EP3453851A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

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Publication number
EP3453851A1
EP3453851A1 EP17190464.2A EP17190464A EP3453851A1 EP 3453851 A1 EP3453851 A1 EP 3453851A1 EP 17190464 A EP17190464 A EP 17190464A EP 3453851 A1 EP3453851 A1 EP 3453851A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blow
crankcase
combustion engine
internal combustion
oil mist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17190464.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Gruber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFT GmbH
Original Assignee
IFT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFT GmbH filed Critical IFT GmbH
Priority to EP17190464.2A priority Critical patent/EP3453851A1/de
Publication of EP3453851A1 publication Critical patent/EP3453851A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/028—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of positive pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M2013/026—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with pumps sucking air or blow-by gases from the crankcase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0472—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil using heating means

Definitions

  • the present invention relates to a reciprocating internal combustion engine, comprising a crankcase, a blow-by oil mist separator having an inlet and an outlet, a pressure increasing means having an input and an output and an intake manifold with an air filter, which is connected to the crankcase, wherein the crankcase a Blow-by-outlet, which is connected to the inlet of the blow-by oil mist separator. Furthermore, the invention relates to a crankcase ventilation device for a reciprocating internal combustion engine. Finally, the invention relates to a method for venting the crankcase of a reciprocating internal combustion engine, wherein the reciprocating internal combustion engine comprises a crankcase, a blow-by oil mist separator and an intake manifold with an air filter.
  • blow-by gas is composed of fresh charge (about 70%), exhaust gas (about 30%) and oil in mist form (about 300 to 400 mg / m 3 ).
  • blow-by gas To avoid a pressure increase in the crankcase, the blow-by gas must be led out of the reciprocating internal combustion engine again. Environmental reasons do not allow direct ventilation into the environment, so filtering the blow-by gases is required. For energy considerations, it has also gone over to the fact that the blow-by gas is fed back to the reciprocating internal combustion engine by returning to the intake tract, so that the hydrocarbons contained therein can be burned together with the engine fuel.
  • the oil mist Before introducing the blow-by gas into the intake manifold, the oil mist must be filtered out to avoid contamination of the intake manifold, including the compressors, intercooler and intake valves. An unfiltered return of the blow-by gas also leads to an increased build-up of deposits in the combustion chambers of the internal combustion engine. Particularly in modern high-performance combustion engines, an almost complete removal of the oil mist before returning to the intake tract is important, since even minor changes to the surfaces through Deposits or contamination can cause significant damage in terms of performance and efficiency.
  • the residual oil content in the filtered blow-by gas must be significantly reduced, currently from about 300 to 400 mg / m 3 in the unfiltered state to not more than, for example, 0.5 mg / m 3 .
  • crankcase ventilation systems are often designed so that the blow-by gas is discharged from the crankcase at a suitable location and fed via a connecting line to the oil mist separator or the blow-by filter.
  • the cleaned blow-by gas is returned via a pressure control device in the intake pipe of the internal combustion engine.
  • This pressure control device may for example consist of a conventional pressure regulator, the control membrane is applied to one side with the Kubelgekor and on the other side with the ambient pressure.
  • a support fan is often integrated into the crankcase ventilation system, which compensates for the pressure drop across the blow-by oil mist separator and realizes a vacuum in the crankcase.
  • Object of the present invention is therefore to provide an internal combustion engine of the type mentioned, in which the oil content in the blow-by gas can be effectively and easily reduced.
  • a crankcase ventilation device for a reciprocating internal combustion engine of the type mentioned characterized by a blow-by oil mist separator having an inlet which is connectable to the outlet of a crankcase and having an outlet which is connected to the input of a pressure booster, wherein the outlet has a first conduit and a second conduit, wherein the first conduit is connectable to the crankcase and / or connected to the inlet.
  • the object is achieved by a method for venting the crankcase of a reciprocating internal combustion engine, wherein the reciprocating internal combustion engine comprises a crankcase, a blow-by oil mist separator and an intake manifold with an air filter, wherein blow-by gas from the crankcase in the blow-by oil mist separator is filtered, characterized in that from the blow-by oil mist separator escaping gas is compressed and is partially returned to the blow-by oil mist separator.
  • the blow-by oil mist separator is an oil filter or other device for separating oil from the blow-by gas stream or a combination it.
  • the proposed solution according to the invention aims to achieve the stated objectives in a very simple and reliable manner and also to provide a method of reducing the oil mist content in the crankcase by rapidly discharging the oil mist and purging the crankcase. This has the advantage of increasing safety against crankcase explosions while reducing oil aging due to exposure of the oil droplets in a reactive environment.
  • crankcase ventilation device for a reciprocating internal combustion engine a reciprocating internal combustion engine and a method are proposed according to the invention, in which a part of the crankcase gas after the discharge from the crankcase and after passing the blow-by oil mist separator back into the blow-by oil mist be, preferably indirectly, by the gas is first passed into the crankcase and then only in the blow-by oil mist separator.
  • a variant embodiment provides that the first line between the outlet of the pressure booster and the inlet of the blow-by oil separator is not directly connected to the inlet of the blow-by oil separator, but that an indirect connection is provided.
  • the preferred embodiment then provides that the first line from the output of the pressure increasing device to the inlet of the blow-by oil secondary separator comprises a device (such as the crankcase).
  • the preferred embodiment then provides that the first line leads from the outlet of the pressure increasing device first to the crankcase and then to the inlet of the blow-by oil secondary separator.
  • the first line from the output of the pressure increasing device comprises a branch, which opens directly into the inlet of the pressure increasing device.
  • the first line is in two parts and connected on the one hand to the inlet of the blow-by oil secondary separator (either directly or indirectly via the crankcase) and on the other hand to the input of the pressure booster.
  • the second line between the output of the pressure increasing device comprises a fluid-conducting connection from the output of the pressure increasing device to the intake.
  • the preferred embodiment provides that the first line to the crankcase and the second line is connected to the intake.
  • a tempering device can be provided in the flow direction after the blow-by oil mist separator. This is preferably a cooling device. It can thus be cooled down the blow-by gas downstream of the blow-by oil mist separator.
  • the tempering device can be arranged in the first line to the crankcase.
  • the tempering device is preferably arranged in the fluid-conducting connection to the crankcase.
  • the output of the pressure-increasing device is connected to a throttle element which is connected to the input of the pressure-increasing device. This allows a pressure control.
  • a throttle body is arranged in the line connection between the output of the pressure booster and the inlet of the blow-by oil secondary separator.
  • This pressure increasing device is thus provided in the flow direction after the blow-by oil mist separator.
  • This is preferably a support fan, which optimizes the circulation described above.
  • This blow-by share forms a kind of circuit, which serves primarily to minimize the oil mist content in the crankcase and the residence time of the oil droplets in the crankcase to a minimum. From this cycle, that blow-by amount that is during the Engine operation is initiated in the intake of the reciprocating internal combustion engine.
  • the filtered blow-by gas is largely cleaned after discharge from the combustion chamber by means of a blow-by oil mist separator from the oil mist and directed by a pressure booster guided to a branch point, where a division into a part, which is returned to the crankcase, and another part which is introduced into the intake system of the engine and thus supplied to the combustion process. Part of the filtered air can also be secreted into the environment.
  • connection of the outlet of the blow-by ⁇ lnebelabscheiders with the intake manifold opens into the air inlet of the air filter and that in front of the filter medium.
  • a branch point is provided after the outlet from the blow-by oil mist separator. At this takes place a division into a part of the filtered blow-by gas, which is returned to the crankcase and in a part which is passed into the exhaust tract of the internal combustion engine or in the environment.
  • the proportion of the amount of blow-by gas, which is returned to the crankcase and thus constitutes a circulation at least 50% of the amount that is introduced into the intake, preferably in front of the filter medium of the air filter.
  • a throttle element is arranged in the fluid-conducting connection to the crankcase and / or in the fluid-conducting connection to the intake tract.
  • a throttle body through which the pressure in the crankcase can be set or adjusted to an overpressure to the environment.
  • Drosselogan can also in the wiring between the branch point and the discharge point of the recirculating blow-by amount in the crankcase a Drosselogan be used, by which the pressure in the crankcase can be set or adjusted to a negative pressure relative to the environment.
  • blow-by outlet from the crankcase and the junction of the fluid-conducting connection in the crankcase facing each other substantially diametrically.
  • the location of the discharge of the blow-by gas from the crankcase and the point of introduction of the recirculated part of the blow-by gas should be as diametrically opposed as possible, so that a complete flushing of the crankcase by the recirculating blow-by gas flow, ideally parallel to the axis of the crankshaft, can take place.
  • Fig. 1 1 schematically shows an arrangement of a reciprocating internal combustion engine with a crankcase ventilation system according to the prior art.
  • a crankcase 1 a blow-by oil mist separator 3 having an inlet 21 and an outlet 22 and an intake tract 23 with an air filter 7 connected to the crankcase 1.
  • the blow-by gas is led out of the crankcase 1 at a suitable point 2 and fed to the blow-by oil mist separator 3.
  • the blow-by gas enters the suction line of the intake 23, at a point 6 after the air filter 7.
  • the control line of the Pressure regulator 5 is connected to the crankcase 1 or at a location of the connecting line between the crankcase 1 and blow-by oil mist separator 3. All blow-by gas produced during engine operation is returned to the intake manifold of the engine via this arrangement.
  • FIG. 2 an inventive reciprocating internal combustion engine is shown on an embodiment. Visible are a crankcase 1, a blow-by oil mist separator 3 with an inlet 21 and an outlet 22 and an intake tract 23 with an air filter 7, which is connected to the crankcase 1.
  • the flow directions are marked in the individual lines with arrows.
  • Blow-by gas exits the crankcase 1 of the reciprocating internal combustion engine at the blow-by outlet 2 and is supplied to the blow-by oil mist separator 3 via the inlet 21.
  • the filtered blow-by gas is passed into a pressure increasing device 4 in the form of a blower, which is arranged downstream of the blow-by oil mist separator 3 in the flow direction.
  • a common line to a branching point 9 is initially provided by the output 42 of the pressure booster 4. From branch point 9, the common line is split into first line 25 and second line 24. The first line 25 leads back to the throttle device 14 and then to the inlet 21 of the blow-by oil mist separator 3.
  • the second line 24 leads from the branch point either to an inlet point 11 in the intake tract 23 (line a) or into the environment (line b).
  • a combination of return in the intake system (line a) and in the environment (line b) would be conceivable, but not very effective.
  • part of the filtered blow-by gas is fed back to the blow-by oil mist separator 3 and part of the filtered blow-by gas either to the intake tract 11 or into the environment.
  • the introduction of the second conduit 24 may occur at the inlet 11 of the air filter 7 (preferred embodiment) or thereafter (as in FIG Fig. 1 ) respectively.
  • Fig. 3 to 8 show embodiments that are connected to the Fig. 2 are ajar so that the individual components have the same name and the same reference numerals. It is therefore omitted to describe the individual components each time again and reference is made to the description of the respective previous figures.
  • FIG. 3 the method proposed according to the invention is shown on an exemplary embodiment of a reciprocating internal combustion engine according to the invention.
  • a crankcase 1 a blow-by oil mist separator 3 with an inlet 21 and an outlet 22 and an intake tract 23 with an air filter 7, which is connected to the crankcase 1, can be seen.
  • the flow directions in the individual lines are marked with arrows.
  • the blow-by gas is discharged at the blow-by outlet 2 at one point from the crankcase 1 of the reciprocating internal combustion engine and fed to the blow-by oil mist separator 3 via the inlet 21.
  • the blow-by oil mist separator 3 is downstream of a pressure increasing device 4 in the flow direction in the form of a blower. From the blow-by oil mist separator 3, the filtered blow-by gas is passed to the pressure increasing device 4, where a corresponding increase in pressure compensates the flow resistance in the pipe system including the oil mist separator 3 and thus maintains the circulation.
  • the blow-by gas from the blower 4 is passed to the branching point 9 where a part at a point, the mouth 10, is returned to the crankcase 1 and the amount that arises as a blow-by gas during engine operation, at a location, the inlet 11, is introduced into the intake tract 23 of the reciprocating internal combustion engine. From the branching point 9, therefore, the first line 25 leads directly to the crankcase 1. The second line leads from the branching point 9 to the inlet tract 23.
  • the discharge of the blow-by gas at the blow-by outlet 2 and the mouth 10 of the re-introduction into the crankcase 1 are preferably arranged at the opposite ends of the crankcase 1, so that a flow is formed parallel to the crankshaft axis and thus a maximum degree of flushing the blow-by gas is achieved.
  • crankcase 1 instead of depending on a body for blow-by outlet 2 and mouth 10 for the discharge and introduction of the blow-by gas on the crankcase 1 can each be to increase the efficiency of the rinsing process several points 2, 10 for the discharge or initiation be provided.
  • the pressure in the crankcase 1 substantially corresponds, neglecting the flow resistance in the connecting lines, the pressure at the inlet 11 of the introduction of the excess blow-by amount in the intake system 23rd
  • Fig. 4 to 8 show modifications of the embodiment of Fig. 2 and 3 .
  • Fig. 4 is a modification of the example of Fig. 3 illustrated in which by way of example a tempering device 12 is provided in the form of a cooler in front of the mouth 10 in the crankcase 1. From the branching point 9, therefore, the first line 25 does not lead directly but first via the tempering device 12 in the form of a cooler to the crankcase 1.
  • the second line 24 leads from the branching point 9 to the inlet tract 23.
  • the radiator 12 is in the first line 25 between the branch 9 and the mouth 10 used.
  • the method described and the reciprocating internal combustion engine can be expanded in such a way that the proportion of the blow-by gas, which is returned to the crankcase 1, is cooled before being introduced into the crankcase 1. Since the oil aging is very temperature dependent, the degradation of the oil can be reduced accordingly and the oil life can be extended.
  • crankcase pressure can be met for very different requirements with very high precision.
  • the crankcase pressure can be met for very different requirements with very high precision.
  • the adaptation to special requirements very simple and accurate.
  • Fig. 5 is an example of a reciprocating internal combustion engine according to Fig. 4 shown with an additional throttle body 13 in the second conduit 24, with which a defined pressure in the crankcase 1 can be achieved.
  • the throttle body 13 is inserted between the branching point 9 and the inlet 11.
  • the blow-by quantity produced by the reciprocating internal combustion engine must flow through this throttle body 13 and, depending on the position of the throttle body 13, a corresponding pressure builds up in front of the throttle body 13 and thus in the crankcase 1.
  • Fig. 6 is a modification of a reciprocating internal combustion engine of Fig. 5 shown, with which a defined negative pressure in the crankcase 1 can be adjusted.
  • the throttle body 14 is inserted into the first connection line 25 between the branch 9 and the mouth 10 and not in the second line 24 as in Fig. 5 , By the Suction of the blower 4 can be realized via the throttle body 14, a corresponding negative pressure in the crankcase 1.
  • the Fig. 7 shows a variant with a branch in the first line 25.
  • the branch leads a portion of the first line 25 'via a throttle body 14 to the mouth 10 of the crankcase 1.
  • a portion of the first line 25 "leads directly to the inlet 21 of the blow-by Oil mist separator 3.
  • the first line 25 is thus here in two parts with two branches 25 ', 25 ".
  • the second line 24 may be in two parts, here indicated with the branches a and b.
  • part of the filtered blow-by gas is led both directly, ie directly into the inlet 21 of the blow-by oil mist separator 3, as well as indirectly via the crankcase 1 to the blow-by oil mist separator 3.
  • the Fig. 8 shows a further embodiment, which is a modification of the example of Fig. 7 represents.
  • part of the filtered blow-by gas is passed indirectly via the crankcase 1 to the blow-by oil mist separator 3.
  • a portion of the filtered blow-by gas is returned to the compressor 4 again.
  • the first line 25 divides into two branches 25 ', 25''' on.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Hubkolbenverbrennungsmotor, umfassend ein Kurbelgehäuse (1), einen Blow-by-Ölnebelabscheider (3) mit einem Einlass (21) und einem Auslass (22), eine Druckerhöhungseinrichtung (4) mit einem Eingang (41) und einem Ausgang (42), und einen Ansaugtrakt (23) mit einem Luftfilter (7), welcher mit dem Kurbelgehäuse (1) verbunden ist, wobei das Kurbelgehäuse (1) einen Blow-by-Austritt (2) aufweist, welcher mit dem Einlass (21) des Blow-by-Ölnebelabscheiders (3) verbunden ist, wobei der Auslass (22) des Blow-by-Ölnebelabscheiders (3) mit dem Eingang (41) der Druckerhöhungseinrichtung (4) in fluidleitender Verbindung steht, wobei der Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4) eine erste Leitung (24, 25), welche zu einem Einlass (21) des Blow-by-Ölnebenabscheiders (3) führt, und eine zweite Leitung aufweist, welche mit dem Ansaugtrakt (23) verbunden ist oder welche aus dem Hubkolbenverbrennungsmotor hinausführt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hubkolbenverbrennungsmotor, umfassend ein Kurbelgehäuse, einen Blow-by-Ölnebelabscheider mit einem Einlass und einem Auslass, eine Druckerhöhungseinrichtung mit einem Eingang und einem Ausgang sowie einen Ansaugtrakt mit einem Luftfilter, welcher mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, wobei das Kurbelgehäuse einen Blow-by-Austritt aufweist, welcher mit dem Einlass des Blow-by-Ölnebelabscheiders verbunden ist. Weiters betrifft die Erfindung eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung für einen Hubkolbenverbrennungsmotor. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eines Hubkolbenverbrennungsmotors, wobei der Hubkolbenverbrennungsmotor ein Kurbelgehäuse, einen Blow-by-Ölnebelabscheider und einen Ansaugtrakt mit einem Luftfilter aufweist.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Bei Hubkolbenverbrennungsmotor strömen während des Betriebs Leckgase aus dem Brennraum über die Kolbengruppe in das Kurbelgehäuse des Hubkolbenverbrennungsmotors. Der Grund dafür ist, dass die Kolbenringe keine vollständige Abdichtung gewährleisten und ein bestimmter Anteil der Zylinderladung (ca. 0,5 %) aus dem Brennraum in das Kurbelgehäuse entweicht. Daher spricht man in diesem Zusammenhang auch meist von Blow-by-Gas. Dieses Blow-by-Gas setzt sich aus Frischladung (ca. 70%), Abgas (ca. 30%) und Öl in Nebelform (etwa 300 bis 400 mg/m3) zusammen.
  • Um einen Druckanstieg im Kurbelgehäuse zu vermeiden, muss das Blow-by-Gas aus dem Hubkolbenverbrennungsmotor wieder herausgeführt werden. Umweltgründe erlauben keine direkte Ventilation in die Umgebung, sodass eine Filterung der Blow-by-Gase erforderlich ist. Aus energetischen Überlegungen ist man außerdem dazu übergegangen, dass das Blow-by-Gas durch Rückführung in den Ansaugtrakt dem Hubkolbenverbrennungsmotor wieder zugeführt wird, sodass die darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe zusammen mit dem Motorkraftstoff verbrannt werden können.
  • Vor der Einleitung des Blow-by-Gases in den Ansaugtrakt muss der Ölnebel herausgefiltert werden, um eine Verschmutzung der Ansaugleitung inklusive der Verdichter, der Ladeluftkühler und der Einlassventile zu vermeiden. Eine ungefilterte Rückführung des Blow-by-Gases führt zudem zu einem verstärkten Aufbau von Ablagerungen in den Brennräumen des Verbrennungsmotors. Insbesondere bei modernen Hochleistungsverbrennungsmotoren ist ein nahezu vollständiges Entfernen des Ölnebels vor Rückleitung in den Ansaugtrakt wichtig, da hier bereits geringfügige Veränderungen an den Oberflächen durch Ablagerungen oder Verschmutzungen erhebliche Beeinträchtigungen bezüglich Leistung und Wirkungsgrad verursachen können.
  • Der Restölgehalt im gefilterten Blow-by-Gas muss dabei deutlich reduziert werden, derzeit von ca. 300 bis 400 mg/m3 im ungefilterten Zustand auf nicht mehr als beispielsweise 0,5 mg/m3.
  • Neben den hohen Anforderungen hinsichtlich des Öl-Reinheitsgrads an das rückgeführte Blow-by-Gas bestehen bei manchen Verbrennungsmotoren - insbesondere bei Großmotoren - auch eine starke Einschränkung bezüglich des zulässigen Drucks im Kurbelgehäuse. Bei manchen Verbrennungsmotoren darf der Druck im Kurbelgehäuse um nicht mehr als - 3 bis + 3 mbar schwanken.
  • Diese sehr strikten Anforderungen bezüglich Ölreinheit und Schwankungsbereich des Kurbelgehäusedruckes sind gegenwärtig nur durch einen hohen systemischen und kostenmäßigen Aufwand zu erreichen. Erschwert wird die Problemlösung oft dadurch, dass Filtersysteme eingesetzt werden, deren Durchflusswiderstand sich über die Einsatzzeit verändert sowie dadurch, dass der Druck an der Stelle der Einleitung in den Ansaugtrakt variabel ist.
  • Gemäß Stand der Technik werden die Kurbelgehäuse-Entlüftungssysteme häufig so ausgeführt, dass das Blow-by-Gas an einer geeigneten Stelle aus dem Kurbelgehäuse ausgeleitet und über eine Verbindungsleitung dem Ölnebelabscheider bzw. dem Blow-by-Filter zugeführt wird. Das gereinigte Blow-by-Gas wird über eine Druckregeleinrichtung in die Ansaugleitung des Verbrennungsmotors zurückgeführt.
  • Diese Druckregeleinrichtung kann beispielsweise aus einem konventionellen Druckregler bestehen, dessen Regelmembrane auf einer Seite mit dem Kubelgehäusedruck und auf der anderen Seite mit dem Umgebungsdruck beaufschlagt wird. Häufig wird bei großen Motoren ein Stützgebläse in das Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem integriert, mit dem der Druckabfall über den Blow-by-Ölnebelabscheider kompensiert und ein Unterdruck im Kurbelgehäuse realisiert wird.
    • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Bei sehr großen Hubkolbenverbrennungsmotoren, wie sie beispielsweise in Schiffen eingesetzt werden, ist eine absolute Betriebssicherheit oberstes Gebot. Ein Ausfall des Hubkolbenverbrennungsmotors beispielsweise durch Versagen des Kurbelgehäuse-Entlüftungssystems kann zu großen Folgeschäden führen. Gerade bei komplexen Systemen müssen daher Sicherheitsvorkehrungen für den Fall eines Systemversagens getroffen werden, die einen zusätzlichen Kostenaufwand bewirken.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, bei welchem der Ölgehalt im Blow-by-Gas wirksam und auf einfache Weise reduziert werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Hubkolbenverbrennungsmotor, umfassend
    • ein Kurbelgehäuse,
    • einen Blow-by-Ölnebelabscheider mit einem Einlass und einem Auslass,
    • eine Druckerhöhungseinrichtung mit einem Eingang und einem Ausgang, und
    • einen Ansaugtrakt mit einem Luftfilter, welcher mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, wobei das Kurbelgehäuse einen Blow-by-Austritt aufweist, welcher mit dem Einlass des Blow-by-Ölnebelabscheiders verbunden ist,
    wobei der Auslass des Blow-by-Ölnebelabscheiders mit dem Eingang der Druckerhöhungseinrichtung in fluidleitender Verbindung steht,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung (a) eine erste Leitung aufweist, welche zu einem Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders führt, und (b) eine zweite Leitung aufweist, welche mit dem Ansaugtrakt verbunden ist oder welche aus dem Hubkolbenverbrennungsmotor hinausführt.
  • Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung für einen Hubkolbenverbrennungsmotor der genannten Art, gekennzeichnet durch einen Blow-by-Ölnebelabscheider, welcher einen Einlass, der mit dem Auslass eines Kurbelgehäuses verbindbar ist und einen Auslass aufweist, welcher mit dem Eingang einer Druckerhöhungseinrichtung verbunden ist, wobei der Auslass eine erste Leitung und eine zweite Leitung aufweist, wobei die erste Leitung mit dem Kurbelgehäuse verbindbar und/oder mit dem Einlass verbunden ist.
  • Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch eine Verfahren zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eines Hubkolbenverbrennungsmotors, wobei der Hubkolbenverbrennungsmotor ein Kurbelgehäuse, ein Blow-by-Ölnebelabscheider und einen Ansaugtrakt mit einem Luftfilter aufweist, wobei Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse im Blow-by-Ölnebelabscheider gefiltert wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Blow-by-Ölnebelabscheider austretendes Gas verdichtet wird und teilweise in den Blow-by-Ölnebelabscheider zurückgeführt wird.
  • Beim Blow-by-Ölnebelabscheider handelt es sich um einen Ölfilter oder eine andere Vorrichtung zum Abscheiden von Öl aus dem Blow-by-Gasstrom oder eine Kombination daraus. Der erfindungsgemäße Lösungsvorschlag zielt darauf ab, die genannten Zielsetzungen auf sehr einfache und betriebssichere Weise zu erreichen und außerdem eine Methode zu bieten, den Ölnebelgehalt im Kurbelgehäuse durch rasches Ausleiten des Ölnebels und Spülen des Kurbelgehäuses zu senken. Dies hat den Vorteil, dass die Sicherheit gegenüber Kurbelgehäuse-Explosionen erhöht und gleichzeitig die Ölalterung, bedingt durch die Exposition der Öltröpfchen in einem reaktiven Milieu, vermindert werden. Aus diesem Grund werden erfindungsgemäß eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung für einen Hubkolbenverbrennungsmotor, ein Hubkolbenverbrennungsmotor und ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Teil des Kurbelgehäusegases nach der Ausleitung aus dem Kurbelgehäuse und nach dem Passieren des Blow-by-Ölnebelabscheiders wieder in den Blow-by-Ölnebelabscheider zurück geleitet werden, vorzugweise mittelbar, indem das Gas zunächst in das Kurbelgehäuse und dann erst in dem Blow-by-Ölnebelabscheider geleitet wird.
  • Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie das gefilterte Blow-by-Gas in den Blow-by-Ölnebelabscheider zurückgeführt werden kann:
    • Zunächst kann die fluidleitende Verbindung (erste Leitung) zwischen dem Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung und dem Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders eine direkte Verbindung sein. In diesem Fall wird ein Teil des gefilterten und verdichteten Blow-by-Gas wieder direkt zum Blow-by-Ölnebenabscheider geleitet, ohne wieder in den Ansaugtrakt oder das Kurbelgehäuse geführt zu werden. Allenfalls ist noch ein Drosselorgan oder eine Temperiereinrichtung in der Leitung zwischen Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung und dem Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders vorgesehen, es sind aber keine weiteren Vorrichtungen dazwischen vorgesehen. In diesem Fall ist also vorgesehen, dass die erste Leitung direkt vom Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung zum Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders führt.
  • Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass die erste Leitung zwischen dem Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung und dem Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders nicht unmittelbar mit dem Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders verbunden ist, sondern dass eine mittelbare Verbindung vorgesehen ist. Die bevorzugte Ausführungsvariante sieht dann vor, dass die erste Leitung vom Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung zum Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders eine Vorrichtung (wie z.B. das Kurbelgehäuse) umfasst. Die bevorzugte Ausführungsvariante sieht dann vor, dass die erste Leitung vom Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung zuerst zum Kurbelgehäuse und dann zum Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders führt.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Leitung vom Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung eine Abzweigung umfasst, welche direkt in den Eingang der Druckerhöhungseinrichtung mündet. In diesem Fall ist die erste Leitung also zweiteilig und einerseits mit dem Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders (entweder direkt oder mittelbar über das Kurbelgehäuse) und andererseits mit dem Eingang der Druckerhöhungseinrichtung verbunden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite Leitung zwischen dem Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung eine fluidleitende Verbindung vom Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung zum Ansaugtrakt umfasst.
  • Die bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die erste Leitung mit dem Kurbelgehäuse und die zweite Leitung mit dem Ansaugtrakt verbunden ist.
  • Weiters kann in Strömungsrichtung nach dem Blow-by-Ölnebelabscheider eine Temperiereinrichtung vorgesehen sein. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine Kühleinrichtung. Es kann damit das Blow-by-Gas strömungsabwärts des Blow-by-Ölnebelabscheiders gekühlt werden.
  • Wenn eine Temperiereinrichtung vorgesehen ist, kann die Temperiereinrichtung in der ersten Leitung zum Kurbelgehäuse angeordnet sein.
  • Bevorzugt ist die Temperiereinrichtung in der fluidleitenden Verbindung zum Kurbelgehäuse angeordnet.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Ausgang der der Druckerhöhungseinrichtung mit einem ein Drosselorgan verbunden ist, welches mit dem Eingang der Druckerhöhungseinrichtung verbunden ist. Dies ermöglicht eine Druckkontrolle.
  • Weiters kann zur genaueren Druckregelung vorgesehen sein, dass in der Leitung Verbindung zwischen dem Ausgang der Druckerhöhungseinrichtung und dem Einlass des Blow-by-Ölnebenabscheiders ein Drosselorgan angeordnet ist. Diese Druckerhöhungseinrichtung ist also in Strömungsrichtung nach dem Blow-by-Ölnebelabscheider vorgesehen. Bevorzugt handelt es sich dabei um ein Stützgebläse, welches den oben beschriebenen Kreislauf optimiert.
  • Dieser Blow-by-Anteil bildet eine Art Kreislauf, der in erster Linie dazu dient, den ÖlnebelGehalt im Kurbelgehäuse bzw. die Verweilzeit der Öltröpfchen im Kurbelgehäuse auf ein Minimum zu reduzieren. Aus diesem Kreislauf wird jene Blow-by-Menge, die während des Motorbetriebes produziert wird, in den Ansaugtrakt des Hubkolbenverbrennungsmotors eingeleitet.
  • Es wird also das gefilterte Blow-by-Gas nach Ausleitung aus dem Brennraum mittels eines Blow-by-Ölnebelabscheiders vom Ölnebel weitgehend gereinigt und durch eine Druckerhöhungseinrichtung unterstützt zu einem Verzweigungspunkt geleitet, wo eine Aufteilung in einen Teil, der in das Kurbelgehäuse zurückgeleitet wird, und einen anderen Teil erfolgt, der in das Ansaugsystem des Motors eingeleitet und damit dem Verbrennungsprozess zugeführt wird. Ein Teil der gefilterten Luft kann aber auch in die Umgebung abgesondert werden.
  • In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Verbindung des Auslasses des Blow-by-Ölnebelabscheiders mit dem Ansaugtrakt in den Lufteinlass des Luftfilters und zwar vor dem Filtermedium mündet. Dies hat den Vorteil, dass das von Ölnebel gereinigte Blow-by-Gas an einer Stelle dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, an der der Druck unabhängig von der Einsatzzeit bzw. dem Zustand des Luftfilters ist. Damit kann der Druck im Kurbelgehäuse ohne zusätzlichen Regelaufwand innerhalb eines sehr engen Toleranzbandes konstant gehalten werden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass nach dem Auslass aus dem Blow-by-Ölnebelabscheider ein Verzweigungspunkt vorgesehen ist. An diesem erfolgt eine Aufteilung in einen Teil des gefilterten Blow-by-Gases, der in das Kurbelgehäuse zurückgeleitet wird und in einen Teil, der in den Abgastrakt des Verbrennungsmotors oder in die Umgebung geleitet wird.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Anteil der Menge an Blow-by-Gas, der in das Kurbelgehäuse zurückgeleitet wird und damit eine Zirkulation darstellt, mindestens 50 % der Menge entspricht, die in den Ansaugtrakt, vorzugsweise vor dem Filtermedium des Luftfilters, eingeleitet wird.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass in der fluidleitenden Verbindung zum Kurbelgehäuse und/oder in der fluidleitenden Verbindung zum Ansaugtrakt ein Drosselorgan angeordnet ist.
  • Es kann also in die Leitungsführung zwischen dem Verzweigungspunkt und der Einleitestelle in den Ansaugtrakt des Motors ein Drosselorgan eingesetzt sein, durch welches der Druck im Kurbelgehäuse auf einen Überdruck gegenüber Umgebung eingestellt oder eingeregelt werden kann.
  • Es kann aber auch in die Leitungsführung zwischen dem Verzweigungspunkt und der Einleitestelle der rezirkulierenden Blow-by-Menge in das Kurbelgehäuse ein Drosselogan eingesetzt sein, durch das der Druck im Kurbelgehäuse auf einen Unterdruck gegenüber Umgebung eingestellt oder eingeregelt werden kann.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der Blow-by-Austritt aus dem Kurbelgehäuse und die Einmündung der fluidleitenden Verbindung in das Kurbelgehäuse einander im Wesentlichen diametral gegenüberstehen.
  • Die Stelle der Ausleitung des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse und die Stelle der Einleitung des rezirkulierten Teiles des Blow-by-Gases sollten sich möglichst diametral gegenüberstehen, sodass eine möglichst vollständige Spülung des Kurbelgehäuses durch die rezirkulierende Blow-by-Gasströmung, idealerweise parallel zur Achse der Kurbelwelle, erfolgen kann.
    • Detailbeschreibung der Erfindung
  • Weitere Details und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figuren und Figurenbeschreibungen erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor gemäß Stand der Technik.
    Fig. 2 bis 8
    zeigen schematisch vier Ausführungsvarianten von Hubkolbenverbrennungsmotoren gemäß der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung eines Hubkolbenverbrennungsmotors mit Kurbelgehäuseentlüftungssystem nach Stand der Technik. Es ist ein Kurbelgehäuse 1, ein Blow-by-Ölnebelabscheider 3 mit einem einen Einlass 21 und einem Auslass 22 und ein Ansaugtrakt 23 mit einem Luftfilter 7, welcher mit dem Kurbelgehäuse 1 verbunden ist, vorgesehen.
  • Das Blow-by-Gas wird aus dem Kurbelgehäuse 1 an einer geeigneten Stelle 2 herausgeleitet und dem Blow-by-Ölnebelabscheider 3 zugeführt. An den Blow-by-Ölnebelabscheider 3 schließt ein Stützgebläse 4 an und an diesen der Druckregler 5. Nach dem Druckregler 5 gelangt das Blow-by-Gas in die Ansaugleitung des Ansaugtrakts 23, an einer Stelle 6 nach dem Luftfilter 7. Die Steuerleitung des Druckreglers 5 ist mit dem Kurbelgehäuse 1 oder an einer Stelle der Verbindungsleitung zwischen Kurbelgehäuse 1 und Blow-by-Ölnebelabscheider 3 verbunden. Die gesamte, während des Motorbetriebs produzierte Blow-by-Gasmenge wird über diese Anordnung in den Ansaugtrakt des Motors zurückgeleitet.
  • In der Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer Hubkolbenverbrennungsmotor an einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Erkennbar sind ein Kurbelgehäuse 1, ein Blow-by-Ölnebelabscheider 3 mit einem einen Einlass 21 und einem Auslass 22 und ein Ansaugtrakt 23 mit einem Luftfilter 7, welcher mit dem Kurbelgehäuse 1 verbunden ist. Die Strömungsrichtungen sind in den einzelnen Leitungen mit Pfeilen gekennzeichnet.
  • Blow-by-Gas tritt am Blow-by-Austritt 2 aus dem Kurbelgehäuse 1 des Hubkolbenverbrennungsmotors aus und wird dem Blow-by-Ölnebelabscheider 3 über den Einlass 21 zugeführt. Vom Auslass 22 des Blow-by-Ölnebelabscheider 3 wird das gefilterte Blow-by-Gas in eine Druckerhöhungseinrichtung 4 in Form eines Gebläses geleitet, welche dem Blow-by-Ölnebelabscheider 3 in Strömungsrichtung nachgeordnet ist. Dabei ist vom Ausgang 42 der Druckerhöhungseinrichtung 4 zunächst eine gemeinsame Leitung zu einem Verzweigungspunkt 9 vorgesehen. Vom Verzweigungspunkt 9 aus wird die gemeinsame Leitung in erste Leitung 25 und zweite Leitung 24 aufgeteilt. Die erste Leitung 25 führt zur Drosseleinrichtung 14 und dann zum Einlass 21 des Blow-by-Ölnebelabscheiders 3 zurück. Die zweite Leitung 24 führt vom Verzweigungspunkt entweder zu einem Einlasspunkt 11 im Ansaugtrakt 23 (Leitung a) oder in die Umgebung (Leitung b). Eine Kombination von Rückleitung in den Ansaugtrakt (Leitung a) und in die Umgebung (Leitung b) wäre denkbar, allerdings wenig zielführend. Am Verzweigungspunkt 9 wird also ein Teil des gefilterten Blow-by-Gases zurück zum Blow-by-Ölnebelabscheider 3 und ein Teil des gefilterten Blow-by-Gases entweder zum Ansaugtrakt 11 oder in die Umgebung geführt.
  • Die Einleitung der zweiten Leitung 24 kann am Eingang 11 des Luftfilters 7 (bevorzugte Ausführungsvariante) oder danach (wie in Fig. 1) erfolgen.
  • Die Fig. 3 bis 8 zeigen Ausführungsbeispielen, die an die Fig. 2 angelehnt sind, sodass die einzelnen Bauteile dieselbe Bezeichnung und dieselben Bezugszeichen haben. Es wird daher darauf verzichtet, die einzelnen Bauteile jedes Mal erneut zu beschreiben und es wird auf die Beschreibung der jeweils vorherigen Figuren verwiesen.
  • In der Fig. 3 ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren an einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hubkolbenverbrennungsmotors gezeigt. Analog zu Fig. 2 sind ein Kurbelgehäuse 1, ein Blow-by-Ölnebelabscheider 3 mit einem einen Einlass 21 und einem Auslass 22 und ein Ansaugtrakt 23 mit einem Luftfilter 7, welcher mit dem Kurbelgehäuse 1 verbunden ist, erkennbar. Auch hier sind die Strömungsrichtungen in den einzelnen Leitungen mit Pfeilen gekennzeichnet.
  • Das Blow-by-Gas wird am Blow-by-Austritt 2 an einer Stelle aus dem Kurbelgehäuse 1 des Hubkolbenverbrennungsmotors ausgeleitet und dem Blow-by-Ölnebelabscheider 3 über den Einlass 21 zugeführt. Dem Blow-by-Ölnebelabscheider 3 ist in Strömungsrichtung eine Druckerhöhungseinrichtung 4 in Form eines Gebläses nachgeordnet. Vom Blow-by-Ölnebelabscheider 3 wird das gefilterte Blow-by-Gas zur Druckerhöhungseinrichtung 4 geleitet, wo eine entsprechende Druckerhöhung die Strömungswiderstände im Leitungssystem inklusive des Ölnebelabscheiders 3 kompensiert und damit den Kreislauf aufrechterhält.
  • Anschließend wird das Blow-by-Gas vom Gebläse 4 zum Verzweigungspunkt 9 geleitet wo ein Teil an einer Stelle, der Mündung 10, wieder in das Kurbelgehäuse 1 zurückgeführt wird und jene Menge, die als Blow-by-Gas während des Motorbetriebes neu entsteht, an einer Stelle, dem Einlass 11, in den Ansaugtrakt 23 des Hubkolbenverbrennungsmotors eingeleitet wird. Vom Verzweigungspunkt 9 führt also die erste Leitung 25 direkt zum Kurbelgehäuse 1. Die zweite Leitung führt vom Verzweigungspunkt 9 zum Einlasstrakt 23.
  • Die Ausleitung des Blow-by-Gases am Blow-by-Austritt 2 und die Mündung 10 der Wiedereinleitung in das Kurbelgehäuse 1 sind vorzugsweise an den entgegengesetzten Enden des Kurbelgehäuses 1 angeordnet, sodass sich eine Strömung parallel zur Kurbelwellenachse ausbildet und damit ein maximaler Spülgrad für das Blow-by-Gas erreicht wird.
  • Anstatt je einer Stelle für Blow-by-Austritt 2 und Mündung 10 für die Aus- und Einleitung des Blow-by-Gases am Kurbelgehäuse 1 können zur Steigerung der Effizienz des Spülvorganges auch jeweils mehrere Stellen 2, 10 für die Aus- bzw. Einleitung vorgesehen sein. Der Druck im Kurbelgehäuse 1 entspricht im Wesentlichen, unter Vernachlässigung des Strömungswiederstands in den Verbindungsleitungen, dem Druck am Einlass 11 der Einleitung der überschüssigen Blow-by-Menge in das Ansaugsystem 23.
  • Bei Anordnung des Einlasses 11 (in Strömungsrichtung) vor dem Luftfilter 7, ist es möglich, unabhängig vom Zustand des Luftfilters 7, einen - bezogen auf eine definierte Motorleistung - über die Laufzeit des Hubkolbenverbrennungsmotors konstanten, leichten Unterdruck im Kurbelgehäuse 1 einzuhalten. Damit können bei der überwiegenden Mehrzahl der Anwendungsfälle die Anforderungen hinsichtlich des Kurbelgehäusedruckes erfüllt werden. Neben den genannten Vorteilen bezüglich Spülung des Kurbelgehäuses 1 und Einhaltung eines engen Toleranzbereiches für den Kurbelgehäusedruck ist diesem Verfahren auch eine absolute Sicherheit gegenüber einer Betriebsstörung bei einem eventuellen Verblocken des Ölnebelabscheiders 3 zu eigen. Im Falle eines Verblockens des Ölnebelabscheiders 3 würde zwar die Blow-by-Zirkulation und damit die Spülung des Kurbelgehäuses 1 zum Erliegen kommen, aber das in diesem Fall ungefilterte Blow-by-Gas würde dann direkt zum Einlass 11 am Ansaugtrakt 23 geführt werden, ohne dass sich der Kurbelgehäusedruck dabei nennenswert verändert. Der Hubkolbenverbrennungsmotor könnte damit noch über eine Zeitspanne von mehreren hundert Betriebsstunden betrieben werden, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung der Motorfunktion kommt. Dies ist beispielsweise bei Schiffen wichtig, wo eine spontane Störabstellung einer wichtigen Antriebseinheit unter bestimmten Umständen zu großen Folgeschäden führen kann.
  • Die Fig. 4 bis 8 zeigen Abwandlungen des Ausführungsbeispiels von Fig. 2 und 3.
  • In Fig. 4 ist eine Abwandlung des Beispiels der Fig. 3 dargestellt, bei welchem beispielhaft eine Temperiereinrichtung 12 in Form eines Kühlers vor der Mündung 10 in das Kurbelgehäuse 1 vorgesehen ist. Vom Verzweigungspunkt 9 führt also die erste Leitung 25 nicht direkt sondern zunächst über die Temperiereinrichtung 12 in Form eines Kühlers zum Kurbelgehäuse 1. Die zweite Leitung 24 führt vom Verzweigungspunkt 9 zum Einlasstrakt 23. Der Kühler 12 ist dabei in die ersten Leitung 25 zwischen der Verzweigung 9 und der Mündung 10 eingesetzt.
  • Das beschriebene Verfahren und der Hubkolbenverbrennungsmotor können einer Art und Weise erweitert werden, dass der Anteil des Blow-by-Gases, der wieder in das Kurbelgehäuse 1 zurückgeleitet wird, vor der Einleitung in das Kurbelgehäuse 1 gekühlt wird. Da die Ölalterung sehr stark temperaturabhängig ist, kann die Degradation des Öls entsprechend reduziert und die Ölstandzeit damit verlängert werden.
  • Durch Einsetzen von weiteren Funktionselementen in das Kurbelgehäuseentlüftungssystem kann der Kurbelgehäusedruck für unterschiedliche Anforderungen mit sehr hoher Präzision eingehalten werden. Beispielsweise kann durch Anordnung z.B. eines einstellbaren Drosselorganes 13 oder regelbare Stellgrößen an bestimmten Positionen im Kurbelgehäuseentlüftungssystem die Anpassung an spezielle Erfordernisse sehr einfach und präzise erfolgen.
  • In Fig. 5 ist beispielhaft ein Hubkolbenverbrennungsmotor gemäß Fig. 4 mit einem zusätzlichen Drosselorgan 13 in der zweiten Leitung 24 dargestellt, mit welchem ein definierter Überdruck im Kurbelgehäuse 1 erreicht werden kann. Hier wird das Drosselorgan 13 zwischen dem Verzweigungspunkt 9 und dem Einlass 11 eingesetzt. Die vom Hubkolbenverbrennungsmotor produzierte Blow-by-Menge muss durch dieses Drosselorgan 13 hindurchströmen und je nach Stellung des Drosselorganes 13 baut sich ein entsprechender Druck vor dem Drosselorgan 13 und damit im Kurbelgehäuse 1 auf.
  • In Fig. 6 ist eine Abwandlung eines Hubkolbenverbrennungsmotors von Fig. 5 gezeigt, mit welchem ein definierter Unterdruck im Kurbelgehäuse 1 eingestellt werden kann. Hier ist das Drosselorgan 14 in die erste Verbindungsleitung 25 zwischen der Verzweigung 9 und der Mündung 10 eingesetzt und nicht in die zweite Leitung 24 wie in Fig. 5. Durch die Saugwirkung des Gebläses 4 kann über das Drosselorgan 14 ein entsprechender Unterdruck im Kurbelgehäuse 1 realisiert werden.
  • Durch Kombination beider Anordnungen der Drosselorgane 13, 14 kann damit jeder in der Praxis gewünschter Kurbelgehäuse-Druck realisiert werden.
  • Die Fig. 7 zeigt eine Ausführungsvariante mit einer Verzweigung in der ersten Leitung 25. Nach der Verzweigung führt ein Teil der ersten Leitung 25' über ein Drosselorgan 14 zur Mündung 10 des Kurbelgehäuses 1. Ein Teil der ersten Leitung 25" führt direkt zum Einlass 21 des Blow-by-Ölnebelabscheiders 3 zurück. Die erste Leitung 25 ist hier also zweiteilig mit zwei Ästen 25', 25". Genausogut kann auch die zweite Leitung 24 zweiteilig sein, hier mit den Ästen a und b angedeutet. In dieser Ausführungsvariante wird ein Teil des gefilterten Blow-by-Gases sowohl unmittelbar, d.h. direkt in den Einlass 21 des Blow-by-Ölnebelabscheider 3 als auch mittelbar über das Kurbelgehäuse 1 an den Blow-by-Ölnebelabscheider 3 geführt.
  • Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, die eine Abwandlung des Beispiels von Fig. 7 darstellt. Bei dieser Ausführungsvariante wird ein Teil des gefilterten Blow-by-Gases mittelbar über das Kurbelgehäuse 1 an den Blow-by-Ölnebelabscheider 3 geführt. Zusätzlich wird ein Teil des gefilterten Blow-by-Gases wieder an die Verdichtungseinrichtung 4 zurückgeführt. Auch in diesem Fall teilt sich die erste Leitung 25 in zwei Äste 25', 25''' auf.

Claims (14)

  1. Hubkolbenverbrennungsmotor, umfassend
    • ein Kurbelgehäuse (1),
    • einen Blow-by-Ölnebelabscheider (3) mit einem Einlass (21) und einem Auslass (22),
    • eine Druckerhöhungseinrichtung (4) mit einem Eingang (41) und einem Ausgang (42), und
    • einen Ansaugtrakt (23) mit einem Luftfilter (7), welcher mit dem Kurbelgehäuse (1) verbunden ist,
    wobei das Kurbelgehäuse (1) einen Blow-by-Austritt (2) aufweist, welcher mit dem Einlass (21) des Blow-by-Ölnebelabscheiders (3) verbunden ist,
    wobei der Auslass (22) des Blow-by-Ölnebelabscheiders (3) mit dem Eingang (41) der Druckerhöhungseinrichtung (4) in fluidleitender Verbindung steht,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4)
    (a) eine erste Leitung (25) aufweist, welche zu einem Einlass (21) des Blow-by-Ölnebenabscheiders (3) führt, und
    (b) eine zweite Leitung (24) aufweist, welche mit dem Ansaugtrakt (23) verbunden ist oder welche aus dem Hubkolbenverbrennungsmotor hinausführt.
  2. Hubkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (25) direkt vom Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4) zum Einlass (21) des Blow-by-Ölnebenabscheiders (3) führt.
  3. Hubkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (25) vom Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4) zuerst zum Kurbelgehäuse (1) und dann zum Einlass (21) des Blow-by-Ölnebenabscheiders (3) führt.
  4. Hubkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (25) vom Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4) eine Abzweigung umfasst, welche in den Eingang (41) der Druckerhöhungseinrichtung (4) mündet.
  5. Hubkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Blow-by-Austritt (2) und die Mündung (10) der ersten Leitung (25) in das Kurbelgehäuse (1) einander im Wesentlichen diametral gegenüberstehen.
  6. Hubkolbenverbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (24) zwischen dem Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4) eine fluidleitende Verbindung vom Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4) zum Ansaugtrakt (23) umfasst.
  7. Hubkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (24) zum Ansaugtrakt (23) ein Drosselorgan (13) aufweist.
  8. Hubkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Leitung (24) zwischen dem Ausgang (42) der Druckerhöhungseinrichtung (4) und dem Eingang (41) der Druckerhöhungseinrichtung (4) zumindest ein Drosselorgan (14) vorgesehen ist.
  9. Hubkolbenverbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung nach dem Blow-by-Ölnebelabscheider (3) zumindest eine Temperiereinrichtung (12) vorgesehen ist.
  10. Hubkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinrichtung (12) in der ersten Leitung (25) zum Kurbelgehäuse (1) angeordnet ist.
  11. Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung für einen Hubkolbenverbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch
    einen Blow-by-Ölnebelabscheider (3), welcher
    einen Einlass (21), der mit dem Auslass eines Kurbelgehäuses (1) verbindbar ist und
    einen Auslass (22) aufweist, welcher mit dem Eingang (41) einer Druckerhöhungseinrichtung (4) verbunden ist,
    wobei der Auslass (22) eine erste Leitung (25) und eine zweite Leitung (24) aufweist, wobei die erste Leitung (25) mit dem Kurbelgehäuse (1) verbindbar und/oder mit dem Einlass (21) verbunden ist.
  12. Verfahren zur Entlüftung des Kurbelgehäuses (1) eines Hubkolbenverbrennungsmotors, wobei der Hubkolbenverbrennungsmotor ein Kurbelgehäuse (1), ein Blow-by-Ölnebelabscheider (3) und einen Ansaugtrakt (23) mit einem Luftfilter (7) aufweist, wobei Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse (1) im Blow-by-Ölnebelabscheider (3) gefiltert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Blow-by-Ölnebelabscheider (3) austretendes Gas verdichtet wird teilweise in den Blow-by-Ölnebelabscheider (3) zurückgeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des aus dem Blow-by-Ölnebelabscheider (3) austretenden, verdichteten Gas, welches teilweise in den Blow-by-Ölnebelabscheider (3) zurückgeführt wird, zuerst in das Kurbelgehäuse (1) und/oder direkt in den Blow-by-Ölnebelabscheider (3) eingeleitet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Blow-by-Ölnebelabscheider (3) austretende, verdichtete Gas teilweise in den Ansaugtrakt (23) geleitet wird.
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DE20302824U1 (de) * 2003-02-21 2004-07-08 Hengst Gmbh & Co.Kg Ölabscheider für die Reinigung von Ölnebel enthaltendem Kurbelgehäuseentlüftungsgas einer Brennkraftmaschine
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