DE10249740A1 - Connector pipe of a crankcase ventilation system includes a flange section with a metal sleeve which within the zone of the heating resistor is elastically sealed against the flange section - Google Patents

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Abstract

The connector pipe (10) of a crankcase ventilation system includes a flange section (12) accommodating a metal sleeve (24) which within the zone of the heating resistor (30) is elastically sealed against the flange section.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsstutzen für die Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a connecting piece for the Crankcase ventilation one Internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.

In der US-PS 6,062,206 sind verschiedene Ausführungen eines elektrisch beheizbaren Verbindungsstutzens zur Erwärmung der aus dem Kurbelgehäuse abgeführten Blowby-Gase dargestellt und beschrieben. Der an der Sauganlage der Brennkraftmaschine befestigte Verbindungsstutzen weist eine Metallhülse auf, an der mit einer Stromquelle verbundene Heizwiderstände befestigt sind. Der Verbindungsstutzen wiederum besteht aus Kunststoff o.ä. Material und unterscheidet sich daher von seinem Wärmeausdehnungsverhalten gegenüber der Metallhülse. Das kann dazu führen, dass sich zwischen der im Verbindungsstutzen eingesetzten Metallhülse und dem Verbindungsstutzen mit der Zeit Dichtspalte bilden, über die Blowby-Gas- Bestandteile zu den Heizwiderständen bzw. den elektrischen Anschlussleitungen vordringen. Die mit aggressiven Bestandteilen wie Schwefel, Säure oder Kraftstoff versehenen Blowby-Gase können die Heizwiderstände beschädigen bzw. zur Korrosion führen; der sich erhöhende Übergangswiderstand bzw. der durch das „Elektrolyt" entstehende Nebenwiderstand bürgt eine Brandgefahr, die letztendlich zum Totalausfall der Brennkraftmaschine führen kann.In the U.S. Patent 6,062,206 Various designs of an electrically heatable connecting piece for heating the blowby gases discharged from the crankcase are shown and described. The connecting piece attached to the suction system of the internal combustion engine has a metal sleeve to which heating resistors connected to a power source are attached. The connecting piece in turn consists of plastic or the like. Material and therefore differs from its thermal expansion behavior compared to the metal sleeve. This can lead to the formation of sealing gaps between the metal sleeve used in the connecting piece and the connecting piece, through which blowby gas components penetrate to the heating resistors or the electrical connecting lines. Blowby gases containing aggressive components such as sulfur, acid or fuel can damage the heating resistors or lead to corrosion; the increasing contact resistance or the secondary resistance created by the "electrolyte" guarantees a fire hazard which can ultimately lead to the total failure of the internal combustion engine.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein zuverlässiges und dauerhaltbares Abdichtungssystem für die elektrischen Heizwiderstände des Verbindungsstutzens zu entwickeln.The object of the invention is therefore a reliable and durable sealing system for the electrical heating resistors of the To develop connecting pieces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the Features of claim 1 solved.

Der erfindungsgemäße Verbindungsstutzen zeichnet sich dadurch aus, dass die Metallhülse im Bereich des Heizwiderstandes gegenüber einem Flanschabschnitt des Verbindungsstutzens elastisch abgedichtet ist. Damit wird trotz des unterschiedlichen Wärmeausdehnungsverhaltens von Verbindungsstutzen und Metallhülse die Entstehung von Dichtspalten zuverlässig verhindert. Das Abdichtungskonzept zeichnet sich neben seiner Zuverlässigkeit und Dauerhaltbarkeit durch einen einfachen und fertigungsprozesssicheren Aufbau aus.The connecting piece according to the invention draws is characterized in that the metal sleeve in the area of the heating resistor across from a flange portion of the connecting piece sealed elastically is. In spite of the different thermal expansion behavior of Connection piece and metal sleeve reliably prevents the formation of sealing gaps. The sealing concept stands out in addition to its reliability and durability through a simple and reliable manufacturing process.

Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Further, embodying the invention Features are in the subclaims listed.

Auf vorteilhafte Art und Weise sind auf der Außenmantelseite der Metallhülse im Bereich des Heizwiderstandes Ringnuten vorgesehen, in denen elastische Dichtringe aufgenommen sind. Die Dichtringe bestehen aus einem Silikonmaterial, das auch bei extremen Minustemperaturen (bis –35° C) seine Grundelastizität beibehält.Are in an advantageous way on the outer shell side the metal sleeve Ring grooves are provided in the area of the heating resistor, in which elastic Sealing rings are included. The sealing rings are made of a silicone material, that maintains its basic elasticity even at extreme sub-zero temperatures (down to –35 ° C).

Die Heizwiderstände sind vorzugsweise als PTC-Elemente ausgebildet, die auf der Außenmantelseite der Metallhülse beispielsweise aufgelötet oder aufgeklebt sind.The heating resistors are preferably PTC elements trained on the outer shell side the metal sleeve for example soldered or are glued on.

Die Metallhülse weist einen konisch verlaufenden Endabschnitt auf, der beim Einsetzen in den Kunststoff-Verbindungsstutzen leicht eingepresst wird. Damit ist die Metallhülse verliersicher im Flanschabschnitt des Verbindungsstutzens gehalten.The metal sleeve has a tapered End section on which when inserted into the plastic connector is pressed in easily. The metal sleeve is thus captive in the flange section of the connector.

Der auf der anderen Stirnseite der Metallhülse ausgebildete Kragen weist eine Montage- und/oder Positionierhilfe in Form von zwei auf der Kragenaußenseite vorgesehenen Aussparungen auf. Damit ist u. a. sicher gestellt, dass die an den PTC-Widerständen befestigten Kontaktelemente mit den im Flanschabschnitt des Verbindungsstutzens eingebrachten Kontaktelementen korrespondieren.The one on the other end of the metal sleeve trained collar has an assembly and / or positioning aid in the form of two on the outside of the collar provided recesses. So u. a. made sure that the on the PTC resistors attached contact elements with the inserted in the flange section of the connecting piece Contact elements correspond.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher beschrieben ist.In the drawing, an embodiment of the Invention shown, which is described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 ein Ansaugmodul einer Brennkraftmaschine mit einem daran befestigten Verbindungsstutzen für die Kurbelgehäuseentlüftung, 1 an intake module of an internal combustion engine with an attached connecting piece for the crankcase ventilation,

2 der Verbindungsstutzen in isometrischer Ansicht, 2 the connector in an isometric view,

3 eine Ansicht auf den Verbindungsstutzen von unten, 3 a view of the connecting piece from below,

4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in 3, 4 a section along the line IV-IV in 3 .

5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in 3, 5 a section along the line VV in 3 .

6 einen Schnitt entlang entlang der Linie VI-VI in 3 und 6 a section along the line VI-VI in 3 and

7 eine Draufsicht auf den Verbindungsstutzen. 7 a plan view of the connecting piece.

Beschreibung des Ausführungsbeispielesdescription of the embodiment

In 1 ist ein Ansaugmodul 2 für eine als V8-Motor ausgebildete Brennkraftmaschine dargestellt, bei dem die über ein Drosselklappengehäuse 4 angesaugte Verbrennungsluft den einzelnen Zylindern über entsprechende Einzel-Saugrohre 6a bis 6h zugeführt wird. Über ein sog. Fuel–Rail 8 werden die einzelnen Zylinder mit Kraftstoff versorgt. Wie in 1 weiterhin erkennbar, ist – in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft gesehen – unmittelbar hinter dem Drosselklappengehäuse 4 ein im Ansaugmodulgehäuse befestigter Verbindungsstutzen 10 für die Kurbelgehäuseentlüftung der Brennkraftmaschine vorgesehen. Wie allgemein bekannt ist, werden die bei der Verbrennung im Kurbelgehäuse entstehenden Blowby-Gase im geschlossenen Kreislauf der Sauganlage der Brennkraftmaschine wieder zugeführt. Der Verbindungsstutzen 10 weist einen Flanschabschnitt 12 auf, der in eine nicht dargestellte Öffnung im Ansaugmodul 2 eingesteckt ist und über zwei O-Dichtringe 14 und 16 gegenüber der Gehäuseöffnung abgedichtet ist. Der aus Kunststoff bestehende Verbindungsstutzen 10 weist einen ersten Anschlussstutzen 18 für einen externen Leitungsabschnitt (nicht dargestellt) der Kurbelgehäuseentlüftung, einen zweiten Anschlussstutzen 20 für die Tankentlüftung sowie eine ebenfalls einstückig aus dem Verbindungsstutzen 10 herausgebildete elektrische Anschlusshülse 22 für die Stromversorgung der im Flanschabschnitt 12 vorgesehenen Heizwiderstände auf, deren Aufbau und Anordnung nachfolgend noch näher erläutert werden.In 1 is a suction module 2 shown for an internal combustion engine designed as a V8 engine, in which the via a throttle valve housing 4 Combustion air drawn into the individual cylinders via corresponding individual intake pipes 6a to 6h is fed. Via a so-called fuel rail 8th the individual cylinders are supplied with fuel. As in 1 still recognizable, is - seen in the flow direction of the combustion air - immediately behind the throttle body 4 a connecting piece fastened in the intake module housing 10 provided for the crankcase ventilation of the internal combustion engine. As is generally known, the blowby gases generated during combustion in the crankcase are fed back into the intake system of the internal combustion engine in a closed circuit. The connecting piece 10 has a flange portion 12 on, in an opening, not shown, in the intake module 2 is inserted and via two O-rings 14 and 16 is sealed against the housing opening. The connecting piece made of plastic 10 has a first connection piece 18 for an external line section (not shown) of the crankcase ventilation, a second connecting piece 20 for the Tank ventilation as well as one piece from the connecting piece 10 formed electrical connection sleeve 22 for the power supply in the flange section 12 provided heating resistors, the structure and arrangement of which are explained in more detail below.

Im Flanschabschnitt 12 ist eine Metallhülse aufgenommen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Bronze besteht. Die Bronzehülse 24 weist auf ihrer Außenmantelseite zwei Ringnuten auf, in denen Fluor (FVMQ)-Silikon-Dichtringe 26 und 28 eingelegt sind. Zwischen den beiden Dichtringen 26 und 28 sind am Außenumfang der Bronzehülse 24 elektrische Heizwiderstände 30 befestigt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als PTC-Widerstände an der Bronzehülse 24 angelötet sind. An den PTC-Widerständen 30 sind Kontaktstege 32 befestigt, die im Flanschabschnitt 12 integrierte Kontaktfedern 34 umgreifen. Die Kontaktfedern 34 sind mit den elektrischen Anschlüssen der Anschlussbuchse 22 verbunden.In the flange section 12 a metal sleeve is included, which consists of bronze in the present embodiment. The bronze sleeve 24 has two ring grooves on its outer casing side, in which fluorine (FVMQ) silicone sealing rings 26 and 28 are inserted. Between the two sealing rings 26 and 28 are on the outer circumference of the bronze sleeve 24 electrical heating resistors 30 attached, in the present embodiment as PTC resistors on the bronze sleeve 24 are soldered on. On the PTC resistors 30 are contact points 32 attached to the flange section 12 integrated contact springs 34 embrace. The contact springs 34 are with the electrical connections of the connection socket 22 connected.

Der hinter dem Dichtring 26 ausgebildete Endabschnitt 35 der Metallhülse 24 verläuft leicht konisch und ist zusammen mit der im Flanschabschnitt 12 vorgesehenen Öffnung so dimensioniert, dass die Metallhülse 24 beim Einsetzen in den Verbindungsstutzen 10 an dieser Stelle eine Presspassung eingeht. Damit ist die Metallhülse 24 verliersicher im Verbindungsstutzen 10 gehalten. Am anderen stirnseitigen Ende weist die Metallhülse 24 einen Kragen 36 auf, an dessen Stirnseite zwei Aussparungen 38 und 40 ausgebildet sind, die als Montage- und/oder Positionierhilfe beim Einsetzen der Metallhülse 24 in den Flanschabschnitt 12 vorgesehen sind.The one behind the sealing ring 26 trained end section 35 the metal sleeve 24 runs slightly conical and is together with that in the flange section 12 provided opening so dimensioned that the metal sleeve 24 when inserting into the connector 10 at this point a press fit is received. So that's the metal sleeve 24 captive in the connector 10 held. The metal sleeve points at the other end 24 a collar 36 on, at the front two recesses 38 and 40 are formed as an assembly and / or positioning aid when inserting the metal sleeve 24 in the flange section 12 are provided.

Am Verbindungsstutzen 10 ist weiterhin ein geschlossenes Befestigungsauge 42 und ein offenes Befestigungsauge 44 vorgesehen, die in Abhängigkeit von der verwendeten Ansaugmodulausführung wahlweise der Befestigung des Verbindungsstutzens 10 am Ansaugmodul 2 dienen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Verbindungsstutzen 10 über das offene Befestigungsauge 44 mit einer Schraube 46 am Ansaugmodul 2 befestigt.At the connector 10 is still a closed mounting eye 42 and an open attachment eye 44 provided that, depending on the suction module version used, optionally the attachment of the connecting piece 10 on the intake module 2 serve. In the present embodiment, the connecting piece 10 over the open mounting eye 44 with a screw 46 on the intake module 2 attached.

Der beheizbare Verbindungsstutzen 10 für die Kurbelgehäuseentlüftung der Brennkraftmaschine stellt sicher, dass bei der Vermischung von Blowby-Gasen mit kalter Ansaugluft die Einleitstelle in der Sauganlage nicht zufriert; diese Gefahr besteht dann, wenn die in das Ansaugmodul eingeleiteten Blowby-Gase kondensieren und das Kondensat aufgrund der kalten Ansaugluft gefriert. Deshalb wird beispielsweise bei einer Umgebungstemperatur von ≤ 3° C über ein Steuergerät (Motronik) die Beheizung des Verbindungsstutzens 10 aktiviert. Durch einen getakteten Betrieb kann in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur die Heizleistung gesteigert werden, so dass beispielsweise unterhalb einer Umgebungstemperatur von –12°C die volle Heizleistung zur Verfügung gestellt wird. Die aufgrund der Bestromung der PTC-Widerstände 30 erzeugte Wärme wird auf die Bronzehülse 24 übertragen, deren guten Wärmeleiteigenschaften sicherstellen, dass eine Vereisung in dem kritischen Bereich zwischen Einleitstelle der Blowby-Gase in das Ansaugmodul verhindert wird.The heated connection piece 10 for the crankcase ventilation of the internal combustion engine ensures that when blow-by gases are mixed with cold intake air, the inlet point in the intake system does not freeze up; this danger exists when the blowby gases introduced into the intake module condense and the condensate freezes due to the cold intake air. For this reason, for example, at an ambient temperature of ≤ 3 ° C, the connection piece is heated by a control unit (Motronik) 10 activated. The heating output can be increased as a function of the ambient temperature by clocked operation, so that the full heating output is made available, for example, below an ambient temperature of -12 ° C. The due to the energization of the PTC resistors 30 generated heat is applied to the bronze sleeve 24 transferred, the good thermal conductivity properties ensure that icing in the critical area between the point of introduction of the blow-by gases in the intake module is prevented.

Claims (9)

Verbindungsstutzen für die Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, mit einem Flanschabschnitt, in dem eine elektrische beheizbare Metallhülse aufgenommen ist, an deren Außenmantelseite mindestens ein elektrischer Heizwiderstand befestigt ist, der über einen elektrischen Anschluss mit Strom versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (24) im Bereich des Heizwiderstandes (30) gegenüber dem Flanschabschnitt (12) elastisch abgedichtet ist.Connection piece for the crankcase ventilation of an internal combustion engine, with a flange section, in which an electrically heatable metal sleeve is accommodated, on the outer jacket side of which at least one electrical heating resistor is attached, which can be supplied with current via an electrical connection, characterized in that the metal sleeve ( 24 ) in the area of the heating resistor ( 30 ) opposite the flange section ( 12 ) is sealed elastically. Verbindungsstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (24) auf ihrer Außenmantelseite im Bereich des Heizwiderstandes (30) Ringnuten aufweist, in denen elastischen Dichtringe (26, 28) eingesetzt sind.Connection piece according to claim 1, characterized in that the metal sleeve ( 24 ) on its outer jacket side in the area of the heating resistor ( 30 ) Has ring grooves in which elastic sealing rings ( 26 . 28 ) are used. Verbindungsstutzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtringe (26, 28) aus Silikon bestehen.Connection piece according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing rings ( 26 . 28 ) are made of silicone. Verbindungsstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Heizwiderstände (30) als PTC-Widerstände ausgebildet sind, die auf der Außenmantelseite der Metallhülse (24) aufgelötet sind.Connection piece according to one of the preceding claims, characterized in that the heating resistor (s) ( 30 ) are designed as PTC resistors, which are located on the outer jacket side of the metal sleeve ( 24 ) are soldered on. Verbindungsstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (24) an einer ersten Stirnseite einen konisch verlaufenden Endabschnitt (35) aufweist.Connection piece according to one of the preceding claims, characterized in that the metal sleeve ( 24 ) a conical end section on a first end face ( 35 ) having. Verbindungsstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (24) an einer zweiten Stirnseite einen Kragen (36) aufweist, an dem eine Montage- und/oder Positionierhilfe in Form von zwei auf der Kragenaußenseite ausgebildeten Aussparungen (38, 40) vorgesehen ist.Connection piece according to one of the preceding claims, characterized in that the metal sleeve ( 24 ) a collar on a second face ( 36 ), on which an assembly and / or positioning aid in the form of two recesses formed on the outside of the collar ( 38 . 40 ) is provided. Verbindungsstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Heizwiderständen (30) Kontaktstege (32) befestigt sind, die im Flanschabschnitt (12) integrierte Kontaktfedern (34) für den elektrischen Anschluss umgreifen.Connection piece according to one of the preceding claims, characterized in that on the heating resistors ( 30 ) Contact bridges ( 32 ) are fastened in the flange section ( 12 ) integrated contact springs ( 34 ) for the electrical connection. Verbindungsstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Anschlussstutzen (18) für einen externen Leitungsabschnitt der Kurbelgehäuseentlüftung vorgesehen ist.Connecting piece according to one of the preceding claims, characterized in that a first connecting piece ( 18 ) is provided for an external line section of the crankcase ventilation. Verbindungsstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anschlussstutzen (20) für die Tankentlüftung vorgesehen ist.Connecting piece according to one of the preceding claims, characterized in that a second connecting piece ( 20 ) is provided for the tank ventilation.
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