DE102010056237B4

DE102010056237B4 - Anordnung mit einem belüftbaren Kurbelgehäuse und Fahrzeug mit derselben sowie Verfahren zum Belüften eines Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102010056237B4
Application number: DE102010056237.8A
Authority: DE
Inventors: Marko Lindner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2030-12-25
Also published as: DE102010056237A1

Abstract

Anordnung mit einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse (10) aufweist, in das Luft aus einer Ansaugeinrichtung (12) zuführbar ist, mit zwei Ventilen (16, 20) zwischen der Ansaugeinrichtung (12) und dem Kurbelgehäuse (10), von denen das eine Ventil ein im Grundzustand geschlossenes Überdruckventil (16) ist, das einen Zufuhrleitungsabschnitt (14b) zwischen dem Kurbelgehäuse (10) und der Ansaugeinrichtung (12) mit dem Kurbelgehäuse (10) verbindet, wenn der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt (14b) höher als in dem Kurbelgehäuse (10) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ventil (20) ein Druckregelventil ist, das den Zufuhrleitungsabschnitt (14b) mit der Ansaugeinrichtung (12) im Grundzustand verbindet und dann trennt, wenn der Druck in den Zufuhrleitungsabschnitt niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung (12), und mit einer Einrichtung (22, 24, 26) zum Bewirken, dass der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt (14b) niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung (12) und dem Kurbelgehäuse (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse aufweist, in das Luft aus einer Ansaugeinrichtung zuführbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Belüften des Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine.
In das Kurbelgehäuse dringt bei der Verbrennung von Kraftstoff in einer Verbrennungskraftmaschine Luft und Abgas aus der Verbrennungskammer ein. Der Kraftstoff wird im Schmieröl gebunden. Durch Belüften des Kurbelgehäuses mit Frischluft verdampfen die Kraftstoffrückstände sowie Wasser aus dem Öl. Die Luft mit den verdampften Kraftstoffrückständen kann wieder der Verbrennung zugeführt werden.
Es ist bekannt, zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Zufuhrleitungsabschnitt ein Überdruckventil vorzusehen, damit nicht bei einem Überdruck im Kurbelgehäuse gegenüber dem Zuführleitungsabschnitt Schmieröl in die Zufuhrleitung gelangen kann.
Zur Steuerung der Entlüftung ist es des Weiteren z. B. aus der DE 102 34 133 B4 und der DE 100 26 492 A1 bekannt, ein elektrisches Ventil vorzusehen, das das Strömen von Luft durch das Kurbelgehäuse im geschlossenen Zustand unterbindet und im geöffneten Zustand ermöglicht. Ein Nachteil an derartigen elektrischen Ventilen ist, dass sie sehr groß bauen und teuer sind.
Unter vorbestimmten Bedingungen, nämlich bei bestimmten Fahrzyklen wird bei der Belüftung des Kurbelgehäuses zunächst eine große Menge an Kraftstoff und Wasser im Schmieröl gebunden, diese Menge dampft dann aber jedoch wieder auf einmal unkontrolliert und in großen Mengen aus. Da der ausgedampfte Kraftstoff mit dem Wasser dem Motor zugeführt wird, lässt sich in selbigem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht optimal einstellen, sodass Normwerte für Schadstoffanteile im Abgas überschritten werden.
Aus der DE 10 2006 058 072 A1 geht eine Entlüftungseinrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine hervor. Dabei umfasst die Umlüftungseinrichtung eine Entlüftungsleitung, die im montierten Zustand eingangsseitig mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbunden ist und ausgangsseitig mit einer der Brennkraftmaschine Frischgas zuführenden Frischgasleitung verbunden ist, eine Belüftungsleitung, die im montierten Zustand eingangsseitig mit der Frischgasleitung verbunden ist und ausgangsseitig mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, einen in der Entlüftungsleitung angeordneten Abscheider zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem Kurbelgehäuse geführten Gas und ein in der Entlüftungsleitung angeordnetes Druckregelventil zum Steuern der aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasmenge. Um die Laufruhe der Brennkraftmaschine im Leerlauf zu verbessern, weist die Entlüftungseinrichtung eine Sperreinrichtung zum Sperren der Belüftungsleitung auf.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung nach der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass auf preisgünstige Art und Weise dafür gesorgt wird, dass die Verbrennungskraftmaschine nicht einmal in Ausnahmefällen übermäßig viele Schadstoffe abgibt, und dass dennoch das Kurbelgehäuse ausreichend belüftet werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst, und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 3 gelöst, und schließlich gehört zur Lösung der Aufgabe das Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 4.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung gibt es ein zweites Ventil, welches ein Druckregelventil ist, das den Zufuhrleitungsabschnitt und die Ansaugeinrichtung in seinem Grundzustand miteinander verbindet bzw. koppelt. Es schließt dann, trennt also den Zufuhrleitungsabschnitt von der Ansaugeinrichtung, wenn der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung. Es gibt zudem eine Einrichtung zum Bewirken, dass der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung und dem Kurbelgehäuse.
Mit anderen Worten kann aktiv durch die Einrichtung zum Bewirken die Ansaugeinrichtung von dem Kurbelgehäuse entkoppelt werden, sodass keine Luft mehr in das Kurbelgehäuse gelangt. Dadurch, dass der Grundzustand derjenige ist, bei dem die Luft das Kurbelgehäuse durchströmt, ist jedoch für eine ausreichende Belüftung desselben gesorgt, ohne dass übermäßiger Aufwand betrieben werden müsste.
Die Einrichtung zum Bewirken der Druckerniedrigung weist bevorzugt eine Unterdruckpumpe auf, die insbesondere zur Verbrennungskraftmaschine gehört und ohnehin vorhanden sein mag, wobei diese Unterdruckpumpe über ein Umschaltventil mit dem Zufuhrleitungsabschnitt koppelbar ist.
Durch die ohnehin vorhandene Unterdruckpumpe kann somit durch Umschalten des Umschaltventils das Belüften des Kurbelgehäuses kurzfristig unterbunden werden. Bei einem erneuten Umschalten setzt das Belüften dann wieder ein.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Anordnung auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Belüften des Kurbelgehäuses der Verbrennungskraftmaschine umfasst ein zeitweises Unterbinden der Zufuhr von Luft in das Kurbelgehäuse unter (zumindest) einer vorbestimmten Bedingung durch Schließen eines Druckregelventils, indem in einer Zuleitung für die Luft ein Unterdruck (gegenüber einer Ansaugeinrichtung zur Bereitstellung der Luft) erzeugt wird.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
1 schematisch eine Anordnung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht, von der die Erfindung ausgeht, und
2 eine Weiterentwicklung der Anordnung aus 1 als erfindungsgemäße Anordnung schematisch veranschaulicht.
Ein Kurbelgehäuse 10 einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine soll belüftet werden. Vorliegend steht im Zentrum des Interesses, wie die Luft zugeführt wird. Anhand der Figur wird die Abfuhr der Luft nicht erläutert. Die Abfuhr erfolgt in eine Leitung zum Zuführen von Luft in die Verbrennungskraftmaschine.
Die Zufuhr in das Kurbelgehäuse 10 erfolgt über ein Saugrohr 12, das zum Zuführen von Frischluft in die Verbrennungskraftmaschine dient, und an das eine Zufuhrleitung 14 für Frischluft angekoppelt ist. In der Zufuhrleitung 14 ist ein Überdruckventil 16 vorgesehen. Sofern ausreichend Luft angesogen wird, öffnet das Überdruckventil 16, und die Luft gelangt zum Kurbelgehäuse 10, siehe den Pfeil 18 in 1. Sollte aus irgendeinem Grund der Druck in dem Kurbelgehäuse zu groß werden, dann schließt das Überdruckventil 16, damit verhindert wird, dass Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse 10 in die Zufuhrleitung 14 gelangt.
Erfindungsgemäß wird in der Zufuhrleitung 14 ein Druckregelventil 20 bereitgestellt, das in seinem Grundzustand („drucklos”) geöffnet ist, also dann geöffnet ist, wenn keine Druckdifferenz zwischen einem ersten Zufuhrleitungsabschnitt 14a und einem zweiten Zufuhrleitungsabschnitt 14b besteht. Die Verbrennungskraftmaschine weise eine Unterdruckluftpumpe 22 auf. Diese ist über ein Umschaltventil 24 mit dem Zufuhrleitungsabschnitt 14b koppelbar. Geschieht eine solche Kopplung, dann wird der Zufuhrleitungsabschnitt 14b mit einem Unterdruck gegenüber dem Zufuhrleitungsabschnitt 14a einerseits und dem Kurbelgehäuse 10 andererseits beaufschlagt. Es schließen somit sowohl das Ventil 16 als auch das Ventil 20. Dadurch wird aber die Zufuhr von Frischluft in das Kurbelgehäuse unterbunden.
Das Umschalten des Umschaltventils 24 kann unter der Steuerung einer Steuereinrichtung 26 erfolgen, die unter vorbestimmten Bedingungen die Zufuhr von Frischluft gemäß dem Pfeil 18 unterbinden soll. Die vorbestimmten Bedingungen können beinhalten, dass bestimmte Fahrzyklen durchlaufen werden, bei denen damit zu rechnen ist, dass kurzfristig aus dem Kurbelgehäuse 10 große Mengen an Kraftstoff und Wasser freiwerden könnten und in den Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine gelangen könnten.

Claims

Anordnung mit einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse (10) aufweist, in das Luft aus einer Ansaugeinrichtung (12) zuführbar ist, mit zwei Ventilen (16, 20) zwischen der Ansaugeinrichtung (12) und dem Kurbelgehäuse (10), von denen das eine Ventil ein im Grundzustand geschlossenes Überdruckventil (16) ist, das einen Zufuhrleitungsabschnitt (14b) zwischen dem Kurbelgehäuse (10) und der Ansaugeinrichtung (12) mit dem Kurbelgehäuse (10) verbindet, wenn der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt (14b) höher als in dem Kurbelgehäuse (10) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ventil (20) ein Druckregelventil ist, das den Zufuhrleitungsabschnitt (14b) mit der Ansaugeinrichtung (12) im Grundzustand verbindet und dann trennt, wenn der Druck in den Zufuhrleitungsabschnitt niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung (12), und mit einer Einrichtung (22, 24, 26) zum Bewirken, dass der Druck in dem Zufuhrleitungsabschnitt (14b) niedriger ist als in der Ansaugeinrichtung (12) und dem Kurbelgehäuse (10).
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Bewirken eine Unterdruckpumpe (22) insbesondere der Verbrennungskraftmaschine aufweist, die über ein Umschaltventil (24) mit dem Zufuhrleitungsabschnitt (14b) koppelbar ist.
Kraftfahrzeug mit einer Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2.
Verfahren zum Belüften des Kurbelgehäuses (10) einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend ein zeitweises Unterbinden der Zufuhr von Luft in das Kurbelgehäuse unter einer vorbestimmten Bedingung durch Schließen eines Druckregelventils (20), indem in einer Zuleitung (14b) für die Luft ein Unterdruck erzeugt wird.