zusammenwirkende Abscheidungseinrichtung (38) vorgesehen ist, mittels welcher Schmiermittel eines Gemisches aus dem Schmiermittel und Gas des  cooperating deposition device (38) is provided, by means of which lubricant of a mixture of the lubricant and gas of
Abgasturboladers (12) von dem Gas abscheidbar ist.  Exhaust gas turbocharger (12) is separable from the gas.
2. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1 , 2. internal combustion engine (10) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine Rückführleitung (36) vorgesehen ist, über welche das Schmiermittel des Abgasturboladers (12) in das Motorgehäuse (26) rückführbar ist.  at least one return line (36) is provided, via which the lubricant of the exhaust gas turbocharger (12) in the motor housing (26) is traceable.
3. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 2, 3. internal combustion engine (10) according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung (38) in Strömungsrichtung des über die Rückführleitung (36) rückzuführenden Schmiermittels zwischen dem Abgasturbolader (12) und der zumindest ersten Abscheidungseinrichtung (32) angeordnet ist.  the at least one further separation device (38) is arranged between the exhaust gas turbocharger (12) and the at least first deposition device (32) in the flow direction of the lubricant to be recirculated via the return line (36).
4. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, 4. internal combustion engine (10) according to any one of claims 2 or 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung (38) mit der Rückführleitung (36) fluidisch kommuniziert. characterized in that the at least one further separation device (38) communicates fluidically with the return line (36).
5. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 4, 5. internal combustion engine (10) according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung (38) in die Rückführleitung (36) integriert ist.  the at least one further deposition device (38) is integrated in the return line (36).
6. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6. internal combustion engine (10) according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung (38) in ein Gehäuse des Abgasturboladers (12) integriert ist.  the at least one further deposition device (38) is integrated in a housing of the exhaust-gas turbocharger (12).
7. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7. Internal combustion engine (10) according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zumindest eine weitere Abscheidungseinrichtung (38) in das Kurbelgehäuse (26) integriert ist.  the at least one further separation device (38) is integrated in the crankcase (26).
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