Brennkraftmaschine mit einer Entlüftungseinrichtung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Entlüftungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Es ist eine Kurbelgehäuseentlüftung für eine Brennkraftmaschine bekannt, DE 197 09 910 A1, bei der Entlüftungsmedium aus einem Kurbelgehäuse und einem Zylinderkopf Ölabscheidern zugeführt und von Öl befreit an eine Ansaugleitung weitergeführt wird. Außerdem ist diese Kurbelgehäuseentlüftung mit einer Teillastentlüftung sowie einer Vollastentlüftung versehen, und sie weist Drosseln auf.

[0003] Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zur Vermeidung von Schmiermittelverlusten bei einem Abgasturbolader bekannt, DE 22 09 909 C2, bei dem zwischen einem Schmiermittelraum und einer Ansaugleitung eine Entlüftungsleitung vorgesehen ist.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entlüftungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Turbofadung einfach, jedoch hochwirksam zu gestalten.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0006] Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß die Kombination der Kurbelgehäuseentlüftung und der Turboladerentlüftung eine vorzüglich wirkende Entlüftungseinrichtung einer mit Turboaufladung ausgestatteten Brennkraftmaschine schafft, die leicht realisierbare Drosseln nutzt. Dank dieser Drosseln wird den beiden Betriebsarten, d.h. Saugbetrieb - Unterdruck - und Laderbetrieb - Überdruck - auf vorteilhafte Weise Rechnung getragen, wobei der kleinere Durchmesser der zweiten Drossel sicherstellt, daß die vorgesehene Leerlaufdrehzahl eingehalten wird. Die Drosseln bilden zusammen mit der Verteilereinheit eine auf einfache Weise herstellbare Baueinheit. Der Ölabscheider, der mit der Entlüftungseinrichtung zusammenarbeitet, kann sowohl einem Ölbehälter einer Trockensumpfschmierung, wie auch einem Brennkraftmaschinengehäuse, z.B. Zylinderkopf zugeordnet sein.

[0007] In der Zeichnung, die eine einzige schematische Figur einer Brennkraftmaschine mit Entlüftungseinrichtung umfaßt, wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.

[0008] Eine Brennkraftmaschine 1 umfaßt ein Kurbelgehäuse 2 mit integrierten Zylindern 3 und Zylinderköpfe 4, 5. Die Gasbewegungen in einem Brennraum 6 der Brennkraftmaschine 1 werden durch Einlaßventile 7 und Auslaßventile 8 gesteuert. Die Einlaßventile 7 arbeiten an einem Ausgang 9 einer Ansaugleitung 10; die Auslaßventile 8 an einem Eingang 11 einer Auslaßleitung 12. Mit 13 ist eine im Brennraum 6 ein Kraftstoff-Luftgemisch entflammende Zündkerze bezeichnet. Die Ansaugleitung 10 weist einen ersten Leitungsabschnitt 14 und einen zweiten Leitungsabschnitt 15 auf. Der erste Leitungsabschnitt 14 führt atmosphärische Frischluft zu einem Verdichter 16 eines Turboladers 17, der mit einem Schmiermittel des besagten Turboladers aufnehmenden Ölbehälter 18 versehen ist. Der Ölbehälter 18 ist mit einer Leitung 19 an eine nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen. Vom Verdichter 16 wird vorverdichtete Luft in den zweiten Leitungsabschnitt 15 gefördert. In dem zweiten Leitungsabschnitt 15 ist eine Drosselklappe 20 angeordnet, und zwar mit definiertem Abstand zum Einlaßventil 7 bzw. Ausgang 9.

[0009] Darüber hinaus ist die Brennkraftmaschine 1 mit einer Entlüftungseinrichtung 21 versehen, die eine Kurbelgehäuseentlüftung 22 für Blowby-Gase und eine Turboladerentlüftung 23 umfaßt. Beide wirken mit einem konstruktiv nicht näher ausgeführten Ölabscheider 24 zusammen, der im Ausführungsbeispiel Bestandteil eines Ölbehälters 25 einer Trockensumpfschmierung ist. Es ist aber auch denkbar, den Ölabscheider in die Brennkraftmaschine 1 und zwar in einen Ventildeckel 26 der Zylinderköpfe 4, 5 zu integrieren.

[0010] Die Kurbelgehäusentlüftung 22 für Blowby-Gase und die Turboladerentlüftung 23 sind an eine Verteilereinheit 27 angeschlossen, die dem Ölabscheider 24 zugeordnet ist. Die Verteilereinheit 27 umfaßt eine erste Drossel 28 und eine zweite Drossel 29, deren kleinster Durchmesser DI und DII unterschiedlich groß sind und zwar DI > DII. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser DI der ersten Drossel 28 zwischen 2,8 und 3,2 mm; der Durchmesser DII der zweiten Drossel 29 1,3 bis 1,7 mm.

[0011] Darüber hinaus ist die erste Drossel 28 unter Zwischenschaltung des Ölabscheiders 24 mittels einer ersten Leitung 30, die oberhalb eines Ölspiegels 31 vom Ölbehälter 25 weggeführt ist, an den ersten Leitungsabschnitt 14 der Ansaugleitung 10 angeschlossen, wogegen die zweite Drossel 29 unter Vermittlung einer zweiten Leitung 32 mit dem zweiten Leitungsabschnitt 15 der Ansaugleitung 10 verbunden ist. Die zweite Leitung 32, in die ein Rückschlagventil 33 geschaltet ist, ist zwischen Drosselklappe 20 und Ausgang 9 an den zweiten Leitungsabschnitt 15 der Ansaugleitung 10 angeschlossen.

[0012] Eine dritte Leitung 34 der Kurbelgehäuseentlüftung 21 ist zwischen Zylinderkopf 4 und Ölbehälter 25 verlegt. Die Leitung 34 mündet oberhalb des Ölspiegels 31 in den Ölbehälter 25. Schließlich verbindet eine vierte Leitung 35 der Turboladerentlüftung 23 den Ölbehälter 18 mit der Verteilereinheit 27; eine fünfte Leitung 36 ist dann erforderlich, wenn die Turboladerentlüftung, wie im Ausführungsbeispiel ausgeführt, für zwei Turbolader wirksam ist.

[0013] Die Verteilereinheit 27 kann zusammen-mit den Drosseln 28, 29 eine vorgefertigte Baueinheit sein, die am Ölbehälter 25 befestigbar ist.

[0014] Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 im Teillastbereich bzw. Saugbetrieb ist die zweite Leitung 32 aktiv, d.h. Entlüftungsmedium tritt über die dritte Leitung 34 in den Ölabscheider 24 ein, von wo es - vom Öl weitgehend befreit - über die erste Drossel 28 und die zweite Drossel 29 in die zweite Leitung 32 gelangt. Das Rückschlagventil 33 ist geöffnet, so daß dieses Medium in den zweiten Leitungsabschnitt 15 der Ansaugleitung 10 zurückgeführt wird. Gleichzeitig gelangt entsprechendes Medium über die vierte Leitung 35 sowie die fünfte Leitung 36 und die zweite Drossel 29 in die zweite Leitung 32.

[0015] Sobald der Laderbetrieb der Brennkraftmaschine 1 z.B. unter Vollast einsetzt, ist aufgrund der in der Ansaugleitung 7 herrschenden Überdruckverhältnisse das Rückschlagventil 33 gesperrt. Die Entlüftungsmedien der Kurbelgehäuseentlüftung 22 und der Turboladerentlüftung 23 gelangen nach dem Ölabscheider 24 in regeneriertem Zustand über die erste Leitung 30 in den ersten Leitungsabschnitt 14 der Ansaugleitung 7.

Ansprüche

1. Brennkraftmaschine mit einer Entlüftungseinrichtung, die zur Kurbelgehäuseentlüftung dient, mit einem Ölabscheider zusammenwirkt sowie an eine Ansaugleitung der Brennkraftmaschine angeschlossen und darüber hinaus mit Drosseln versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung (21) sowohl die Kurbelgehäuseentlüftung (22) wie auch eine Turboladerentlüftung (23) wenigstens eines Turboladers (17) umfaßt und die KurbefgehäuseenHüftung (22) und die Turboladerentlüftung (23) an eine dem Ölabscheider (24) zugeordnete Verteilereinheit (27) angeschlossen sind, die eine erste Drossel (28) und eine zweite Drossel (29) aufweist, wobei die erste Drossel (28) vorzugsweise unter Zwischenschaltung des Ölabscheiders (24) mit einer mit der Ansaugleitung (10) verbundenen ersten Leitung (30) und die zweite Drossel (29) mit einer zweiten Leitung (32) an die Ansaugleitung (10) angeschlossen ist, dergestalt, daß die Entlüftungseinrichtung (21) im Saugbetrieb über die zweite Leitung (32) und im Laderbetrieb über die erste Leitung (30) wirksam ist.

2. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die zweite Leitung (32) ein Rückschlagventil (33) geschaltet ist.

3. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turboladerentlüftung (23) von einem Ölbehälter (18) des Turboladers (17) aus erfolgt und zwischen Ölbehälter (18) und Verteilereinheit (27) eine Leitung (vierte Leitung 35) vorgesehen ist.

4. Entlüftungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinheit (27) mit den Drosseln (28, 29) eine vorgefertigte Baueinheit bilden.

5. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinsten Durchmesser (DI und DII) der ersten und der zweiten Drossel (28, 29) unterschiedlich groß sind, dergestalt, daß der Durchmesser (DI) der ersten Drossel (28) größer ist als der Durchmesser (DII) der zweiten Drossel (29).

6. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (DI) der ersten Drossel (28) 2,6 bis 3,4 mm und der Durchmesser (DII) der zweiten Drossel (29) 1,3 bis 1,7 mm beträgt.

7. Entlüftungseinrichtung mit einer Turboladereinrichtung die zwei Turbolader aufweist nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Turboladerentlüftung (23) beider Turbolader an die Entlüftungseinrichtung (21) angeschlossen ist.

8. Entlüftungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (24) Bestandteil eines Ölbehälters (25) einer Trockensumpfschmierung der Brennkraftmaschine (1) ist.

9. Entlüftungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (24) Bestandteil eines Brennkraftmaschinengehäuses, z.B. Zylinderkopfs (5) ist.

Claims

1. An internal-combustion engine with a breather device which serves to vent the crankcase, co-operates with an oil separator and is connected to an induction pipe of the internal-combustion engine and, in addition, is provided with throttles, characterised in that the breather device (21) comprises both the crankcase ventilation system (22) and a turbocharger ventilation system (23) of at least one turbocharger (17), and the crankcase ventilation system (22) and the turbocharger ventilation system (23) are connected to a distributor unit (27) which is associated with the oil separator (24) and has a first throttle (28) and a second throttle (29), wherein the first throttle (28), preferably with the interposition of the oil separator (24), is connected to a first line (30) which is connected to the induction pipe (10), and the second throttle (29) is connected by a second line (32) to the induction pipe (10) so that the breather device (21) acts via the second line (32) during induction operation and via the first line (30) during charging operation.

2. A breather device according to claim 1, characterised in that a non-return valve (33) is arranged in the second line (32).

3. A breather device according to claim 1, characterised in that the turbocharger ventilation (23) takes place from an oil reservoir (18) of the turbocharger (17), and a line (fourth line 35) is provided between the oil reservoir (18) and the distributor unit (27).

4. A breather device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the distributor unit (27) and the throttles (28, 29) form a prefabricated structural unit.

5. A breather device according the claim 1, characterised in that the smallest diameters (DI and DII) of the first and second throttles (28, 29) have different sizes such that the diameter (DI) of the first throttle (28) is larger than the diameter (DII) of the second throttle (29).

6. A breather device according to claim 5, characterised in that the diameter (DI) of the first throttle (28) is 2.6 to 3.4 mm and the diameter (DII) of the second throttle (29) is 1.3 to 1.7 mm.

7. A breather device with a turbocharger device which has two turbochargers according to one or more of the preceding claims, characterised in that the turbocharger ventilation system (23) of the two turbochargers is connected to the breather device (21).

8. A breather device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the oil separator (24) is part of an oil reservoir (25) of a dry-sump lubrification system of the internal-combustion engine.

9. A breather device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the oil separator (24) is part of an internal-combustion engine casing, e.g. cylinder head (5).

Revendications

1. Moteur à combustion interne avec un dispositif d'aération qui sert à aérer le carter du vilebrequin, coopère avec un séparateur d'huile, est raccordé sur une conduite d'aspiration du moteur à combustion interne et est muni par ailleurs de étranglements, caractérisé en ce que le dispositif d'aération (21) comprend l'aération du carter de vilebrequin (22) ainsi qu'une aération de turbocompresseur (23) d'au moins un turbocompresseur (17) et en ce que l'aération du carter de vilebrequin (22) et l'aération de turbocompresseur (23) sont raccordées sur une unité de distribution (27) associée à un séparateur d'huile (24), qui comporte un premier étranglement (28) et un deuxième étranglement (29), le premier étranglement (28) étant raccordé de préférence sous montage intermédiaire du séparateur d'huile (24) sur une première conduite (30) reliée avec la conduite aspiration (10) et en ce que le deuxième étranglement (29) est raccordé par une deuxième conduite (32) à la conduite aspiration (10), de façon à ce que le dispositif d'aération (21) agisse en mode aspiration par l'intermédiaire de la deuxième conduite (32) et en mode turbocompresseur par l'intermédiaire de la première conduite (30).

2. Dispositif d'aération selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un clapet anti-retour (33) est monté dans la deuxième conduite (32).

3. Dispositif d'aération selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aération du turbocompresseur (23) est assurée à partir d'un réservoir d'huile (18) du turbocompresseur (17) et en ce qu'une conduite (quatrième conduite 35) est prévue entre le réservoir d'huile (18) et l'unité de distribution (27)

4. Dispositif d'aération selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de distribution (27) avec les étranglements (28, 29) forment une unité modulaire préfabriquée.

5. Dispositif d'aération selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plus petits diamètres (DI et DII) du premier et du deuxième étranglement (28, 29) sont de dimensions différentes, de façon à ce que le diamètre (DI) du premier étranglement (28) soit supérieur au diamètre (DII) du deuxième étranglement (29).

6. Dispositif d'aération selon la revendicatopn 5, caractérisé en ce que le dimètre (DI) du premier étranglement (28) est de 2,6 à 3,4 mm et le diamètre (DII) du deuxième étranglement (29) est 1,3 à 1,7 mm.

7. Dispositif d'aération avec un dispositif de turbocompresseurs qui comporte deux turbocompresseurs selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aération de turbocompresseur (23) des deux turbocompresseurs est raccordée sur le dispositif d'aération (25).

8. Dispositif d'aération selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur d'huile (24) est un élément d'un réservoir d'huile (25) d'un graissage à carter sec du moteur à combustion interne (1).

9. Dispositif d'aération selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur d'huile (24) est un élément d'un carter de moteur à combustion interne, par exemple d'une tête de cylindre (5).

Zeichnung