DE102005020959A1 - Automotive engine lubrication system pump delivers oil to demand points by-passing oil radiator - Google Patents

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Abstract

An automotive piston engine has a lubrication system with a sump (2) located under the crankcase. Oil is abstracted from the sump by a pump for delivery to demand points e.g. crankshaft bearings (14), camshaft bearings (16), hydraulically-adjusted valve tappets (20, 22), and an oil radiator (42). Oil supplied to the valve tappets (20, 22) by-passes the oil radiator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmierölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a lubricating oil supply device for one Internal combustion engine according to the features of the preamble of claim 1.

Es ist allgemein bekannt, dass bei einer Brennkraftmaschine zur Kühlung des Schmieröls ein entsprechender Wärmetauscher bzw. Ölkühler vorgesehen ist (siehe z.B. DE 199 43 294 A1 ). Bei PKW's werden dabei üblicherweise flüssigkeitsgekühlte Ölkühler verwendet. Der Ölkühler liegt dabei meist im Hauptstrom und besitzt im allgemeinen eine Umgehungsleitung mit einem Überdruckventil.It is well known that in an internal combustion engine for cooling the lubricating oil, a corresponding heat exchanger or oil cooler is provided (see, for example DE 199 43 294 A1 ). In cars usually liquid-cooled oil cooler are used. The oil cooler is usually located in the main stream and generally has a bypass line with a pressure relief valve.

Aus dem Stand der Technik sind weiterhin variable Ventiltriebe bekannt (siehe z.B. DE 102 12 327 A1 ), mit denen die Ventilöffnungszeiten und/oder der Ventilöffnungsquerschnitt dem Betriebszustand des Motors angepasst werden können. Die Ansteuerung erfolgt in diesem Fall hydraulisch, wobei der dafür erforderliche Öldruck durch die Hauptölpumpe der Brennkraftmaschine bereit gestellt wird.From the prior art variable valve trains are still known (see, eg DE 102 12 327 A1 ), with which the valve opening times and / or the valve opening cross-section can be adapted to the operating condition of the engine. The control is carried out hydraulically in this case, the required oil pressure is provided by the main oil pump of the internal combustion engine.

Insbesondere der Ölkühler der Brennkraftmaschine stellt einen hydraulischen Widerstand dar, der vor allem bei niedrigen Öltemperaturen einen entsprechenden Druckabfall erzeugt. Nachgeschaltete Verbraucher, wie das hydraulisch betätigbare variable Ventilsteuersystem können aufgrund nicht ausreichenden Öldrucks bzw. Ölmenge nachteilig beeinflusst werden.Especially the oil cooler the Internal combustion engine represents a hydraulic resistance that especially at low oil temperatures generates a corresponding pressure drop. Downstream consumers, like the hydraulically actuated variable valve control system can due to insufficient oil pressure or oil quantity be adversely affected.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Nachteile zu vermeiden.task The invention is to avoid such disadvantages.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The The object is achieved by the features specified in claim 1 solved.

Dadurch, dass die Schmierölversorgung für die variable Ventilsteuerung unter Umgehung des Ölkühlers erfolgt, wird in allen Betriebszuständen des Motors, insbesondere beim Kaltstart, eine sicherer und schneller Druckaufbau für die Ansteuerung der variablen Ventilsteuerung erreicht. Über die Veränderung der Ventilsteuerzeiten lassen sich insbesondere beim kalten Motor wirkungsvoll die Abgasemissionen reduzieren.Thereby, that the lubricating oil supply for the Variable valve control, bypassing the oil cooler, is used in all operating conditions the engine, especially when cold starting, a safer and faster Pressure build-up for achieved the control of the variable valve timing. About the change the valve timing can be particularly in the cold engine Effectively reduce exhaust emissions.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schmierölsystems sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and further developments of the lubricating oil system according to the invention are the dependent claims refer to.

Die variable Ventilsteuerung besteht aus einer Nockenwellenverstellung sowie einer Ventilhubumschaltung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch schaltbare Tassenstössel umgesetzt ist.The variable valve timing consists of a camshaft adjustment and a valve lift, in the present embodiment by switchable bucket tappets implemented.

Eine effektive und wirkungsvolle Kühlung ergibt sich, wenn der Ölkühler als Öl/Wasser-Plattenwärmetauscher ausgebildet ist.A effective and effective cooling arises when the oil cooler as an oil / water plate heat exchanger is trained.

Stromab des in der Hauptöldruckleitung angeordneten Ölkühlers ist ein Ölfilter vorgesehen, wobei zwischen Ölfilter und Ölkühler die Ölversorgungsleitung für die hydraulische Ansteuerung der variablen Ventilsteuerung abzweigt.Downstream in the main oil pressure line arranged oil cooler is an oil filter provided, being between oil filters and oil cooler the oil supply pipe for the hydraulic control of the variable valve control branches off.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.One embodiment The invention is described in the following description and drawings explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt einen Hydraulikschaltplan einer aufgeladenen zweireihigen Brennkraftmaschine mit acht Zylindern.The single figure shows a hydraulic circuit diagram of a charged Double-row internal combustion engine with eight cylinders.

Das sich nach unten hin an ein Kurbelgehäuse (nicht dargestellt) einer Brennkraftmaschine anschließende und nur schematisch dargestellte Ölauffanggehäuse, im folgenden als Ölwanne 2 bezeichnet, weist einen vorderen und hinteren Bauraumabschnitt 2a und 2b auf, die im folgenden als erster und zweiter Ölsammelraum bezeichnet sind. In jedem der beiden Ölsammelräume 2a und 2b ist ein Saugrohr 4 und 6 platziert, die saugseitig an jeweils eine Ölpumpe 8 und 10 angeschlossen sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Ölpumpen 8 und 10 als eine Doppelölpumpe mit zwei Pumpenstufen zusammengefasst, wobei die erste Pumpenstufe als Hauptölpumpe 8 regelbar ist. Das im hinteren Ölsammelraum 2b aufgefangene Schmieröl wird mit Hilfe der zweiten Pumpenstufe 10 in den ersten Ölsammelraum 2a gepumpt.The down to a crankcase (not shown) of an internal combustion engine subsequent and only schematically illustrated oil catcher housing, hereinafter referred to as the oil pan 2 designated, has a front and rear space portion 2a and 2 B hereinafter referred to as the first and second oil collecting spaces. In each of the two oil collecting rooms 2a and 2 B is a suction tube 4 and 6 placed on the suction side of each one oil pump 8th and 10 are connected. In the present embodiment, the two oil pumps 8th and 10 summarized as a double oil pump with two pump stages, with the first pump stage as the main oil pump 8th is controllable. That in the rear oil collection room 2 B Trapped lubricating oil is using the second pump stage 10 in the first oil collecting room 2a pumped.

Von der Hauptölpumpe 8 führt eine Öldruckleitung 12 zu den Verbrauchern der Brennkraftmaschine. Dazu gehören: die Hauptlager der Kurbelwelle 14, die Lager für die vier Nockenwellen 16, die Kolbenspritzdüsen 18 (4×) sowie die für beide Zylinderbankreihen auf der Einlassseite vorgesehenen hydraulisch betätigbaren Nockenwellenversteller 20 und schaltbaren Tassenstössel 22 zur Ventilhubumschaltung (sog. Porsche VarioCamPlus-System) als auch die sowohl einlass- als auch auslassseitig hydraulisch betätigbaren Ventilspielausgleichselemente 24. Wie aus dem Hydraulikschaltschema erkennbar, wird das den beiden Zylinderköpfen zugeführte Schmieröl für die Nockenwelle 16, die Nockenwellenversteller 20, die schaltbaren Tassenstössel 22 und die Ventilspiel-Ausgleichselemente 24 über erste Rückführkanäle 26 in den ersten Ölsammelraum 2a zurückgeführt, während das für die Hauptlager der Kurbelwelle 14 und die Kolbenspritzdüsen 18 vorgesehene Schmieröl über zweite Ölrückführkanäle 28 in den hinteren Ölsammelraum 2b zurückgeführt ist.From the main oil pump 8th leads an oil pressure line 12 to the consumers of the internal combustion engine. These include: the main bearings of the crankshaft 14 , the bearings for the four camshafts 16 , the piston spray nozzles 18 (4 ×) and provided for both banks of cylinders on the inlet side hydraulically actuated camshaft adjuster 20 and switchable bucket tappets 22 to valve lift switching (so-called Porsche VarioCamPlus system) as well as the valve side compensation elements that can be hydraulically actuated both on the intake and exhaust sides 24 , As can be seen from the hydraulic circuit diagram, the two cylinder heads supplied lubricating oil for the camshaft 16 , the camshaft adjuster 20 , the switchable bucket tappets 22 and the lash adjusters 24 via first return channels 26 in the first oil collecting room 2a returned while that for the main bearing of the crankshaft 14 and the piston spray nozzles 18 provided see lubricating oil on second oil return channels 28 in the rear oil collection room 2 B is returned.

Der für jede Zylinderbankreihe vorgesehene Abgasturbolader 30 und 32 wird ebenfalls über die Hauptölpumpe 8 zur Schmierung des Laufwerks mit Schmieröl versorgt. Zur Absaugung des den beiden Abgasturboladern 30 und 32 zugeführten Schmieröls ist jeweils eine Ölabsaugpumpe 34 und 36 vorgesehen, die das Schmieröl aus dem so genannten Catch-Tank 38 und 40 absaugen und in den ersten Ölsammelraum 2a zurückfördern.The exhaust gas turbocharger provided for each cylinder bank 30 and 32 is also via the main oil pump 8th supplied with lubricating oil to lubricate the drive. For the extraction of the two exhaust gas turbochargers 30 and 32 each supplied lubricating oil is a Ölabsaugpumpe 34 and 36 provided that the lubricating oil from the so-called catch tank 38 and 40 vacuum and into the first oil collection room 2a back support.

In der Öldruckleitung 12 ist ein als Plattenwärmetauscher ausgebildeter Ölkühler 42 integriert, der für eine entsprechende Kühlung des Schmieröls sorgt. Stromab vom Ölkühler 42 ist zur Reinigung des den Verbrauchern zugeführten Schmieröls ein entsprechender Ölfilter 44 mit einem Überdruckventil vorgesehen. Zwischen Ölfilter 44 und Ölkühler 42 zweigt von der (Haupt-) Öldruckleitung 12 eine Versorgungsleitung 45 ab, die unter Umgehung des Ölkühlers 42 u.a. das System zur variablen Ventilsteuerung – bestehend aus hydraulisch betätigbaren Nockenwellenversteller 20 und schaltbaren Tassenstössel 22 zur Ventilhubumschaltung- direkt mit Hydraulikflüssigkeit versorgt, während das Schmieröl für Hauptlager der Kurbelwelle 14 sowie für Kolbenspritzdüsen 18 über den Ölkühler 42 geführt wird.In the oil pressure line 12 is a designed as a plate heat exchanger oil cooler 42 integrated, which ensures appropriate cooling of the lubricating oil. Downstream of the oil cooler 42 For cleaning the consumer supplied lubricating oil is a corresponding oil filter 44 provided with a pressure relief valve. Between oil filter 44 and oil cooler 42 branches from the (main) oil pressure line 12 a supply line 45 starting, bypassing the oil cooler 42 Among other things, the system for variable valve timing - consisting of hydraulically actuated camshaft adjuster 20 and switchable bucket tappets 22 for valve lift switching directly supplied with hydraulic fluid, while the main bearing oil of the crankshaft 14 as well as for piston spray nozzles 18 over the oil cooler 42 to be led.

Zur Begrenzung des maximalen Öldrucks ist für die Hauptölpumpe 8 ein Sicherheitsventil 46 vorgesehen, das im Bedarfsfall eine entsprechende Bypassleitung 48 freigibt.To limit the maximum oil pressure is for the main oil pump 8th a safety valve 46 provided, if necessary, a corresponding bypass line 48 releases.

Claims (4)

Schmierölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem unterhalb eines Kurbelgehäuses angeordneten Ölauffanggehäuse (2), in dem ein Ölsumpf ausgebildet ist, wobei über eine Hauptölpumpe (8) das Schmieröl aus dem Ölsumpf abgesaugt und zu den Verbrauchern der Brennkraftmaschine, wie z.B. Kurbelwellenlager (14), Nockenwellenlager (16) oder einer hydraulisch betätigbaren variablen Ventilsteuerung (20, 22) gefördert wird, sowie mit einem Ölkühler (42) zur Kühlung des Schmieröls, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölversorgung für die variable Ventilsteuerung (20, 22) unter Umgehung des Ölkühlers (42) erfolgt.Lubricating oil supply device for an internal combustion engine with an oil-collecting housing (below a crankcase) ( 2 ), in which an oil sump is formed, wherein via a main oil pump ( 8th ) sucked the lubricating oil from the oil sump and to the consumers of the internal combustion engine, such as crankshaft bearings ( 14 ), Camshaft bearing ( 16 ) or a hydraulically actuated variable valve control ( 20 . 22 ) and with an oil cooler ( 42 ) for cooling the lubricating oil, characterized in that the lubricating oil supply for the variable valve timing ( 20 . 22 ) bypassing the oil cooler ( 42 ) he follows. Schmierölversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerung aus einer Nockenwellenverstellung (20) zur Veränderung der Ventilsteuerzeiten sowie einer Ventilhubumschaltung (22) besteht.Lubricating oil supply device according to claim 1, characterized in that the valve control from a camshaft adjustment ( 20 ) for changing the valve timing and a Ventilhubumschaltung ( 22 ) consists. Schmierölversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkühler (42) als Öl/Wasser-Wärmetauscher in Plattenbauweise ausgebildet ist.Lubricating oil supply device according to claim 1 or 2, characterized in that the oil cooler ( 42 ) is designed as a plate-type oil / water heat exchanger. Schmierölversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromab des in einer Öldruckleitung (12) angeordneten Ölkühlers (42) ein Ölfilter (44) vorgesehen ist, und dass zwischen Ölfilter (44) und Ölkühler (42) die Ölversorgungsleitung (45) für die hydraulische Ansteuerung der variablen Ventilsteuerung (20, 22) abzweigt.Lubricating oil supply device according to one of the preceding claims, characterized in that downstream of in an oil pressure line ( 12 ) arranged oil cooler ( 42 ) an oil filter ( 44 ) and that between oil filter ( 44 ) and oil cooler ( 42 ) the oil supply line ( 45 ) for the hydraulic actuation of the variable valve control ( 20 . 22 ) branches off.
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