DE10029844B4 - Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder - Google Patents
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Abstract
Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder, mit einer in einem Kurbelgehäuse angeordneten Kurbelwelle, die über Pleuelstangen mit in Zylindern angeordneten Kolben verbunden ist, mit einem Ölvorratsraum, wobei eine Ölförderpumpe über Ölkanäle das Schmieröl aus dem Ölvorratsraum zu den Verbrauchern führt und eine Ölabsaugpumpe das Schmieröl über Ölkanäle zurück in den Ölvorratsraum pumpt, sowie mit einer Zwischenwelle, die von der Kurbelwelle angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbelgehäuse (36) im Bereich der Kurbelwelle (22) bogenförmige Wandungsabschnitte (43a, 43b) aufweist, zwischen denen ein Ölkanal (44) bereichsweise nahezu tangential, bezogen auf die Drehachse der Kurbelwelle (22), wegführt, wobei das Kurbelgehäuse (36) im Bereich der Zwischenwelle (40) bogenförmige Wandungsabschnitte (50a, 50b) aufweist, zwischen denen ein weiterer Ölkanal 1 (51) bereichsweise nahezu tangential, bezogen auf die Drehachse der Zwischenwelle (40), wegführt und dass im Bereich der Mündungsöffnung des Ölkanals (51) zusammengeführte Wandungsabschnitte (50b, 50c) einen Keil (60) bilden, der als eine Art Ölhobel einen Teil des durch...
Description
- Bei Brennkraftmaschinen bzw. Verbrennungsmotoren ist es bekannt, den Ölvorratsbehälter als sogenannte Trockensumpfschmierung in einem von dem Kurbelgehäuse getrennten Bauraum auszubilden. Es ist weiterhin bekannt (siehe z.B.
US 4,915,070 ), den Öltank im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine zu integrieren. Damit können die Ölförder- bzw. Ölabsaugkanäle ebenfalls im Kurbelgehäuse angeordnet werden, so dass die gesamte Schmierölversorgung der Brennkraftmaschine in platzsparender Weise in der Brennkraftmaschine untergebracht ist. Bei einer Trockensumpfschmierung ist es erforderlich, dass das von den Verbrauchern kommende Schmieröl über eine Ölabsaugpumpe in den Öltank gefördert wird, von wo es mit Hilfe einer Ölförderpumpe erneut zu den Verbrauchern gepumpt wird. Für eine kontinuierliche und zuverlässige Schmierölversorgung ist es notwendig, dass das Schmieröl schnell aus dem Kurbelraum zum Ölvorratsbehälter zurückgeführt wird. - Aus der
DE 43 23 220 C1 und derDE 197 20 383 A1 ist es bekannt, bei Brennkraftmaschinen im Kurbelgehäuseraum sog. Ölhobel oder Ölabstreifer vorzusehen, minderen Hilfe ein Teil des vom Kurbeltrieb weggeschleuderten Schmieröls in die Ölwanne bzw. in den Ölbehälter zurückgeführt wird. Diese Ölhobel bzw. Ölabstreifer werden dabei von Wandungen des Kurbelgehäuses gebildet. - Es ist Aufgabe der Erfindung, den Schmierölkreislauf für die Trockensumpfschmierung einer gattungsbildenden Brennkraftmaschine zu verbessern, indem eine schnelle Rückführung des Schmieröls von den Verbrauchern zum Ölvorratsbehälter erfolgt.
- Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
- Durch den bereichsweise nahezu tangential vom Kurbelraum wegführenden Ölkanal wird aufgrund der Rotation der Kurbelwelle bzw. der Kurbelwellenwangen ein Großteil des Schmierölstroms vom Kurbelraum abgeführt, so dass eine schnelle Entleerung des Kurbelraumes erfolgt und damit Panschverluste vermieden werden. Durch die gezielte und schnelle Rückführung des Schmieröls kann u.a. die Leistung der Ölpumpen entsprechend kleiner gewählt werden.
- Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine handelt es sich um einen Motor, dessen Zylinder V-förmig angeordnet sind. Die zum Ausgleich der Massenkräfte vorgesehene Zwischenwelle ist von bogenförmigen Wandungsabschnitten des Kurbelgehäuses umgeben, zwischen denen ebenfalls ein Ölkanal bereichsweise nahezu tangential, bezogen auf die Drehachse der Zwischenwelle, wegführt, so dass das Schmieröl durch die Rotation der Zwischenwelle bzw. der Wange der Zwischenwelle gezielt zum Ansaugstutzen der Ölabsaugpumpe geführt werden kann.
- In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine enthalten.
- Neben der schnellen Rückführung des Schmieröls zum Ölvorratsbehälter ist eine Entschäumung des Schmieröls erforderlich, bevor es in den Öltank zurückgelangt. Daher ist in vorteilhafter Weise ein Öl/Luftabscheider vorgesehen, dem beide Ölkanäle zugeführt sind.
- Der Ölvorratsbehälter ist in vorteilhafter Weise unterhalb oder seitlich vom abgeschotteten Kurbelraum im Kurbelgehäuse integriert.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
- Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
- In der Figur ist ein Viertaktmotor dargestellt, dessen beide Zylinder
10 ,12 V-förmig zueinander ausgerichtet sind. Die in den Zylinderräumen angeordneten Kolben14 ,16 treiben über zwei Pleuelstangen18 ,20 eine in einem Kurbelraum21 angeordnete Kurbelwelle22 an, bei der die beiden Pleuelköpfe24 ,26 mit den beiden Kolbenbolzen28 ,30 und die beiden Pleuelfüße32 ,34 mit einem gemeinsamen Kurbelwellenzapfen19 der Kurbelwelle22 verbunden sind. Der Kurbelwellenzapfen19 wird durch zwei Kurbelwellenwangen23 , von denen in1 nur eine sichtbar ist, zum Ausgleich der Massenkräfte begrenzt. - In dem die Kurbelwelle
22 aufnehmenden Kurbelgehäuse36 ist weiterhin ein Getriebeeinheit38 , eine zum Ausgleich der Massenkräfte dienende Zwischenwelle40 mit Wange41 und ein im folgenden näher zu beschreibendes Schmierölversorgungssystem integriert. Das Kurbelgehäuse36 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einer oberen Kurbelgehäusehälfte36a und aus einer unteren Kurbelgehäusehälfte36b . - In der unteren Kurbelgehäusehälfte
36b ist ein vom Kurbelraum21 abgeschotteter und als Ölvorratsraum ausgebildeter Öltank42 angeordnet, dem das im Kurbelraum21 und in der Getriebeeinheit38 befindliche Schmieröl mit Hilfe einer nicht dargestellten Ölabsaugpumpe zugeführt wird. Aus dem Öltank42 wird das Schmieröl mit Hilfe einer nicht dargestellten Ölförderpumpe den Verbrauchern, wie z.B. den Nockenwellenlagern, den Zylinderlaufflächen, den Kurbelwellenlagern etc. zugeführt, bevor es über die Ölabsaugpumpe wieder in den Öltank42 gepumpt wird. Die untere Kurbelgehäusehälfte36b weist von den Hüllkurven der Kurbelwellenwangen23 und der Pleuelfüße32 ,34 beabstandete bogenförmige Wandungsabschnitte43a , b, c auf, wobei zwischen dem ersten Wandungsabschnitt43a und dem zweiten Wandungsabschnitt43b ein Ölkanal44 nahezu tangential, bezogen auf die Drehachse der Kurbelwelle22 , wegführt. Der Ölkanal44 führt zu einem in der unteren Hälfte des Kurbelgehäuses36b integrierten Öl/Luftabscheider46 . Der als sogenannter swirl pot bekannte Öl/Luftabscheider46 weist ein zylinderförmiges Gehäuse47 auf, in dessen Innerem ein Entlüftungsrohr48 angeordnet ist. Der Ölkanal44 folgt im Bereich des Öl/Luftabscheiders46 der Außenkontur des zylindrischen Gehäuses47 und tritt über eine Öffnung49 in den zwischen dem Gehäuse47 und dem Entlüftungsrohr48 gebildeten Bauraum ein. - Die Zwischenwelle
40 wird ebenfalls durch bogenförmige Wandungsabschnitte50a , b der unteren Kurbelgehäusehälfte36b begrenzt, deren Krümmungen der Hüllkurve der Zwischenwellenwange41 angepasst sind. Zwischen den beiden Wandungsabschnitten50a ,b führt ein zweiter Ölkanal51 nahezu tangential, bezogen auf die Drehachse der Zwischenwelle40 nach unten weg. Der Ölkanal51 mündet gemeinsam mit dem Ölkanal44 , über die Öffnung49 in den Öl/Luftabscheider46 ein. Vom Öl/Luftabscheider46 führt ein dritter Ölkanal52 zur Ölabsaugpumpe, von der aus ein vierter, nur teilweise dargestellter Ölkanal53 zu einem zweiten Öl/Luftabscheider54 und von dort aus in den Öltank42 führt. Der zweite Öl/Luftabscheider54 ist im Öltank42 integriert und in seiner Bauform identisch zum ersten Öl/Luftabscheider46 . Über einen fünften Ölkanal56 wird das Schmieröl mit Hilfe der nicht dargestellten Ölförderpumpe den Verbrauchern zugeführt. - Im Betrieb des Motors wird das von den Verbrauchern in den Kurbelraum
21 gelangende Schmieröl, insbesondere durch die Wangen23 der Kurbelwelle22 und der Wange41 der Zwischenwelle40 gezielt in die Ölkanäle44 und51 geschleudert. Die im Bereich der Mündungsöffnungen der Ölkanäle44 und51 zusammengeführten Wandungsabschnitte43b und43c bzw. 50b und 50c bilden Keile58 ,60 , die als eine Art Ölhobel wirken, so dass ein Großteil des durch die Kurbelwelle22 und die Zwischenwelle40 weggeschleuderten Schmieröls abgetrennt wird und in die Ölkanäle44 ,51 gelangt. - Die kinetische Energie, mit der das Schmieröl in die Ölkanäle
44 ,51 gelangt, wird gleichzeitig für die im Öl/Luftabscheider46 stattfindende Luftabscheidung genutzt. Dabei wird auf bekannte Art und Weise die mit der geringeren kinetischen Energie versehene Luft über das Entlüftungsrohr48 des Öl/Luftabscheiders46 abgeschieden. Die im Schmieröl enthaltene Luft kann z.B. über die Kurbelgehäuseentlüftung nach außen entweichen, während das beruhigte, entschäumte Öl mit Hilfe der Ölansaugpumpe dem Öltank42 wieder zugeführt wird. Der zweite, in Strömungsrichtung des Schmieröls gesehen, unmittelbar vor dem Öltank42 liegende Öl/Luftabscheider54 sorgt dafür, dass das Öl nur noch mit einem sehr geringen Luftanteil in den Öltank42 gelangt. - Der unmittelbar neben dem Öltank
42 vorhandene Bauraum62 kann für die Unterbringung einer der beiden Ölpumpen genutzt werden.
Claims (7)
- Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder, mit einer in einem Kurbelgehäuse angeordneten Kurbelwelle, die über Pleuelstangen mit in Zylindern angeordneten Kolben verbunden ist, mit einem Ölvorratsraum, wobei eine Ölförderpumpe über Ölkanäle das Schmieröl aus dem Ölvorratsraum zu den Verbrauchern führt und eine Ölabsaugpumpe das Schmieröl über Ölkanäle zurück in den Ölvorratsraum pumpt, sowie mit einer Zwischenwelle, die von der Kurbelwelle angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbelgehäuse (
36 ) im Bereich der Kurbelwelle (22 ) bogenförmige Wandungsabschnitte (43a ,43b ) aufweist, zwischen denen ein Ölkanal (44 ) bereichsweise nahezu tangential, bezogen auf die Drehachse der Kurbelwelle (22 ), wegführt, wobei das Kurbelgehäuse (36 ) im Bereich der Zwischenwelle (40 ) bogenförmige Wandungsabschnitte (50a ,50b ) aufweist, zwischen denen ein weiterer Ölkanal 1 (51 ) bereichsweise nahezu tangential, bezogen auf die Drehachse der Zwischenwelle (40 ), wegführt und dass im Bereich der Mündungsöffnung des Ölkanals (51 ) zusammengeführte Wandungsabschnitte (50b ,50c ) einen Keil (60 ) bilden, der als eine Art Ölhobel einen Teil des durch die Zwischenwelle (40 ) weggeschleuderten Öls abtrennt und gezielt in den Ölkanal (51 ) führt. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Mündungsöffnung des Ölkanals (
44 ) zusammengeführte Wandungsabschnitte (43b ,43c ) des Kurbelgehäuses (36 ) einen Keil (58 ) bilden, der als eine Art Ölhobel einen Teil des durch die Kurbelwelle (22 ) weggeschleuderten Öls abtrennt und gezielt in den Ölkanal (44 ) führt. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ölkanäle (
44 ,51 ) über eine gemeinsame Öffnung (49 ) in einen im Kurbelgehäuse (36 ) integrierten Öl/Luftabscheider (46) führen. - Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öltank (
42 ) unterhalb oder seitlich von einem abgeschotteten Kurbelraum (21 ) im Kurbelgehäuse (36 ) integriert ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die vom Kurbelraum (
21 ) zur Ölabsaugpumpe führenden Ölkanäle (44 ,51 ,52 ), als auch der vom Öltank (42 ) zur Ölförderpumpe führende Ölkanal (56 ) im Kurbelgehäuse (36 ) integriert sind. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Öl/Luftabscheider (
54 ) in einem zum Öltank (42 ) führenden Ölkanal (53 ) vorgesehen ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Öl/Luftabscheider (
54 ) im Öltank (42 ) integriert ist.
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