DE102005035731B4 - Motor vehicle with an internal combustion engine and lubrication system therefor - Google Patents

Motor vehicle with an internal combustion engine and lubrication system therefor Download PDF

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Abstract

Kraftfahrzeug mit einem Motor (8), der umfasst:einen Turbolader (3), undein Schmiersystem für den Turbolader (3), wobei das Schmiersystem aufweist:einen Ölhaupttank (6) für das Speichern von zum Schmieren des Turboladers (3) verwendeten Öls,eine Ölpumpe (2) für das Zuführen von Öl von dem Ölhaupttank (6) zu dem Turbolader (3),einen zweiten Tank (4) zur Aufnahme von Öl von dem Turbolader (3), undeine Vakuumpumpe (5) für das Rückführen des in dem zweiten Tank (4) aufgenommenen Öls zu dem Ölhaupttank (6), wobeidie Vakuumpumpe (5) zum Erzeugen eines Teilvakuums in dem zweiten Tank (4) betreibbar ist, um ein Strömen von Öl von dem Turbolader (3) in den zweiten Tank (4) zu unterstützen und Öl von dem zweiten Tank (4) zu dem Ölhaupttank (6) zu pumpen,die Vakuumpumpe (5) auch eine Unterdruckquelle für ein an dem Kraftfahrzeug vorgesehenes weiteres Unterdrucksystem ist, unddie Vakuumpumpe (5) dazu genutzt wird, dem weiteren Unterdrucksystem Unterdruck zu liefern und das Strömen von Öl von dem Turbolader (3) zu unterstützen,dadurch gekennzeichnet, dassdas Unterdrucksystem eine Bremsanlage mit Unterdruckverstärkung ist und die Vakuumpumpe (5) so betrieben werden kann, dass sie in einem Unterdruckbehälter eines Bremsverstärkers, der Teil der Bremsanlage mit Unterdruckverstärkung ist, einen teilweisen Unterdruck erzeugt.A motor vehicle having an engine (8) comprising: a turbocharger (3), and a lubricating system for the turbocharger (3), the lubricating system comprising: a main oil tank (6) for storing oil used to lubricate the turbocharger (3), an oil pump (2) for supplying oil from the main oil tank (6) to the turbocharger (3), a second tank (4) for receiving oil from the turbocharger (3), and a vacuum pump (5) for returning the in oil received from the second tank (4) to the main oil tank (6), the vacuum pump (5) being operable to create a partial vacuum in the second tank (4) to allow oil to flow from the turbocharger (3) into the second tank ( 4) to assist and pump oil from the second tank (4) to the main oil tank (6), the vacuum pump (5) is also a vacuum source for a further vacuum system provided on the motor vehicle, and the vacuum pump (5) is used to to supply vacuum to another vacuum system and to assist the flow of oil from the turbocharger (3), characterized in that the vacuum system is a vacuum boosted brake system and the vacuum pump (5) is operable to be in a vacuum reservoir of a brake booster, the part of the brake system with vacuum boosting, a partial vacuum is generated.

Description

Diese Erfindung betrifft die Schmierung von Brennkraftmaschinen und insbesondere die Schmierung eines an einer solchen Brennkraftmaschine angebrachten Turboladers.This invention relates to the lubrication of internal combustion engines and more particularly to the lubrication of a turbocharger mounted on such an engine.

Es ist bekannt, dass die Leistung einer Brennkraftmaschine durch die Verwendung eines Abgasturboladers verbessert werden kann. Weiterhin ist es bekannt, ein Schmiersystem für einen solchen Turbolader vorzusehen, bei dem dem Turbolader Öl durch eine Ölversorgung von dem Motor zugeführt und durch Schwerkraft zu einem Sumpf des Motors zurückgeleitet wird. Um einen Rückstau von Öl in dem Abflussrohr dieses Turboladers zu verhindern, wird üblicherweise der Turbolader so hoch wie möglich angebracht, um ein möglichst langes Abflussrohr vorzusehen, und ein im Wesentlichen vertikales Abflussrohr zur Unterstützung des Abfließens verwendet. Dies hat den Nachteil dass die Motorhaubenlinie des Kraftfahrzeugs häufig höher als andernfalls erforderlich sein muss.It is known that the performance of an internal combustion engine can be improved through the use of an exhaust gas turbocharger. It is also known to provide a lubrication system for such a turbocharger in which oil is supplied to the turbocharger by an oil supply from the engine and returned by gravity to a sump of the engine. In order to prevent oil from backing up in the drain pipe of this turbocharger, it is conventional to mount the turbocharger as high as possible to provide a drain pipe that is as long as possible, and use a substantially vertical drain pipe to assist draining. This has the disadvantage that the bonnet line of the motor vehicle often has to be higher than would otherwise be required.

Der Rückstau in dem Abflussrohr eines Turboladers ist ein beträchtliches Problem, da er zu einem Rückeinspeisen von Öl in den Turbolader führen kann, was Abgasqualm erzeugt und bei einem Dieselmotor auch zu einem Hochdrehen des Motors aufgrund des Einleitens von Öl in den Motor führen kann. Bei Betrieb unter diesen Bedingungen wirkt der Turbolader als kleiner ungesteuerter Gasturbinenmotor, und diese Hochdrehbedingungen führen nahezu immer zu einem Ausfall des Turboladers oder des Motors selbst.Back pressure in the discharge pipe of a turbocharger is a significant problem as it can lead to back-feeding of oil into the turbocharger, which creates exhaust smoke and, in a diesel engine, can also lead to engine revving due to oil being introduced into the engine. When operating under these conditions, the turbocharger acts as a small uncontrolled gas turbine engine and these flare conditions almost always result in failure of the turbocharger or the engine itself.

Eines der Probleme bei einem herkömmlichen durch Schwerkraft rückführenden System ist, dass der Ölstand im Sumpf während des Betriebs des Kraftfahrzeugs aufgrund der Ausrichtung und des dynamischen Zustands des Kraftfahrzeugs unterschiedlich ist. Bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs wird zum Beispiel Öl durch die Zentrifugalkraft zu einer Seite des Sumpfes gepresst, wo es an der Seite des Sumpfes hochsteigt. Dies kann ein Problem sein, wenn das untere Ende des Ölrückführ- oder Ölabflussrohrs des Turboladers bedeckt wird, da dies verhindert, dass Öl zurück in den Sumpf abfließt, und führt so voraussichtlich zu einem Ölrückstau in dem Rückführrohr. Eine weitere Situation, in der diese Art von System problematisch ist, liegt vor, wenn das Fahrzeug auf steil geneigtem Gelände eingesetzt wird, wie es beispielsweise abseits der Straße vorkommt. Diese Situation des Stands der Technik lässt sich besser unter Bezug auf 6 und 7 der Begleitzeichnungen verstehen, in denen das untere Ende eines Rückführ- oder Abflussrohrs 221 eines (nicht dargestellten) Turboladers in einen Sumpf 206 eines (ebenfalls nicht dargestellten) Motors ragend gezeigt wird.One of the problems with a conventional gravity return system is that the oil level in the sump varies during operation of the motor vehicle due to the orientation and dynamic condition of the motor vehicle. For example, as the vehicle corners, oil is forced to one side of the sump by centrifugal force where it rises up the side of the sump. This can be a problem if the bottom of the turbocharger oil return or oil drain tube becomes covered as this will prevent oil from draining back into the sump and is likely to cause oil to back up in the return tube. Another situation where this type of system is problematic is when the vehicle is being used on steeply sloping terrain, such as that found off-road. This prior art situation can be better understood with reference to FIG 6 and 7 of the accompanying drawings, in which the lower end of a return or drain tube 221 of a turbocharger (not shown) is shown extending into a sump 206 of an engine (also not shown).

In 6 wird die Situation mit Fahrzeug auf ebenen Boden und in 7 mit Fahrzeug an einem Gefälle θ gezeigt.In 6 will the situation with vehicle on level ground and in 7 shown with vehicle on a slope θ.

Wenn sich das Fahrzeug an dem Gefälle 6 befindet, ist ersichtlich, dass das Ende des Abflussrohrs 221 unter dem Ölstand ist und daher ein Ölrückstau in dem Abflussrohr 221 wahrscheinlich ist. Es versteht sich, dass die große Änderung des Ölstands in dem Sumpf 206 teilweise auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass im Sumpf ein großes Ölvolumen gespeichert werden muss, um dem Bedarf des Motors gerecht zu werden.When the vehicle is on slope 6, it can be seen that the end of the drain pipe 221 is below the oil level and therefore oil backing up in the drain pipe 221 is likely. It will be appreciated that the large change in oil level in the sump 206 is due in part to the fact that a large volume of oil must be stored in the sump to meet the needs of the engine.

Die Erfinder haben erkannt, dass bei einem sehr kleinen Ölvolumen im Sumpf ein geringes Risiko eines Bedeckens des Abflussrohrs besteht, selbst wenn dann der Winkel des Fahrzeugs geändert wird. Es ist aber nicht möglich, ein solch kleines Ölvolumen in einem normalen Sumpf zu verwenden, das es zu Ölaufnahmeproblemen und möglicherweise zu Ölmangel des Motors führen würde.The inventors have recognized that with a very small volume of oil in the sump, there is little risk of covering the drain pipe even if the angle of the vehicle is then changed. However, it is not possible to use such a small volume of oil in a normal sump that it would lead to oil pickup problems and possible engine starvation.

Die DE 100 61 816 A1 zeigt ein Schmiersystem für eine Brennkraftmaschine, das sämtliche Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.The DE 100 61 816 A1 shows a lubrication system for an internal combustion engine, which has all the features from the preamble of claim 1.

Die US 4 926 641 A offenbart ein Schmiersystem für einen Turbolader, bei dem eine Drehschieber-Vakuumpumpe genutzt wird.The U.S. 4,926,641A discloses a lubrication system for a turbocharger utilizing a rotary vane vacuum pump.

Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Brennkraftmaschine mit einem verbesserten Schmiersystem an die Hand zu geben.An object of this invention is to provide an internal combustion engine with an improved lubrication system.

Nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Turbolader und einem Schmiersystem für den Turbolader an die Hand gegeben, wobei das Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ausgebildet ist.According to a first embodiment of the invention, a motor vehicle is provided with an internal combustion engine with at least one turbocharger and a lubricating system for the turbocharger, the motor vehicle being designed according to claim 1.

Die Ölpumpe kann eine Motorölpumpe sein, die zur Zufuhr von Öl zu dem oder jedem Turbolader und zu der Brennkraftmaschine verwendet wird.The oil pump may be an engine oil pump used to supply oil to the or each turbocharger and to the internal combustion engine.

Während des Betriebs des Motors kann die Pumprate der Vakuumpumpe mindestens gleich der Strömrate von Öl aus dem Turbolader oder aus allen Turboladern sein, die mit dem zweiten Tank verbunden sind, so dass im Wesentlichen kein Öl in dem zweiten Tank gespeichert wird.During operation of the engine, the pumping rate of the vacuum pump may be at least equal to the flow rate of oil from the turbocharger or from all turbochargers connected to the second tank such that essentially no oil is stored in the second tank.

Vorzugsweise ist die Pumprate größer als die Strömrate des Öls von dem Turbolader oder von allen Turboladern in den zweiten Tank.Preferably, the pumping rate is greater than the flow rate of oil from the turbocharger or from all turbochargers into the second tank.

Der oder jeder Turbolader kann eine jeweilige Öleinlassöffnung haben, um Öl von der Ölpumpe aufzunehmen, sowie eine jeweilige Ölauslassöffnung, um Öl von dem jeweiligen Turbolader mittels einer Rückführleitung zu dem zweiten Tank zurückzuführen.The or each turbocharger may have a respective oil inlet port to receive oil from the oil pump and a respective oil outlet port to return oil from the respective turbocharger to the second tank via a return line.

Jeder Turbolader kann durch eine jeweilige Rückführleitung mit dem zweiten Tank verbunden sein, und der zweite Tank kann ein geschlossenes Volumen sein, das einen mit der Vakuumpumpe verbundenen Auslass, eine gleiche Anzahl an Einlässen, wie Rückführleitungen vorhanden sind, und einen Abzug aufweist, um das Erzeugen übermäßigen Unterdrucks in dem zweiten Tank zu verhindern.Each turbocharger may be connected to the second tank by a respective recirculation line, and the second tank may be an enclosed volume having an outlet connected to the vacuum pump, an equal number of inlets as there are recirculation lines, and a vent to Preventing excessive negative pressure from being generated in the second tank.

Der Abzug kann mit einem Kurbelgehäusebereich des Motors verbunden sein.The trigger may be connected to a crankcase area of the engine.

Der zweite Tank kann im Ölhaupttank angeordnet sein.The second tank can be arranged in the main oil tank.

Der Ölhaupttank kann vorrangig aus einem einstückigen Gussteil gebildet werden und der zweite Tank kann als Teil des den Ölhaupttank bildenden einstückigen Gussteils gebildet werden. In diesem Fall kann zumindest ein Teil des Abzugs als in das einteilige Gussteil gegossener Durchgang gebildet werden.The main oil tank may be primarily formed from a one-piece casting and the second tank may be formed as part of the one-piece casting forming the main oil tank. In this case, at least part of the trigger can be formed as a passageway cast in the one-piece casting.

Der Motor kann mindestens eine Nockenwelle aufweisen, und die Vakuumpumpe kann von einem Ende der Nockenwelle bzw. einer der Nockenwellen des Motors angetrieben werden.The engine may have at least one camshaft and the vacuum pump may be driven by one end of the camshaft or one of the camshafts of the engine.

Mindestens eine Nockenwelle kann durch eine in einem Kettenkasten untergebrachte Kette angetrieben werden, und die Vakuumpumpe kann eine so angeordnete Auslassöffnung aufweisen, dass Öl zu dem Ölhaupttank durch dessen Ablassen in den Kettenkasten zurückgeführt wird.At least one camshaft may be driven by a chain housed in a chain case and the vacuum pump may have an outlet port arranged so that oil is returned to the main oil tank by draining it into the chain case.

Der Motor kann eine durch die Kette angetriebene erste Nockenwelle und eine durch einen Zahnradantrieb der ersten Nockenwelle angetriebene zweite Nockenwelle aufweisen, in welchem Fall das von der Vakuumpumpe abgelassene Öl mindestens ein den Zahnradantrieb zwischen der ersten und zweiten Nockenwelle bildendes Zahnrad beaufschlagen kann.The engine may have a first camshaft driven by the chain and a second camshaft driven by a gear drive of the first camshaft, in which case the oil discharged from the vacuum pump may act on at least one gear forming the gear drive between the first and second camshafts.

Vorzugsweise kann die Vakuumpumpe eine Drehschieberpumpe sein.The vacuum pump can preferably be a rotary vane pump.

Der Motor kann zwei Turbolader aufweisen, und jeder der Turbolader kann eine mit dem zweiten Tank verbundene Rückführleitung aufweisen.The engine may have two turbochargers, and each of the turbochargers may have a recirculation line connected to the second tank.

Der Motor kann ein V-Motor mit zwei Zylinderreihen sein, und einer der Turbolader kann so angeordnet sein, dass er Gase von einer der beiden Zylinderreihen ablässt, und der andere Turbolader kann so angeordnet sein, dass er Abgase von der anderen der beiden Zylinderreihen aufnimmt. In diesem Fall kann jeder der Turbolader unter der Zylinderreihe angeordnet sein, von der er Abgase aufnimmt.The engine may be a V-type engine with two banks of cylinders and one of the turbochargers may be arranged to bleed gases from one of the two banks of cylinders and the other turbocharger may be arranged to receive exhaust gases from the other of the two banks of cylinders . In this case, each of the turbochargers may be located below the bank of cylinders from which it receives exhaust gases.

Die Vakuumpumpe kann über dem oder jedem Turbolader angebracht sein.The vacuum pump may be mounted above the or each turbocharger.

Das Kraftfahrzeug weist ein Unterdrucksystem auf, und die Vakuumpumpe wird dazu genutzt, dem Unterdrucksystem Unterdruck zu liefern und das Strömen von Öl von dem oder jedem Turbolader zu unterstützen.The motor vehicle has a vacuum system and the vacuum pump is used to provide vacuum to the vacuum system and to assist in the flow of oil from the or each turbocharger.

Das Unterdrucksystem ist eine unterdruckunterstützte Bremsanlage, und die Vakuumpumpe kann so betrieben werden, dass sie in einem Unterdruckbehälter eines Bremsverstärkers, der Teil der unterdruckunterstützten Bremsanlage ist, einen Teilunterdruck erzeugt.The vacuum system is a vacuum assisted braking system and the vacuum pump is operable to create a partial vacuum in a vacuum reservoir of a brake booster that is part of the vacuum assisted braking system.

Die Vakuumpumpe kann eine Drehschieber-Vakuumpumpe mit einem mit dem Unterdrucksystem verbundenen ersten Einlass und einem mit dem zweiten Tank verbundenen zweiten Einlass sein.The vacuum pump may be a rotary vane vacuum pump having a first inlet connected to the vacuum system and a second inlet connected to the second tank.

Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:

  • 1 eine schematische Zeichnung eines Kraftfahrzeugs und einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine;
  • 2 eine Endansicht einer in der Erfindung verwendete Brennkraftmaschine;
  • 3 einen Teilquerschnitt durch einen Kettenkasten, der Teil des in 2 gezeigten Motors bildet;
  • 4 eine bildliche Darstellung eines Teils des Ölhaupttanks des in 2 gezeigten Motors;
  • 5 eine schaubildliche Ansicht einer Vakuumpumpe zur Verwendung in einem Schmiersystem für den in 2 gezeigten Motor, wobei bei abgenommener Endabdeckung die Position der Einlass- und Auslassöffnungen gezeigt wird;
  • 6 eine schaubildliche Darstellung eines vorbekannten Öltanks eines Motors und eines Turboladerabflussrohrs, wobei der Ölstand gezeigt wird, während sich ein mit dem Motor ausgestattetes Fahrzeug auf ebenem Boden befindet; und
  • 7 eine ähnliche Darstellung zu der in 6 gezeigten, die aber den Ölstand zeigt, während sich das Fahrzeug an einem Gefälle befindet.
The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Here show:
  • 1 a schematic drawing of a motor vehicle and an internal combustion engine according to the invention;
  • 2 an end view of an internal combustion engine used in the invention;
  • 3 a partial cross-section through a chain case, which is part of the in 2 motor shown;
  • 4 a pictorial representation of part of the main oil tank of the in 2 engine shown;
  • 5 a perspective view of a vacuum pump for use in a lubrication system for the in 2 engine shown showing location of intake and exhaust ports with end cover removed;
  • 6 12 is a diagrammatic representation of a prior art engine oil tank and turbocharger drain tube showing the oil level while a vehicle equipped with the engine is on level ground; and
  • 7 a similar representation to that in 6 shown, but showing the oil level while the vehicle is on a slope.

Nun wird die Erfindung unter besonderem Bezug auf 1 beschrieben, welche ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Brennkraftmaschine 8 zeigt. Der Motor 8 umfasst ein Kurbelgehäuse 7 und einen Ölhaupttank oder Sumpf 6.The invention will now be described with particular reference to 1 described which a motor vehicle tool 10 with an internal combustion engine 8 shows. The engine 8 includes a crankcase 7 and a main oil tank or sump 6.

Der Motor 8 ist mit einem Schmiersystem ausgestattet, um nicht nur die verschiedenen sich bewegenden Teile des Motors 8, sondern auch einen Turbolader 3 zu schmieren, der mit einem (nicht dargestellten) Abgaskrümmer des Motors 8 wirkverbunden ist, um verbesserte Motorleistung zu bieten.The engine 8 is equipped with a lubrication system to lubricate not only the various moving parts of the engine 8 but also a turbocharger 3 operatively connected to an exhaust manifold (not shown) of the engine 8 to provide improved engine performance.

Das Schmiersystem umfasst eine Ölpumpe 2, um Schmiermittel in Form von Öl von dem Ölhaupttank 6 zu dem Turbolader 3 und insbesondere zu den Lagern des Turboladers 3 zu pumpen, einen zweiten Tank 4, um Öl von den Turboladerlagern aufzunehmen, und eine motorbetriebene Vakuumpumpe 5, um einen Teilunterdruck in dem zweiten Tank 4 vorzusehen, wodurch das Öl gezwungen wird, von den Turboladerlagern zu dem zweiten Tank 4 zu strömen, und um auch etwaiges im zweiten Tank 4 gesammeltes Öl zurück zu dem Ölhaupttank 6 zu pumpen.The lubrication system comprises an oil pump 2 to pump lubricant in the form of oil from the main oil tank 6 to the turbocharger 3 and in particular to the bearings of the turbocharger 3, a second tank 4 to receive oil from the turbocharger bearings and an engine-driven vacuum pump 5, to provide a partial vacuum in the second tank 4, thereby forcing the oil to flow from the turbocharger bearings to the second tank 4, and also to pump any oil collected in the second tank 4 back to the main oil tank 6.

Der zweite Tank 4 ist in Form eines geschlossenen Volumens, an dem eine Rückführleitung bzw. ein Abflussrohr des Turboladers 3, eine Auslassleitung in Form eines Ölrückführrohrs der Vakuumpumpe 5 und ein Abzug, der durch ein Abzugrohr mit dem Kurbelgehäuse 7 des Motors 8 verbunden ist, angebracht sind.The second tank 4 is in the form of a closed volume on which are connected a return pipe or discharge pipe of the turbocharger 3, an outlet pipe in the form of an oil return pipe of the vacuum pump 5 and an exhaust connected through an exhaust pipe to the crankcase 7 of the engine 8. are attached.

Das Abflussrohr ist an einer oberen Fläche des zweiten Tanks 4 angebracht und weist ein unteres Ende auf, das nahe der oberen Fläche des zweiten Tanks 4 angeordnet ist, so dass es unwahrscheinlich ist, dass es durch im zweiten Tank 4 gesammeltes Öl bedeckt wird. Das Abzugrohr ist ebenfalls nahe der oberen Fläche des zweiten Tanks 4 angeschlossen, so dass, wenn der Druck in dem Kurbelgehäuse 7 niedriger als der Druck in dem zweiten Tank ist, Dampf von dem vom Turbolader zurückströmenden Öl zum Kurbelgehäuse 7 zurückgeleitet werden kann.The drain pipe is attached to an upper surface of the second tank 4 and has a lower end located near the upper surface of the second tank 4 so that it is unlikely to be covered by oil collected in the second tank 4 . The flue pipe is also connected near the top surface of the second tank 4 so that when the pressure in the crankcase 7 is lower than the pressure in the second tank, vapor from the oil returning from the turbocharger can be returned to the crankcase 7.

Die Funktion des Abzugs besteht darin, das Bilden von übermäßigem Unterdruck in dem zweiten Tank 4 durch die Pumpe 5 zu verhindern. Auch wenn es wünschenswert ist, den zweiten Tank 4 jederzeit während des Laufens des Motors 8 bei einem Druck unter Atmosphärendruck zu halten und auf jeden Fall bei einem Druck, der niedriger als der Druck des Öls in den Turboladerlagern ist, ist es nicht erwünscht, dass der Druck im zweiten Tank zu stark abfällt, da dies dazu neigt, den Ölfilm in den Turboladerlagern zu zerreißen und einen vorzeitigen Lagerverschleiß zu verursachen. Zum Beispiel und ohne Einschränkung ist bei Abfall des Drucks in dem zweiten Tank unter ??? N/m2 das Ausfallen eines Lagers wahrscheinlich. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass es durch richtiges Bemessen des Abzugs und des Ölrückführrohrs zur Vakuumpumpe 5 möglich ist, ohne zusätzliche Ventile oder Steuerungen einen schwachen Unterdruck in dem zweiten Tank zu aufrechtzuerhalten.The function of the trigger is to prevent the pump 5 from creating excessive negative pressure in the second tank 4 . While it is desirable to maintain the second tank 4 at a pressure below atmospheric pressure at all times while the engine 8 is running, and in any event at a pressure lower than the pressure of the oil in the turbocharger bearings, it is undesirable that the pressure in the second tank drops too much as this tends to rupture the oil film in the turbocharger bearings and cause premature bearing wear. For example and without limitation, if the pressure in the second tank drops below ??? N/m 2 bearing failure probable. An advantage of the invention is that by properly sizing the trigger and the oil return pipe to the vacuum pump 5, it is possible to maintain a slight negative pressure in the second tank without additional valves or controls.

Die Vakuumpumpe 5 ist ferner mit einem Unterdrucksystem in Form eines Unterdrucktanks 9 für den Bremskraftverstärker verbunden, welcher Teil einer unterdruckunterstützten Bremsanlage bildet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist, dass eine einzige Vakuumpumpe 5 verwendet wird, um dem zweiten Tank Unterdruck zu liefern und für jegliche unterdruckbetriebene Vorrichtung im Kraftfahrzeug 10 eine Unterdruckquelle zu liefern. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Motor des Kraftfahrzeugs 10 ein Dieselmotor ist, denn in einem solchen Fall ist es üblich, eine Vakuumpumpe vorzusehen, um Unterdruck für den Bremskreis zu liefern, und daher können die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung ohne Notwendigkeit einer weiteren Pumpe erhalten werden, da die gleiche Pumpe, die normalerweise nur zum Liefern von Unterdruck für die Bremsanlage verwendet wird, bei offensichtlichen Kosteneinsparungen verwendet werden kann.The vacuum pump 5 is also connected to a vacuum system in the form of a vacuum tank 9 for the brake booster, which forms part of a vacuum-assisted brake system. An advantage of this aspect of the invention is that a single vacuum pump 5 is used to provide vacuum to the second tank and to provide a source of vacuum for any vacuum operated device in the motor vehicle 10 . This is particularly advantageous when the motor vehicle 10 engine is a diesel engine, for in such a case it is common to provide a vacuum pump to provide vacuum for the brake circuit and therefore the advantageous effects of the invention can be obtained without the need for an additional pump as the same pump normally used only to supply vacuum to the braking system can be used with obvious cost savings.

Der Betrieb des Systems ist wie folgt: bei Anlassen des Motors 8 ist es wahrscheinlich, dass eine kleine Menge Öl vom Turbolader 3 zurückgeflossen ist und sich im zweiten Tank 4 gesammelt hat. Sobald der Motor läuft, wird Öl von der Pumpe 2 vom Ölhaupttank 6 zu den Turboladerlagern gepumpt und beginnt, gezwungen durch den Teilunterdruck, der durch die Pumpe 5 in dem zweiten Tank 4 gebildet wurde, vom Turbolader 3 zu dem zweiten Tank 4 durch das Abflussrohr zu strömen. Wenn der Motor 8 sich im Leerlauf befindet, ist die Strömrate der Pumpe 5 im Wesentlichen gleich der Strömrate des Öls vom Turbolader 3 zum zweiten Tank 4 und der Druck im zweiten Tank 4 ist etwas unter oder im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck, doch sobald die Drehzahl des Motors 8 steigt, wird der Unterdruck im zweiten Tank 4 größer. Dies liegt daran, dass die Vakuumpumpe 5 vom Motor 8 angetrieben wird und daher durch die Drehzahl beeinflusst wird. Es versteht sich, dass die Vakuumpumpe alternativ hydraulisch oder elektrisch angetrieben werden könnte, in welchem Fall die Strömrate der Pumpe unabhängig von der Motordrehzahl wäre.The operation of the system is as follows: when the engine 8 is started, it is likely that a small amount of oil has flown back from the turbocharger 3 and collected in the second tank 4. Once the engine is running, oil is pumped by the pump 2 from the main oil tank 6 to the turbocharger bearings and, forced by the partial vacuum created in the second tank 4 by the pump 5, starts from the turbocharger 3 to the second tank 4 through the drain pipe to stream. When the engine 8 is idling, the flow rate of the pump 5 is substantially equal to the flow rate of oil from the turbocharger 3 to the second tank 4 and the pressure in the second tank 4 is slightly below or substantially equal to atmospheric pressure, but as soon as the speed of the engine 8 increases, the negative pressure in the second tank 4 increases. This is because the vacuum pump 5 is driven by the motor 8 and is therefore affected by the number of revolutions. It will be appreciated that the vacuum pump could alternatively be hydraulically or electrically driven, in which case the flow rate of the pump would be independent of engine speed.

Wenn der Motor 8 über der Leerlaufdrehzahl läuft, überschreitet die Strömrate der Pumpe 5 die Strömrate des zum zweiten Tank 4 zurückfließenden Öls, so dass nach ein paar Minuten Betrieb wenig oder kein Öl mehr im zweiten Tank 4 verbleibt.When the engine 8 is running above idle speed, the flow rate of the pump 5 exceeds the flow rate of the oil returning to the second tank 4 so that little or no oil remains in the second tank 4 after a few minutes of operation.

Dies gewährleistet, dass die Ausrichtung des Fahrzeugs innerhalb der Stabilitätsgrenzen des Kraftfahrzeugs keine nachteilige Wirkung auf das Strömen von Öl vom Turbolader 3 hat und dass Öl nicht vom Abflussrohr zurück in den Turbolader 3 strömen kann.This ensures that the orientation of the vehicle within the vehicle's stability limits will not have an adverse effect on the vehicle flow of oil from the turbocharger 3 and that oil cannot flow back into the turbocharger 3 from the drain pipe.

Öl und Dampf, die aus dem Turbolader 3 austreten, werden von der Vakuumpumpe 5 durch den zweiten Tank 4 in den Haupttank 6 gesaugt, in dem sie zur Wiederverwendung getrennt werden. Das zu dem Ölhaupttank 6 zurückgeführte Öl wird wiederverwendet, um den Motor 8 und den Turbolader 3 zu schmieren, und mitgeführter Dampf oder Ölnebel wird dem Kurbelgehäuse zugeführt, wo er in Gas und Fluid getrennt wird. Das Gas aus dem Dampf wird dann in normaler Weise durch ein Kurbelgehäuse-Ventilationssystem durchgeleitet und das Fluid darf zurück zu dem Hauptöltank 6 strömen.Oil and vapor exiting the turbocharger 3 are sucked by the vacuum pump 5 through the second tank 4 into the main tank 6 where they are separated for reuse. The oil returned to the main oil tank 6 is reused to lubricate the engine 8 and turbocharger 3, and entrained vapor or oil mist is fed to the crankcase where it is separated into gas and fluid. The gas from the vapor is then passed through a crankcase ventilation system in the normal manner and the fluid is allowed to flow back to the main oil tank 6.

Daher ist ersichtlich, dass ein in der Erfindung verwendetes Schmiersystem eine verbesserte Turboladerschmierung bei praktisch keinen Extrakosten oder Komplexität bietet.Therefore, it can be seen that a lubrication system used in the invention provides improved turbocharger lubrication at virtually no extra cost or complexity.

Unter Bezug auf 2 bis 5 wird eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführung bei einem V8-Dieselmotor 108 mit zwei Zylinderreihen angewendet gezeigt. Jede Zylinderreihe hat einen so angeordneten Turbolader 103, dass er Abgase von dem Motor 108 durch einen Abgaskrümmer aufnimmt. Jeder der Turbolader 103 ist unter der Zylinderreihe angebracht, mit welcher er wirkverbunden ist, wodurch die Höhe des Motors 108 minimiert wird.Referring to 2 until 5 A preferred embodiment of the present invention is shown applied to a V8 diesel engine 108 having two cylinder banks. Each bank of cylinders has a turbocharger 103 arranged to receive exhaust gases from the engine 108 through an exhaust manifold. Each of the turbochargers 103 is mounted below the bank of cylinders to which it is operatively connected, thereby minimizing the height of the engine 108.

Jeder der Turbolader 103 wird mit Öl von einer (nicht dargestellten) Motorölpumpe beliefert, die auch dazu dient, verschiedenen anderen Komponenten des Motors 108 Öl zuzuführen. Das Öl wird in einem Ölhaupttank oder Sumpf 106 gespeichert, der an dem unteren Ende des Motors 108 befestigt ist, und wird von der Motorölpumpe vom Sumpf 106 durch verschiedene im Motor 108 ausgebildete innere Durchlässe gepumpt. Jeder Turbolader 103 weist eine jeweilige Öleinlassöffnung, um Öl über eine in dem (nicht dargestellten) Motor ausgebildete innere Ölzufuhrleitung von der Motorölpumpe zu erhalten, sowie eine jeweilige Ölauslassöffnung, um Öl von dem jeweiligen Turbolader zu einem zweiten Tank oder Turbosumpf 104 zurückzuführen.Each of the turbochargers 103 is supplied with oil from an engine oil pump (not shown), which also serves to supply oil to various other components of the engine 108 . The oil is stored in a main oil tank or sump 106 attached to the lower end of the engine 108 and is pumped from the sump 106 through various internal passages formed in the engine 108 by the engine oil pump. Each turbocharger 103 has a respective oil inlet port to receive oil from the engine oil pump via an internal oil supply line formed in the engine (not shown) and a respective oil outlet port to return oil from the respective turbocharger to a second tank or turbo sump 104.

Die Öleinlass- und Ölauslassöffnungen jedes Turboladers 103 sind mit in dem jeweiligen Turbolader 103 angeordneten Lagern verbunden und dienen der Zufuhr und Rückleitung von Öl von den Lagern des Turboladers 103.The oil inlet and outlet ports of each turbocharger 103 are connected to bearings located in the respective turbocharger 103 and serve to supply and return oil from the turbocharger 103 bearings.

Zwischen der Auslassöffnung jedes Turboladers 103 und dem Turbosumpf 104 ist eine Rückführleitung in Form eines Abflussrohrs 121 angeschlossen, um das Zurückleiten von Öl von den Lagern zu dem Turbosumpf 104 zu ermöglichen.A return line in the form of a drain pipe 121 is connected between the outlet port of each turbocharger 103 and the turbo sump 104 to allow oil to be returned from the bearings to the turbo sump 104 .

Wie am Besten unter Bezug auf 4 ersichtlich ist, ist der Ölhaupttank 106 als einstückiges Gussteil ausgebildet, und der zweite Tank oder Turbosumpf 104 ist in dem Ölhaupttank 106 angeordnet und ist als Teil des zur Bildung des Ölhaupttanks 106 verwendeten einstückigen Gussteils ausgebildet.As best referring to 4 As can be seen, the main oil tank 106 is formed as a one-piece casting and the second tank or turbo sump 104 is disposed within the main oil tank 106 and is formed as part of the one-piece casting used to form the main oil tank 106 .

Der in 4 gezeigte Turbosumpf 104 ist nicht vollständig, da er bei Einsatz mit einem Deckel versehen ist, um ein geschlossenes Volumen zu bilden, und wie nachstehend erläutert verschiedene mit ihm verbundene Rohre aufweist.the inside 4 The turbo sump 104 shown is not complete as, in use, it is capped to form a closed volume and has various pipes connected to it as discussed below.

Die Abflussrohre 121 von den Turboladern 103 treten dichtend durch jeweilige Öffnungen 140, die in einer Wand des zur Bildung des Ölhaupttanks 106 verwendeten Gussteils ausgebildet sind, und sind dichtend an den nahe des oberen Endes des Turbosumpfs 104 ausgebildeten Öffnungen 130 angebracht. The drain tubes 121 from the turbochargers 103 sealingly pass through respective openings 140 formed in a wall of the casting used to form the main oil tank 106 and sealingly attach to the openings 130 formed near the top of the turbo sump 104 .

Ein Abzug für den Turbosumpf 104 ist in Form eines Durchlasses 142 ausgebildet, der in das den Ölhaupttank 106 bildende Gussteil eingegossen ist. Der Durchlass 142 wirkt bei Einsatz mit einem weiteren (nicht dargestellten) in dem Motor 108 ausgebildeten Durchlass zusammen, der Dampf zu und von einem Kurbelgehäusebereich des Motors 108 strömen lässt. Diese Verbindung beschränkt den Unterdruck, der in dem Turbosumpf 101 ausgebildet werden kann, da bei Erreichen eines bestimmten Unterdruckwerts im Turbosumpf 104 Gas und/oder Öldampf dazu neigt, von dem Kurbelgehäuse des Motors 108 in den Turbosumpf 104 zu strömen. Es ist wichtig, den Unterdruck zu beschränken, der im Turbosumpf 104 erzeugt werden kann, da bei Erzeugen eines zu hohen Unterdrucks das Öl dazu neigt, aus den Turboladerlagern herausgesaugt zu werden, was ein Zerreißen des Ölfilms bewirkt, der in den Lagern vorhanden sein muss, wodurch ein vorzeitiger Lagerverschleiß verursacht wird.A vent for the turbo sump 104 is in the form of a passage 142 cast into the casting forming the main oil tank 106 . The passage 142 , in use, cooperates with another passage (not shown) formed in the engine 108 that allows vapor to flow to and from a crankcase area of the engine 108 . This connection limits the negative pressure that can be formed in the turbo sump 101 because once a certain level of negative pressure is reached in the turbo sump 104, gas and/or oil vapor tends to flow from the crankcase of the engine 108 into the turbo sump 104. It is important to limit the vacuum that can be created in the turbo sump 104 because if too much vacuum is created, the oil tends to be sucked out of the turbocharger bearings, causing disruption of the oil film that must be present in the bearings , causing premature bearing wear.

Eine weitere Öffnung 150 ist in der Wand des Ölhaupttanks 106 ausgebildet, an welcher ein Ölrückführrohr 122 dichtend angeschlossen ist, das dazu dient, Öl und Öldampf von dem Turbosumpf 104 zu einer motorbetriebenen Drehschieber-Vakuumpumpe 105 zu befördern.Another opening 150 is formed in the wall of the main oil tank 106 to which is sealed an oil return pipe 122 for carrying oil and oil vapor from the turbo sump 104 to an engine driven rotary vane vacuum pump 105 .

Das Ölrückführrohr 122 ist mit einer Öffnung 151 nahe dem Boden des Turbosumpfes 104 verbunden, so dass im Wesentliche das gesamte im Turbosumpf 104 gesammelte Öl durch die Vakuumpumpe 105 herausgepumpt und zum Ölhaupttank 106 zurückgeführt werden kann.The oil return pipe 122 is connected to an orifice 151 near the bottom of the turbo sump 104 so that substantially all of the oil collected in the turbo sump 104 can be pumped out by the vacuum pump 105 and returned to the main oil tank 106 .

Unter besonderem Bezug auf 2, 3 und 5 ist das obere Ende des Ölrückführrohrs 122 mit einem zweiten Einlass zur Drehschieber-Vakuumpumpe 105 verbunden. Wie unter Bezug auf 5 ersichtlich ist, ist die Drehschieber-Vakuumpumpe von herkömmlicher Form mit einem Rotor 110, der eine Lamelle 112 in einer Kammer gleitend lagert. Ein erster Einlass 113 in die Kammer der Drehschieberpumpe 105 ist bei Einsatz mit einem Unterdrucksystem verbunden, beispielsweise einer (nicht dargestellten) Bremsanlage mit Unterdruckunterstützung. Eine Auslassöffnung 115 ist vorgesehen, um Fluid und Dampf aus der Kammer abzulassen, wenn der Rotor 110 in Richtung des Pfeils „R“ gedreht wird. Ein (nicht dargestelltes) Klappenventil an der Rückseite der Pumpe 105 lässt Fluid durch die Auslassöffnung 115 aus- aber nicht einströmen.With special reference to 2 , 3 and 5 is the upper end of the oil return tube 122 with a second inlet for rotary vane Vacuum pump 105 connected. As referred to 5 As can be seen, the rotary vane vacuum pump is of conventional form having a rotor 110 which slidably supports a vane 112 in a chamber. A first inlet 113 to the chamber of rotary vane pump 105 is in use connected to a vacuum system, such as a vacuum assist brake system (not shown). An exhaust port 115 is provided to exhaust fluid and vapor from the chamber as the rotor 110 is rotated in the direction of arrow "R". A flapper valve (not shown) at the rear of pump 105 allows fluid to flow out through outlet port 115 but not in.

Die Pumpe 105 ist an einem Kettengehäuse 120 befestigt, welches dazu dient, eine Kette 126 zu umschließen, die eine (nicht dargestellte) Kurbelwelle des Motors 108 mit einer Nockenwelle 125 treibend verbindet. Die Drehschieber-Vakuumpumpe 105 ist so positioniert, dass sie über den beiden Turboladern 103 angebracht ist, so dass aus den Turboladern 103 austretendes Öl nach unten zum Turbosumpf 104 strömt und dann nach oben zur Pumpe 105. Um sicherzustellen, dass die Lamelle 112 richtig gegenüber der Kammer abdichten kann, wird der Pumpe 105 vom Motor 108 eine kleine Menge Öl zugeführt. Aufgrund des verwendeten Pumpentyps ist aber kein wirkliches Pumpenvorfüllen erforderlich und die Pumpe 105 beginnt zu arbeiten, sobald sich der Rotor 110 zu drehen beginnt.The pump 105 is attached to a chain case 120 which serves to enclose a chain 126 drivingly connecting a crankshaft (not shown) of the engine 108 to a camshaft 125 . The rotary vane vacuum pump 105 is positioned to be mounted above the two turbochargers 103 so that oil exiting the turbochargers 103 flows down to the turbo sump 104 and then up to the pump 105. To ensure that the vane 112 faces properly to seal the chamber, the pump 105 is supplied with a small amount of oil from the motor 108. However, due to the type of pump used, no actual pump priming is required and the pump 105 starts operating as soon as the rotor 110 starts rotating.

Das Kettengehäuse 120 ist an einer Endwand 124 des Motors 108, der die Nockenwelle 125 lagert, dichtend angebracht. Der Motor 108 weist insgesamt vier Nockenwellen auf, zwei pro Zylinderreihe, und die äußere Nockenwelle 125 der rechten Zylinderreihe dient dazu, den Rotor 110 der Pumpe 105 direkt anzutreiben. Die andere (nicht dargestellte) Nockenwelle der rechten Zylinderreihe wird durch ein treibend an dem Ende der äußeren Nockenwelle 125 angebrachtes Zahnrad 127, das mit einem (nicht dargestellten), an der inneren Nockenwelle befestigten komplementären Zahnrad greift, angetrieben.The chain case 120 is sealed to an end wall 124 of the engine 108 which supports the camshaft 125 . The engine 108 has a total of four camshafts, two per bank, and the outer camshaft 125 of the right bank serves to drive the rotor 110 of the pump 105 directly. The other camshaft (not shown) of the right bank of cylinders is driven by a gear 127 drivingly mounted on the end of the outer camshaft 125 which meshes with a complementary gear (not shown) fixed to the inner camshaft.

Die Auslassöffnung der Drehschieberpumpe 105 wirkt mit einer in dem Kettengehäuse 120 ausgebildeten Öffnung 128 zusammen, so dass aus der Pumpe 105 austretendes Öl und Dampf in das Kettengehäuse gedrückt werden und das Zahnrad 127 beaufschlagen. Dies ist vorteilhaft, da unter bestimmten Bedingungen das Strom aus der Vakuumpumpe einem feinen Sprühnebel gleich kommt und das Beaufschlagen des Zahnrads 127 dazu neigt, die Tröpfchengröße zu vergrößern, wodurch das Sammeln und Umwälzen des Öls unterstützt wird.The outlet opening of the rotary vane pump 105 cooperates with an opening 128 formed in the chain housing 120 so that oil and steam escaping from the pump 105 are pressed into the chain housing and act on the gear wheel 127 . This is advantageous because under certain conditions the flow from the vacuum pump will amount to a fine spray and impingement of the gear 127 tends to increase the droplet size, aiding in the collection and circulation of the oil.

Das in das Kettengehäuse 120 gepresste Öl strömt unter der Schwerkraftwirkung nach unten durch das Kettengehäuse 120 und wird im Ölhaupttank 106 gesammelt, von wo es wiederverwendet werden kann.The oil forced into the chain case 120 flows down through the chain case 120 under the action of gravity and is collected in the main oil tank 106 from where it can be reused.

Der Motor 108 ist mit einer Kurbelgehäuseentlüftungsanlage ausgestattet, um aus zurückströmendem Öl gewonnene Gase zu einem (nicht dargestellten) Ansaugkrümmer des Motors 108 zurückzuleiten.The engine 108 is equipped with a positive crankcase ventilation system to return gases recovered from returning oil to an engine 108 intake manifold (not shown).

Um sicherzustellen, dass während des Laufens des Motors 108 im Wesentlichen kein Öl im Turbosumpf 104 gespeichert wird, wird die Pumpleistung der Vakuumpumpe 105 so gewählt, dass sie etwas über der Strömrate von Öl von den beiden Turboladern 103 zu dem Turbosumpf 104 liegt. Zwar kann aufgrund des schwerkraftbedingten Zurückströmens während Motorabschaltbedingungen eine kleine Menge Öl im Turbosumpf 104 bei Motoranlassen vorhanden sein, doch sobald der Motor zu arbeiten beginnt, wird dieses Öl schnell aus dem Turbosumpf 104 entfernt und zum Ölhaupttank 106 zurückgeleitet. Der Turbosumpf 104 stellt daher eine Unterbrechung in der Strömstrecke von den Turboladern 103 zurück zu dem Ölhaupttank 106 dar, da Öl nicht die Abflussrohre 121 hinaufgesaugt werden kann, sobald Öl in den Turbosumpf gelangt.To ensure that substantially no oil is stored in the turbo sump 104 while the engine 108 is running, the pumping capacity of the vacuum pump 105 is selected to be slightly in excess of the flow rate of oil from the two turbochargers 103 to the turbo sump 104 . While a small amount of oil may be present in the turbo sump 104 during engine startup conditions due to gravity backflow during engine shut-down conditions, once the engine begins to operate, this oil is quickly removed from the turbo sump 104 and returned to the main oil tank 106 . The turbo sump 104 therefore represents a disruption in the flow path from the turbochargers 103 back to the main oil tank 106 since oil cannot be drawn up the drain pipes 121 once oil enters the turbo sump.

Bei Leerlauf des Motors gibt es praktisch keinen Unterdruck im Turbosumpf, da die Strömleistung des Abzugs 142 im Wesentlichen gleich der Strömrate der Pumpe 105 ist, wenn aber die Motordrehzahl ansteigt, wird die Strömrate der Pumpe größer und kann daher den Teilunterdruck im Turbosumpf 104 anheben. Aufgrund des durch den Abzug 142 ausgebildeten vorbestimmten Lecks ist aber die Größenordnung des in dem Turbosumpf 104 ausgebildeten Teilunterdrucks nie so groß, dass ein Zerreißen des Ölfilms in den Lagern der Turbolader 103 verursacht wird.When the engine is idling, there is virtually no vacuum in the turbo sump because the flow rate of the trigger 142 is substantially equal to the flow rate of the pump 105, but as engine speed increases, the flow rate of the pump increases and can therefore increase the partial vacuum in the turbo sump 104. However, due to the predetermined leak formed by the vent 142, the magnitude of the partial vacuum formed in the turbo sump 104 is never so great as to cause the oil film in the turbocharger 103 bearings to rupture.

Es versteht sich, dass bei einer solchen Anordnung die Gesamthöhe des Motors unverändert beleibt und dass die Kosten für die Implementierung eines solchen Systems relativ gering sind, da die verwendete Vakuumpumpe die gleiche Pumpe ist, die häufig bei einem Dieselmotor als Unterdruckquelle verwendet wird. Ferner kann die gleiche Pumpe verwendet werden, um das Ablassen von Öl von an dem Motor angebrachten Turboladern zu unterstützen und auch um eine Unterdruckquelle für ein an dem Fahrzeug angebrachtes unterdruckbetriebenes System zu bieten.It will be appreciated that with such an arrangement the overall height of the engine remains unchanged and that the cost of implementing such a system is relatively low since the vacuum pump used is the same pump often used in a diesel engine as the source of vacuum. Further, the same pump can be used to assist in draining oil from engine-mounted turbochargers and also to provide a vacuum source for a vehicle-mounted vacuum operated system.

Da während des Motorbetriebs immer eine kleine Druckdifferenz zwischen dem Druck des Öls in den Turboladerlagern und dem unteren Druck im Turbosumpf 104 vorliegt, neigt Öl immer dazu, unabhängig von der Ausrichtung des Motors 108 hin zum Turbosumpf 104 zu strömen.Because there is always a small pressure differential between the pressure of the oil in the turbocharger bearings and the bottom pressure in the turbo sump 104 during engine operation, oil always tends to deflate to flow towards the turbo sump 104 depending on the orientation of the engine 108 .

In dieser bevorzugten Ausführung wird die Vakuumpumpe zwar direkt vom Motor angetrieben, dies ist aber nicht erforderlich, und sie könnte durch jede geeignete Antriebskraftquelle angetrieben werden.While in this preferred embodiment the vacuum pump is driven directly by the engine, this is not required and it could be driven by any suitable source of motive power.

Die Erfindung wurde bezüglich ihrer Verwendung einer in einem Kraftfahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine beschrieben und ist hierfür besonders vorteilhaft, doch versteht sich, dass sie bei jedem Turbomotor verwendet werden könnte.The invention has been described in relation to, and is particularly advantageous for, its use with an internal combustion engine installed in a motor vehicle, but it should be understood that it could be used with any turbocharged engine.

Es versteht sich für den Fachmann auf dem Gebiet, dass die Erfindung zwar beispielhaft unter Bezug auf eine Reihe von spezifischen Ausführungen beschrieben wurde, sie aber nicht auf diese Ausführungen beschränkt ist und verschiedene alternative Ausführungen oder Abwandlungen der offenbarten Ausführungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.It will be appreciated by those skilled in the art that, while the invention has been described by way of example with reference to a number of specific embodiments, it is not limited to those embodiments and various alternative embodiments or modifications to the disclosed embodiments may be made without departing from the scope to deviate from the invention.

Claims (18)

Kraftfahrzeug mit einem Motor (8), der umfasst: einen Turbolader (3), und ein Schmiersystem für den Turbolader (3), wobei das Schmiersystem aufweist: einen Ölhaupttank (6) für das Speichern von zum Schmieren des Turboladers (3) verwendeten Öls, eine Ölpumpe (2) für das Zuführen von Öl von dem Ölhaupttank (6) zu dem Turbolader (3), einen zweiten Tank (4) zur Aufnahme von Öl von dem Turbolader (3), und eine Vakuumpumpe (5) für das Rückführen des in dem zweiten Tank (4) aufgenommenen Öls zu dem Ölhaupttank (6), wobei die Vakuumpumpe (5) zum Erzeugen eines Teilvakuums in dem zweiten Tank (4) betreibbar ist, um ein Strömen von Öl von dem Turbolader (3) in den zweiten Tank (4) zu unterstützen und Öl von dem zweiten Tank (4) zu dem Ölhaupttank (6) zu pumpen, die Vakuumpumpe (5) auch eine Unterdruckquelle für ein an dem Kraftfahrzeug vorgesehenes weiteres Unterdrucksystem ist, und die Vakuumpumpe (5) dazu genutzt wird, dem weiteren Unterdrucksystem Unterdruck zu liefern und das Strömen von Öl von dem Turbolader (3) zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterdrucksystem eine Bremsanlage mit Unterdruckverstärkung ist und die Vakuumpumpe (5) so betrieben werden kann, dass sie in einem Unterdruckbehälter eines Bremsverstärkers, der Teil der Bremsanlage mit Unterdruckverstärkung ist, einen teilweisen Unterdruck erzeugt.Motor vehicle having an engine (8) comprising: a turbocharger (3), and a lubricating system for the turbocharger (3), the lubricating system comprising: an oil main tank (6) for storing oil used to lubricate the turbocharger (3). , an oil pump (2) for supplying oil from the main oil tank (6) to the turbocharger (3), a second tank (4) for receiving oil from the turbocharger (3), and a vacuum pump (5) for return of the oil received in the second tank (4) to the main oil tank (6), the vacuum pump (5) being operable to create a partial vacuum in the second tank (4) to allow oil to flow from the turbocharger (3) into the to support the second tank (4) and to pump oil from the second tank (4) to the main oil tank (6), the vacuum pump (5) is also a vacuum source for a further vacuum system provided on the motor vehicle, and the vacuum pump (5) thereto is used to supply vacuum to the further vacuum system and to support the flow of oil from the turbocharger (3), characterized in that the vacuum system is a vacuum boosted brake system and the vacuum pump (5) is operable to be in a vacuum tank a brake booster, which is part of the vacuum boosted brake system, creates a partial vacuum. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (2) eine Motorölpumpe ist, die zur Zufuhr von Öl zu dem Turbolader (3) und zu dem Motor (8) verwendet wird.motor vehicle after claim 1 , characterized in that the oil pump (2) is an engine oil pump used to supply oil to the turbocharger (3) and to the engine (8). Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs des Motors (8) die Pumprate der Vakuumpumpe (5) mindestens gleich der Strömrate von Öl aus dem Turbolader (3) oder aus allen Turboladern (3) ist, die mit dem zweiten Tank (4) verbunden sind, so dass im Wesentlichen kein Öl in dem zweiten Tank (4) gespeichert wird.motor vehicle after claim 1 or 2 , characterized in that during operation of the engine (8) the pumping rate of the vacuum pump (5) is at least equal to the flow rate of oil from the turbocharger (3) or from all turbochargers (3) connected to the second tank (4). are, so that essentially no oil is stored in the second tank (4). Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbolader (3) eine jeweilige Öleinlassöffnung, um Öl von der Ölpumpe (2) aufzunehmen, sowie eine jeweilige Ölauslassöffnung, um Öl von dem jeweiligen Turbolader (3) mittels einer Rückführleitung (121) zu dem zweiten Tank (4) zurückzuführen, aufweist.Motor vehicle according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the turbocharger (3) has a respective oil inlet port to receive oil from the oil pump (2) and a respective oil outlet port to return oil from the respective turbocharger (3) to the second tank (4 ) attributed. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbolader (3) durch eine jeweilige Rückführleitung (121) mit dem zweiten Tank (4) verbunden ist, und der zweite Tank (4) ein geschlossenes Volumen ist, mit einem mit der Vakuumpumpe (5) verbundenen Auslass, einer gleichen Anzahl an Einlässen, wie Rückführleitungen vorhanden sind, sowie mit einem Abzug, um das Erzeugen übermäßigen Unterdrucks in dem zweiten Tank (4) zu verhindern.motor vehicle after claim 4 , characterized in that the turbocharger (3) is connected to the second tank (4) by a respective return line (121), and the second tank (4) is a closed volume with an outlet connected to the vacuum pump (5), an equal number of inlets as there are return lines, and a vent to prevent the creation of excessive negative pressure in the second tank (4). Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzug mit einem Kurbelgehäusebereich des Motors (8) verbunden ist.motor vehicle after claim 5 , characterized in that the trigger is connected to a crankcase area of the engine (8). Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Tank (4) sich in dem Ölhaupttank (6) befindet.Motor vehicle according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the second tank (4) is located in the main oil tank (6). Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölhaupttank (6) vorrangig aus einem einstückigen Gussteil gebildet wird und der zweite Tank (4) als Teil des den Ölhaupttank (6) bildenden einstückigen Gussteils gebildet wird.motor vehicle after claim 7 characterized in that the main oil tank (6) is formed primarily from a one-piece casting and the second tank (4) is formed as part of the one-piece casting forming the main oil tank (6). Kraftfahrzeug nach Anspruch 8 bei Abhängigkeit des Anspruchs 7 von Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Abzugs (142) als in das einstückige Gussteil eingegossener Durchlass gebildet wird.motor vehicle after claim 8 in dependence of claim 7 from claim 5 or claim 6 , characterized in that at least a portion of the flue (142) is formed as a passageway cast into the one-piece casting. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (8) mindestens eine Nockenwelle aufweist und die Vakuumpumpe (5) von einem Ende der Nockenwelle bzw. einer der Nockenwellen des Motors (8) angetrieben wird.Motor vehicle according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the engine (8) has at least one camshaft and the vacuum pump (5) from one end of the cam shaft or one of the camshafts of the engine (8) is driven. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das mindestens eine Nockenwelle durch eine in einem Kettenkasten untergebrachte Kette angetrieben wird und die Vakuumpumpe (5) eine so angeordnete Auslassöffnung aufweist, dass Öl zu dem Ölhaupttank (6) durch dessen Ablassen in den Kettenkasten zurückgeführt wird.motor vehicle after claim 10 , characterized in that at least one camshaft is driven by a chain housed in a chain case and the vacuum pump (5) has a discharge port arranged so that oil is returned to the main oil tank (6) by draining it into the chain case. Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, wobei der Motor (8) eine durch die Kette angetriebene erste Nockenwelle und eine durch einen Zahnradantrieb der ersten Nockenwelle angetriebene zweite Nockenwelle aufweist, wobei das von der Vakuumpumpe (5) abgelassene Öl mindestens ein den Zahnradantrieb zwischen der ersten und zweiten Nockenwelle bildendes Zahnrad beaufschlagt.motor vehicle after claim 11 wherein the engine (8) has a first camshaft driven by the chain and a second camshaft driven by a gear drive of the first camshaft, the oil discharged from the vacuum pump (5) acting on at least one gear forming the gear drive between the first and second camshafts . Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (5) eine Drehschieber-Vakuumpumpe (105) ist.Motor vehicle according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that the vacuum pump (5) is a rotary vane vacuum pump (105). Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (8) zwei Turbolader (3) aufweist und jeder der Turbolader (3) eine mit dem zweiten Tank (4) verbundene Rückführleitung aufweist.Motor vehicle according to one of Claims 1 until 13 characterized in that the engine (8) has two turbochargers (3) and each of the turbochargers (3) has a return line connected to the second tank (4). Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (8) ein V-Motor (108) mit zwei Zylinderreihen ist und einer der Turbolader (3) so angeordnet ist, dass Gase von einer der beiden Zylinderreihen abgelassen werden, und der andere Turbolader (3) so angeordnet ist, dass er Abgase von der anderen der beiden Zylinderreihen aufnimmt.motor vehicle after Claim 14 , characterized in that the engine (8) is a V-engine (108) with two cylinder banks and one of the turbochargers (3) is arranged to exhaust gases from one of the two cylinder banks and the other turbocharger (3) so arranged to receive exhaust gases from the other of the two rows of cylinders. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Turbolader (3) unter der Zylinderreihe angeordnet ist, von der er Abgase aufnimmt.motor vehicle after claim 15 , characterized in that each of the turbochargers (3) is arranged under the bank of cylinders from which it receives exhaust gases. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (5) über dem oder jedem Turbolader (3) angebracht ist.Motor vehicle according to one of Claims 1 until 16 , characterized in that the vacuum pump (5) is mounted above the or each turbocharger (3). Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (5) eine Drehschieber-Vakuumpumpe (105) mit einem mit dem Unterdrucksystem verbundenen ersten Einlass (113) und einem mit dem zweiten Tank (4) verbundenen zweiten Einlass (114) ist.Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum pump (5) is a rotary vane vacuum pump (105) with a first inlet (113) connected to the vacuum system and a second inlet (114) connected to the second tank (4). .
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