EP4314502A1 - Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug sowie verfahren - Google Patents

Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug sowie verfahren

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Publication number
EP4314502A1
EP4314502A1 EP22711036.8A EP22711036A EP4314502A1 EP 4314502 A1 EP4314502 A1 EP 4314502A1 EP 22711036 A EP22711036 A EP 22711036A EP 4314502 A1 EP4314502 A1 EP 4314502A1
Authority
EP
European Patent Office
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oil
internal combustion
combustion engine
reservoir
return
Prior art date
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Application number
EP22711036.8A
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English (en)
French (fr)
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EP4314502B1 (de
Inventor
Andreas SCHRATTENBERGER
Frank Zimmermann
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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Publication of EP4314502B1 publication Critical patent/EP4314502B1/de
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    • F01M2013/005—Layout of crankcase breathing systems having one or more deoilers
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    • F01M2013/0066—Layout of crankcase breathing systems having one or more deoilers having a plurality of deoilers in parallel

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention also relates to a motor vehicle and a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 10.
  • EP 3020934 B1 discloses a vehicle with an internal combustion engine which has a crankcase and a charging device with a
  • crankcase ventilation device which has at least one inertia-based oil separation device with at least one inertia-based oil separator, an oil return returning separated oil to the crankcase and a suction jet pump which is driven with compressed air from the charging device and which creates a negative pressure to drive blow-by gas.
  • the crankcase ventilation device includes a pump control valve that regulates and/or controls the flow of compressed air through the ejector pump and that has a loss part that is arranged with force applied against a valve seat and when a threshold pressure difference between a valve inlet and a valve Outlet or when an input-side threshold pressure is exceeded against the force of the valve seat is lifted so that the pump control valve is opened.
  • EP 3 034820 A2 is a ventilation device for discharging blow-by gas from an engine block of an internal combustion engine, having a first inlet opening and a second inlet opening spaced apart from the first inlet opening for admitting blow-by gas originating from the engine block to remove the ventilation device and with at least one oil separator for separating oil from the blow-by gas as known.
  • the ventilation device comprises a first supply channel for supplying blow-by gas to the at least one oil separator, the first supply channel running from the first inlet opening to such an oil separator, and a second supply channel for supplying blow-by gas to the at least an oil separator, wherein the second feed channel from the second inlet opening extends to a connection point which is arranged upstream of the at least one oil separator in the first feed channel.
  • the object of the invention is to create an internal combustion engine for a motor vehicle, a motor vehicle with such an internal combustion engine and a method for operating such an internal combustion engine, so that oil can be separated particularly advantageously from a blow-by gas of the internal combustion engine.
  • a first aspect of the invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, commercial vehicle or truck.
  • the internal combustion engine has an output shaft, designed in particular as a crankshaft, via which the motor vehicle can be driven by the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine includes a crankcase, referred to in particular as a cylinder crankcase, which at least partially delimits at least one cylinder and a crankcase of the internal combustion engine.
  • the output shaft is arranged at least partially within the crankcase and thus in the crankcase, with the output shaft being rotatable relative to the crankcase.
  • a piston is preferably arranged in the cylinder so that it can be moved translationally relative to a cylinder wall of the cylinder.
  • the cylinder wall can be formed by the crankcase.
  • the cylinder wall and the piston partially delimit a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine has an intake duct through which air can flow and an exhaust duct through which exhaust gas from the internal combustion engine can flow.
  • the air can be supplied to the combustion chamber via the intake tract and the exhaust gas can be discharged from the combustion chamber via the exhaust tract.
  • the air flowing through the intake tract can in particular be referred to as fresh air.
  • At least one compressor can be arranged in the intake tract, by means of which the air flowing through the intake tract can be compressed and conveyed into the combustion chamber.
  • the internal combustion engine preferably has a cylinder head which partially delimits the combustion chamber.
  • An intake duct through which the air can flow can run inside the cylinder head, which intake duct is part of the intake tract, it being possible for the air flowing through the intake duct to be supplied to the combustion chamber.
  • the intake tract can run at least partially within the cylinder head, so that the air flowing through the intake tract can be guided through the cylinder head via the intake port.
  • combustion processes take place in the combustion chamber, in which a fuel-air mixture comprising fresh air is burned, resulting in the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the combustion processes can in particular be referred to as combustion.
  • the internal combustion engine has at least two oil separator devices, in particular designed separately from one another, by means of which oil can be separated from a blow-by gas discharged from the crankcase, in particular the crank chamber, and fed to the oil separator devices.
  • the oil separating devices can be referred to in particular as oil separators or as oil mist separators.
  • Blow-by gas can be understood in particular as exhaust gas which flows from the combustion chamber, in particular via a gap which is at least partially formed by the piston or at least one piston ring arranged on the piston and the cylinder wall, into the crankcase, in particular in the Crank space arrives or flows.
  • the blow-by gas may include the oil, wherein the oil may be excluded from the blow-by gas as the blow-by gas flows from the combustion chamber into the crankcase, for example.
  • the oil which can wet the cylinder wall and/or the piston rings, for example, can be entrained by the blow-by gas as the blow-by gas flows through the gap, as a result of which the oil is absorbed by the blow-by gas can.
  • the oil can be provided, for example, for lubricating, in particular a bearing of the output shaft, in the crankcase or the crankcase and can be absorbed by the blow-by gas in the crankcase.
  • the blow-by gas can include the oil
  • the blow-by gas can in particular be referred to as oil mist.
  • blow-by gas can be used in particular as Crankcase ventilation are called.
  • the blow-by gas can be discharged from the crankcase via a line element and fed to the oil separator devices.
  • One of the oil separating devices is preferably designed as a full-load oil separator and the other of the oil separating devices is preferably designed as a part-load oil separator.
  • This can in particular be understood to mean that in an operating state of the internal combustion engine referred to as full load, the oil can be or is separated from the blow-by gas by means of the full-load oil separator, with the oil preferably not being separated from the blow-by gas by means of the part-load oil separator , and in an operating state of the internal combustion engine that differs from full load and is referred to as part load, the oil can be or is separated from the blow-by gas by means of the part-load oil separator, with the oil preferably not being separated from the blow-by gas by means of the full-load oil separator .
  • a torque of the internal combustion engine or the output shaft can be particularly high and correspond, for example, to a maximum torque of the internal combustion engine.
  • the torque of the internal combustion engine or the output shaft can be particularly low, in particular lower than at full load and can correspond, for example, to less than 50 percent of the maximum torque of the internal combustion engine.
  • the blow-by gas flows through the respective oil separator, as a result of which the oil is separated from the blow-by gas by means of the respective oil separator and the blow-by gas is thus removed by means of the respective oil separation device is cleaned of the oil and is therefore preferably free of the oil after separation.
  • the blow-by gas freed from the oil by means of the oil separating devices when separating the oil can be supplied to the intake tract after the separation and can thus be introduced into the intake tract.
  • the blow-by gas is preferably introduced into the intake tract upstream of the compressor after the oil has been separated by means of the full-load oil separator in the direction of flow of the air flowing through the intake tract.
  • the blow-by gas is preferably introduced into the intake tract, in particular into the inlet channel, downstream of the compressor after the oil has been separated by means of the part-load oil separator in the direction of flow of the air flowing through the intake tract.
  • the internal combustion engine includes a return device through which the oil separated by the oil separator devices can flow, via which the oil separated from the blow-by gas by the oil separator devices can be guided or introduced from the oil separator devices into a reservoir.
  • the reservoir is preferably designed as an oil pan, which is provided for collecting the oil.
  • the oil pan can in particular be referred to as an oil sump.
  • the reservoir In the installed position of the internal combustion engine, the reservoir is preferably arranged below the oil separator devices in the vertical direction of the vehicle, with the internal combustion engine assuming the installed position in the motor vehicle in its fully assembled state.
  • the internal combustion engine assumes the installation position in a completely manufactured state of the motor vehicle.
  • the reservoir can be arranged, for example, in the installation position of the internal combustion engine in the vertical direction of the vehicle below the crankcase or in the crankcase or the crankcase.
  • the return device has at least one first return channel through which a first part of the oil separated from the blow-by gas by means of a first of the oil separator devices can flow, via which the first Part of the separated oil can be guided from the first oil separator device into the reservoir and at least one second return channel, which is at least partially spaced apart from the first return channel and through which a second part of the oil, separated from the blow-by gas by means of the second oil separator device, can flow, via which the second part of the separated oil can be guided from the second oil separation device into the reservoir.
  • the return device comprises the return channels that are at least partially separate from one another, in particular designed separately from one another, the first oil separator device being fluidically connected to the reservoir via the first return channel and the second oil separator device being fluidically connected to the reservoir via the second return channel, whereby the first part of the oil can be introduced into the reservoir via the first return channel and the second part of the oil can be introduced into the reservoir via the second return channel.
  • the return channel assigned to the full-load oil separator can be referred to in particular as a full-load separation channel
  • the return channel assigned to the part-load oil separator can be referred to in particular as a part-load separation channel.
  • a filtration efficiency of the respective oil separation device can depend, in particular directly, on a pressure loss referred to as pressure loss potential, viewed in the direction of flow of the oil, above the oil separation device.
  • the pressure loss can be understood in particular as a pressure difference, in particular a hydrostatic pressure difference, between two pressures, with a first of the pressures being a pressure of the oil in the oil separator device and the second of the pressures being a pressure of the oil in the return device or in the reservoir .
  • the filtration efficiency can be understood in particular as an efficiency of the oil separated by means of the respective oil separation device, in particular a degree of separation. A particularly high filtration efficiency can usually be achieved with a particularly high pressure loss.
  • Oil tearing can be understood in particular to mean that oil flows upwards via the return device, which is referred to in particular as an oil return channel, in the vertical direction of the vehicle, contrary to an originally intended flow direction of the oil flowing through the return device, into the respective oil separation device, in particular into a separation chamber of the respective oil separation device and/or even into can reach the intake tract, in particular in the direction of flow of the air flowing through the intake tract upstream of the compressor and/or into the intake duct.
  • the filtration efficiency of the oil separator can drop particularly sharply.
  • the oil can get into the intake tract, the oil can get into the combustion chamber via the intake tract and take part in the combustion processes or be burned there, as a result of which pollutant emissions from the internal combustion engine can be particularly increased.
  • the return device can only have exactly one return channel, via which the first part and the second part of the separated oil can be guided from the respective oil separator device into the reservoir.
  • the two oil separator devices can have a common return channel.
  • one of the oil separator devices can be arranged below the other oil separator devices in the vertical direction of the vehicle, for example the part-load oil separator be arranged in the vertical direction of the vehicle below the full-load oil separator.
  • a geodetic height difference referred to in particular as the geodetic height, of the respective oil separation device, in particular of the lower oil separation devices in the vertical direction of the vehicle, between the respective oil separation device and the reservoir can be particularly small.
  • the geodetic height difference can be understood as a distance between two points running in the vertical direction of the vehicle, wherein a first of the points can be arranged, for example, in a respective outlet opening of the respective oil separation device and the second point can be arranged in the reservoir.
  • the respective oil separation device is fluidically connected to the return device via the respective outlet opening.
  • the first point is preferably a lowest point of the outlet opening in the vertical direction of the vehicle.
  • the second point is a highest point of the reservoir in the vertical direction of the vehicle.
  • the pressure loss potential and thus the filtration efficiency of the respective oil separator device in the conventional internal combustion engine can be particularly low.
  • the geodetic height difference can no longer be sufficient, so that the oil flows through the return device, contrary to the originally intended flow direction of the oil , Can be pushed upwards in the vehicle vertical direction into the oil separation devices, in particular into the separation chambers, or even into the intake tract.
  • the geodetic height difference or the distance is particularly high, as a result of which the oil flows cleanly downwards in the vertical direction of the vehicle in all driving states of the motor vehicle, in particular when cornering, even with particularly high lateral acceleration the reservoir can be routed and from there cannot reach the oil separator devices in the vertical direction of the vehicle.
  • the pressure loss potential can be particularly increased, as a result of which the filtration efficiency of the respective oil separation devices can be particularly increased.
  • the oil separation devices can be arranged particularly high in the internal combustion engine in the vertical direction of the vehicle and thus compared to a conventional internal combustion engine be shifted particularly far up, whereby the geodetic height difference or the distance can be particularly increased.
  • the internal combustion engine comprises the reservoir and the oil separator devices are each equidistant from the reservoir in the installation position of the internal combustion engine in the vertical direction of the vehicle.
  • the respective first point of the respective oil separation device is spaced the same distance from the second point in the vertical direction of the vehicle.
  • both oil separating devices have the same geodetic height difference or the same value of the geodetic height difference, as a result of which the pressure loss potential for both oil separating devices can be particularly increased.
  • the internal combustion engine according to the invention comprises the reservoir in the embodiment, the reservoir in the embodiment is part of the scope of protection of the internal combustion engine according to the invention.
  • the return channels have at least one length region through which the oil can flow and which runs within a housing wall of the crankcase, which is delimited in its circumferential direction at least partially, in particular completely circumferentially, by the housing wall, in particular directly.
  • the two parts of the oil are routed through the housing wall of the crankcase over the respective length area of the return ducts.
  • the oil discharged from the respective oil separator device can be received by the respective return channel, in particular at an interface to the cylinder head, and can thus be routed through the crankcase downwards in the vertical direction of the vehicle to the reservoir.
  • the oil separated from the blow-by gas by means of the oil separating devices can be routed from the oil separating devices into the reservoir in a particularly advantageous manner, as a result of which, for example, manufacturing costs or manufacturing effort of the internal combustion engine and/or the installation space of the internal combustion engine can be kept particularly low.
  • the internal combustion engine comprises respective opening points at which the return channels open into at least one receiving region which is delimited, in particular directly, by the reservoir and in which the oil can be received.
  • this is the respective Oil flowing through the return channel can be removed or discharged from the respective return channel via the respective orifice point and introduced into the reservoir, the respective return channel being fluidically connected to the receiving area by means of the respective orifice point.
  • the oil flowing through the return channels can be fed into the reservoir in a particularly advantageous manner.
  • At least one of the openings in the installed position of the internal combustion engine is arranged in the vertical direction of the vehicle below an oil level of the oil in the reservoir, referred to in particular as the oil level.
  • the oil level an oil level of the oil in the reservoir
  • the internal combustion engine is in a deactivated state and/or when the oil received in the receiving area or the reservoir has a temperature of 25° Celsius and/or the internal combustion engine has a defined oil quantity, referred to in particular as a target oil quantity, which is intended for normal operation of the internal combustion engine when the internal combustion engine is in a completely manufactured state
  • the fact that the motor vehicle is at rest can in particular be understood to mean that the motor vehicle is not driving and is therefore not moving relative to the roadway.
  • the fact that the roadway is level can be understood in particular to mean that the roadway is not inclined, that is to say has no incline.
  • the deactivated state of the internal combustion engine is an operating state of the internal combustion engine that differs from the activated state, with the combustion processes in the combustion chamber not taking place in the deactivated state.
  • an oil siphon through which the oil can flow for example in the cylinder head, can be arranged in the flow direction of the oil flowing from the respective oil separator to the reservoir between the oil separator and the reservoir.
  • the oil siphon has at least one curved sub-area in which the oil can collect, the oil collected in the sub-area being able to flow out of the sub-area, in particular when a fill level of the sub-area is exceeded, and thereby discharged, for example, from the oil siphon and can be introduced into the return device.
  • the oil siphon in the conventional internal combustion engine be arranged in particular directly on the oil separator and are referred to in particular as a bird bath.
  • the oil siphon can assume a function referred to in particular as a tightness function, since the oil siphon can be impermeable to gas as a result of the oil located there.
  • a second geodetic height difference or a second distance between the oil siphon and the respective oil separating device in the vertical direction of the vehicle can be particularly low, as a result of which the pressure loss potential and thus the filtration efficiency of the respective oil separating device can be particularly low.
  • the oil siphon of the conventional internal combustion engine can be omitted since the reservoir, in particular the oil pan, has the function of the conventional oil siphon.
  • one position of the oil siphon in the vertical direction of the vehicle, in particular compared to the conventional internal combustion engine can be moved particularly far down, as a result of which the second distance or the second geodetic height difference can be particularly increased.
  • the geodetic height difference can correspond to the second geodetic height difference.
  • the respective return channel can run at least partially within a reservoir wall, which at least partially delimits the reservoir, and can be routed below the target oil level of the reservoir in the vertical direction of the vehicle.
  • the respective return duct or the oil flowing through the respective return duct can communicate in the vertical direction of the vehicle below the target oil level with a reservoir interior, which is referred to in particular as the interior of the trough.
  • at least one of the openings can be arranged in the installed position of the internal combustion engine in the vertical direction of the vehicle above the oil level of the oil in the oil pan.
  • the oil separating devices are arranged in a cylinder head cover which, when the internal combustion engine is installed, is arranged in the vertical direction of the vehicle above the cylinder head of the internal combustion engine.
  • the oil separator devices are at least partially surrounded by the cylinder head cover.
  • the cylinder head is in Vehicle vertical direction arranged above the crankcase and limits the crankcase in vehicle vertical direction upwards at least partially, in particular directly.
  • the cylinder head cover can in particular be referred to as a valve cover and delimits the cylinder head in the vertical direction of the vehicle at least partially, in particular directly. Due to the fact that the oil separator devices are arranged in the cylinder head cover, the geodetic height difference or the distance can be particularly increased, as a result of which the pressure loss potential can be particularly increased.
  • the return ducts each have at least one second length region through which the oil can flow, which is arranged upstream of the respective length region in the direction of flow of the oil flowing through the return ducts and runs inside the cylinder head, the second length region extending at least partially, in particular completely, in its circumferential direction circumferentially, is limited by the cylinder head, in particular directly.
  • at least the respective second longitudinal region of the return channels is arranged in the cylinder head, whereby the two parts of the oil can be guided or introduced from the respective oil separator through the cylinder head into the reservoir.
  • the two parts of the oil from the respective oil separator devices can be guided from the cylinder head cover via the cylinder head through the crankcase to the reservoir.
  • the respective return channel is produced by means of drilling and/or by means of casting.
  • the respective length area and/or the respective second length area is produced by means of drilling and is thereby designed as a respective bore and/or is produced by means of casting and is thereby cast.
  • the respective return channel can be machined by drilling and/or the respective return channel can be cast.
  • a production of the respective return channel designed as a bore can be carried out, for example, by means of two meeting bores, wherein a first of the bores can be made starting from the cylinder head, which can be described in particular as a bore coming from a cover surface, and a second of the bores can be made starting from the reservoir side be carried out, which can be described in particular as a bore on the reservoir side or on the oil pan side.
  • the respective return channels are preferably cast by means of at least one core.
  • the respective return channel can be particularly cost-effective and/or by means of drilling or by means of casting be manufactured particularly precisely.
  • the respective cross-sections of the return channels can be of different sizes, depending on requirements and production possibilities.
  • At least one sealing element can be installed between the reservoir and the crankcase, in particular the housing wall.
  • the sealing element can be arranged between the reservoir and the crankcase, in particular the housing wall, by means of which the reservoir or the respective return channel can be kept particularly tight.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle which has an internal combustion engine according to the first aspect of the invention.
  • Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
  • the motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, commercial vehicle or truck or as a passenger bus or motorcycle.
  • a third aspect of the invention relates to a method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle, having a crankcase and at least two oil separator devices that are designed separately from one another, according to the first aspect of the invention.
  • Advantages and advantageous configurations of the first aspect and the second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the third aspect of the invention and vice versa.
  • oil is separated from a blow-by gas discharged from the crankcase and fed to the oil separator devices by means of the oil separator devices, and by means of a return device through which the oil separated by means of the oil separator devices can flow, the oil separated from the blow-by gas by means of the oil separator devices is separated Oil out of the oil separator in a reservoir or introduced.
  • the reservoir In the installation position of the internal combustion engine, the reservoir is preferably arranged below the oil separator devices in the vertical direction of the vehicle.
  • the reservoir is preferably designed as an oil pan in which the oil fed into the oil pan is collected.
  • the return device has at least one of a a first return channel through which the first part of the separated oil is guided from the first oil separator device into the reservoir, and at least one at least partially from the first return channel spaced or separate second return channel through which a second part of the oil can flow, separated from the blow-by gas by means of the second oil separator, via which the second part of the separated oil is guided from the second oil separator into the reservoir.
  • FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of an internal combustion engine according to the invention in a perspective view
  • Fig. 2 is a schematic partial sectional view of one according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic partial sectional view of one according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic partial sectional view of an internal combustion engine according to the invention in a front perspective view.
  • FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of an internal combustion engine 1 for a motor vehicle 2 in a perspective view
  • FIG. 2 shows a schematic Partial sectional view of the internal combustion engine 1 in a side perspective view
  • FIG. 3 shows the internal combustion engine in a schematic partial sectional view
  • the motor vehicle 2 is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, commercial vehicle or truck.
  • the internal combustion engine 1 comprises an output shaft, designed in particular as a crankshaft, via which the motor vehicle
  • the internal combustion engine 1 has at least one crankcase 3, referred to in particular as a cylinder crankcase, which at least partially delimits at least one cylinder 4 and a crank chamber 5 of the internal combustion engine 1, with the internal combustion engine 1 shown in the exemplary embodiment comprising six cylinders 4.
  • Each cylinder 4 has a cylinder wall 6 which partially delimits a combustion chamber 7 in each case.
  • a piston is arranged in each cylinder 4 and can be moved translationally relative to the cylinder wall 6 .
  • the internal combustion engine 1 has an intake tract through which air can flow and an exhaust duct through which an exhaust gas of the internal combustion engine 1 can flow.
  • the air referred to in particular as fresh air can be supplied to the combustion chamber 7 via the intake tract, and the exhaust gas can be discharged from the combustion chamber 7 via the exhaust tract.
  • combustion processes referred to in particular as combustion, take place in the respective combustion chamber 7 , with a fuel-air mixture comprising fresh air being burned, resulting in the exhaust gas of the internal combustion engine 1 .
  • a gas in particular the exhaust gas
  • a gas can escape from the respective combustion chamber 7, in particular through a gap which is at least partially formed by the respective piston and the respective cylinder wall 6, into the crankcase 3 or the crankcase 5 arrive, wherein the gas that reaches the crankcase 3 or the crankcase 5 from the respective combustion chamber 7 and is located in the crankcase 5 can be referred to in particular as blow-by gas.
  • the internal combustion engine 1 has at least two oil separator devices 8, 9, in particular designed separately from one another, by means of which oil can be separated from the blow-by gas discharged from the crankcase 3 or the crank chamber 5 and fed to the oil separator devices 8, 9.
  • the oil separation devices 8, 9 are shown schematically in FIGS.
  • the Internal combustion engine 1 includes one of the means of
  • the reservoir 11 can in particular be designed as an oil pan and be provided for collecting the oil.
  • the reservoir 11 is preferably arranged in the installation position of the internal combustion engine in the vertical direction 12 of the vehicle below the oil separator devices 8, 9 in the crankcase 3 or the crank chamber 5 or in the vertical direction 12 of the vehicle below the crankcase 3. In its fully manufactured state, the internal combustion engine 1 assumes the installation position in the motor vehicle 2 in a fully manufactured state of the motor vehicle 2 .
  • the reservoir 11 is shown in FIG. 4, in which a schematic partial sectional view of the internal combustion engine 1 is shown in a front perspective view. In a provided flow direction 12a, the oil flowing through the return device 10 flows from the respective oil separator device 8,
  • the return device 10 has at least one first return channel 14 through which a first part 13 of the oil separated from the blow-by gas by means of a first of the oil separator devices 8 can flow , via which the first part 13 of the separated oil can be guided from the first oil separation device 8 into the reservoir 11, and at least one at least partially spaced or separated from the first return channel 14 and removed from the blow-by gas by means of the second oil separation device 9 separated, second part 15 of the oil through which the oil can flow, second return channel 16, via which the second part 15 of the separated oil can be guided from the second oil separator device 9 into the reservoir 11.
  • a respective geodetic height difference or a respective distance 17, 18 in the vertical direction 12 of the vehicle between the respective oil separation device 8, 9 and the reservoir 11 can be particularly increased.
  • the respective distance 17, 18 runs in the vertical direction 12 of the vehicle, for example between a respective first point 8a, 9a of the respective oil separation device 8, 9 and a second point 11a of the reservoir
  • the respective first point 8a, 9a is arranged, for example, in a respective outlet opening of the respective oil separator device 8, 9 and the second point 11a is in be arranged in the reservoir 11 .
  • the respective oil separation device 8, 9 is fluidically connected to the return device 10 via the respective outlet opening.
  • the respective first point 8a, 9a is preferably a lowest point of the respective outlet opening in the vertical direction 12 of the vehicle. Due to the fact that the respective distance 17, 18 can be particularly increased, a respective pressure loss potential of the respective oil separator device 8, 9 can be particularly increased.
  • the filtration efficiency of the respective oil separation device 8, 9 can be particularly increased and, on the other hand, it can be avoided that oil in the reservoir 11 flows upwards through the return device 10, in particular the respective return channel 14, 16, in the vertical direction 12 of the vehicle and thus against the intended direction of flow 12a to the respective oil separator device 8, 9 flows.
  • the filtration efficiency of the respective oil separator device 8, 9 can be particularly increased and introduction of the oil that has flowed back into the intake tract can be avoided, as a result of which pollutant emissions from the internal combustion engine 1 can be kept particularly low.
  • the internal combustion engine 1 is preferably installed in the motor vehicle
  • the oil separation devices 8, 9 are each equidistant from the reservoir 11 in the vertical direction 12 of the vehicle.
  • a first of the distances 17 between the first oil separation device 8 and the reservoir 11 is the same size as the second of the distances 18 between the second oil separation device 9 and the reservoir 11.
  • the return channels 14, 16 each have at least one through which the oil can flow and within a housing wall 19 of the crankcase
  • the first return channel 14 or the longitudinal area 20, 21 of the first return channel 14 is arranged in the crankcase 3 on the inlet side.
  • the second return channel 16 or the longitudinal area 20, 21 of the second return channel 16 is arranged in the crankcase 3 on the inlet side.
  • the following can be understood in particular by the arrangement on the inlet side or the outlet side: Based on an imaginary position in the vertical direction 12 of the vehicle and in the direction of longitudinal extension of the A first side of the center plane of the cylinders 4 extending on the output shaft can be referred to as the intake side, with the air flowing through the intake tract being guided via the first side to the combustion chambers 7 and a second side of the center plane opposite the first side can be referred to as the outlet side, the exhaust gas flowing through the exhaust tract being discharged from the combustion chambers 7 via the second side.
  • the partial sectional view shown in FIG. 2 is a partial sectional view on the inlet side.
  • the first oil separator 8 is designed as a part-load oil separator and the second oil separator 9 is designed as a full-load oil separator.
  • the first return channel 14 is referred to as a partial load separation channel and the second return channel 16 as a full load separation channel.
  • the internal combustion engine 1 comprises a cylinder head 25 which is arranged above the crankcase 3 in the installed position of the internal combustion engine 1 in the motor vehicle 2 .
  • the oil separation devices 8, 9 are preferably arranged in a cylinder head cover 24, which is arranged in the installation position of the internal combustion engine 1 in the motor vehicle 2 in the vertical direction 12 of the vehicle above the cylinder head 25 of the internal combustion engine 1.
  • the cylinder head cover 24 can in particular be referred to as a valve cover and delimits the cylinder head 25 upwards in the vertical direction 12 of the vehicle at least partially, in particular directly.
  • the return ducts 14, 16 each have at least one second length region 26, 27 through which the oil can flow, which is arranged upstream of the respective length region 20, 21 in the direction of flow 12a of the oil flowing through the return ducts 14, 16 and which runs within the cylinder head 25 , wherein the respective second length region 26, 27 in its respective circumferential direction 28, 29 is at least partially, in particular completely circumferentially, limited by the cylinder head 25, in particular directly.
  • the oil can be guided from the respective oil separator device 8, 9 through the cylinder head 25 and the crankcase 3 into the reservoir 11, with the fact that the oil separator devices 8, 9 are arranged in the cylinder head cover 24, the distances 17, 18 particularly can be increased.
  • the internal combustion engine 1 comprises respective openings 30, 31, at which the return channels 14, 16 open into at least one receiving area 32, which is directly delimited by the reservoir 11 and in which the oil can be received.
  • the openings 30, 31 are shown in FIG. 4 as an example and schematically outlined.
  • the return channels 14, 16 each have at least one third length region 33 through which the oil can flow, which is arranged downstream of the respective length region 20, 21 in the flow direction 12a of the oil flowing through the return channels 14, 16 and which runs within a reservoir wall 34 of the reservoir 11.
  • the third longitudinal region 33 is delimited in its circumferential direction at least partially, in particular completely circumferentially, by the reservoir wall 34, in particular directly.
  • At least one of the opening points 30, 31 is arranged in the installed position of the internal combustion engine 1 in the motor vehicle 2 in the vertical direction 12 of the vehicle below an oil level 35 of the oil in the reservoir 11, referred to in particular as the oil level.
  • the reservoir 11 can assume the function of a siphon, referred to in particular as an oil siphon, which means that a corresponding oil siphon designed separately from the reservoir 11 can be omitted, with the oil collected in the reservoir 11 e.g , can flow out of the reservoir 11 , in particular laterally or laterally downwards in the vertical direction of the vehicle. In other words, the oil siphon can be moved into the reservoir 11.
  • the third length region 33 can lengthen the respective return channel 14, 16 in the vertical direction 12 of the vehicle to below the oil level 35.
  • at least one of the openings 30, 31 can be arranged above the oil level 35 in the installed position of the internal combustion engine 1 in the vertical direction 12 of the vehicle.
  • the respective return channel 14, 16, in particular at least one of the respective longitudinal areas 20, 21, 26, 27, 33, is preferably produced by means of drilling and/or by means of casting.
  • the internal combustion engine 1, in particular the respective return channel 14, 16, can be manufactured particularly advantageously and particularly inexpensively.
  • at least one valve device 36 referred to in particular as a check valve, can be arranged, by means of which a respective mass flow of the oil flowing through the respective return channel 14, 16 can be adjusted.
  • a counter to the direction of flow 12a running from the reservoir 11 through the respective return channel 14, 16 running Backflow of the oil to the respective oil separator 8, 9 can be avoided in a particularly advantageous manner.
  • combustion chamber first oil separation device a first point second oil separation devicea first point 0 return device 1 reservoir 1; second point 2 vertical direction of vehicle 2 direction of flow 3 first part 4 first return channel 5 second part 6 second return channel 7 first distance 8 second distance 9 housing wall 0 length area 1 length area 2 circumferential direction 3 circumferential direction 4 cylinder head cover 5 cylinder head 6 second length area 7 second length area 8 circumferential direction 9 circumferential direction 0 first estuary second opening point receiving area third length area reservoir wall oil level

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einem Kurbelgehäuse (3), mit wenigstens zwei Ölabscheideeinrichtungen (8, 9), mittels welchen Öl aus einem Blow-by-Gas abscheidbar ist, und mit einer von dem abgeschiedenen Öl durchströmbaren Rücklaufeinrichtung (10), über welche das aus dem Blow-by-Gas abgeschiedene Öl von den Ölabscheideeinrichtungen (8, 9) in ein Reservoir (11) führbar ist, wobei, die Rücklaufeinrichtung (10) wenigstens einen von einem mittels einer ersten der Ölabscheideeinrichtungen (8) abgeschiedenen, ersten Teil (13) des Öls durchströmbaren, ersten Rücklaufkanal (14), über welchen der erste Teil (13) von der ersten Ölabscheideeinrichtung (8) in das Reservoir (11) führbar ist, und wenigstens einen zumindest teilweise von dem ersten Rücklaufkanal (14) beabstandeten und von einem mittels der zweiten Ölabscheideeinrichtung (9) abgeschieden, zweiten Teil (15) des Öls durchströmbaren, zweiten Rücklaufkanal (16) aufweist, über welchen der zweite Teil (15) von der zweiten Ölabscheideeinrichtung (9) in das Reservoir führbar (11) ist.

Description

Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
Die EP 3020934 B1 offenbart ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, die ein Kurbelgehäuse und eine Aufladeeinrichtung aufweist, mit einer
Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, die zumindest eine trägheitsbasierte Ölabscheide- einrichtung mit mindestens einem trägheitsbasierten Ölabscheider, einen abgeschiedenes Öl zum Kurbelgehäuse rückführenden Ölrücklauf und eine Saugstrahlpumpe aufweist, die mit komprimierter Luft der Aufladeeinrichtung angetrieben wird, und die einen Unterdrück erzeugt, um Blow-by-Gas anzutreiben. Die Kurbelgehäuse-Entlüftungseinrichtung umfasst ein Pumpensteuerventil, dass die Strömung der komprimierten Luft durch die Saugstrahlpumpe regelt und/oder steuert und das ein Verlustteil aufweist, das gegen einen Ventilsitz Kraft beaufschlagt angeordnet ist und bei Überschreiten einer Schwelldruckdifferenz zwischen einem Ventil-Einlass und einem Ventil-Auslass oder bei Überschreiten eines eingangsseitigen Schwelldruckes entgegen der Kraft aus dem Ventilsitz gehoben wird, so dass das Pumpensteuerventil geöffnet wird.
Des Weiteren ist der EP 3 034820 A2 eine Entlüftungseinrichtung zum Abführen von Blow-by-Gas aus einem Motorblock einer Brennkraftmaschine, mit einer ersten Einlassöffnung und einer von der ersten Einlassöffnung beabstandeten zweiten Einlassöffnung zum Einlassen von aus dem Motorblock stammenden Blow-by-Gas in die Entlüftungseinrichtung und mit zumindest einem Ölabscheider zum Abscheiden von Öl aus dem Blow-by-Gas als bekannt zu entnehmen. Die Entlüftungseinrichtung umfasst einen ersten Zuführkanal zum Zuführen von Blow-by-Gas zu dem wenigstens einen Ölabscheider, wobei der erste Zuführkanal von der ersten Einlassöffnung bis zu einem solchen Ölabscheider verläuft, und einen zweiten Zuführkanal zum Zuführen von Blow-by- Gas zu dem wenigstens einen Ölabscheider, wobei der zweite Zuführkanal von der zweiten Einlassöffnung bis zu einer Verbindungsstelle verläuft, die stromauf des wenigstens einen Ölabscheiders im ersten Zuführkanal angeordnet ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, so dass Öl aus einem Blow-by-Gas der Verbrennungskraftmaschine besonders vorteilhaft abgeschieden werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine eines solchen Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen, ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist eine insbesondere als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, über welche das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ein insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse bezeichnetes Kurbelgehäuse, welches wenigstens einen Zylinder und einen Kurbelraum der Verbrennungskraftmaschine zumindest teilweise begrenzt. Die Abtriebswelle ist zumindest teilweise innerhalb des Kurbelgehäuses und somit in dem Kurbelraum angeordnet, wobei die Abtriebswelle relativ zu dem Kurbelgehäuse verdrehbar ist.
In dem Zylinder ist vorzugsweise ein Kolben translatorisch relativ zu einer Zylinderwand des Zylinders bewegbar abgeordnet. Die Zylinderwand kann durch das Kurbelgehäuse gebildet sein. Die Zylinderwand und der Kolben begrenzen einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine teilweise. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt und einen von einem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt auf. Über den Ansaugtrakt kann dem Brennraum die Luft zugeführt werden und über den Abgastrakt kann das Abgas aus dem Brennraum abgeführt werden. Die den Ansaugtrakt durchströmende Luft kann insbesondere als Frischluft bezeichnet werden. In dem Ansaugtrakt kann wenigstens ein Verdichter angeordnet sein, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtbar und in den Brennraum hinein förderbar ist.
Vorzugsweise weist die Verbrennungskraftmaschine einen Zylinderkopf auf, welcher den Brennraum teilweise begrenzt. Innerhalb des Zylinderkopfs kann ein von der Luft durch ström barer Einlasskanal verlaufen, welcher Teil des Ansaugtrakts ist, wobei die den Einlasskanal durchströmende Luft dem Brennraum zugeführt werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der Ansaugtrakt zumindest teilweise innerhalb des Zylinderkopfs verlaufen, sodass die den Ansaugtrakt durchströmende Luft über den Einlasskanal durch den Zylinderkopf hindurchführbar ist. In einem aktivierten Zustand der Verbrennungskraftmaschine finden in dem Brennraum Verbrennungsvorgänge statt, bei welchen ein die Frischluft umfassendes Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird, woraus das Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Die Verbrennungsvorgänge können insbesondere als Verbrennung bezeichnet werden.
Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens zwei, insbesondere separat voneinander ausgebildete Ölabscheideeinrichtungen auf, mittels welchen Öl aus einem aus dem Kurbelgehäuse, insbesondere dem Kurbelraum, abgeführten und den Ölabscheideeinrichtungen zugeführten Blow-by-Gas abscheidbar ist. Die Ölabscheideeinrichtungen können insbesondere als Ölabscheider oder als Ölnebelabscheider bezeichnet werden. Unter dem Blow-by-Gas kann insbesondere Abgas verstanden werden, welches aus dem Brennraum, insbesondere über einen Spalt, welcher von dem Kolben beziehungsweise wenigstens einem an dem Kolben angeordneten Kolbenring und der Zylinderwand zumindest teilweise gebildet ist, in das Kurbelgehäuse, insbesondere in den Kurbelraum, gelangt beziehungsweise strömt. Das Blow-by-Gas kann das Öl umfassen, wobei das Öl beispielsweise beim Strömen des Blow-by-Gases von dem Brennraum in den Kurbelraum von dem Blow-by-Gas ausgenommen werden kann. Dabei kann das Öl, welches beispielsweise die Zylinderwand und/oder die Kolbenringen benetzen kann, beim Strömen des Blow-by- Gases durch den Spalt von dem Blow-by-Gas mitgerissen werden, wodurch das Öl von dem Blow-by-Gas aufgenommen werden kann. Zudem kann das Öl beispielsweise zur Schmierung, insbesondere einer Lagerung der Abtriebswelle, in dem Kurbelgehäuse beziehungsweise dem Kurbelraum vorgesehen sein und dabei in dem Kurbelraum von dem Blow-by-Gas aufgenommen werden. Insbesondere dadurch, dass das Blow-by-Gas das Öl umfassen kann, kann das Blow-by-Gas insbesondere als Ölnebel bezeichnet werden. Das Abführen des Blow-by-Gas aus dem Kurbelraum beziehungsweise das Abscheiden des Öls aus dem Blow-by-Gas kann insbesondere als Kurbelgehäuseentlüftung bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Blow-by-Gas über ein Leitungselement aus dem Kurbelraum abgeführt und den Ölabscheideeinrichtungen zugeführt werden.
Vorzugsweise ist eine der Ölabscheideeinrichtungen als Vollastölabscheider ausgebildet und die andere der Ölabscheideeinrichtungen ist vorzugsweise als Teillastölabscheider ausgebildet. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass in einem als Volllast bezeichneten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine das Öl mittels des Vollastölabscheiders aus dem Blow-by-Gas abscheidbar ist beziehungsweise abgeschieden wird, wobei das Abscheiden des Öls aus dem Blow-by-Gas mittels des Teillastölabscheiders vorzugsweise unterbleibt, und in einem von der Volllast unterschiedlichen und als Teillast bezeichneten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine das Öl mittels des Teillastölabscheiders aus dem Blow-by- Gas abscheidbar ist beziehungsweise abgeschieden wird, wobei das Abscheiden des Öls aus dem Blow-by-Gas mittels des Volllastölabscheiders vorzugsweise unterbleibt. In dem als Volllast bezeichneten Betriebszustand kann beispielsweise ein Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise der Abtriebswelle besonders hoch sein und beispielsweise einem Maximaldrehmoment der Verbrennungskraftmaschine entsprechen. In dem als Teillast bezeichneten Betriebszustand kann das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise der Abtriebswelle besonders gering sein, insbesondere geringer als bei der Volllast und kann beispielsweise weniger als 50 Prozent des Maximaldrehmoments der Verbrennungskraftmaschine entsprechen.
Beim Abscheiden des Öls aus dem Blow-by-Gas mittels der Ölabscheideeinrichtungen durchströmt das Blow-by-Gas die jeweilige Ölabscheideeinrichtung, wodurch das Öl mittels der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung aus dem Blow-by-Gas abgeschieden wird und das Blow-by-Gas somit mittels der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung von dem Öl gereinigt wird und somit nach dem Abscheiden vorzugsweise frei von dem Öl ist. Das mittels der Ölabscheideeinrichtungen beim Abscheiden des Öls von dem Öl befreite Blow-by-Gas kann nach dem Abscheiden dem Ansaugtrakt zugeführt werden und somit in den Ansaugtrakt eingeleitet werden. In der Volllast wird das Blow-by-Gas vorzugsweise nach dem Abscheiden des Öls mittels des Volllastölabscheiders in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft stromauf des Verdichters in den Ansaugtrakt eingeleitet. In der Teillast wird vorzugsweise das Blow-by-Gas nach dem Abscheiden des Öls mittels des Teillastölabbscheiders in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft stromab des Verdichters in den Ansaugtrakt, insbesondere in den Einlasskanal, eingeleitet. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst eine von dem mittels der Ölabscheideeinrichtungen abgeschiedenen Öl durchströmbaren Rücklaufeinrichtungen, über welche das mittels der Ölabscheideeinrichtungen aus dem Blow-by-Gas abgeschiedene Öl von den Ölabscheideeinrichtungen in ein Reservoir führbar beziehungsweise einleitbar ist. Das Reservoir ist vorzugsweise als Ölwanne ausgebildet, welche zum Sammeln des Öls vorgesehen ist. Die Ölwanne kann insbesondere als Ölsumpf bezeichnet werden. Vorzugsweise ist das Reservoir in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Ölabscheideeinrichtungen angeordnet, wobei die Verbrennungskraftmaschine in ihrem vollständig hergestellten Zustand die Einbaulage in dem Kraftfahrzeug einnimmt. Die Verbrennungskraftmaschine nimmt die Einbaulage in einem vollständig hergestellten Zustand des Kraftfahrzeugs ein. Das Reservoir kann beispielsweise in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Kurbelgehäuses angeordnet sein oder in dem Kurbelgehäuse beziehungsweise dem Kurbelraum angeordnet sein.
Um das Öl besonders vorteilhaft aus dem Blow-by-Gas abscheiden zu können, weist die Rücklaufeinrichtung wenigstens einen von einem mittels einer ersten der Ölabscheideeinrichtungen aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenen, ersten Teil des Öls durchströmbaren, ersten Rücklaufkanal, über welchen der erste Teil des abgeschiedenen Öls von der ersten Ölabscheideeinrichtung in das Reservoir führbar ist und wenigstens einen zumindest teilweise von dem ersten Rücklaufkanal beabstandeten und von einem mittels der zweiten Ölabscheideeinrichtung aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenen, zweiten Teil des Öls durchströmbaren, zweiten Rücklaufkanal auf, über welchen der zweite Teil des abgeschiedenen Öls von der zweiten Ölabscheideeinrichtung in das Reservoir führbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, umfasst die Rücklaufeinrichtung die zumindest teilweise voneinander getrennten, insbesondere separat voneinander ausgebildeten, Rücklaufkanäle, wobei die erste Ölabscheideeinrichtung über den ersten Rücklaufkanal mit dem Reservoir fluidisch verbunden ist und die zweite Ölabscheideeinrichtung über den zweiten Rücklaufkanal mit dem Reservoir fluidisch verbunden ist, wodurch der erste Teil des Öls über den ersten Rücklaufkanal in das Reservoir eingeleitet werden kann und der zweite Teil des Öls über den zweiten Rücklaufkanal in das Reservoir eingeleitet werden kann. Der dem Volllastölabscheider zugeordnete Rücklaufkanal kann insbesondere als Volllastabscheidungskanal bezeichnet werden und der dem Teillastölabscheider zugeordnete Rücklaufkanal kann insbesondere als Teillastabscheidungskanal bezeichnet werden. Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Eine Filtrationseffizienz der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung kann, insbesondere direkt, von einem insbesondere als Druckverlustpotenzial bezeichneten Druckverlust, in Strömungsrichtung des Öls betrachtet, über der Ölabscheideeinrichtung abhängen. Unter dem Druckverlust kann insbesondere eine Druckdifferenz, insbesondere eine hydrostatische Druckdifferenz, zweier Drücke verstanden werden, wobei ein erster der Drücke ein Druck des Öls in der Ölabscheideeinrichtung sein kann und der zweite der Drücke ein Druck des Öls in der Rücklaufeinrichtung oder in dem Reservoir sein kann. Unter der Filtrationseffizienz kann insbesondere eine Effizienz des mittels der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung abgeschiedenen Öls verstanden werden, insbesondere ein Abscheidegrad. Üblicherweise kann mit einem besonders hohen Druckverlust eine besonders hohe Filtrationseffizienz erzielt werden. Zudem kann mittels des besonders hohen Druckverlusts eine besonders hohe Robustheit gegen Ölreißen erzielt werden. Unter dem Ölreißen kann insbesondere verstanden werden, dass Öl über die insbesondere als Ölrücklaufkanal bezeichnete Rücklaufeinrichtung in Fahrzeughochrichtung nach oben, entgegen einer ursprünglich vorgesehenen Strömungsrichtung des die Rücklaufeinrichtung durchströmenden Öls, in die jeweilige Ölabscheideeinrichtung, insbesondere in eine Abscheidekammer der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung und/oder gar in den Ansaugtrakt gelangen kann, insbesondere in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft stromauf des Verdichters und/oder in den Einlasskanal. Wenn das Öl in der Fahrzeughochrichtung nach oben in die Ölabscheideeinrichtung gelangen kann, kann beispielsweise die Filtrationseffizienz des Ölabscheiders besonders stark sinken. Insbesondere dann, wenn das Öl in den Ansaugtrakt gelangen kann, kann das Öl über den Ansaugtrakt in den Brennraum gelangen und dort an den Verbrennungsprozessen teilnehmen beziehungsweise verbrannt werden, wodurch Schadstoffemissionen der Verbrennungskraftmaschine besonders erhöht sein können.
Bei einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine kann die Rücklaufeinrichtung lediglich genau einen Rücklaufkanal aufweisen, über welchen der erste Teil und der zweite Teil des abgeschiedenen Öls von der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung in das Reservoir führbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt können bei der herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine die beiden Ölabscheideeinrichtungen einen gemeinsamen Rücklaufkanal aufweisen. Dabei kann, insbesondere aufgrund von Bauraumrestriktionen, einer der Ölabscheideeinrichtungen in Fahrzeughochrichtung unterhalb der anderen Ölabscheideeinrichtungen angeordnet sein, beispielsweise kann der Teillastölabscheider in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Volllastölabscheiders angeordnet sein. Dadurch kann eine insbesondere als geodätische Höhe bezeichnete geodätische Höhendifferenz der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung, insbesondere der in Fahrzeughochrichtung unteren Ölabscheideeinrichtungen, zwischen der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung und dem Reservoir besonders gering sein. Unter der geodätischen Höhendifferenz kann dabei ein in Fahrzeughochrichtung verlaufender Abstand zwischen zwei Punkten verstanden werden, wobei ein erster der Punkte beispielsweise in einer jeweiligen Auslassöffnung der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung angeordnet sein kann und der zweite Punkt in dem Reservoir angeordnet sein. Über die jeweilige Auslassöffnung ist die jeweilige Ölabscheideeinrichtung mit der Rücklaufeinrichtung fluidisch verbunden. Dabei ist der erste Punkt vorzugsweise ein in Fahrzeughochrichtung niedrigster Punkt der Auslassöffnung. Beispielsweise ist der zweite Punkt ein in Fahrzeughochrichtung höchster Punkt des Reservoirs. Infolge der besonders geringen geodätischen Höhendifferenz kann der das Druckverlustpotential und dadurch die Filtrationseffizienz der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung bei der herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine besonders gering sein. Infolge der besonders geringen geodätischen Höhendifferenz sowie bedingt durch die Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in dem Kraftfahrzeug sowie gegebenenfalls bedingt durch eine besonders schnelle Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs kann die geodätische Höhendifferenz nicht mehr ausreichend sein, so dass das Öl durch die Rücklaufeinrichtung, entgegen der ursprünglich vorgesehenen Strömungsrichtung des Öls, in Fahrzeughochrichtung nach oben in die Ölabscheideeinrichtungen, insbesondere in die Abscheidekammern, oder gar in den Einlasstrakt gedrückt werden kann.
Demgegenüber ist bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine, insbesondere aufgrund der voneinander beabstandeten beiden Rücklaufkanäle, die geodätische Höhendifferenz beziehungsweise der Abstand besonders hoch, wodurch das Öl in allen Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei der Kurvenfahrt, auch bei der besonders hohen Querbeschleunigung sauber in Fahrzeughochrichtung nach unten in das Reservoir geleitet werden kann und von dort nicht in Fahrzeughochrichtung nach oben zu den Ölabscheideeinrichtungen gelangen kann. Infolge der geodätischen Höhendifferenz kann das Druckverlustpotential besonders erhöht werden, wodurch die Filtrationseffizienz der jeweiligen Ölabscheideeinrichtungen besonders erhöht werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt können die Ölabscheideeinrichtungen in Fahrzeughochrichtung besonders hoch in der Verbrennungskraftmaschine angeordnet werden und dadurch gegenüber einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine besonders weit nach oben versetzt werden, wodurch die geodätische Höhendifferenz beziehungsweise der Abstand besonders erhöht werden kann.
In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verbrennungskraftmaschine das Reservoir und die Ölabscheideeinrichtungen sind in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung jeweils gleich weit von dem Reservoir beabstandet. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass der jeweilige erste Punkt der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung jeweils gleich weit in der Fahrzeughochrichtung von dem zweiten Punkt beabstandet ist. Dadurch weisen beide Ölabscheideeinrichtungen die gleiche geodätische Höhendifferenz beziehungsweise denselben Wert der geodätischen Höhendifferenz auf, wodurch das Druckverlustpotential für beide Ölabscheideeinrichtungen besonders erhöht werden kann. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine in der Ausführungsform das Reservoir umfasst, ist das Reservoir in der Ausführungsform Teil des Schutzbereichs der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine.
In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Rücklaufkanäle wenigstens einen von dem Öl durchströmbaren und innerhalb einer Gehäusewandung des Kurbelgehäuses verlaufenden Längenbereich auf, welcher in seiner Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, durch die Gehäusewandung, insbesondere direkt, begrenzt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden die beiden Teile des Öls über den jeweiligen Längenbereich der Rücklaufkanäle durch die Gehäusewandung des Kurbelgehäuses hindurchgeführt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann das aus der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung abgeführte Öl, insbesondere an einer Schnittstelle zum Zylinderkopf von dem jeweiligen Rücklaufkanal aufgenommen werden und dadurch durch das Kurbelgehäuse hindurch in Fahrzeughochrichtung nach unten zu dem Reservoir geleitet werden. Dadurch kann das aus dem Blow-by-Gas mittels der Ölabscheideeinrichtungen abgeschiedene Öl von den Ölabscheideeinrichtungen besonders vorteilhaft in das Reservoir geführt werden, wodurch beispielsweise Herstellungskosten beziehungsweise Herstellungsaufwand der Verbrennungskraftmaschine und/oder ein Bauraum der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können.
In weiterer Ausgestaltung umfasst die Verbrennungskraftmaschine jeweilige Mündungsstellen an welcher die Rücklaufkanäle in wenigstens einen durch das Reservoir, insbesondere direkt, begrenzten Aufnahmebereich, in welchem das Öl aufnehmbar ist, münden. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das den jeweiligen Rücklaufkanal durchströmende Öl über die jeweilige Mündungsstelle aus dem jeweiligen Rücklaufkanal abführbar beziehungsweise ausleitbar und in das Reservoir einleitbar, wobei der jeweilige Rücklaufkanal mittels der jeweiligen Mündungsstelle fluidisch mit dem Aufnahmebereich verbunden ist. Dadurch kann das die Rücklaufkanäle durchströmende Öl besonders vorteilhaft in das Reservoir eingeleitet werden.
In weiterer Ausgestaltung ist wenigstens eine der Mündungsstellen in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung unterhalb eines insbesondere als Ölspiegel bezeichneten Ölpegels des sich in dem Reservoir befindenden Öls angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt ist insbesondere dann, wenn sich das Kraftfahrzeug in Ruhe befindet und/oder sich das Kraftfahrzeug auf einer ebenen Fahrbahn befindet und/oder sich die Verbrennungskraftmaschine in einem deaktivierten Zustand befindet und/oder wenn das in dem Aufnahmebereich beziehungsweise dem Reservoir aufgenommene Öl eine Temperatur von 25° Celsius aufweist und/oder die Verbrennungskraftmaschine eine definierte, insbesondere als Soll-Ölmenge bezeichnete, Ölmenge umfasst, welche in vollständig hergestelltem Zustand der Verbrennungskraftmaschine für einen Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist, wenigstens eine der Mündungsstellen in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung unterhalb des insbesondere als Soll-Ölniveau bezeichneten Ölpegels angeordnet. Darunter, dass sich das Kraftfahrzeug in Ruhe befindet, kann insbesondere verstanden werden, dass das Kraftfahrzeug nicht fährt und sich somit relativ zu der Fahrbahn nicht bewegt. Darunter, dass die Fahrbahn eben ist, kann insbesondere verstanden werden, dass die Fahrbahn nicht geneigt ist, das heißt keine Steigung aufweist. Der deaktivierte Zustand der Verbrennungskraftmaschine ist ein von dem aktivierten Zustand unterschiedlicher Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine, wobei in dem deaktivierten Zustand die Verbrennungsvorgänge in dem Brennraum unterbleiben.
Bei einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine kann in der Strömungsrichtung des von der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung zu dem Reservoir strömenden Öls zwischen der Ölabscheideeinrichtung und dem Reservoir ein von dem Öl durchströmbarer Öl- Siphon, beispielsweise im Zylinderkopf, angeordnet sein. Beispielsweise weist der Öl- Siphon wenigsten einen gekrümmten Teilbereich auf, in welchem sich das Öl sammeln kann, wobei das in dem Teilbereich gesammelte Öl, insbesondere beim Überschreiten einer Füllhöhe des Teilbereichs, aus dem Teilbereich abfließen kann und dadurch beispielsweise aus dem Öl-Siphon abgeführt und in die Rücklaufeinrichtung eingeleitet werden kann. Der Öl-Siphon kann bei der herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine, insbesondere unmittelbar an der Ölabscheideeinrichtung angeordnet sein und insbesondere als Vogeltränke bezeichnet werden. Der Öl-Siphon kann eine insbesondere als Dichtheitsfunktion bezeichnete Funktion übernehmen, da der Öl-Siphon infolge des dort befindlichen Öls gasundurchlässig sein kann. Bei der herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine kann eine zweite geodätische Höhendifferenz beziehungsweise ein zweiter Abstand zwischen dem Öl-Siphon und der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung in Fahrzeughochrichtung besonders gering sein, wodurch das Druckvelustpotential und dadurch die Filtrationseffizienz der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung besonders gering sein kann. Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine der Mündungsstellen in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Ölspiegels des sich in der Ölwanne befindenden Öls angeordnet ist, kann der Öl-Siphon der herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine entfallen, da das Reservoir, insbesondere die Ölwanne, die Funktion des herkömmlichen Öl-Siphons übernehmen kann. Mit anderen Worten ausgedrückt kann eine Lage des Öl-Siphons in Fahrzeughochrichtung, insbesondere gegenüber der herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine, besonders weit nach unten verlegt werden, wodurch der zweite Abstand beziehungsweise die zweite geodätische Höhendifferenz besonders erhöht werden kann. Dabei kann die geodätische Höhendifferenz der zweiten geodätischen Höhendifferenz entsprechen. Dadurch kann beispielsweise die Filtrationseffizienz beziehungsweise das Druckverlustpotential besonders erhöht werden.
Beispielsweise kann der jeweilige Rücklaufkanal zumindest teilweise innerhalb einer Reservoirwandung verlaufen, welche das Reservoir zumindest teilweise begrenzt, und dabei in Fahrzeughochrichtung unter das Soll-Ölniveau des Reservoirs geführt werden. Dadurch kann der jeweilige Rücklaufkanal beziehungsweise das den jeweiligen Rücklaufkanal durchströmende Öl in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Soll-Ölniveaus mit einem insbesondere als Wanneninneren bezeichneten Reservoirinneren kommunizieren. Alternativ kann wenigstens eine der Mündungsstellen in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Ölpegels des sich in der Ölwanne befindenden Öls angeordnet sein.
In weiterer Ausgestaltung sind die Ölabscheideeinrichtungen in einer Zylinderkopfhaube angeordnet, welche in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Zylinderkopfs der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die Ölabscheideeinrichtungen zumindest teilweise von der Zylinderkopfhaube umgeben. Der Zylinderkopf ist in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Kurbelgehäuses angeordnet und begrenzt das Kurbelgehäuse in Fahrzeughochrichtung nach oben zumindest teilweise, insbesondere direkt. Die Zylinderkopfhaube kann insbesondere als Ventildecke bezeichnet werden und begrenzt den Zylinderkopf in Fahrzeughochrichtung nach oben zumindest teilweise, insbesondere direkt. Dadurch, dass die Ölabscheideeinrichtungen in der Zylinderkopfhaube angeordnet sind, kann die geodätische Höhendifferenz beziehungsweise der Abstand besonders erhöht werden, wodurch das Druckverlustpotential besonders erhöht werden kann.
In einerweiteren Ausführungsform weisen die Rücklaufkanäle jeweils wenigstens einen von dem Öl durchströmbaren, in der Strömungsrichtung des die Rücklaufkanäle durchströmenden Öls stromauf des jeweiligen Längenbereichs angeordneten, zweiten Längenbereich auf, welcher innerhalb des Zylinderkopfs verläuft, wobei der zweite Längenbereich in seiner Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, durch den Zylinderkopf, insbesondere direkt, begrenzt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist zumindest der jeweilige zweite Längenbereich der Rücklaufkanäle in dem Zylinderkopf angeordnet, wodurch die beiden Teile des Öls von der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung durch den Zylinderkopf hindurch in das Reservoir führbar beziehungsweise einleitbar sind. Dadurch können die beiden Teile des Öls der jeweiligen Ölabscheideeinrichtungen von der Zylinderkopfhaube über den Zylinderkopf durch das Kurbelgehäuse bis in das Reservoir geführt werden.
In weiterer Ausgestaltung ist der jeweilige Rücklaufkanal mittels Bohren und/oder mittels Gießen hergestellt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der jeweilige Längenbereich und/oder der jeweilige zweite Längenbereich mittels Bohren hergestellt und dadurch als jeweilige Bohrung ausgeführt und/oder mittels Gießen hergestellt und dadurch gegossen. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann der jeweilige Rücklaufkanal mittels Bohren mechanisch bearbeitet sein und/oder der jeweilige Rücklaufkanal kann gegossen ausgeführt sein. Eine Herstellung des als Bohrung ausgeführten jeweiligen Rücklaufkanals kann beispielsweise mittels zweier sich treffender Bohrungen durchgeführt werden, wobei eine erste der Bohrungen ausgehend von dem Zylinderkopf erfolgen kann, was insbesondere als von einer Deckfläche kommende Bohrung bezeichnet werden kann, und eine zweite der Bohrungen kann reservoirseitig ausgehend durchgeführt werden, was insbesondere als reservoirseitig beziehungsweise ölwannenseitig kommende Bohrung bezeichnet werden kann. Das Gießen der jeweiligen Rücklaufkanäle erfolgt vorzugsweise mittels wenigstens eines Kerns. Mittels Bohren oder mittels Gießen kann der jeweilige Rücklaufkanal besonders kostengünstig und/oder besonders präzise hergestellt werden. Jeweilige Querschnitte der Rücklaufkanäle können je nach Bedarf und Fertigungsmöglichkeit unterschiedlich groß ausgeführt werden. Zwischen dem Reservoir und dem Kurbelgehäuse, insbesondere der Gehäusewand, kann wenigstens ein Dichtelement verbaut sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann zwischen dem Reservoir und dem Kurbelgehäuse, insbesondere der Gehäusewand, das Dichtelement angeordnet sein, mittels welchem das Reservoir beziehungsweise der jeweilige Rücklaufkanal besonders dicht gehalten werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer ein Kurbelgehäuse und wenigstens zwei separat voneinander ausgebildete Ölabscheideeinrichtungen aufweisenden Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels der Ölabscheideeinrichtungen Öl aus einem aus dem Kurbelgehäuse abgeführten und den Ölabscheideeinrichtungen zugeführtem Blow-by-Gas abgeschieden und mittels einer von dem mittels der Ölabscheideeinrichtungen abgeschiedenen Öl durchströmbaren Rücklaufeinrichtung wird das mittels der Ölabscheideeinrichtungen aus dem Blow-by-Gas abgeschiedene Öl von den Ölabscheideeinrichtungen in ein Reservoir geführt beziehungsweise eingeleitet. Das Reservoir ist vorzugsweise in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Ölabscheideeinrichtungen angeordneten. Vorzugsweise ist das Reservoir als Ölwanne ausgebildet, in welcher das in die Ölwanne eingeleitete Öl gesammelt wird.
Um nun das Öl besonders vorteilhaft aus dem Blow-by-Gas abscheiden zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rücklaufeinrichtung wenigstens einen von einem mittels einer ersten der Ölabscheideeinrichtungen aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenen, ersten Teil des Öls durchströmbaren, ersten Rücklaufkanal, über welchen der erste Teil des abgeschiedenen Öls von der ersten Ölabscheideeinrichtung in das Reservoir geführt wird, und wenigstens einen zumindest teilweise von dem ersten Rücklaufkanal beabstandeten beziehungsweise getrennten und von einem mittels der zweiten Ölabscheideeinrichtung aus dem Blow-by-Gas abgeschieden, zweiten Teil des Öls durchströmbaren, zweiten Rücklaufkanal aufweist, über welchen der zweite Teil des abgeschiedenen Öls von der zweiten Ölabscheideeinrichtung in das Reservoir geführt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine in einer Perspektivansicht; und
Fig. 2 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen
Verbrennungskraftmaschine in einer seitlichen Perspektivansicht; und
Fig. 3 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen
Verbrennungskraftmaschine in einer vorderen Perspektivansicht; und
Fig. 4 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine in einer vorderen Perspektivansicht.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht eine Verbrennungskraftmaschine 1 für ein Kraftfahrzeug 2 in einer Perspektivansicht und Fig. 2 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht die Verbrennungskraftmaschine 1 in einer seitlichen Perspektivansicht und Fig. 3 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht die Verbrennungskraftmaschine
1 in einer vorderen Perspektivansicht. Das Kraftfahrzeug 2 ist vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen, ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst eine insbesondere als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle, über welche das Kraftfahrzeug
2 von der Verbrennungskraftmaschine 1 antreibbar ist.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist wenigstens ein insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse bezeichnetes Kurbelgehäuse 3 auf, welches wenigstens einen Zylinder 4 und einen Kurbelraum 5 der Verbrennungskraftmaschine 1 zumindest teilweise begrenzt, wobei die in dem Ausführungsbeispiel gezeigte Verbrennungskraftmaschine 1 sechs Zylinder 4 umfasst. Der jeweilige Zylinder 4 weist jeweils eine Zylinderwand 6 auf, welche jeweils einen Brennraum 7 teilweise begrenzt. In dem jeweiligen Zylinder 4 ist jeweils ein Kolben angeordnet, welcher relativ zu der Zylinderwand 6 translatorisch bewegbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist einen von Luft durch ström baren Ansaugtrakt und einen von einem Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 durch ström baren Abgastrakt auf. Über den Ansaugtrakt kann dem Brennraum 7 die insbesondere als Frischluft bezeichnete Luft zugeführt werden und über den Abgastrakt kann das Abgas aus dem Brennraum 7 abgeführt werden. In einem aktivierten Zustand der Verbrennungskraftmaschine finden in dem jeweiligen Brennraum 7 insbesondere als Verbrennung bezeichnete Verbrennungsvorgänge statt, wobei ein die Frischluft umfassendes Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird, woraus das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 resultiert.
Insbesondere in dem aktivierten Zustand der Verbrennungskraftmaschine 1 kann ein Gas, insbesondere das Abgas, aus dem jeweiligen Brennraum 7, insbesondere durch einen Spalt, welcher zumindest teilweise von dem jeweiligen Kolben und der jeweiligen Zylinderwand 6 gebildet ist, in das Kurbelgehäuses 3 beziehungsweise den Kurbelraum 5 gelangen, wobei das von dem jeweiligen Brennraum 7 in das Kurbelgehäuse 3 beziehungsweise den Kurbelraum 5 gelangende und sich in dem Kurbelraum 5 befindende Gas insbesondere als Blow-by-Gas bezeichnet werden kann. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist wenigstens zwei, insbesondere separat voneinander ausgebildete, Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 auf, mittels welchen Öl aus dem aus dem Kurbelgehäuse 3 beziehungsweise dem Kurbelraum 5 abgeführten und den Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 zugeführtem Blow-by-Gas abscheidbar ist. Die Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 sind in den Figuren 1 und 3 schematisch skizziert. Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst eine von dem mittels der
Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 abgeschiedenen Öl durch ström baren Rücklaufeinrichtung
10, über welche das mittels der Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 aus dem Blow-By-Gas abgeschiedene Öl von den Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 in ein Reservoir 11 führbar beziehungsweise einleitbar ist. Das Reservoir 11 kann insbesondere als Ölwanne ausgebildet sein und zum Sammeln des Öls vorgesehen sein. Das Reservoir 11 ist vorzugsweise in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine in Fahrzeughochrichtung 12 unterhalb der Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 in dem Kurbelgehäuse 3 beziehungsweise dem Kurbelraum 5 oder in Fahrzeughochrichtung 12 unter dem Kurbelgehäuse 3 angeordnet. Die Verbrennungskraftmaschine 1 nimmt in ihrem vollständig hergestellten Zustand die Einbaulage in dem Kraftfahrzeug 2 in einem vollständig hergestellten Zustand des Kraftfahrzeugs 2 ein. Das Reservoir 11 ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher eine schematische Teilschnittansicht der Verbrennungskraftmaschine 1 in einer vorderen Perspektivansicht gezeigt ist. In einer vorgesehen Strömungsrichtung 12a strömt das die Rücklaufeinrichtung 10 durchströmende Öl von der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8,
9 zu dem Reservoir 11.
Um nun das Öl besonders vorteilhaft aus dem Blow-by-Gas abscheiden zu können, weist die Rücklaufeinrichtung 10 wenigstens einen von einem mittels einer ersten der Ölabscheideeinrichtungen 8 aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenen, ersten Teil 13 des Öls durchströmbaren, ersten Rücklaufkanal 14, über welchen der erste Teil 13 des abgeschiedenen Öls von der ersten Ölabscheideeinrichtung 8 in das Reservoir 11 führbar ist, und wenigstens einen zumindest teilweise von dem ersten Rücklaufkanal 14 beabstandeten beziehungsweise getrennten und von einem mittels der zweiten Ölabscheideeinrichtung 9 aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenen, zweiten Teil 15 des Öls durchströmbaren, zweiten Rücklaufkanal 16 auf, über welchen der zweite Teil 15 des abgeschiedenen Öls von der zweiten Ölabscheideeinrichtung 9 in das Reservoir 11 führbar ist.
Dadurch kann eine jeweilige geodätische Höhendifferenz beziehungsweise ein jeweiliger Abstand 17, 18 in Fahrzeughochrichtung 12 zwischen der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 und dem Reservoir 11 besonders erhöht werden. Darunter kann insbesondere folgendes verstanden werden: Der jeweilige Abstand 17, 18 verläuft in Fahrzeughochrichtung 12 beispielsweise zwischen einem jeweiligen ersten Punkt 8a, 9a der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 und einem zweiten Punkt 11a des Reservoirs
11. Der jeweilige erste Punkt 8a, 9a ist beispielsweise in einer jeweiligen Auslassöffnung der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 angeordnet und der zweite Punkt 11a ist in dem Reservoir 11 angeordnet sein. Über die jeweilige Auslassöffnung ist die jeweilige Ölabscheideeinrichtung 8, 9 mit der Rücklaufeinrichtung 10 fluidisch verbunden. Dabei ist der jeweilige erste Punkt 8a, 9a vorzugsweise ein in Fahrzeughochrichtung 12 niedrigster Punkt der jeweiligen Auslassöffnung. Dadurch, dass der jeweilige Abstand 17, 18 besonders erhöht werden kann, kann ein jeweiliges Druckverlustpotential der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 besonders erhöht werden. Dadurch kann zum einen eine Filtrationseffizienz der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 besonders erhöht werden und zum anderen kann vermieden werden, dass sich in dem Reservoir 11 befindendes Öl durch die Rücklaufeinrichtung 10, insbesondere den jeweiligen Rücklaufkanal 14, 16, in Fahrzeughochrichtung 12 nach oben und somit entgegen der vorgesehenen Strömungsrichtung 12a zu der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 strömt. Dadurch kann die Filtrationseffizienz der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 besonders erhöht werden und es kann ein Einleiten des rückgeströmten Öls in den Ansaugtrakt vermieden werden, wodurch Schadstoffemission der Verbrennungskraftmaschine 1 besonders geringgehalten werden können.
Vorzugsweise sind in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine 1 in dem Kraftfahrzeug
2 die Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 in Fahrzeughochrichtung 12 jeweils gleichweit von dem Reservoir 11 beabstandet. Mit anderen Worten ausgedrückt ist ein erster der Abstände 17 zwischen der ersten Ölabscheideeinrichtung 8 und dem Reservoir 11 gleichgroß wie der zweite der Abstände 18 zwischen der zweiten Ölabscheideeinrichtung 9 und dem Reservoir 11. Dadurch können beide geodätischen Höhendifferenzen beziehungsweise beiden Abstände 17, 18 besonders erhöht werden, wodurch beide Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 das besonders hohe Druckverlustpotential aufweisen können.
In weiterer Ausgestaltung weisen die Rücklaufkanäle 14, 16 jeweils wenigstens einen von dem Öl durchströmbaren und innerhalb einer Gehäusewandung 19 des Kurbelgehäuses
3 verlaufenden Längenbereich 20, 21 auf, welcher in seiner jeweiligen Umfangsrichtung 22, 23 zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, durch die Gehäusewandung 19, insbesondere direkt, begrenzt ist. Der erste Rücklaufkanal 14 beziehungsweise der Längenbereich 20, 21 des ersten Rücklaufkanals 14 ist in dem Kurbelgehäuse 3 einlassseitig angeordnet. Der zweite Rücklaufkanal 16 beziehungsweise der Längenbereich 20, 21 des zweiten Rücklaufkanals 16 ist in dem Kurbelgehäuse 3 einlassseitig angeordnet. Unter der einlassseitigen beziehungsweise der auslassseitigen Anordnung kann insbesondere Folgendes verstanden werden: Bezogen auf eine gedachte, sich in Fahrzeughochrichtung 12 und in Längserstreckungsrichtung der Abtriebswelle erstreckende Mittelebene der Zylinder 4 kann eine erste Seite der Mittelebene als einlassseitig bezeichnet werden, wobei die den Ansaugtrakt durchströmende Luft über die erste Seite zu den Brennräumen 7 geführt wird und eine der ersten Seite gegenüberliegende, zweite Seite der Mittelebene kann als auslassseitig bezeichnet werden, wobei das den Abgastrakt durchströmende Abgas über die zweite Seite aus den Brennräumen 7 abgeführt wird. Bei der in der Fig. 2 dargestellten Teilschnittansicht handelt es sich um eine einlassseitige Teilschnittansicht.
Vorzugsweise ist die erste Ölabscheideeinrichtung 8 als Teillastölabscheider ausgebildet und die zweite Ölabscheideeinrichtung 9 ist als Volllastölabscheider ausgebildet. Dadurch ist der erste Rücklaufkanal 14 als Teillastabscheidungskanal bezeichnet werden und der zweite Rücklaufkanal 16 als Volllastabscheidungskanal.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst einen Zylinderkopf 25, welcher in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine 1 in dem Kraftfahrzeug 2 oberhalb des Kurbelgehäuses 3 angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 in einer Zylinderkopfhaube 24 angeordnet, welche in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine 1 in dem Kraftfahrzeug 2 in Fahrzeughochrichtung 12 oberhalb des Zylinderkopfs 25 der Verbrennungskraftmaschine 1 angeordnet ist. Die Zylinderkopfhaube 24 kann insbesondere als Ventildeckel bezeichnet werden und begrenzt den Zylinderkopf 25 in Fahrzeughochrichtung 12 nach oben zumindest teilweise, insbesondere direkt. In weiterer Ausgestaltung weisen die Rücklaufkanäle 14, 16 jeweils wenigstens einen von dem Öl durchströmbaren, in Strömungsrichtung 12a des die Rücklaufkanäle 14, 16 durchströmenden Öls stromauf des jeweiligen Längenbereichs 20, 21 angeordneten, zweiten Längenbereich 26, 27 auf, welcher innerhalb des Zylinderkopfs 25 verläuft, wobei der jeweilige zweite Längenbereich 26, 27 in seiner jeweiligen Umfangsrichtung 28, 29 zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, durch den Zylinderkopf 25, insbesondere direkt, begrenzt ist. Dadurch kann das Öl von der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 durch den Zylinderkopf 25 und das Kurbelgehäuse 3 hindurch in das Reservoir 11 geführt werden, wobei insbesondere dadurch, dass die Ölabscheideeinrichtungen 8, 9 in der Zylinderkopfhaube 24 angeordnet sind, die Abstände 17, 18 besonders erhöht werden können.
In weiterer Ausgestaltung umfasst die Verbrennungskraftmaschine 1 jeweilige Mündungsstellen 30, 31, an welcher die Rücklaufkanäle 14, 16 in wenigstens einen durch das Reservoir 11 direkt begrenzten Aufnahmebereich 32, in welchem das Öl aufnehmbar ist, münden. Dadurch ist das die Rücklaufkanäle 14, 16 durchströmende Öl über die jeweiligen Mündungsstellen 30, 31 aus dem jeweiligen Rücklaufkanal 14, 16 abführbar beziehungsweise ausleitbar und in das Reservoir 11 beziehungsweise den Aufnahmebereich 32 einleitbar. Die Mündungstellen 30, 31 sind in der Fig. 4 exemplarisch und schematisch skizziert. Vorzugsweise weisen die Rücklaufkanäle 14, 16 jeweils wenigstens einen von dem Öl durchströmbaren, in Strömungsrichtung 12a des die Rücklaufkanäle 14, 16 durchströmenden Öls stromab des jeweiligen Längenbereichs 20, 21 angeordneten, dritten Längenbereich 33 auf, welcher innerhalb einer Reservoirwandung 34 des Reservoirs 11 verläuft, wobei der dritte Längenbereich 33 in seiner Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig umlaufend, durch die Reservoirwandung 34, insbesondere direkt, begrenzt ist.
In weiterer Ausgestaltung ist wenigstens eine der Mündungsstellen 30, 31 in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine 1 in dem Kraftfahrzeug 2 in Fahrzeughochrichtung 12 unterhalb eines insbesondere als Ölspiegel bezeichneten Ölpegels 35 des sich in dem Reservoir 11 befindenden Öls angeordnet. Dadurch kann das Reservoir 11 eine Funktion eines insbesondere als Öl-Siphon bezeichneten Siphons übernehmen, wodurch ein entsprechender, separat von dem Reservoir 11 ausgebildeter Öl-Siphon entfallen kann, wobei das in dem Reservoir 11 gesammelte Öl beispielsweise beim Überschreiten einer definierten Füllhöhe des Reservoirs 11, insbesondere seitlich beziehungsweite in Fahrzeughochrichtung seitlich nach unten, aus dem Reservoir 11 abfließen kann. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der Öl-Siphon in das Reservoir 11 verlegt werden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann der dritte Längenbereich 33 den jeweiligen Rücklaufkanal 14, 16 in Fahrzeughochrichtung 12 bis unter den Ölpegel 35 verlängern. Alternativ kann wenigstens eine der Mündungsstellen 30, 31 in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine 1 in Fahrzeughochrichtung 12 oberhalb des Ölpegels 35 angeordnet sein.
Vorzugsweise ist der jeweilige Rücklaufkanal 14, 16, insbesondere wenigstens einer der jeweiligen Längenbereiche 20, 21, 26, 27, 33, mittels bohren und/oder mittels gießen hergestellt. Dadurch kann die Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere der jeweilige Rücklaufkanal 14, 16 besonders vorteilhaft und besonders kostengünstig hergestellt werden. In wenigstens einem der jeweiligen Rücklaufkanäle 14, 16, insbesondere in dem jeweiligen Längenbereich 20, 21, kann wenigstens eine insbesondere als Rückschlagventil bezeichnete Ventileinrichtung 36 angeordnet sein, mittels welcher ein jeweiliger Massenstrom des den jeweiligen Rücklaufkanal 14, 16 durchströmenden Öls einstellbar ist. Dadurch kann beispielsweise eine entgegen der Strömungsrichtung 12a verlaufende von dem Reservoir 11 durch den jeweiligen Rücklaufkanal 14, 16 verlaufende Rückströmung des Öls zu der jeweiligen Ölabscheideeinrichtung 8, 9 besonders vorteilhaft vermieden werden.
Bezugszeichenliste
Verbrennungskraftmaschine
Kraftfahrzeug
Kurbelgehäuse
Zylinder
Kurbel rau
Zylinderwand
Brennraum erste Ölabscheideeinrichtunga erster Punkt zweite Ölabscheideeinrichtunga erster Punkt 0 Rücklaufeinrichtung 1 Reservoir 1; zweiter Punkt 2 Fahrzeughochrichtung 2 Strömungsrichtung 3 erster Teil 4 erster Rücklaufkanal 5 zweiter Teil 6 zweiter Rücklaufkanal 7 erster Abstand 8 zweiter Abstand 9 Gehäusewandung 0 Längenbereich 1 Längenbereich 2 Umfangsrichtung 3 Umfangsrichtung 4 Zylinderkopfhaube 5 Zylinderkopf 6 zweiter Längenbereich 7 zweiter Längenbereich 8 Umfangsrichtung 9 Umfangsrichtung 0 erste Mündungsstelle zweite Mündungsstelle Aufnahmebereich dritter Längenbereich Reservoirwandung Ölpegel
Ventileinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verbrennungskraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einem Kurbelgehäuse (3), mit wenigstens zwei Ölabscheideeinrichtungen (8, 9), mittels welchen Öl aus einem aus dem Kurbelgehäuse (3) abgeführten und den Ölabscheideeinrichtungen (8, 9) zugeführten Blow-by-Gas abscheidbar ist, und mit einer von dem mittels der Ölabscheideeinrichtungen (8, 9) abgeschiedenen Öl durchströmbaren Rücklaufeinrichtung (10), über welche das mittels der Ölabscheideeinrichtungen (8, 9) aus dem Blow-by-Gas abgeschiedene Öl von den Ölabscheideeinrichtungen (8, 9) in ein Reservoir (11) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung (10) wenigstens einen von einem mittels einer ersten der Ölabscheideeinrichtungen (8) aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenen, ersten Teil (13) des Öls durchströmbaren, ersten Rücklaufkanal (14), über welchen der erste Teil (13) des abgeschiedenen Öls von der ersten Ölabscheideeinrichtung (8) in das Reservoir (11) führbar ist, und wenigstens einen zumindest teilweise von dem ersten Rücklaufkanal (14) beabstandeten und von einem mittels der zweiten Ölabscheideeinrichtung (9) aus dem Blow-by-Gas abgeschieden, zweiten Teil (15) des Öls durchströmbaren, zweiten Rücklaufkanal (16) aufweist, über welchen der zweite Teil (15) des abgeschiedenen Öls von der zweiten Ölabscheideeinrichtung (9) in das Reservoir führbar (11) ist.
2. Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölabscheideeinrichtungen (8, 9) in Fahrzeughochrichtung (12) jeweils gleich weit von dem Reservoir (11) beabstandet sind.
3. Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufkanäle (14, 16) jeweils wenigstens einen von dem Öl durchströmbaren und innerhalb einer Gehäusewandung (19) des Kurbelgehäuses (3) verlaufenden Längenbereich (20, 21) aufweisen, welcher in seiner Umfangsrichtung (22, 23) zumindest teilweise durch die Gehäusewandung (19) begrenzt ist.
4. Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch jeweilige Mündungsstellen (30, 31), an welcher die Rücklaufkanäle (14, 16) in einen durch das Reservoir (11) begrenzten Aufnahmebereich (32), in welchem das Öl aufnehmbar ist, münden.
5. Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Mündungsstellen (30, 31) in Fahrzeughochrichtung (12) unterhalb eines Ölpegels (35) des sich in dem Reservoir (11) befindenden Öls angeordnet ist.
6. Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölabscheideeinrichtungen (8, 9) in einer Zylinderkopfhaube (24) angeordnet sind, welche in Fahrzeughochrichtung (12) oberhalb eines Zylinderkopfs (25) der Verbrennungskraftmaschine (1) angeordnet ist.
7. Verbrennungskraftmaschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufkanäle (14, 16) jeweils wenigstens einen von dem Öl durchströmbaren, in Strömungsrichtung (12a) des die Rücklaufkanäle (14, 16) durchströmenden Öls stromauf des jeweiligen Längenbereichs (20, 21) angeordneten, zweiten Längenbereich (26, 27) aufweisen, welcher innerhalb des Zylinderkopfs (25) verläuft, wobei der zweite Längenbereich (26, 27) in seiner Umfangsrichtung (28, 29) zumindest teilweise durch den Zylinderkopf (25) begrenzt ist.
8. Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Rücklaufkanal (14, 16) mittels Bohren und/oder mittels Gießen hergestellt ist.
9. Kraftfahrzeug (2) mit einer Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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