DE1476052B2 - Entlüftungseinrichtung für das Kurbelgehäuse von Vergaser-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für das Kurbelgehäuse von Vergaser-Brennkraftmaschinen und bezieht sich insbesondere auf solche Brennkraftmaschinen, bei denen die Entlüftungsleitung an der engsten Stelle des Venturirohres des Vergasers mündet.

Einrichtungen, bei denen die Entlüftungsleitung im Bereich der engsten Stelle des Venturirohres des Vergasers mündet, gehen aus den USA.-Patentschriften 2 291 879 und 2 281 124 hervor. Dabei ist hier davon auszugehen, daß es vorteilhaft ist, den Unterdruck in der Leitung vom Kurbelgehäuse zum Vergaser vom Unterdruck im Venturirohr des Vergasers abhängig zu machen. Dadurch wird erreicht, daß der Unterdruck im Rohr der Entlüftungsleitung mit steigender Motorbelastung ebenfalls ansteigt, was auch der Tatsache entspricht, daß auch die Emission mit steigender Motorbelastung ansteigt.

Die Einrichtung gemäß den genannten USA.-Patentschriften weist jedoch nicht bei allen Betriebszuständen ein zufriedenstellendes Verhalten auf; hier ist beispielsweise im Leerlauf der Unterdruck im Venturirohr nicht ausreichend, um die Gase im gewünschten Umfang abzuführen.

Zwar ist durch die deutsche Patentschrift 826 085 die Anordnung einer selbsttätigen Drosseleinrichtung innerhalb einer Leitung vom Kurbelgehäuse zu einer Gemischleitung bekannt. Diese Patentschrift zeigt jedoch keine Einrichtung, bei der eine Zwangsbelüftung des Kurbelgehäuses mit Frischluft erfolgt. Auch ist eine Abführung der Abgase aus dem Kurbelgehäuse in das Venturirohr des Vergasers nicht vorhanden. Insgesamt sind die bekannten Maßnahmen nicht in der Lage, dem technischen Erfordernis einer einwandfrei in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine funktionierenden Kurbelgehäuseentlüftung Rechnung zu tragen.

Entsprechend ist es das Ziel der Erfindung, eine Entlüftungseinrichtung vorzusehen, die bekannte Anordnungen verbessert und eine ausreichende Entlüftung bei allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine sicherstellt.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Entlüftungseinrichtung in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß dem Kurbelgehäuse Frischluft unter Druck zugeführt wird und daß eine an sich bekannte Einrichtung vorgesehen ist, die bei steigender Ladungsmenge den Unterdruck in der Entlüftungsleitung verringert.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die Mündung der Entlüftungsleitung gegen die Strömung im Venturirohr angestellt sein.

Auch kann die Anordnung so vorgenommen werden, daß die Mündung der Entlüftungsleitung aus einem Rohr besteht, desse Ende zur Mittelachse des Venturirohres schräg abgeschnitten ist.
Der Erfindung entspricht es weiterhin, wenn die Mündung der Entlüftungsleitung aus einer in der Wand des Venturirohres vorgesehenen Abknickung besieht.

Durch die Erfindung wird die Eigenschaft des Venturirohres des Vergasers ausgenutzt, einen mit der Motorbelastung steigenden Unterdruck zu besitzen. Somit entspricht die Charakteristik dieser Stelle der Zufyhrder Gase im grundsätzlichen der steigenden Emission der Gase mit steigender Motorbelastung. Dabei steigt die Emission der Gase im Kurbelgehäuse nur wenig mit steigender Drehzahl an, während der Unterdruck im Venturirohr sehr stark mit steigender Drehzahl ansteigt, so daß er bei größeren Drehzahlen größer ist als für die Abfuhr der Emissionsgase erforderlich ist. Bei niedrigen Drehzahlen, beispielsweise im Leerlauf, ist der Unterdruck im Venturirohr nicht ausreichend, um die Gase abzuführen. Für diesen Betriebszustand ist eine Belüftungseinrichtung für das Kurbelgehäuse vorgesehen. Die Frischluft unter Druck dem Kurbelgehäuse zuführt. Dadurch wird das Druckniveau des Kurbelgehäuses bei diesen Betriebszuständen so angehoben, daß eine Ableitung der Gase in den Vergaser stattfindet.

Durch die Anbringung von entsprechenden Schirmen an der Belüftungseinrichtung und Vorsehen einer Drosselstelle kann die dem Kurbelgehäuse zugeführte Luftmenge so eingestellt werden, daß sie innerhalb günstiger Grenzen bleibt.

Bei hohen Drehzahlen kann jedoch der Unterdruck im Venturirohr größer sein als zur Abfuhr der Gase aus dem Kurbelgehäuse notwendig ist. Dadurch kann ein

unerwünscht hoher Ölverbrauch oder eine ungünstige Beeinflussung des Mischungsverhältnisses Luft/Brennstoff auftreten.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Merkmale wird bei allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine vom Leerlauf bis zur Höchstdrehzahl und von Teillast bis Vollast ein Betrieb der Brennkraftmaschine erreicht, der die bekannten Charakteristiken derartiger Anordnungen verbessert.

In den Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Entlüftungseinrichtung nach der Anmeldung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Einzelheit der Entlüftungseinrichtung nach F i g. 1, F i g. 3 eine andere Einzelheit der Entlüftungseinrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung,

F i g. 4 eine graphische Darstellung des Unterdrukkes im Venturirohr des Vergasers und des Durchbla-

sens des Zylinders in Abhängigkeit vom Unterdruck im Ansaugrohr bei zwei Drehzahlen der Brennkraftmaschine,

F i g. 5 eine graphische Darstellung des Unterdrukkes im Venturirohr des Vergasers in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine, wobei die Maschine voll belastet ist, und zwar für eine Maschine mit üblicher Entlüftungseinrichtung und für eine Maschine mit der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung,

F i g. 6 eine abgeänderte Ausführungsform des Venturirohres nach F i g. 3 in Schrägansicht.

In F i g. 1 ist eine übliche 6-Zylinder-Reihen-Brennkraftmaschine dargestellt Sie besitzt einen Luftfilter 10, der an einem Ansaugstutzen 12 eines Fallstromvergasers 14 befestigt ist. Der Fallstromvergaser 14 liefert ein Luft-Brennstoffgemisch in ein Ansaugrohr 16, das in die verschiedenen Brennkammern (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine mündet. Eine Auspuffleitung 18 ist in üblicher Weise mit den Zylindern verbunden und führt zu einem Sammler 20, der wiederum in einen Auspuff mündet.

Die Brennkraftmaschine besitzt ein Kurbelgehäuse 22, das üblicherweise Schmieröl enthält. Das Kurbelgehäuse 22 besitzt eine Belüftungseinrichtung, die aus einem Rohr 23 (teilweise in F i g. 2 dargestellt) besteht, das mit einem Ende zur Einführung von atmosphärischer Luft an der Zylinderkopfhaube 24 befestigt ist und mit dem anderen Ende kurz oberhalb des ölspiegels im Kurbelgehäuse 22 endet. Das offene Ende des Rohres wird durch eine Belüftungsklappe 26 abgedeckt.

Wie insbesondere aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, ist die Belüftungsklappe 26 mit einem Schirm 28 versehen, der so gestaltet ist, daß er eine Luft-Staueinrichtung für das Rohr 23 darstellt. Aus F i g. 2 geht hervor, daß die Belüftungskappe 26 in der Mitte durch eine Platte 30 abgeschlossen wird, die das Rohr 23 umgibt. Die Platte 30 besitzt eine Reihe von Öffnungen 32, durch die die angestaute Luft in den oberen Raum 34 der Belüftungskappe gelangen kann. Der obere Raum 34 ist mit Filterstoff 36 geeigneter Art zur Filterung der einströmenden Luft ausgerüstet Das obere Ende des Rohres 23 ist mit einer Öffnung 38 versehen, wodurch der Strom der Belüftungsluft zum Kurbelgehäuse 22 kontrolliert wird.

Es wird deutlich, daß der Lüfter der Brennkraftmaschine Luft zu der Belüftungseinrichtung bewegt, wobei die Luft in die Belüftungseinrichtung eindringt und durch die Öffnung 38 in das Kurbelgehäuse 22 gelangt. Dadurch wird im Kurbelgehäuse 22 oberhalb des ölspiegels ein Druck erreicht der auch im Leerlauf der Brennkraftmaschine, wenn der Unterdruck im Venturirohr 52 des Vergasers 14 normal hoch ist, ausreichend ist, um eine Abführung aller Gase des Kurbelgehäuses 22, herrührend etwa vom Vorbeiblasen des Kolbens, der Luftansaugvorrichtung der Brennkraftmaschine auf eine Weise zuzuführen, die noch beschrieben wird.

In F i g. 1 ist mit Hilfe der Pfeile 40 der Weg der Belüftungsluft dargestellt Sie tritt durch die Belüftungskappe 26 ein und bewegt sich durch die Öffnung 38 in das Kurbelgehäuse 22, wo sie sich mit den Gasen, die vom Vorbeiblasen am Kolben stammen, vermischen. Da im Kurbelgehäuse 22 ein Überdruck herrscht, werden die Gase des Kurbelgehäuses 22 nach oben in die Zylinderkopfhaube 24 gedrückt. Hier treten sie in eine Entlüftungsleitung 42 ein, die gleichbleibenden Querschnitt besitzt. Die Entlüftungsleitung 42 ist an der Seite des Fallstromvergasers 14 mit einer Kammer 44 verbunden. Die Kammer 44 besitzt eine Öffnung 46 zum Innenraum des Vergasers 14 hin.

Der Fallstromvergaser 14 ist von üblicher Konstruktion und besitzt eine Luftklappe 48, zwei ineinanderliegende Venturirohre 50 und 52 und eine Drosselklappe 54. Die Luftklappe 48 ist unterhalb des Ansaugstutzens 12 des Luftfilters 10 (F i g. 1) angeordnet Die Drosselklappe 54 ist am Eintritt des Fallstromvergasers 14 in das Ansaugrohr 16 befestigt.

Die Öffnung 46, die die Kammer 44 mit dem Innenraum des Vergasers 14 verbindet, ist nahe der engsten Stelle der Venturirohre 50 und 52 angeordnet, und zwar oberhalb der Drosselklappe 54, da das Kurbelgehäuse 22 mit dem Druck im Venturirohr 52 und nicht im Ansaugrohr 16 verbunden werden soll.

Die Öffnung 46 enthält ein Rohr 56, das in den Strömungskanal des Venturirohres 52 hineinragt. Der kleine Durchmesser dieses Rohres 56 bildet den einzigen Widerstand, der den vom Kurbelgehäuse 22 in den Vergaser 14 strömenden Gasen entgegengesetzt wird. Das Rohr 56 ist an beiden Seiten offen. Das Ende 58 ragt in den Venturikanal hinein und ist schräg abgeschnitten, etwa in einem Winkel von 45°, so daß die Öffnung des Rohres 56 dem Gemischstrom entgegengerichtet ist. Dadurch stößt der Gemischstrom gegen das offene Ende 58 des Rohres 56 und erzeugt dort einen Staudruck, der dem Unterdruck, der an sich im Rohr 56 herrscht, entgegenwirkt. Als Folge davon wird der Strom der Kurbelgehäusegase in den Vergaser 14 abhängig von der Luftgeschwindigkeit durch den Vergaser 14 gedrosselt.

Da die Luftgeschwindigkeit durch den Vergaser 14 bei niedrigen Drehzahlen und Belastungen klein ist, ist die Wirkung des Staudruckes auf das Ende des Rohres 56 bei diesen Bedingungen nicht groß. Der Anstieg des Staudruckes bei hohen Drehzahlen und Belastungen ist jedoch ausreichend, um den Unterdruck im Rohr 56 so herabzusetzen, daß eine Abfuhr von zu großen Gasmengen aus dem Kurbelgehäuse 22 in den Vergaser verhindert wird.

Nach Fig.4 ist bei einer Drehzahl von 1500U/m beispielsweise der Druck im Venturirohr 52 des Vergasers kleiner als der Druck des Gases im Kurbelgehäuse 22 herrührend vom Vorbeiblasen am Kolben. Das ist der Fall, obwohl der Unterdruck im Venturirohr 52 mit einem Fallen des Unterdruckes, im Ansaugrohr 16 steigt Mit Anwendung der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung sorgt die Belüftungseinrichtung für ein Ansteigen des Druckes im Kurbelgehäuse 22 und damit für eine Abfuhr der Gase vom Vergaser 14 auch dann, wenn der Unterdruck im Venturirohr 52 klein ist.

Bei einer Drehzahl von 3000 U/m hat das Durchblasen am Kolben nur relativ wenig zugenommen, während der Unterdruck im Venturirohr 52 des Vergasers 14 mit abnehmendem Druck im Ansaugrohr 16 wesentlich gestiegen ist. An diesem Punkt kommt der Gegenstand der Erfindung voll zum Wirken, da der Staudruck auf das Rohr 56 einen unnötig verstärkten Abfluß der Gase aus dem Kurbelgehäuse 22 zum Vergaser 14 bei diesen Betriebszuständen verhindert

Das Durchblasen am Kolben wird bei allen Drehzahlen mit kleiner werdendem Unterdruck im Ansaugrohr 16 größer. Entsprechend ist der Unterdruck im Ansaugrohr 16 nicht in der Lage, die infolge des Durchblasens und aus anderen Gründen im Kurbelgehäuse 22 befindlichen Gase abzusaugen.

Die Erfindung wird an Hand des Schaubildes nach F i g. 5 noch einmal in ihrer Gesamtheit erläutert. Im Leerlauf der Brennkraftmaschine oder bei ähnlichen

Betriebszuständen ist die Drosselklappe 54 im wesentlichen geschlossen und der Unterdruck im Venturirohr 52 ist entsprechend niedrig. Die Menge der am Kolben durchgeblasenen Gase und die Emission des Kurbelgehäuses 22 ist zu diesem Zeitpunkt größer als der Unterdruck im Venturirohr 52 des Vergasers 14 üblicherweise wegschaffen kann. Der durch die Wirkung des Ventilators der Maschine aufgebaute Staudruck führt zu einer Zufuhr von Luft durch die Belüftungseinrichtung zum Kurbelgehäuse 22 und hebt das Druckniveau im Kurbelgehäuse 22 so weit an, daß ein Abfluß der Gase in Richtung der Pfeile 40 in die Entlüftungsleitung 42, die Kammer 44 und durch das Rohr 56 in die Venturirohre 50 und 52 erfolgen kann. Diese Gase werden dann durch das Ansaugrohr 16 den Brennkammern der Zylinder zugeführt und mit dem Luft-Brennstoffgemisch verbrannt. Wenn die Drosselklappe 54 geöffnet wird, steigt der Unterdruck im Venturirohr 52 des Vergasers 14 mit einer entsprechenden Abnahme des Druckes im Ansaugrohr 16 an. Dieses Ansteigen des Druckes will die Absaugung der Gase aus dem Kurbelgehäuse 22 in den Vergaser 14 vergrößern.

Wenn die Drehzahl steigt, steigt die Luftmenge, die durch den Vergaser 14 strömt. Dadurch erhöht sich der Staudruck auf das Ende des Rohres 56. Ausgelöst dadurch wird der im Rohr 56 herrschende Unterdruck verringert, so daß, während die Menge der abgesaugten Gase steigt, der Betrag der Steigerung der Absaugung durch den Staudruck im Vergleich zu Brennkraftmaschinen ohne Anordnung eines Rohres 56 geringer ist. Das setzt sich für alle Drehzahlen fort bis zu einem Punkt, wo der Staudruck den Unterdruck so weit herabsetzt, daß nur so viel Saugwirkung vorhanden ist, daß durch das Rohr 56 alle Abgase aus dem Kurbelgehäuse entfernt werden, jedoch vermieden wird, daß so viel Gase in den Vergaser 14 durch die Entlüftungseinwirkung 42 eintreten, daß die normalen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine gestört werden. Das heißt, die Absaugung wird stark genug für eine Entfernung der unerwünschten Gase des Kurbelgehäuses 22 sein, sie wird jedoch nicht in der Lage sein, den Ölverlust in unerwünschter Weise zu erhöhen oder in wesentlicher Weise das Mischungsverhältnis des Luft-Brennstoffgemisches zu verändern.

Nach F i g. 6 ist die Wand des Vergasers 14 geschlitzt und ein Teil der Wand ist nach innen gebogen. Dadurch entsteht eine öffnung 60 und eine Abknickung 62, die sich in einem Winkel zur Vergaserinnenwand in Richtung des Venturirohres 52 erstreckt. Der durch den Vergaser 14 durchtretende Luftstrom stößt gegen die Abknickung 62 in ähnlicher Weise wie gegen das Ende des Rohres 56 in der Ausführungsform nach F i g. 3.

Dadurch wird der vom Venturirohr 52 herrührende Unterdruck im Rohr verringert, also umgekehrt proportional zur Drehzahl und Belastung der Brennkraftmaschine. Im übrigen ist die Wirkung der Ausbildung nach F i g. 6 die gleiche wie die der Ausbildung-nach F i g. 3.

Die Ausbildung nach F i g. 6 wird der nach F i g. 3 vorgezogen, da sie infolge ihrer Konstruktion eine ge-_ ringere Verwirbelung auf das Gemisch ausübt und somit der Betrieb der Brennkraftmaschine weniger gestört wird.

Aus dem vorher Gesagten wird deutlich, daß durch die Erfindung eine Einrichtung zur Verhinderung des Austretens von Kurbelgehäusegasen geschaffen wird, die bei allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine wirksam wird. Die Einrichtung ist einfach in der Konstruktion, so daß sie bei bereits im Betrieb befindlichen Vergasern ohne großen Änderungsaufwand eingebaut werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Entlüftungseinrichtung für das Kurbelgehäuse von Vergaser-Brennkraftmaschinen, bei der die Entlüftungsleitung an der engsten Stelle des Venturirohres des Vergasers mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß dem Kurbelgehäuse (22) Frischluft unter Druck zugeführt wird und daß eine an sich bekannte Einrichtung vorgesehen ist, die bei steigender Ladungsmenge den Unterdruck in der Entlüftungsleitung (42) verringert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Entlüftungsleitung (42) gegen die Strömung im Venturirohr (52) angestellt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Entlüftungsleitung (42) aus einem Rohr (56) besteht, dessen Ende (58) zur Mittelachse des Venturirohres (52) schräg abgeschnitten ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Entlüftungsleitung (42) aus einer in der Wand des Venturirohres (52) vorgesehenen Abknickung (62) besteht.