内燃机和用于内燃机运行的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于内燃机运行的方法，其中含有细油雾的窜漏流（10）通过气体回输装置（11）从曲轴箱（2）排出并且输送到内燃机（1）的增压空气一侧，其中所述窜漏流（10）在通过设置在气体回输装置（11）里面的油分离器（13）时被处理，并且在油分离器（13）中处理之前和/或期间一种粗油雾（16）运动到窜漏流（10）里面。本发明还涉及一个内燃机（1），具有曲轴箱（2），它通过气体出口（9）与气体回输装置（11）连接，并且在曲轴箱（2）里面设置用于构成和保持气体循环（15）的导引元件（14）。最后本发明还涉及一个内燃机（1），具有曲轴箱（2），它通过气体出口（9）与气体回输装置（11）连接，并且在曲轴箱（2）里面和/或在气体回输装置（11）里面设置用于产生粗油雾（16）的喷洒装置（19）。
【专利说明】内燃机和用于内燃机运行的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于内燃机运行的方法，其中含有细油雾的窜漏流通过气体回输装置从曲轴箱排出并且输送到增压空气，其中所述窜漏流在通过设置在气体回输装置里面的油分离器时被处理。
【背景技术】
[0002]在内燃机、也包括内燃发动机或活塞发动机中窜漏指的是，在活塞环上压缩时从工作室流到驱动室里面的气体。在压缩时未燃烧的燃料挤到曲轴箱里面。在燃烧循环期间热的且经常含有腐蚀性有害物质的不洁气体进入到曲轴箱里面。由于窜漏气体的持续作用发动机油可能被强烈加载。为了降低在曲轴箱中的这种负荷和气体压力，使曲轴箱排气。通常通过气体回输装置实现排气，气体回输装置通过气体出口与曲轴箱连接。气体回输装置大多导引窜漏气体到空气过滤箱或者导引到新鲜气体输入的其它位置。附加地对于有害物质在曲轴箱排气时也一起携带油滴。由于窜漏气体导入到吸气管里面，由此可能引起部件、例如节流阀、涡轮增压器或者阀门非常脏污。尤其在涡轮增压器和增压空气冷却器中由于油脏污可能导致效率损失和故障。
[0003]为了分开油滴与窜漏气体在气体回输装置中设置用于处理窜漏气体的装置、尤其油分离器。最好使用无源的油分离器、例如惯性分离器。它们是成本有利的、结实的和少维护的。为了发挥惯性分离器功能，在窜漏气体中的各个油滴不能低于最小的颗粒直径。小的油滴具有太小的、可以在惯性分离器中与气流分开的质量。
[0004]现代的内燃机以高燃烧温度工作。在此为了实现高效的活塞冷却和润滑，利用活塞冷却喷嘴喷射油滴到活塞底部上。
[0005]由文献DE 10 2006 035 888 Al已知一种内燃机，具有油-空气分离装置。油-空气分离装置具有大致圆柱形的外壳，进入的油由于离心力沿着外壳内壁运动。
【发明内容】
[0006]由此提出本发明的目的是，这样实现上述形式的方法，使得在窜漏流进入到内燃机新鲜气体一侧之前在窜漏流中一起输送的油量、尤其小油滴量尽可能显著地减少。
[0007]这个目的通过一种符合权利要求1特征的方法得以实现。从属权利要求涉及本发明的特别适宜的改进方案。
[0008]按照本发明规定一种方法，其中在油分离器中处理之前和/或期间一种粗油雾运动到窜漏流里面。通过在窜漏流里面加入和运动大的油滴，使窜漏流中的小油滴复合到大油滴上。在此小油滴淀积在大油滴上。大油滴可以简单且有效地通过无源的油分离器、例如偏转板或碰撞板从窜漏流中分离出来。细油雾由颗粒直径小于10微米的小油滴组成。粗油雾由大油滴组成，其颗粒直径大于或等于10微米。按照本发明抛出具有大油滴的细油雾。在这些大油滴上凝聚细油雾的小油滴。
[0009]按照本发明还规定一个内燃机，其中在曲轴箱里面和/或在气体回输装置里面设置用于产生粗油雾的喷洒装置。
[0010]按照本发明还规定一个内燃机，其中在曲轴箱里面设置用于构成和保持气体循环的导引元件。在此所述气体循环适合于产生和/或加速粗油雾。
[0011]本发明的一改进方案是，尤其在从曲轴箱排出窜漏流之前和/或期间使还在曲轴箱内部的粗油雾运动到窜漏流里面。由此为了产生和加速大油滴，能够使用发动机内部的措施和/或充分利用发动机内部的效应。
[0012]例如有利的是，所述粗油雾被在曲轴箱里面围绕内燃机曲轴运动的气体循环产生和/或加速。通过曲轴运动在曲轴箱里面产生气体循环。这种气体循环撕扯各个油滴、尤其大油滴成粗油雾本身。这些大油滴例如被曲轴、被曲轴箱内壁、被连杆或者专门为其成形的导引元件带走或者在穿过曲轴箱时一起携带。当油滴由于重力滴落或者喷射或者抛入到曲轴箱内室里面时，油滴横穿曲轴箱。但是作用于大油滴上的惯性力使大油滴从气体循环中分离出来。在此大油滴在一个方向上离开气体循环，该方向接近气体循环旋转运动的切向并且对准气体循环的旋转方向。
[0013]在曲轴箱中这样设置用于窜漏流的气体出口，使大的油滴在离开气体循环时挤入到窜漏流里面。因此抛出具有大油滴的细油雾，由此复合小油滴。在此已经证实有利的是，所述粗油雾在窜漏流里面在很大程度上与窜漏流平行地运动。由此得到粗油雾在窜漏流里面长的滞留时间，由此可以使更多的小油滴聚集在大油滴上。
[0014]为了支持产生和保持气体循环，在曲轴箱里面设置导引元件，它们有助于气体体积围绕曲轴循环。为此所述导引元件向着曲轴凹下地弯曲或者沿着向着曲轴凹下弯曲的轨迹跟随地设置。在此作为导引元件也构成油刮和防溅挡板，它使油池与曲轴箱分开。
[0015]本发明的另一有利扩展结构是，所述粗油雾利用喷洒装置产生和/或加速。为此用于产生大油滴的喷洒装置优选设置在曲轴箱里面。所述喷洒装置以理想的方式对准窜漏流和/或气体出口。通过使用喷洒装置能够产生恒定性质和质量的粗油雾，而与曲轴转速无关并因此也与气体循环和其流体机械效应无关。也能够使喷洒装置设置在曲轴箱外部，例如设置在油分离器里面或者气体出口后面，对准曲轴箱。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本发明允许大量实施例。为了进一步表明其基本原理在附图中示出其中的一个实施例并且在下面描述。附图示出:
图1内燃机第一实施例的示意图；
图2内燃机第二实施例的第一结构变化的示意图；
图3内燃机第二实施例的第二结构变化的示意图；
图4本发明原理的示意图。
【具体实施方式】
[0017]图1，2和3示出内燃机1，具有曲轴箱2，在其中围绕未示出的旋转轴线可运动地设置曲轴3。在在这里所示的内燃机I配置中曲轴箱2在一侧由油池4限制，在另一侧由汽缸5限制。本发明也可以在内燃机I的其它配置中应用，例如在V形发动机或者汽缸对置发动机中应用。在汽缸5里面平移运动地设置活塞6。活塞6使内燃机I的工作室7相对于曲轴箱2封闭。通过连杆8、也称为驱动杆使活塞6与曲轴3连接。在活塞6旁边进入到曲轴箱2里面的窜漏气体利用小箭头作为窜漏流10表示。窜漏流10通过气体回输装置11输送到内燃机I的未详细示出的新鲜气体侧。在气体回输装置11中仅仅标出通道横截面12并且示出油分离器13。气体回输装置11通过气体出口 9与曲轴箱2连接。此外在曲轴箱2里面设置导引元件14，例如防溅挡板或者油刮。在油分离器13中与窜漏流10分开的油通过油回流通道18排流到油池4。
[0018]图1示出内燃机I的第一实施例。在这个实施例中通过曲轴3的旋转运动以及通过导引元件14在曲轴箱2里面的布置和形状形成并保持气体循环15。气体循环15通过大箭头表示。通过气体循环15的运动使大油滴被曲轴箱2中的表面分离。这种分离的油滴或者通过曲轴箱2自由下落的油滴被气体循环5 —起携带、加速并且由于其惯性又离开气体循环。在此大的油滴作为粗油雾16抛到窜漏流10里面。在油分离器13里面处理窜漏气体之前和/或期间实现这种粗油雾16运动到窜漏流10里面并且至少以分段的方式在窜漏流10内部运动。粗油雾16通过粗的、黑箭头表示并且在图4中再解释。在窜漏流10中的小油滴形成在图4中详细示出的细油雾17。在粗油雾16与细油雾17相互接触时小油滴沉积在大油滴上。大油滴可以简单且有效地在无源的油分离器13中从窜漏流10中分离出去。
[0019]图2和3示出内燃机I第二实施例的两个结构变化。在这个实施例中在曲轴箱2里面设置用于产生粗油雾16的喷洒装置19。在图2中示出第一结构变化。在这个结构变化中喷洒装置19设置在与气体出口 9对置的曲轴箱2 —侧上。同时喷洒装置19对准气体出口 9，由此使由其产生的粗油雾16在窜漏流10范围中横穿曲轴箱2。在图3中的第二结构变化中喷洒装置19设置在气体出口 9部位并且对准气体回输装置11的继续走向、尤其是油分离器13。
[0020]图4示出本发明原理的示意图。粗油雾16穿过细油雾17运动。粗油雾16由大量大油滴组成，其颗粒直径大于或等于10微米。细油雾17由小油滴组成，并且具有小于10微米的颗粒直径，在此细油雾以任意的方向运动或者不运动。粗油雾16的运动方向20利用箭头组表示。在粗油雾16和细油雾17运动时小油滴聚集在大油滴上。
[0021]附图标记清单 I内燃机
2曲轴箱 3曲轴 4油池 5汽缸 6活塞 7工作室 8连杆 9气体出口 10窜漏流 11气体回输装置 12通道横截面13油分离器14导引元件15气体循环16粗油雾17细油雾18油回流通道19喷洒装置20运动方向。
【权利要求】
1.一种用于内燃机运行的方法，其中含有细油雾(17)的窜漏流(10)通过气体回输装置(11)从曲轴箱(2)排出并且输送到内燃机(I)的增压空气一侧，其中所述窜漏流(10)在通过设置在气体回输装置(11)里面的油分离器(13)时被处理，其特征在于，在油分离器(13)中处理之前和/或期间一种粗油雾(16)运动到窜漏流(10)里面。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在从曲轴箱(2)排出窜漏流(10)之前和/或期间一种粗油雾(16)运动到窜漏流(10)里面。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述粗油雾(16)在窜漏流(10)里面在很大程度上与窜漏流(10)平行地运动。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述粗油雾(16)利用喷洒装置(19)产生。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述粗油雾(16)利用喷洒装置加速。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在曲轴箱(2)里面利用曲轴(3)运动和/或利用设置在曲轴箱(2)里面的导引元件(14)产生和/或加速围绕曲轴(3)旋转轴线运动的气体循环(15)。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述粗油雾(16)由在曲轴箱(2)里面围绕曲轴(3)旋转轴线运动的气体循环(15)产生。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述粗油雾(16)被在曲轴箱(2 )里面围绕曲轴(3 )旋转轴线运动的气体循环(15 )加速。
9.一个内燃机(I)具有曲轴箱(2)，它通过气体出口(9)与气体回输装置(11)连接，其特征在于，在曲轴箱(2)里面和/或在气体回输装置(11)里面设置用于产生粗油雾(16)的喷洒装置(19)。
10.一个内燃机(I)具有曲轴箱(2)，它通过气体出口(9)与气体回输装置(11)连接，其特征在于，在曲轴箱(2)里面设置用于构成和保持气体循环(15)的导引元件(14)。
【文档编号】F01M13/04GK103958841SQ201280060544
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】T.布勒克, H.本内克, R.西默 申请人:大众汽车有限公司