DE19720383A1 - Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für
ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 35 42 900 C2 ist eine gattungsgemäße Entlüftungsvor
richtung einer Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zy
lindern bekannt. Die Entlüftungsvorrichtung umfaßt einen mit
Entlüftungskammern versehenen Entlüftungskanal, der durch Gieß
formung im V des Zylinderkurbelgehäuses ausgebildet ist. Das
Zylinderkurbelgehäuse ist in mehrere durch Lagerstühle für eine
Kurbelwelle begrenzte Gehäusekammern unterteilt. Die nach unten
offenen Entlüftungskammern des Entlüftungskanales werden mit
tels angeschraubter Abdeckteile verschlossen. Dies erfordert
eine relativ aufwendige Herstellung der Entlüftungsvorrichtung
und führt zu einer Erhöhung der Herstellungskosten. Der Entlüf
tungskanal steht beidendig durch jeweils eine Öffnung mit dem
Zylinderkurbelgehäuse in Verbindung. Um die zwischen benachbar
ten druckvariablen Gehäusekammern auftretenden Gaspulsationen
auszugleichen, sind bei dieser konventionellen Ventilationsein
richtung eine Ölwanne mit ausreichendem Querschnitt sowie La
gerstuhldurchbrüche als Verbindung und Druckausgleich zwischen
den Gehäusekammern vorgesehen, wobei die Durchbrüche allerdings
zu einer Schwächung des Lagerstuhlbereiches führen und eine un
gestörte Ventilation nur über einen bestimmten Bereich der Kur
belwellenumdrehung ermöglichen. Aufgrund der Ausgleichsgewichte
an der Kurbelwelle sind die Lagerstuhldurchbrüche nur über ei
nen kleineren Teil der Kurbelwellenumdrehung frei durchgängig,
beim größeren Teil der Kurbelwellenumdrehung sind die Durchbrü
che durch die Ausgleichsgewichte der Kurbelwelle verdeckt. Der
restliche Ventilationsausgleich erfolgt über die Ölwanne, die
dadurch einen relativ großen Querschnitt aufweisen muß.
Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die
DE 42 39 108 A1 und die DE 42 40 464 A1 verwiesen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Entlüftungsvorrichtung
derart auszubilden, daß bei gleichzeitig guter Entlüftung des
Kurbelgehäuses eine ungestörte Verdrängung von Gas zwischen den
Kurbelgehäusekammern ermöglicht und die Festigkeit der Lager
stühle für die Kurbelwelle nicht beeinträchtigt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Entlüftungsvor
richtung liegt in der zweifachen Funktion des Entlüftungskana
les, der sowohl zur Entlüftung des Kurbelgehäuses nebst einer
Vorabscheidung des ölenthaltenden Entlüftungsgases vor dem Ein
tritt in den Ölabscheider als auch zum Ventilationsausgleich
zwischen den einzelnen Kurbelgehäusekammern dient. Der erfin
dungsgemäße Entlüftungskanal ermöglicht eine ungestörte Venti
lation über die gesamten 360° der Kurbelwellenumdrehung, da die
dafür benötigten Öffnungen des Entlüftungskanales durch die
Kurbelwelle mit den Ausgleichsgewichten nicht verdeckt werden
können. Die nahezu geschlossenen, nur durch die Öffnungen des
Entlüftungskanal es unterbrochenen Kurbelgehäusekammern erhöhen
die Steifigkeit insbesondere die Torsionssteifigkeit des Kur
belgehäuses. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Entlüf
tungsvorrichtung eine ausreichende Ventilation auch bei mini
malstem Ölwannenquerschnitt, da ein Ventilationsausgleich über
die Ölwanne nicht erforderlich ist.
Die Öffnungen des Entlüftungskanales besitzen Einströmrichtun
gen, die entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle gerichtet
sind, wodurch ein Eintreten von Schmieröl aus dem Inneren des
Kurbelgehäuses in den Entlüftungskanal wirkungsvoll verhindert
ist, da die Drehrichtung der Kurbelwelle die Bewegungsrichtung
des trägen Schmieröles bestimmt.
Die im Kurbelgehäuse angeordneten Ölabführkammern ermöglichen
im Zusammenwirken mit dem Entlüftungskanal einen ansonsten wei
testgehend geschlossenen Kurbelraum der Brennkraftmaschine, wo
durch die umlaufende Kurbelwelle eine optimale Förderung des
Entlüftungsgases in Form einer rotierenden Walze bewirkt. Ein
großer Teil der in den Entlüftungsgasen mitgeführten Ölpartikel
schlägt sich aufgrund seiner Trägheit in einer ersten Vorab
scheidung an der Wand des Kurbelgehäuses nieder und gelangt
über die ebenfalls in der Wand des Kurbelgehäuses angeordneten
Eintrittsöffnungen in den Ölabführkanal. Diese erste Vorab
scheidung beeinflußt die Dimensionierung des eigentlichen Ölab
scheiders der Brennkraftmaschine, der dadurch entweder einfa
cher ausgestaltet oder gänzlich eingespart werden kann, zumal
wie bereits oben erwähnt vor dem Eintritt der Entlüftungsgase
in den Ölabscheider noch eine zweite Vorabscheidung im Entlüf
tungskanal erfolgt.
Damit die umlaufende Kurbelwelle mit ihrer Entlüftungsgaswalze
über die Eintrittsöffnungen Ölpartikel in die Ölabführkammern
fördern kann, sind die Einströmrichtungen der Eintrittsöffnun
gen vorteilhafterweise in Drehrichtung der Kurbelwelle gerich
tet.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist die Entlüftungsleitung als eine in eine Stirnseite des Kur
belgehäuses integrierte und somit einfach herstellbare Vertie
fung ausgebildet, die zur Bildung der Entlüftungsleitung mit
einem Deckel verschlossen ist. Der Deckel kann Teil eines ohne
hin benötigten Steuergehäusedeckels der Brennkraftmaschine
sein, wodurch ein separates Bauteil zum Verschluß der Entlüf
tungsleitung nebst zusätzlicher Montage entfallen kann.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus
den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden in zwei
Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert, und zwar
zeigen:
Fig. 1 in einem Querschnitt ein aus Unter- und Oberteil beste
hendes Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit einer
erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung,
Fig. 2 in einer Draufsicht einen Ausschnitt auf das Unterteil
des Kurbelgehäuses mit mehreren durch Lagerstühle für
eine Kurbelwelle begrenzten Kurbelgehäusekammern sowie
der erindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung,
Fig. 3 in einer Vorderansicht einen Ausschnitt auf das Kurbel
gehäuse und im Teilschnitt, die erfindungsmäße Entlüf
tungsvorrichtung mit dem Entlüftungskanal, einer darin
angeordneten Ölablaufbohrung und der vom Entlüftungska
nal abzweigenden Entlüftungsleitung.
Fig. 1 zeigt ein Kurbelgehäuse 1 einer Brennkraftmaschine mit
V-förmig angeordneten Zylindern 2 und 3, das ein Unterteil 1a
und ein Oberteil 1b umfaßt. An das einen Kurbelraum 4 mit einer
darin drehbar gelagerten Kurbelwelle 5 umgebende Kurbelgehäuse
1 ist eine Ölwanne 6 angeflanscht, die das Kurbelgehäuse 1 nach
unten abschließt. Zwischen dem Kurbelraum 4 und der Ölwanne 6
der Brennkraftmaschine ist ein Ölabweisblech 7 angeordnet, das
über kleine Ausnehmungen 8 eine Verbindung zwischen Kurbelraum
4 und Ölwanne 6 herstellt.
In das Kurbelgehäuse 1 ist eine erindungsgemäße Entlüftungs
vorrichtung 9 integriert, die einen in einer Seitenwand 10 des
Kurbelgehäuses 1 eingegossenen Entlüftungskanal 11 aufweist,
wobei auch eine Anordnung des Entlüftungskanales 11 in der dem
Entlüftungskanal 11 gegenüberliegenden Seitenwand 12 des Kur
belgehäuses 1 oder eine Anordnung mehrerer Entlüftungskanäle 11
im Kurbelgehäuse 1 denkbar wäre.
Der Entlüftungskanal 11 ist über unten näher beschriebene Öff
nungen 13 mit dem Kurbelraum 4 des Kurbelgehäuses 1 verbunden
und weist an einer der Ölwanne 6 zugewandten Seite nach unten
gerichtete Ölablaufbohrungen 14 auf (siehe auch Fig. 3). In der
Ölwanne 6 sind in Richtung zu Stirnseiten 15 des Kurbelgehäuses
1 verlaufende Rippen 17 zur Führung des Schmieröles zu einer
nicht dargestellten Ölpumpe der Brennkraftmaschine ausgeformt.
Die kinetische Energie der in Drehrichtung 18 der Kurbelwelle 5
der Brennkraftmaschine rotierenden Ölpartikel wird durch Ab
prallen der Ölpartikel an den Rippen 17 umgelenkt und sorgt
trotz geringem Gefälle der Ölwanne 6 für eine Ableitung der Öl
partikel in Richtung zur Ölpumpe.
In der dem Entlüftungskanal 11 gegenüberliegenden Seitenwand
12 weist das Kurbelgehäuse 1 Ölabführkammern 19 auf, die über
jeweils mindestens einen Übertritt 20 mit der Ölwanne 6 und
über unten näher beschriebene, als Ölhobel ausgebildete Ein
trittsöffnungen 21 mit dem Kurbelraum 4 des Kurbelgehäuses 1 in
Verbindung stehen.
Gemäß Fig. 2 ist der Kurbelraum 4 des Kurbelgehäuses 1 in meh
rere durch Lagerstühle 22 für die Kurbelwelle 5 begrenzte Kur
belgehäusekammern 23 unterteilt, wobei von den Lagerstühlen 22
hier nur die Lagerstuhlunterteile dargestellt sind. Jede Kur
belgehäusekammer 23 ist über die bereits oben erwähnte Öffnung
13 mit dem in Richtung einer Motorlängsachse 24 verlaufenden
Entlüftungskanal 11 und über die ebenfalls bereits oben erwähn
te Eintrittsöffnung 21 mit den parallel zum Entlüftungskanal 11
verlaufenden sowie zwischen den Lagerstühlen 22 liegenden Ölab
führkammern 19 verbunden. Die Einströmrichtungen 25 der Öffnun
gen 13 zur Verbindung des Entlüftungskanales 11 mit den Kurbel
gehäusekammern 23 sind entgegen der Drehrichtung 18 der Kurbel
welle 5 und die Einströmrichtungen 26 der Eintrittsöffnungen 21
zur Verbindung der Ölabführkammern 19 mit den Kurbelgehäusekam
mern 23 sind in Drehrichtung 18 der Kurbelwelle 5 gerichtet
(siehe Fig. 1).
An jeder ihrer beiden Stirnseiten, wovon hier nur eine Stirn
seite 15 dargestellt ist, weist das Kurbelgehäuse 1 eine in das
Unterteil 1a und das Oberteil 1b des Kurbelgehäuses 1 eingegos
sene Entlüftungsleitung 27 auf (siehe auch Fig. 3), die den
Entlüftungskanal 11 über einen hier nicht gezeigten Ölabschei
der mit einem Ansaugsystem 29 (in Fig. 3 durch einen Pfeil ge
kennzeichnet) der Brennkraftmaschine verbindet. Die Entlüf
tungsleitung 27 kann aber auch als eine in die Stirnseite 15
des Kurbelgehäuses 1 integrierte Vertiefung ausgebildet sein,
die zur Bildung der Leitung 27 mit einem Deckel verschlossen
wird. Im Bereich dieser Entlüftungsleitungen 27 sind gemäß Fig.
3 vorzugsweise die Ölablaufbohrungen 14 des Entlüftungskanales
11 angeordnet, deren Anzahl variabel ist.
Alternativ ist auch eine Anordnung des Entlüftungskanales 11
und/oder der Ölabführkammern 19 in der Ölwanne 6, im Oberteil
1b des Kurbelgehäuses 1 oder in einem einteilig ausgebildeten
Kurbelgehäuse denkbar, wobei die jeweilige Anordnung des Ent
lüftungskanales 11 eine entsprechende Anordnung der Entlüf
tungsleitungen 27 nach sich zieht. Ferner wäre auch eine Ver
bindung der Ölabführkammern 19 untereinander denkbar. Außerdem
kann der Ölabscheider in das Kurbelgehäuse 1, in einen Zylin
derkopf oder in eine Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine
integriert sein oder auch als externes Bauteil an die Brenn
kraftmaschine angeflanscht sein. Desweiteren kann die erfin
dungsgemäße Entlüftungsvorrichtung 9 auch bei Brennkraftmaschi
nen mit reihenförmig angeordneten Zylindern 2, 3 eingesetzt
werden.
Die erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung 9 dient sowohl zur
Kurbelgehäuseentlüftung der Brennkraftmaschine als auch zum
Ventilationsausgleich zwischen den einzelnen Kurbelgehäusekam
mern 23 der Brennkraftmaschine.
Beim Betrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine sammeln sich im
Kurbelgehäuse 1 Entlüftungsgase an; sogenannte Blow-By-Gase,
welche mit Ölpartikel vermischt sind. Die durch die Kurbelwelle
5 in Rotation versetzten Ölpartikel der Entlüftungsgase schla
gen sich in einer ersten Vorabscheidung an der Wand des Kurbel
gehäuses 1 nieder und gelangen hauptsächlich über die Ein
trittsöffnungen 21 in die mit der Ölwanne 6 in Verbindung ste
henden Ölabführkammern 19. Ein kleinerer Teil der abgeschiede
nen Ölpartikel fließt über die Ausnehmungen 8 des Ölabweisble
ches 7 in die Ölwanne 6 zurück. Zur Kurbelgehäuseentlüftung
werden die von Schmieröl vorgereinigten Entlüftungsgase aus dem
Kurbelgehäuse 1 bzw. den Kurbelgehäusekammern 23 abgeleitet und
treten über die Öffnungen 13 in den unter leichtem Unterdruck
stehenden Entlüftungskanal 11 ein, wobei eine weitere Vorab
scheidung von in den Entlüftungsgasen mitgeführten Ölpartikel
über die Länge des Entlüftungskanales 11 und der dadurch er
reichten Beruhigung des ölhaltigen Entlüftungsgases erfolgt.
Die in dem Entlüftungskanal 11 abgeschiedenen Ölpartikel werden
über die Ölablaufbohrungen 14 der Ölwanne 6 der Brennkraftma
schine zugeführt. Die Entlüftungsgase gelangen aus dem Entlüf
tungskanal 11 über die an den Stirnseiten 15 des Kurbelgehäuses
1 angeordneten Entlüftungsleitungen 27 in den Ölabscheider, in
dem sich nun die restlichen in den Entlüftungsgasen mitgeführ
ten Ölpartikel abscheiden, welche in hier nicht dargestellter
Weise ebenfalls der Ölwanne 6 am Kurbelgehäuse 1 wieder zuge
führt werden. Die entölten Entlüftungsgase werden dem im An
schluß an den Ölabscheider befindlichen Ansaugsystem 29 der
Brennkraftmaschine zugeleitet. Wird je nach Schwenkwinkel des
Fahrzeugs das Schmieröl im Kurbelgehäuse 1 zu einem Ende der
Kurbelwelle 5 hin verlagert und dadurch die eine der Entlüf
tungsleitungen 27 mit Schmieröl verschlossen, so bleibt die an
dere gegenüberliegende, in den Figuren nicht dargestellte Ent
lüftungsleitung noch offen, so daß durch sie die Entlüftungsga
se in Richtung zum Ansaugsystem 29 der Brennkraftmaschine ab
strömen können.
Gleichzeitig mit der Kurbelgehäuseentlüftung erfolgt der Venti
lationsausgleich bzw. eine ungestörte Verdrängung des Gases
zwischen den einzelnen Kurbelgehäusekammern 23 ebenfalls über
den Entlüftungskanal 11, wobei über die jeder einzelnen Kurbel
gehäusekammer 23 zugeordneten Öffnung 13 des Entlüftungskanales
11 Gas in beiden Richtungen übertreten kann.
Claims (8)
1. Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse einer mehrzy
lindrigen Brennkraftmaschine mit mehreren durch Lagerstühle für
eine Kurbelwelle begrenzten Kurbelgehäusekammern, wobei die
Entlüftungsvorrichtung einen im Kurbelgehäuse in Motorlängsach
senrichtung verlaufenden Entlüftungskanal aufweist, der mit
mindestens einer Kurbelgehäusekammer und über mindestens eine
Entlüftungsleitung mit einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschi
ne strömungsmäßig in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entlüftungskanal (11) in einer Seitenwand (10) des
Kurbelgehäuses (1) verläuft und jede Kurbelgehäusekammer (23)
Über eine Öffnung (13) mit dem Entlüftungskanal (11) verbunden
ist.
2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einströmrichtungen (25) der in den Entlüftungskanal
(11) eingebrachten Öffnungen (13) zur Verbindung des Entlüf
tungskanales (11) mit den Kurbelgehäusekammern (23) entgegen
der Drehrichtung (18) der Kurbelwelle (5) gerichtet sind.
3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurbelgehäuse (1) in einer dem Entlüftungskanal
(11) gegenüberliegenden Seitenwand (12) zwischen den Lagerstüh
len (22) der Kurbelgehäusekammern (23) liegende Ölabführkammern
(19) aufweist, die Eintrittsöffnungen (21) zur Verbindung der
Ölabführkammern (19) mit den Kurbelgehäusekammern (23) besit
zen.
4. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einströmrichtungen (26) der in die Ölabführkammern
(19) eingebrachten Eintrittsöffnungen (21) zur Verbindung der
Ölabführkammern (19) mit den Kurbelgehäusekammern (23) in Dreh
richtung (18) der Kurbelwelle (5) gerichtet sind.
5. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entlüftungsleitung (27) zur Verbindung des Entlüf
tungskanales (11) mit dem Ansaugsystem (29) der Brennkraftma
schine in das Kurbelgehäuse (1) integriert ist.
6. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entlüftungsleitung (27) als eine in eine Stirnseite
(15) des Kurbelgehäuses (1) integrierte Vertiefung ausgebildet
ist, die zur Bildung der Entlüftungsleitung (27) mit einem
Deckel verschlossen wird.
7. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entlüftungskanal (11) mindestens eine zu einer Öl
wanne (6) der Brennkraftmaschine hin gerichtete Ölablaufbohrung
(14) aufweist.
8. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ölablaufbohrung (14) des Entlüftungskanales (11) im
Bereich der Entlüftungsleitung (27) angeordnet ist.
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