WO2024046775A1 - Entlüftungssystem für ein kurbelgehäuse - Google Patents

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WO2024046775A1
WO2024046775A1 PCT/EP2023/072688 EP2023072688W WO2024046775A1 WO 2024046775 A1 WO2024046775 A1 WO 2024046775A1 EP 2023072688 W EP2023072688 W EP 2023072688W WO 2024046775 A1 WO2024046775 A1 WO 2024046775A1
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crankcase
ventilation
fuel
ventilation system
reaction products
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Application number
PCT/EP2023/072688
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eike Stitterich
Martin Rölver
Burkhard Vorwick
Sergej KONKOV
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Hengst Se
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    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
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    • F01M2013/027—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with a turbo charger or compressor
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    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M2250/00—Measuring
    • F01M2250/60—Operating parameters

Definitions

  • the invention relates to a ventilation system for a crankcase of an internal combustion engine that can be operated with a gaseous fuel, in which leakage gas containing the fuel and/or reaction products of the fuel enters the crankcase during the combustion process.
  • the ventilation system comprises a leakage gas discharge line for discharging a gas mixture comprising a ventilation gas and leakage gas introduced into the crankcase from the crankcase and one or more flow adjustment devices for adjusting the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase and / or the volume flow of the gas mixture discharged from the crankcase, wherein a Flow adjustment device is designed as a centrifugal separator, in particular as a plate separator, for conveying the discharged gas mixture through the leakage gas discharge line.
  • the invention further relates to an internal combustion engine which can be operated with a gaseous fuel, the internal combustion engine comprising a crankcase and a ventilation system for the crankcase.
  • the invention relates to a method for venting a crankcase of an internal combustion engine that can be operated with a gaseous fuel, in which during the combustion process leakage gas containing the fuel and / or reaction products of the fuel enters the crankcase by means of a ventilation system, with the steps: removing a ventilation gas introduced into the crankcase and Gas mixture comprising leakage gas from the crankcase via a leakage gas discharge line of the ventilation system and adjusting the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase and / or the volume flow of the gas mixture discharged from the crankcase by means of one or more flow adjustment devices of the ventilation system, wherein a flow adjustment device as a centrifugal separator, in particular as a plate separator, is designed to convey the discharged gas mixture through the leakage gas discharge line.
  • a flow adjustment device as a centrifugal separator, in particular as a plate separator
  • the object on which the invention is based is therefore to increase the safety when operating an internal combustion engine that can be operated with a gaseous fuel and has a crankcase ventilation system.
  • a ventilation system of the type mentioned at the outset having a control device which is set up to control the one or more flow adjustment devices depending on an amount and / or concentration of the fuel and / or the reaction products in at least one area of the ventilation system to change the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase and / or to change the volume flow of the gas mixture discharged from the crankcase.
  • the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase and/or changing the volume flow of the gas mixture discharged from the crankcase fuel and/or reaction products of the fuel are prevented from accumulating within the crankcase and/or the leakage gas discharge line, thereby preventing the formation of a highly flammable and explosive gas mixture and/or excessive dilution of the engine oil with water is prevented.
  • the flow velocity and the volume flow in the crankcase and in the leakage gas discharge line can be increased, so that the removal of the gas mixture comprising the leakage gas is accelerated.
  • the ventilation of the crankcase can be increased as required.
  • the A ventilation system for example, can effectively remove highly flammable and explosive gas mixtures and/or moisture.
  • the ventilation system according to the invention thus ensures safe operation of an internal combustion engine that can be operated with a gaseous fuel.
  • the fuel can be, for example, hydrogen, methane (CH ) or ammonia (NH3).
  • the reaction products can be nitrogen oxides (NO X ), carbon monoxide (CO) or water vapor.
  • a flow adjustment device is designed as a centrifugal separator, in particular as a plate separator, for conveying the discharged gas mixture through the leakage gas discharge line.
  • the control device is preferably set up to control the delivery rate of the centrifugal separator depending on an amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the at least one area of the ventilation system. By adjusting the delivery rate, the flow speed and/or the volume flow in the leakage gas discharge line can be increased, so that the removal of the gas mixture comprising the leakage gas is accelerated. By adjusting the delivery rate, the ventilation of the crankcase can be increased.
  • the centrifugal separator can be driven, in particular hydraulically, pneumatically and/or electrically.
  • Flow adjustment device can also be a different conveying direction for conveying the discharged gas mixture through the leakage gas discharge line.
  • the centrifugal separator can include a conveyor rotor which is equipped with several separator elements.
  • the separating elements can be separating plates, which are stacked to form a plate package.
  • the centrifugal separator or disc separator also takes on a separation function in addition to the conveying function.
  • the centrifugal separator which can be designed as a plate separator, is preferably designed to separate liquid particles, for example oil particles, from the gas mixture discharged from the crankcase.
  • the centrifugal separator has a conveyor drive which is set up to rotationally drive a conveyor rotor of the centrifugal separator.
  • the control device is preferably set up to control the conveying capacity of the centrifugal separator by setting a speed on the conveyor drive. The speed of the conveyor drive can be adjusted, for example, by controlling the drive power.
  • a flow adjustment device is designed as a ventilation valve for adjusting the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase.
  • the control device is preferably set up to adjust the ventilation valve depending on an amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the at least one region of the ventilation system. Adjusting the ventilation system can, for example, involve changing the flow cross section of the ventilation valve.
  • the ventilation gas can be exhaust gas.
  • the crankcase is ventilated with exhaust gas from an exhaust pipe coming from the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the ventilation gas can also be fresh air.
  • the crankcase is ventilated with fresh air from an intake line leading to the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • a ventilation system which comprises a ventilation line for introducing the ventilation gas into the crankcase, with the ventilation valve preferably being arranged on the ventilation line.
  • the ventilation line is preferably a high-pressure line, which is located in the flow direction behind a compressor of an exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine, or a low-pressure line, which is located in the flow direction in front of a compressor of an exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine. A suitable pressure reduction can then take place via the ventilation valve, so that the intended amount of ventilation gas is introduced into the crankcase.
  • the ventilation system according to the invention has at least one measuring device which is set up to measure the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the at least one area, the control device preferably being set up to or the multiple flow adjustment devices depending on the quantity and/or concentration of the fuel and/or the reaction products measured by the measuring device in the at least one region of the ventilation system for changing the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase and/or for changing the volume flow of the from the To control the gas mixture removed from the crankcase.
  • the control device is set up to control the delivery rate of the centrifugal separator depending on the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the at least one area of the ventilation system measured by the measuring device.
  • control device is set up to adjust the ventilation valve depending on the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the at least one region of the ventilation system measured by the measuring device.
  • the at least one measuring device can be set up to measure the amount and/or concentration of hydrogen, methane, ammonia, nitrogen oxides and/or carbon monoxide or the humidity, in particular the relative air humidity, in the at least one area.
  • the at least one measuring device can be a hydrogen sensor, a methane sensor, an ammonia sensor, a nitrogen oxide sensor, a carbon monoxide sensor or a humidity sensor.
  • the ventilation system has a data processing device which is set up to calculate the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products for the at least one area, the control device being set up to calculate one or the other several flow adjustment devices depending on the amount and/or concentration of the calculated by the data processing device Fuel and / or the reaction products for the at least one area of the ventilation system to change the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase and / or to change the volume flow of the gas mixture discharged from the crankcase.
  • the data processing device preferably uses a calculation data set to calculate the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products.
  • the calculation data set can include, for example, operating parameters of the ventilation system and/or the internal combustion engine.
  • the calculation data set can further include ventilation system-specific system parameters and/or internal combustion engine-specific engine parameters.
  • At least one measuring device is arranged in the crankcase. Alternatively or additionally, at least one measuring device is arranged in a flow adjustment device. Alternatively or additionally, at least one measuring device is arranged on the leakage gas discharge line. Alternatively or additionally, at least one measuring device is arranged on an intake line leading to the combustion chambers of the internal combustion engine. Alternatively or additionally, at least one measuring device is arranged on an exhaust pipe coming from the combustion chambers of the internal combustion engine. At least one measuring device can be arranged in the centrifugal separator. At least one measuring device can be arranged in front of or behind the centrifugal separator in the flow direction of the gas mixture comprising the leakage gas. The at least one measuring device can be arranged in or on the ventilation valve.
  • At least one area in which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is measured and/or for which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is calculated is preferably located in the crankcase, in a Flow adjustment device, in the leakage gas discharge line, in an intake line leading to combustion chambers of the internal combustion engine or in an exhaust line coming from combustion chambers of the internal combustion engine. At least one area in which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is measured and/or for which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is calculated can be located in the centrifugal separator.
  • At least one area in which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is measured and/or for which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is calculated can be in the flow direction of the gas mixture comprising the leakage gas located in front of or behind the centrifugal separator. At least one area in which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is measured and/or for which the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is calculated can be located in or on the ventilation valve.
  • the control device is set up to control the one or more flow adjustment devices depending on the amount and / or concentration of the fuel and / or the reaction products in the at least one area of the ventilation system when the amount and / or or the concentration of the fuel and/or the reaction products in the at least one area of the ventilation system exceeds a limit value.
  • the control device is set up to control the one or more flow adjustment devices independently of the amount and / or concentration of the fuel and / or the reaction products in the at least one area of the ventilation system when the amount and / or concentration of the fuel and / or the reaction products in the at least one area of the ventilation system fall below a limit value.
  • the limit value can be in a range between 5% and 30%, in particular around 10%.
  • the limit value can be in a range between 1% and 10%, in particular around 4%.
  • a ventilation system is also preferred, in which the control device is set up to control one or more To control flow adjustment devices depending on the pressure in the crankcase and / or a required media separation.
  • the control device is set up to control one or more To control flow adjustment devices depending on the pressure in the crankcase and / or a required media separation.
  • the object on which the invention is based is further achieved by an internal combustion engine of the type mentioned, the ventilation system of the internal combustion engine according to the invention being designed according to one of the embodiments described above.
  • the ventilation system can prevent the combustion engine from being switched off, since a critical amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products is not exceeded due to the ventilation as needed.
  • the internal combustion engine is an industrial engine, a cost-intensive interruption of a work process can be avoided.
  • the object on which the invention is based is further achieved by a method of the type mentioned at the outset, wherein within the context of the method according to the invention, a control device of the ventilation system controls the one or more flow adjustment devices depending on an amount and / or concentration of the fuel and / or the reaction products in at least one Area of the ventilation area for changing the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase and / or for changing the volume flow of the gas mixture discharged from the crankcase.
  • the method according to the invention is preferably carried out with a ventilation system according to one of the embodiments described above.
  • a flow adjustment device is designed as a centrifugal separator, in particular as a plate separator, for conveying the discharged gas mixture through the leakage gas discharge line, wherein the control device preferably controls the delivery rate of the centrifugal separator depending on an amount and / or concentration of the fuel and / or the reaction products in at least one area of the ventilation system .
  • the control device preferably causes an increase in the delivery rate of the centrifugal separator when the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products increases.
  • the control device causes the delivery rate of the centrifugal separator to be reduced when the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products decreases.
  • a flow adjustment device is designed as a ventilation valve for adjusting the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase, wherein the control device preferably adjusts the ventilation valve depending on an amount and / or concentration of the fuel and / or the reaction products in at least one area of the ventilation system.
  • the control device causes the free flow cross section of the ventilation valve to increase when the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products increases.
  • the control device causes the free flow cross section of the ventilation valve to be reduced when the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products decreases.
  • the flow adjustment device designed as a centrifugal separator can also be a different conveying direction for conveying the discharged gas mixture through the leakage gas discharge line.
  • the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the at least one region is determined by means of at least one Measuring device of the ventilation system measured.
  • the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products for the at least one area is calculated using a data processing device of the ventilation system.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine according to the invention in a schematic representation
  • Fig. 3 shows a further internal combustion engine according to the invention in a schematic representation.
  • Fig. 1 shows an internal combustion engine 100, which can be operated with a gaseous fuel, namely hydrogen.
  • the internal combustion engine 100 includes a crankcase 102 and a ventilation system 10 for the crankcase 102.
  • An air-hydrogen mixture is burned in the combustion chambers 104a-104d of the internal combustion engine 100.
  • a leakage gas enters the crankcase 102, the leakage gas containing the fuel, i.e. hydrogen, and reaction products of the fuel, for example nitrogen oxides (NO x ), carbon monoxide (CO) or water vapor.
  • NO x nitrogen oxides
  • CO carbon monoxide
  • the internal combustion engine 100 includes an intake line 106, which is divided into a low-pressure region 112 and a high-pressure region 114 by a compressor 110 of an exhaust gas turbocharger 108.
  • the intake line 106 leads to the combustion chambers 104a-104d of the internal combustion engine 100, so that fresh air F for the combustion process is supplied to the combustion chambers 104a-104d via the intake line 106.
  • the exhaust gas A produced during the combustion process is discharged from the combustion chambers 104a-104d of the internal combustion engine 100 via an exhaust pipe 116.
  • a turbine 118 of the exhaust gas turbocharger 108 divides the exhaust line 116 into a high-pressure area 120 and a low-pressure area 122.
  • the ventilation system 10 includes a ventilation line 12 for introducing a ventilation gas into the crankcase 102.
  • the ventilation line 12 is a low-pressure line which is connected to the low-pressure region 112 of the intake line 106.
  • the ventilation gas which is used by the ventilation system 10 for crankcase ventilation is fresh air F.
  • the crankcase 102 is ventilated with fresh air F from an intake line 106 leading to the combustion chambers 104a-104d of the internal combustion engine 100.
  • the ventilation system 10 further comprises a leakage gas discharge line 14 for discharging a gas mixture G from the crankcase 102.
  • the gas mixture G comprises the ventilation gas introduced into the crankcase 102 and the leakage gas which entered the crankcase 102 during the combustion process.
  • the leakage gas discharge line 14 leads to a flow adjustment device 16a.
  • the flow adjustment device 16a is used to adjust the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase 102 and the volume flow of the gas mixture G discharged from the crankcase 102.
  • the flow adjustment device 16a is a conveying device for conveying the discharged gas mixture G through the leakage gas discharge line 14.
  • the flow adjustment device 16a is a Centrifugal separator, namely a disc separator, which, in addition to a conveying function, also takes on a separating function.
  • the flow adjustment device 16a designed as a plate separator, serves to separate oil particles from the gas mixture G, the separated oil particles being guided back into the crankcase 102 of the internal combustion engine 100 via the oil return line 20.
  • the flow adjustment device 16a designed as a plate separator, has a
  • a gas return line 22 is connected to the flow adjustment device 16a, via which the gas mixture G is conveyed back into the low-pressure region 112 of the intake line 106.
  • the ventilation system 24 further comprises a control device 24, which controls the flow adjustment device 16a designed as a plate separator depending on an amount and/or concentration of the fuel, i.e. hydrogen, and/or the reaction products in at least one area B1-B5 of the ventilation system 10 to change the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase 102 and for changing the volume flow of the gas mixture G discharged from the crankcase 102.
  • the control device 24 can take into account the amount and/or the concentration of the fuel and/or the reaction products in one or more areas B1-B5.
  • the control device 24 is set up to control the delivery rate of the flow adjustment device 16a designed as a plate separator depending on the amount and / or concentration of the fuel or the reaction products in one or more areas B1-B5. By adjusting the delivery rate, the flow speed and the volume flow in the leakage gas discharge line 14 can be increased, so that the removal of the gas mixture G comprising leakage gas is accelerated. By adjusting the delivery rate, the ventilation of the crankcase 102 can be increased.
  • the control device 24 is set up to control the delivery capacity of the conveyor device by setting a speed on the conveyor drive 18.
  • the conveyor drive 18 is an electric motor.
  • the ventilation system 10 may include one or more measuring devices 26a-26e, wherein the one or more measuring devices 26a-26e measure the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in a range B1-B5.
  • the ventilation system 10 can include one or more of the measuring devices 26a-26e shown.
  • the control device 24 is therefore set up to control the flow adjustment device 16a depending on the quantity and/or concentration of the fuel and/or the reaction products measured by one or more measuring devices 26a-26e in an area B1-B5 of the ventilation system in order to change the volume flow of the fuel into the crankcase 102 introduced ventilation gas and / or to change the volume flow of the gas mixture G discharged from the crankcase 102.
  • the measuring devices 26a-26e can be set up to measure the amount and/or concentration of hydrogen, methane and/or ammonia in the area B1-B5 assigned to the respective measuring device 26a-26e.
  • a hydrogen sensor, a methane sensor, an ammonia sensor, a nitrogen oxide sensor, a carbon monoxide sensor or a moisture sensor can be used as the measuring device 26a-26e.
  • the ventilation system 10 can also have a data processing device which is set up to calculate the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in one or more BIBS areas.
  • the control device then controls the flow adjustment device 16a, which is designed as a plate separator, depending on the calculated amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products.
  • the control device 24 causes an increase in the delivery rate of the flow adjustment device 16a, which is designed as a plate separator, when the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products increases. Furthermore, the control device 24 causes a reduction in the delivery capacity of the flow adjustment device 16a, which is designed as a plate separator, when the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products decreases.
  • the measuring device 26a is arranged in the crankcase 102.
  • the measuring device 26b is arranged on the leakage gas discharge line 14.
  • the measuring device 26c is designed as a plate separator Flow adjustment device 16a arranged.
  • the measuring device 26d is arranged on the gas return line 22.
  • the measuring device 26e is arranged on the intake line 106 leading to the combustion chambers 104a-104d of the internal combustion engine 100.
  • the ventilation line 12 of the ventilation system 10 is connected to the high-pressure region 114 of the intake line 106.
  • the ventilation system 10 further comprises a flow adjustment device 16b designed as a ventilation valve for adjusting the volume flow of the ventilation gas introduced into the crankcase 102.
  • the flow adjustment device 16b designed as a ventilation valve, is arranged on the ventilation line 12.
  • the ventilation line 12 is a high-pressure line which is located behind the compressor 110 of the exhaust gas turbocharger 108 in the flow direction of the fresh air F.
  • the control device 24 is set up to adjust the flow adjustment device 16b, which is designed as a ventilation valve, depending on a quantity and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in an area B1-B5 of the ventilation system 10. Adjusting the ventilation valve can, for example, involve changing the free flow cross section of the ventilation valve 16b.
  • the ventilation of the crankcase 102 can therefore be carried out by controlling the flow adjustment device 16a designed as a plate separator and by controlling the flow adjustment device 16b designed as a ventilation valve.
  • the control device 24 preferably coordinates the operating states of the flow adjustment devices 16a, 16b with one another.
  • the ventilation system 10 also includes two flow adjustment devices 16a, 16b.
  • the flow adjustment device 16a is a plate separator.
  • the flow adjustment device 16b is a ventilation valve.
  • the ventilation line 12 for introducing the ventilation gas into the crankcase 102 is in this case connected to the high pressure area 120 of the exhaust pipe 116.
  • the flow adjustment device 16b designed as a ventilation valve, is arranged on the ventilation line 12.
  • the ventilation line 12 is therefore a high-pressure line, which is located in front of the turbine 118 of the exhaust gas turbocharger 108 in the flow direction of the exhaust gas A.
  • the ventilation gas in this case is exhaust gas A.
  • the crankcase 102 is therefore ventilated with exhaust gas A from the exhaust pipe 116 coming from the combustion chambers 104a-104d of the internal combustion engine 100.
  • the control devices 24 of the ventilation systems 10 shown can be set up to control the flow adjustment devices 16a, 16b depending on the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the ventilation system 10, if the amount and/or concentration of the fuel and/or or the reaction products exceed a limit value. Furthermore, the control devices 24 can be set up to control the flow adjustment devices 16a, 16b independently of the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products in the ventilation system 10 if the amount and/or concentration of the fuel and/or the reaction products falls below a limit value. Furthermore, the control devices 24 can be set up to control the flow adjustment devices 16a, 16b depending on the pressure in the crankcase 102 and/or a required media separation, for example a required oil mist separation.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem (10) für ein Kurbelgehäuse (102) eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors (100), insbesondere für ein Kurbelgehäuse (102) eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors, bei welchem während des Verbrennungsvorgangs den Kraftstoff und/oder Reaktionsprodukte des Kraftstoffes beinhaltendes Leckagegas in das Kurbelgehäuse (102) gelangt, mit einer Leckagegasabführleitung (14) zum Abführen eines ein in das Kurbelgehäuse (102) eingeleitetes Belüftungsgas und Leckagegas umfassenden Gasgemisches (G) aus dem Kurbelgehäuse (102) und einer oder mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases und/oder des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse (102) abgeführten Gasgemisches (G), wobei eine Strömungseinstelleinrichtung (16a) als Zentrifugalabscheider, insbesondere als Tellerseparator, zum Fördern des abgeführten Gasgemisches (G) durch die Leckagegasabführleitung (14) ausgebildet ist.

Description

Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse
Die Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse eines mit einem gasförmigem Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors, bei welchem während des Verbrennungsvorgangs den Kraftstoff und/oder Reaktionsprodukte des Kraftstoffs beinhaltendes Leckagegas in das Kurbelgehäuse gelangt. Das Entlüftungssystem umfasst eine Leckagegasabführleitung zum Abführen eines ein in das Kurbelgehäuse eingeleitetes Belüftungsgas und Leckagegas umfassenden Gasgemisches aus dem Kurbelgehäuse und eine oder mehrere Strömungseinstelleinrichtungen zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases und/oder des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisches, wobei eine Strömungseinstelleinrichtung als Zentrifugalabscheider, insbesondere als Tellerseparator, zum Fördern des abgeführten Gasgemisches durch die Leckagegasabführleitung ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft ferner einen Verbrennungsmotor, welcher mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbar ist, wobei der Verbrennungsmotor ein Kurbelgehäuse und ein Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse umfasst.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entlüften eines Kurbelgehäuses eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors, bei welchem während des Verbrennungsvorgangs den Kraftstoff und/oder Reaktionsprodukte des Kraftstoffes beinhaltendes Leckagegas in das Kurbelgehäuse gelangt, mittels eines Entlüftungssystems, mit den Schritten: Abführen eines ein in das Kurbelgehäuse eingeleitetes Belüftungsgas und Leckagegas umfassenden Gasgemisches aus dem Kurbelgehäuse über eine Leckagegasabführleitung des Entlüftungssystems und Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases und/oder des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisches mittels einer oder mehrerer Strömungseinstelleinrichtungen des Entlüftungssystems, wobei eine Strömungseinstelleinrichtung als Zentrifugalabscheider, insbesondere als Tellerseparator, zum Fördern des abgeführten Gasgemisches durch die Leckagegasabführleitung ausgebildet ist.
Zur Kurbelgehäuseentlüftung ist es erforderlich, ein Belüftungsgas in das Kurbelgehäuse einzuleiten, sodass ein das Belüftungsgas und das Leckagegas umfassendes Gasgemisch aus dem Kurbelgehäuse ausgeleitet werden kann. Zur Strömungserzeugung werden im Stand der Technik beispielsweise Tellerseparatoren eingesetzt.
Aus der Druckschrift US 7,152,589 B2 ist ein Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse bekannt, bei welchem die Drehzahl eines Tellerseparators in Abhängigkeit des Drucks im Kurbelgehäuse gesteuert wird. Auf diese Weise kann der Druck im Kurbelgehäuse konstant gehalten werden.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Verbrennungsmotoren bekannt, welche mit einem gasförmigen Kraftstoff betrieben werden können. Die Druckschrift DE 10 2021 133 918 A1 offenbart beispielsweise ein Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse eines solchen Verbrennungsmotors.
Bei mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotoren dürfen sich weder der Kraftstoff noch die Reaktionsprodukte des Kraftstoffs im Kurbelgehäuse oder in der Leckagegasabführleitung ansammeln, da das abzuführende Gasgemisch bei einer zu hohen Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte leicht entzündlich und explosiv ist. Damit mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbare Verbrennungsmotoren sicher betrieben werden können, muss also gewährleistet sein, dass kein leicht entzündliches und explosives Gasgemisch durch das Kurbelgehäuse und dessen Entlüftungssystem strömt. Um einen sicheren Betrieb eines Verbrennungsmotors zu gewährleisten, kann es auch erforderlich sein, eine übermäßige Ansammlung von Wasserdampf im Kurbelgehäuse zu vermeiden. Das Wasser kann sich mit dem Motoröl vermischen, sodass die Schmiereigenschaften des Motoröls beeinträchtigt werden. Ferner kann das Wasser einfrieren, wodurch es ebenfalls zu einer Beschädigung des Verbrennungsmotors kommen kann.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, die Sicherheit beim Betrieb eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors mit einer Kurbelgehäuseentlüftung zu erhöhen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Entlüftungssystem der eingangs genannten Art, wobei das erfindungsgemäße Entlüftungssystem eine Steuerungseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich des Entlüftungssystems zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisches zu steuern.
Durch das Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases und/oder das Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisches wird verhindert, dass sich Kraftstoff und/oder Reaktionsprodukte des Kraftstoffes innerhalb des Kurbelgehäuses und/oder der Leckagegasabführleitung ansammeln, wodurch die Bildung eines leicht entzündlichen und explosiven Gasgemisches und/oder die übermäßige Verdünnung des Motoröls mit Wasser verhindert wird. Über die Steuerung der einen oder der mehreren Strömungseinstelleinrichtungen kann die Strömungsgeschwindigkeit und der Volumenstrom in dem Kurbelgehäuse und in der Leckagegasabführleitung erhöht werden, sodass die Abfuhr des das Leckagegas umfassenden Gasgemisches beschleunigt wird. Über die Steuerung der einen oder der mehreren Strömungseinstelleinrichtungen kann die Be- bzw. Entlüftung des Kurbelgehäuses bedarfsgerecht verstärkt werden. Durch das Entlüftungssystem können also beispielsweise leicht entzündliche und explosive Gasgemische und/oder Feuchtigkeit effektiv abgeführt werden. Das erfindungsgemäße Entlüftungssystem gewährleistet somit einen sicheren Betrieb eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors.
Der Kraftstoff kann beispielsweise Wasserstoff, Methan (CH ) oder Ammoniak (NH3) sein. Die Reaktionsprodukte können Stickoxide (NOX), Kohlenmonoxid (CO) oder Wasserdampf sein.
Eine Strömungseinstelleinrichtung ist als Zentrifugalabscheider, insbesondere als Tellerseparator, zum Fördern des abgeführten Gasgemisches durch die Leckagegasabführleitung ausgebildet. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Förderleistung des Zentrifugalabscheiders in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zu steuern. Über die Anpassung der Förderleistung kann die Strömungsgeschwindigkeit und/oder der Volumenstrom in der Leckagegasabführleitung erhöht werden, sodass die Abfuhr des das Leckagegas umfassenden Gasgemisches beschleunigt wird. Über die Anpassung der Förderleistung kann die Be- bzw. Entlüftung des Kurbelgehäuses verstärkt werden. Der Zentrifugalabscheider kann, insbesondere hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch, angetrieben sein.
Alternativ kann die als Zentrifugalabscheider ausgebildete
Strömungseinstelleinrichtung auch eine andere Förderrichtung zum Fördern des abgeführten Gasgemisches durch die Leckagegasabführleitung sein.
Der Zentrifugalabscheider kann einen Förderrotor umfassen, welcher mit mehreren Abscheideelementen ausgestattet ist. Die Abscheideelemente können Abscheideteller sein, welche zu einem Tellerpaket gestapelt sind. Der Zentrifugalabscheider bzw. Tellerseparator übernimmt neben der Förderfunktion also auch eine Abscheidefunktion. Der Zentrifugalabscheider, welcher als Tellerseparator ausgebildet sein kann, ist vorzugsweise dazu eingerichtet, flüssige Partikel, beispielsweise Ölpartikel, aus dem aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisch abzuscheiden. In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Entlüftungssystems weist der Zentrifugalabscheider einen Förderantrieb auf, welcher dazu eingerichtet ist, einen Förderrotor des Zentrifugalabscheiders rotatorisch anzutreiben. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Förderleistung des Zentrifugalabscheiders über die Einstellung einer Drehzahl an dem Förderantrieb zu steuern. Die Drehzahl an dem Förderantrieb kann beispielsweise über die Steuerung der Antriebsleistung eingestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entlüftungssystems ist eine Strömungseinstelleinrichtung als Belüftungsventil zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases ausgebildet. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, das Belüftungsventil in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zu verstellen. Das Verstellen des Belüftungssystems kann beispielsweise das Ändern des Strömungsquerschnitts des Belüftungsventils betreffen. Das Belüftungsgas kann Abgas sein. In diesem Fall wird das Kurbelgehäuse mit Abgas aus einer von Brennkammern des Verbrennungsmotors kommenden Abgasleitung gelüftet. Das Belüftungsgas kann ferner Frischluft sein. In diesem Fall wird das Kurbelgehäuse mit Frischluft aus einer zu Brennkammern des Verbrennungsmotors führenden Ansaugleitung belüftet.
Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßes Entlüftungssystem bevorzugt, welches eine Belüftungsleitung zum Einleiten des Belüftungsgases in das Kurbelgehäuse umfasst, wobei das Belüftungsventil vorzugsweise an der Belüftungsleitung angeordnet ist. Die Belüftungsleitung ist vorzugsweise eine Hochdruckleitung, welche sich in Strömungsrichtung hinter einem Verdichter eines Abgasturboladers des Verbrennungsmotors befindet, oder eine Niederdruckleitung, welche sich in Strömungsrichtung vor einem Verdichter eines Abgasturboladers des Verbrennungsmotors befindet. Über das Belüftungsventil kann dann eine geeignete Druckabsenkung erfolgen, sodass die beabsichtigte Menge an Belüftungsgas in das Kurbelgehäuse eingeleitet wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Entlüftungssystem zumindest eine Messeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die ein oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung gemessenen Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisches zu steuern. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Förderleistung des Zentrifugalabscheiders in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung gemessenen Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zu steuern. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, das Belüftungsventil in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung gemessenen Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zu verstellen. Die zumindest eine Messeinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Menge und/oder Konzentration von Wasserstoff, Methan, Ammoniak, Stickoxiden und/oder Kohlenmonoxid oder die Feuchtigkeit, insbesondere die relative Luftfeuchte, in dem zumindest einen Bereich zu messen. Die zumindest eine Messeinrichtung kann ein Wasserstoff-Sensor, ein Methan-Sensor, ein Ammoniak-Sensor, ein Stickoxid-Sensor, ein Kohlenmonoxid-Sensor oder ein Feuchtigkeitssensor sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Entlüftungssystem eine Datenverarbeitungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte für den zumindest einen Bereich zu berechnen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen in Abhängigkeit der von der Datenverarbeitungseinrichtung berechneten Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte für den zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisches zu steuern. Die Datenverarbeitungseinrichtung nutzt zum Berechnen der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte vorzugsweise einen Berechnungsdatensatz. Der Berechnungsdatensatz kann beispielsweise Betriebsparameter des Entlüftungssystems und/oder des Verbrennungsmotors umfassen. Der Berechnungsdatensatz kann ferner entlüftungssystemspezifische System parameter und/oder verbrennungsmotorspezifische Motorparameter umfassen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entlüftungssystems ist zumindest eine Messeinrichtung in dem Kurbelgehäuse angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest eine Messeinrichtung in einer Strömungseinstelleinrichtung angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest eine Messeinrichtung an der Leckagegasabführleitung angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest eine Messeinrichtung an einer zu Brennkammern des Verbrennungsmotors führenden Ansaugleitung angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest eine Messeinrichtung an einer von Brennkammern des Verbrennungsmotors kommenden Abgasleitung angeordnet. Zumindest eine Messeinrichtung kann in dem Zentrifugalabscheider angeordnet sein. Zumindest eine Messeinrichtung kann in Strömungsrichtung des das Leckagegas umfassenden Gasgemisches vor oder hinter dem Zentrifugalabscheider angeordnet sein. Die zumindest eine Messeinrichtung kann in oder an dem Belüftungsventil angeordnet sein.
Zumindest ein Bereich, in welchem die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte gemessen und/oder für welchen die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte berechnet wird, befindet sich vorzugsweise in dem Kurbelgehäuse, in einer Strömungseinstelleinrichtung, in der Leckagegasabführleitung, in einer zu Brennkammern des Verbrennungsmotors führenden Ansaugleitung oder in einer von Brennkammern des Verbrennungsmotors kommenden Abgasleitung. Zumindest ein Bereich, in welchem die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte gemessen und/oder für welchen die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte berechnet wird, kann sich in dem Zentrifugalabscheider befinden. Zumindest ein Bereich, in welchem die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte gemessen und/oder für welchen die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte berechnet wird, kann sich in Strömungsrichtung des das Leckagegas umfassenden Gasgemisches vor oder hinter dem Zentrifugalabscheider befinden. Zumindest ein Bereich, in welchem die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte gemessen und/oder für welchen die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte berechnet wird, kann sich in oder an dem Belüftungsventil befinden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entlüftungssystem ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen in Abhängigkeit der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zu steuern, wenn die Menge und/oder die Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems einen Grenzwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen unabhängig von der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems zu steuern, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems einen Grenzwert unterschreitet. Der Grenzwert kann bei Wasserstoff beispielsweise in einem Bereich zwischen 5 % und 30 %, insbesondere bei etwa 10 % liegen. Der Grenzwert kann bei Ammoniak beispielsweise in einem Bereich zwischen 1 % und 10 %, insbesondere bei etwa 4 % liegen.
Es ist ferner ein erfindungsgemäßes Entlüftungssystem bevorzugt, bei welchem die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen in Abhängigkeit des Drucks im Kurbelgehäuse und/oder einer erforderlichen Medienabscheidung zu steuern. Bei der Steuerung der einen oder der mehreren Strömungseinstelleinrichtungen wird also neben der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich des Entlüftungssystems auch der Druck im Kurbelgehäuse und/oder die erforderliche Medienabscheidung berücksichtigt. Die erforderliche Medienabscheidung kann die erforderliche Ölnebelabscheidung betreffen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Entlüftungssystem des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors wird auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Entlüftungssystems verwiesen. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors kann aufgrund des Entlüftungssystems die Abschaltung des Verbrennungsmotors vermieden werden, da eine kritische Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte aufgrund der bedarfsgerechten Entlüftung nicht überschritten wird. Insbesondere, wenn der Verbrennungsmotor ein Industriemotor ist, kann somit eine kostenintensive Unterbrechung eines Arbeitsprozesses vermieden werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Steuerungseinrichtung des Entlüftungssystems die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich des Entlüftungsbereich zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Gasgemisches steuert. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit einem Entlüftungssystem nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Entlüftungssystems verwiesen.
Eine Strömungseinstelleinrichtung ist als Zentrifugalabscheider, insbesondere als Tellerseparator, zum Fördern des abgeführten Gasgemisches durch die Leckagegasabführleitung ausgebildet, wobei die Steuerungseinrichtung vorzugsweise die Förderleistung des Zentrifugalabscheiders in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich des Entlüftungssystems steuert. Die Steuerungseinrichtung veranlasst vorzugsweise eine Erhöhung der Förderleistung des Zentrifugalabscheiders, wenn die Menge und/oder der Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte ansteigt. Alternativ oder zusätzlich veranlasst die Steuerungseinrichtung eine Verringerung der Förderleistung des Zentrifugalabscheiders, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte sinkt. Vorzugsweise ist eine Strömungseinstelleinrichtung als Belüftungsventil zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse eingeleiteten Belüftungsgases ausgebildet, wobei die Steuerungseinrichtung vorzugsweise das Belüftungsventil in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich des Entlüftungssystems verstellt. Vorzugsweise veranlasst die Steuerungseinrichtung eine Vergrößerung des freien Strömungsquerschnitts des Belüftungsventils, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte ansteigt. Alternativ oder zusätzlich veranlasst die Steuerungseinrichtung eine Verkleinerung des freien Strömungsquerschnitts des Belüftungsventils, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte sinkt.
Alternativ kann die als Zentrifugalabscheider ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung auch eine andere Förderrichtung zum Fördern des abgeführten Gasgemisches durch die Leckagegasabführleitung sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich mittels zumindest einer Messeinrichtung des Entlüftungssystems gemessen. Alternativ oder zusätzlich wird die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte für den zumindest einen Bereich mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung des Entlüftungssystems berechnet.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor in einer schematischen Darstellung;
Fig. 2 einen weiteren erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor in einer schematischen Darstellung; und
Fig. 3 einen weiteren erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor in einer schematischen Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 100, welcher mit einem gasförmigen Kraftstoff, nämlich Wasserstoff, betreibbar ist. Der Verbrennungsmotor 100 umfasst ein Kurbelgehäuse 102 und ein Entlüftungssystem 10 für das Kurbelgehäuse 102. In den Brennkammern 104a-104d des Verbrennungsmotors 100 wird ein Luft- Wasserstoff-Gemisch verbrannt. Während des Verbrennungsmotors gelangt ein Leckagegas in das Kurbelgehäuse 102, wobei das Leckagegas den Kraftstoff, also Wasserstoff, und Reaktionsprodukte des Kraftstoffs, beispielsweise Stickstoffoxide (NOX), Kohlenstoffmonoxid (CO) oder Wasserdampf, beinhaltet.
Der Verbrennungsmotor 100 umfasst eine Ansaugleitung 106, welche durch einen Verdichter 110 eines Abgasturboladers 108 in einen Niederdruckbereich 112 und einen Hochdruckbereich 114 unterteilt wird. Die Ansaugleitung 106 führt zu den Brennkammern 104a-104d des Verbrennungsmotors 100, sodass den Brennkammern 104a-104d über die Ansaugleitung 106 Frischluft F für den Verbrennungsvorgang zugeleitet wird. Das während des Verbrennungsvorgangs entstehende Abgas A wird über eine Abgasleitung 116 aus den Brennkammern 104a-104d des Verbrennungsmotors 100 abgeführt. Eine Turbine 118 des Abgasturboladers 108 unterteilt die Abgasleitung 116 in einen Hochdruckbereich 120 und einen Niederdruckbereich 122.
Das Entlüftungssystem 10 umfasst eine Belüftungsleitung 12 zum Einleiten eines Belüftungsgases in das Kurbelgehäuse 102. Die Belüftungsleitung 12 ist eine Niederdruckleitung, welche mit dem Niederdruckbereich 112 der Ansaugleitung 106 verbunden ist. Das Belüftungsgas, welches von dem Entlüftungssystem 10 zur Kurbelgehäuseentlüftung genutzt wird, ist vorliegend also Frischluft F. Das Kurbelgehäuse 102 wird mit Frischluft F aus einer zu den Brennkammern 104a- 104d des Verbrennungsmotors 100 führenden Ansaugleitung 106 belüftet.
Das Entlüftungssystem 10 umfasst ferner eine Leckagegasabführleitung 14 zum Abführen eines Gasgemisches G aus dem Kurbelgehäuse 102. Das Gasgemisch G umfasst das in das Kurbelgehäuse 102 eingeleitete Belüftungsgas und das während des Verbrennungsvorgangs in das Kurbelgehäuse 102 gelangte Leckagegas.
Die Leckagegasabführleitung 14 führt zu einer Strömungseinstelleinrichtung 16a. Die Strömungseinstelleinrichtung 16a dient zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse 102 eingeleiteten Belüftungsgases und des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse 102 abgeführten Gasgemisches G. Die Strömungseinstelleinrichtung 16a ist eine Fördereinrichtung zum Fördern des abgeführten Gasgemisches G durch die Leckagegasabführleitung 14. Konkret ist die Strömungseinstelleinrichtung 16a ein Zentrifugalabscheider, nämlich ein Tellerseparator, welcher neben einer Förderfunktion auch eine Abscheidefunktion übernimmt. Die als Tellerseparator ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16a dient zum Abscheiden von Ölpartikeln aus dem Gasgemisch G, wobei die abgeschiedenen Ölpartikel über die Ölrückführleitung 20 zurück in das Kurbelgehäuse 102 des Verbrennungsmotors 100 geführt werden.
Die als Tellerseparator ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16a weist einen
Förderantrieb 18 auf, über welchen die Förderleistung der Strömungseinstelleinrichtung 16a einstellbar ist. An die Strömungseinstelleinrichtung 16a schließt sich eine Gasrückführleitung 22 an, über welche das Gasgemisch G zurück in den Niederdruckbereich 112 der Ansaugleitung 106 gefördert wird.
Das Entlüftungssystem 24 umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung 24, welche die als Tellerseparator ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16a in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs, also Wasserstoff, und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich B1-B5 des Entlüftungssystems 10 zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse 102 eingeleiteten Belüftungsgases und zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse 102 abgeführten Gasgemisches G steuert. Die Steuerungseinrichtung 24 kann bei der Steuerung der Strömungseinstelleinrichtung 16a die Menge und/oder die Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in einem oder in mehreren Bereichen B1-B5 berücksichtigen.
Die Steuerungseinrichtung 24 ist dazu eingerichtet, die Förderleistung der als Tellerseparator ausgebildeten Strömungseinstelleinrichtung 16a in Abhängigkeit der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs oder der Reaktionsprodukte in einem oder mehreren Bereichen B1-B5 zu steuern. Über die Anpassung der Förderleistung kann die Strömungsgeschwindigkeit und der Volumenstrom in der Leckagegasabführleitung 14 erhöht werden, sodass die Abfuhr des Leckagegas umfassenden Gasgemisches G beschleunigt wird. Über die Anpassung der Förderleistung kann die Be- bzw. Entlüftung des Kurbelgehäuses 102 verstärkt werden. Die Steuerungseinrichtung 24 ist dazu eingerichtet, die Förderleistung der Fördereinrichtung über die Einstellung einer Drehzahl an dem Förderantrieb 18 zu steuern. Der Förderantrieb 18 ist ein Elektromotor.
Das Entlüftungssystem 10 kann eine oder mehrere Messeinrichtungen 26a-26e aufweisen, wobei die eine oder die mehreren Messeinrichtungen 26a-26e die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in einem Bereich B1-B5 messen. Das Entlüftungssystem 10 kann eine oder mehrere der dargestellten Messeinrichtung 26a-26e umfassen. Die Steuerungseinrichtung 24 ist folglich dazu eingerichtet, die Strömungseinstelleinrichtung 16a in Abhängigkeit der von einer oder mehreren Messeinrichtungen 26a-26e gemessenen Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in einem Bereich B1-B5 des Entlüftungssystems zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse 102 eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse 102 abgeführten Gasgemisches G zu steuern. Die Messeinrichtungen 26a-26e können dazu eingerichtet sein, die Menge und/oder Konzentration von Wasserstoff, Methan und/oder Ammoniak in dem der jeweiligen Messeinrichtung 26a-26e zugeordneten Bereich B1-B5 zu messen. Als Messeinrichtung 26a-26e kann beispielsweise ein Wasserstoff-Sensor, ein Methan-Sensor, ein Ammoniak-Sensor, ein Stickoxid-Sensor, ein Kohlenmonoxid- Sensor oder ein Feuchtigkeitssensor eingesetzt werden.
Alternativ oder zusätzlich zu der einen oder den mehreren Messeinrichtungen 26a- 26e kann das Entlüftungssystem 10 auch eine Datenverarbeitungseinrichtung aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in einem oder mehreren Bereichen BIBS zu berechnen. Die Steuerungseinrichtung steuert dann die als Tellerseparator ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16a in Abhängigkeit der berechneten Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte.
Die Steuerungseinrichtung 24 veranlasst eine Erhöhung der Förderleistung der als Tellerseparator ausgebildeten Strömungseinstelleinrichtung 16a, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte ansteigt. Ferner veranlasst die Steuerungseinrichtung 24 eine Verringerung der Förderleistung der als Tellerseparator ausgebildeten Strömungseinstelleinrichtung 16a, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte sinkt.
In der Fig. 1 sind beispielhaft mögliche Positionen der Messeinrichtungen 26a-26e wiedergegeben. Die Messeinrichtung 26a ist in dem Kurbelgehäuse 102 angeordnet. Die Messeinrichtung 26b ist an der Leckagegasabführleitung 14 angeordnet. Die Messeinrichtung 26c ist in der als Tellerseparator ausgebildeten Strömungseinstelleinrichtung 16a angeordnet. Die Messeinrichtung 26d ist an der Gasrückführleitung 22 angeordnet. Die Messeinrichtung 26e ist an der zu den Brennkammern 104a-104d des Verbrennungsmotors 100 führenden Ansaugleitung 106 angeordnet.
Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Verbrennungsmotor 100 ist die Belüftungsleitung 12 des Entlüftungssystems 10 mit dem Hochdruckbereich 114 der Ansaugleitung 106 verbunden.
Das Entlüftungssystem 10 umfasst ferner eine als Belüftungsventil ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16b zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse 102 eingeleiteten Belüftungsgases. Die als Belüftungsventil ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16b ist an der Belüftungsleitung 12 angeordnet. Die Belüftungsleitung 12 ist eine Hochdruckleitung, welche sich in Strömungsrichtung der Frischluft F hinter dem Verdichter 110 des Abgasturboladers 108 befindet.
Die Steuerungseinrichtung 24 ist dazu eingerichtet, die als Belüftungsventil ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16b in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in einem Bereich B1-B5 des Entlüftungssystems 10 zu verstellen. Das Verstellen des Belüftungsventils kann beispielsweise das Ändern des freien Strömungsquerschnitts des Belüftungsventils 16b betreffen.
Die Be- und Entlüftung des Kurbelgehäuses 102 kann folglich über ein Ansteuern der als Tellerseparator ausgebildeten Strömungseinstelleinrichtung 16a und über ein Ansteuern der als Belüftungsventil ausgebildeten Strömungseinstelleinrichtung 16b erfolgen. Vorzugsweise stimmt die Steuerungseinrichtung 24 die Betriebszustände der Strömungseinstelleinrichtungen 16a, 16b aufeinander ab.
Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Verbrennungsmotor 100 umfasst das Entlüftungssystem 10 ebenfalls zwei Strömungseinstelleinrichtungen 16a, 16b. Die Strömungseinstelleinrichtung 16a ist ein Tellerseparator. Die Strömungseinstelleinrichtung 16b ist ein Belüftungsventil. Die Belüftungsleitung 12 zum Einleiten des Belüftungsgases in das Kurbelgehäuse 102 ist in diesem Fall mit dem Hochdruckbereich 120 der Abgasleitung 116 verbunden. Die als Belüftungsventil ausgebildete Strömungseinstelleinrichtung 16b ist an der Belüftungsleitung 12 angeordnet. Die Belüftungsleitung 12 ist also eine Hochdruckleitung, welche sich in Strömungsrichtung des Abgases A vor der Turbine 118 des Abgasturboladers 108 befindet. Das Belüftungsgas ist in diesem Fall Abgas A. Das Kurbelgehäuse 102 wird also mit Abgas A aus der von der Brennkammern 104a-104d des Verbrennungsmotors 100 kommenden Abgasleitung 116 belüftet.
Die Steuerungseinrichtungen 24 der dargestellten Entlüftungssysteme 10 können dazu eingerichtet sein, die Strömungseinstelleinrichtungen 16a, 16b in Abhängigkeit der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem Entlüftungssystem 10 zu steuern, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte einen Grenzwert überschreitet. Ferner können die Steuerungseinrichtungen 24 dazu eingerichtet sein, die Strömungseinstelleinrichtungen 16a, 16b unabhängig von der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem Entlüftungssystem 10 zu steuern, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte einen Grenzwert unterschreitet. Ferner können die Steuerungseinrichtungen 24 dazu eingerichtet sein, die Strömungseinstelleinrichtungen 16a, 16b auch in Abhängigkeit des Drucks im Kurbelgehäuse 102 und/oder einer erforderlichen Medienabscheidung, also beispielsweise einer erforderlichen Ölnebelabscheidung, zu steuern.
Bezuqszeichen
10 Entlüftungssystem
12 Belüftungsleitung
14 Leckagegasabführleitung
16a, 16b Strömungseinstelleinrichtungen
18 Förderantrieb
20 Ölrückführleitung
22 Gasrückführleitung
24 Steuerungseinrichtung
26a-26e Messeinrichtungen
100 Verbrennungsmotor
102 Kurbelgehäuse
104a-104d Brennkammern
106 Ansaugleitung
108 Abgasturbolader
110 Verdichter
112 Niederdruckbereich
114 Hochdruckbereich
116 Abgasleitung
118 Turbine
120 Hochdruckbereich
122 Niederdruckbereich
A Abgas
B1-B5 Bereiche
G Gasgemisch
F Frischluft

Claims

Ansprüche Entlüftungssystem (10) für ein Kurbelgehäuse (102) eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors (100), insbesondere für ein Kurbelgehäuse (102) eines Wasserstoff- Verbrennungsmotors, bei welchem während des Verbrennungsvorgangs den Kraftstoff und/oder Reaktionsprodukte des Kraftstoffes beinhaltendes Leckagegas in das Kurbelgehäuse (102) gelangt, mit einer Leckagegasabführleitung (14) zum Abführen eines ein in das Kurbelgehäuse (102) eingeleitetes Belüftungsgas und Leckagegas umfassenden Gasgemisches (G) aus dem Kurbelgehäuse (102); und einer oder mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases und/oder des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse (102) abgeführten Gasgemisches (G), wobei eine Strömungseinstelleinrichtung (16a) als Zentrifugalabscheider, insbesondere als Tellerseparator, zum Fördern des abgeführten Gasgemisches (G) durch die Leckagegasabführleitung (14) ausgebildet ist; gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (24), welche dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse (102) abgeführten Gasgemisches (G) zu steuern. Entlüftungssystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, die Förderleistung des Zentrifugalabscheiders in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zu steuern. Entlüftungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrifugalabscheider (16a) einen Förderantrieb (18) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, einen Förderrotor des Zentrifugalabscheiders rotatorisch anzutreiben, wobei die Steuerungseinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, die Förderleistung des Zentrifugalabscheiders über die Einstellung einer Drehzahl an dem Förderantrieb (18) zu steuern. Entlüftungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungseinstelleinrichtung (16b) als Belüftungsventil zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases ausgebildet ist, wobei die Steuerungseinrichtung (24) vorzugsweise dazu eingerichtet ist, das Belüftungsventil in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zu verstellen. Entlüftungssystem (10) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Belüftungsleitung (12) zum Einleiten des Belüftungsgases in das Kurbelgehäuse (102), wobei das Belüftungsventil vorzugsweise an der Belüftungsleitung (12) angeordnet ist. Entlüftungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Messeinrichtung (26a-26e), welche dazu eingerichtet ist, die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung (26a-26e) gemessenen Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse (102) abgeführten Gasgemisches (G) zu steuern. Entlüftungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte für den zumindest einen Bereich (B1-B5) zu berechnen, wobei die Steuerungseinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) in Abhängigkeit der von der Datenverarbeitungseinrichtung berechneten Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte für den zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse (102) abgeführten Gasgemisches (G) zu steuern. Entlüftungssystem (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Messeinrichtung (26a-26e) in dem Kurbelgehäuse (102), in einer Strömungseinstelleinrichtung (16a, 16b), an der Leckagegasabführleitung (14), an einer zu Brennkammern (104a- 104d) des Verbrennungsmotors (100) führenden Ansaugleitung (106) oder an einer von Brennkammern (104a-104d) des Verbrennungsmotors (100) kommenden Abgasleitung (116) angeordnet ist; und/oder sich der zumindest eine Bereich (B1-B5), in welchem die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte gemessen und/oder für welchen die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte berechnet wird, in dem Kurbelgehäuse (102), in einer Strömungseinstelleinrichtung (16a, 16b), in der Leckagegasabführleitung (14), in einer zu Brennkammern (104a- 104d) des Verbrennungsmotors (100) führenden Ansaugleitung (106) oder in einer von Brennkammern (104a-104d) des Verbrennungsmotors (100) kommenden Abgasleitung (116) befindet. Entlüftungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) in Abhängigkeit der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zu steuern, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) einen Grenzwert überschreitet; und/oder unabhängig von der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zu steuern, wenn die Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) einen Grenzwert unterschreitet. Entlüftungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) in Abhängigkeit des Drucks im Kurbelgehäuse (102) und/oder einer erforderlichen Medienabscheidung zu steuern. Verbrennungsmotor (100), welcher mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbar ist, mit einem Kurbelgehäuse (102); und einem Entlüftungssystem (10) für das Kurbelgehäuse (102); dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist. Verfahren zum Entlüften eines Kurbelgehäuses (102) eines mit einem gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors (100), insbesondere eines Kurbelgehäuses (102) eines Wasserstoff- Verbrennungsmotors, bei welchem während des Verbrennungsvorgangs den Kraftstoff und/oder Reaktionsprodukte des Kraftstoffes beinhaltendes Leckagegas in das Kurbelgehäuse (102) gelangt, mittels eines Entlüftungssystems (10), insbesondere eines Entlüftungssystems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den Schritten:
Abführen eines ein in das Kurbelgehäuse (102) eingeleitetes Belüftungsgas und Leckagegas umfassenden Gasgemisches (G) aus dem Kurbelgehäuse (102) über eine Leckagegasabführleitung (14) des Entlüftungssystems (10); und
Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases und/oder des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse (102) abgeführten Gasgemisches (G) mittels einer oder mehrerer Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) des Entlüftungssystems (10), wobei eine Strömungseinstelleinrichtung (16a) als Zentrifugalabscheider, insbesondere als Tellerseparator, zum Fördern des abgeführten Gasgemisches (G) durch die Leckagegasabführleitung (14) ausgebildet ist; dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (24) des Entlüftungssystems (10) die eine oder die mehreren Strömungseinstelleinrichtungen (16a, 16b) in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) zum Verändern des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases und/oder zum Verändern des Volumenstroms des aus dem Kurbelgehäuse (102) abgeführten Gasgemisches (G) steuert.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (24) die Förderleistung des Zentrifugalabscheiders in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) steuert; und/oder eine Strömungseinstelleinrichtung (16b) als Belüftungsventil zum Einstellen des Volumenstroms des in das Kurbelgehäuse (102) eingeleiteten Belüftungsgases ausgebildet ist, wobei die Steuerungseinrichtung (24) vorzugsweise das Belüftungsventil in Abhängigkeit einer Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in zumindest einem Bereich (B1-B5) des Entlüftungssystems (10) verstellt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
Messen der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte in dem zumindest einen Bereich (B1-B5) mittels zumindest einer Messeinrichtung (26a-26e) des Entlüftungssystems (10);
Berechnen der Menge und/oder Konzentration des Kraftstoffs und/oder der Reaktionsprodukte für den zumindest einen Bereich (B1-B5) mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung des Entlüftungssystems (10).
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