阅读说明：本技术 内燃发动机和机动车辆 (Internal combustion engine and motor vehicle ) 是由 K·狄龙 R·基恩 G·卢旺 C·尼德胡特 于 2020-02-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于机动车辆的内燃发动机(1),其具有至少一个排气返回系统(5)和具有至少一个油雾分离器(12)的至少一个曲轴箱通风系统(8),至少一个油雾分离器(12)经由供应管线(9)被连接到内燃发动机(1)的曲轴箱(10),并且经由排出管线(11)被连接到内燃发动机(1)的进气歧管(3)。为了提供更紧凑且更能量有效的内燃发动机(1),内燃发动机(1)具有至少一个涡轮(14),至少一个涡轮(14)具有至少一个涡轮转子(19)和接收涡轮转子(19)的涡轮外壳(15),其中油雾分离器(12)具有至少一个离心分离器,至少一个离心分离器具有分离器转子(17)和分离器外壳(16),分离器转子(17)借助于轴(18)以旋转固定方式被连接到涡轮转子(19),分离器外壳(16)接收分离器转子(17),其中涡轮外壳(15)形成排气返回系统(5)的管线部分。(The invention relates to an internal combustion engine (1) for a motor vehicle, having at least one exhaust gas return system (5) and at least one crankcase ventilation system (8) having at least one oil mist separator (12), the at least one oil mist separator (12) being connected to a crankcase (10) of the internal combustion engine (1) via a supply line (9) and to an intake manifold (3) of the internal combustion engine (1) via a discharge line (11). In order to provide a more compact and more energy-efficient internal combustion engine (1), the internal combustion engine (1) has at least one turbine (14), the at least one turbine (14) has at least one turbine rotor (19) and a turbine housing (15) receiving the turbine rotor (19), wherein the oil mist separator (12) has at least one centrifugal separator, the at least one centrifugal separator has a separator rotor (17) and a separator housing (16), the separator rotor (17) is connected to the turbine rotor (19) in a rotationally fixed manner by means of a shaft (18), the separator housing (16) receives the separator rotor (17), wherein the turbine housing (15) forms a line section of the exhaust gas return system (5).)

内燃发动机和机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的内燃发动机，该内燃发动机具有至少一个排气返回系统和至少一个曲轴箱通风系统，该至少一个曲轴箱通风系统具有至少一个油雾分离器，该至少一个油雾分离器借助于供应管线被连接到内燃发动机的曲轴箱，并且经由排出管线被连接到内燃发动机的进气歧管。

背景技术

内燃发动机的曲轴箱中发生漏气，漏气经由内燃发动机的通风系统从曲轴箱排出，并且特别地由于环境保护原因，漏气被引入到内燃发动机的进气道。为此目的，可以使用曲轴箱与进气道之间的压差。通风系统具有从曲轴箱到进气道的通风管线，油雾分离器被布置在通风管线上以便将漏气中含有的油雾与漏气分离。分离的油然后从油雾分离器被返回到曲轴箱内。

JP2005069205A公开了一种具有空气冷却式排气冷却器的内燃发动机，排气冷却器被布置在排气返回管线上，排气返回管线被连接到内燃发动机的排气歧管和进气歧管。此外，内燃发动机具有风扇，该风扇借助于排气返回管线中的排气流被驱动以便利用该风扇向排气冷却器供应冷却空气。

KR20100116208A公开了一种用于控制内燃发动机系统的方法，内燃发动机系统具有涡轮增压机器、进口和出口子系统、以及排气返回子系统，涡轮增压机器具有在放气与扫气出口阀之间的分开的排气流，进口和出口子系统被连接到机器，排气返回子系统借助于进口和出口子系统被连接。排气返回气体借助于排气返回子系统被再循环，排气返回子系统经由出口和进口子系统被连接。此外，使用至少一个排气返回阀，至少一个排气返回阀被连接到扫气出口歧管，扫气出口歧管被连接到扫气出口阀。放气出口阀被连接到出口子系统，并且扫气出口阀被连接到机器下游的排气返回子系统。出口阀的控制时间被改变以便在出口子系统中的涡轮增压器涡轮与排气返回子系统之间分开排气流。此外，扫气排气流被排气返回子系统分开。

US2018/0045144A1公开了一种用于通过吹入空气从所返回的排气移除杂质的方法。该方法涉及执行吹气模式，其中当在向马达供应混合物的进口系统中当前进口系统压力超过期望进口系统压力时，充当压缩空气的一部分混合物流入排气返回路径，充当排气返回气体并且流入进口系统的排气部分经由排气返回路径被供应给发动机的排气系统，排气系统被连接到进口系统。

CA2809394C公开了一种用于清洁气体涡轮的排气返回管线的方法。气体涡轮以清洁速度操作，吹出的空气从压缩机中被引导出来并且该空气被引入到排气返回管线内用于清洁。

发明内容

本发明的目的是提供以更紧凑方式被构建并且更能量有效的内燃发动机。

该目的根据本发明利用具有权利要求1的特征的内燃发动机来实现，内燃发动机具有至少一个涡轮，该至少一个涡轮具有至少一个涡轮转子和接收涡轮转子的涡轮外壳，其中油雾分离器具有至少一个离心分离器，该至少一个离心分离器具有分离器转子和分离器外壳，该分离器转子借助于轴以旋转固定方式被连接到涡轮转子，该分离器外壳接收分离器转子，其中涡轮外壳形成排气返回系统的管线部分。

应当注意，以下描述中详细地阐述的特征和措施可以以任何技术上有利的方式彼此进行组合并且阐述本发明的额外实施例。该描述具体结合附图进一步表征并详细说明了本发明。

根据本发明，油雾分离器或其离心分离器借助于涡轮被驱动，而涡轮利用返回的排气被驱动。为了驱动涡轮，因此不必使用内燃发动机的燃烧发动机的机动功率或内燃发动机的电池或发电机的电功率，由此可以降低内燃发动机的燃料消耗。根据本发明的内燃发动机由此可以以非常能量有效的方式操作。

由于为了驱动离心分离器或其分离器转子，没有额外的驱动部件需要被安装到根据本发明的内燃发动机，根据本发明的内燃发动机可以以显著更紧凑并且因此更节省空间且额外地更轻质的方式被构建。

使用油雾分离器，经由曲轴箱通风系统的供应管线从内燃发动机的曲轴箱排出的漏气没有其中含有的油雾，使得产生了经由曲轴箱通风系统的排出装置向内燃发动机的进气歧管供应的清洁的漏气。可选地，清洁的漏气可以借助于油雾分离器被稍微压缩，油雾分离器可以对内燃发动机的效率具有积极效果。离心分离器的使用使得油雾能够与供应到离心分离器的漏气非常有效的分离。

涡轮转子可以被构建为叶轮等。涡轮外壳可以具有用于将返回的排气引入到涡轮外壳内的连接和用于从涡轮外壳排出排气的连接，并且可以进一步相对于环境被关闭。涡轮转子外壳可以被布置为紧邻分离器外壳或与分离器外壳间隔开。从内燃发动机的排气道分支出来并且因此被返回的排气从排气道(尤其间接地经由涡轮外壳)被供应到内燃发动机的进气歧管，使得涡轮外壳形成排气返回系统的管线部分。

分离器转子可以具有叶片等，或以常规方式被构建。分离器转子经由共同轴以旋转固定方式被连接到涡轮转子。分离器外壳额外地具有至少一个油排出装置，该至少一个油排出装置经由至少一个油排出管线被连接以便与内燃发动机的曲轴箱连通。油排出管线可以在曲轴箱侧端处具有止回阀，以便防止来自曲轴箱的漏气被引入到油排出管线内。

内燃发动机可以具有至少一个燃烧发动机，例如，奥托发动机或柴油发动机。燃烧发动机可以被增压，为此内燃发动机可以具有至少一个排气涡轮增压器。

根据有利的实施例，排气返回系统具有至少一个排气返回管线，该至少一个排气返回管线从内燃发动机的排气道分支出来，并且该至少一个排气返回管线通向进气歧管，并且该至少一个排气返回管线部分地由涡轮外壳形成，并且至少一个排气冷却单元被布置在该至少一个排气返回管线上，其中排气冷却单元关于通过排气返回管线的排气流被布置在涡轮外壳的上游。借助于排气冷却单元，对返回的排气进行冷却，这对内燃发动机中的燃烧具有有利的效果。此外，作为涡轮外壳的下游布置的效果或结果，涡轮被更不强烈地热加载，使得更成本有效的材料能可以用于生产涡轮，并且涡轮变得更耐用。排气冷却单元可以被构建为被动单元或为可控单元。

根据另一有利的实施例，分离器外壳和涡轮外壳被直接连接到彼此，其中轴被引导通过分离器外壳与涡轮外壳之间的分隔壁的开口。内燃发动机由此可以以更紧凑的方式被构建，因为涡轮和油分离器被组合以形成结构化单元。轴优选地例如借助于O形密封件相对于分隔壁被密封。替代地或附加地，轴可以借助于轴承被可旋转地支撑在分隔壁上。分隔壁可以以单片方式被构建，或借助于分离器外壳和涡轮外壳的两个互相相邻壁来形成。

以上目的进一步利用具有权利要求4的特征的机动车辆来实现，机动车辆具有根据上面提到的实施例中的任何一个或这些实施例中的至少两个的任何组合的至少一个内燃发动机。

上面关于内燃发动机提到的优点与机动车辆相应地连接。机动车辆可以例如是陆地车辆，特别地载客车辆或多功能车辆。

附图说明

在从属权利要求和附图的以下描述中公开了本发明的其他有利的实施例，其中：

图1是根据本发明的内燃发动机的实施例的示意性图示，并且

图2是在图1中示出并且包含油分离器和涡轮的子组装件的示意性图示。

具体实施方式

在不同的附图中，完全相同的部件总是给出相同的附图标记，由于该原因，它们一般也仅仅被描述一次。

图1是用于机动车辆(未示出)的根据本发明的内燃发动机1的实施例的示意性图示。内燃发动机1具有燃烧发动机2、进气歧管3和排气道4，进气歧管3被连接到燃烧发动机2，排气道4被连接到燃烧发动机2。

此外，内燃发动机1具有排气返回系统5。排气返回系统5具有排气返回管线6，该排气返回管线6从排气道4分支出来，并且该排气返回管线6通向进气歧管3，并且排气冷却单元7被布置在该排气返回管线6上。

此外，内燃发动机1具有曲轴箱通风系统8。曲轴箱通风系统8具有油雾分离器12，该油雾分离器12经由供应管线9被连接到内燃发动机1的曲轴箱10，并且经由排出管线11被连接到进气歧管3。油雾分离器12额外地经由油排出管线13被连接到曲轴箱10。

此外，内燃发动机1具有涡轮14，该涡轮14具有在图2中示出的涡轮转子和接收涡轮转子的涡轮外壳15。排气返回管线6部分地由涡轮外壳15形成，或涡轮外壳15形成排气返回系统5的管线部分。排气冷却单元7关于通过排气返回管线6的排气流被布置在涡轮外壳15的上游。

油雾分离器12被构建为离心分离器，并且具有分离器转子和分离器外壳16，该分离器转子在图2中示出，并且借助于图2中示出的轴以旋转固定方式被连接到涡轮转子，该分离器外壳16接收分离器转子。

图2是在图1中示出并且包含油分离器12和涡轮14的子组装件的示意性图示。示出了油雾分离器12的分离器转子17，该分离器转子17借助于轴18以旋转固定方式被连接到涡轮14的涡轮转子19。分离器外壳16和涡轮外壳15被直接连接到彼此。轴18被引导通过分离器外壳16与涡轮外壳15之间的分隔壁20的开口(未示出)。

附图标记列表：

1 内燃发动机

2 燃烧发动机

3 进气歧管

4 排气道

5 排气返回系统

6 排气返回管线

7 排气冷却单元

8 曲轴箱通风系统

9 供应管线

10 曲轴箱

11 排出管线

12 油雾分离器

13 油排出管线

14 涡轮

15 涡轮外壳

16 分离器外壳

17 分离器转子

18 轴

19 涡轮转子

20 分隔壁