DE102005029083B4

DE102005029083B4 - Ölauffanggehäuse für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005029083B4
Application number: DE102005029083.3A
Authority: DE
Inventors: Norman Wöckel; Normann Bendt
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: DE102005029083A1

Abstract

Ölauffanggehäuse (2) für eine Brennkraftmaschine mit einer darin angeordneten Ölpumpe (4) zur Schmierölversorgung der Brennkraftmaschine, wobei die Ölpumpe (4) eine Stelleinrichtung (16, 20) zur Umsetzung eines variablen Fördervolumens aufweist, und dass die Stelleinrichtung (16, 20) ein elektrisch ansteuerbares Regelventil (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ölauffanggehäuse (2) eine Öffnung (34) vorgesehen ist, in der eine Einsteckbuchse (32) zur Aufnahme des Regelventils (20) befestigt ist, dergestalt, dass der elektrische Anschluss (28) des Regelventils (20) außerhalb des im Ölauffanggehäuse (2) ausgebildeten Ölsumpfes ausgebildet ist, wobei das Regelventil (20) mit Hilfe einer den Ventilkörper (24) übergreifenden Überwurfmutter (26) im Gehäuse der Ölpumpe (4) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölauffanggehäuse für eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der DE 102 37 801 B4 ist eine volumenstromregelbare Außenzahnradpumpe zur Schmierölversorgung von Verbrennungsmotoren bekannt, bei der zur Veränderung des Fördervolumens das Abtriebszahnrad über einen Verstellkolben axial verschiebbar ist. Die Verstellung erfolgt dabei hydraulisch; die dafür vorgesehenen Öldruckkanäle werden durch ein elektrisch ansteuerbares Regelventil überwacht.
Aus der EP 1 340 886 A1 ist ein Regelventil in einem Zylinderkopf bekannt, welches in einer Öffnung des Zylinderkopfes vorgesehen ist und einen elektrischen Anschluss außerhalb des Zylinderkopfes aufweist.
Die DE 102 37 801 B4 beschreibt eine variable Ölpumpe zur Schmierölversorgung von Verbrennungsmotoren, wobei ein Verstellkolben mit Öldruck beaufschlagt wird und sich gegen eine Rückstellfeder abstützt und die Ölpumpe eine Ansteuereinrichtung zur Beeinflussung dieses Regeldrucks aufweist.
Beim Einbau einer derartigen Schmierölpumpe in das Ölauffanggehäuse der Brennkraftmaschine besteht das Problem, dass die elektrischen Anschlüsse für die Ansteuerung des Regelventils durch das Ölführungsgehäuse geführt werden müssen. Damit sind die elektrischen Anschlüsse dem im Ölsumpf befindlichen Schmieröl ausgesetzt, so dass eine entsprechend aufwändige Abdichtung erforderlich ist. Darüber hinaus sind Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten an der elektrischen Ansteuerung der Ölpumpe entsprechend aufwändig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die elektrische Anbindung für das Regelventil der Schmierölpumpe auf einfache Art und Weise, dauerhaltbar und leicht montierbar bzw. demontierbar auszubilden.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Im Ölauffanggehäuse ist eine Öffnung vorgesehen, in der eine Einsteckbuchse zur Aufnahme des Regelventils befestigt ist, dergestalt, dass die elektrischen Anschlüsse des Regelventils außerhalb des im Ölauffanggehäuse ausgebildeten Ölsumpfes angeordnet sind. Damit ist der elektrischen Anschluss nicht dem im Ölsumpf befindlichen Schmieröl ausgesetzt. Desweiteren ist die Zugänglichkeit zum elektrischen Anschluss des Regelventils auf einfache Art und Weise möglich.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Ölauffanggehäuses möglich.
Die Abdichtung des Regelventils nach außen erfolgt dadurch, dass der Ventilkörper des Regelventils gegenüber der Einsteckbuchse durch mindestens einen O-Ring abgedichtet ist. Durch die separat ausgebildete Einsteckbuchse ist darüber hinaus auf einfache Art und Weise ein Austausch des Regelventils möglich.
Dadurch, dass der Außendurchmesser der Öffnung im Ölauffanggehäuse größer gewählt ist als der Durchmesser des die Öffnung durchdringenden Abschnittes der Einsteckbuchse, können auf vorteilhafte Art und Weise Toleranzen in X-, Y- und Z-Richtung ausgeglichen werden.
Die Einsteckbuchse weist einen Kragen auf, der außen am Ölauffanggehäuse verschraubt und gegenüber der Öffnung abgedichtet ist.
Die Einsteckbuchse ist gestuft ausgebildet; im Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist der Ventilkörper des Regelventils aufgenommen, während in dem sich daran anschließenden erweiternden Abschnitt der Einsteckbuchse der elektrische Anschluss des Regelventils aufgenommen ist.
Für eine einfache Montage bzw. Demontage des Regelventils - ohne dabei die Ölpumpe bzw. das Ölauffanggehäuse ausbauen zu müssen- wird das Regelventil mit Hilfe einer den Ventilkörper übergreifenden Überwurfmutter im Gehäuse der Ölpumpe befestigt. Bei einem Ventilwechsel, z.B. aufgrund von Wartungsarbeiten, kann die Überwurfmutter nicht in den Ölsumpf des Motors fallen, wie dies beispielsweise bei einer Befestigung mit Schrauben der Fall sein könnte.
Die Schmierölpumpe ist als Außenzahnradpumpe ausgebildet, wobei das Abtriebszahnrad der Druckstufe zur Umsetzung einer variablen Fördermenge axial verschiebbar ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 ein Ölführungsgehäuse einer Brennkraftmasche mit einer Ölpumpe,
2 eine erste Schnittdarstellung durch das Ölführungsgehäuse im Bereich eines Regelventils der Ölpumpe,
3 eine zweite perspektivische Schnittdarstellung des Ölführungsgehäuses im Bereich des Regelventils der Ölpumpe und
4 den Innenaufbau der Ölpumpe

In 1 ist ein Ölauffanggehäuse 2 einer Brennkraftmaschine dargestellt, das sich an das Kurbelgehäuse nach unten hin anschließt und mit diesem verschraubt ist. Zur Versorgung der Brennkraftmaschine mit Schmieröl ist im Ölauffanggehäuse 2 eine Ölpumpe 4 angeordnet. Die Ölpumpe 4 saugt dabei auf bekannte Art und Weise das im Ölsumpf befindliche Schmieröl ab und fördert es zu den Verbrauchern, wie z.B. den Hauptlagern der Kurbelwelle oder der Nockenwelle. Bei der Ölpumpe 4 handelt es sich um eine Außenzahnradpumpe, deren innerer Aufbau in 4 näher dargestellt ist. Im Gehäuse der Ölpumpe 4 sind zwei Pumpenstufen 6 und 8 vorgesehen, die durch jeweils zwei ineinander kämmende Zahnräder 6a und 6b bzw. 8a und 8b gebildet sind. Das Antriebszahnrad 6a der ersten Pumpenstufe 6 ist auf einer ersten Pumpenwelle 10 angeordnet, die stirnseitig über ein Kettenrad angetrieben ist. Das Abtriebszahnrad 6b der ersten Pumpenstufe 6 ist zusammen mit dem Antriebszahnrad 8a der zweiten Pumpenstufe 8 auf einer zweiten Pumpenwelle 14 angeordnet.
Die erste Pumpenstufe 6 saugt Schmieröl aus einem hinteren Bereich des Ölauffanggehäuses 2 ab und fördert es in den vorderen Bereich des Ölauffanggehäuses 2, in dem der eigentliche Ölsumpf ausgebildet ist. Über die zweite Pumpenstufe 8 -die eigentliche Druckstufe- wird das Schmieröl den Verbrauchern zugeführt.
Das Abtriebszahnrad 8b der zweiten Pumpenstufe 8 ist im Gehäuse der Ölpumpe 4 axial verschieblich aufgenommen und mit einem Stellkolben 16 zu einer Baueinheit zusammengefasst. Auf der dem Stellkolben 16 gegenüberliegenden Stirnseite des Abtriebszahnrades 8b ist eine Spiralfeder 18 angeordnet, die bei einer axialen Verschiebung des Abtriebszahnrades 8b - bewirkt durch das Aufbringen einer hydraulischen Kraft F an der Stirnseite 16a des Stellkolbens 16 - entsprechend komprimiert wird. Der Stellkolben 16 weist auf seiner Mantelfläche eine kreisbogenförmige Ausnehmung 16b auf, die bei einer axialen Verschiebung des Stellkolbens 16 zur Aufnahme des Antriebszahnrades 8a dient.
Die axiale Verschiebung des Abtriebszahnrades 8b über den Stellkolben 16 erfolgt hydraulisch; dazu im Gehäuse der Ölpumpe 4 ein elektrisch ansteuerbares Regelventil 20 befestigt, das im Gehäuse der Ölpumpe 4 integrierte Ölkanäle überwacht, über die eine Druckbeaufschlagung des Stellkolbens 16 erfolgt.
Das Regelventil 20 weist einen Steuerkolben 22 auf, der die im Gehäuse der Ölpumpe 4 ausgebildeten Ölkanäle entsprechend freigibt oder sperrt. Das Regelventil 20 ist mit Hilfe einer den Ventilkörper 24 übergreifenden Überwurfmutter 26 in einer Öffnung 27 der Ölpumpe 4 verschraubt. Das Regelventil 20 weist einen aus dem Ölauffanggehäuse 2 herausgeführten elektrischen Anschlussteil 28 auf. Zur Abdichtung des elektrischen Anschlussteils 28 bzw. des Regelventils 20 nach außen ist der Ventilkörper 24 des Regelventils 20 mit seinem Abschnitt 30 in einer Einsteckbuchse 32 aufgenommen, die in das Ölauffanggehäuse 2 über eine darin eingebrachte Öffnung 34 eingesteckt ist. Der Abschnitt 30 des Ventilkörpers 24 weist zwei Ringnuten auf, in denen entsprechende O-Ringe 36 und 38 zur Abdichtung des Regelventils 20 gegenüber der Einsteckbuchse 32 aufgenommen sind. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich, ist der Durchmesser der Öffnung 34 größer gewählt als der Außendurchmesser des die Öffnung 4 durchdringenden Abschnittes 32a der Einsteckbuchse 32. Die Einsteckbuchse 32 weist einen Kragen 40 auf, der am Ölauffanggehäuse 2 verschraubt und mit Hilfe einer auf der Innenseite des Kragens 40 eingebrachten Ringnut - in der ein entsprechender O-Ring 42 eingelegt ist - abgedichtet ist. Die Einsteckbuchse 32 ist - wie ebenfalls aus 2 und 3 erkennbar - gestuft ausgebildet, wobei der mit dem kleineren Durchmesser versehene Abschnitt 32b zur Aufnahme des Abschnittes 30 des Ventilkörpers 24 vorgesehen ist, während der Abschnitt 32a zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusssteckers dient.
In 1 ist die Einbaureihenfolge für das elektrische Regelventil 20 dargestellt. Dabei wird zuerst das Regelventil 20 über die im Ölauffanggehäuse 2 vorgesehene Öffnung 34 in das Ölauffanggehäuse 2 eingeführt und der Steuerkolben 22 in die dafür vorgesehene Öffnung 27 der Ölpumpe 4 eingeführt. Danach wird das Regelventil 20 mit Hilfe der Überwurfmutter 26 an der Ölpumpe 4 befestigt. Als nächstes wird die Einsteckbuchse 32 in die Öffnung 34 eingeführt und mit seinem Abschnitt 32b auf den Abschnitt 30 des Ventilkörpers 24 geschoben. Danach wird die Einsteckbuchse 32 am Ölauffanggehäuse 2 verschraubt. Durch diese Einbaureihenfolge ist eine einfache Montage und Demontage des Regelventils 20 möglich, ohne dass dafür die Ölpumpe 4 bzw. das Ölauffanggehäuse 2 demontiert werden muss.
Selbstverständlich ist der Gegenstand der Erfindung nicht nur auf die im Ausführungsbeispiel beschriebene Außenzahnradpumpe anwendbar; vielmehr ist der Gedanke der Herausführung der elektrischen Anschlüsse eines für eine Ölpumpe vorgesehenen Regelventils auch beispielsweise bei Flügelzellenpumpen anwendbar, bei der eine Verstellung des Hubringes ebenfalls über ein elektrisch ansteuerbares Regelventil erfolgen kann.

Claims

Ölauffanggehäuse (2) für eine Brennkraftmaschine mit einer darin angeordneten Ölpumpe (4) zur Schmierölversorgung der Brennkraftmaschine, wobei die Ölpumpe (4) eine Stelleinrichtung (16, 20) zur Umsetzung eines variablen Fördervolumens aufweist, und dass die Stelleinrichtung (16, 20) ein elektrisch ansteuerbares Regelventil (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ölauffanggehäuse (2) eine Öffnung (34) vorgesehen ist, in der eine Einsteckbuchse (32) zur Aufnahme des Regelventils (20) befestigt ist, dergestalt, dass der elektrische Anschluss (28) des Regelventils (20) außerhalb des im Ölauffanggehäuse (2) ausgebildeten Ölsumpfes ausgebildet ist, wobei das Regelventil (20) mit Hilfe einer den Ventilkörper (24) übergreifenden Überwurfmutter (26) im Gehäuse der Ölpumpe (4) befestigt ist.
Ölauffanggehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (24) des Regelventils (20) gegenüber der Einsteckbuchse (32) durch mindestens einen O-Ring (36, 38) abgedichtet ist.
Ölauffanggehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Öffnung (34) im Ölauffanggehäuse (2) größer gewählt ist, als der Durchmesser des die Öffnung (34) durchdringenden Abschnittes (32a) der Einsteckbuchse (32).
Ölauffanggehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckbuchse (32) einen Kragen (40) aufweist, der am Ölauffanggehäuse (2) verschraubt und gegenüber der Öffnung (34) abgedichtet ist.
Ölauffanggehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckbuchse (32) gestuft ausgebildet ist.
Ölauffanggehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (4) als Außenzahnradpumpe ausgebildet ist, wobei das Abtriebszahnrad (8b) der Druckstufe (8) zur Umsetzung einer variablen Fördermenge axial verschiebbar ausgebildet ist.