DE10127478A1

DE10127478A1 - Schmiereinrichtung, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE10127478A1
Application number: DE2001127478
Authority: DE
Inventors: Klaus Matthees; Roland Waechter; Gunnar Zschocke
Original assignee: Volkswagen AG; IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: Volkswagen AG; IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2001-06-07
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2002-12-12

Abstract

Die Erfindung betrifft Schmiereinrichtungen, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren mit einer Druckregelung und folgendem Aufbau: DOLLAR A - Eine vom Verbrennungsmotor angetriebene Förderpumpe ist saugseitig an einem Sammelraum und druckseitig einem Filter angeschlossen, DOLLAR A - druckseitig ist der Förderpumpe ein Überdruckventil angeschlossen, dessen Rücklauf vor der Saugseite der Förderpumpe oder im Sammelraum mündet, DOLLAR A - das Schmiersystem des Verbrennungsmotors ist am Ausgang des Filters angeschlossen, DOLLAR A - ein den Schmierdruck (ps) bestimmendes Druckregelventil (6) ist mit seinem Zufluss- (Z6) und Steueranschluss (St6) am Einspeise- bzw. Verteilungskanal (8) angeschlossen. DOLLAR A Es wird die Aufgabe gelöst, einen weitgehend konstanten Speisedruck für das Schmiersystem des Verbrennungsmotors auch bei instationärem Motorbetrieb, beim Ablauf von hydraulischen Schaltvorgängen und zunehmender Filterverschmutzung zu gewährleisten. Erfindungsgemäß wird dies durch folgende Ausgestaltung erreicht: Der Rücklauf (R6) des Druckregelventils (6) ist am Zufluss (Z5) eines mit seinem Steueranschluss (St5) auf der Druckseite der Förderpumpe (1) angeschlossenen, hydraulisch angesteuerten Rücklaufventil (5) verbunden, dessen Rücklauf (R5) vor der Saugseite der Förderpumpe (1) mündet. Das Rücklaufventil (5) weist dabei einen Ansprechdruck auf, der einem Förderdruck (pf) entspricht, der bei zulässigem Druckabfall im Filter (3) den Schmierdruck (ps) im Einspeise- bzw. Verteilungskanal (8) des ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiereinrichtung, vorzugsweise für Verbrennungs motoren, mit einer er Druckregelung und einem Aufbau gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Vorbekannt ist durch die Schrift DE 197 36 846 A1 eine Kraftstoffversorgungssystem mit einer Druckregeleinrichtung zwischen Pumpe und Verbraucher, bei welcher der Pumpe druckseitig ein Filter angeschlossen ist und erst an der Abströmseite des Filters, vom Reinraum ausgehend, ein Druckregler in Form eines federbelasteten Überdruckventils angeordnet ist. Die zur Druckregelung vom Überdruckventil geregelte Abströmmenge wird zum Vorratsbehälter abgeleitet. Filter, Druckregler und der Anschluss für die Leitung der Abströmmenge bilden dabei eine Einheit. Die vorbeschriebene Anordnung ist für ein Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren bestimmt. Ein weitgehend konstanter Druck des Kraftstoffes wird bei annähe und konstanter Fördermenge der Pumpe gewährleistet.

Allgemein vorbekannt sind Schmiereinrichtungen für Verbrennungsmotoren mit folgendem Aufbau. Eine vom Verbrennungsmotor angetriebene Förderpumpe für Schmieröl ist saugseitig an einem Sammelraum des Schmieröls im Motor direkt oder auch indirekt über einen Vorfilter angeschlossen. Druckseitig speist sie einen Filter oder eine Filteranordnung, wobei am Ausgang das Schmiersystem des Verbrennungsmotors angeschlossen ist.

Druckseitig ist der Förderpumpe ein Überdruckventil und ein hydraulisch gegen eine Feder beaufschlagtes Druckregelventil mit seinem Zufluss- und Steueranschluss angeschlossen, deren Abflüsse auf der Saugseite der Förderpumpe oder im Sammelraum münden.

In einer weiteren vorbekannten Ausführung ist der Förderpumpe ein hydraulisch gegen die Kraft einer Feder angesteuertes Drucksteuerventil mit seinem Zufluss angeschlossen, wobei der Rücklauf vor der Saugseite der Förderpumpe mündet. Der Steueranschluss ist mit dem Einspeise- bzw. Verteilungskanal direkt oder indirekt verbunden, wobei dessen Druck gegen die Kraft einer Feder wirkt und damit den Schmierdruck regelt. Derartige Systeme neigen zu Druckschwingungen beim Regeln.

Die vorbeschribenen jenen Ausführungen von Schmiereinrichtungen erfüllen die Anforderungen hinsichtlich eines genügend stabilen Schmierdruckes besonders dann nicht, wenn während des Betriebes Schaltvorgänge über mit Schmieröl zu beaufschlagende Druckzylinder ablaufen und sich der Durchflusswiderstand im Filter bzw. Filtermodul schleichend erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weitgehend konstanten Speisedruck für das Schmiersystem des Verbrennungsmotors auch bei instationärem Motorbetrieb, beim Ablauf von hydraulischen Schaltvorgängen und zunehmender Filterverschmutzung zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschriebenen Mittel gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Druckregelung kommt es lediglich zu geringen, für die Schmierung und ggf. ablaufende Schaltvorgänge unbedeutenden Druckschwankungen im Schmiersystem. Sowohl Fördermengenänderungen durch Drehzahlveränderung beim Antrieb der Förderpumpe als auch plötzlich notwendige, höhere Bedarfs. bzw. Flussmengen durch zu beaufschlagende Schaltzylinder werden schnell ausgeregelt.

Gleichzeitig wird der sich durch Verschmutzung langsam erhöhende Durchfluss widerstand und damit verbundene Druckabfall an der Filterausgangsseite durch die Regelung sicher kompensiert.

Anhand einer Zeichnung, die schematisiert eine erfindungsgemäße Schmierein richtung für Ver Trennungsmotoren zeigt, wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Diese Schmiereinrichtung S eines Verbrennungsmotors wird von einer durch den Motor angetriebenen Förderpumpe 1 gespeist, die saugseitig ggf. unter Zwischen schaltung eines Vorfilters V an einem Sammelraum 2 für das Schmieröl im Motor angeschlossen ist.

Druckseitig beaufschlagt sie einen Filter 3, der jedoch auch ein Filtermodul, z. B. mit integriertem Ölkühler und Überbrückungsventilen, sein kann.

Weiterhin ist an der Förderpumpe 1 druckseitig ein Überdruckventil 4 als Sicherheitsventil und ein hydraulisch angesteuertes Rücklaufventil 5 mit seinem Steuerdruckanschluss St5 angeschlossen, damit wirkt der Förderdruck pf gegen dessen Regelfeder F5.

Der Rücklauf R5 des Rücklaufventils 5 mündet vor der Saugseite der Förderpumpe 1, ggf. auch direkt im Sammelraum 2.

Vom Überdruckventil 4 erfolgt der Rücklauf vorzugsweise zum Sammelraum 2.

Ist in der Beschreibung oder den Ansprüchen ein Rücklauf als "vor der Saugseite der Förderpumpe 1 mündend" beschrieben, so kann der Rücklauf direkt im Sammel raum 2 in einen Leitungsabschnitt oder einem Filter V vor der Förderpumpe 1 bzw. direkt an der Saugseite der Förderpumpe 1 münden.

Das Rücklaufventil 5 weist einen Öffnungsdruck auf, welcher dem Förderdruck pf der Förderpumpe 1 entspricht. Der Förderdruck pf ist bestimmt von der Summe des vom Druckventil 6 eingestellten Speisedruckes zuzüglich dem Wert des über dem Filter 3 bzw. dem Filtermodul auftretenden maximalen Druckabfalls. Maximaler Druckabfall tritt im Filter 3 bzw. dem Filtermodul bei maximaler Menge des Schmiermitteldurchflusses und verschmutztem Filter 3 bzw. stark zugesetztem Kühler auf.

Das Schmiersystem S des Motors mit seinen Verzweigungen und ggf. sonstigen Schmierstellen 9 und ggf. schaltbaren, hydraulisch beaufschlagten Stelleinrichtungen ist am Ausgang des Filters 3 über einen Einspeise- bzw. Verteilungskanal 8 angeschlossen.

Erfindungsgemäß ist dem Einspeise- bzw. Verteilungskanal 8 ein hydraulisch betätigtes Druckregelventil 6 mit seinem Zufluss- Z6 und Steueranschluss St6 angeschlossen, wobei dessen Rücklauf R6 mit dem Zufluss Z5 des Rücklaufventils 5 verbunden ist.

Der Druck im Einspeise- bzw. Verteilungskanal 8, welcher Schmierdruck ps für den Motors darstellt wirkt als Steuerdruck gegen die Feder F6 zum Öffnen des Druckventils 6.

Das den Schmierdruck bestimmende Druckregelventil 6 ist vorteilhaft unmittelbar am Einspeise- bzw. Verteilungskanal 8 des Motors und das den Förderdruck pf bestimmende Rücklaufventil 5 unmittelbar am Ausgang der Förderpumpe 1 angeschlossen. Besonders die vorbeschriebene Anordnung des Rücklaufventils 5 wirkt der Neigung zum Schwingen des Druckregelsystems entgegen.

Die Kennlinie der im Rücklauf- 5 bzw. Druckregelventil 6 wirkenden Federn F5; F6 bestimmt zusammen mit der Charakteristik des Abströmquerschnittes in diesen Ventilen 5; 6 das Druckniveau des Schmierdruckes im Motor. Rücklauf- 5 bzw. Druckventil 6 weisen eine etwa gleichen Öffnungsquerschnitt auf.

Die prinzipielle Funktion der Druckregelung besteht darin, dass das Einstellen des Schmierdruckes ps durch Öffnen des Druckventil 6 erst dann wirksam wird, wenn der Förderdruck pf der Förderpumpe vor dem Filter 3 die vorbeschriebene Höhe aufweist und damit das Rücklaufventil 5 und den Rücklauf R6 vom Druckregelventil 6 über R5 zum Sammelraum 2 hin öffnet. Dies sichert eine hohe Regeldynamik ohne Schwingungsanfälligkeit des Systems bei Änderung der Antriebsdrehzahl der Förderpumpe 1 und bei plötzlicher Anforderung höherer Schmierölmengen, z. B. zum Füllen und Betätigen von Druckzylindern.

Die störenden Wirkungen vom dem Schmiersystem S des Motors vorgeschalteten Filter 3 bzw. auch Ölkühler und von deren Volumen und veränderlichen Durchflusswiderständen werden durch die erfindungsgemäße Lösung mit hoher Dynamik kompensiert.

Bezugszeichenaufstellung

1

Förderpumpe

2

Sammelraum im Motor

3

Filter bzw. Filtermodul

4

Überdruckventil

5

Rücklaufventil

6

Druckregelventil für Schmierdruck

7

Leitung

8

Verteilerkanal im Motor

9

sonstige Schmierstellen und ggf. schaltbare Stelleinrichtungen am Motor
F5 Regelfeder von

5

F6 Regelfeder von

6

R5 Rücklauf von

5

R6 Rücklauf von

6

S Schmiereinrichtung des Motors
St5 Steuerdruckanschluss von

5

St6 Steuerdruckanschluss von

6

V Vorfilter
Z5 Zuflussanschluss von

5

Z6 Zuflussanschluss von

6

pf Förderdruck der Pumpe
ps Schmiermitteldruck im Motor in

8

Claims

1. Schmiereinrichtung, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren mit einer Druckregelung und folgendem Aufbau:
eine vom Verbrennungsmotor angetriebene Förderpumpe ist saugseitig an einem Sammelraum und druckseitig einem Filter angeschlossen,
druckseitig ist der Förderpumpe ein Überdruckventil angeschlossen, dessen Rücklauf vor der Saugseite der Förderpumpe oder im Sammelraum mündet,
das Schmiersystem des Verbrennungsmotors ist am Ausgang des Filters angeschlossen,
ein den Schmierdruck (ps) bestimmendes Druckregelventil (6) ist mit seinem Zufluss- (Z6) und Steueranschluss (St6) am Einspeise- bzw. Verteilungskanal (8) angeschlossen,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
der Rücklauf (R6) des Druckregelventils (6) ist am Zufluss (Z5) eines mit seinem Steueranschluss (St5) auf der Druckseite der Förderpumpe (1) angeschlossenen, hydraulisch angesteuerten Rücklaufventil (5) verbunden, dessen Rücklauf (R5) vor der Saugseite der Förderpumpe (1) mündet,
das Rücklaufventil (5) weist einen Ansprechdruck auf, der einem Förderdruck (pf) entspricht, der bei zulässigem Druckabfall im Filter (3) den Schmierdruck (ps) im Einspeise- bzw. Verteilungskanal (8) des Verbrennungsmotors noch gewährleistet.

2. Schmiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das den Schmierdruck bestimmende Druckregelventil (6) unmittelbar am Einspeise- bzw. Verteilungskanal (8) des Motors angeschlossen ist.

3. Schmiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das den Förderdruck (pf) bestimmende Rücklaufventil (5) unmittelbar am Ausgang der Förderpumpe (1) angeschlossen ist.