DE102017207869A1

DE102017207869A1 - Turbocharger ventilation device

Info

Publication number: DE102017207869A1
Application number: DE102017207869.3A
Authority: DE
Inventors: Alfred Elsässer; Volker Kirschner; Hans Christian Uibeleisen
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turboladerentlüftungseinrichtung (47) zum Zuführen von Blow-by-Gas (46) eines Abgasturboladers (19) einer Brennkraftmaschine (1) zu einem Motorgehäuse (2) der Brennkraftmaschine (1), wobei das Blow-by-Gas (46) Öl in Tropfenform enthält, mit einer Rückführleitung (37) zum Führen des Blow-by-Gases (46) vom Abgasturbolader (19) zum Motorgehäuse (2).
Ein Agglomerator (48) zum Agglomerieren kleinerer Tropfen (51) zu größeren Tropfen (52) vereinfacht es, das im Blow-by-Gas (46) mitgeführte Öl abzuscheiden.

The present invention relates to a turbocharger venting device (47) for supplying blow-by gas (46) of an exhaust gas turbocharger (19) of an internal combustion engine (1) to a motor housing (2) of the internal combustion engine (1), wherein the blow-by gas ( 46) contains oil in the form of drops, with a return line (37) for guiding the blow-by gas (46) from the exhaust gas turbocharger (19) to the motor housing (2).
An agglomerator (48) for agglomerating smaller drops (51) into larger drops (52) makes it easier to separate the oil entrained in the blow-by gas (46).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turboladerentlüftungseinrichtung zum Zuführen von Blow-by-Gas eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine zu einem Motorgehäuse der Brennkraftmaschine. Die Erfindung betrifft außerdem eine aufgeladene Brennkraftmaschine, die mit einer solchen Turboladerentlüftungseinrichtung ausgestattet ist.The present invention relates to a turbocharger venting device for supplying blow-by gas of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine to a motor housing of the internal combustion engine. The invention also relates to a supercharged internal combustion engine equipped with such a turbocharger vent.

Bei einer als Kolbenmotor ausgestalteten Brennkraftmaschine führen unvermeidliche Leckagen während des Betriebs dazu, dass Verbrennungsabgas aus einem Brennraum im jeweiligen Zylinder am zugehörigen Kolben vorbei strömt und in ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eintritt, so genanntes Blow-by-Gas, im Folgenden auch Motor-Blow-by-Gas. Zur Vermeidung eines Überdrucks im Kurbelgehäuse kommt eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zum Einsatz, mit der das Motor-Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse abgeführt wird. Da im Kurbelgehäuse ein Ölnebel herrscht, enthält das Motor-Blow-by-Gas Öltropfen. Zur Reduzierung des Ölverbrauchs ist eine solche Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung üblicherweise mit einer Ölabscheideeinrichtung ausgestattet, mit deren Hilfe das im Motor-Blow-by-Gas mitgeführte Öl abgeschieden werden kann. Über eine Ölrückführleitung kann das abgeschiedene Öl einem Ölkreis der Brennkraftmaschine rückgeführt werden.In an internal combustion engine designed as a piston engine, unavoidable leaks during operation lead to combustion exhaust gas flowing from a combustion chamber in the respective cylinder past the associated piston and entering a crankcase of the internal combustion engine, so-called blow-by gas, hereinafter also engine blower. by gas. To avoid overpressure in the crankcase, a crankcase ventilation device is used, with which the engine blow-by gas is removed from the crankcase. Since oil mist prevails in the crankcase, the engine blow-by gas contains oil droplets. To reduce oil consumption such a crankcase ventilation device is usually equipped with a Ölabscheideeinrichtung, with the aid of which in the engine blow-by gas entrained oil can be deposited. Via an oil return line, the separated oil can be returned to an oil circuit of the internal combustion engine.

Auch bei einem Abgasturbolader sind Leckagen unvermeidbar, so dass Luft und/oder Abgas in einen Ölsammelbereich eindringen kann, von dem Öl einer Ölschmierung des Abgasturboladers über eine Rückführleitung vom Abgasturbolader zum Schmierölkreis rückgeführt wird. Über diese Rückführleitung wird auch dieses Blow-by-Gas abgeführt, das im Folgenden als Turbolader-Blow-by-Gas bezeichnet werden kann. Auch in diesem Ölsammelbereich herrscht ein Ölnebel. Aufgrund der extrem hohen Drehzahlen moderner Abgasturbolader sind die in diesem Ölnebel enthaltenen Öltropfen extrem klein, insbesondere kleiner als im Kurbelgehäuse. Beispielsweise besitzen die Öltropfen im Motor-Blow-by-Gas im Mittel eine Tropfengröße von etwa 2µm, während die Öltropfen im Turbolader-Blow-by-Gas eine mittlere Tropfengröße von etwa 0,2µm besitzen.Even with an exhaust gas turbocharger leaks are unavoidable, so that air and / or exhaust gas can penetrate into an oil collection area, is returned from the oil of an oil lubrication of the exhaust gas turbocharger via a return line from the exhaust gas turbocharger to the lubricating oil circuit. About this return line and this blow-by gas is discharged, which can be referred to below as a turbocharger blow-by gas. Also in this oil collection area there is an oil mist. Due to the extremely high speeds of modern exhaust gas turbochargers, the oil droplets contained in this oil mist are extremely small, in particular smaller than in the crankcase. For example, the oil droplets in the engine blow-by gas have an average droplet size of about 2 μm, while the oil droplets in the turbocharger blow-by gas have a mean droplet size of about 0.2 μm.

Die kleinen Öltropfen des Turbolader-Blow-by-Gases lassen sich nicht oder nur unbefriedigend mit einer Ölabscheidereinrichtung abscheiden, die sich für die Abscheidung von vergleichsweise großen Öltropfen in Motor-Blow-by-Gas eignet. Wenn zweckmäßigerweise die Rückführleitung der Turboladerentlüftungseinrichtung an ein Motorgehäuse, vorzugsweise an das Kurbelgehäuse angeschlossen ist, wird das Schmieröl des Abgasturboladers gemeinsam mit dem Turbolader-Blow-by-Gas dem Kurbelgehäuse zugeführt. Der sich im Kurbelgehäuse dadurch einstellende Ölnebel enthält dann zusätzlich zu den relativ großen Öltropfen des Motor-Blow-by-Gases außerdem die relativ kleinen Öltropfen des Turbolader-Blow-by-Gases. In der Ölabscheideeinrichtung der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung erfolgt dann nur eine effiziente Abscheidung der großen Öltropfen des Motor-Blow-by-Gases, während die Abscheidung der kleinen Öltropfen des Turbolader-Blow-by-Gases nicht zufriedenstellend erfolgt.The small drops of oil in the turbocharger blow-by gas can not or only unsatisfactorily separate with an oil separator, which is suitable for the separation of relatively large oil droplets in engine blow-by gas. If expediently the return line of the turbocharger venting device is connected to a motor housing, preferably to the crankcase, the lubricating oil of the exhaust gas turbocharger is supplied to the crankcase together with the turbocharger blow-by gas. The resulting oil mist in the crankcase then contains, in addition to the relatively large oil droplets of the engine blow-by gas, the relatively small oil droplets of the turbocharger blow-by gas. In the Ölabscheideeinrichtung the crankcase ventilation device then takes place only an efficient separation of the large oil droplets of the engine blow-by gas, while the deposition of small oil droplets of the turbocharger blow-by gas is not satisfactory.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Turboladerentlüftungseinrichtung bzw. für eine Brennkraftmaschine eine verbesserte Ausführungsform anzuzeigen, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass das im Blow-by-Gas des Abgasturboladers mitgeführte Öl besser abgeschieden und dem Ölkreis rückgeführt werden kann.The present invention is concerned with the problem of displaying an improved embodiment for a turbocharger bleeding device or for an internal combustion engine, which is characterized in particular by the fact that the oil entrained in the blow-by gas of the exhaust-gas turbocharger can be better separated and returned to the oil circuit.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die im Turbolader-Blow-by-Gas mitgeführten kleineren Tropfen vor dem Eintritt in das Motorgehäuse mittels Agglomeration in größere Tropfen zu wandeln bzw. zu vereinen. Diese größeren Tropfen lassen sich dann einfacher aus dem Blow-by-Gas abscheiden. Agglomeration bedeutet dabei, dass die kleinen Tropfen mit anderen kleinen oder großen Tropfen in Kontakt gebracht werden, so dass sie daran anhaften und sich mit diesen vereinen. Dadurch wachsen die kleinen Tropfen allmählich zu größeren bzw. großen Tropfen an. Beispielsweise lässt sich durch Agglomeration die Tropfengröße um den Faktor 10 vergrößern, was die spätere Abscheidung der Öltropfen aus dem Blow-by-Gas signifikant erleichtert und dementsprechend die Effizienz der Ölabscheidung verbessert. Im Extremfall kann die Agglomeration auch dazu führen, dass eine kontinuierliche Flüssigkeit entsteht, z.B. in Form eines Ölfilms. Insoweit erfolgt bereits durch die Agglomeration die Abscheidung der Öltropfen aus dem Turbolader-Blow-by-Gas.The invention is based on the general idea of converting the smaller droplets entrained in the turbocharger blow-by gas into larger droplets by agglomeration before they enter the engine housing. These larger drops can then be more easily separated from the blow-by gas. Agglomeration means that the small drops are brought into contact with other small or large drops, so that they adhere to and unite with them. As a result, the small drops grow gradually to larger or large drops. For example, agglomeration can increase the droplet size by a factor of 10, which significantly facilitates the subsequent separation of the oil droplets from the blow-by gas and accordingly improves the efficiency of the oil separation. In extreme cases, the agglomeration can also lead to the formation of a continuous liquid, e.g. in the form of an oil film. In that regard, the agglomeration already causes the separation of the oil droplets from the turbocharger blow-by gas.

Für die Turboladerentlüftungseinrichtung wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, in der Rückführleitung einen Agglomerator anzuordnen, der die kleineren Tropfen zu größeren Tropfen agglomeriert. Mit anderen Worten, beim Agglomerator handelt es sich um eine zum Agglomerieren kleinerer Tropfen zu größeren Tropfen geeignete und auch speziell dafür vorgesehene Einrichtung. Andere Einrichtungen, die zufällig auch eine Agglomeration kleinerer Tropfen zu größeren Tropfen bewirken können, sind damit nicht gemeint. Der Agglomerator führt eine gezielte Vergrößerung der Tropfen herbei, und zwar möglichst aller im Blow-by-Gas Strom mitgeführten Tropfen.For the turbocharger venting device is proposed for this purpose to arrange in the return line an agglomerator which agglomerates the smaller drops to larger drops. In other words, the agglomerator is a device suitable for agglomerating smaller drops into larger drops and also provided for this purpose. Other devices that can also happen to agglomerate smaller drops into larger drops are not meant by this. The agglomerator performs a targeted Enlargement of the drop here, and if possible all in the blow-by-gas stream entrained drops.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher der Agglomerator als Wäscher ausgestaltet ist. Ein derartiger Wäscher weist ein Ölvolumen auf, dem die kleineren Tropfen zugeführt werden, derart, dass die kleineren Tropfen im Ölvolumen zu größeren Tropfen agglomerieren. Mit Hilfe des Wäschers wird somit gezielt ein zusätzliches Ölvolumen bereitgestellt, mit dem die kleinen Tropfen des Blow-by-Gases kollidieren können, um die gewünschte Agglomeration zu bewirken.An embodiment in which the agglomerator is designed as a scrubber is particularly advantageous. Such a scrubber has an oil volume to which the smaller drops are supplied, such that the smaller drops in the oil volume agglomerate into larger drops. With the aid of the scrubber, an additional volume of oil is thus selectively provided, with which the small drops of the blow-by gas can collide in order to bring about the desired agglomeration.

Gemäß einer Weiterbildung kann das Ölvolumen als Ölfilm ausgestaltet sein, der Öl als kontinuierlichen Strom aufweist. Tropfen, die auf diesen Ölfilm treffen, werden vom Ölfilm absorbiert und insoweit agglomeriert. In diesem Fall wirkt der Agglomerator wie ein Absorber. Der Ölfilm lässt sich besonders leicht dem Motorgehäuse zuführen, wobei die Zumischung kleiner Tropfen zum Ölnebel des Kurbelgehäuses reduziert ist.According to a development, the oil volume can be designed as an oil film having oil as a continuous stream. Drops that hit this oil film are absorbed by the oil film and thus agglomerated. In this case, the agglomerator acts like an absorber. The oil film is particularly easy to feed the motor housing, the addition of small drops is reduced to the oil mist of the crankcase.

Vorteilhaft kann der Ölfilm als Wandfilm an einer Wand ausgestaltet sein. Diese Wand kann dabei Bestandteil des Agglomerators bzw. Wäschers sein. Diese Wand kann aber auch Bestandteil der Zuführleitung sein. Da die Zuführleitung ohnehin flüssiges Öl vom Abgasturbolader zum Motorgehäuse führt, kann dieses rückgeführte Öl günstig zur Realisierung des Wandfilms an besagter Wand genutzt werden.Advantageously, the oil film can be configured as a wall film on a wall. This wall can be part of the agglomerator or scrubber. But this wall can also be part of the supply. Since the supply already leads liquid oil from the exhaust gas turbocharger to the motor housing, this recycled oil can be used to cheaply realize the wall film on said wall.

Vorteilhaft kann die Zuführleitung oder der Agglomerator bzw. der Wäscher ein Austrittsende aufweisen, das im Motorgehäuse, insbesondere im Kurbelgehäuse, offen mündet und das die den Wandfilm aufweisende Wand enthält, so dass der Wandfilm im Motorgehäuse, vorzugsweise im Kurbelgehäuse, abtropft bzw. abfließt. Mit anderen Worten, die Kollision der kleinen Tropfen mit dem Wandfilm wird möglichst spät, insbesondere im Bereich des Austrittsendes der Zuführleitung realisiert. Auf diese Weise können die kleinen Tropfen innerhalb der Zuführleitung von einem Eintrittsende bis zum Austrittsende in gewissen Umfang bereits mit benachbarten Tropfen agglomerieren.Advantageously, the supply line or the agglomerator or the scrubber having an outlet end which opens in the motor housing, in particular in the crankcase, open and containing the wall film having wall, so that the wall film in the motor housing, preferably in the crankcase, drips or drains. In other words, the collision of the small drops with the wall film is realized as late as possible, in particular in the region of the outlet end of the feed line. In this way, the small drops within the feed line can already to a certain extent already agglomerate with adjacent drops from one inlet end to the outlet end.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Ölfilm als Ölvorhang ausgestaltet ist, der sich quer zu einer Strömungsrichtung des Blow-by-Gases erstreckt, so dass das Blow-by-Gas den Ölvorhang durchströmt. Beim Durchströmen des Ölvorhands wird das im Blow-by-Gas in Tropfenform mitgeführte Öl quasi ausgewaschen.Another embodiment proposes that the oil film is designed as an oil curtain, which extends transversely to a flow direction of the blow-by gas, so that the blow-by gas flows through the oil curtain. When flowing through the Ölvorhands the entrained in the blow-by gas in droplet oil is virtually washed out.

Bei einer Weiterbildung kann der Ölvorhang in der Rückführleitung stromauf des Motorgehäuses angeordnet sein. Ebenso ist eine Ausführungsform möglich, bei welcher der Ölvorhang stromab der Rückführleitung im Motorgehäuse angeordnet ist.In a development, the oil curtain can be arranged in the return line upstream of the motor housing. Likewise, an embodiment is possible in which the oil curtain is arranged downstream of the return line in the motor housing.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass sowohl ein als Wandfilm ausgestalteter Ölfilm als auch ein als Ölvorhang ausgestalteter Ölfilm vorgesehen sind. Besonders zweckmäßig ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher der Ölvorhang stromab an den Wandfilm angrenzt oder stromab des Wandfilms angeordnet ist. Somit kann ein großer Teil der Öltropfen vom Wandfilm aufgenommen werden, während die restlichen Öltropfen weitgehend oder vollständig vom Ölvorhang absorbiert werden.Another embodiment proposes that both an oil film configured as a wall film and an oil film configured as an oil curtain are provided. An embodiment in which the oil curtain adjoins the wall film downstream or is arranged downstream of the wall film is particularly expedient. Thus, a large part of the oil drops can be absorbed by the wall film, while the remaining oil drops are largely or completely absorbed by the oil curtain.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Agglomerator eine Ablenkstruktur aufweist, die eine Strömung des Blow-by-Gases gegen den Ölfilm lenkt. Während das Blow-by-Gas am Ölfilm abgelenkt wird und weiter strömen kann, treffen die mitgeführten Tropfen gegen den Ölfilm und werden davon absorbiert.Another embodiment proposes that the agglomerator has a deflector structure that directs flow of the blow-by gas against the oil film. While the blow-by gas is deflected on the oil film and can continue to flow, the entrained drops hit against the oil film and are absorbed by it.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform schlägt vor, dass das Ölvolumen als Ölnebel ausgestaltet ist, wobei der Ölnebel Öl als Tropfen aufweist, die größer sind als die Tropfen des Blow-by-Gases des Abgasturboladers. In der Folge können die kleinen Tropfen des Blow-by-Gases mit den großen Tropfen des Ölnebels kollidieren. Auch hier absorbieren die großen Tropfen die kleinen Tropfen, was letztlich zur gewünschten Agglomeration führt.Another advantageous embodiment proposes that the oil volume is configured as oil mist, wherein the oil mist has oil as drops that are larger than the drops of the blow-by gas of the exhaust gas turbocharger. As a result, the small drops of the blow-by gas can collide with the large drops of oil mist. Again, the large drops absorb the small drops, which ultimately leads to the desired agglomeration.

Zweckmäßig kann der Ölnebel mittels wenigstens einer Düse als Ölspray bereitgestellt werden. Mit Hilfe einer solchen Düse lässt sich die Tropfengröße im Ölnebel gezielt einstellen.Suitably, the oil mist can be provided by means of at least one nozzle as an oil spray. With the help of such a nozzle, the droplet size in the oil mist can be adjusted specifically.

Vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher eine Sprührichtung, mit welcher die jeweilige Düse den Ölspray in einen Kollisionsraum des Agglomerators sprüht, einer Einströmrichtung entgegengesetzt sein, mit der das mit den Tropfen beladene Blow-by-Gas in den Kollisionsraum einströmt. Hierdurch kollidieren Blow-by-Gas und Ölnebel bzw. Ölspray im Kollisionsraum, was die Effizienz der Agglomeration verbessert.In this case, an embodiment in which a spray direction with which the respective nozzle sprays the oil spray into a collision space of the agglomerator is advantageous, being opposite to an inflow direction with which the blow-by gas laden with the droplets flows into the collision space. As a result, blow-by gas and oil mist or oil spray collide in the collision space, which improves the agglomeration efficiency.

Bei einer anderen Weiterbildung kann der Kollisionsraum zumindest einen Auslass aufweisen, der so angeordnet und/oder ausgestaltet ist, dass das Blow-by-Gas in einer Ausströmrichtung durch den wenigstens einen Auslass aus dem Kollisionsraum ausströmt, die der Einströmrichtung entgegen gesetzt ist. Auf diese Weise wird eine Strömungsrichtungsumkehr im Blow-by-Gas erzwungen, der die mitgeführten Tropfen aufgrund der Trägheitskräfte nur schwer folgen können. Auch diese Maßnahme erleichtert die Kollision der Tropfen mit dem Ölnebel und die Agglomeration.In another development, the collision space can have at least one outlet which is arranged and / or configured such that the blow-by gas flows out of the collision space through the at least one outlet in an outflow direction, which is opposite to the inflow direction. In this way, a flow direction reversal forced in the blow-by gas, which can hardly follow the entrained drops due to the inertial forces. This measure also facilitates the collision of the drops with the oil mist and the agglomeration.

Eine erfindungsgemäße aufgeladene Brennkraftmaschine umfasst einen Turbolader, ein Motorgehäuse sowie eine Turboladerentlüftungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art. Die Rückführleitung der Turboladerentlüftungseinrichtung verbindet dann den Turbolader mit dem Motorgehäuse. A turbocharged internal combustion engine according to the present invention includes a turbocharger, an engine housing, and a turbocharger vent of the type described above. The turbocharger vent return line then connects the turbocharger to the engine housing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Brennkraftmaschine kann der Turbolader eine Turbine aufweisen, die in einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine angeordnet ist, so dass das Turbolader-Blow-by-Gas Abgas enthält. Zusätzlich oder alternativ kann der Turbolader einen Verdichter aufweisen, der in einer Frischluftanlage der Brennkraftmaschine angeordnet ist, so dass das Turbolader-Blow-by-Gas Frischluft enthält.According to an advantageous embodiment of the internal combustion engine, the turbocharger may comprise a turbine, which is arranged in an exhaust system of the internal combustion engine, so that the turbocharger blow-by-gas contains exhaust gas. Additionally or alternatively, the turbocharger may comprise a compressor which is arranged in a fresh air system of the internal combustion engine, so that the turbocharger blow-by gas contains fresh air.

Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher die Brennkraftmaschine eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung aufweist, die eine Entlüftungsleitung zum Abführen von Motor-Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse, eine Ölabscheideeinrichtung zum Abscheiden von Öl aus dem Motor-Blow-by-Gas und eine Ölrückführleitung zum Rückführen von abgeschiedenem Öl zu einem Ölreservoir aufweist. Da das Blow-by-Gas des Turboladers, also das Turbolader-Blow-by-Gas dem Motor-Blow-by-Gas zugemischt wird, erfolgt in der Ölabscheidereinrichtung gleichzeitig auch die Abscheidung des aus dem Abgasturbolader stammenden Öls. Durch die mit Hilfe des Agglomerators vergrößerten Tropfen des Turbolader-Blow-by-Gases lässt sich diese Ölabscheidung sehr effizient durchführen.Particularly advantageous is a development in which the internal combustion engine has a crankcase ventilation device having a vent line for discharging engine blow-by gas from the crankcase, an oil separator for separating oil from the engine blow-by gas and an oil return line to Returning separated oil to an oil reservoir. Since the blow-by gas of the turbocharger, so the turbocharger blow-by gas is added to the engine blow-by gas, takes place in the Ölabscheidereinrichtung simultaneously also the deposition of the originating from the exhaust gas turbocharger oil. By means of the enlarged droplets of the turbocharger blow-by gas with the aid of the agglomerator, this oil separation can be carried out very efficiently.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Schmierölsystem zum Schmieren des Turboladers sowie zum Schmieren der Brennkraftmaschine an das vorstehend genannte Ölreservoir angeschlossen sein. Das bedeutet, dass zum Schmieren der Brennkraftmaschine und zum Schmieren des Turboladers ein gemeinsamer Schmierölkreis bzw. ein gemeinsames Schmierölsystem vorgesehen ist. Durch die gemeinsame Ölabscheidung werden das Öl aus dem Turbolader und das Öl aus dem Kurbelgehäuse dem gemeinsamen Schmierölsystem rückgeführt.According to an advantageous development, a lubricating oil system for lubricating the turbocharger and for lubricating the internal combustion engine may be connected to the aforementioned oil reservoir. This means that a common lubricating oil circuit or a common lubricating oil system is provided for lubricating the internal combustion engine and for lubricating the turbocharger. The common oil separation returns the oil from the turbocharger and the oil from the crankcase to the common lubricating oil system.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Zuführen von Blow-by-Gas eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine zu einem Motorgehäuse der Brennkraftmaschine charakterisiert sich dadurch, dass im Turbolader-Blow-by-Gas mitgeführte kleinere Tropfen vor dem Eintritt in das Motorgehäuse zu größeren Tropfen agglomeriert werden. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher das Agglomerieren der kleineren Tropfen zu größeren Tropfen durch Waschen erfolgt.An inventive method for supplying blow-by gas of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine to a motor housing of the internal combustion engine is characterized in that in the turbocharger blow-by gas entrained smaller drops are agglomerated before entering the motor housing to larger drops. An embodiment in which the smaller drops are agglomerated into larger drops by washing is particularly advantageous.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine,
2 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung eines Agglomerators,
3 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung des Agglomerators, jedoch bei einer anderen Ausführungsform.

Show, in each case schematically,

1 a circuit diagram-like schematic diagram of a supercharged internal combustion engine,
2 a schematic diagram of a basic agglomerator,
3 a circuit diagram-like schematic representation of the agglomerator, but in another embodiment.

Entsprechend 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 1 ein Motorgehäuse 2, eine Frischluftanlage 3 und eine Abgasanlage 4. Das Motorgehäuse 2 umfasst einen Motorblock 5, einen in 1 oben an den Motorblock 5 anschließenden Zylinderkopf 6, eine in 1 oben an den Zylinderkopf 6 anschließende Zylinderkopfhaube 7 sowie ein in 1 unten an den Motorblock 5 anschließendes Kurbelgehäuse 8. Der Motorblock 5 enthält Zylinder 9, in denen jeweils ein Kolben 10 hubverstellbar angeordnet ist und die jeweils einen Brennraum 11 enthalten. Der Zylinderkopf 6 enthält Gaswechselventile 12, mit denen das Zuführen von Frischluft zum jeweiligen Brennraum 11 bzw. das Abführen von Abgas aus dem jeweiligen Brennraum 11 gesteuert wird. Die Steuerung der Gaswechselventile 12 erfolgt üblicherweise mittels eines Nockenwellen 13 aufweisenden Ventiltriebs, der von der Zylinderkopfhaube 7 abgedeckt ist. Im Kurbelgehäuse 8 ist eine Kurbelwelle 14 angeordnet, die mit den Kolben 10 jeweils über eine Pleuelstange 15 antriebsverbunden ist.Corresponding 1 includes an internal combustion engine 1 a motor housing 2 , a fresh air system 3 and an exhaust system 4 , The motor housing 2 includes an engine block 5 , one in 1 at the top of the engine block 5 subsequent cylinder head 6 , one in 1 at the top of the cylinder head 6 subsequent cylinder head cover 7 as well as an in 1 down to the engine block 5 subsequent crankcase 8th , The engine block 5 contains cylinders 9 , in each of which a piston 10 Hubverstellbar is arranged and each a combustion chamber 11 contain. The cylinder head 6 contains gas exchange valves 12 , with which the supply of fresh air to the respective combustion chamber 11 or the discharge of exhaust gas from the respective combustion chamber 11 is controlled. The control of the gas exchange valves 12 usually takes place by means of a camshaft 13 having valve train, that of the cylinder head cover 7 is covered. In the crankcase 8th is a crankshaft 14 arranged with the pistons 10 each via a connecting rod 15 is drive connected.

Die Frischluftanlage 3 dient zum Zuführen von Frischluft zu den Brennräumen 11 und enthält üblicherweise ein Luftfilter 16. Ferner können in der Frischluftanlage 3 eine hier nicht gezeigte Drosselklappe sowie ein nicht gezeigter Luftmassenmesser vorgesehen sein. Die Abgasanlage 4 dient zum Abführen der Abgase von den Brennräumen 11 und enthält üblicherweise zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 17, z. Bsp. in Form eines Katalysators oder Partikelfilters oder Schalldämpfers.The fresh air system 3 serves to supply fresh air to the combustion chambers 11 and usually contains an air filter 16 , Furthermore, in the fresh air system 3 a throttle valve, not shown here, as well as an air mass meter, not shown, may be provided. The exhaust system 4 serves to discharge the exhaust gases from the combustion chambers 11 and usually includes at least one exhaust aftertreatment device 17 , z. Ex. In the form of a catalyst or particulate filter or muffler.

Die hier gezeigte Brennkraftmaschine 1 ist aufgeladen und weist hierzu einen Abgasturbolader 19 auf. Dieser besitzt in üblicher Weise eine in der Abgasanlage 4 angeordnete Turbine 20 mit einem Turbinenrad 21 sowie einen in der Frischluftanlage 3 angeordneten Verdichter 22 mit einem Verdichterrad 23. Turbinenrad 21 und Verdichterrad 23 sind über eine gemeinsame Welle 24 miteinander antriebsverbunden. Der Abgasturbolader 19 enthält in einem Lagerbereich 25, der axial zwischen der Turbine 20 und dem Verdichter 22 angeordnet ist und durch den die Welle 24 hindurchgeführt ist, eine Lagerung 26 zum Lagern der Welle 24. Üblicherweise ist in der Frischluftanlage 3 stromab des Verdichters 22 ein hier nicht gezeigter Ladeluftkühler angeordnet. The internal combustion engine shown here 1 is charged and has for this purpose an exhaust gas turbocharger 19 on. This has in the usual way one in the exhaust system 4 arranged turbine 20 with a turbine wheel 21 and one in the fresh air system 3 arranged compressor 22 with a compressor wheel 23 , turbine 21 and compressor wheel 23 are about a common wave 24 Driven together. The turbocharger 19 Contains in a storage area 25 that is axially between the turbine 20 and the compressor 22 is arranged and through which the shaft 24 passed through, a storage 26 for storing the shaft 24 , Usually in the fresh air system 3 downstream of the compressor 22 arranged a not shown here intercooler.

Die Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einem Schmierölsystem 27 ausgestattet, das zum Schmieren des Turboladers 19 und zum Schmieren von weiteren Komponenten der Brennkraftmaschine 1 im Motorgehäuse 2 dient. Hierzu umfasst das Schmierölsystem 27 ein Ölreservoir 28, das hier durch einen Ölsumpf 29 im Kurbelgehäuse 8 gebildet ist. Der Ölsumpf 29 bzw. das Ölreservoir 28 können dabei in einer Ölwanne 30 angeordnet sein, die das Kurbelgehäuse 8 nach unten abschließt. Ferner kann das Schmierölsystem 27 eine Ölpumpe 31 aufweisen sowie Schmierölleitungen 32 bis 35 (und 49 in 3), die das Schmieröl zu vorbestimmten Schmierstellen führen. Die mit 35 bezeichnete Schmierölleitung ist dabei an den Turbolader 19 bzw. an den Lagerbereich 25 angeschlossen, um die Lagerung 26 mit Schmieröl zu versorgen. Das Schmieröl sorgt dabei einerseits für einen Schmierölfilm und andererseits für eine Kühlung.The internal combustion engine 1 is also with a lubricating oil system 27 equipped to lubricate the turbocharger 19 and for lubricating other components of the internal combustion engine 1 in the motor housing 2 serves. This includes the lubricating oil system 27 an oil reservoir 28 that's through an oil sump 29 in the crankcase 8th is formed. The oil sump 29 or the oil reservoir 28 can do it in an oil pan 30 be arranged, which the crankcase 8th closes down. Furthermore, the lubricating oil system 27 an oil pump 31 and lubricating oil lines 32 to 35 (and 49 in 3 ), which lead the lubricating oil to predetermined lubrication points. The designated lubricating oil line is at the turbocharger 19 or to the storage area 25 connected to the storage 26 to supply with lubricating oil. The lubricating oil ensures on the one hand for a lubricating oil film and on the other hand for cooling.

Im Lagerbereich 25 des Turboladers 19 ist ein Ölsammelbereich 36 enthalten, von dem das Schmieröl über eine Rückführleitung 37 aus dem Lagerbereich 25 bzw. vom Turbolader 19 abgeführt wird. Diese Rückführleitung 37 ist an das Motorgehäuse 2 angeschlossen. Im Beispiel der 1 ist die Rückführleitung 37 an das Kurbelgehäuse 8 angeschlossen. Theoretisch kann die Rückführleitung 37 bei anderen Ausführungsformen auch an den Motorblock 5 oder an der Zylinderkopf 6 oder an die Zylinderkopfhaube 7 angeschlossen sein.In the warehouse area 25 of the turbocharger 19 is an oil collection area 36 contained, of which the lubricating oil via a return line 37 from the storage area 25 or from the turbocharger 19 is dissipated. This return line 37 is to the motor housing 2 connected. In the example of 1 is the return line 37 to the crankcase 8th connected. Theoretically, the return line 37 in other embodiments also to the engine block 5 or on the cylinder head 6 or to the cylinder head cover 7 be connected.

Die mit 32 bezeichnete Schmierölleitung kann bspw. Schmieröl der Kurbelwelle 14 und den Pleuelstangen 15 zuführen. Die mit 33 bezeichnete Schmierölleitung kann bspw. den Kolben 10 Schmieröl zuführen. Die mit 34 bezeichnete Schmierölleitung kann bspw. den Nockenwellen 13 und den Gaswechselventilen 12 Schmieröl zuführen.The lubricating oil line designated by 32 may, for example, lubricating oil of the crankshaft 14 and the connecting rods 15 respectively. With 33 designated lubricating oil line may, for example, the piston 10 Add lubricating oil. With 34 designated lubricating oil line may, for example, the camshafts 13 and the gas exchange valves 12 Add lubricating oil.

Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 kommt es aufgrund von Leckagen zwischen Zylinder 9 und Kolben 10 zu Motor-Blow-by-Gas 38, das vom jeweiligen Brennraum 11 in das Kurbelgehäuse 8 eintritt. Im Kurbelgehäuse 8 herrscht ein Ölnebel, der sich mit dem Motor-Blow-by-Gas 38 vermischt.During operation of the internal combustion engine 1 it comes due to leaks between cylinders 9 and pistons 10 to engine-blow-by-gas 38, by the respective combustion chamber 11 in the crankcase 8th entry. In the crankcase 8th There is an oil mist that mixes with the engine blow-by gas 38.

Die Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 ausgestattet, die mit Hilfe einer Entlüftungsleitung 40 Motor-Blow-by-Gas 38 aus dem Motorgehäuse 2 absaugt und im Beispiel der 1 über eine Einleitstelle 41 der Frischluftanlage 3 zuführt. Im Beispiel ist die Entlüftungsleitung 40 an das Kurbelgehäuse 8 angeschlossen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Entlüftungsleitung 40 beispielsweise an die Zylinderkopfhaube 7 angeschlossen sein, so dass das Motor-Blow-by-Gas 38 intern vom Kurbelgehäuse 8 durch den Motorblock 5 und den Zylinderkopf 6 zur Zylinderkopfhaube 7 strömt. Die Einleitstelle 41 ist dabei stromab des Luftfilters 16 und stromauf des Verdichters 22 angeordnet. Grundsätzlich ist auch eine andere Positionierung der Einleitstelle 41 denkbar, bspw. stromab des Verdichters 22. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 umfasst eine Ölabscheideeinrichtung 42, die in 1 mit unterbrochener Linie angedeutet ist. Die Ölabscheidereinrichtung 42 dient zum Abscheiden von Öl aus dem Motor-Blow-by-Gas 38 und ermöglicht außerdem eine Rückführung von abgeschiedenem Öl zum Ölreservoir 28. Hierfür umfasst die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 außerdem eine Ölrückführleitung 43, die hier rein exemplarisch an das Kurbelgehäuse 8 angeschlossen ist. Die Ölabscheideeinrichtung 42 umfasst einen Ölabscheider 44, in dem die Abscheidung des Öls aus dem Blow-by-Gas erfolgt. Im gezeigten Beispiel der 1 umfasst die Ölabscheideeinrichtung 42 außerdem eine Fördereinrichtung 45 zum Ansaugen des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse 8 bzw. zum Zuführen des Blow-by-Gases zum Ölabscheider 44.The internal combustion engine 1 is also equipped with a crankcase breather 39 equipped with the help of a vent line 40 Engine blow-by gas 38 from the motor housing 2 sucks and in the example of the 1 via a discharge point 41 the fresh air system 3 supplies. In the example is the vent line 40 to the crankcase 8th connected. In another embodiment, the vent line 40 for example, to the cylinder head cover 7 be connected so that the engine blow-by 38 gas internally from the crankcase 8th through the engine block 5 and the cylinder head 6 to the cylinder head cover 7 flows. The discharge point 41 is thereby downstream of the air filter 16 and upstream of the compressor 22 arranged. In principle, a different positioning of the discharge point 41 conceivable, for example, downstream of the compressor 22 , The crankcase ventilation device 39 includes an oil separator 42 , in the 1 indicated by a broken line. The oil separator device 42 serves to separate oil from the engine blow-by gas 38 and also allows recirculation of separated oil to the oil reservoir 28 , For this purpose, the crankcase ventilation device comprises 39 also an oil return line 43 , here purely exemplarily to the crankcase 8th connected. The oil separator 42 includes an oil separator 44 in which the separation of the oil from the blow-by gas takes place. In the example shown the 1 includes the oil separator 42 also a conveyor 45 for sucking the blow-by gas from the crankcase 8th or for supplying the blow-by gas to the oil separator 44 ,

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher der Ölabscheider 44 als Impaktor ausgestaltet ist. Ein derartiger Impaktor weist eine Lochwand mit Durchtrittsöffnungen sowie eine Prallwand auf, die bezüglich einer Durchströmung des Impaktors mit Gas, insbesondere mit Blow-by-Gas, stromab der Lochwand angeordnet ist. Der Impaktor weist den Rohgaseinlass für mit Verunreinigungen, insbesondere mit Öl, beladenes Gas, den Reingasauslass für von Verunreinigungen befreites Gas und den Öl- bzw. Schmutzauslass für aus dem Gas abgeschiedene Verunreinigungen auf. Bei der Durchströmung des Impaktors mit Gas trifft das Gas zunächst auf die Lochplatte und wird dabei gezwungen, die Durchtrittsöffnungen der Lochplatte zu durchströmen. Da die Summe der durchströmbaren Querschnitte aller Durchtrittsöffnungen kleiner ist als der durchströmbare Querschnitt im Impaktor unmittelbar stromauf der Lochwand, ergibt sich dabei eine Beschleunigung der Gasströmung sowie eine Aufteilung der Gasströmung auf einzelne, die Durchtrittsöffnungen durchtretende, strahlförmige Teilströme. Diese Teilströme treffen frontal, vorzugsweise senkrecht auf die Prallwand, an der eine abrupte Strömungsumlenkung, in der Regel um etwa 90° erfolgt. Dieser Strömungsumlenkung folgt das Gas, während die mitgeführten flüssigen und/oder festen Verunreinigungen an der Prallwand abgestoppt werden, so dass die Verunreinigungen zunächst an der Prallwand verbleiben und bspw. zu einem Sammelraum geführt werden, der mit dem Schmutzauslass fluidisch verbunden ist.Particularly advantageous is an embodiment in which the oil separator 44 designed as an impactor. Such an impactor has a perforated wall with passage openings and a baffle wall, which is arranged downstream of the perforated wall with respect to a flow through the impactor with gas, in particular with blow-by gas. The impactor includes the raw gas inlet for contaminated gas, especially oil, gas, the clean gas outlet for contaminant-removed gas, and the oil or dirt outlet for contaminants separated from the gas. During the flow of the impactor with gas, the gas first strikes the perforated plate and is thereby forced to flow through the through-openings of the perforated plate. Since the sum of the flow-through cross-sections of all passage openings is smaller than the flow-through cross section in Impaktor immediately upstream of the hole wall, this results in an acceleration of the gas flow and a division of the gas flow to individual, the passages passing through, jet-shaped partial streams. These partial flows meet frontal, preferably perpendicular to the baffle, at which an abrupt flow deflection, usually by about 90 °. This flow deflection follows the gas, while the entrained liquid and / or solid impurities are stopped at the baffle wall, so that the impurities initially remain on the baffle and are, for example, guided to a plenum, which is fluidly connected to the dirt outlet.

Beispielsweise kann die Prallwand aus einem für die Verunreinigungen durchlässigen Material bestehen, bspw. aus einem offenporigen Schaumstoff oder aus einem Vliesmaterial. Zweckmäßig sind Prallwand und Lochwand relativ zueinander so angerordnet, dass ein Abstand in der Strömungsrichtung zwischen den Austrittsenden der Durchtrittsöffnungen und der Prallwand vorliegt. Die Durchtrittsöffnungen können an einer der Prallwand zugewandten Seite der Lochwand durch Rohre verlängert sein, um die Ausbildung der einzelnen, strahlförmigen Teilströme zu verbessern. Auch diese Rohre enden vorzugsweise beabstandet zur Prallwand.For example, the baffle may consist of a material which is permeable to the contaminants, for example of an open-cell foam or of a non-woven material. The baffle wall and the perforated wall are expediently arranged relative to one another such that there is a spacing in the flow direction between the outlet ends of the passage openings and the baffle wall. The passage openings may be extended by tubes at a side of the hole wall facing the baffle wall, in order to improve the formation of the individual jet-shaped partial flows. These tubes also preferably end at a distance from the baffle wall.

Besonders vorteilhaft ist außerdem eine Ausführungsform, bei welcher die Fördereinrichtung 45 als Seitenkanalverdichter ausgestaltet ist. Ein derartiger Seitenkanalverdichter charakterisiert sich dadurch, dass er einen ringförmigen Kanal aufweist, der einen Kanaleinlass mit einem Kanalauslass verbindet, wobei ein Laufrad konzentrisch zu diesem Kanal angeordnet ist, so dass radial abstehende Laufschaufeln des Laufrads im Kanal angeordnet und darin in Umfangsrichtung verstellbar sind. Die Umfangsrichtung bezieht sich dabei auf eine Rotationsachse des Laufrads. Laufrad und Kanal sind bezüglich dieser Rotationsachse koaxial und konzentrisch angeordnet. Ferner ist beim Seitenkanalverdichter vorgesehen, dass der ringförmige Kanal quer zur Umfangsrichtung einen Kanalquerschnitt aufweist, der einen Kernbereich besitzt, in dem sich die Laufschaufeln befinden. Ferner lässt sich der ringförmige Kanal in der Umfangsrichtung in einen Förderabschnitt, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanaleinlass zum Kanalauslass führt, und einen Totabschnitt unterteilen, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanalauslass zum Kanaleinlass führt. Im Totabschnitt besteht der Kanalquerschnitt ausschließlich aus dem vorgenannten Kernbereich. Im Förderabschnitt weist der Kanalquerschnitt dagegen zusätzlich zum Kernbereich zumindest einen seitlich an den Kernbereich anschließenden Seitenbereich auf. Zweckmäßig sind zwei axial anschließende Seitenbereiche vorgesehen, nämlich ein oberer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradoberseite an den Kernbereich anschließt, und ein unterer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradunterseite an den Kernbereich anschließt. Ferner kann ein radialer Seitenbereich vorgesehen sein, der sich radial außen an den Kernbereich anschließt. Bei einem solchen Seitenkanalverdichter besitzen ein der Laufradunterseite zugewandter Kanalboden und eine der Laufradoberseite zugewandte Kanaldecke im Kanalauslass am Übergang vom Förderabschnitt zum Totabschnitt und im Kanaleinlass am Übergang vom Totabschnitt zum Förderabschnitt jeweils eine Stufe. Ebenso besitzt eine den Kanal radial außen begrenzende Kanalseitenwand an diesen Übergängen jeweils eine Stufe, wenn außerdem der vorstehend genannte radiale Seitenbereich vorgesehen ist. Ein derartiger Seitenkanalverdichter lässt sich vergleichsweise preiswert realisieren und zeichnet sich durch eine effiziente Förderleistung aus.Particularly advantageous is also an embodiment in which the conveyor 45 is designed as a side channel compressor. Such a side channel compressor is characterized by having an annular channel connecting a channel inlet to a channel outlet, with an impeller concentric with that channel so that radially projecting blades of the impeller are disposed in and circumferentially adjustable in the channel. The circumferential direction refers to a rotation axis of the impeller. Impeller and channel are arranged coaxially and concentrically with respect to this axis of rotation. Further, it is provided in the side channel compressor that the annular channel transversely to the circumferential direction has a channel cross-section having a core portion in which the blades are located. Further, the annular passage in the circumferential direction can be subdivided into a delivery section leading from the port inlet to the port outlet in the rotational direction of the impeller and a dead section leading from the port outlet to the port inlet in the rotational direction of the impeller. In the dead section, the channel cross-section consists exclusively of the aforementioned core area. In contrast, in the conveying section, the channel cross section has, in addition to the core region, at least one lateral region adjoining the core region laterally. It is expedient to provide two axially adjoining side regions, namely an upper axial side region, which adjoins the core region on a rotor upper side in the case of a vertical axis of rotation, and a lower axial side region, which adjoins the core region on a rotor underside with a vertical axis of rotation. Furthermore, a radial side region may be provided, which adjoins the core region radially on the outside. In such a side channel compressor, a bottom of the channel facing the bottom and facing the impeller top channel cover in the channel outlet at the transition from the conveyor section to Totabschnitt and in the channel inlet at the transition from Totabschnitt to the conveyor section each have a step. Likewise, a duct side wall bordering the duct radially outwardly has a step at these transitions, in each case, if the above-mentioned radial side region is additionally provided. Such a side channel compressor can be realized comparatively inexpensive and is characterized by an efficient delivery rate.

Zweckmäßig können die Fördereinrichtung 45, z.B. in Form des Seitenkanalverdichters, und der Ölabscheider 44, z.B. in Form des Impaktors, in einem gemeinsamen Gehäuse 50 angeordnet sein.Appropriately, the conveyor 45 , eg in the form of the side channel compressor, and the oil separator 44 , eg in the form of the impactor, in a common housing 50 be arranged.

Auch im Abgasturbolader 19 kommt es zu Leckagen, die zu Turbolader-Blow-by-Gas 46 führen. Beispielsweise kann in der Turbine 20 Abgas aus der Abgasanlage 4 in den Ölsammelbereich 36 eintreten. Ebenso kann im Verdichter 22 Frischluft aus der Frischluftanlage 3 in den Ölsammelbereich 36 eintreten. Im Ölsammelbereich 36 herrscht ebenfalls ein Ölnebel, der sich mit dem Turbolader-Blow-by-Gas 46 vermischt. Über die Rückführleitung 37 wird somit nicht nur Öl, sondern auch das Turbolader-Blow-by-Gas 46 zum Motorgehäuse 2 geführt und hier in das Kurbelgehäuse 8 eingeleitet. Da die Rückführleitung 37 somit nicht nur Öl, sondern auch Turbolader-Blow-by-Gas 46 zum Motorgehäuse 2 führt, wird dadurch auch eine Entlüftung des Turboladers 19 bewirkt. Dementsprechend umfasst der hier gezeigte Abgasturbolader 19 auch eine Turboladerentlüftungseinrichtung 47.Also in the exhaust gas turbocharger 19 There are leaks that lead to turbocharger blow-by gas 46. For example, in the turbine 20 Exhaust from the exhaust system 4 in the oil collection area 36 enter. Likewise, in the compressor 22 Fresh air from the fresh air system 3 in the oil collection area 36 enter. In the oil collection area 36 There is also an oil mist that mixes with the turbocharger blow-by gas 46. About the return line 37 Thus, not only oil, but also the turbocharger blow-by gas 46 to the motor housing 2 guided and here in the crankcase 8th initiated. Because the return line 37 thus not only oil, but also turbocharger blow-by gas 46 to the motor housing 2 leads, thereby also a vent of the turbocharger 19 causes. Accordingly, the exhaust gas turbocharger shown here comprises 19 also a turbocharger venting device 47 ,

Die Rückführleitung 37 der Turboladerentlüftungseinrichtung 47 führt dabei das Turbolader-Blow-by-Gas 46 dem Motorgehäuse 2 zu, das sich spätestens im Kurbelgehäuse 8 mit dem Motor-Blow-by-Gas 38 vermischt. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 39 führt dementsprechend dieses Gemisch an Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse 8 ab. In der Ölabscheideeinrichtung 42 kann somit das Öl aus dem Ölnebel im Kurbelgehäuse 8 sowie das Öl aus dem Ölnebel im Ölsammelbereich 36 abgeschieden werden. Allerdings sind die Tropfen, die im Abgasturbolader 19 entstehen, üblicherweise deutlich kleiner als die Tropfen, die im Kurbelgehäuse 8 entstehen. Üblicherweise sind die Öltropfen des Kurbelgehäuses 8 mindestens zehn Mal größer als die Tropfen im Turbolader 19. Die Öltropfen im Ölnebel des Kurbelgehäuses 8 liegen bspw. im Bereich von etwa 1 bis 2 µm. Die Öltropfen, die im Ölnebel des Ölsammelbereichs 36 im Turbolader 19 anfallen, sind dabei üblicherweise kleiner als 0,2 µm.The return line 37 the turbocharger venting device 47 doing the turbocharger blow-by gas 46 the motor housing 2 at the latest in the crankcase 8th mixed with the engine blow-by gas 38. The crankcase ventilation device 39 Accordingly, this mixture of blow-by gas from the crankcase 8th from. In the oil separator 42 Thus, the oil from the oil mist in the crankcase 8th and the oil from the oil mist in the oil collection area 36 be deposited. However, the drops are in the exhaust gas turbocharger 19 usually appear much smaller than the drops in the crankcase 8th arise. Usually, the oil drops of the crankcase 8th at least ten times larger than the drops in the turbocharger 19 , The oil drops in the oil mist of the crankcase 8th are, for example, in the range of about 1 to 2 microns. The oil drops in the oil mist of the Oil collection area 36 in the turbocharger 19 incurred, are usually less than 0.2 microns.

Die Ölabscheideeinrichtung 42 bzw. deren Ölabscheider 44 in Verbindung mit der Fördereinrichtung 45 sind dabei auf die Öltropfen des Kurbelgehäuses 8 abgestimmt und besitzen hierfür eine relativ hohe Effizienz. Für die deutlich kleineren Öltropfen des Turboladers 19 ist die Effizienz der Ölabscheideeinrichtung 42 dagegen eher gering, jedenfalls nicht zufriedenstellend.The oil separator 42 or their oil separator 44 in connection with the conveyor 45 are on the oil drops of the crankcase 8th coordinated and have a relatively high efficiency for this purpose. For the much smaller oil droplets of the turbocharger 19 is the efficiency of the oil separator 42 on the other hand rather low, at least not satisfactory.

Bei der hier vorgestellten Brennkraftmaschine 1 ist die Turboladerentlüftungseinrichtung 47 mit einem Agglomerator 48 ausgestattet, der im Beispiel der 1 in der Rückführleitung 37 angeordnet ist. Der Agglomerator 48 dient zum Agglomerieren kleinerer Tropfen zu größeren Tropfen. Er ist im Beispiel der 1 in der Rückführleitung 37 zwischen dem Turbolader 19 und dem Motorgehäuse 2 und somit außerhalb des Turboladers 19 und außerhalb des Motorgehäuses 2 angeordnet. Ebenso ist denkbar, den Agglomerator 48 am Anfang der Rückführleitung 37, also an oder im Abgasturbolader 19 oder gemäß dem Beispiel der 2 am Ende der Rückführleitung 37, also am oder im Motorgehäuse 2 anzuordnen.In the presented here internal combustion engine 1 is the turbocharger vent 47 with an agglomerator 48 equipped, which in the example of the 1 in the return line 37 is arranged. The agglomerator 48 serves to agglomerate smaller drops into larger drops. He is in the example of 1 in the return line 37 between the turbocharger 19 and the motor housing 2 and thus outside of the turbocharger 19 and outside the motor housing 2 arranged. It is also conceivable, the agglomerator 48 at the beginning of the return line 37 , so on or in the turbocharger 19 or according to the example of 2 at the end of the return line 37 So, on or in the motor housing 2 to arrange.

Entsprechend 2 und 3 kann der Agglomerator 48 als Wäscher 51 ausgestaltet sein, der ein Ölvolumen 52 bereitstellt. Diesem Ölvolumen 52 werden innerhalb des Agglomerators 48 bzw. innerhalb des Wäschers 51 die im Turbolader-Blow-by-Gas 46 mitgeführten kleineren Tropfen zugeführt. Diese kleineren Tropfen sind in den 2 und 3 durch Punkte angedeutet und mit 53 bezeichnet. Diese kleineren Tropfen 53 kollidieren mit dem Ölvolumen 52 und werden darin zu größeren Tropfen agglomeriert. Je nach Ausgestaltung des Agglomerators 48 beinhaltet dabei das Agglomerieren auch ein Absorbieren. Größere Tropfen sind in 3 durch Kreise angedeutet und mit 54 bezeichnet. Im Beispiel der 2 sind die größeren Tropfen 54 dagegen nicht erkennbar, da sie vom Ölvolumen 52 absorbiert sind.Corresponding 2 and 3 can the agglomerator 48 as a scrubber 51 be designed, which is an oil volume 52 provides. This oil volume 52 become inside the agglomerator 48 or within the scrubber 51 supplied in the turbocharger blow-by gas 46 entrained smaller drops. These smaller drops are in the 2 and 3 indicated by dots and with 53 designated. These smaller drops 53 collide with the volume of oil 52 and are agglomerated therein to larger drops. Depending on the design of the agglomerator 48 In this case, agglomeration also includes absorption. Bigger drops are in 3 indicated by circles and designated 54. In the example of 2 are the bigger drops 54 on the other hand not recognizable, since they are of the oil volume 52 are absorbed.

Gemäß 2 kann das Ölvolumen 52 als Ölfilm 55 ausgestaltet sein. Ein derartiger Ölfilm 55 weist Öl als kontinuierlichen Strom auf. Tropfen 53, die auf den Ölfilm 55 treffen, werden vom Ölfilm 55 absorbiert. Insoweit wirkt der Agglomerator 48 im Bereich des jeweiligen Ölfilms 55 als Absorber.According to 2 can the oil volume 52 as an oil film 55 be designed. Such an oil film 55 has oil as a continuous stream. drops 53 on the oil film 55 Meet, be the oil film 55 absorbed. In that regard, the agglomerator acts 48 in the area of the respective oil film 55 as an absorber.

Der Ölfilm 55 kann als Wandfilm 56 ausgestaltet sein, der an einer Wand 57 abläuft bzw. abfließt. Die Wand 57 kann dabei durch einen Bestandteil der Rückführleitung 37 oder durch einen Bestandteil eines Gehäuses 58 des Agglomerators 48 gebildet sein. Im Beispiel der 2 repräsentiert das Gehäuse 58 des Agglomerators 48 ein Austrittsende der Rückführleitung 37, das im Motorgehäuse 2 bzw. hier im Kurbelgehäuse 8 offen mündet. Dieses Austrittsende, das im Folgenden ebenfalls mit 58 bezeichnet werden kann, weist besagte Wand 57 auf, die den Wandfilm 56 führt. Der Wandfilm 56 entsteht dabei durch das von der Rückführleitung 37 rückgeführte Schmieröl. Das Austrittsende 58 ist am bzw. im Kurbelgehäuse 8 so angeordnet, dass der Wandfilm 56 im Kurbelgehäuse 8 abfließt bzw. abtropft. Insbesondere fließt bzw. tropft der Wandfilm 56 gemäß einem Pfeil 59 in das Reservoir 28 bzw. den Ölsumpf 29.The oil film 55 can as a wall film 56 be designed on a wall 57 expires or runs off. The wall 57 can by a part of the return line 37 or by a component of a housing 58 of the agglomerator 48 be formed. In the example of 2 represents the housing 58 of the agglomerator 48 an exit end of the return line 37 that in the motor housing 2 or here in the crankcase 8th openly opens. This exit end, which can also be denoted by 58 below, has said wall 57 on that the wall film 56 leads. The wall film 56 arises from that of the return line 37 recirculated lubricating oil. The exit end 58 is on or in the crankcase 8th so arranged that the wall film 56 in the crankcase 8th drains off or drips off. In particular, the wall film flows or drips 56 according to an arrow 59 in the reservoir 28 or the oil sump 29 ,

In 2 ist außerdem eine Variante gezeigt, bei welcher der Ölfilm 55 als Ölvorhang 60 ausgestaltet ist. Der Ölvorhang 60 erstreckt sich dabei quer zu einer Strömungsrichtung 61 des Turbolader-Blow-by-Gases 46. Dabei ist der Ölvorhang 60 im Strömungsweg des Turbolader-Blow-by-Gases 56 angeordnet, so dass das Turbolader-Blow-by-Gas 46 den Ölvorhang 60 durchströmen muss. Hierbei kollidieren die kleinen Tropfen 53, die im Turbolader-Blow-by-Gas 46 mitgeführt werden, mit dem Öl des Ölvorhangs 60. Der Ölvorhang 60 wäscht das Öl aus dem Blow-by-Gas 46 aus. Im Beispiel der 2 ist der Ölvorhang 60 stromab der Rückführleitung 37 im Kurbelgehäuse 8 angeordnet. Ferner ist der Ölvorhang 60 im Beispiel der 2 stromab des Wandfilms 56 positioniert.In 2 In addition, a variant is shown in which the oil film 55 as an oil curtain 60 is designed. The oil curtain 60 extends transversely to a flow direction 61 the turbocharger blow-by gas 46 , Here is the oil curtain 60 in the flow path of the turbocharger blow-by gas 56 arranged so that the turbocharger blow-by gas 46 the oil curtain 60 must flow through. Here, the small drops collide 53 in the turbocharger blow-by gas 46 be carried along with the oil of the oil curtain 60 , The oil curtain 60 washes the oil from the blow-by gas 46 out. In the example of 2 is the oil curtain 60 downstream of the return line 37 in the crankcase 8th arranged. Further, the oil curtain 60 in the example of 2 downstream of the wall film 56 positioned.

Im Beispiel der 2 ist der Agglomerator 48 außerdem mit einer Ablenkstruktur 62 ausgestattet, die eine Strömung des Turbolader-Blow-by-Gases 46 gegen den Ölfilm 55 lenkt. Hierdurch kollidiert ein Großteil der mitgeführten kleinen Tropfen 53 mit dem Ölfilm 55 und wird davon absorbiert.In the example of 2 is the agglomerator 48 also with a deflecting structure 62 equipped with a flow of turbocharger blow-by gas 46 against the oil film 55 directs. As a result, a large part of the entrained small drops collide 53 with the oil film 55 and is absorbed by it.

Im Beispiel der 3 ist das Ölvolumen 52 des Wäschers 51 bzw. des Agglomerators 48 als Ölnebel 63 ausgestaltet. Dieser Ölnebel 63 enthält das Öl als Tropfen, wobei diese Tropfen größer sind als die Tropfen des Turbolader-Blow-by-Gases 46. Die großen Tropfen des Ölnebels 63 sind in 3 ebenfalls mit 54 bezeichnet. Die kleinen Tropfen des Turbolader-Blow-by-Gases 46 sind in 3 ebenfalls mit 53 bezeichnet. Der Ölnebel 63 wird im Gehäuse 58 des Agglomerators 48 in einem Kollisionsraum 64 so bereitgestellt, dass die kleinen Tropfen 53 des Turbolader-Blow-by-Gases 46 mit den großen Tropfen 54 des Ölnebels 63 kollidieren können. Insoweit agglomerieren die kleinen Tropfen 53 zu den großen Tropfen 54.In the example of 3 is the oil volume 52 the scrubber 51 or the agglomerator 48 as an oil mist 63 designed. This oil mist 63 contains the oil as a drop, these drops are larger than the drops of the turbocharger blow-by gas 46 , The big drops of the oil mist 63 are in 3 also with 54 designated. The small drops of the turbocharger blow-by gas 46 are in 3 also with 53 designated. The oil mist 63 will be in the case 58 of the agglomerator 48 in a collision room 64 so provided that the little drops 53 the turbocharger blow-by gas 46 with the big drops 54 of the oil mist 63 can collide. In that regard, the small drops agglomerate 53 to the big drops 54 ,

Im Beispiel der 3 wird das Turbolader-Blow-by-Gas 46 von der Rückführleitung 37 so abgezweigt, dass Schmieröl 72, das ebenfalls in der Rückführleitung 37 vom Turbolader 19 zum Motorgehäuse 2 geführt wird, in der Rückführleitung 37 verbleiben und weiterfließen kann. Erreicht wird dies im Beispiel der 3 durch ein Unterströmwehr 65, das in den Strömungsfilm des Schmieröls 72 eintaucht. Stromauf dieses Unterströmwehrs 65 wird das mit den kleinen Tropfen 53 beladene Turbolader-Blow-by-Gas 46 von der Rückführleitung 37 abgeführt und dem Agglomerator 48 zugeführt. Stromab des Unterströmwehrs 65 wird das nunmehr mit den großen Tropfen 54 beladene Turbolader-Blow-by-Gas 46 vom Agglomerator 48 kommend wieder der Rückführleitung 37 zugeführt. In 3 führt der linke Teil der Rückführleitung 37 zum Ölsammelbereich 36 des Turboladers 19, während der rechte Teil der Rückführleitung 37 zum Motorgehäuse 2 bzw. zum Kurbelgehäuse 8 führt.In the example of 3 will the turbocharger blow-by-gas 46 from the return line 37 so diverted that lubricating oil 72 , which is also in the return line 37 from the turbocharger 19 to the motor housing 2 is guided, in the return line 37 remain and continue to flow. This is achieved in the example of 3 through an undercurrent weir 65 that is in the flow film of the lubricating oil 72 dips. Upstream of this undercurrent weir 65 that will be with the little drops 53 loaded turbocharger blow-by-gas 46 from the return line 37 discharged and the agglomerator 48 fed. Downstream of the undercurrent weir 65 this will now be with the big drops 54 loaded turbocharger blow-by gas 46 from the agglomerator 48 Coming back to the return line 37 fed. In 3 leads the left part of the return line 37 to the oil collection area 36 of the turbocharger 19 while the right part of the return line 37 to the motor housing 2 or to the crankcase 8th leads.

Der Ölnebel 63 kann im Gehäuse 58 bzw. im Kollisionsraum 64 bspw. mittels wenigstens einer Düse 66 erzeugt werden und zwar als Ölspray 67. Hierzu kann die jeweilige Düse 66 insbesondere an das Schmierölsystem 27 angeschlossen sein, bspw. über eine Schmierölleitung 49, die auf geeignete Weise mit der Druckseite der Ölpumpe 31 fluidisch verbunden ist. Die jeweilige Düse 66 sprüht das Ölspray 67 zweckmäßig mit einer Sprührichtung 68 in den Kollisionsraum 64 ein, die einer Einströmrichtung 69 entgegengesetzt ist, mit der das mit den kleinen Tropfen 53 beladene Turbolader-Blow-by-Gas 46 in den Kollisionsraum 64 einströmt. Die Sprührichtung 68 ist dabei durch die Ausströmrichtung des Öls aus der Düse 66 und durch die Längsmittelachse eines Sprühkegels definiert, den die Düse 66 erzeugt. Durch die koaxiale und entgegengesetzte Ausrichtung von Sprührichtung 68 und Einströmrichtung 69 erfolgt im Kollisionsraum 64 eine effiziente Kollision der kleinen Tropfen 53 des Turbolader-Blow-by-Gases 46 mit den großen Tropfen 54 des Ölnebels 63.The oil mist 63 can in the case 58 or in collision space 64 for example by means of at least one nozzle 66 be generated and as an oil spray 67 , For this purpose, the respective nozzle 66 in particular to the lubricating oil system 27 be connected, for example via a lubricating oil line 49 , suitably with the pressure side of the oil pump 31 is fluidically connected. The respective nozzle 66 sprays the oil spray 67 expedient with a spray direction 68 in the collision room 64 one, the one inflow direction 69 is opposite, with the one with the small drops 53 loaded turbocharger blow-by-gas 46 in the collision room 64 flows. The spray direction 68 This is due to the outflow direction of the oil from the nozzle 66 and defined by the longitudinal center axis of a spray cone, which the nozzle 66 generated. Due to the coaxial and opposite orientation of spray direction 68 and inflow direction 69 takes place in the collision space 64 an efficient collision of small drops 53 the turbocharger blow-by gas 46 with the big drops 54 of the oil mist 63 ,

Im Beispiel der 3 weist der Kollisionsraum 64 einen Auslass 70 auf, der so ausgestaltet ist, dass das Turbolader-Blow-by-Gas 46 in einer Ausströmrichtung 71 durch diesen Auslass 70 aus dem Kollisionsraum 64 ausströmt, die der Einströmrichtung 69 entgegengesetzt ist. Somit erfolgt im Kollisionsraum 64 eine 180°-Umlenkung des Turbolader-Blow-by-Gases 64, was die Agglomeration der kleinen Tropfen 53 mit den großen Tropfen 54 erleichtert.In the example of 3 has the collision space 64 an outlet 70 on, which is designed so that the turbocharger blow-by gas 46 in an outflow direction 71 through this outlet 70 from the collision space 64 flows out, the inflow direction 69 is opposite. Thus takes place in the collision space 64 a 180 ° deflection of the turbocharger blow-by gas 64 what the agglomeration of small drops 53 with the big drops 54 facilitated.

Claims

Turbocharger ventilation device for supplying blow-by gas (46) of an exhaust gas turbocharger (19) of an internal combustion engine (1) to a motor housing (2) of the internal combustion engine (1), wherein the blow-by gas (46) contains oil in droplet form, - With a return line (37) for guiding the blow-by gas (46) from the exhaust gas turbocharger (19) to the motor housing (2), with an agglomerator (48) for agglomerating smaller drops (53) into larger drops (54).

Setup after Claim 1 , characterized in that the agglomerator (48) is designed as a scrubber (51) having an oil volume (52) to which the smaller drops (53) are supplied, so that the smaller drops (53) in the oil volume (52) to agglomerate larger drops (54).

Setup after Claim 2 , characterized in that the oil volume (52) is designed as an oil film (55) having oil as a continuous stream, so that drops (53) striking the oil film (55) are absorbed by it.

Setup after Claim 3 , characterized in that the oil film (55) as a wall film (56) on a wall (57) is configured.

Setup after Claim 4 , characterized in that the return line (37) has an outlet end (58) open in the motor housing (2) open and containing the wall film (56) having the wall (57), so that the wall film (56) in the motor housing ( 2) drains and / or drips off.

Setup after Claim 3 , characterized in that the oil film (55) is designed as an oil curtain (60) which extends transversely to a flow direction (61) of the blow-by gas (46), so that the blow-by gas (46) Flows through the oil curtain (60).

Setup after Claim 6 , characterized in that the oil curtain (60) in the return line (57) upstream of the motor housing (2) is arranged.

Setup after Claim 6 , characterized in that the oil curtain (60) downstream of the return line (37) in the motor housing (2) is arranged.

Furnishing according to the Claims 4 and 6 , Wherein both as a wall film (56) Enriched oil film (55) as well as a as an oil curtain (60) Enriched oil film (55) are provided, the oil curtain (60) adjacent or downstream of the wall film (56) downstream of the Wall film (56) is arranged.

Furnishing according to one of the Claims 3 to 9 characterized in that the agglomerator (48) has a deflector structure (62) which directs flow of the blow-by gas (46) against the oil film (55).

Setup after Claim 2 , characterized in that the oil volume (52) is designed as oil mist (63) having oil as drops (54) which are larger than the drops (53) of the blow-by gas (46) of the exhaust gas turbocharger (19). so that the small drops (53) of the blow-by gas (46) can collide with the large drops (54) of the oil mist (63).

Setup after Claim 11 , characterized in that the oil mist (63) by means of at least one nozzle (66) is generated as an oil spray (67).

Setup after Claim 12 , characterized in that a spraying direction (68), with which the respective nozzle (66) sprays the oil spray (67) into a collision space (64), is opposite to an inflow direction (69) with which the one loaded with the droplets (53) Blow-by gas (46) flows into the collision space (64).

Setup after Claim 13 characterized in that the collision space (64) has at least one outlet (70) arranged and oriented such that the blow-by gas (46) exits in an outflow direction (71) through the at least one outlet (70) the collision space (64) flows out, which is opposite to the inflow direction (69).

Charged internal combustion engine, with a turbocharger (19), with a motor housing (2), - with a turbocharger venting device (47) according to one of the preceding claims, - The return line (37) connects the turbocharger (19) with the motor housing (2).

Method for supplying blow-by gas of an exhaust gas turbocharger (19) of an internal combustion engine (1) to a motor housing (2) of the internal combustion engine (1), wherein the smaller drops (51) entrained in the blow-by gas before entering the Motor housing (2) to larger drops (52) are agglomerated.