[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem Entlüftungssystem
für eine Mehrzahl von Komponenten und/oder Bereiche des Verbrennungsmotors, mit einer
Entlüftungsleitung, welche Entlüftungsöffnungen der Mehrzahl von Komponenten und/oder
Bereiche mit einem Tank und/oder der Umgebung verbindet, wobei die Entlüftungsleitung
einen ersten Strang aufweist, welcher mindestens zwei Entlüftungsöffnungen seriell
verbindet.
[0002] Wie in Fig. 1a schematisch dargestellt, kann es sich bei dem Verbrennungsmotor um
einen Motor mit mehreren separaten Zylinderköpfen 1 handeln. Die Zylinderköpfe weisen
in diesem Fall jeweils ein Kühlsystem auf, welches über eine am Zylinderkopf angeordnete
Entlüftungsöffnung 9 entlüftet werden muss. Bei solchen Verbrennungsmotoren ist es
bekannt, die Entlüftungsöffnungen 9 der Zylinder 1 einer Zylinderbank über eine Entlüftungsleitung
2 seriell mit dem Tank zu verbinden. Ein solches Entlüftungssystem ist auch aus der
US 3 646 919 A bekannt.
[0003] Druckschrift
JP 01142212 A zeigt dagegen einen Verbrennungsmotor mit einer gemeinsamen Zylinderkopfbank für
alle Zylinder. Dabei ist an einem vorderen und einem hinteren Ende der Zylinderkopfbank
jeweils eine Belüftungsöffnung für das Kühlsystem vorgesehen. Die Belüftungsöffnungen
stehen über Ventile jeweils mit einem Strang der Belüftungsleitung in Verbindung,
wobei die beiden Stränge zusammen geführt und mit einem dritten Strang verbunden sind,
welcher zum Tank führt. Hierdurch soll eine Entlüftung auch dann sichergestellt werden,
wenn der Verbrennungsmotor in einer geneigten Stellung angeordnet ist.
[0005] Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass mit einem Entlüftungssystem
gemäß der
US 3 646 919 A eine ordnungsgemäße Schnellentlüftung problematisch ist.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Verbrennungsmotor mit einem
Entlüftungssystem zur Verfügung zu stellen, bis eine schnellere Entlüftung ermöglicht.
[0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1
gelöst.
[0008] Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0009] Die vorliegende Erfindung umfasst einen Verbrennungsmotor mit einem Entlüftungssystem
für eine Mehrzahl von Komponenten und/oder Bereichen des Verbrennungsmotors, mit einer
Entlüftungsleitung, welche Entlüftungsöffnungen der Mehrzahl von Komponenten und/oder
Bereichen mit einem Tank und/oder der Umgebung verbindet, wobei die Entlüftungsleitung
einen ersten Strang aufweist, welcher mindestens zwei Entlüftungsöffnungen seriell
verbindet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung mindestens
einen zweiten Strang aufweist, welcher parallel zu dem ersten Strang in der Entlüftungsleitung
angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der erste und der zweite Strang nicht in Serie
geschaltet sind, sondern die Luftströme in dem ersten und dem zweiten Strang getrennt
voneinander verlaufen. Bevorzugt werden die Luftströme aus dem ersten und dem zweiten
Strang dann an einem Punkt des Entlüftungssystems zusammengeführt.
[0010] Durch den zweiten parallelen Strang der Entlüftungsleitung ist eine verbesserte Entlüftung
der Komponenten und/oder Bereiche möglich, insbesondere eine verbesserte Schnellentlüftung,
wie sie beim erstmaligen Befüllen der Komponenten und/oder Bereiche notwendig ist.
[0011] Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass es bei einer Entlüftungsleitung
mit nur einem Strang, welche alle Komponenten und/oder Bereiche seriell verbindet,
im Bereich jener Entlüftungsöffnungen, welche in Strömungsrichtung gesehen am Anfang
der Entlüftungsleitung stehen, zu einer Strömungsumkehr kommen kann, siehe den Bereich
3 in Fig. 1b, welche durch die Pfeile die Strömungsrichtung innerhalb des Entlüftungssystems
gemäß dem Stand der Technik zeigt. Die viele Luft, welche stromabwärts durch die dort
angeordneten Entlüftungsöffnungen in die Entlüftungsleitung zufließt, drückt so stark
nach hinten, dass aus einzelnen Entlüftungsöffnungen am Anfang der Entlüftungsleitung
keine Luft entweichen und teilweise sogar Luft über die Entlüftungsöffnungen in die
jeweilige Komponente oder Bereich hineingedrückt wird. Um den Verbrennungsmotor dennoch
ordentlich zu entlüften, wäre nach dem Stand der Technik daher eine erheblich niedrigere
Entlüftungs- bzw. Füllgeschwindigkeit notwendig gewesen.
[0012] Durch die zwei parallelen Stränge der Entlüftungsleitung ist überraschenderweise
eine erheblich verbesserte Schnellentlüftung der Komponenten und/oder Bereiche möglich,
da es nunmehr nicht mehr zu einer Strömungsumkehr kommt und aus allen Entlüftungsöffnungen
gleichermaßen Luft abfließt.
[0013] In dem zweiten Strang der Entlüftungsleitung ist erfindungsgemäß mindestens eine
Entlüftungsöffnung vorgesehen, welche durch die Entlüftungsleitung mit dem Tank und/oder
der Umgebung verbunden wird.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet auch der
zweite Strang der Entlüftungsleitung mindestens zwei Entlüftungsöffnungen seriell,
d.h. es sind auch in dem zweiten Strang mindestens zwei Entlüftungsöffnungen hintereinander
angeordnet.
[0015] Weiter bevorzugt verbinden der erste Strang und der zweite Strang jeweils mindestens
drei Entlüftungsöffnungen in Serie.
[0016] In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Entlüftungsleitung
weiterhin mindestens einen dritten Strang, welcher mit dem ersten und dem zweiten
Strang verbunden ist und diese gemeinsam mit dem Tank und/oder der Umgebung verbindet.
Der erste und der zweite Strang werden daher an einem Punkt der Entlüftungsleitung
zusammengeführt, und die Luft aus dem ersten und zweiten Strang fließt von diesem
Punkt aus gemeinsam über den dritten Strang weiter zum Tank oder zur Umgebung.
[0017] Der dritte Strang muss nicht notwendigerweise als ein vom ersten und zweiten Strang
separates Rohrelement ausgeführt sein. In einer möglichen Ausführungsform kann der
erste in den zweiten Strang münden, welche ab dieser Stelle den dritten Strang bildet,
oder umgekehrt. Bevorzugt werden die drei Stränge jedoch durch separate Rohrelemente
gebildet, welche miteinander in Verbindung stehen.
[0018] Bevorzugt sind in dem dritten Strang keine Entlüftungsöffnungen angeordnet, d.h.
er dient nur zur Abführung der Luft aus den Entlüftungsöffnungen, welche im ersten
und im zweiten Strang angeordnet sind.
[0019] Der erste und der zweite Strang weisen bevorzugt jeweils ein erstes Ende auf, welches
mit einer in Strömungsrichtung ersten Entlüftungsöffnung in diesem Strang in Verbindung
steht, und ein zweites Ende, wobei die zweiten Enden des ersten und des zweiten Strangs
miteinander in Verbindung stehen. Die Stränge sind dabei bevorzugt so ausgeführt,
dass Luft von der ersten Entlüftungsöffnung nur in eine Richtung durch den jeweiligen
Strang zu einer nachfolgenden Entlüftungsöffnung oder zu dem zweiten Ende abfließen
kann, d.h. das erste Ende ist bis auf die Verbindung mit der ersten Entlüftungsöffnung
geschlossen.
[0020] In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stehen der erste und
der zweite parallele Strang der Entlüftungsleitung im Bereich einer Entlüftungsöffnung
mit dem dritten Strang in Verbindung. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher
Aufbau.
[0021] Insbesondere kann die Verbindung mindestens eines der Stränge mit der Entlüftungsöffnung
gleichzeitig der Verbindung der Stränge untereinander und mit dem dritten Strang dienen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Konnektorelement vorgesehen, welches der
Verbindung der drei Stränge untereinander und der Verbindung mit der Entlüftungsöffnung
dient.
[0022] In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei
der Entlüftungsleitung um eine interne Entlüftungsleitung, welche beispielsweise innerhalb
einer Zylinderkopfbank zur internen Verbindung der Entlüftungsöffnungen der jeweiligen
Zylinderkopfbereiche verläuft.
[0023] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei
der Entlüftungsleitung jedoch um eine externe Entlüftungsleitung, welche über Konnektorelemente
mit den Entlüftungsöffnungen des Verbrennungsmotors in Verbindung steht. Insbesondere
kann die Entlüftungsleitung aus einem oder mehreren Rohrelementen bestehen, welche
über Konnektorelemente mit den Entlüftungsöffnungen in Verbindung stehen. Besonders
bevorzugt bestehen die Stränge dabei aus Rohrelementen, welche durch die Konnektorelemente
nicht nur mit den Entlüftungsöffnungen, sondern auch untereinander in Verbindung stehen.
[0024] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Konnektorelement
als eine Konnektorschraube ausgeführt ist, welche eine axiale Bohrung aufweist, welche
mit der Entlüftungsöffnung fluidisch in Verbindung steht, sowie mindestens eine radiale
Bohrung, welche mit der axialen Bohrung verbunden ist, wobei die Verbindung mit einem
Strang der Entlüftungsleitung über eine Schelle erfolgt, welche den Umfang der Konnektorschraube
im Bereich der radialen Bohrung umfasst, und an welcher die Entlüftungsleitung angeschlossen
ist. Bevorzugt sind alle Konnektorelemente als solche Konnektorschrauben ausgeführt.
Die Konnektorschraube oder Konnektorschrauben können mit im Gehäuse des Verbrennungsmotors
vorgesehenen Entlüftungsöffnungen verschraubt sein.
[0025] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist mindestens ein
Konnektorelement mindestens zwei in axialer Richtung beabstandete radiale Bohrungen
auf, welche jeweils mit einer Schelle zusammenwirken. Hierdurch können zwei Rohrabschnitte
in axialer Richtung übereinander mit der Konnektorschraube verbunden werden.
[0026] Bevorzugt ist eine erste Schelle dem ersten parallelen Strang und eine zweite Schelle
dem zweiten parallelen Strang zugeordnet, um diese über die Konnektorschraube zu verbinden.
[0027] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine der beiden
Schellen einen weiteren Anschluss zum Anschluss an den dritten Strang der Entlüftungsleitung
auf. Die Verbindung des ersten, des zweiten und des dritten Strangs erfolgt daher
über zwei Schellen.
[0028] Weiterhin dient das Konnektorelement der Verbindung mit der in Strömungsrichtung
letzten Entlüftungsöffnung des ersten und des zweiten Strangs, welche durch das Konnektorelement
in beiden Strängen angeordnet ist.
[0029] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Konnektorelement
als eine Konnektorschraube ausgeführt, welche eine axiale Bohrung aufweist, welche
mit der Entlüftungsöffnung fluidisch in Verbindung steht, sowie mindestens eine radiale
Bohrung, welche mit der axialen Bohrung verbunden ist, wobei die Verbindung mit einem
Strang der Entlüftungsleitung über eine Schelle erfolgt, welche den Umfang der Konnektorschraube
im Bereich der radialen Bohrung umfasst, und an welcher alle drei Stränge der Entlüftungsleitung
angeschlossen sind.
[0030] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zwischen einer Innenfläche
der Schelle und einer Außenfläche der Konnektorschraube ein Ringraum gebildet, welcher
die an die Schelle angeschlossene Entlüftungsleitung auch dann mit der radialen Bohrung
in der Konnektorschraube verbindet, wenn diese nicht in der gleichen radialen Winkelstellung
an der Konnektorschraube angeordnet ist wie die radiale Bohrung, und/oder welcher
mehrere an die Schelle angeschlossene Stränge der Entlüftungsleitung miteinander verbindet.
Bevorzugt wird der Ringraum durch eine entsprechende Ausnehmung bzw. eine entsprechend
gekrümmte Form in einer Innenfläche der Schelle gebildet.
[0031] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Entlüftungsöffnungen
entlang des Motors in einer Reihe angeordnet, wobei der erste und der zweite Strang
jeweils eine Gruppe von Entlüftungsöffnungen seriell miteinander verbinden, wobei
der erste und der zweite Strang die gleiche Strömungsrichtung bezüglich der in einer
Reihe angeordneten Entlüftungsöffnungen aufweisen. Die Verbindung der Entlüftungsöffnungen
innerhalb der Stränge erfolgt daher in der gleichen Richtung, welche bei nur einem
einzigen zusammenhängenden Strang vorliegen würde. Insbesondere kann es sich in diesem
Fall bei den Entlüftungsöffnungen um die Entlüftungsöffnungen der Zylinderköpfe einer
Zylinderbank handeln.
[0032] Bevorzugt weist der erste Strang hierfür einen ersten Abschnitt auf, welcher die
erste Gruppe von Entlüftungsöffnungen miteinander verbindet, und einen zweiten Abschnitt,
welcher der Verbindung des ersten Abschnitts mit dem zweiten und/oder dritten Strang
dient. Insbesondere kann der zweite Abschnitt an der zweiten Gruppe von Entlüftungsöffnungen
vorbei geführt sein. Besonders bevorzugt steht der zweite Abschnitt im Bereich der
in Strömungsrichtung letzten Entlüftungsöffnung des zweiten Stranges mit diesem und
dem dritten Strang in Verbindung.
[0033] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Fixierungselement
vorgesehen, welches den ersten und/oder den zweiten Strang in einem Bereich zwischen
zwei Belüftungsöffnungen am Gehäuse des Verbrennungsmotors fixiert. Bevorzugt fixiert
das Fixierungselement den zweiten Abschnitt des ersten Strangs am Gehäuse des Verbrennungsmotors,
da dieser länger ist als die übrigen Teilabschnitte. Weiterhin kann das Fixierelement
den ersten und den zweiten Strang gemeinsam am Gehäuse des Verbrennungsmotors fixieren.
[0034] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Entlüftungsleitung
neben dem ersten, zweiten und dritten Strang keine weiteren Stränge.
[0035] In einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Entlüftungsleitung
jedoch auch weitere Stränge aufweisen, welche mit dem ersten, zweiten und/oder dritten
Strang baumförmig und/oder sternförmig in Verbindung stehen.
[0036] Bevorzugt verbindet das Entlüftungssystem die Mehrzahl von Komponenten und/oder Bereiche
des Verbrennungsmotors permanent und/oder ohne zwischengeschaltete Ventile mit dem
Tank und/oder der Umgebung.
[0037] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der
Mehrzahl von Komponenten und/oder Bereichen des Verbrennungsmotors um Komponenten
und/oder Bereiche eines Kühlsystems des Verbrennungsmotors.
[0038] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dient das Entlüftungssystem
der Entlüftung des Kühlsystems von Zylinderköpfen des Verbrennungsmotors.
[0039] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Verbrennungsmotor
für jeden Zylinder einen separaten Zylinderkopf mit mindestens einer Entlüftungsöffnung
auf. Bevorzugt ist die Entlüftungsleitung in diesem Fall als eine externe Entlüftungsleitung
ausgeführt, welche die Entlüftungsöffnungen mit dem Tank und/oder der Umgebung verbindet.
[0040] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stehen alle Zylinderköpfe
einer Zylinderbank über den ersten und den zweiten Strang der Entlüftungsleitung mit
dem Tank und/oder der Umgebung in Verbindung. Ist eine weitere Zylinderbank vorgesehen,
so kann diese ein weiteres erfindungsgemäßes Entlüftungssystem aufweisen.
[0041] Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor,
wie er oben beschrieben wurde. Das Entlüftungssystem umfasst insbesondere eine Entlüftungsleitung,
welche eine Mehrzahl von Entlüftungsöffnungen mit einem Tank und/oder der Umgebung
verbindet, wobei die Entlüftungsleitung einen ersten Strang aufweist, welcher mindestens
zwei Entlüftungsöffnungen seriell verbindet. Das Entlüftungssystem ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlüftungsleitung mindestens einen zweiten Strang aufweist, welcher parallel
zu dem ersten Strang verläuft.
[0042] Bevorzugt umfasst das Entlüftungssystem weiterhin einen dritten Strang, wie er oben
beschrieben wurde, und/oder Konnektorelemente, wie sie oben beschrieben wurden.
[0043] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher
dargestellt.
[0044] Dabei zeigen:
- Fig. 1a:
- Ein Entlüftungssystem gemäß dem Stand der Technik,
- Fig. 1b:
- den Strömungsverlauf innerhalb des in Fig. 1a gezeigten Entlüftungssystems gemäß dem
Stand der Technik,
- Fig. 2:
- ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors mit einem Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Entlüftungssystems in einer schematischen Darstellung,
- Fig. 3:
- ein konkretes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Entlüftungssystems,
- Fig. 4:
- die Bestandteile des Entlüftungssystems sowie deren Verbindung untereinander und mit
den Entlüftungsöffnungen eines Verbrennungsmotors bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 5:
- ein Konnektorelement zur Verbindung eines erfindungsgemäßen Entlüftungssystems mit
einer Entlüftungsöffnung des Verbrennungsmotors und
- Fig. 6:
- ein weiteres Konnektorelement zur Verbindung eines ersten und zweiten Stranges eines
erfindungsgemäßen Entlüftungssystems untereinander und mit einer Entlüftungsöffnung
des Verbrennungsmotors.
[0045] Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verbrennungsmotors 4 mit einem erfindungsgemäßen Entlüftungssystem.
[0046] Der Verbrennungsmotor 4 weist eine Mehrzahl von Komponenten oder Bereichen 1 und
1' auf, welche jeweils eine Entlüftungsöffnung 9 bzw. 9' aufweisen. Weiterhin ist
eine Entlüftungsleitung vorgesehen, welche die Entlüftungsöffnungen 9 und 9' mit einem
Tank 8 verbindet. Bei dem Tank 8 kann es sich um einen Expansionstank handeln. Alternativ
oder zusätzlich könnte die Entlüftungsleitung die Entlüftungsöffnungen 9 und 9' auch
mit der Umgebung verbinden.
[0047] Erfindungsgemäß weist die Entlüftungsleitung zwei parallele Stränge 5 und 6, wobei
der erste Strang 5 die Entlüftungsöffnungen 9 einer ersten Untergruppe von Komponenten
und/oder Bereichen 1 seriell miteinander verbindet, und der zweite Strang 6 die Entlüftungsöffnungen
9' einer zweiten Untergruppe von Komponenten oder Bereichen 1' seriell miteinander
verbindet. Weiterhin weist die Entlüftungsleitung einen dritten Strang 30 auf, welcher
mit dem ersten Strang 5 und dem zweiten Strang 6 seriell verbunden ist und diese gemeinsam
mit dem Tank 8 bzw. der Umgebung verbindet.
[0048] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, in welcher jeweils die Strömungsrichtung in der Entlüftungsleitung
durch Pfeile wiedergegeben ist, sorgt die Unterteilung der Entlüftungsleitung in zwei
parallele Teilstränge dafür, dass sämtliche Komponenten und/oder Bereiche des Verbrennungsmotors
sicher und schnell entlüftet werden können. Dies hat insbesondere bei einer initialen
Entlüftung der Komponenten und/oder Bereiche des Verbrennungsmotors den Vorteil, dass
diese erheblich schneller erfolgen kann als gemäß dem Stand der Technik.
[0049] Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Komponenten und/oder Bereiche 1 bzw.
1' bzw. deren Entlüftungsöffnungen 9 bzw. 9' am Verbrennungsmotor 4 in einer Reihe
angeordnet. Der erste Strang 5 und der zweite Strang 6 verbinden die Entlüftungsöffnungen
9 und 9' dabei so mit dem Tank 8 bzw. der Umgebung, dass in beiden Strängen die gleiche
Strömungsrichtung relativ zum Verbrennungsmotor vorliegt. Um beide Stränge zusammen
zu führen, weist der erste Strang 5 daher einen ersten Bereich 7 auf, welcher die
Entlüftungsöffnungen 9 seriell miteinander verbindet, sowie einen zweiten Teilbereich
8, welcher an den Entlüftungsöffnungen 9' der zweiten Gruppe von Komponenten und/oder
Bereichen vorbei geometrisch weitgehend parallel zu dem zweiten Strang 6 verläuft.
Die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strang kann hierdurch an einem
Ende der in einer Reihe angeordneten Komponenten und/oder Bereichen des Verbrennungsmotors
9 und 9' erfolgen. Das erfindungsgemäße Entlüftungssystem kann daher in gleicher Weise
am Verbrennungsmotor angebaut werden wie ein Entlüftungssystem gemäß dem Stand der
Technik, und insbesondere die gleiche Ausgestaltung des dritten Stranges 30 einsetzen.
[0050] Luft strömt daher bei einem Entlüften der Komponenten und/oder Bereichen 1 und 1'
aus dem in Fig. 2 ganz rechts dargestellten, in Strömungsrichtung ersten Entlüftungsöffnung
9 durch einen ersten Unterabschnitt des ersten Stranges 5 in Richtung auf eine Stelle
des ersten Stranges, an welcher dieser mit der darauffolgenden Entlüftungsöffnung
9 in Verbindung steht. Von hier aus strömt nun die Luft aus der ersten und der zweiten
Entlüftungsöffnung gemeinsam weiter. An dem Punkt, an welchem der erste Strang 5 mit
der dritten Entlüftungsöffnung 9 in Verbindung steht, strömt auch die Luft aus dieser
zu, so dass in dem zweiten Abschnitt 8 des ersten Stranges 5 die Luft aus den ersten
drei Entlüftungsöffnungen strömt. In gleicher Weise strömt die Luft aus der zweiten
Untergruppe von Komponenten und/oder Bereichen 1' über die jeweiligen Entlüftungsöffnungen
9' durch die Leitungsabschnitte des zweiten Stranges 6. Der erste und der zweite Strang
vereinigen sich im Bereich der letzten Entlüftungsöffnung 9' der zweiten Untergruppe
von Komponenten und/oder Bereichen 1', oder stromaufwärts hierzu. Die Luft aus allen
Entlüftungsöffnungen strömt von dort ab gemeinsam durch den dritten Strang zum Tank
8 oder zur Umgebung.
[0051] Bei den Komponenten und/oder Bereichen 1 und 1' des Verbrennungsmotors handelt es
sich in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung um separate Zylinderköpfe
einer Zylinderbank des Verbrennungsmotors. Diese weisen jeweils ein Kühlsystem mit
einer eigenen Entlüftungsöffnung auf, da bei getrennten Zylinderköpfen eine zentrale
Entlüftungsöffnung für sämtliche Zylinderköpfe nicht eingesetzt werden kann.
[0052] Insbesondere bei der ersten Füllung des Kühlsystems muss sichergestellt werden, dass
die gesamte Luft aus dem Kühlsystem entweichen kann. Das erfindungsgemäße Entlüftungssystem
erlaubt nun eine schnelle Füllung des Motors, da nunmehr sämtliche Zylinderköpfe in
gleicher Weise schnell entlüftet werden.
[0053] In alternativen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung kann es sich bei den Komponenten
und/oder Bereichen 1 und 1' jedoch auch um die den einzelnen Zylindern zugeordneten
Bereiche des Kühlungssystems einer zusammenhängenden, insbesondere einstückigen Zylinderkopfbank
eines Verbrennungsmotors handeln. Auch bei einer solchen zusammenhängenden Zylinderkopfbank
können die einzelnen Zylinderköpfe bzw. deren Kühlbereiche jeweils separate Entlüftungsöffnungen
aufweisen, welche über ein erfindungsgemäßes Entlüftungssystem besser entlüftet werden
können.
[0054] Im Falle einer zusammenhängenden Zylinderkopfbank kann das erfindungsgemäße Entlüftungssystem
auch als ein internes Leitungssystem oder teilweise internes Leitungssystem der Zylinderkopfbank
ausgeführt sein.
[0055] Bevorzugt ist das Entlüftungssystem jedoch als ein externes Entlüftungssystem ausgeführt,
d.h. mit externen Entlüftungsleitungen ausgestattet, welche über Konnektorelemente
mit den Entlüftungsöffnungen der Komponenten und/oder Bereiche in Verbindung stehen.
[0056] Das erfindungsgemäße Entlüftungssystem kann auch bei anderen Komponenten und/oder
Bereichen von Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen, insbesondere bei der Entlüftung
anderer Komponenten und/oder Bereiche des Kühlsystems. Beispielsweise kann es sich
bei den Komponenten und/oder Bereichen um den Ölkühler, den Ladeluftkühler, den Zwischenkühler,
den AGR-Kühler, das Thermostatgehäuse etc. handeln.
[0057] Das erfindungsgemäße Entlüftungssystem kann sowohl bei Reihen- als auch bei V-Motoren
zum Einsatz kommen. Beim Reihenmotor ist das Entlüftungssystem bevorzugt so ausgestaltet,
dass über den ersten und den zweiten Strang sämtliche Zylinderköpfe einer Zylinderbank
entlüftet werden. Bei V-Motoren weisen bevorzugt beide Zylinderbänke jeweils ein erfindungsgemäßes
Entlüftungssystem mit einem ersten und einem zweiten parallelen Strang auf. Gegebenenfalls
können die dritten Stränge dabei noch einmal zusammengeführt werden. Sie können jedoch
auch separat zu einem Tank und/oder der Umgebung geführt sein.
[0058] Es sind jedoch auch komplexere Ausgestaltungen des Entlüftungssystems mit einer Baum-
und/oder Sternstruktur denkbar, bei welcher daher mehr als zwei parallele Stränge
und/oder verzweigtere Strukturen zum Einsatz kommen.
[0059] Fig. 3 zeigt nun ein konkretes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Entlüftungssystems,
welches dem in Fig. 2 gezeigte Aufbau entspricht. Sämtliche Erläuterungen, welche
im Hinblick auf Fig. 2 gegebenen wurden, gelten daher in gleicher Weise auch für das
Ausführungsbeispiel in Fig. 3. Weiterhin wurden hier auch die gleichen Bezugszeichen
verwendet.
[0060] Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein externes
Entlüftungssystem mit externen Entlüftungsleitungen, welche über Konnektorelemente
10 bis 13 mit den Entlüftungsöffnungen verbunden werden, welche bevorzugt im Gehäuse
des Verbrennungsmotors vorgesehen sind. Bevorzugtes Anwendungsbeispiel ist auch hier
die Entlüftung von Zylinderköpfen einer Zylinderbank.
[0061] Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bestehen die einzelnen Stränge der Entlüftungsleitung
aus Rohrabschnitten, welche die Entlüftungsöffnungen untereinander und mit dem Tank
und/oder der Umgebung verbinden. Die Konnektorelemente 10 bis 13 dienen der Verbindung
der Rohrabschnitte untereinander und mit den Entlüftungsöffnungen.
[0062] Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel dient das Konnektorelement 11, über
welches der zweite Strang 6 mit der in Strömungsrichtung gesehen letzten Entlüftungsöffnung
in Verbindung steht, gleichzeitig der Verbindung mit dem ersten Strang 5 und dem dritten
Strang 30. Der erste Strang 5 und der zweite Strang 6 vereinigen sich daher im Bereich
der letzten Entlüftungsöffnung zu dem gemeinsamen dritten Strang 30 der Entlüftungsleitung.
[0063] Die konkret im Ausführungsbeispiel gewählte Verbindung der Rohrabschnitte untereinander
und mit den Entlüftungsöffnungen wird nun anhand der Fig. 4 bis 6 näher dargestellt.
[0064] Die Konnektorelemente sind als Konnektorschrauben 10 und 11 mit zugehörigen Schellen
12 und 13 ausgebildet, wobei die Konnektorschrauben in das Gehäuse des Verbrennungsmotors
bzw. der entsprechenden Komponente eingeschraubt werden können. Hierfür weisen diese
ein Gewinde 17 auf. Die fluidische Kontaktierung der Entlüftungsöffnungen erfolgt
durch eine axiale Bohrung 18. Diese steht mit mindestens einer radialen Bohrung 15
fluidisch in Verbindung. Im Bereich der radialen Bohrung 15 wird die Konnketorschraube
durch eine Schelle 12 oder 13 umgriffen, welche der Verbindung der radialen Bohrung
15 mit den Rohrabschnitten der Entlüftungsleitung dient. Hierfür weisen die Schellen
12 bzw. 13 jeweils mindestens ein Verbindungsstück 21 zur Verbindung mit einem Rohrabschnitt
der Entlüftungsleitung auf, insbesondere einer Rohrmuffe.
[0065] Die Schellen weisen jeweils einen Ringraum 20 auf, welcher zwischen der Umfangswand
der Konnektorschraube und der Innenwand der jeweiligen Schelle ausgebildet ist und
damit die Konnektorschraube ringförmig umgibt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil,
dass die fluidische Kontaktierung zwischen dem jeweiligen Rohrabschnitt und der radialen
Bohrung 15 unabhängig von der radialen Position des Verbindungsbereiches 21 mit dem
Rohrabschnitt relativ zur radialen Richtung der Bohrung 15 möglich ist. Weiterhin
erlaubt der ringförmige Bereich 20 die Konnektierung zweier Rohrabschnitte untereinander.
[0066] Die Schellen 13 weisen hierfür an zwei unterschiedlichen Winkelpositionen jeweils
einen Verbindungsbereich 21 zur Verbindung mit einem Rohrabschnitt auf. Innerhalb
der einzelnen Stränge werden daher Schellen 13 mit zwei Verbindungsbereichen 21 eingesetzt,
welche gleichzeitig der Verbindung zweier Rohrabschnitte, welche seriell innerhalb
des Stranges angeordnet sind, und der jeweiligen Entlüftungsöffnung dienen. Die Verbindung
mit der in Strömungsrichtung ersten Entlüftungsöffnung erfolgt in jedem Strang dagegen
über eine Schnelle 12 mit nur einem Verbindungselement 21 für den von dieser Entlüftungsöffnung
zur nächsten Entlüftungsöffnung geführten Rohrabschnitt.
[0067] Zur Abdichtung zwischen der Konnektorschraube, der Schelle und dem Gehäuse des Verbrennungsmotors
werden zwei Dichtscheiben 16 eingesetzt, von welchen jeweils eine auf oberhalb und
unterhalb der Schelle angeordnet ist und damit zwischen dem Kopf der Konnektorschraube
und der Schelle sowie zwischen der Schelle und dem Gehäuse für eine Dichtung sorgt.
Bei den Dichtungsscheiben kann es sich um Metallscheiben mit einer integrierten Dichtanordnung
handeln.
[0068] Die Konnektorschrauben 10, welche innerhalb der jeweiligen Stränge 5 und 6 zum Einsatz
kommen, weisen jeweils nur in einer axialen Position eine radiale Öffnung 15 auf und
wirken nur mit einer Schelle zusammen. Eine solche Konnektorschraube mit einer Schelle
ist in Fig. 5 dargestellt.
[0069] Die Konnektorschraube 11, welche zur Verbindung der beiden parallelen Stränge 5 und
6 mit dem gemeinsamen dritten Strang 30 dient, ist dagegen in Fig. 6 dargestellt.
Die Schellen sowie die Konnektorschraube entsprechen im Aufbau der in Fig. 5 dargestellten
Ausgestaltung.
[0070] Die Konnektorschraube 11 weist jedoch auf zwei axialen Ebenen eine radiale Bohrung
15 auf, wobei eine erste radiale Bohrung mit einer ersten Schelle 12 und eine zweite
radiale Bohrung mit einer weiteren Schelle 13 zusammen wirkt. Es werden daher in axialer
Richtung zwei Schellen übereinander an der Konnektorschraube angeordnet. Die Schelle
13 ist im Ausführungsbeispiel in dem ersten Strang angeordnet und dient gleichzeitig
der Verbindung mit dem dritten Strang 30. Die zweite Schelle 12 ist dagegen im zweiten
Strang 6 angeordnet und weist daher nur einen Verbindungsbereich zu diesem Strang
auf.
[0071] Da der zweite Bereich 8 des ersten Stranges 5, welcher an den durch den zweiten Strang
6 in Serie verbunden Entlüftungsöffnungen vorbei geführt wird, relativ lang ist, ist
im Ausführungsbeispiel weiterhin ein Fixierungselement 14 vorgesehen, welches diesen
zweiten Bereich 8 am Gehäuse des Verbrennungsmotors fixiert. Das Fixierungselement
14 ist im Ausführungsbeispiel so ausgestaltet, dass es sowohl den zweiten Bereich
8 des ersten Stranges 5 als auch einen Rohrabschnitt des zweiten Stranges 6 am Gehäuse
fixiert.
[0072] Alternativ zu der im Ausführungsbeispiel dargestellten Verbindung des ersten und
des zweiten Stranges mit dem dritten Strang über zwei axial übereinander angeordnete
Schellen wäre es ebenfalls denkbar, eine einzige Schelle mit drei Verbindungsabschnitten
für die drei Stränge vorzusehen.
1. Verbrennungsmotor mit einem Entlüftungssystem für eine Mehrzahl von Komponenten und/oder
Bereichen des Verbrennungsmotors, mit einer Entlüftungsleitung, welche Entlüftungsöffnungen
der Mehrzahl von Komponenten und/oder Bereichen mit einem Tank und/oder der Umgebung
verbindet, wobei die Entlüftungsleitung einen ersten Strang aufweist, welcher mindestens
zwei Entlüftungsöffnungen seriell verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlüftungsleitung mindestens einen zweiten Strang aufweist, welcher parallel
zu dem ersten Strang in der Entlüftungsleitung angeordnet ist.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei der zweite Strang der Entlüftungsleitung
mindestens zwei Entlüftungsöffnungen seriell verbindet.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entlüftungsleitung mindestens
einen dritten Strang aufweist, welcher mit dem ersten und dem zweiten Strang verbunden
ist und diese gemeinsam mit dem Tank und/oder der Umgebung verbindet.
4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei der erste und der zweite parallele Strang
der Entlüftungsleitung im Bereich einer Entlüftungsöffnung mit dem dritten Strang
in Verbindung stehen, insbesondere durch ein Konnektorelement, welches der Verbindung
der drei Stränge untereinander und der Verbindung mit der Entlüftungsöffnung dient.
5. Verbrennungsmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Entlüftungsleitung
eine externe Entlüftungsleitung ist, welche über Konnektorelemente mit den Entlüftungsöffnungen
in Verbindung steht, wobei bevorzugt mindestens ein Konnektorelement als eine Konnektorschraube
ausgeführt ist, welche eine axiale Bohrung aufweist, welche mit der Entlüftungsöffnung
fluidisch in Verbindung steht, sowie mindestens eine radiale Bohrung, welche mit der
axialen Bohrung verbunden ist, wobei die Verbindung mit einem Strang der Entlüftungsleitung
über eine Schelle erfolgt, welche den Umfang der Konnektorschraube im Bereich der
radialen Bohrung umfasst, und an welcher die Entlüftungsleitung angeschlossen ist.
6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, wobei mindestens ein Konnektorelement mindestens
zwei in axialer Richtung beabstandete radiale Bohrungen aufweist, welche jeweils mit
einer Schelle zusammenwirken, wobei bevorzugt eine erste Schelle dem ersten parallelen
Strang und eine zweite Schelle dem zweiten parallelen Strang zugeordnet ist, um diese
über die Konnektorschraube zu verbinden, wobei weiter bevorzugt eine der beiden Schellen
einen weiteren Anschluss zum Anschluss an den dritten Strang der Entlüftungsleitung
aufweist, und/oder wobei eine Schelle mit den drei Strängen der Entlüftungsleitung
in Verbindung steht.
7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5 oder 6, wobei zwischen einer Innenfläche der Schelle
und einer Außenfläche der Konnektorschraube ein Ringraum gebildet ist, welcher die
an die Schelle angeschlossene Entlüftungsleitung auch dann mit der radialen Bohrung
in der Konnektorschraube verbindet, wenn diese nicht in der gleichen radialen Winkelstellung
an der Konnektorschraube angeordnet ist wie die radiale Bohrung, und/oder welcher
mehrere an die Schelle angeschlossene Stränge der Entlüftungsleitung miteinander verbindet.
8. Verbrennungsmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Entlüftungsöffnungen
entlang des Motors in einer Reihe angeordnet sind, wobei der erste und der zweite
Strang jeweils eine Gruppe von Entlüftungsöffnungen seriell miteinander verbinden,
wobei der erste und der zweite Strang die gleiche Strömungsrichtung bezüglich der
in einer Reihe angeordneten Entlüftungsöffnungen aufweisen, wobei bevorzugt der erste
Strang einen ersten Abschnitt aufweist, welcher die erste Gruppe von Entlüftungsöffnungen
miteinander verbindet, und einen zweiten Abschnitt, welcher der Verbindung des ersten
Abschnitts mit dem zweiten und/oder dritten Strang dient, wobei der zweite Abschnitt
bevorzugt an der zweiten Gruppe von Entlüftungsöffnungen vorbei geführt ist, und weiter
bevorzugt im Bereich der in Strömungsrichtung letzten Entlüftungsöffnung des zweiten
Stranges mit diesem und dem dritten Strang in Verbindung steht.
9. Verbrennungsmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Fixierungselement,
welches den ersten und/oder den zweiten Strang in einem Bereich zwischen zwei Belüftungsöffnungen
am Gehäuse des Verbrennungsmotors fixiert, wobei das Fixierungselement bevorzugt den
zweiten Abschnitt des ersten Strangs am Gehäuse des Verbrennungsmotors fixiert und/oder
den ersten und den zweiten Strang gemeinsam am Gehäuse des Verbrennungsmotors fixiert.
10. Verbrennungsmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit weiteren Strängen
der Entlüftungsleitung, welche mit dem ersten, zweiten und/oder dritten Strang baumförmig
und/oder sternförmig in Verbindung stehen.
11. Verbrennungsmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Entlüftungssystem
die Mehrzahl von Komponenten und/oder Bereichen des Verbrennungsmotors permanent und/oder
ohne zwischengeschaltete Ventile mit dem Tank und/oder der Umgebung verbindet.
12. Verbrennungsmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich bei der
Mehrzahl von Komponenten und/oder Bereichen des Verbrennungsmotors um Komponenten
und/oder Bereiche eines Kühlsystems des Verbrennungsmotors handelt, wobei das Entlüftungssystem
bevorzugt der Entlüftung des Kühlsystems von Zylinderköpfen des Verbrennungsmotors
dient.
13. Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, wobei der Verbrennungsmotor für jeden Zylinder
einen separaten Zylinderkopf mit mindestens einer Entlüftungsöffnung aufweist.
14. Verbrennungsmotor nach Anspruch 12 oder 13, wobei alle Zylinderköpfe einer Zylinderbank
über den ersten und den zweiten Strang der Entlüftungsleitung mit dem Tank und/oder
der Umgebung in Verbindung stehen.
15. Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche.