SE525662C2

SE525662C2 - Förfarande och anordning för avluftning av en förbränningsmotor

Info

Publication number: SE525662C2
Application number: SE0302356A
Authority: SE
Inventors: Torsten Gerlich; Christopher Klatt
Original assignee: Freudenberg Carl Kg
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-03-29
Also published as: SE0302356D0; SE0302356L; DE10241302B4; DE10241302A1

Description

I OI 0 0 WO O OO 0 UI 0; nu00 00 00 0000 0000 01 o 0 o n 0 n o 0 0 0 Û I I 0 o o o 0 0 0 00 90 00 ooQl) (TI PJ CH fj\ TO cylindervevhuset och gaströmmen ur bränsletanken innan inledning i insugningsröret sammanförs genom en typ av sugstrålepump.

Enligt uppﬁnningen åstadkoms en anordning för att genomföra förfarandet, vilken innefattar en förbränningsmotor med ett insugningsrör för friskluft och ett förbränningsrum, en avluftningskrets för cylindervevhusavluftning och en avluftningskrets för tankavluftning, medelst vilken gaserna som ska avluftas är tillförbara via insugningsröret till förbränningsrummet hos förbränningsmotorn, såväl som en anslutning för att sammanföra båda gasströmmarna innan inledning i insugningsröret, varvid anslutningen är utformad som sugstrålepump.

Sugstrålepumpar är i sig kända och beskrivs på flera ställen i litteraturen. Härvid handlar det dock om en strömningsanordning utan rörliga delar och drivning och om en konstruktivt enkel uppbyggnad. Sugstrålepumpen består väsentligen av de tre funktionella elementen drivdysa, blandningsdysa och diffusor. Drivdysan som i regel uppvisar ett i strömningsriktningen förträngt tvärsnitt, tjänar därtill att avspänna ett under tryck stående första medium och att accelerera detta till en högre hastighet.

Strålen som uppkommer utträder med högre hastighet ur drivdysan. Genom omvandlingen av tryckenergi till kinetisk energi avsätts det statiska trycket, varvid bakom drivdysan ett område med högsta undertryck bildas. Ett i detta område tillfört andra medium sugs ut och glenomblandas och accelereras in i den därpå anslutande blandningsdysan med det drivande mediet. Blandningsdysan kan likaså vara utformad med i strömningsriktningen inträngt tvärsnitt. Vid blandningsdysan ansluter den med i strömningsriktningen förstorat tvärsnitt diffusorn, i vilken strömningshastigheten igen sänks och en hastighetsåtervinning äger rum.

Sammanförandet av de båda gasströmmarna enligt uppfinningen ur cylindervevhus- och tankavluftningskretsen genom en typ av sugstrålepump möjliggör med enklaste medel en höjning av avluftningseffekten hos tankavluftningen. uppfinningen utnyttjar därvid kända fördelar hos en sugstrålepump, såsom enkelt byggsätt, inga rörliga delar, lågt slitage, hög driftsäkerhet, enkel service, låga kostnader och litet utrymmesbehov.

För att realisera detta krävs 'att tillförselledningarna från de båda avluftningskretsarna sammanförs via en sugstrålepump, dvs en separat komponent. Företrädesvis utformas dock sugstrålepumpen av anslutningsändarna hos tillförselledningarna, som härvid såsom ovan beskrivits ska förses med en motsvarande tvärsnittsändring och förbindas med varandra. 0IoI00 O oo o u ooo b) O in O I I t to! C00 ICO! O I I I Q O O I i O O I CO UC II DIIO IQ IOI Oß o b) KJ! lo 0000 JO OI 0000 0000 c I o o u o o u o u o 2 5 . 6 :ß 2 3 =§š - I en föredragen utföringsform av uppfinningen används gasströmmen ur cylindervevhusavluftningen som drivmedel, för att höja insugningsrörstrycket för tankavluftningen. Därmed åstadkoms totalt en höjning av regenereringseffekten hos filtret med aktivt kol.

I en annan föredragen utföringsform enligt uppﬁnningen leds gasströmmen aktivt ur cylindervevhusavluftningen, dvs den leds medelst en matningsanordning, så som t ex en förträngnings- eller membranpump i avluñningskretsen. Ersättningen av de enligt känd teknik vanliga passiva membranventilerna genom en aktiv pump medför fördelen att vilken som helst önskad gasströmvolym kan ledas ur cylindervevhuset. T o m kan under alla drifttillstånd det rådande angivna undertrycket i cylindervevhuset erhållas. Dessutom ﬁnns möjligheten att i cylindervevhuset föreliggande undertrycksspetsar uppbyggs till strömningar. Detta medför fördelar vid eventuella problem med radialaxeltätringar av PTFE, som vid höga undertryck kan resas från axeln, vilket till slut kan leda till slitage av radialaxeltätringarna. Då med pumpen en aktiv luftmasseström för drivmedlet kan stå till förfogande för sugstrålepumpen, kan för tankavluftningen vid driftomständigheter, vid vilka ett lågt insugningsrörstryck föreligger en ytterligare höjning av regenereringseffekten hos ﬁltret med aktivt kol åstadkommas. I kombination med en trycksensor för att åstadkomma trycket i cylindervevhuset och styrelektronik kan en mångsidig komponent åstadkommas, som i förhållande till den rena tankavluftningsventilen enbart kräver en ytterligare signalledning. Vid användning av en trycksensor kan likaså de vid ändring av motorn påfallande högre blow-by-mängderna vid den matade volymströmmen minskas.

I en ytterligare föredragen utföringsform enligt uppfinningen är cylindervevhusavluftningen utformad som aktiv cylindervevhusgenomluftnlng. Den aktiva cylindervevhusgenomluftningen är i sig känd och beskriven på ﬂera ställen i litteraturen.

Där handlar det om tillförseln av friskluft för spolning av cylindervevhuset vid luftning.

Förfarandet enligt uppfinningen och anordningen enligt uppfinningen används med fördel för avluftning av en förbränningsmotor för motorfordon. Uppﬁnningen är dock inte på något sätt begränsad till förbränningsmotorer för motorfordon, utan kan användas för alla förbränningsmotorer med ett cylindervevhus, ett förbränningsrum och ett insugningsutrymme för tillförsel av frisk luft i brännrummet såväl som med avluftningskretsar för avluftning av cylindervevhus och bränsletank.

Ytterligare särdrag och egenheter hos uppfinningen kommer att beskrivas närmare i anslutning till i åtföljande figurer visade utföringsformer, av vilka: b) Ö lo I O CDI OPII OIOO I 0 0 00 OI II 'ÜÜÜ ÖIÜI u o o o I I I I I I Q oo all) na nov (Il 01 PJ ífl çx (g i J Fig. 1 visar en schematisk vy i längsgående snitt av en förbränningsmotor med sammankopplade avluftningskretsar enligt uppﬁnningen; Fig. 2 visar en schematisk snittvy av en principskiss av en sugstrålepump enligt uppﬁnningen. I I Fig. 1 visas en förbränningsmotor 1 med ett cylinderblock 2, ett i cylinderblocket 2 anordnat förbränningsrum 2 med kolvar 3, ett cylindervevhus 4, som undertill försluts av ett oljetråg 5, ett cylinderhuvud 6 såväl som ett cylinderhuvud 7. Friskluftstillförseln till förbränningsutrymmet 3 sker via ett luftﬁlter 8, genom vilket friskluften leds via spjället 9 till insugningsröret 10 och slutligen till förbränningsrummet 3. I ﬁguren framgår vidare avluftningskretsen för cylindervevaxelhuset 4. Gaserna som ska avluftas ur cylindervevaxelhuset strömmar förbi vid kolvarna i cylinderhuvudet och tillförs där via en oljeavskiljare 12 och en tryckregleringsventil 13 till insugningsröret 10 hos förbränningsmotorn. Tankavluftningen sker via en i figuren inte visad behållare med aktivt kol via sugledningen 14 och tankavluftningsventilen 15. Med hänvisningsbetckning 16 betecknas anslutningsändarna hos tillförselledningarna ur cylindervevhusavluftningen enligt uppfinningen och tankavluftningen som sugstrålepump, över vilken de båda gasströmmarna ur bränsletanken och cylindervevaxelhuset sammanförs och tillförs insugningsröret. Gaserna ur cylindervevhusavluftningen har härvid funktionen som ett drivmedel, som förstärker undertrycket som suger bränsleångan ur ﬁltret med aktivt kol för tankavluftningen. Härigenom åstadkoms en väsentlig förbättring av regenereringseffekten hos filtret med aktivt kol. Via sugstrålepumpen 16 leds gaserna som ska regenereras ur cylindervevaxelhusavluftningen »och bränsletanken i insugningsröret 10 och tillförs via dessa förbränningsrummet 3 och förbränns där.

Fig. 2 visar en principskiss av utformningen enligt uppﬁnningen av anslutningsändarna för tillförselledningarna ur cylindervevhusavluftningen och tankavluftningen som sugstrålepump 16. Den som drivdysa 17 utformade anslutningsänden för tillförsel ur cylindervevhusavluftning (ZKGE), genom gaserna som ska avluftas ur cylindervevaxelhuset är inledbara. Inom området för drivdysan 17 sker 'tiliförseln av gaserna ur tankavluftningen (TE). vid drift accelereras nämnda blow-by- och oljehaltiga gaser ur cylindervevhusavluftningen ur drivdysan. Därigenom utbildas inom området bakom dysan ett undertryck, genom vilket gaserna kan sugas ut ur tankavluftningen. Vid genombiandningsområdet 18 genomblandas gasströmmen ur tanlavluftningen med gasströmmen ur cylindervevhusavluftningen och accelereras. Vid genomblandningsområdet 18 sluter sig diffusorn 19, i vilken genom 0 0 0 O 0 ul 0 union: 0 0 000000 O 00 0000 0000 ln O Q I O 0 I OI 0000 lt IDO tvärsnittsfördelningen hastigheten hos gasströmmarna igen nersätts. Ändamålsenligt bildas genømblandningsområdet 18 och diffusorn genom anslutningsänden på tilledningen genom tankavluftningen.

Claims

_ 0 0 0 00 0000 00 00 00 0000 0 5ø5 (f: f; š_2=šI.='-..-° as -:.a s=..s.sa -: ¿_ D (f) t; g g g 0.0 0"0 Ino 0-'0 "o one 0no z Patentkrav

1. Förfarande för avluftning av en förbränningsmotor, särskilt hos ett motorfordon, 5 vid vilket oljehaltiga gaser och blow-by-gaser ur cylindervevhuset sugs ut och tillsammans med gaserna som ska avluftas ur bränsletanken via insugningsröret för friskluft tillförs förbränningsrummet hos förbränningsmotorn, kännetecknat av att gasströmmen ur cylindervevhuset och gaströmmen ur bränsletanken innan inledning i insugningsröret sammanförs genom en typ av sugstrålepump. 10

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att gasströmmen ur cylindervevhuset inleds som drivmedel i gasströmmen ur bränsletanken.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att gasströmmen ur 15 cylindervevhuset leds aktivt.

4. Förfarande enligt något av kraven 1 till 3, kännetecknat av att cylindervevhuset aktivt genomluftas. 20

5. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av kraven 1 till 4, vilken innefattar en förbränningsmotor med ett insugningsrör för friskluft och ett förbränningsrum, en avluftningskrets för cylindervevhusavlufcning och en avluftningskrets för tankavluftning, medelst vilken gaserna som ska avluftas är tillförbara via insugningsröret till förbränningsrummet hos förbränningsmotorn, 25 såväl som till en anslutning för att sammanföra båda gasströmmarna innan inledning i insugningsröret, kännetecknad av att anslutningen är utformad som sugstrålepump (16). ' _

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att sugstrålepumpen är utformad av b) 3 motsvarande utformade och sammanförda anslutningsändar av tilledningarna ur cylindervevhus- och tankavluftningen. 0000 00 O O 000 000 0 0 0 000 00 \l . Anordning enligt krav' 5 eller 6, kännetecknad av att gasströmmen är inledbar ur 0 0 0 00 cylindervevhuset (4) genom drivdysan (17). 0 00 0000 0 0 0 0 0 0

7. 0 .UI UI

8. Anordning enligt något av kraven 5 till 7, kännetecknad av att i avluftningskretsen hos cylindervevhusavluftnlngen är en matningsanordning för att åstadkomma en aktiv gasström anordnad. 00 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 .nn- no on 0000 0000 on o 0 c o I I o n o o o ann ooa nano n 0 n o o ø a u c 'Û CDI. ÛI 'CI OI h) '_71 f'\ C i \1

9. Anordning enligt krav 8, kännetecknad av att matningsanordningen är en högtrycks- eller membranpump.

10.Anordning enligt något av kraven S tiil 9, kännetecknad av att cylindervevhusavluftningen är utformad som aktiv cylindervevhusgenomluftning.