DE102008022446A1

DE102008022446A1 - Ölsammelbehälter für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008022446A1
Application number: DE102008022446A
Authority: DE
Inventors: Holger Klumpp; Bernhard Fackler; Roland Hauf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2028-05-01
Also published as: JP2009270577A; CN101576020B; US20100108019A1; DE102008022446B4; US7958861B2; JP4625529B2; CN101576020A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ölsammelbehälter für eine Brennkraftmaschine, in dem ein Ölabsaugraum durch die Anordnung einer mit mehreren Durchtrittsöffnungen und mindestens einer Klappe versehenen Scdestens eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, an der die Klappe gelagert und/oder befestigt ist, wobei zur Anbringung der Klappe an der Halteeinrichtung mehrere Befestigungsöffnungen in der Klappe vorgesehen sind, die unterschiedliche Querschnitte aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölsammelbehälter für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Betrieb von modernen Brennkraftmaschinen ist innerhalb der Ölwanne ein Ölschottkasten vorgesehen, in dem ein Ölabsaugraum festgelegt ist. Das von den Verbrauchsstellen innerhalb der Brennkraftmaschine zurückgeführte Schmieröl wird üblicherweise in Bereichen außerhalb des Ölabsaugraumes zurückgeleitet, bevor es über im Ölschottkasten durch Klappen überwachte Öffnungen in den Ölabsaugraum übertritt.
Aus der DE 101 39 709 A1 ist eine Ölwanne bekannt, in die zwei Ölschottwände in der Ölwanne eingesteckt sind. Dabei sind die Ölschottwände mit jeweils zwei fensterartigen Durchtrittsöffnungen versehen, die durch jeweils zwei als Rückschlagventile fungierende Strömungsklappen überwacht sind. Zur Befestigung der Strömungsklappen an den Ölschottwänden sind Befestigungshaltepins vorgesehen.
Üblicherweise werden für die Funktion eines Ölschottkastens innerhalb der Ölwanne Klappen aus einem Elastomerwerkstoff hergestellt, die infolge des ständigen Kontaktes mit dem Schmieröl sich erweitern. Daher ist die Dichtfunktion von solchen Klappen aufgrund des Quellvermögens nicht mehr gewährleistet. Bei einem solchen Quellvorgang dehnen sich die Klappen in alle Richtungen, so dass ein Verbiegen der Klappen eintritt, das die Dichtfunktion einer solchen Klappe beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Brennkraftmaschine einen Ölsammelbehälter mit einer Schottand anzugeben, bei dem die Dichtfunktion von an der Schottwand angeordneten Klappen verbessert ist.
Der erfindungsgemäße Ölsammelbehälter zeichnet sich dadurch aus, dass zur Anbringung der Klappe an einer Halteeinrichtung mehrere Befestigungsöffnungen in der Klappe vorgesehen sind, die unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Durch die unterschiedlichen Größen der Befestigungsöffnungen wird einer Ausdehnung der Klappe aufgrund des Quellvermögens des Klappenwerkstoffes im Schmieröl entgegengewirkt. Vorzugsweise ist die Klappe aus einem Elastomerwerkstoff hergestellt. Mit den unterschiedlichen Querschnitten der Befestigungsöffnungen wird ein Spielausgleich bewerkstelligt, wodurch sich die Klappe in die jeweilige Richtung aufgrund des Quellvermögens des Elastomerwerkstoffes erweitern kann, ohne innerhalb der Halteeinrichtung bzw. zwischen den Halteeinrichtungen gequetscht zu werden. Denn eine solche Quetschung der Klappe führt zu einer Verbiegung, die zu einer Verschlechterung der Dichtfunktion der Klappe an den Durchtrittsöffnungen führt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungsöffnungen nebeneinander angeordnet, wobei mindestens eine mittig angeordnete Befestigungsöffnung einen kleineren Querschnitt als der Querschnitt zumindest einer der restlichen Befestigungsöffnungen aufweist, d. h., der Querschnitt der mittig angeordneten Befestigungsöffnung ist zumindest kleiner als der Querschnitt von einigen der restlichen Befestigungsöffnungen. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die mittig angeordnete Öffnung einen Querschnitt auf, der in etwa dem Querschnitt eines dafür vorgesehenen Anlageabschnittes entspricht, so dass eine Zentrierung der Klappe in ihrer Lage gewährleistet ist. D. h., die Klappe wird sich aufgrund des eintretenden Quellvorganges des Elastomerwerkstoffes, ausgehend von einem mittleren Bereich der Klappe erweitern. Daher wird eine Verbiegung in einer horizontalen Richtung vermieden, da die Öffnungen in dieser horizontalen Richtung größer sind als der Querschnitt bzw. eine Dicke der Halteeinrichtung.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine von der mittig angeordneten Befestigungsöffnung beabstandete Befestigungsöffnung in Form eines Langlochs ausgebildet. Demnach kann sich die Klappe in Querrichtung bzw. in einer horizontalen Richtung erweitern, ohne eine Verbiegung zu erfahren. Hierdurch liegt die Klappe an der Schottwand auch bei einem Quellvorgang an.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die von der mittig angeordneten Befestigungsöffnung beabstandeten Befestigungsöffnungen als Langloch mit unterschiedlichen Längen ausgebildet. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann ein entsprechender Spielausgleich in einer horizontalen Richtung optimiert vorgenommen werden, so dass trotz einer Quellneigung des Elastomerwerkstoffes die Dichtfunktion der Klappe innerhalb des Schottkastens gewährleistet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Halteeinrichtung einen Anlageabschnitt auf, an dem die Klappe gelagert ist bzw. anliegt, wobei der Querschnitt der Befestigungsöffnung größer ist als der Querschnitt des Anlageabschnitts, d. h., der Anlageabschnitt ist mit einem kleineren Querschnitt als die Querschnitte der Befestigungsöffnungen versehen. Vorzugsweise ist die Dicke bzw. der Durchmesser des Anlageabschnitts kleiner als die Dicke oder ein kleinster Durchmesser der Befestigungsöffnungen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Halteeinrichtung bzw. der Befestigungsöffnung der Klappen wird bei jedem Quellvorgang der Klappe bzw. des Elastomerwerkstoffes ein entsprechender Spielausgleich eingestellt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Halteeinrichtung am Ende des Anlageabschnitts einen Halteabschnitt auf, dessen Beabstandung zur Schottwand größer ist als eine Dicke der Klappe. Vorzugsweise sind entlang der Schottwand mehrere Halteeinrichtungen vorgesehen, deren Halteabschnitte unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Mit dieser Ausgestaltung der Halteeinrichtungen wird sichergestellt, dass ein dauerhaftes Anliegen der Klappe an den Halteeinrichtungen im Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Halteeinrichtung mit der Schottwand einstückig ausgebildet. Hierdurch wird eine kostengünstige Herstellung eines Schottwandkastens ermöglicht, insbesondere wenn die Schottwand aus einem Kunststoff hergestellt ist, so dass die Halteeinrichtungen in die Schottwand integriert werden können.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht ist. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Ölsammelbehälters mit einem Schottkasten für eine Brennkraftmaschine,
2 eine perspektivische Ansicht des Schottkastens aus 1,
3a eine schematische Ansicht einer Klappe an einer Schottwand,
3b eine vergrößerte Ansicht von Befestigungsöffnungen der Klappe aus 3a,
4a eine Seitenschnittansicht einer Schottwand mit einer Halteeinrichtung,
4b eine vergrößerte Ansicht der Halteeinrichtung aus 4a, und
5 eine detaillierte Ansicht der Halteeinrichtung aus 4b.
Der in 1 dargestellte Ölsammelbehälter 1 ist unterhalb einer Brennkraftmaschine angeordnet, in dem im Betrieb der Brennkraftmaschine das Schmieröl zurückgeführt wird bzw. sich in dem ansammelt. Dabei erfolgt die Schmierung von bestimmten Verbrauchsstellen innerhalb der Brennkraftmaschine durch das Schmieröl, das von einer nicht dargestellten Ölpumpe über nicht dargestellte Ölkanäle den Schmierstellen zugeführt wird. Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Schmieröl aus einem mittleren Bereich 10 des Ölsammelbehälters 1 durch einen nicht dargestellten Saugschnorchel angesaugt, das über entsprechende Ölleitungen innerhalb der Brennkraftmaschine verteilt wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Ölsammelbehälters 1 ein Schottkasten 2 angeordnet, mit dem der Ölsammelbehälter 1 in drei Bereiche unterteilt ist. In die beiden äußeren Randbereiche bzw. die Ölsammelräume 11 fließt in der Regel das Schmieröl in den Ölsammelbehälter 1 zurück, wobei das Schmieröl teilweise aus bestimmten Bereichen im Zylinderkopf bzw. im Kurbelgehäuse dorthin zurückgeführt wird. Der mittlere Bereich des Ölsammelbehälters 1, hier als Ölabsaugraum 10 bezeichnet, wird durch den Schottkasten 2 abgegrenzt bzw. festgelegt. Der Schottkasten 2 ist aus mindestens zwei Schottwänden 5 gebildet, die mit Durchtrittsöffnungen 3 und mindestens einer Klappe 4 versehen sind. Dabei sind die beiden Schottwände 5 miteinander durch zwei Verbindungsabschnitte 12 verbunden, wobei der Ölübertritt durch die Klappen 4 überwacht wird. Somit fungieren die Klappen 4 als Rückschlagventile, so dass der Ölübertritt von einem Ölsammelraum 11 in den Ölabsaugraum 10 ermöglicht wird und nicht umgekehrt. D. h., das Fließen des Schmieröls wird durch die Anordnung der Klappen 4 nur in einer Richtung ermöglicht, so dass das Schmieröl beispielsweise während einer Kurvenfahrt daran gehindert wird, aus dem Ölabsaugraum 10 in den Ölsammelraum 11 hinauszufließen. Dadurch verbleibt innerhalb des Schottkastens 2 in jedem Fahrzustand der Brennkraftmaschine an dem Ölsaugschnorchel genügend Schmieröl. Ein Absaugen von Luft durch die Ölpumpe wird somit verhindert.
Vorzugsweise sind die Klappen 4 aus einem Elastomerwerkstoff hergestellt, der sich im Betrieb der Brennkraftmaschine durch den ständigen Kontakt mit dem Schmieröl ausdehnt bzw. zum Quellen neigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zur Gewährleistung der Dichtfunktion der Klappen 4 aufgrund des Quellvermögens des Elastomerwerkstoffes eine besondere Ausgestaltung der Befestigungsöffnung 3 der Klappen 4 vorgesehen. Gemäß 2 und 4b sind zur Befestigung der Klappen 4 Halteeinrichtungen 6 an der Schottwand 5 angeordnet, wobei die Halteeinrichtung 6 in Form eines Bolzens, eines Steckerstiftes oder eines Haltepins ausgebildet ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann die Halteeinrichtung 6 an die Schottwand 5 angebracht werden oder mit dieser einstückig ausgebildet sein.
Gemäß 4b bzw. 5 weist die Halteeinrichtung 6 einen Anlageabschnitt 8 und einen Halteabschnitt 9 auf. An dem Anlageabschnitt 8 ist die Klappe 4 gelagert, wobei die Klappe 4 durch den Halteabschnitt 9 an der Halteeinrichtung 6 im Betrieb der Brennkraftmaschine befestigt bleibt. Wie in 3a dargestellt, sind die Befestigungsöffnungen 7 in der Klappe 4 mit unterschiedlichen Querschnitten versehen. Dabei weist die mittig angeordnete Befestigungsöffnung 7 einen kleineren Querschnitt als die übrigen Befestigungsöffnungen 7 auf, so dass hierdurch eine Zentrierung der Klappe 4 in ihrer Position gewährleistet ist. Die unterschiedlichen Querschnitte der Befestigungsöffnungen 7 bewirken einen Spielausgleich in einer Horizontalrichtung Z, um dem Quellen des Elastomerwerkstoffes entgegenzuwirken. D. h., zur Vermeidung einer Verbiegung der Klappe 4 in einer Horizontalrichtung Z sind die Öffnungen 7 in der Klappe 4 derart ausgestaltet sind, dass diese in der Horizontalrichtung Z breiter als der Querschnitt bzw. die Dicke des Anlageabschnitts 8 sind. Demnach kann sich die Klappe 4 in der Horizontalrichtung Z erweitern, ohne eine Verbiegung zu erfahren, wobei gemäß der Erfindung für die Zentrierung der Klappe 4 an der Schottwand 5 die mittig angeordnete Befestigungsöffnung 7 mit dem kleinsten Querschnitt versehen ist.
Da die Befestigungsöffnungen 7 in der Klappe 4 mit unterschiedlichen Querschnitten versehen sind, sind die Halteabschnitte 9 entsprechend unterschiedlich groß ausgebildet, um die Klappe 4 in Position zu halten. Folglich sind für die größeren Befestigungsöffnungen 7 größere Halteeinrichtungsköpfe 9 bzw. entsprechend dimensionierte Halteabschnitte 9 vorgesehen. Daher sind gemäß 2 die Halteabschnitte 9 mit unterschiedlichen Querschnitten versehen bzw. unterschiedlich dimensioniert. Für die mittig angeordnete Befestigungsöffnung 7 ist der Halteeinrichtungskopf 9 kleiner als die von der Mitte beabstandeten Halteeinrichtungsköpfe 9.
Darüber hinaus sieht die Erfindung gemäß 5 einen Spielausgleich in Querrichtung Q der Halteeinrichtung 6 vor, bei dem sich die Klappe 4 aufgrund des Quellvermögens des Elastomerwerkstoffes zwischen der Schottwand 5 und dem Halteabschnitt 9 bzw. dem Halteeinrichtungskopf 9 erweitern kann, ohne innerhalb des Halteeinrichtungsspaltes 13 gequetscht zu werden. Hierzu ist der Halteeinrichtungsspalt 13 der Halteeinrichtung 6 größer als die Dicke D der Klappe 4 ausgebildet. Ein Spielausgleich in Längsrichtung L wird dadurch erzielt, dass die Höhe bzw. der Durchmesser der Öffnungen 7 größer als als der Querschnitt bzw. die Dicke des Anlageabschnitts 8 ist.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Klappe 4 wird in Längsrichtung L, in Horizontalrichtung Z und in Querrichtung Q ein entsprechender Spielausgleich erzielt, so dass trotz einer Quellneigung eines Elastomerwerkstoffes die Dichtfunktion der Klappe 4 innerhalb des Schottkastens 2 gewährleistet ist. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Schottkastens 2 innerhalb des Ölsammelbehälters 1 wird eine zuverlässige Abdichtung der Klappe 4 in die Schottwand 5 bewirkt, wobei durch die einstückige Ausgestaltung der Halteeinrichtung 6 mit der Schottwand 5 eine kostengünstige Herstellung des Schottkastens 2 ermöglicht wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10139709 A1 [0003]

Claims

Ölsammelbehälter (1) für eine Brennkraftmaschine, in dem ein Ölabsaugraum (10) durch die Anordnung einer mit mehreren Durchtrittsöffnungen (3) und mindestens einer Klappe (4) versehenen Schottwand (5) gebildet ist, wobei an der Schottwand (5) mindestens eine Halteeinrichtung (6) vorgesehen ist, an der die Klappe (4) gelagert und/oder befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anbringung der Klappe (4) an der Halteeinrichtung (6) mehrere Befestigungsöffnungen (7) in der Klappe (4) vorgesehen sind, die unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
Ölsammelbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsöffnungen (7) nebeneinander angeordnet sind, wobei mindestens eine mittig angeordnete Befestigungsöffnung (7) einen kleineren Querschnitt als der Querschnitt zumindest einer der restlichen Befestigungsöffnungen (7) aufweist.
Ölsammelbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine von der mittig angeordneten Befestigungsöffnung (7) beabstandete Befestigungsöffnung (7) in Form eines Langlochs ausgebildet ist.
Ölsammelbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von der mittig angeordneten Befestigungsöffnung (7) beabstandeten Befestigungsöffnungen (7) als Langloch mit unterschiedlichen Längen ausgebildet sind.
Ölsammelbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (6) einen Anlageabschnitt (8) aufweist, an dem die Klappe (4) gelagert ist, wobei der Querschnitt der Befestigungsöffnung (7) größer ist als der Querschnitt des Anlageabschnitts (8).
Ölsammelbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (6) am Ende des Anlageabschnitts (8) einen Halteabschnitt (9) aufweist, dessen Beabstandung zur Schottwand (5) größer ist als eine Dicke (D) der Klappe (4).
Ölsammelbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Schottwand (5) mehrere Halteeinrichtungen (6) vorgesehen sind, deren Halteabschnitte (9) unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
Ölsammelbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (6) mit der Schottwand (5) einstückig ausgebildet ist.