AT413735B - Ölwanne für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine, welche in einen Hauptsumpf und zumindest einen Nebensumpf unterteilt ist, wobei Hauptsumpf und Nebensumpf durch zumindest eine Strömungsverbindung in einer Trennwand miteinander verbunden sind. 5 Um in gelände- oder seegängigen Fahrzeugen bei einer kurzzeitigen, möglichst großen Schräglage nach allen Richtungen ein betriebssicheres Ansaugen der Schmierölpumpe zu gewährleisten, werden üblicherweise die Saugsiebe der Ölpumpen an den tiefsten Stellen der Ölwanne eingebaut, so dass bei minimalem Ölstand der Saugkorb der Ölpumpe stets ausreichend bedeckt bleibt. Falls Platz für eine tiefe Ölwanne vorhanden ist, stellt dies die kostengünstigste io Lösung dar.

Wenn aber aus Abstandsgründen zum Boden oder aus Einbaugründen dieser Platz nicht zur Verfügung steht, müssen andere Maßnahmen ergriffen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass das Trockensumpfprinzip angewendet wird. Eine Pumpe mit zwei Saugstellen saugt das 15 gesamte Öl von beispielsweise entlang der Motorlängsachse weit voneinander liegenden Stellen an und pumpt es in einen von der Ölwanne getrennten Hauptsumpf. Von dort wird es von einer weitere Ölpumpe in den Motor gepumpt. Bei Formel 1-Motoren wird sogar aus jeder Kurbeleinheit abgesaugt. Der Entschäumung des Öles muss dabei besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. 20

Eine Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung mit mehreren Absaugpumpen ist etwa aus der US 3,554,322 A bekannt.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Ölwanne in zwei Bereiche zu unterteilen, wobei ein 25 Bereich als Hauptsumpf dient, in den die Absaugpumpe aus dem sogenannten Nebensumpf Öl hineinfördert. Diese Absaugpumpe braucht nur eine Saugstelle. Aus dem Hauptsumpf pumpt die Hauptpumpe das Öl in den Motor.

Aus den Veröffentlichungen JP 11-229841 A und JP 11-101117 A sind Brennkraftmaschinen 30 mit zweigeteilter Ölwanne bekannt, wobei die beiden Ölkammern über eine Strömungsverbindung miteinander verbunden sind. Das Öl wird nur aus einer der beiden Kammern abgesaugt.

Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise bei einer Brennkraftmaschine mit einer Ölwanne der eingangs genannten Art eine ausreichende Ölversorgung auch bei temporä-35 ren Motorneigungen sicherzustellen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass in der Strömungsverbindung ein Rückschlagventil angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil in Strömungsrichtung vom Hauptsumpf zum Nebensumpf in Abhängigkeit der Neigung der Brennkraftmaschine schließt und in Strö-40 mungsrichtung vom Nebensumpf zum Hauptsumpf öffnet. Das Rückschlagventil schließt und öffnet selbsttätig in Abhängigkeit der Motorneigung. Neigt sich die Brennkraftmaschine auf eine Weise, bei der Öl aus dem Hauptsumpf in den Nebensumpf überschwappen würde, schließt sich das Rückschlagventil selbsttätig und verhindert, dass Öl über die Strömungsverbindung in den Nebensumpf abfließt. Bei entgegengesetzter Neigung der Brennkraftmaschine dagegen 45 öffnet sich das Rückschlagventil selbsttätig und ermöglicht einen unbehinderten Ölrückfluss vom Nebensumpf in den Hauptsumpf.

In einer besonders einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rückschlagventil als Kugelventil ausgebildet ist, welches eine Kugel, eine kreisförmige Durch-50 trittsöffnung und eine rohrförmige Führung aufweist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Führung und die Durchtrittsöffnung durch die gebohrte oder gegossene Strömungsverbindung gebildet ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Führung und die Durchtrittsöffnung als separater, in die Strömungsverbindung ersetzbarer Teil ausgebildet ist. 55 Weiters ist es denkbar, das Rückschlagventil als Klappen- oder als Kegelventil auszuführen. 3

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Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Strömungsverbindung im Bereich einer, dem Kurbelraum zugewandten Trennwand im Bereich des Ölwannenbodens angeordnet ist. Dies ermöglicht eine unbehinderte Funktion des Rückschlagventils und hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Fertigung der Strömungsverbindung unkompliziert ist. In einer besonders einfach herzustellen-5 den Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsverbindung durch einen im Wesentlichen U-förmigen Ablaufeinschnitt gebildet ist.

Um eine sichere Funktion des Rückschlagventils zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsverbindung im Wesentlichen parallel zu einer das Fahrzeug tragenden Oberfläche io angeordnet ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine Ölwanne der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Schnitt 15 gemäß der Linie l-l in Fig. 2, Fig. 2 die Ölwanne in einem Schnitt gemäß der Linie INI in Fig. 3, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ölwanne, Fig. 4 das Rückschlagventil in einem Detailschnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 das Rückschlagventil in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 1, Fig. 6 das Rückschlagventil in einer Draufsicht und Fig. 7 das Rückschlagventil in einem Schnitt gemäß der Linie Vll-Vll in Fig. 2. 20

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Ölwanne 1 für eine Brennkraftmaschine. Die flach ausgebildete Ölwanne 1 ist durch eine Trennwand 2, 2a in einen Hauptsumpf 3 und einen oder mehrere Nebensümpfe 4, 4a unterteilt. Solange das Fahrzeug und damit die Brennkraftmaschine sich in einer horizontalen Position befindet, fließt das Schmieröl aus den Nebensümpfen 4, 4a in den 25 etwas tiefer gelegenen Hauptsumpf 3 zum Saugkorb 5 der Ölpumpe. Sobald sich das Fahrzeug aber neigt, würde das Schmieröl je nach Richtung der Neigung aus dem Hauptsumpf 3 in den oder die Nebensümpfe 4, 4a fließen und der Saugkorb 5 der nicht weiter dargestellten Ölpumpe würde Gefahr laufen, Luft anzusaugen. Mit Bezugszeichen 5a ist eine zur nicht weiter dargestellten Pumpe führende Saugleitung bezeichnet. 30

Um dies zu verhindern, ist in einer Strömungsverbindung 6, 6a in einer Trennwand 2, 2a zwischen Hauptsumpf 3 und Nebensumpf 4, 4a unten nahe des Ölwannenbodens 1a ein Rückschlagventil 7, 7a angeordnet. Dieses Rückschlagventil 7, 7a verhindert bei Schräglage das Abfließen des Schmieröles aus dem Hauptsumpf 3 in die flachen Teile der Ölwanne 1. Dadurch 35 ergibt sich ein angestauter Ölspiegel und der Saugkorb 5 der einzigen Pumpe bleibt für einen bestimmten Zeitraum ausreichend vom Schmieröl bedeckt.

Je nach gewünschten Neigungswinkeln kann ein Rückschlagventil 7, das in.der Trennwand 2 eingebaut ist, die die Ölwanne 1 in Längsrichtung der Brennkraftmaschine teilt, ausreichen. 40 Kann die betriebsmäßige Neigung der Brennkraftmaschine in Querrichtung sehr groß werden, so kann auch ein zweites Rückschlagventil 7a in der Trennwand 2a angeordnet sein, welches das Abfließen in Querrichtung verhindert.

Das Rückschlagventil 7, 7a ist in einer sehr vorteilhaften Ausführung als Kugelventil ausgebildet 45 und besteht aus einer Stahlkugel 8, die in einem rohrförmigen Käfig 9 geführt wird und einer kreisförmigen Durchtrittsöffnung 10. Die Führung für die Stahlkugel 8 ist mit Bezugszeichen 11 bezeichnet (siehe Fig. 7). Unmittelbar nach der Durchtrittsöffnung 10 befindet sich zumindest ein Abflussschlitz 12. Die Kugel 8 ist mit einem Anschlag 13 gegen Herausfallen gesichert. Dieser Anschlag 13 kann als Bohrungssicherungsring 14 ausgeführt sein, wie in den Fig. 1 und so 7 gezeigt ist, oder durch einen einfachen Kerbnagel 15 gebildet sein. Wenn der Käfig 9 aus Kunststoff besteht, so kann der Anschlag 13 durch beispielsweise drei Nasen gebildet sein, die bei der Montage der Kugel 8 elastisch verformt werden.

Die Achsen 10', 11' der Führung 11 und der Durchtrittsöffnung 10 sind um die Größe des radia-55 len Spieles s der Kugel 8 und der Führung 11 außermittig versetzt. Falls das Spiel s sehr klein

Claims (1)

1. 4 AT 413 735 B ist, können die Achsen 10', 11' auch identisch werden. Die Achse 11' der Führung 11 ist in einer zur das Fahrzeug tragenden Oberfläche parallelen Ebene, also im Wesentlichen horizontal angeordnet. 5 Das Rückschlagventil 7a kann in einem Flansch 16 untergebracht werden, der in annähernder Keilform ausgeführt ist (Fig. 4). Dadurch ist es möglich diesen Flansch 16 einfach in einen vorgegossenen oder ausgeformten, die Strömungsverbindung 6 bildenden, Ablaufeinschnitt 17 der Trennwand 2 einzuschieben. Der Flansch 16 kann beispielsweise mit einem einfachen io Blechstreifen 18, der mit einem Kerbnagel 19 von oben eingeschlagen wird, in der Trennwand 2 gesichert sein. In einer zweiten Bohrung 20 wird der Blechstreifen 18 mit einem gebogenen Teil 21 des Blechstreifens 18 gegen Verdrehen festgehalten. Alternativ dazu kann die Sicherung ebenso gut durch Schrauben oder Kleben erfolgen. Im Falle einer großflächigen Abdeckung mit einer Blechplatte, welche sich über die Haupt- und Nebensümpfe 3, 4 erstreckt, kann die Siche-15 rung auch entfallen. Das Rückschlagventil 7 kann auch als eine in die Ölwanne 1 integrierte Bohrung 22 mit einer Kugel 8 ausgeführt sein (Fig. 5). In diesem Fall kann die Sicherung der Kugel 8 gegen Herausfallen mit dem Kerbstift 15 erfolgen, welcher in einer Querbohrung der Führung 11 eingesetzt 20 ist. Die zum Bohren der Führung 11 für die Kugel 8 notwendige Öffnung in der Außenwand der Ölwanne 1 kann mit einer Verschlussschraube oder einem Kernlochverschluss verschlossen werden. Als Verschlussschraube kann hier auch die ohnehin notwendige Ölablassschraube verwendet werden. 25 In einer Schräglage, bei der das Schmieröl aus dem Hauptsumpf 3 wegfließen würde, bewegt sich die Kugel 8 durch die Schwerkraft in Richtung des Nebensumpfes 4 und wird gegen die kreisrunde Durchtrittsöffnung 10 gedrückt. Da die Strömungsverbindung 6 die einzige Verbindung zwischen dem Hauptsumpf 3 und dem Nebensumpf 4 unterhalb der Kante 2' der Trennwand 2 darstellt, wird der Abfluss vom Hauptsumpf 3 zum Nebensumpf 4 verhindert. Um in der 30 Querrichtung ebenso eine große Schräglage zu verwirklichen, kann gegebenenfalls in die Trennwand 2a zum zweiten Ölsumpf 4a ebenfalls ein Rückschlagventil 7a eingebaut werden. Die Linien A bis E in Fig. 1 zeigen die Lagen des Ölspiegels im Bereich des Saugkorbes 5 bei minimaler Schmierölmenge und bei extremer Neigung nach vorne. Der niedrigste Spiegel B 35 stellt sich bei gleichzeitiger Seitenneigung ein. Mit dem Rückschlagventil 7 in der Trennwand 2 wird der Schmierölspiegel auf das mit A bezeichnete Niveau angestaut. Wenn keine Seitenneigung eintritt, stellt sich ein Niveau ein, das der Linie C entspricht. D zeigt den Schmierölspiegel ohne Seitenneigung und ohne Rückschlagventil. Das Niveau nach Linie E wird erreicht, wenn ein zweites Rückschlagventil 7a das seitliche Wegfließen verhindert. 40 Patentansprüche: 1. Ölwanne (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Trockensumpfschmierung, 45 welche in einen Hauptsumpf (3) und zumindest einen Nebensumpf (4, 4a) unterteilt ist, wobei Hauptsumpf (3) und Nebensumpf (4, 4a) durch zumindest eine Strömungsverbindung (6, 6a) in einer Trennwand (2, 2a) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strömungsverbindung (6, 6a) ein Rückschlagventil (7, 7a) angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil (7, 7a) in Strömungsrichtung vom Hauptsumpf (3) zum Ne-50 bensumpf (4, 4a) in Abhängigkeit der Neigung der Brennkraftmaschine schließt und in Strömungsrichtung vom Nebensumpf (4, 4a) zum Hauptsumpf (3) öffnet. 2. Ölwanne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7, 7a) als Kugelventil ausgebildet ist, welches eine Kugel (8), eine kreisförmige Durchtrittsöffnung (10) und eine rohrförmige Führung (11) aufweist. 55 5 AT 413 735 B 3. Ölwanne (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (11) und die Durchtrittsöffnung (10) durch die gebohrte oder gegossene Strömungsverbindung (6, 6a) gebildet ist. 5 4. Ölwanne (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (11) und die Durchtrittsöffnung (10) als separater, in die Strömungsverbindung (6, 6a) ersetzbarer Teil ausgebildet ist. 5. Ölwanne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7, 7a) io durch eine Klappe gebildet ist. 6. Ölwanne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7, 7a) als Kegelventil ausgebildet ist. 15 7. Ölwanne (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strö mungsverbindung (6, 6a) im Bereich einer, dem Kurbelraum zugewandten Trennwand (2, 2a) im Bereich des Ölwannenbodens (1a) angeordnet ist. 8. Ölwanne (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung 20 (6, 6a) durch einen im Wesentlichen U-förmigen Ablaufeinschnitt (17) gebildet ist. 9. Ölwanne (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung (6, 6a) im Wesentlichen parallel zu einer das Fahrzeug tragenden Oberfläche angeordnet ist. 25 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 50 55