DE1576341B2 - Entlüftungssystem für Kurbelgehäuse von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse oder ähnliche Innenräume von Brennkraftmaschinen nach dem Kraftstoffansaugsystem derselben, wobei vom Kurbelgehäuse zwei auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge voneinander unabhängige Leitungen ausgehen, die beiderseits der Drosselklappe in das Ansaugsystem münden und die in ihrem Verlauf Drosselstellen mit vorbestimmter Öffnung in Form einer Blende aufweisen, deren der Strömung zugekehrte Fläche im wesentlichen senkrecht zur Leitung liegt.

Ein solches Entlüftungssystem ist aus der französischen Zusatzpatentschrift 83 441 zur französischen Patentschrift 1 331 453 bekannt.

Bei dieser bekannten Anordnung kann die Entlüftung nicht allen Betriebszuständen angepaßt werden. Ferner können dort die Blenden durch Niederschlag von Kondensat oder Teerteilchen od. dgl. verstopfen, so daß dann die Entlüftung ausfüllt. Und schließlich wird dort auch nicht die Tatsache beachtet, daß auch eine gute und anteilmäßig richtige Mischung der entlüfteten Bestandteile mit der Ansaugluft stattfinden muß. Vielmehr wird dort z. B. im Leerlauf viel zu viel Abdampf aus dem Kurbelgehäuse dem Ansaugsystem zugeführt, so daß ein schlechter und rauher Motorleerlauf die unangenehme Folge ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden. Es soll ein Entlüftungssystem geschaffen werden, das besser und genauer an die wechselnden Anforderungen des Betriebes und verschiedener Motorgrößen angepaßt werden kann, das so ausgebildet ist, daß es durch die Kondensate der Gase und Dämpfe und durch die von diesen mitgeführten Kohlenstoff- und Teerpartikelchen nicht verstopft werden kann und die auftretenden Ablagerungen an der hierfür besonders anfälligen Stelle durch eine selbstreinigende Wirkung sofort wieder abführt.
Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Entlüftungssystemen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Leitungen einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen und daß die Leitung mit dem größeren Querschnitt in Strömungsrichtung vor und die Leitung mit dem kleineren Querschnitt hinter der Drosselklappe angeschlossen ist und daß unmittelbar an der Austrittsstelle aus den Leitungen die ringförmig ausgebildeten Blenden angeordnet sind, deren den Durchfluß bestimmende Öffnungen von messerartigen Kanten an den Querflächen gebildet sind, die gegenüber der Wandung der Ansaugleitung leicht zurückgesetzt sind, und daß sich die Blenden von diesen Messerkanten aus kegelförmig bis zu ihrem größten Querschnitt an der Austrittsstelle erstrecken, und daß dieser größte Querschnitt fluchtend in der Wandung der Ansaugleitung liegt.

Das vorgeschlagene Entlüftungssystem hat den Vorteil, daß es so angepaßt werden kann, daß die Strömungsgeschwindigkeit in den Rohrleitungen stets oberhalb eines bestimmten Mindestwertes gehalten werden kann, bei dem eine Ablagerung von Kondensaten und suspendierten Teilchen zu befürchten ist. Weiterhin wird an der kritischsten Stelle eine starke Turbulenz der Strömung erzwungen und darüber hinaus noch diese Stelle der reinigenden Wirkung des an den Wänden des Vergasers herunterfließenden Kraftstoffes ausgesetzt. Schleißlich bewirkt auch die getrennte Führung der beiden Rohrleitungen und ihr verschiedener Querschnitt, daß in diesen, wenn sie überhaupt eine Strömung führen, deren Geschwindigkeit stets den Mindestwert überschreitet. Weiterhin wird auch eine gute Mischung mit der Ansaugluft erzielt.

Es sind zwar bereits Blenden bekannt, die sich in Strömungsrichtung kegelförmig erweitern (VDI-Zeitschrift, Bd. 81, Nr. 43, S. 1244 und VDI-Durchflußmeßregeln). Jedoch handelt es sich in diesen Fällen um reine Meßblenden für Flüssigkeiten oder Gase, d. h. also um ein ganz anderes Fachgebiet. Außerdem haben diese bekannten Meßblenden keine Messerkante und sie liegen auch im Zuge von Leitungen, d. h. ihre größte Kegelöffnung liegt nicht an der Austrittsstelle dieser Leitungen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform nach der Erfindung ist die vor der Drosselklappe angeschlossene Leitung in Strömungsrichtung hinter der Vorrichtung zum Binden des KraftstoffrLuft-Gemisches angeordnet. In der nachfolgenden Beschreibung ist im Zusammenhang mit der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine Teilseitenansicht einer Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem, an dem in besonders günstiger Weise die Erfindung verwirklicht werden kann,

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1 zur Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 3 einen Teilschnitt gemäß F i g. 2 in größeren Maßstab als diese.

Die Zeichnung zeigt eine Brennkraftmaschine 11 mi

einem erfindungsgemäßen Entlüftungssystem 12 für ein Kurbelgehäuse. Der Motor hat ein Kurbelgehäuse 13 mit Öleinfüllrohr 14 und einen Deckel 16 für die Ventilkammer. Die Ventilkammer, die von dem Deckel 16 umschlossen ist, steht durch innerhalb des Motors vorgesehene Durchgänge mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung. In vielen Fällen sind solche Entlüftungssysteme mit dem Deckel der Ventilkammer und nicht mit dem Kurbelgehäuse direkt verbunden. Ferner können sie mit anderen Teilen des Motors verbunden sein, die mit dem Kurbelgehäuse kommunizieren. Daher sollten unter dem Ausdruck »Kurbelgehäuse«, wie er nachstehend gebraucht wird, alle Teile des Motors verstanden werden, in denen sich die Dämpfe des Kurbelgehäuses ansammeln.

Die Brennkraftmaschine 11 hat ein übliches Brennstoffansaugsystem 17, das einen Einlaß aufweist, in welchem die Brennstoffcharge gemischt und den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Das Brennstoffzufuhrsystem hat einen Luftreiniger 18, einen Vergaser 19 und einen Gemischverteiler 21. Wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich, weist der Vergaser eine übliche Starterklappe 22 und eine Drosselklappe 23 auf. Zwischen der Starterklappe 22 und der Drosselklappe 23 ist die Brennstoffzufuhrvorrichtung, nämlich ein Venturirohr 24 und die üblichen Gasdüsen, vorgesehen.

Das Entlüftungssystem 12 hat zwei Leitungen 26 und 27, die hier als Rohre 28 und 29 ausgebildet sind und die sich zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Brennstoffansaugsystem erstrecken und diese miteinander verbinden.

Zur Herstellung dieser Verbindung mit dem Kurbelgehäuse sind die Leitungen mit einer Rohrgabel 31 verbunden, die auf einem Verbindungsstück 32 angebracht ist. Dieses Verbindungsstück 32 paßt satt in das Öleinfüllrohr 14 des Kurbelgehäuses und ist zwecks Einführung von Öl in das Kurbelgehäuse mit einer abnehmbaren Kappe 33 versehen. Die Rohre 28 und 29 sind mit Endstücken 34 und 36 versehen, die sich durch die Wand des Vergasers 19 bis zum Brennstoffeinlaß erstrecken.

Das Endstück 34 ist vor der Drosselklappe 23 mit dem Einlaß verbunden, während das Endstück 36 hinter der Drosselklappe 23 mit dem Einlaß verbunden ist. Bei dieser Art der Anordnung werden dann keine Ventile in den Einlassen benötigt, wenn diese die geeignete Durchflußkapazität aufweisen. Vorteilhafterweise ist die kombinierte Durchflußkapazität beider Einlasse so, daß bei offener Drosselklappe 23 alle im Kurbelgehäuse entstehenden Dämpfe in das Ansaugsystem eingeführt werden, ohne daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis der Brennstoffcharge davon wesentlich beeinflußt wird. Die Durchflußkapazität der Leitung 27 ist zweckmäßig so, daß bei geschlossener Drosselklappe 23, d. h. bei Leerlauf des Motors, im wesentlichen alle im Kurbeigehäuse vorhandenen Dämpfe durch diese Leitung in das Ansaugsystem einfließen können, ohne das Luft-Brennstoff-Verhältnis ungünstig zu beeinflussen.

Das erfindungsgemäße Drosselsystem ergibt die erforderlichen Durchflußkapazitäten, ohne den Aufbau von Kondensaten oder irgendwelchen Teilchen innerhalb der Leitung zu verursachen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder der Leitungen 26 und 27 ein Durchfluß-Drosselglied in Form einer Blende 37 bzw. 38 auf, welche innerhalb der Endstücke 34 und 36 vorgesehen sind. Die Blenden 37 und 38 definieren runde Ausflußöffnungen 41 bzw. 42, die die Durchflußkapazitäten bestimmen. Die Querschnittsfläche dieser Ausflußöffnungen hängt selbstverständlich von dem jeweiligen System und der gewünschten Durchflußkapazität ab. In dem dargestellten System, bei dem die beiden Leitungen mit dem Einlaß unmittelbar vor und hinter der Drosselklappe kommunizieren, hat die Ausflußöffnung 41 für einen gewöhnlichen Automobilmotor vorteilhaft eine Mindest-Querschnittsfläche von 70,97 mm² (9,53 mm Durchmesser), um sicherzugehen, daß die unter allen Betriebsbedingungen, ausgenommen Leerlauf, erzeugten Dämpfe entlüftet werden. Die Querschnittsfläche der öffnung der Leitung 27 hängt von der Größe des Motors ab und ist vorteilhaft zwischen 2,83 mm² (1,90 mm Durchmesser) und 10,32 mm² (3,56 mm Durchmesser). Um bestmögliche Ergebnisse bei Verbrennungskammervolumina bis zu 2294 cm³ zu erzielen, ist die Querschnittsfläche der Ausflußöffnung 42 günstigerweise etwa 3,74 mm² (2,18 mm Durchmesser); bei Motoren mit Verbrennungskammervolumina zwischen 2294 und 4096 cm³ etwa 5,67 mm² (2,69 mm Durchmesser); bei Motoren mit Verbrennungskammervolumina über 4096 cm³ hat diese Ausflußöffnung vorteilhafterweise eine Querschnittsfläche von etwa 8,06 mm² (3,17 mm Durchmesser).

Die Blenden 37 und 38 haben eine flache, ringförmige Querfläche 43 bzw. 44, die jeweils die Öffnung umgeben. Die Querflächen 43 und 44 sind zwischen den Innenkanten der Kegelflächen 46 und 47 der Ausflußöffnungen und den inneren Wandflächen der Endstücke angeordnet. Auf die Querflächen 43 und 44 treffen die aus dem Kurbelgehäuse durch die Endstücke dem Ansaugkanal zufließenden Dämpfe auf. Ferner stehen sie senkrecht zu den Innenflächen der Endstücke und sind daher im wesentlichen senkrecht zum Durchflußweg der Dämpfe.

Wie aus F i g. 3 am deutlichsten hervorgeht, verlaufen die Kegelflächen 46 und 47 der Ausflußöffnungen von den Querflächen 43 und 44 schräg nach außen bis zu den Auslaßenden der Öffnungen. Dies bewirkt nicht nur eine sich progressiv vergrößernde Querschnittsfläche der Ausflußöffnungen in Richtung des Durchflusses der durch sie fließenden Dämpfe, sondern es ergeben sich auch messerartige Kanten 48 und 49 beim Übergang der Ausflußöffnungswände in die Querflächen 43 und 44.

Die aus dem Kurbelgehäuse kommenden Dämpfe durchfließen die Leitungen 26 und 27 mit größter Geschwindigkeit, die im allgemeinen die Schallgeschwindigkeit übersteigt. Dadurch, daß die Querflächen 43 und 44 senkrecht zur Durchflußrichtung sind, sowie durch die Venturi-Wirkung an den Kegelflächen 46 und 47 entsteht eine hohe Durchflußturbulenz unmittelbar vor diesen Flächen. Diese Turbulenz gewährleistet eine genügende Verwirbelung irgendwelcher Kondensate und Teilchen, die in diesem Bereich von den Dämpfen ausfallen, und bewirkt, daß diese Stoffe mit den Dämpfen durch die Ausflußöffnungen hindurch mitgerissen werden und sich nicht im Durchgang oder an den Querflächen 43 und 44 absetzen.

Die Größe der Auftreffbereiche, wie sie sich durch die Querflächen 43 und 44 ergeben, hängt von dem Unterschied zwischen den Durchmessern der Endstücke 34 und 36 und den Durchmessern der Ausflußöffnungen an den Kanten 48 und 49 ab. Die Leitungen 26 und 27 selbst haben gemäß der Erfindung einen genügend großen Querschnitt auf ihrer ganzen Länge, so daß im wesentlichen keine Kondensation oder ein Ausfällen von Teilchen aus den Dämpfen auftritt. Bei dem vorstehend

beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der obere Durchgang vorzugsweise eine Mindestquerschnittsfläche von 619,36 mm² (12,7 mm Durchmesser), während der untere Durchgang eine Mindestquerschnittsfläche von 70,97 mm² (9,53 mm Durchmesser) hat. Um eine bestmögliche Durchflußturbulenz bei allen Systemen zu erhalten, umgeben die Querflächen die Ausflußöffnungen vorzugsweise vollständig und haben zwischen den Ausflußöffnungen und Wandflächen mindestens eine Stirnfläche von 1,01 mm radialer Länge.

Die Winkelstellung der Kegelflächen 46 und 47 relativ zu den Querflächen 43 und 44 ist so lange nicht kritisch, als sie ausreicht, um relativ scharfe Kanten 48 und 49 zu bilden, und sofern die Schräge eine Venturi-Wirkung herbeiführt. Was diese letztere Wirkung betrifft, so ist der Winkel der Kegelflächen 46 und 47 in bezug auf die Querflächen 43 und 44 vorzugsweise zwischen 15 und 75°.

Die messerartigen Kanten schalten offensichtlich alle Flächen am Eingang der Ausflußöffnung aus, auf welchen sich Kondensate oder sonstige Teilchen ansammeln könnten. Die schrägen Wände der Ausflußöffnung enden am Auslaßende, ohne daß dort auf der Ausflußseite eine Schulter gebildet wird, hinter welcher sich Kondensate usw. ansammeln könnten. Es ergibt sich ferner, daß sich die Dämpfe des Kurbelgehäuses nach ihrem Durchtritt durch die Ausflußöffnungen entlang der Kegelfläche ausbreiten und an dieser so kräftig entlang fließen, daß auch hierdurch ein Ansammeln von Kondensaten usw. verhindert wird.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Blenden 37 und 38 so anzuordnen, daß das Auslaßende der Öffnungen bis zum Ansaugkanal reicht. Damit ist eine weitere Vorkehrung getroffen, um einen Aufbau von Kondensaten usw. auf der Ausflußseite der Ausflußöffnungen zu verhindern. Die besondere Anordnung des Auslaßendes der Ausflußöffnungen bewirkt, daß alle der dem Durchfluß ausgesetzten Drosselringflächen bei Stillsetzen des Motors durch den Brennstoff gründlich gespült werden. Dies rührt daher, daß bei Anhalten eines Motors ein Teil des restlichen Brennstoffes vom· Vergaser entlang der Innenwände des Ansaugkanals abfließt. Wenn dieser Brennstoff die in den Leitungen des Lüftungssystems vorgesehenen Öffnungen erreicht, fließt er durch diese und über die Kegelflächen 46 und

47. So erreicht ein Teil dieses Brennstoffes die messerartigen Kanten und Teile der Querflächen 43 und 44. Er benetzt diese und wirkt als Lösungsmittel, das das Ansammeln von Kondensaten usw. verhindert, welche sich infolge der nachlassenden Geschwindigkeit der Dämpfe des Kurbelgehäuses bei Stillsetzen des Motors ansammeln könnten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse oder ähnliche Innenräume von Brennkraftmaschinen nach dem Kraftstoffansaugsystem derselben, wobei vom Kurbelgehäuse zwei auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge voneinander unabhängige Leitungen ausgehen, die beiderseits der Drosselklappe in das Ansaugsystem münden und die in ihrem Verlauf Drosselstellen mit vorbestimmter öffnung in Form einer Blende aufweisen, deren der Strömung zugekehrte Fläche im wesentlichen senkrecht zur Leitung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungen (26, 27) einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen und daß die Leitung (26) mit dem größeren Querschnitt in Strömungsrichtung vor und die Leitung (27) mit dem kleineren Querschnitt hinter der Drosselklappe (23) angeschlossen ist und daß unmittelbar an der Austrittsstelle aus den Leitungen (26, 27) die ringförmig ausgebildeten Blenden (37, 38) angeordnet sind, deren den Durchfluß bestimmende Öffnungen von messerartigen Kanten (48, 49) an den Querflächen (43, 44) gebildet sind, die gegenüber der Wandung der Ansaugleitung leicht zurückgesetzt sind, und daß sich die Blenden von diesen Messerkanten aus kegelförmig bis zu ihrem größten Querschnitt an der Austrittstelle erstrecken, und daß dieser größte Querschnitt fluchtend in der Wandung der Ansaugleitung liegt.

2. Entlüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vor der Drosselklappe (23) angeschlossene Leitung (26) in Strömungsrichtung hinter der Vorrichtung (24) zum Bilden des Kraftstoff-Luft-Gemisches angeordnet ist.