AT501133B1 - Brennkraftmaschine mit einer ölpumpe - Google Patents

Description

2 AT 501 133 B1

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Pumpe, insbesondere einer Ölpumpe, deren Förderdruck über ein Regelventil begrenzbar ist, wobei das Regelventil einen in einem Steuerzylinder verschiebbaren federbelasteten Steuerkolben aufweist, welcher an einem mit Steuerdruck beaufschlagten Steuerraum grenzt, und der Steuerkolben in Abhängigkeit des Steuerdruckes entgegen der Rückstellkraft der Feder verschiebbar ist und in zumindest einer Verschiebestellung des Steuerkolbens die Druckseite der Pumpe mit einer Rücklauföffnung verbindbar ist, von welcher eine Rücklaufleitung in einen Ölsammelraum führt, wobei eine in den Steuerraum mündende, mit dem Steuerdruck beaufschlagte Steuerleitung mit dem Hauptölkanal der Brennkraftmaschine verbunden ist.

Die EP 0 875 678 A2 offenbart eine Ölpumpe mit einem Regelventil, wobei das Regelventil einen in einem Zylinder verschiebbaren Steuerkolben aufweist. Der Steuerdruck wird dabei durch den direkt an der Druckseite der Pumpe anliegenden Pumpendruck gebildet. Abhängig vom Pumpendruck wird das Öl einer Hauptansaugöffnung oder einer Nebenansaugöffnung der Pumpe zugeführt.

Bei Ölpumpen mit Absteuerung in die Saugkammer wird der gewünschte Öldruck im Hauptölkanal erreicht, indem die Feder des Regelventils an der Ölpumpe um die Durchflusswiderstände des nachfolgenden Ölkühlers und des Ölfilters höher eingestellt wird. Nachteilig ist, dass insbesondere bei Kaltstart der Öldruckaufbau verzögert wird.

Die DE 101 10 382 A1 beschreibt einen Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine mit einer durch den daran anliegenden Öldruck angetriebenen Zentrifuge, mit einem Ölfilter, mit einer Ölpumpe, mit einem drucklosen Reservoir und mit einem Druckregelventil, das in Abhängigkeit eines an seinem Steuereingang anliegenden Öldrucks seinen Eingangsanschluss mit seinem Ausgangsanschluss verbindet. Die Steuerleitung zweigt von der Druckleitung stromabwärts des Ölfilters ab.

Die DE 101 27 487 A1 zeigt eine Schmiereinrichtung für Verbrennungsmotoren mit einer Druckregelung, wobei am Ausgang des in einer Druckleitung einer Ölpumpe angeordneten Ölfilters das Schmiersystem eines Verbrennungsmotors angeschlossen ist. Ein den Schmierdruck bestimmendes Druckregelventil ist mit seinem Zufluss und Steueranschluss am Einspeise- bzw. Verteilungskanal des Schmiersystems angeschlossen.

Des weiteren ist aus der US 6,161.515 A ein Schmiersystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, wobei der Öldruck über ein Regelventil in Abhängigkeit eines Steueröldruckes betätigt wird. Bei zu hohem Öldruck wird Öl aus der Druckleitung in einen Ölsumpf abgesteuert.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und insbesondere bei Kaltstart einen raschen Öldruckaufbau zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Regelventil in die Pumpe integriert ist und der Rücklaufkanal im Bereich einer durch einen Saugkorb gebildeten Entnahmestelle in den Ölsammelraum einmündet. Die Steuerdruckleitung zweigt vorzugsweise stromabwärts des Ölkühler und/oder des Ölfilters vom Schmierölsystem ab. Die Mündung der Rücklaufleitung ist vorzugsweise unterhalb des Ölspiegels angeordnet. Dadurch kann ein Ölverschäumen während des Absteuerns der von der Brennkraftmaschine nicht benötigten Menge an Schmieröl vermieden werden. Dabei ist vorgesehen, dass eine der Absteueröffnungen des Regelventils mit einem Druckkanal der Pumpe verbunden ist.

Zusätzlich zum Regelventil kann ein auf einen wesentlich höheren Absteuerdruck eingestelltes Pumpensicherheitsventil vorgesehen sein.

Das nicht benötigte Öl wird über einen, vorzugsweise durch ein gebogenes Rohr gebildeten Rückflusskanal gezielt in die Ölwanne in der Nähe der Saugstelle geleitet. 3 AT 501 133 B1

Zusätzlich zum Regelventil kann auch das Pumpensicherheitsventil in das Gehäuse der Pumpe integriert sein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. 5

Es zeigen Fig. 1 eine Pumpe einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer Stirnansicht, Fig. 2 die Pumpe in einem Schnitt gemäß der Linie INI in Fig. 1, Fig. 3 die Pumpe in einer Seitenansicht und Fig. 4 schematisch den Ölkreislauf der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. 10

Die beispielsweise durch eine nicht weiter dargestellte Kurbelwelle über ein Antriebsrad 1 angetriebene Pumpe 2, welche im Ausführungsbeispiel als Zahnradpumpe ausgebildet ist und einem Schmierölkreislauf 31 angehört, weist ein Gehäuse 3 mit einem Pumpenraum 4 auf, in welchem durch kämmende Zahnräder gebildete Förderräder 5, 6 angeordnet sind. Die Förderräder 5, 6 15 sind über Wellen 5a, 6a im Gehäuse 3 drehbar gelagert.

Die Pumpenkammer 4 ist über die Saugseite 5 der Pumpe 2 über ein Saugrohr 7 mit einem durch eine Ölwanne gebildeten Ölsammelraum 8 verbunden, aus welchem Schmieröl über einen Saugkorb 9 angesaugt wird. Die Druckseite D der Pumpe 2 ist über einen Ölfilter 10 und 20 gegebenenfalls über einen Ölkühler 11 mit einem Hauptölkanal 12 verbunden.

In das Gehäuse 3 der Pumpe 2 ist ein Regelventil 13 integriert, welches einen in einem Steuerzylinder 14 verschiebbaren Steuerkolben 15 aufweist. In einen durch den Steuerzylinder 14 und den Steuerkolben 15 gebildeten Steuerraum 16 mündet eine Steuerleitung 17 ein, welche vom 25 Hauptölkanal 12 ausgeht. Der Mantel 14a des Zylinders 14 ist weiters mit dem Druckkanal 18 der Pumpe 2 verbunden. Eine Steuerkante 19 des Steuerkolbens 15 steuert eine mit dem Druckkanal 18 verbundene Öffnung 20 im Mantel 14a des Steuerzylinders 14 auf, wodurch die Strömungsverbindung zu einer in den Ölraum 8 mündenden Rückflussleitung 21 freigegeben wird, deren Mündung 21a sich unterhalb des Ölspiegels 22 befindet. Dadurch, dass die Mün-30 düng 21a des Regelventils 13 unterhalb des Ölspiegels 22 in den Ölraum 8 einmündet, wird ein Verschäumen des zurückgeförderten Öls verhindert. Die Rückflussleitung 21 geht von einer Rückflussöffnung 30 des Regelventils 13 aus.

Der Steuerkolben 15 wird durch eine Feder 23 in Richtung des Steuerraumes 16 gedrückt. 35 Überschreitet der durch den Druck im Hauptölkanal 12 definierte Steuerdruck pst in der Steuerleitung 17 einen durch die Feder 23 vordefinierten Wert, so wird der Steuerkolben 15 entgegen der Kraft der Feder 23 verschoben, wodurch die Öffnung 20 freigegeben und die Druckleitung 18 entlastet wird. Durch diese Steuerung mittels des Druckes pst im Hauptölkanal 12 wird nur die von der Brennkraftmaschine benötigte Menge durch den Ölfilter 10 und den Ölkühler 11 40 gedrückt, was eine sehr niedrige Antriebsleistung der Pumpe 2 ermöglicht. Somit kann Kraftstoff eingespart werden. Trotzdem ist es möglich, bei Kaltstart das zähe Öl möglichst rasch zu den Schmierstellen zu bringen.

Zusätzlich zum Regelventil 15 kann ein auf wesentlich höheren Druck eingestelltes Pumpensi-45 cherheitsventil 24 vorgesehen sein, welches ebenfalls in das Gehäuse 3 der Pumpe 2 integriert sein kann. Das Pumpensicherheitsventil 24 weist einen in einem Zylinder 25 verschiebbaren Kolben 26 auf, welcher über eine Steuerleitung 27 mit der Druckleitung 18 verbunden ist. Der durch eine Feder 28 belastete Kolben 26 des Pumpensicherheitsventils 24 wird somit direkt durch den an der Druckseite D der Pumpe 2 anliegenden Förderdruck pD gesteuert, wobei der so Druck, bei dem der Kolben 26 eine Rückflussöffnung 29a für eine in den Ölraum 8 mündende Rückflussleitung 29 öffnet, durch die Feder 28 definiert ist.

Im Ausführungsbeispiel ist zwar die Pumpe 2 als Zahnradpumpe, im Prinzip ist die Art der Steuerung aber auf jede bekannte Pumpe 2 anwendbar. 55

Claims (5)

1. 4 AT 501 133 B1 Patentansprüche: 1. Brennkraftmaschine mit einer Pumpe (2), insbesondere einer Ölpumpe, deren Förderdruck (pD) über ein Regelventil (13) begrenzbar ist, wobei das Regelventil (13) einen in einem 5 Steuerzylinder (14) verschiebbaren federbelasteten Steuerkolben (15) aufweist, welcher an einem mit Steuerdruck (p^) beaufschlagten Steuerraum (16) grenzt, und der Steuerkolben (15) in Abhängigkeit des Steuerdruckes (psl) entgegen der Rückstellkraft der Feder (23) verschiebbar ist und in zumindest einer Verschiebestellung des Steuerkolbens (15) die Druckseite (D) der Pumpe (2) mit einer Rücklauföffnung (30) verbindbar ist, von welcher io eine Rücklaufleitung (21) in einen Ölsammelraum (8) führt, wobei eine in den Steuerraum (16) mündende, mit dem Steuerdruck beaufschlagte Steuerleitung (17) mit dem Hauptölkanal (12) der Brennkraftmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (13) in die Pumpe (2) integriert ist und der Rücklaufkanal (21) im Bereich einer durch einen Saugkorb (9) gebildeten Entnahmestelle in den Ölsammelraum (8) einmündet. 15
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung (17) stromabwärts eines Ölfilters (10) und/oder eines Ölkühlers (11) vom Hauptölkanal (12) der Brennkraftmaschine abzweigt.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (21a) der Rücklaufleitung (21) unterhalb des Ölspiegels (22) angeordnet ist.
4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absteueröffnung (20) des Regelventils (13) mit einem Druckkanal (18) der Pumpe (2) 25 verbunden ist.
5. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Regelventil (13) ein Pumpensicherheitsventil (24) in die Pumpe (2) integriert ist, welches auf einen höheren Auslösedruck angelegt ist als das Regelventil (13). 30 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 35 40 45 50 55