(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関のシリンダに供給すべき燃焼空気流を圧縮ないし過給するための装置（１３、１４）と、圧縮済み燃焼空気流を冷却する過給空気冷却器（１６）と、クランクケース換気ガスを圧縮するための装置（１８）とを備えた内燃機関に関し、その過給空気冷却器（１６）が汚染されることがないようにする。【解決手段】本発明に基づいて、圧縮済みクランクケース換気ガスが、この圧縮済みクランクケース換気ガスが過給空気冷却器（１６）の下流で圧縮済み冷却済み燃焼空気流ないし過給空気流（１７）に導入されるように、内燃機関に向けて戻される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダに供給すべき燃焼空気流を圧縮ないし過給するための装置と、圧縮済み燃焼空気流を冷却する過給空気冷却器と、クランクケース換気ガスを圧縮するための装置とを備えた内燃機関において、
圧縮済みクランクケース換気ガスを内燃機関に向けて戻し、該圧縮済みクランクケース換気ガスを過給空気冷却器（１６）の下流で圧縮済み冷却済み燃焼空気流ないし過給空気流（１７）に導入することを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
クランクケース換気ガスを圧縮するための装置（１８）に、制御装置（２１）を備えた駆動装置（１９）が付属され、前記制御装置（２１）が、負荷依存クランクケース圧がほぼ一定し且つ大気圧より低いように、駆動装置（１９）を制御することを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
クランクケース換気ガスを圧縮する装置（１８）の方向への過給空気（１７）の越流を阻止するが、圧縮済みクランクケース換気ガスの過給空気（１７）への流入を可能にするブロック装置（２４）が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関。
【請求項４】
クランクケース換気ガスの圧縮前に該ガスから油を分離するために、クランクケース換気ガスを圧縮する装置（１８）の上流に油分離器（２５）が配置されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の内燃機関。
【請求項５】
クランクケース換気ガスの圧縮後に該ガスから油を分離するために、クランクケース換気ガスを圧縮する装置（１８）の下流に油分離器（２５）が配置されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の内燃機関。
【請求項６】
内燃機関のシリンダに供給すべき燃焼空気流を圧縮ないし過給する装置が、タービンと圧縮機とを有する排気駆動過給機として形成され、排気駆動過給機のタービンが内燃機関から出る排気ガス流を膨張させ、排気駆動過給機の圧縮機がそのタービンで駆動され、燃焼空気流を圧縮することを特徴とする請求項１から５の１つに記載の内燃機関。
【請求項７】
内燃機関のシリンダに供給すべき燃焼空気流を圧縮ないし過給する装置が、コンプレッサとして形成されたことを特徴とする請求項１から５の１つに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の過給式内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１で排気駆動過給機を備えた内燃機関が知られ、該過給機はタービンと圧縮機とを備える。内燃機関の排気ガス流は排気駆動過給機のタービン内で膨張し、その際排気駆動過給機のタービンは排気駆動過給機の圧縮機を駆動し、かくして、内燃機関に供給すべき燃焼空気流を圧縮する。圧縮済み燃焼空気流は内燃機関のシリンダへの供給前に過給空気冷却器で冷却される。圧縮済みかつ冷却済みの燃焼空気流を過給空気流とも呼ぶ。
【０００３】
特許文献１に開示の内燃機関は、クランクケース換気ガスを圧縮するガスポンプとして形成した装置を有し、その際圧縮済みクランクケース換気ガスは内燃機関に戻され、詳しくは、圧縮済みクランクケース換気ガスが過給空気冷却器の上流で圧縮済みで未冷却の燃焼空気流に混入される。このために、過給空気冷却器が汚染される虞がある。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００４０３１２８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、新たな過給式内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の内燃機関によって解決される。
【０００６】
本発明に基づき、圧縮済みクランクケース換気ガスが、このガスが過給空気冷却器の下流で圧縮済み冷却済み燃焼空気流に導入されるように、内燃機関に向けて戻される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に基づく内燃機関において、圧縮済みクランクケース換気ガスが過給空気冷却器の下流で内燃機関に向けて戻され、その結果、本発明に基づく内燃機関では、圧縮済みクランクケース換気ガスが圧縮済みでかつ既に冷却済みの燃焼空気流と混合される。この結果、過給空気冷却器が汚染される虞が無くなる。本発明に基づく内燃機関の他の利点は、場合によりクランクケース換気ガスに含まれる油を、内燃機関のシリンダに付属した過給空気入口弁を潤滑するために利用し得ることにある。
【０００８】
本発明の有利な実施態様では、クランクケース換気ガスを圧縮するための装置に、制御装置を備えた駆動装置を付属させ、前記制御装置で、負荷依存クランクケース圧が特にほぼ一定し且つ特に大気圧より低いように、駆動装置を制御する。
【０００９】
本発明の有利な実施態様を従属請求項および以下の説明から明らかにする。以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜３を参照し、単式排気駆動過給式内燃機関を例に本発明を説明する。なお本発明はかかる単式排気駆動過給式内燃機関に限定されない。本発明は、複式排気駆動過給式内燃機関、コンプレッサ過給式内燃機関或いは他の様式で過給される内燃機関にも利用できる。ここで内燃機関とは、ディーゼルエンジン、オットーエンジン、ＨＣＣＩ（予混合圧縮着火式）エンジン或いは他の内燃機関である。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の第１実施例を概略的に示す。内燃機関１０から出る排気ガス流１１は排気駆動過給機１３のタービン１２に導かれ、ここで膨張する。排気駆動過給機１３のタービン１２は排気駆動過給機１３の圧縮機１４を駆動し、その圧縮機１４において、内燃機関１０に供給すべき燃焼空気流１５が圧縮される。
【００１２】
排気駆動過給機１３の圧縮機１４で圧縮された燃焼空気流１５は、圧縮済み燃焼空気流を冷却する過給空気冷却器１６に導かれ、これにより、過給空気冷却器１６の下流に、過給空気流１７とも呼べる圧縮済み冷却済み燃焼空気流が生ずる。
【００１３】
図１で、本発明に基づく内燃機関１０はもう１台の圧縮機１８を利用している。該圧縮機１８は駆動装置１９で駆動され、内燃機関１０のクランクケースから取り出されたクランクケース換気ガス２０を圧縮する。この圧縮機１８で圧縮されたクランクケース換気ガス２０は、本発明に従い、クランクケース換気ガス２０が過給空気冷却器１６の下流で内燃機関に向けて戻され、そのため圧縮済みかつ冷却済み燃焼空気流、即ち過給空気流１７に導入されるように、内燃機関１０に向けて戻される。
【００１４】
図１で、駆動装置１９に制御装置２１が付属している。該装置２１は駆動装置１９、従ってクランクケース換気ガス２０を圧縮するための圧縮機１８を、負荷依存クランクケース圧が特にほぼ一定、好適には内燃機関の周囲圧より所定値だけ低いように制御する。
【００１５】
そのため、クランクケース圧を測定し、測定信号２２を制御装置２１に導く。制御装置２１は、クランクケース圧の実際値に相当するクランクケース圧の測定信号から、クランクケース圧に対する設定値を基礎として、圧縮機１８の駆動装置１９を制御するための操作信号２３を発生する。クランクケース換気ガス２０を圧縮するための圧縮機１８は、クランクケース圧が内燃機関１０の周囲圧より約１ｈＰａ低いように、駆動装置１９によって駆動するとよい。
【００１６】
負荷依存クランクケース圧は内燃機関の周囲圧より高くできる。また負荷依存クランクケース圧は一定である必要はない。これを可変とし、例えば設定特性曲線に応じて制御できる。
【００１７】
図１において、圧縮機１８で圧縮されたクランクケース換気ガス２０は、逆止め弁として形成されたブロック装置２４を介して内燃機関１０に向けて戻される。逆止め弁２４として形成されたブロック装置２４は、圧縮機１８の方向への過給空気の越流を阻止し、圧縮済みクランクケース換気ガス２０の過給空気１７への流入を可能にする。
【００１８】
クランクケース換気ガス２０を圧縮するための別個の圧縮機１８は、スクリューコンプレッサ、往復動コンプレッサ或いはポンプとして形成され、排気駆動過給機１３の圧縮機１４より汚染並びに炭化に対し著しく鈍感である。
【００１９】
本発明の他の有利な実施態様では、本発明に基づく内燃機関は、クランクケース換気ガスから油或いはオイルミストを分離するために、更に油分離器を備える。
【００２０】
これを図２と図３に示す。図２と図３には、同一部品に対する無駄な重複説明を避けるべく、図１と同一符号を付している。以下、図２と図３に関し、図１の実施例と異なる点についてだけ説明する。その他の点については図１の説明を参照されたい。
【実施例２】
【００２１】
図２の実施例では、内燃機関１０に油分離器２５が付属している。該油分離器２５は、クランクケース換気ガス２０を圧縮するための圧縮機１８の上流に配置されている。従って、図２において、クランクケース換気ガス２０は、圧縮機１８で圧縮される前に油分離器２５を通して搬送され、その際、油分離器２５で分離された油２６は廃棄されるか、内燃機関の油回路に戻される。
【実施例３】
【００２２】
図３の実施例では、油分離器２５をクランクケース換気ガス２０を圧縮する圧縮機１８の下流に置いている。従って、クランクケース換気ガス２０は、圧縮機１８での圧縮後に初めて油分離器２５を経て搬送される。図３の実施例でも、油分離器２５で分離した油２６を内燃機関の油回路に戻すか、分離された油２６を廃棄する。
【００２３】
図２と図３の実施例の油分離器２５は、遠心ないし慣性分離器、電気分離器又は拡散分離器として形成される。遠心分離器として、例えば遠心機、パラレル分離器、ディスクセパレータ又はサイクロンが利用される。拡散分離器として、コイルフィルタ、繊維フィルタ、フリースフィルタ又はワイヤフィルタが利用される。電気分離器として電気フィルタが利用される。遠心分離と電気分離と拡散分離を組み合わせた油分離器も利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に基づく過給式内燃機関の第１実施例の概略図。
【図２】本発明に基づく過給式内燃機関の第２実施例の概略図。
【図３】本発明に基づく過給式内燃機関の第３実施例の概略図。
【符号の説明】
【００２５】
１０  内燃機関、１１  排気ガス流、１２  タービン、１３  排気駆動過給機、１４、１８  圧縮機、１５  燃焼空気流、１６  過給空気冷却器、１７  過給空気流、１９  駆動装置、２０  クランクケース換気ガス、２１  制御装置、２２、２３  制御信号、２４  ブロック装置、２５  油分離器、２６  油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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