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Die Erfindung betrifft ein System umfassend eine erste Ölwanne zur Bevorratung von Motoröl und eine zweite Ölwanne zur Bevorratung von Getriebeöl, insbesondere für die Verwendung in einer Antriebseinheit, wobei
- – die erste Ölwanne mit der zweiten Ölwanne einteilig ausgebildet ist, so dass das System ein monolithisches Bauteil bildet, oder das System der beiden Ölwannen mindestens zwei Bauteile aufweist, wobei die mindestens zwei Bauteile miteinander verbunden sind, und
- – die erste Ölwanne ein erstes Ölbecken und die zweite Ölwanne ein zweites Ölbecken aufweist, wobei die beiden Ölbecken voneinander getrennt sind, so dass eine Vermischung von Motoröl und Getriebeöl zu einem Ölgemisch verhindert wird.
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Ein monolithisches System mit zwei Ölwannen, bei dem die erste Ölwanne mit der zweiten Ölwanne einteilig ausgebildet ist, beschreibt beispielsweise die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2004 021 723 A1 . Ein modulares System mit mindestens zwei Bauteilen, die miteinander verbunden sind, ist hingegen in der deutschen Patentschrift
DE 196 22 678 C1 offenbart. Die europäische Patentanmeldung
EP 0 900 954 A1 beschreibt ein System, bei dem die beiden Ölbecken voneinander getrennt sind, ebenso die europäische Patentanmeldung
EP 1 596 043 A2 sowie die deutsche Offenlegungsschrift
DE 196 31 758 C2 .
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Systeme der eingangs genannten d. h. der gattungsbildenden Art kommen insbesondere bei Antriebseinheiten für Kraftfahrzeuge zum Einsatz, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Kombination aus Brennkraftmaschine und Getriebe als Antriebseinheit bezeichnet wird. Im Weiteren wird kurz auf die das System charakterisierenden Komponenten eingegangen.
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Zur Verminderung der Reibung und des Verschleißes wird sowohl die Brennkraftmaschine als auch das Getriebe mit Öl versorgt und geschmiert. Die Ölversorgung gewährleistet die Funktionstüchtigkeit der Brennkraftmaschine und des Getriebes bzw. die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Komponenten, beispielsweise des Ventiltriebs. Als Behältnis für die Bevorratung des Öls dient jeweils eine separate Ölwanne, die in der Regel unterhalb des Getriebes bzw. der Brennkraftmaschine angeordnet ist und in der sich das Öl sammelt. Die erste Ölwanne zur Bevorratung des Motoröls ist dabei in der Regel in die untere Kurbelgehäusehälfte der Brennkraftmaschine integriert bzw. bildet diese untere Kurbelgehäusehälfte, während in ähnlicher Weise die zweite Ölwanne zur Bevorratung des Getriebeöls in die untere Getriebegehäusehälfte des Getriebes integriert ist bzw. diese untere Getriebegehäusehälfte bildet.
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Das bereitgestellte Motoröl wird auf vielfältige Weise verwendet. Es dient der Schmierung der Kurbelwellenlager und dabei der Ausbildung eines tragfähigen Schmierölfilms in den Kurbelwellengleitlagern. Des Weiteren hat das Motoröl die Aufgabe, die Zylinderrohrinnenwand zu schmieren, um auf diese Weise die Reibung zwischen dem Zylinderrohr und dem in diesem Zylinderrohr oszillierenden Kolben zu reduzieren.
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Der Kolben jedes Zylinders einer Brennkraftmaschine begrenzt zusammen mit dem Zylinderrohr und dem Zylinderkopf den Brennraum eines Zylinders. Der Kolbenboden bildet dabei einen Teil der Brennrauminnenwand und dichtet zusammen mit den Kolbenringen den Brennraum gegen das Kurbelgehäuse ab, so dass keine Verbrennungsgase bzw. keine Verbrennungsluft in das Kurbelgehäuse gelangen und kein Öl in den Brennraum gelangt.
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Eine vollständige Abdichtung des Brennraums gegenüber dem Kurbelgehäuse kann jedoch nicht sichergestellt werden, so dass ein Teil der Verbrennungsgase bzw. der Verbrennungsluft in das Kurbelgehäuse gelangt und dort für eine Druckerhöhung sorgt. Um den Druck im Kurbelgehäuse abzubauen, werden nach dem Stand der Technik Verfahren zur Entlüftung des Kurbelgehäuses eingesetzt, wobei die Problematik bei der Entlüftung unter anderem darin besteht, dass die im Kurbelgehäuse befindlichen Gase mit Öl kontaminiert sind. Folglich muss der dem Kurbelgehäuse entnommene Entlüftungsstrom zunächst einen Ölsabscheider durchlaufen, in dem die im Entlüftungsstrom befindlichen flüssigen Bestandteilen, insbesondere das Öl, abgeschieden werden. Dabei wird das abgeschiedene und rückgewonnene Öl vorzugsweise in das Kurbelgehäuse zurückgeführt.
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Der mit Öl kontaminierte Entlüftungsstrom kann aber auch – beispielsweise über den Kettenkasten des Nockenwellenantriebs – der Ventilhaube zugeführt werden und der Schmierung der Nockenwelle dienen.
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Zur Förderung des Motorenöls wird in der Regel eine Ölpumpe eingesetzt.
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Es wurden bereits Versuche unternommen, die verschiedenen Fluidkreisläufe d. h. den Getriebeölkreislauf und den Motorenölkreislauf zusammenzuführen, um vorteilhafte Synergieeffekte zu erzielen. Die Verwendung einer einzigen Ölsorte sowohl als Motorenöl als auch als Getriebeöl hat gleich mehrere Vorteile. Auf diese Weise kann im Rahmen von Instandhaltungs- bzw. Wartungsarbeiten die Gefahr einer Verwechslung von Getriebeöl und Motorenöl bzw. die Gefahr einer Verwechslung der Öleinfüllstutzen eliminiert werden. Die sich üblicherweise aus der Verwendung einer falschen Ölsorte ergebenden Funktionsstörungen entfallen ebenfalls. Zudem hat die Verwendung einer einzigen Ölsorte Kostenvorteile. Gegebenenfalls sind nur eine Ölpumpe und nur ein Filter für die beiden miteinander verbundenen Fluidkreisläufe erforderlich.
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Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System umfassend eine erste Ölwanne zur Bevorratung von Motoröl und eine zweite Ölwanne zur Bevorratung von Getriebeöl bereitzustellen, mit dem sich vorteilhafte Synergieeffekte erzielen lassen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das
dadurch gekennzeichnet ist, dass
- – das erste Ölbecken und das zweite Ölbecken mindestens eine gemeinsame Begrenzungswand aufweisen, die die beiden Ölbecken voneinander trennt.
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Die beiden vorgeschlagenen Alternativen zeichnen sich dadurch aus, dass eine Verbindung zwischen den beiden Ölwannen vorgesehen wird. Die erfindungsgemäß vorgesehene Verbindung wird dadurch realisiert, dass entweder beide Ölwannen einteilig, d. h. aus einem Stück ausgebildet werden oder – alternativ – das System der beiden Ölwannen modular aufgebaut wird, wobei die einzelnen Bauteile miteinander verbunden werden. Dieses gemeinsame Lösungsprinzip unterscheidet das erfindungsgemäße System von den Systemen, bei denen die beiden Ölwannen voneinander getrennt sind, d. h. selbstständige, voneinander unabhängige Bauteile bilden.
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Durch die Verbindung der beiden Ölwannen zu einer einzigen Baugruppe kann die Anzahl an Bauteilen reduziert werden und die Montagekosten können gesenkt werden. Eine geringere Anzahl an Bauteilen führt aber nicht nur zu niedrigeren Montagekosten, sondern auch zu geringeren Bereitstellungs- und Verwaltungskosten.
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Mit der Verringerung der Anzahl an Bauteilen nimmt auch das Gesamtgewicht des Systems ab, wobei man im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch immer bemüht ist, ein System von möglichst geringem Gewicht zu konzipieren.
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Des Weiteren ist es grundsätzlich ein Ziel der Konstrukteure, im Motorraum des Kraftfahrzeuges ein möglichst effektives, d. h. dichtes Packaging der gesamten Antriebseinheit zu realisieren, was ebenfalls durch eine Verringerung der Bauteilanzahl unterstützt wird. Das erfindungsgemäße System ermöglicht eine kompaktere Anordnung von Getriebe und Brennkraftmaschine.
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Berücksichtigt werden muss dabei insbesondere, dass ein dichtes Packaging nicht nur durch den Wegfall einzelner Bauteile und des damit eingesparten Bauraums realisiert wird, sondern auch durch den Wegfall von notwendigen Befestigungsmitteln und Anlenkpunkten.
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Vorteile bietet das erfindungsgemäße System auch hinsichtlich des Crashverhaltens des Kraftfahrzeuges. Denn die kompaktere Antriebseinheit, welche durch das erfindungsgemäße System ermöglicht wird, gestattet es, den Motorraum weitestgehend im Hinblick auf ein verbessertes Crashverhalten auszubilden. Insbesondere können die Längsträger gezielt auf eine optimierte Energieabsorption hin ausgelegt werden.
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Zudem erhält das Gesamtsystem aus Brennkraftmaschine und Getriebe durch eine gemeinsame Ölwanne eine höhere Steifigkeit. Mit der Erhöhung der Steifigkeit wird insbesondere eine Verbesserung des schwingungstechnischen Verhaltens, beispielsweise des akustischen Verhaltens, der Brennkraftmaschine angestrebt. Ein Ziel dabei ist es, dass sich die Brennkraftmaschine unter den im Betrieb einstellenden dynamischen Belastungen, insbesondere den Gaskräften und Trägheitskräften, möglichst wenig verformt, so dass möglichst wenig Schwingungen an die Fahrzeugstruktur bzw. die Umwelt übertragen werden.
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Die zunehmende Geräuschemission stellt ein immer ernster zu nehmendes Umweltproblem dar, das sich nicht nur grundsätzlich auf die Lebensqualität, sondern insbesondere auch auf die Gesundheit der dem zunehmenden Lärm ausgesetzten Menschen nachteilig auswirkt.
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Aber nicht nur die Geräuschminderung steht bei der konstruktiven Auslegung einer Brennkraftmaschine im Fokus der Konstrukteure. Zunehmend wird versucht, das von der Brennkraftmaschine verursachte Geräusch gezielt zu beeinflussen und zu modellieren.
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Eine erhöhte Steifigkeit führt einerseits zu einem verbesserten Schwingungsverhalten der Antriebseinheit. Andererseits wird auch der Bauteilverzug im Allgemeinen gemindert, was vorteilhaft ist im Hinblick auf eine möglichst gute Funktionstüchtigkeit der Antriebseinheit bzw. der die Antriebseinheit bildenden Komponenten.
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Das erfindungsgemäße System hat auch Vorteile im Hinblick auf einen Kaltstart der Brennkraftmaschine, denn die mechanische Kopplung der beiden Ölwannen aufgrund ihrer Verbindung bedingt auch ein thermische Kopplung der beiden Ölwannen und der in den Ölwannen bevorrateten Öle. Dies führt beispielsweise im Rahmen eines Kaltstarts zu einer schnelleren Erwärmung des Getriebeöls, wobei ein Wärmeübergang vom Motoröl zum Getriebeöl zu einer vorteilhaften Temperaturerhöhung des Getriebeöls führt.
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Erfindungsgemäß weist die erste Ölwanne ein erstes Ölbecken und die zweite Ölwanne ein zweites Ölbecken auf, wobei die beiden Ölbecken voneinander getrennt sind, so dass eine Vermischung von Motoröl und Getriebeöl zu einem Ölgemisch verhindert wird.
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Falls die Spezifikationen der beiden verwendeten Ölsorten nicht miteinander übereinstimmen, werden zwei voneinander getrennte Ölbecken benötigt, um eine Vermischung der unterschiedlichen Ölsorten zu verhindern. Auch diese Ausführung zeichnet sich – im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Systemen – dadurch aus, dass es nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine zu einer schnellen Erwärmung des Getriebeöls kommt, denn auch ohne Vermischung der Öle ist eine wärmetechnische Kopplung von Getriebeöl und Motoröl gegeben.
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Denn das erste Ölbecken und das zweite Ölbecken weisen erfindungsgemäß mindestens eine gemeinsame Begrenzungswand auf, die die beiden Ölbecken voneinander trennt. Die wärmetechnische Kopplung von Getriebeöl und Motoröl wird mittels einer gemeinsamen Begrenzungswand in vorteilhafter Weise unterstützt bzw. gefördert. Die Begrenzungswand dient dabei als Wärmebrücke, die den Wärmeübergang erleichtert.
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Durch das erfindungsgemäße System wird somit die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein System umfassend eine erste Ölwanne und eine zweite Ölwanne bereitzustellen, mit dem sich vorteilhafte Synergieeffekte erzielen lassen.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des modularen Systems, bei denen die Verbindung der mindestens zwei Bauteile eine stoffschlüssige, formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung ist.
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Zur Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung können die mindestens zwei Bauteile miteinander verklebt oder verschweißt werden. Eine Klebeverbindung kann ohne zusätzliche Werkzeuge eingebracht werden, was sich kostenreduzierend auswirkt. Eine Feinbearbeitung der Kontaktflächen in der Verbindungsstelle ist nicht erforderlich, jedoch vorteilhaft. Kleinere Unebenheiten werden durch die Klebstoffschicht selbst ausgeglichen. Eine Nachbearbeitung der eingebrachten Klebeverbindung ist nicht erforderlich.
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Im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Klebeverbindung können mittels einer Schweißverbindung wesentlich größere Kräfte und Momente übertragen werden, weshalb sich diese Ausführungsform für die Ausbildung eines sehr steifen Systems empfiehlt. Ein weiterer Vorteil dieser Verbindungsart ist darin zu sehen, dass die Verbindung nahezu unmittelbar nach ihrem Einbringen gebrauchstüchtig d. h. belastbar ist. Eine Zwischenlagerung, wie sie bei manchen Klebeverbindungen zur Aushärtung des Klebstoffes erforderlich ist, entfällt.
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Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen stoffschlüssigen Verbindung, die eine sogenannte unlösbare Verbindung darstellt, zeichnen sich die kraftschlüssigen Verbindungen, beispielsweise eine Schraubenverbindung, dadurch aus, dass sie gelöst und erneut eingebracht werden können, was sich beim Austausch eines Getriebes bzw. einer Brennkraftmaschine als Vorteil erweisen kann. Eine kraftschlüssige Verbindung kann auch in Gestalt einer Schrumpf-Pressverbindung ausgebildet werden.
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Bei Systemen, welche aus mindestens zwei Bauteilen aufgebaut sind, sind Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen die erste Ölwanne ein erstes Bauteil und die zweite Ölwanne ein zweites Bauteil bildet. Dieser Aufbau des Systems ermöglicht die Bereitstellung verschiedener Kombinationen nach dem Baukastenprinzip, beispielsweise die Kombination eines bestimmten Getriebes mit mehreren Varianten einer Brennkraftmaschine, wobei lediglich die entsprechende Ölwanne des Getriebes mit der jeweiligen Ölwanne der Brennkraftmaschine verbunden werden muss.
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Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems verfügt zwar nicht über die Steifigkeit eines einteilig ausgebildeten d. h. monolithisch ausgebildeten Systems, ist aber geeignet, um eine möglichst große Anzahl an Kombinationen von Getrieben und Brennkraftmaschinen abzudecken.
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Zwischen einer Ölwanne einerseits und einem Ölbecken andererseits ist zu unterscheiden. Die Ölwannen weisen zwar erfindungsgemäß und obligatorisch eine Verbindung auf; die Ölbecken hingegen nicht, wie die nächste Ausführungsform zeigt.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen die mindestens eine gemeinsame Begrenzungswand Elemente aufweist, die aus einem Material gefertigt sind, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das Begrenzungswandmaterial. Die Integration von Elementen einer höheren Wärmeleitfähigkeit in die Begrenzungswand dient einem verbesserten Wärmeübergang. Darüber hinaus können die Elemente in der Art ausgebildet werden, dass die Wärme gezielt an einer bestimmten Stelle der einen Ölwanne abgeführt wird und an einer ausgesuchten Stelle der anderen Ölwanne wieder eingeleitet wird. Auf diese Weise kann ein wesentlich effektiverer Wärmeübergang realisiert werden, als wenn unter Verzicht auf derartige Elemente die gesamte Begrenzungswand als Wärmebrücke genutzt wird und hierzu in ihrer Gesamtheit erwärmt wird.
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Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Systems, bei denen die Elemente sich von der dem ersten Ölbecken zugewandten Außenfläche der mindestens einen Begrenzungswand bis zu der dem zweiten Ölbecken zugewandten Außenfläche der mindestens einen Begrenzungswand erstrecken. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform dienen die Elemente als Wärmebrücken, die für einen direkten Wärmeübergang zwischen den verwendeten Ölen sorgen.
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Vorteilhaft sind – ebenfalls im Hinblick auf eine verbesserte Wärmekopplung – Ausführungsformen des Systems, bei denen Wärmeleitelemente vorhanden sind, die den Wärmeübergang zwischen der ersten Ölwanne und der zweiten Ölwanne unterstützen.
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Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Systems, bei denen die Wärmeleitelemente in Gestalt von Rippen ausgebildet sind. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen gemeinsamen Begrenzungswand, die prinzipbedingt im Inneren des Systems vorzusehen ist, werden die als Wärmeleitelemente dienenden Rippen vorzugsweise auf der Außenfläche der Ölwanne angeordnet. Die Rippen verleihen dem System darüber hinaus eine erhöhte Steifigkeit.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen ein erstes Lagerungselement zur Aufnahme einer Kurbelwelle und ein zweites Lagerungselement zur Aufnahme von mindestens zwei Getriebewellen vorhanden ist, wobei das erste Lagerungselement mit dem zweiten Lagerungselement einteilig ausgebildet ist, so dass die Kombination der beiden Lagerungselemente ein monolithisches Bauteil bildet, oder diese Kombination der beiden Lagerungselemente mindestens zwei Bauteile aufweist, wobei die mindestens zwei Bauteile miteinander verbunden sind.
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Beide Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, dass eine Verbindung zwischen den beiden genannten Lagerungselementen vorgesehen wird; ähnlich wie dies weiter oben für die beiden Ölwannen vorgeschlagen wird. Nach dem Stand der Technik sind die Lagerung der Kurbelwelle und die Lagerung der Getriebewellen vollständig unabhängig voneinander. Die vorgeschlagene Verbindung der beiden Lagerungen kann dadurch realisiert, dass die beiden Lagerungselemente einteilig ausgebildet werden oder – alternativ – sich modular zusammensetzen, wobei die einzelnen Bauteile miteinander verbunden werden.
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Durch die Verbindung der beiden Lagerungselemente erhält die Kombination aus Brennkraftmaschine und Getriebe eine höhere Steifigkeit.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen das erste Lagerungselement und das zweite Lagerungselement zueinander parallel in der Art angeordnet sind, dass die Achse einer vom ersten Lagerungselement aufgenommenen Kurbelwelle im wesentlichen parallel verläuft zu den Achsen der vom zweiten Lagerungselement aufgenommenen Getriebewellen.
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Diese Ausführungsform des Systems ermöglicht ein dichtes Packaging der Antriebseinheit im Motorraum des Kraftfahrzeuges, weil das Getriebe und die Brennkraftmaschine seitlich benachbart zueinander angeordnet werden können d. h. in einer Anordnung, bei der die einzelnen Wellen parallel zueinander verlaufen und nicht – wie aus dem Stand der Technik bekannt – hintereinander in der Art, dass die Kurbelwelle mit einer Getriebewelle fluchtet. Dies unterstützt die Bemühungen, ein möglichst effektives Packaging der Antriebseinheit im Motorraum zu realisieren.
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Ist das System aus zwei Lagerungselementen aus mindestens zwei Bauteilen aufgebaut, sind Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen das erste Lagerungselement ein erstes Bauteil und das zweite Lagerungselement ein zweites Bauteil bildet.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen das erste Lagerungselement mindestens zwei Ausnehmungen zur Aufnahme der Kurbelwelle aufweist.
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Die Ausnehmungen sind – beispielsweise zur Aufnahme von Lagerhalbschalen – vorteilhafterweise halbkreisförmig ausgebildet und auf der dem Zylinderkopf zugewandeten Seite des Lagerungselementes angeordnet. Die zweite Lagerhälfte wird jeweils durch einen Lagerdeckel gebildet, der im Zylinderblock angeordnet ist. Dabei kann der Lagerdeckel ein selbstständiges Bauteil sein, das im Zylinderblock fixiert wird, oder originär einteilig mit dem Zylinderblock ausgebildet werden.
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Vorteilhaft sind des Weiteren Ausführungsformen des Systems, bei denen das zweite Lagerungselement zur Aufnahme jeweils einer Getriebewelle mindestens zwei Ausnehmungen aufweist. Jede Getriebewelle muss mindestens an zwei zueinander beabstandeten Stellen gelagert werden, weshalb für jede Welle mindestens zwei Ausnehmungen vorzusehen sind. Die zweite Lagerhälfte wird – wie für die Kurbelwelle bereits beschrieben – jeweils durch einen Lagerdeckel gebildet, der im Getriebegehäuse angeordnet ist. Der Lagerdeckel kann wiederum ein selbstständiges Bauteil sein oder einteilig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet werden.
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Von den mindestens zwei Getriebewellen wird vorzugsweise eine erste Getriebewelle auf der dem Zylinderkopf zugewandeten Seite des zweiten Lagerungselementes angeordnet, während eine zweite Getriebewelle auf der gegenüberliegenden d. h. auf der dem Zylinderkopf abgewandeten Seite des Lagerungselementes angeordnet wird. Auf diese Weise dient das zweite Lagerungselement nicht nur zur Aufnahme und Lagerung der Getriebewellen, sondern gleichzeitig auch als Abstandhalter d. h. um die Getriebewellen in dem gewünschten Abstand zu halten, was für die Funktionstüchtigkeit des Getriebes von erheblicher Bedeutung ist.
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Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen die beiden Lagerungselemente leiterrahmenähnlich ausgebildet sind.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines Systems umfassend eine erste Ölwanne zur Bevorratung von Motoröl und eine zweite Ölwanne zur Bevorratung von Getriebeöl zeichnet sich dadurch aus, dass
- – die erste Ölwanne mit der zweiten Ölwanne einteilig, d. h. das System als monolithisches Bauteil ausgebildet wird, oder
- – das System der beiden Ölwannen aus mindestens zwei Bauteilen zusammengesetzt wird, wobei die mindestens zwei Bauteile anschließend miteinander verbunden werden.
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Das Herstellungsverfahren zeichnet sich grundsätzlich dadurch aus, dass weniger Werkzeuge erforderlich sind, insbesondere, wenn das System einteilig ausgebildet wird.
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Bei Systemen, die aus mindestens zwei Bauteilen zusammengesetzt werden, sind Verfahrensvarianten vorteilhaft, bei denen die erste Ölwanne als ein erstes Bauteil und die zweite Ölwanne als ein zweites Bauteil verwendet wird.
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Bei monolithisch ausgebildeten Systemen sind Verfahrensvarianten vorteilhaft, bei denen das System einteilig als tiefgezogenes Bauteil ausgebildet wird oder als gegossenes Bauteil ausgeführt wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 näher beschrieben. Das Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist nicht erfindungsgemäß. Hierbei zeigt:
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1 schematisch in der Seitenansicht und teilweise geschnitten ein System umfassend eine erste Ölwanne zur Bevorratung von Motoröl und eine zweite Ölwanne zur Bevorratung von Getriebeöl im montierten Zustand,
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2 schematisch in der Seitenansicht und teilweise geschnitten eine erste Ausführungsform des Systems im montierten Zustand, und
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3 schematisch in der Seitenansicht und teilweise geschnitten eine zweite Ausführungsform des Systems im montierten Zustand.
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1 zeigt schematisch in der Seitenansicht und teilweise geschnitten ein System 1 umfassend eine erste Ölwanne 10 zur Bevorratung von Motoröl und eine zweite Ölwanne 11 zur Bevorratung von Getriebeöl im montierten Zustand. Ein derartiges System 1 findet beispielsweise Verwendung in einer Antriebseinheit 20 für ein Kraftfahrzeug, die ein Getriebe 19 und eine Brennkraftmaschine 18 umfasst.
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Die dargestellte Antriebseinheit 20 bzw. Kombination umfasst ein erstes Lagerungselement 2 zur Aufnahme einer Kurbelwelle 4 und ein zweites Lagerungselement 3 zur Aufnahme von zwei Getriebewellen 5, 6, wobei das erste Lagerungselement 2 und das zweite Lagerungselement 3 eine Verbindung 15 aufweisen. Vorliegend sind die beiden Lagerungselemente 2, 3 einteilig ausgebildet, so dass die Kombination der beiden Lagerungselemente 2, 3 monolithisch ausgebildet ist.
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Das erste Lagerungselement 2 und das zweite Lagerungselement 3 sind zueinander parallel in der Art angeordnet, dass die Achse der vom ersten Lagerungselement 2 aufgenommenen Kurbelwelle 4 im Wesentlichen parallel verläuft zu den Achsen der vom zweiten Lagerungselement 3 aufgenommenen Getriebewellen 5, 6.
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Dies ermöglicht eine kompakte Ausbildung der Antriebseinheit 20, bei der das Getriebe 19 und die Brennkraftmaschine 18 seitlich benachbart angeordnet sind.
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Das erste Lagerungselement 2 weist eine Ausnehmung zur Aufnahme der Kurbelwelle 4 auf, wobei die Ausnehmung zur Aufnahme einer Lagerhalbschale halbkreisförmig ausgebildet und auf der dem Zylinderkopf 8 zugewandten Seite des Lagerungselementes 2 angeordnet ist. Die zweite Lagerhälfte wird durch einen Lagerdeckel 12 gebildet, der im Zylinderblock 9 angeordnet ist. Der Lagerdeckel 12 ist ein selbstständiges Bauteil und wird mittels zweier motorseitiger Verschraubungen 16b, 16c am ersten Lagerungselement 2 fixiert. Das erste Lagerungselement 2 verfügt über mindestens eine weitere Ausnehmung zur Aufnahme der Kurbelwelle 4, die in 1 nicht dargestellt ist.
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In ähnlicher Weise verfügt das zweite Lagerungselement 3 zur Aufnahme der beiden Getriebewellen 5, 6 über zwei halbkreisförmig ausgebildete Ausnehmungen. Zur Aufnahme der ersten Getriebewelle 5 weist das zweite Lagerungselement 3 auf der der oberen Getriebegehäusehälfte 21 zugewandten Seite eine erste Ausnehmung auf. Diese Lagerung wird durch einen Lagerdeckel 13 vervollständigt, der in der oberen Getriebegehäusehälfte 21 angeordnet ist. Dieser Lagerdeckel 13 ist ein selbstständiges Bauteil und wird mittels zweier getriebeseitiger Verschraubungen 17a, 17d am zweiten Lagerungselement 3 fixiert. Weitere Ausnehmungen zur Aufnahme der ersten Getriebewelle 5 sind in 1 nicht dargestellt.
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Zur Aufnahme der zweiten Getriebewelle 6 weist das zweite Lagerungselement 3 auf der oberen Getriebegehäusehälfte 21 abgewandten Seite eine zweite Ausnehmung auf. Diese Lagerung wird ebenfalls durch einen Lagerdeckel 14 vervollständigt, der ein selbstständiges Bauteil bildet und mittels zweier getriebeseitiger Verschraubungen 17b, 17c am zweiten Lagerungselement 3 fixiert wird. Weitere Ausnehmungen zur Aufnahme der zweiten Getriebewelle 6 sind in 1 nicht dargestellt.
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Dadurch, dass die beiden Getriebewellen 5, 6 auf unterschiedlichen Seiten des zweiten Lagerungselementes 3 angeordnet werden, dient das zweite Lagerungselement 3 nicht nur zur Aufnahme und Lagerung der beiden Getriebewellen 5, 6, sondern gleichzeitig auch als Abstandhalter, um die Getriebewellen 5, 6 auf Abstand zu halten.
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Die Ölwannen 10, 11 von Getriebe 19 und Brennkraftmaschine 18 sind miteinander verbunden, wobei eine erste Ölwanne 10 zur Bevorratung von Motoröl und ein zweite Ölwanne 11 zur Bevorratung von Getriebeöl dient. Das System 1 der beiden Ölwannen 10, 11 ist einteilig ausgebildet, d. h. das System 1 bildet ein monolithisches Bauteil.
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Dabei weist die erste Ölwanne 10 ein erstes Ölbecken 10a und die zweite Ölwanne 11 ein zweites Ölbecken 11a auf. Die beiden Ölbecken 10a, 11a stehen bei dem in 1 dargestellten System 1 ebenfalls miteinander in Verbindung, so dass eine Vermischung von Motoröl und Getriebeöl zu einem Ölgemisch stattfindet.
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Eine gemeinsame Ölwanne 10, 11 für das Getriebeöl und das Öl der Brennkraftmaschine 18 gewährleistet beispielsweise eine schnellere Erwärmung des Getriebeöls nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 18.
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Des Weiteren stellt die gemeinsame Ölwanne 10, 11 eine zusätzliche Verbindung von Getriebe 19 und Brennkraftmaschine 18 dar, was die Steifigkeit der Antriebseinheit 20 erhöht.
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Die 2 zeigt schematisch in der Seitenansicht und teilweise geschnitten eine erste Ausführungsform des Systems 1 im montierten Zustand. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform sind die Ölbecken 10a, 11a voneinander getrennt. Im Übrigen wird Bezug genommen auf 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Falls die Spezifikationen von Motoröl und Getriebeöl nicht übereinstimmen und eine Vermischung der Öle vermieden werden muss, sind zwei voneinander getrennte Ölbecken 10a, 11a erforderlich. Um dennoch die Vorteile einer gemeinsamen Ölwanne 10, 11 nutzen zu können – Erhöhung der Steifigkeit und schnellere Erwärmung des Getriebeöls – wird eine gemeinsame Ölwanne 10, 11 vorgesehen, wobei das erste Ölbecken 10a und das zweite Ölbecken 11a eine gemeinsame Begrenzungswand 23 aufweisen, die die beiden Ölbecken 10a, 11a voneinander trennt. Die gemeinsame Begrenzungswand 23 dient dabei als Wärmebrücke, die den Wärmeübergang erleichtert.
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3 zeigt schematisch in der Seitenansicht und teilweise geschnitten eine zweite Ausführungsform des Systems 1 im montierten Zustand. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform sind die Ölbecken 10a, 11a voneinander getrennt. Ergänzend zu der in 2 dargestellten Ausführungsform sind auf der Außenseite der Ölbecken 10a, 11a Wärmeleitelemente 24 vorgesehen, die den Wärmeübergang zwischen der ersten Ölwanne 10 und der zweiten Ölwanne 11 unterstützen. Im Übrigen wird Bezug genommen auf die 1 und 2. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die Wärmeleitelemente 24 sind in Gestalt von Rippen ausgebildet und tragen dadurch auch zu einer Erhöhung der Steifigkeit des Systems 1 bei.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- erstes Lagerungselement
- 3
- zweites Lagerungselement
- 4
- Kurbelwelle
- 5
- erste Getriebewelle
- 6
- zweite Getriebewelle
- 8
- Zylinderkopf
- 9
- Zylinderblock
- 10
- motorseitige Ölwanne, untere Kurbelgehäusehälfte
- 10a
- Ölbecken für Motoröl
- 11
- getriebeseitige Ölwanne, untere Getriebegehäusehälfte
- 11a
- Ölbecken für Getriebeöl
- 12
- Lagerdeckel
- 13
- Lagerdeckel
- 14
- Lagerdeckel
- 15
- Verbindung
- 16a
- motorseitige Verschraubung
- 16b
- motorseitige Verschraubung
- 16c
- motorseitige Verschraubung
- 16d
- motorseitige Verschraubung
- 17a
- getriebeseitige Verschraubung
- 17b
- getriebeseitige Verschraubung
- 17c
- getriebeseitige Verschraubung
- 17d
- getriebeseitige Verschraubung
- 18
- Brennkraftmaschine
- 19
- Getriebe
- 20
- Antriebseinheit
- 21
- obere Getriebegehäusehälfte
- 22
- Lagerdeckel
- 23
- gemeinsame Begrenzungswand
- 24
- Wärmeleitelemente
