B E S C H R E I B U N G

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Residuencontainment.

Aus der DE 102007025416 B3 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einem Gasstrom bekannt.

Weiter ist aus der EP 1857646 B1 ein Ansaugrohr für Motoröl bekannt.

Der Ölkreislauf einer Brennkraftmaschine weist im Normalfall ein Öldruckregelventil auf. Dieses steuert hinter dem Ölkühler die für die Motorschmierung nicht benötigte Ölmenge zurück in die Ölwanne.

Wird das Öldruckregelventil durch einen Störfall offen gehalten, ist der Schmierölkreis gestört und die zu schmierenden Stellen erhalten zu wenig Öldruck. Solch ein Störfall kann durch Verunreinigungen (Bearbeitungsspäne, Gusssandrückstände, Strahlgut, etc.) im Öl auftreten. Das Entfernen dieser Verunreinigungen nach dem Gieß- und Bearbeitungsprozess ist trotz Waschens mit Hochdruckmaschinen schwierig, so dass in der fertig gebauten Brennkraftmaschine immer eine gewisse Menge verbleibt.

Durch die Position des Absteuerventils im Ölkreislauf kann die Spülung des Ventilsitzes im Motorbetrieb und damit die Störungsempfindlichkeit beeinflusst werden.

Auch die Verlegung des Ventiles hinter den Schmierölfilter ist möglich, so- dass keine Verunreinigungen zum Ventil gelangen können. Dies hat aber z. B. den Nachteil, dass die Filtergröße ansteigen muss, da die gesamte ge- förderte Ölmenge und nicht nur die Schmierölmenge durch den Filter fließt und ansonsten die Filterstandzeit entsprechend reduziert wird.

In einigen Einbaufällen liegt das Ventil im Ölkreislauf seitlich neben dem Ölfilter, bildlich in einem „Blinddarm“, sodass die einmal zum Ventil gelangten Verunreinigungen nicht mehr durch den Ölstrom abtransportiert werden, sondern sich vor dem Ventilsitz ablagern und beim Öffnen des Ventiles im Ventilsitz hängen bleiben, wodurch das Schließen des Ventiles verhindern werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zu schaffen, das die oben genannten Nachteile vermeidet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, wenigstens einer Ölpumpe, wenigstens einem Ölfilter, wenigstens einem Ölkreislauf, wenigstens einem Absteuerventil und wenigstens einer Vorrichtung zum Abscheiden von partikelförmigen Verunreinigungen aus einem Fluidstrom, insbesondere zum Abscheiden von Verunreinigungen aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, wobei dieser zu reinigende Fluid- bzw. Ölstrom wenigstens ein Containment zur Aufnahme von Verunreinigungen aufweist, gelöst. Dabei ist von Vorteil, dass die Verunreinigungen im vorgesehenen Containment dauerhaft aufbewahrt werden können.

Zusätzliche Vorteile sind in den Unteransprüchen enthalten.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Figuren bzw. der Tabelle, in denen jeweils ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kurbelgehäuse mit blinddarmartiger Ölleitung und der Draufsicht auf den Blinddarm, Fig. 2 ein Kurbelgehäuse mit blinddarmartiger Ölleitung und der Draufsicht auf den Blinddarm sowie zwei Containments zur Aufnahme von Verunreinigungen,

Fig. 3 die Abscheideraten von Verunreinigungen an den Wänden der Ölkanäle aus Tabelle 1.

Da das Vorhandensein von Verunreinigung (Residuen) nun mal nicht vollständig verhindert werden kann, sollen sie in den ersten Betriebsstunden des Motors in geeignet geformten Kammern (Containments) vor dem Absteuerventil 2 abgelagert werden und dort für den Rest der Motorlebensdauer verbleiben. Die Ölkanäle sollen zudem so geformt sein, dass das verunreinigte Öl vorrangig in die Residuencontainments 4 geleitet wird und die Abscheidung dort durch niedrige Strömungsgeschwindigkeiten begünstigt wird.

Es wurden CFD-Simulationen durchgeführt, um die Flugbahnen von Verunreinigungen im Ölstrom sichtbar zu machen. Dabei wurde als Beispiel eine aktuelle Seriengeometrie eines Motors sowie eine modifizierte Geometrie mit zwei Residuencontainments gemäß der vorliegenden Erfindung betrachtet.

Fig. 1 zeigt die Flugbahnen von Verunreinigungen (hier: Stahlkugeln mit Durchmesser 1 mm) im Öl für in einem Ölkanal, der im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet ist, und zwar in der Weise, dass das tote Ende bzw. der Blinddarm des Ölkanals um 20 bis 30 Grad gegen die horizontale Unterkante des Kurbelgehäuses geneigt ist, so dass die Verunreinigungen durch Hilfe der Schwerkraft in das tote Ende absinken können. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 zu sehen. Es zeigt zum Vergleich die Flugbahnen für eine Geometrie mit zwei Residuencontainments in einem Ölkanal, der im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet ist, und zwar in der Weise, dass das tote Ende bzw. der Blinddarm des Ölkanals um 20 bis 30 Grad gegen die horizontale Unterkante des Kurbelgehäuses geneigt ist, so dass die Verunreinigungen durch Hilfe der Schwerkraft in das tote Ende absinken können. In einer nicht extra dargestellten Ausführungsform kann auch jeweils nur ein Containment 4 Verwendung finden.

Auch ohne Residuencontainments lagert sich ein Teil der Verunreinigun- gen an den Wänden der Ölkanäle ab. Der Vergleich der Abscheideraten in Tabelle 1 , die in Fig. 3 dargestellt wird, zeigt jedoch, dass die Abscheideraten mit den Residuencontainments deutlich höher sind. Mit weiter optimierten Residuencontainments sind auch noch höhere Abscheideraten möglich.

Bezugszeichenliste

1 Kurbelgehäuse

2 Absteuerventil

3 Vorrichtung zum Abscheiden von partikelförmigen Verunreinigungen

4 Containment zur Aufnahme von Verunreinigungen

5 blinddarmartige Ölleitung bzw. -kanal