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Regelölpumpen
werden für
die Schmierölversorgung
zukünftiger
Verbrennungsmotoren aufgrund ihrer verbrauchsvorteilhaft reduzierten
Antriebsleistungen zunehmend an Bedeutung gewinnen. Insbesondere
durch eine drehzahlabhängige Öldruckregelung,
die über
die variable Ölpumpenfördermenge
vorgenommen wird, kann die Ölpumpenantriebsleistung
erheblich abgesenkt werden.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Regeleinheit, insbesondere
für die
Druckregelung von Regelölpumpen
von Verbrennungsmotoren, mit einer Anordnung in einer Aufnahmebohrung eines
Kurbelgehäuses,
in der hydraulische Anschlüsse
zum Motorölkreislauf,
zur Regelölpumpe,
zum Kurbelraum und zum Regelkolben der Regeleinheit enden.
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Eine
in der Offenlegungsschrift
DE10237801A1 beschriebene
derartige Regelölpumpe
weist in einem der Ausführungsbeispiele
eine in einem Kurbelgehäuse
angeordnete, elektrohydraulische Regeleinheit auf, die vorteilhaft
oberhalb der Regelölpumpe
im Kurbelgehäuse
angeordnet ist. Der von der Regeleinheit erzeugte Regeldruck wird über eine
Steuerbohrung einer Federkammer der Regelölpumpe zugeführt, um
dort die Fördermengeneinstellung
vorzunehmen. Weiterhin leitet eine weitere Bohrung von der Regeleinheit
Drucköl
zur Regelölpumpe,
um deren Verstelleinrichtung auch mit dem Drucköl der Hauptölbohrung zu beaufschlagen.
Die außen
am Motorkurbelgehäuse
angeordnete Regeleinheit erlaubt einen problemlosen Anschluss der
sie steuernden Motorelektrik. Sie ist weiterhin im Bedarfsfall einfach
austauschbar, etwa bei einem Schadensfall oder um eine Variante
mit geänderter
Regelcharakteristik einzusetzen.
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Es
ist nun Aufgabe der Erfindung, im Sinne einer kostengünstigen
Ausführung
eine Regeleinheit möglichst
so auszubilden, dass sie weitgehend als Einheitsteil mit hoher Produktionsstückzahl universell in
verschiedenen Verbrennungsmotoren und für dann auch unterschiedlich
ausgeführte
Regelölpumpen
Verwendung finden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß in überraschend
einfacher Weise dadurch gelöst,
dass die Regeleinheit an ihrem von der Aufnahmebohrung umschlossenen
hülsenförmigen Kolbengehäuse mehrere
sich im wesentlichen der Länge
des hülsenförmigen Kolbengehäuses nach
erstreckende Längsnuten
als axiale Druckverbindungen zwischen axial versetzten Anschlüssen des
Kurbelgehäuses
aufweist. Dabei soll der Ausdruck „ei ne sich im wesentlichen
der Länge
des hülsenförmigen Kolbengehäuses nach
erstreckende Nut" bedeuten,
dass diese Nut gegebenenfalls auch etwas schräg bzw. schraubenlinienförmig verlaufen
kann.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
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1:
eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Regeleinheit
in einem ersten Motorkurbelgehäuse
im Vollschnitt;
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2:
die erste Regeleinheit ungeschnitten in einem zweiten Motorkurbelgehäuse anderer
Bauart;
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3:
eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Regeleinheit
in einem dritten, wiederum andersgearteten Motorkurbelgehäuse im Vollschnitt;
und
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4:
eine dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Regeleinheit
ungeschnitten im ersten, aus 1 ersichtlichen
Motorkurbelgehäuse.
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1 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer ersten Regeleinheit für
eine kontinuierliche Öldruckregelung
einer Regelölpumpe,
bei der ein Motorkurbelgehäuse 1 eines
Verbrennungsmotors mit einem Kurbelraum 2 eine Flanschfläche 3 für eine schematisch
dargestellte Regelölpumpe 4 aufweist.
Die Regelölpumpe 4 fördert das
Drucköl über eine
nicht dargestellte Leitung in einen Hauptölkanal 5 des Motorkurbelgehäuses 1 und
in eine sich anschließende
Querbohrung 6.
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Das
Motorkurbelgehäuse 1 nimmt
in einer Aufnahmebohrung 7 eine erste elektrohydraulische Regeleinheit 8 auf,
deren hülsenförmiges Kolbengehäuse 9,
in der Folge kurz Kolbenhülse
genannt, einen Regelkolben 10 sowie eine Regelfeder 11 enthält. Ein
Anker 12 übt
auf den Regelkolben 10 in Abhängigkeit von der elektrischen
Ansteuerung der Regeleinheit 8 eine Kraft auf den Regelkolben 10 aus, um
hierdurch den von im Zusammenwirken von Regelkolben 10 mit
Regelfeder 11 erzeugten Regeldruck zur bedarfgerechten
Einregelung des Motoröldruckes
in bekannter Weise zu variieren.
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Die
Aufnahmebohrung 7 unterteilt eine Durchgangsbohrung mit
der Achse 13 in eine obere Druckbohrung 14 und
eine untere Steuerbohrung 15. Die Kolbenhülse 9 der
Regeleinheit 8 weist im Austrittsbereich der oberen Druckbohrung 14 eine
erste, sich im wesentlichen der Länge des hülsenförmigen Kolbengehäuses 9 nach
erstreckende Längsnut 16 auf,
die als Abflachung ausgebildet ist und das aus der Hauptölbohrung 5 anliegende Drucköl axial
in eine Radialbohrung 17 zum Regelkolben 10 weiterleitet. Über eine
Durchgangsbohrung 18 der Kolbenhülse 9 wird sowohl
der Regelkolben 10 wie auch eine zweite Längsnut 19 mit
Drucköl
versorgt, so dass das Drucköl über eine
untere Druckbohrung 20 direkt zur Verstelleinrichtung der
Regelölpumpe 4 gelangt.
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Die
Regelölpumpe 4 steht
weiterhin über
die Steuerbohrung 15, eine dritte Längsnut 21 sowie eine Radialbohrung 22 der
Kolbenhülse 9 mit
dem Regelkolben 10 in hydraulischer Verbindung, der in
bekannter Weise mit seinem bereitgestellten Regeldruck die Fördermengeneinstellung
der Regelölpumpe 4 vornimmt.
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Eine
etwaig erforderliche Ableitung von Regelöl von der Regelölpumpe 4 erfolgt
vorteilhaft über eine
Zentralbohrung 23 des Regelkolbens 10 in dessen
durch eine Entlastungsbohrung 24 zum Kurbelraum 2 drucklose
Federkammer 25. Hierdurch wird eine Ableitung von Regelöl über eine
weitere Längsnut
an der Kolbenhülse 9 vermieden,
so dass beispielsweise die Längsnut 16 besonders
lang ausgeführt
werden kann, und sich – wie
bevorzugt – im
wesentlichen über
die gesamte nutzbare Länge
des hülsenförmigen Kolbengehäuses 9 erstreckt.
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Es
ist vorteilhaft, wenn eine Befestigungseinrichtung (an sich jeglicher
Art), z.B. eine Befestigungsschraube 26 über die
Anbaulage der Regeleinheit 8 am Motorkurbelgehäuse 1 die
korrekte Einbauposition der Längsnuten 16, 19 und 21 sichert.
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2 zeigt
die erste Regeleinheit 8 gemäß 1 ungeschnitten,
wodurch eine in 1 schnittbedingt nicht erkennbare
Umfangsnut 30 als zusätzlich
zur Durchgangsbohrung 18 wirksame, äußere Verbindung der Längsnuten 16 und 19 sichtbar
wird. Sie kann bei einer ausreichend drosselarmen Durchgangsbohrung 18 auch
entfallen oder auch als einseitige Teilumfangsnut ausgeführt sein.
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Gemäß 2 ist
die Regeleinheit 8 in einem zweiten, von dem der 1 verschiedenen
Motorkurbelgehäuse 31 angeordnet,
bei dem gegenüber 1 die
Regelölpumpe
nach rechts verschoben positioniert ist. Die untere Druckbohrung 32 mit
einer Achse 33 wie auch die Steuerbohrung 34 sind
entsprechend der neuen Position der Regelölpumpe 4 ebenfalls
versetzt, was aufgrund der Längsnuten 19 und 21 der
Regeleinheit 8 ohne Änderung
der Ausführung
in gewissen Grenzen gut möglich
ist. Dabei wird im Gegensatz zu 1 bei der
Ausführung
nach 2 das Drucköl
von der Querbohrung 6 über
eine alternative, obere Druckbohrung 35 der lang ausgeführten, ersten
Längsnut 16 zugeführt, wobei
die obere Druckbohrung 35 auf der verlängerten Achse 33 der
unteren Druckbohrung 32 angeordnet ist.
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In 3 ist
eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Regeleinheit 40 für eine zweistufige Öldruckregelung
in einem dritten Kurbelgehäuse 41 angeordnet,
das sich von denen der 1 und 2 unterscheidet.
Ihre Kolbenhülse 42 enthält einen
gestuften Regelkolben 43, der von einem elektrischen 2/3-Wegeventil 44 der
Regeleinheit 40 in bekannter Weise an seinem kleinen Zapfen 45 entweder
mit Drucköl
von der Längsnut 46 beaufschlagt oder über eine
Entlastungsbohrung 47 und eine weitere Bohrung von Kurbelgehäuse 41 zum Ölraum druckentlastet
wird. Die Regelölpumpe 4 steht
wie in 1 über
die untere Druckbohrung 20 und die Steuerbohrung 15 mit
den Längsnuten 48 und 49 der
Kolbenhülse 42 in
hydraulischer Verbindung.
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In 4 ist
eine dritte Regeleinheit 50 dargestellt, die als alternative
Ausbildung zur zweiten Regeleinheit 40 von 3 unverändert deren
Regelfunktion ausübt.
Bei ihr ist jedoch abweichend zur zweiten Regeleinheit 40 die
Entlastungsbohrung 47 nicht unten, sondern seitlich angeordnet,
so dass sie in der ungeschnittenen Darstellung von 4 als Kreis
erscheint. Die Druckentlastung erfolgt nun über eine vierte Längsnut 51 der
Kolbenhülse 52 in
den Kurbelraum 2.
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Durch
die Ausbildung der Regeleinheit 50 mit der vierten Längsnut 51 kann
sie ebenso wie die kontinuierliche Regeleinheit 8 von 1 im
gleichen Kurbelgehäuse 1 verwendet
werden, so dass an einem ansonsten gleichen Verbrennungsmotor je
nach verwendeter Regeleinheit 8 oder 50 sowohl
eine kontinuierliche wie auch eine zweistufige Öldruckregelung realisierbar
ist.
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Aus
dem Vergleich der Ausführungsbeispiele ist
ersichtlich, dass die erfindungsgemäß ausgebildete Kolbenhülse der
Regeleinheit verschiedene Konfigurationen von Kurbelgehäusen erlaubt,
mit insbesondere unterschiedlich zu ihr positionierten Anschlussbohrungen,
deren Lagen im Wesentlichen von der Ausbildung der verwendeten Regelölpumpe bestimmt
werden.
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Die
somit universell an verschiedenen Verbrennungsmotoren mit Regelölpumpen
einsetzbare Regeleinheit ermöglicht
durch eine resultierend hohe Fertigungsstückzahl Vorteile hinsichtlich
Herstellkosten und Lagerhaltung.