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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit druckloser Schmierung, mit einer in einem Kurbelgehäuse angeordneten Kurbelwelle und zumindest einer in einem Zylinderkopf angeordneten Nockenwelle, wobei ein Kurbelwellenkettenrad einer Kurbelwelle und ein Nockenwellenkettenrad einer Nockenwelle über eine in einem Kettenraum laufende Kette antriebsverbundne sind, mit einem Hauptölsumpf und einem Nebenölsumpf zur Aufnahme eines Schmieröls, wobei Hauptölsumpf und Nebenölsumpf vorzugsweise durch eine Schottwand voneinander getrennt sind, und wobei die Kette in das Schmieröl des Nebensumpfes eintaucht.
Aus der DE 42 44 052 AI ist eine Vorrichtung zur Schmierung einer Kraftübertragungskette in einem Verbrennungsmotor bekannt, wobei zur Übertragung der Drehbewegung zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle eine Kette in einem Kettenraum vorgesehen ist. Der Kettenraum ist einerseits vom Kurbelraum und andererseits vom Ventilbetätigungsraum öldicht getrennt, so dass im Kettenraum ein höheres Ölniveau als im Kurbelraum ausgebildet ist. Eine direkte Schmierölströmung aus dem Ventilbetätigungsraum und dem Kurbelraum in den Kettenraum wird somit verhindert.
Eine Brennkraftmaschine mit einer in einem Ölsumpf umlaufenden Kette ist weiters aus der GB 19 12 24 588 A bekannt.
Die DE 43 23 262 AI beschreibt eine Anordnung für die Schmiermittelversorgung einer Hubkolbenmaschine mit einem flüssigen Schmiermittel, welches mittel eines gasförmigen Transportmediums durch Zuführungen zumindest in den Bereich der Schmierstelle geleitet und in Form kleiner Flüssigkeitsteilchen auf die zu schmierenden Oberflächen aufgebracht wird. Das Schmiermittel und das Transportmedium werden dabei in einer Aufbereitungsvorrichtung gemischt. Die Dosierung der Schmiermittelmenge erfolgt durch Änderung des Volumenstromes des Transportmediums und/oder der Konzentration des Schmiermittels im Transportmedium.
Für die Schmierung der Laufflächen einer Kolben/Zylinderrohreinheit ist dabei vorgesehen, dass das Schmiergemisch durch wenigstens eine Zuführbohrung in der Zylinderwand in den Zwischenraum zwischen der Aussenfläche des Kolbens und der Innenfläche der Zylinderwand geleitet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise eine drucklose Schmierung bei einer Brennkraftmaschine zu ermöglichen. Erfindungsgemäss wird dadurch erreicht, dass der Haupt- und Nebenölsumpf über zumindest einen Überlaufströmungsweg miteinander verbunden sind.
In einer einfachen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Überlaufströmungsweg durch eine Bohrung im Bereich der Schottwand gebildet ist, wobei vorzugsweise die Unterkante des Überlaufströmungsweges im Bereich der Oberkante der Schottwand angeordnet ist.
Alternativ dazu kann der Überlaufströmungsweg auch durch ein zwischen Kurbelraum und Kettenraum angeordnetes Kurbelwellenlager gebildet werden. Das vorzugsweise als Wälzlager ausgebildete Kurbelwellenlager ist dabei so ausgelegt, dass eine definierte Ölmenge zwischen dem Kettenraum und dem Kurbelraum das Kurbelwellenlager passieren kann.
Dadurch, dass das Ölniveau im Nebenölsumpf höher ist als das Ölniveau im Hauptölsumpf, taucht das Kurbelwellenkettenrad und die umlaufende Kette während des Getriebes in den Nebenölsumpf ein, wodurch Öl in den Zylinderkopf gefördert wird.
Zusätzlich ist vorgesehen, dass das Ölniveau im Hauptölsumpf so bemessen ist, dass Ausgleichsgewichte der Kurbelwelle während einer Kurbelwellenumdrehung in den Hauptölsumpf eintauchen, wobei vorzugsweise der den Hauptölsumpf aufweisende Kurbelraum über zumindest eine Blowby-Öffnung mit dem Kettenraum verbunden ist. Durch das Eintauchen der Ausgleichsgewichte wird im Kurbelraum ein Ölnebel gebildet. Über die Blowby-Öffnung gelangt der Ölnebel durch den sich im Betrieb einstellenden Druckunterschied vom Kurbelraum in den Kettenraum und von diesem in den Ventilbetätigungsraum des Zylinderkopfes.
Um eine definierte Olzuführung zu den Schmierstellen zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Kettenraum mit dem Ventilbetätigungsraum des Zylinderkopfes strömungsverbunden ist, wobei im Ventilbetätigungsraum zumindest eine Ölabscheideeinrichtung für den aus dem Kettenraum austretenden Ölnebel angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Ölabscheideeinrichtung zumindest einen Siphon, zumindest einen Vorabscheider und/oder zumindest einen Zyklonabscheider aufweist. Der Siphon kann auch als Teil des Vor- als auch Zyklonabscheiders (Hauptabscheider) ausgebildet sein. Weiters können für das über die Kette geförderte Öl und für das über die Blowby-Öffnung geförderte Öl getrennte Abscheider vorgesehen sein.
Um auch das durch die Kette geförderte Öl für die Schmierung der Lagerstellen zu verwenden, ist es vorteilhaft, wenn das Nockenwellenkettenrad zumindest teilweise von einem Abscheideblech umgeben ist. [iota]. ^ J
Eine besonders genaue Zufuhr von Schmieröl zu den einzelnen Schmierstellen kann dadurch erreicht werden, dass zumindest eine Abscheideeinrichtung in ihrem unteren Bereich mit einer Sammelrinne für ablaufendes Öl versehen ist, wobei vorzugsweise abgeschiedenes Öl über die Sammelrinne, vorzugsweise über zumindest eine Ölablaufnase und/oder über Öltaschen definierten Schnürstellen zuführbar ist.
Die im Öl des Nebenölsumpfes laufende Kette nimmt Öl auf, das in der Ventilhaube des Zylinderkopfes an dem speziell ausgeformten bogenförmigen Abscheideblech abgeschieden wird und dann in die Sammelrinne läuft. Von dort gelangt das Schmieröl zu den definierten Schmierstellen.
Die Erfindung wird in folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt, Fig. 2 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 ein Detail aus Fig. 2, Fig. 4 die Brennkraftmaschine in einem weiteren Längsschnitt, Fig. 5 die Brennkraftmaschine in einer Schrägansicht, Fig. 6 Einrichtungen zur Ölabscheidung im Zylinderkopf und Fig. 7 eine Ventildeckelhaube mit Schmierölführungen in einer Schrägansicht.
Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Kurbelgehäuse 2 mit einem Kurbelraum 3 auf, in dessen unterem Bereich ein Hauptölsumpf 4 angeordnet ist. Der Ölspiegel des Hauptölsumpfes 4 ist mit Bezugszeichen 5 angedeutet. Die Ausgleichsgewichte 6 der Kurbelwelle 7 und der Ölspiegel 5 des Hauptölsumpfes 4 sind so bemessen, dass die Ausgleichsgewichte 6 im Betrieb in den Hauptölsumpf 4 eintauchen. Mit der Kurbelwelle 7 ist ein Kurbelwellenkettenrad 8 drehverbunden, welches von einer Kette 9 zum Antrieb einer im Zylinderkopf 10 gelagerten Nockenwelle 11 dient, wobei der Antrieb über ein mit der Nockenwelle 11 drehverbundenes Nockenwellenkettenrad 12 erfolgt. Die Kette 9 läuft dabei in einem Kettenraum 13, welcher sowohl mit dem Kurbelraum 3, als auch mit dem Ventilbetätigungsraum 14 des Zylinderkopfes 10 strömungsverbunden ist.
Die Kette 9 und das Kurbelwellenrad 8 laufen dabei in einem Nebenölsumpf 15 im unteren Bereich des Kettenraumes 13. Der Nebenölsumpf 15 ist dabei durch das im Ausführungsbeispiel als Wälzlager ausgebildete Kurbelwellenlager 16 und die Schottwand 17 vom Hauptölsumpf 4 getrennt. Um den Ölspiegel 18 des Nebenölsumpfes 15 auf einem konstanten Niveau zu halten, ist zwischen dem Kettenraum 13 und dem Kurbelraum 3 ein Überlaufströmungsweg vorgesehen. Der Überlaufströmungsweg ist im Ausführungsbeispiel durch eine Überlaufbohrung 19 gebildet, welche das Kurbelwellenlager 16 umgeht und somit ein Überlaufen von Öl aus dem Nebenölsumpf 15 in den Hauptölsumpf 4 ermöglicht. Alternativ zur <f> * * <#>
Überlaufbohrung 19 kann der Überlaufströmungsweg auch durch ein öldurchlässiges Kurbelwellenlager 16 gebildet werden, wobei das Kurbelwellenlager 16 mit einem Überlaufströmungsweg definierten Querschnittes ausgebildet ist.
Durch das Eintauchen der Kette 9 in den Nebenölsumpf 15 nimmt die Kette 9 Öl auf und fördert dieses zum Nockenwellenkettenrad 12, welches zumindest teilweise von einem Abscheideblech 20 umgeben ist. Das Öl wird mit Hilfe der Fliegkraft am bogenförmigen Abscheideblech 20 abgeschieden und läuft so dann in einer Sammelrinne 21 zu definierten Schmierstellen im Zylinderkopf 10.
Weiters wird das Schmieröl in folge des Druckunterschiedes zwischen dem Kurbelraum und dem Ventilbetätigungsraum 14 als Ölnebel aus dem Kurbelraum 3 durch eine Blowby-Öffnung 22 zwischen dem Kurbelraum 3 und dem Kettenraum 13, über den Kettenraum 9 und schliesslich in den Ventilbetätigungsraum 14 geleitet. Im Ventilbetätigungsraum 14 passiert der Ölnebel zumindest eine Ölabscheideanrichtung 23. Die Abscheideeinrichutung 23 weist im Ausführungsbeispiel einen Siphon 24, einen Vorabscheider 25 und einen Multizyklonölabscheider 26 auf. Das aus der Ölabscheideeinrichtung 23 austretende Blowby-Gas ist mit Bezugszeichen 27 bezeichnet.
Das durch die Abscheideeinrichtung 23 abgeschiedene Schmieröl fliesst über den Siphon 24 in den Ventilbetätigungsraum 14 des Zylinderkopfes ab und wird über Ölrücklaufkanälen 30 in den Kettenraum 3 geführt. Das in Sammelrinnen 21 gesammelte Öl wird über Ölablaufnasen 28 und Öltaschen 29 zu den Schmierstellen geleitet. .
Der Weg des Ölnebels ist in Fig. 4 mit den Pfeilen 31 bezeichnet. Die Pfeile 32 deuten in Fig. 6 und 7 den Weg des abgeschiedenen Öles an. Der Ölnebel selbst ist im Kurbelraum 3 mit Bezugszeichen 33 angedeutet.
Durch die beschriebene Anordnung kann auf einfache Weise eine drucklose Schmierung aller schmierbedürftigen Stellen der Brennkraftmaschine 1 erreicht werden.
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The invention relates to an internal combustion engine with non-pressurized lubrication, arranged in a crankcase with a crankshaft and at least one arranged in a cylinder head camshaft, wherein a crankshaft sprocket crankshaft and a camshaft sprocket of a camshaft via a chain running in a chain space chain drive are, with a main oil sump and a Secondary oil sump for receiving a lubricating oil, wherein main oil sump and secondary oil sump are preferably separated by a bulkhead, and wherein the chain is immersed in the lubricating oil of the secondary sump.
From DE 42 44 052 AI a device for lubricating a power transmission chain in an internal combustion engine is known, wherein for transmitting the rotational movement between a crankshaft and a camshaft, a chain is provided in a chain space. The chain space is on the one hand separated oil-tight from the crankcase and the other part of the valve actuating chamber, so that a higher oil level is formed in the chain space than in the crankcase. A direct flow of lubricating oil from the valve actuating chamber and the crank chamber into the chain space is thus prevented.
An internal combustion engine with a circulating in an oil sump chain is further known from GB 19 12 24 588 A.
DE 43 23 262 AI describes an arrangement for the supply of lubricant to a reciprocating engine with a liquid lubricant, which is conducted medium by means of a gaseous transport medium by supplying at least in the region of the lubrication point and applied in the form of small liquid particles on the surfaces to be lubricated. The lubricant and the transport medium are mixed in a treatment device. The amount of lubricant is metered by changing the volume flow of the transport medium and / or the concentration of the lubricant in the transport medium.
For the lubrication of the running surfaces of a piston / cylinder tube unit is provided that the lubricant mixture is passed through at least one feed bore in the cylinder wall in the space between the outer surface of the piston and the inner surface of the cylinder wall.
The object of the invention is to enable the simplest possible way a pressureless lubrication in an internal combustion engine. According to the invention, it is achieved that the main and secondary oil sumps are connected to one another via at least one overflow flow path.
In a simple embodiment, it is provided that the overflow flow path is formed by a bore in the region of the bulkhead, wherein preferably the lower edge of the overflow flow path is arranged in the region of the upper edge of the bulkhead.
Alternatively, the overflow flow path can also be formed by a crankshaft bearing arranged between crank chamber and chain space. The preferably designed as a rolling bearing crankshaft bearing is designed so that a defined amount of oil between the chain space and the crankcase can pass through the crankshaft bearing.
Due to the fact that the oil level in the secondary oil sump is higher than the oil level in the main oil sump, the crankshaft sprocket and the revolving chain are immersed in the secondary oil sump during the transmission, whereby oil is fed into the cylinder head.
In addition, it is provided that the oil level in the main oil sump is dimensioned so that balance weights of the crankshaft dive into the main oil sump during a crankshaft revolution, wherein preferably the main oil sump crankcase is connected via at least one blowby opening with the chain space. By dipping the balance weights, an oil mist is formed in the crankcase. Via the blow-through opening, the oil mist passes through the pressure difference between the crank chamber and the chain space, which is established during operation, and from there into the valve actuation chamber of the cylinder head.
In order to enable a defined oil supply to the lubrication points, it is provided that the chain space is fluidly connected to the valve actuation chamber of the cylinder head, wherein in the valve actuation space at least one Ölabscheideeinrichtung for leaving the chain space oil mist is arranged, preferably the Ölabscheideeinrichtung at least one siphon, at least one Pre-separator and / or at least one cyclone separator has. The siphon can also be designed as part of the pre-as well as cyclone separator (main separator). Furthermore, separate separators may be provided for the oil delivered through the chain and for the oil delivered via the blow-by port.
In order to use the subsidized by the chain oil for the lubrication of the bearings, it is advantageous if the camshaft sprocket is at least partially surrounded by a Abscheideblech. [Iota]. ^ J
A particularly accurate supply of lubricating oil to the individual lubrication points can be achieved in that at least one separator is provided in its lower part with a collecting groove for draining oil, preferably separated oil over the collecting channel, preferably via at least one Ölablaufnase and / or oil pockets defined Schnürstellen can be fed.
The running in the oil of the secondary oil sump chain absorbs oil, which is deposited in the valve cap of the cylinder head on the specially shaped arcuate Abscheideblech and then runs into the collecting channel. From there, the lubricating oil reaches the defined lubrication points.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures.
1 shows an inventive internal combustion engine in a longitudinal section, Fig. 2, the internal combustion engine in a section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows a detail of Fig. 2, Fig. 4, the internal combustion engine in a further longitudinal section 5 the internal combustion engine in an oblique view, FIG. 6 devices for oil separation in the cylinder head, and FIG. 7 a valve cover hood with lubricating oil guides in an oblique view.
The internal combustion engine 1 has a crankcase 2 with a crank chamber 3, in the lower region of which a main oil sump 4 is arranged. The oil level of the main oil sump 4 is indicated by reference numeral 5. The balancing weights 6 of the crankshaft 7 and the oil level 5 of the main oil sump 4 are dimensioned such that the balancing weights 6 dive into the main oil sump 4 during operation. With the crankshaft 7, a crankshaft sprocket 8 is rotatably connected, which is used by a chain 9 for driving a camshaft 11 mounted in the cylinder head 10, wherein the drive via a camshaft sprocket 12 rotatably connected to the camshaft 11 takes place. The chain 9 runs in a chain space 13, which is fluidly connected both with the crank chamber 3, and with the valve actuating chamber 14 of the cylinder head 10.
In this case, the chain 9 and the crankshaft wheel 8 run in a secondary oil sump 15 in the lower region of the chain space 13. The secondary oil sump 15 is separated from the main oil sump 4 by the crankshaft bearing 16 designed as a roller bearing in the exemplary embodiment and the bulkhead 17. In order to keep the oil level 18 of the secondary oil sump 15 at a constant level, an overflow flow path is provided between the chain space 13 and the crank chamber 3. The overflow flow path is formed in the embodiment by an overflow hole 19, which bypasses the crankshaft bearing 16 and thus allows overflow of oil from the minor oil sump 15 in the main oil sump 4. Alternative to <f> * * <#>
Overflow bore 19, the overflow flow path can also be formed by an oil-permeable crankshaft bearing 16, wherein the crankshaft bearing 16 is formed with an overflow flow path defined cross-section.
By immersing the chain 9 in the secondary oil sump 15, the chain 9 receives oil and promotes this to Nockenwellenkettenrad 12, which is at least partially surrounded by a Abscheideblech 20. The oil is deposited with the help of the flying force on the arcuate Abscheideblech 20 and then runs in a collecting channel 21 to defined lubrication points in the cylinder head 10th
Furthermore, the lubricating oil is passed as oil mist from the crank chamber 3 through a blow-by opening 22 between the crank chamber 3 and the chain space 13, via the chain space 9 and finally into the valve actuation space 14 as a result of the pressure difference between the crank chamber and the valve actuation space 14. In the valve actuation space 14, the oil mist passes through at least one oil separation device 23. In the exemplary embodiment, the separation device 23 has a siphon 24, a preseparator 25 and a multicyclone oil separator 26. The blow-by gas emerging from the oil separator 23 is designated by reference numeral 27.
The separated by the separator 23 lubricating oil flows via the siphon 24 into the valve operating chamber 14 of the cylinder head and is guided via oil return passages 30 in the chain space 3. The collected in collecting channels 21 oil is passed through oil drain tabs 28 and oil pockets 29 to the lubrication points. ,
The path of the oil mist is indicated in FIG. 4 by the arrows 31. The arrows 32 indicate in Fig. 6 and 7 the path of the separated oil. The oil mist itself is indicated in the crankcase 3 by reference numeral 33.
By the described arrangement, a pressureless lubrication of all parts requiring lubrication of the internal combustion engine 1 can be achieved in a simple manner.