曲軸箱通風(fēng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種曲軸箱通風(fēng)裝置，其用于尤其機動車的內(nèi)燃機(1)的曲軸箱(4)的通風(fēng)，其帶有布置在通風(fēng)管路(6)中的至少一個油霧分離裝置(7)；且至少帶有布置在通風(fēng)管路(6)中的可移動的調(diào)節(jié)元件(17)，其用于改變在油霧分離裝置(7)的殼體(24)中的閉鎖面(16)中的用于竄氣的通過口(15)的橫截面面積，調(diào)節(jié)元件(17)在內(nèi)燃機(1)的每個運行狀態(tài)中被在通風(fēng)管路(6)中的整個體積流流過，其中，調(diào)節(jié)元件(17)具有永久地至少部分打開的至少一個第一流過口(19,22,31,34)。
【專利說明】曲軸箱通風(fēng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的曲軸箱通風(fēng)裝置，其具有分離油的調(diào)節(jié)元件(Stellglied)，它用于改變在用于導(dǎo)出內(nèi)燃機的曲軸箱通風(fēng)裝置的竄氣(Blowby-Gas)的通風(fēng)管路中的流動橫截面。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的用于曲軸箱通風(fēng)的裝置例如被使用在內(nèi)燃機的進氣管(Luftansaugtrakt)與曲軸箱之間，以阻止在曲軸箱中不允許的壓力水平。
[0003]為了必要地分離曲軸箱通風(fēng)氣體的油成分，導(dǎo)引從曲軸箱逸出的竄氣、空氣-油霧混合物通過油霧分離器(Oelnebelabscheider)且接下來將清潔了的空氣引導(dǎo)到內(nèi)燃機的進氣管中而將在油霧分離器中分離的油引回內(nèi)燃機的油循環(huán)。
[0004]為了在高的體積流的情況中避免在曲軸箱與進氣管之間的油霧分離器處的不允許地高的壓差和因此在曲軸箱中的不允許的高的壓力通常在通風(fēng)管路中設(shè)置有閥，其與油霧分離器并聯(lián)布置且形成至油霧分離器的旁路。
[0005]由文件EP I 285 152 Al已知一種用于內(nèi)燃機曲軸箱通風(fēng)氣體的除油的裝置，在其中平行于油霧分離器、例如旋流器設(shè)置有帶有用于控制氣體流通的調(diào)節(jié)元件(其根據(jù)施加的壓差打開或關(guān)閉繞過油霧分離器的旁路)的旁路通道。
[0006]油霧分離功能通常分成細油滴在表面處的聚結(jié)和接下來從竄氣中分離油。在流過油霧分離器時在此產(chǎn)生壓力損失，其尤其取決于體積流量且因此取決于發(fā)動機的運行狀態(tài)。在油霧分離器處的壓降為了良好的分離效率要保持得盡可能高，另一方面要避免在曲軸箱中的不允許地高的壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于說明一種曲軸箱通風(fēng)裝置，其設(shè)計簡單且可容易地制造。
[0008]根據(jù)本發(fā)明在通風(fēng)管路中布置有油霧分離器(其對于竄氣具有可根據(jù)體積流量變化的流通橫截面且此外通過來自竄氣的最細的油霧的沖擊作用聚結(jié)成油滴)以及布置在下游的用于分離油的裝置，在其中使聚結(jié)的油和氣分離。將氣體導(dǎo)引到內(nèi)燃機的進氣管中而將分離的油引回到內(nèi)燃機的油循環(huán)中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的用于尤其機動車的內(nèi)燃機的曲軸箱的通風(fēng)的曲軸箱通風(fēng)裝置具有布置在通風(fēng)管路中的至少一個油霧分離裝置和布置在通風(fēng)管路中的至少一個可移動的調(diào)節(jié)元件(其用于改變用于竄氣的通過口(Durchlassoeffnung)的橫截面面積)。該通過口位于在油霧分離裝置的殼體中的閉鎖面(Sperrflaeche)中?？梢苿拥刂С械恼{(diào)節(jié)元件在內(nèi)燃機的每個運行狀態(tài)中被在通風(fēng)管路中的整個體積流流過。未設(shè)置有體積流到主通道和副通道或旁路通道上的分配。調(diào)節(jié)元件具有至少一個第一流過口，其永久地在橫截面面積的至少一個子區(qū)域中打開。通過口和因此通風(fēng)管路的完全關(guān)閉不設(shè)置用于內(nèi)燃機的任何運行狀態(tài)。[0010]在另一有利的實施方案中除了調(diào)節(jié)元件的從不完全關(guān)閉的第一流過口之外設(shè)置有至少一個第二流過口。該第二流過口根據(jù)在調(diào)節(jié)元件處施加的壓差且因此根據(jù)在通過口中調(diào)節(jié)元件的位置打開或者關(guān)閉。
[0011]在另一有利的實施方案中設(shè)置成，用于竄氣的永久地至少部分打開的第一流過口在流過口下游在接下來的油霧分離的沖擊面(26，29，30)處至少跟隨有成尤其大約90°的角度的流體流動的至少一個偏轉(zhuǎn)。
[0012]在另一有利的實施方案中在流動方向上在調(diào)節(jié)元件之后為了油霧分離在油霧分離裝置的殼體中布置有第二區(qū)域，在其中使聚結(jié)的油分離，其中，第二區(qū)域被在通風(fēng)管路中的竄氣的整個體積流流過。
[0013]體積分離器、迷宮式分離器或者用于油分離的旋流器可設(shè)置為油分離裝置?？梢云叫械夭贾貌煌幕蛘呦嗤姆蛛x器，其中，整個體積流之前流過在通過口中的調(diào)節(jié)元件。
[0014]有利地在另一實施方案中設(shè)置成，至少在調(diào)節(jié)元件的流過口的區(qū)域中利用用于聚結(jié)分離(Koaleszenzabscheidung)的毛租來遮蓋相應(yīng)的面向流動的沖擊面。
[0015]備選地，可移動的調(diào)節(jié)元件具有至少一個流過口，在其中流過口的可流過的橫截面面積可根據(jù)可移動的調(diào)節(jié)元件的位置改變。這通過在調(diào)節(jié)元件中的流過口的擴寬的輪廓來實現(xiàn)。輪廓可以具有一定的幾何形狀、例如矩形或三角形或者作為自由形狀線(Freiformlinie)具有任意走向。
[0016]在另一實施形式中流過口的可流過的橫截面面積可根據(jù)可移動的調(diào)節(jié)元件的位置連續(xù)地或梯級式地改變。
[0017]此外可設(shè)置有彈簧元件，其施加力到調(diào)節(jié)元件上且由此預(yù)設(shè)打開第二流過口的壓差。彈簧和彈性體材料的所有形式可設(shè)置為彈簧元件。設(shè)計為壓力彈簧或者拉力彈簧按照所希望的特性是可能的。因此體積流最佳地匹配發(fā)動機特性場。油霧分離裝置的設(shè)計有利地也可通過作用到調(diào)節(jié)元件上的一定的重力來設(shè)置。
[0018]同樣要求保護油霧分離裝置和帶有根據(jù)本發(fā)明的曲軸箱通風(fēng)裝置的內(nèi)燃機。
[0019]被竄氣流入的沖擊面作為沖擊器起作用且有利地具有特別設(shè)計的表面、例如由圓錐狀或者棱錐狀突起和凹部(其聚結(jié)地起作用且因此引起有利的油霧分離)構(gòu)成的精細的各向異性的結(jié)構(gòu)。沖擊器和屬于此的噴嘴裝置的備選的表面的設(shè)計和表面結(jié)構(gòu)的制造以及合適的材料的另外的可能性可由具有申請日17.08.2011的文件DE 10 2011 110 499得悉。
[0020]在備選的設(shè)計方案中被流入的沖擊面設(shè)有毛氈或者完全由毛氈構(gòu)成且因此可被竄氣流過。
[0021]通過在沖擊面的區(qū)域中流動的偏轉(zhuǎn)來獲得良好的聚結(jié)效果，也就是說位于竄氣中的細的油滴和油霧形成較大的液滴，其可在接下來的油分離器中被最佳地分離。已在調(diào)節(jié)元件的區(qū)域中分離的油經(jīng)過回油(Oelruecklauf)被引回到內(nèi)燃機的油路循環(huán)中。
[0022]彈簧元件在另外的有利的實施方案中可設(shè)計為拉力彈簧或板簧。
[0023]當(dāng)然可將來自在附圖中所示的不同實施形式的特征相組合。例如，對于所有的所示的實施形式不僅可將彈簧元件布置在可移動的調(diào)節(jié)元件上游而且可布置在其下游。
【專利附圖】

【附圖說明】[0024]以簡化的圖示示出:
圖1顯示帶有布置在其處的曲軸箱通風(fēng)裝置的內(nèi)燃機的示意圖，
圖2顯示在帶有較小壓差的運行狀態(tài)中油霧分離裝置的單獨圖示，
圖3顯示在帶有較高壓差的運行狀態(tài)中圖2中的相同的油霧分離裝置的圖示，
圖4顯示在帶有較小壓差的運行狀態(tài)中備選的油霧分離裝置的單獨圖示，
圖5顯示帶有流過口的梯級式的擴展的可移動的調(diào)節(jié)元件的實施方案的細節(jié)圖示以及圖6顯示帶有圓錐狀的流過口的可移動的調(diào)節(jié)元件的實施方案的細節(jié)圖示。
[0025]相同的構(gòu)件在所有附圖中以相同的附圖標(biāo)記來表示。
【具體實施方式】
[0026]在圖1中顯示內(nèi)燃機的原理圖示，其帶有進氣管2、燃燒室3和曲軸箱4，在其之下布置有填充有油的油底殼5。通風(fēng)管路6從曲軸箱4經(jīng)由帶有可變的流通橫截面的油霧分離裝置7通至油分離器8，其從竄氣中分離油且經(jīng)由回引管路9引回到油底殼中。清潔了的竄氣經(jīng)由管路10在空氣過濾器11下游被導(dǎo)引到進氣管2中。
[0027]圖2在細節(jié)圖中顯示在通風(fēng)管路6中帶有較小體積流量的運行狀態(tài)中的油霧分離裝置7。油霧分離裝置7的殼體24具有帶有通過口 15的閉鎖面16。在通過口 15中容納有可移動的例如以閥室(Ventilkorb)的設(shè)計的調(diào)節(jié)元件17，其軸向可移動地布置且通過彈簧元件18、例如構(gòu)造為螺旋彈簧的壓力彈簧被壓到預(yù)設(shè)的靜止位置中?？梢苿拥恼{(diào)節(jié)元件17具有竄氣流過的流過口 22。流過口 22可永久流通且在其橫截面上不能改變。
[0028]與流過口 22有間距地布置有沖擊板26，其經(jīng)由接片27保持在可移動的調(diào)節(jié)元件17處，使得在沖擊板26與在背向沖擊板26的表面處的流過口 22的通道之間的間距獨立于可移動的調(diào)節(jié)元件17的位置是恒定的。在周緣上相間隔的接片27之間，轉(zhuǎn)向的流體在閉鎖面16下游流到殼體24的區(qū)域中。沖擊板26為了獲得沖擊器效果具有特別設(shè)計的表面、例如由圓錐狀的或棱錐狀的突起(其具有聚結(jié)效果且因此引起有利的油分離)構(gòu)成的精細結(jié)構(gòu)。
[0029]流過口 22可具有環(huán)形的橫截面且作為噴嘴形式在沖擊面26的方向上加速流動。備選地對于流過口 22也可設(shè)置其它幾何形狀。
[0030]在調(diào)節(jié)元件17下游，竄氣繼續(xù)流過這里未詳細說明的用于油分離的裝置8，在其中在空氣經(jīng)由管路10被導(dǎo)入內(nèi)燃機I的進氣管2中之前進行殘留的油顆粒的精細分離。分離的油通過回引管路9流回到內(nèi)燃機I的油循環(huán)中。
[0031]在調(diào)節(jié)元件17的面處除了彈簧元件18的力之外作用有由在壓力Pl (其近似相應(yīng)于曲軸箱壓力且施加在閉鎖面16上游)與壓力p2 (其由可移動的調(diào)節(jié)元件17的壓力損失引起偏離于Pl且施加在閉鎖面16下游)之間的壓差引起的力。
[0032]在內(nèi)燃機停止時和在通風(fēng)管路6中的流動速度較小且因此體積流量較小時的靜止位置中彈簧元件18將調(diào)節(jié)元件17壓到在圖2中所示的位置中。在Pl與p2之間的壓差上升時，調(diào)節(jié)元件17從預(yù)定的壓差起軸向地在通過口 15中在所示的圖示中向上運動且對于體積流開啟通過口 25的至少一個另外的橫截面。
[0033]在所示的圖示中，在通過口 15與閉鎖面16之間的接觸面通過密封件23、例如O形環(huán)密封。附加地或備選地在可移動的調(diào)節(jié)元件17與閉鎖面16之間的(這里未示出的)密封件是有利的。
[0034]圖3顯示圖2中的帶有可變的流動橫截面的相同的油霧分離裝置7，然而在帶有在通風(fēng)管路6中的較高的壓差p’ l-p’2的運行狀態(tài)中?？梢苿拥恼{(diào)節(jié)元件17相對于閉鎖面16進一步延長且開啟除了流過口 22之外竄氣可流過的附加的流過口 25。借助于這些附加的流過口 25，更大的體積流可流過油霧分離裝置7，使得曲軸箱中的壓力不會不允許地升聞。
[0035]在根據(jù)圖2和圖3的油霧分離裝置7的實施方案中，在備選的、未示出的實施方案中，圍繞通過口或調(diào)節(jié)元件的沖擊面有利于獲得還更好的聚結(jié)效果。
[0036]圖4在細節(jié)圖示中顯示具有帶有在通風(fēng)管路6內(nèi)的閉鎖面16中的通過口 15的可變的流通橫截面的油霧分離裝置7。在通過口 15中容納有可移動的調(diào)節(jié)元件17，其可軸向移動地來布置且例如通過彈簧元件18被壓到預(yù)設(shè)的靜止位置中?？梢苿拥恼{(diào)節(jié)元件17具有竄氣流過的至少一個流過口 19。該流過口 19永久敞開且由于可移動的調(diào)節(jié)元件17與閉鎖面16的預(yù)設(shè)的間距不能關(guān)閉。在調(diào)節(jié)元件17下游，竄氣流過這里未詳細說明的用于油分離的裝置8且繼續(xù)流過管路10。在可移動的調(diào)節(jié)元件17處分離的油經(jīng)過回引管路9回到內(nèi)燃機I的油循環(huán)中。
[0037]竄氣流過流過口 19且被第一沖擊面29轉(zhuǎn)向。沖擊面與流動方向成角度、有利地成大約90°的角度。跟隨第一轉(zhuǎn)向還有氣流在另一沖擊面30處的另一轉(zhuǎn)向。沖擊面可作為單獨的部段設(shè)置在流過口 19的區(qū)域中而在另一實施方案中也設(shè)置在另外的流過口 20、21的區(qū)域中。備選地，在閉鎖面16中設(shè)置有環(huán)繞通過口 15的環(huán)，在環(huán)中設(shè)置有中斷部。分離的油有利地可通過中斷部在回引管路9的方向上流動。在另一有利的實施方案中流動的多個轉(zhuǎn)向相組合。
[0038]環(huán)繞的沖擊面29的圓錐狀的橫截面變化根據(jù)調(diào)節(jié)元件17的位置改變在流過口19,20,21與沖擊面29之間的間距。
[0039]在調(diào)節(jié)元件17的面處，除了彈簧元件18的力之外作用有由在壓力Pl (其近似相應(yīng)于曲軸箱壓力)與壓力P2(其由可移動的調(diào)節(jié)元件17的壓力損失引起而偏離于pi)之間的壓差引起的力。
[0040]在內(nèi)燃機停止時的靜止位置中彈簧元件18將可移動的調(diào)節(jié)元件17壓到在圖4中所示的位置中。根據(jù)該壓差，調(diào)節(jié)元件17在通過口 15中軸向移動且改變流過口 19可流過的橫截面。
[0041]可移動的調(diào)節(jié)元件17具有在周緣上軸向相間隔的多個流過口 20、21，其按照可移動的調(diào)節(jié)元件17的位置根據(jù)壓差pl_p2開啟另外的流動橫截面且因此使較高的體積流量成為可能且避免在曲軸箱中不允許地高的壓力。
[0042]從圖5可得出帶有流過口 31的梯級式擴展部32、33的可移動的調(diào)節(jié)元件17的實施方案的詳細圖示。流過口 31的至少一個區(qū)域使竄氣能夠永久地流過通過口 15。隨著壓差p’ 1-p’ 2增加，調(diào)節(jié)元件運動，使得流過口 31的被流過的橫截面隨著每個梯級32、33跳躍性地增加。在調(diào)節(jié)元件17的周緣上可布置有多個通過口 31，其具有相同的但是或者也不同的橫截面變化過程。
[0043]圖6顯示帶有流過口 34的連續(xù)的擴展的可移動的調(diào)節(jié)元件17的實施方案的細節(jié)圖示。隨著由于壓差P’ 1-P’ 2調(diào)節(jié)元件17的偏轉(zhuǎn)增加，流過口 34的被流過的橫截面增加。按照流過口 34的輪廓的設(shè)計，橫截面變化的線性的或者任意的變化過程是可能的。因此鑒于在曲軸箱中的壓力和必需的油霧分離可實現(xiàn)最佳地匹配發(fā)動機的特性場。
[0044]為了可移動的調(diào)節(jié)元件17相對于閉鎖面16的密封，在可選的實施方案中可設(shè)置有密封膜片，其無接觸地密封構(gòu)件之間的縫隙且因此不引起構(gòu)件之間的摩擦。
【權(quán)利要求】
1.一種用于尤其機動車的內(nèi)燃機(I)的曲軸箱(4)的通風(fēng)的曲軸箱通風(fēng)裝置，其帶有布置在通風(fēng)管路(6)中的至少一個油霧分離裝置(7);且至少帶有布置在所述通風(fēng)管路(6)中的可移動的調(diào)節(jié)元件(17)，其用于改變在所述油霧分離裝置(7)的殼體(24)中的閉鎖面(16)中的用于竄氣的通過口(15)的橫截面面積，其特征在于，所述調(diào)節(jié)元件(17)在所述內(nèi)燃機(I)的每個運行狀態(tài)中被在所述通風(fēng)管路(6)中的整個體積流流過，其中，所述調(diào)節(jié)元件(17)具有永久地至少部分打開的至少一個第一流過口(19，22，31，34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，除了永久地至少部分打開的所述第一流過口(19，22，31，34)之外設(shè)置有至少一個第二流過口(20，21，25)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)元件(17)根據(jù)在所述調(diào)節(jié)元件(17)處所施加的壓差打開或者關(guān)閉所述第二流過口(20，21，25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的裝置，其特征在于，用于竄氣的永久地至少部分打開的所述第一流過口(19，22，31，34)在所述流過口(19，22，31，34)下游在接下來的油霧分離的沖擊面(26，29，30)處至少跟隨有成尤其大約90°的角度的流體流動的至少一個偏轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在流動方向上在所述調(diào)節(jié)元件(17)之后為了油霧分離在所述油霧分離裝置(7)的殼體(24)中布置有第二區(qū)域，在其中使聚結(jié)的油分離，其中，所述第二區(qū)域被整個竄氣流過。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，至少在所述流過口(19-22，25，31，34)的區(qū)域中利用用于聚結(jié)分離的毛氈來遮蓋相應(yīng)的面向流動的所述沖擊面(26，29，30)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，可移動的所述調(diào)節(jié)元件(17)具有至少一個流過口(19-22，25，31，34)，其中，所述流過口(19-22，25，31，34)的可流過的橫截面面積能夠根據(jù)可移動的所述調(diào)節(jié)元件(17)的位置改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述流過口(19-22，25，31，34)的可流過的橫截面面積能夠根據(jù)可移動的所述調(diào)節(jié)元件(17)的位置連續(xù)地或者梯級式地改變。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，彈簧元件(18)施加力到所述調(diào)節(jié)元件(17)上且由此預(yù)設(shè)打開所述第二流過口(20，21，25)的壓差。
9.一種油霧分離裝置，其布置在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的曲軸箱通風(fēng)裝置中。
10.一種內(nèi)燃機，其帶有根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的曲軸箱通風(fēng)裝置。
【文檔編號】F01M13/04GK103790675SQ201310527561
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】T.施萊登 申請人:曼·胡默爾有限公司