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Die
Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
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Derartige
Verbrennungskraftmaschinen sind hinlänglich bekannt. Derartige Verbrennungskraftmaschinen
beispielsweise für
einen Längs-Einbau
in einem Kraftwagen erfordern unterschiedliche Platzverhältnisse
als Verbrennungskraftmaschinen für
einen Quer-Einbau. Dies bedingt, dass an einer Verbrennungskraftmaschine,
welche für
Längs-
und Quereinbau vorgesehen ist, einige Komponenten an verschiedenen
Stellen platziert werden müssen.
So müsste
beispielsweise ein Ölmodul,
welches einen Ölfilter
und einen Ölkühler umfasst,
bei einer Verbrennungskraftmaschine für einen Längs- Einbau von einem vorderen
Ende der Verbrennungskraftmaschine, also einer Steuerseite derselbigen,
entfernt werden, um eine für
einen Quer-Einbau derselben Verbrennungskraftmaschine geringere
Baulänge
zu erreichen. Dafür
erforderliche Änderungen
schlagen massiv auf eine Ölführung in
einem Kugelgehäuse der
Verbrennungskraftmaschine durch. Dadurch entstehen zwei stark voneinander
unterschiedliche Ölführungen
in den Kurbelgehäusen
für einen
Längs- und
einen Quer-Einbau,
verbunden mit einem erforderlichen Mehraufwand in Entwicklung und
Serien-Produktion.
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Des
Weiteren muss eine Verbrennungskraftmaschine für einen Längs- und einen Quer-Einbau bereits in
ihrer Grundkonstruktion möglichst
schmal sein, damit ein Kraftwagen, in welchen die Verbrennungskraftmaschine
eingebaut werden soll, im Falle eines Quer-Einbaus keine allzu lange Front erhält. Eine
derartig schmale Konstruktion eines Kurbelgehäuses einer derartigen Verbrennungskraftmaschine ermöglicht es
allerdings nicht mehr, alle Komponenten für eine Öl-Wasserführung nebeneinander vor einem
vorderen Ende der Verbrennungskraftmaschine zu platzieren. Auch
im Falle eines Längs- Einbaus der Verbrennungskraftmaschine
muss daher schon mindestens eine Komponente wie z. B. der Ölkühler vom vorderen
Ende entfernt werden.
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Ein
weiterer Nachteil besteht darin, dass für eine Ölkonditionierung meist komplette Ölmodule verwendet
werden, die eine Funktion eines Kühlens und eines Filterns des Öls und gegebenenfalls
noch weitere Funktionen umfassen. Derartige Ölmodule benötigen eigene Guss-Gehäuse mit
entsprechendem Bedarf an Bauraum und Gewicht.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine
der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein reduzierter
Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der
Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Eine
solche Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen mit einem
Kurbelgehäuse,
mit zumindest einer Schmierstoffkühleinrichtung und zumindest
einer Schmierstofffiltereinrichtung, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch
aus, dass die Schmierstoffkühleinrichtung
mit dem Kurbelgehäuse in
einem Bereich einer Anbindungsstelle für ein Trägerelement zur Lagerung der
Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Ein derartiges Kurbelgehäuse weist
an seinen Längsseiten
seitlich eine Anbindungsstelle, insbesondere in Form eines Flansches, auf,
an welcher jeweils ein Trägerelement,
welches als Motorträger
zu bezeichnen ist, befestigbar ist. Beispielsweise kann ein derartiges
Trägerelement angeschraubt
sein.
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Derartige
Trägerelemente
sind als hohle Trag-Konstruktionen ausgeführt, und ein Bauraum innerhalb
dieser hohlen Trag-Konstruktionen ist zumeist ungenutzt. Ist die
Schmierstoffkühleinrichtung erfindungsgemäß nun im
Bereich der Anbindungsstelle eines derartigen Trägerelements mit der Verbrennungskraftmaschine
verbunden, so ist dadurch ungenutzter Bauraum ausnutzbar, wodurch
einerseits eine Baulänge
der Verbrennungskraftmaschine reduziert ist bei gleichzeitiger Geringhaltung
einer Baubreite derselbigen. Das genannte Trägerelement bzw. die genannten
Trägerelemente
ist bzw. sind insbesondere bei einem Längs-Einbau einer derartigen Verbrennungskraftmaschine
vorgesehen, und ist die Schmierstoffkühleinrichtung wie beschrieben
erfindungsgemäß mit dem
Kurbelgehäuse
verbunden, so ist Schmierstoff von einer Schmierstoffpumpe auch im
Falle eines Längs-Einbaus
einer derartigen Verbrennungskraftmaschine direkt seitlich am Kurbelgehäuse entnehmbar
und Bauraumsparenderweise zwischen der Verbrennungskraftmaschine
bzw. dem Kurbelgehäuse
der Verbrennungskraftmaschine und dem Trägerelement anordenbar durch
die Verbindung der Schmierstoffkühleinrichtung
im Bereich der Anbindungsstelle für das Trägerelement.
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Damit
ist also erreicht, dass die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine
nicht nur eine äußerst geringe
Baulänge
für einen
Längs-Einbau derselbigen
aufweist, sondern auch eine geringe Baubreite, wodurch ermöglicht ist,
die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine
Bauraumsparend auch quer in einem Kraftwagen einzubauen. Dabei sei
angemerkt, dass das Trägerelement
abhängig von
den genannten Einbauarten der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen
ist. Im Falle eines Quer-Einbaus
der Verbrennungskraftmaschine muss ein derartiges Trägerelement
seitlich am Kurbelgehäuse
nicht notwendigerweise vorgesehen sein. Dennoch ergibt sich aus
der Erfindung eine hohe Modularität der Verbrennungskraftmaschine
in Form einer Möglichkeit
eines Längs-
und eines Quer-Einbaus ohne zeit- und kostenaufwändige Änderungen in einer Grundkonstruktion
der Verbrennungskraftmaschine vornehmen zu müssen durch die erfindungsgemäße Verbindung
der Schmierstoffkühleinrichtung,
deren Position somit also in Abhängigkeit der
Einbauart der Verbrennungskraftmaschine nicht geändert werden muss, wodurch
auch konstruktive Anpassungen vermieden sind.
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Der
beschriebene Flansch weist dabei zumindest einen Schmierstoffkanal
auf, wobei vorteilhafterweise auch zumindest ein Kühlmediumkanal vorgesehen
sein kann, wobei ein derartiges Kühlmedium beispielsweise Wasser
ist.
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Der
Flansch umfasst auch eine Rückführung des
Schmierstoffs ins Kurbelgehäuse,
welches dann an einer vorderen Seite des Kurbelgehäuses in
Nähe einer
Eintritts Öffnung
für eine
Hauptschmierstoffgalerie wieder austritt.
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Vorteilhafterweise
ist die Schmierstofffiltereinrichtung an einer Stirnseite, insbesondere
an einer Steuerseite, welche eine Vorderseite der Verbrennungskraftmaschine
darstellt der Verbrennungskraftmaschine angeordnet. Dies ist insbesondere
für einen
Längs-Einbau
der Verbrennungskraftmaschine förderlich,
da die Schmierstofffiltereinrichtung somit in einem Service-Fall
gut erreichbar platziert ist. Durch die so gestaltete Art der Schmiermittelführung sind
außerdem
sehr kurze Schmiermittelwege beispielsweise von der Schmiermittelpumpe
bis zur Hauptschmiermittelgalerie der Verbrennungskraftmaschine
erreicht, welche mit großen
Querschnitten und Umlenkungen druckverlustarm ausführbar sind.
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Die
Schmierstofffiltereinrichtung und die Schmierstoffkühleinrichtung
sind also voneinander getrennt, und die Schmierstoffkühleinrichtung
benötigt
bei dieser Ausführungsform
nahezu keinen zusätzlichen
Bauraum, da der Bauraum innerhalb der Trägerelemente wie beschrieben
ohnehin ungenutzt ist.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Schmierstofffiltereinrichtung
zumindest bereichsweise durch einen Steuergehäusedeckel der Verbrennungskraftmaschine
aufgenommen ist, was insbesondere im Falle eines Längs-Einbaus
der Verbrennungskraftmaschine vorteilbehaftet ist. Die Schmierstofffiltereinrichtung
ist dabei ohne komplizierte Bauteilgestaltung oder Nachteile bezüglich eines
Druckverlusts in der Schmiermittelführung in den Steuergehäusedeckel
integrierbar.
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Ein übliches
Guss-Gehäuse
für die
Schmierstofffiltereinrichtung bzw. ein Schmierstoffmodul, welches
die Schmierstofffiltereinrichtung und die Schmierstoffkühleinrichtung
im Regelfall umfasst, kann dadurch ohne Nachteile entfallen, vielmehr
ergibt sich daraus der Vorteil, dass eine Gewichtsreduzierung der
Verbrennungskraftmaschine erreicht ist, wodurch ein geringer Kraftstoffverbrauch
und damit geringere CO2-Emmissionen derselbigen
erreichbar sind.
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Wie
bereits angedeutet ist es für
einen Bauraum sparenden Einbau der Verbrennungskraftmaschine äußerst vorteilbehaftet,
wenn die Schmierstoffkühleinrichtung
zumindest bereichsweise zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Trägerelement angeordnet
ist, welches zur Lagerung der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen
und über
die Anbindungsstelle mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist. Wie bereits
erwähnt,
ist dadurch normalerweise ungenutzter Bauraum ausgenutzt. Wie bereits
erwähnt ist
dabei das Trägerelement
insbesondere bei einem Längs-Einbau
der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen zur Lagerung derselbigen
in einem Motorraum des Kraftwagens.
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Ein
weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die
Schmierstofffiltereinrichtung in dem Bereich der Anbindungsstelle
angeordnet ist. Dies ist insbesondere für einen Quer-Einbau der Verbrennungskraftmaschine
vorteilhaft, da in diesem Fall kein Bauraum für die Schmierstofffiltereinrichtung
an einem vorderen Ende der Verbrennungskraftmaschine, also der Steuerseite
oder allgemeiner an einer Stirnseite zur Verfügung steht. In einem derartigen
Einbaufall sind in der Regel allerdings auch keine Trägerelemente
bzw. kein Trägerelement
seitlich des Kurbelgehäuses
vorgesehen, wodurch im Falle des Quer-Einbaus der Verbrennungskraftmaschine
an der Seite des Kurbelgehäuses
zusätzlicher Bauraum
eben für
die Schmierstofffiltereinrichtung zur Verfügung steht.
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Somit
sind vorteilhafter Weise die Schmierstoffkühleinrichtung und die Schmierstofffiltereinrichtung
zu einem Modulteil zusammengefasst, welche im Bereich der Anbindungsstelle
des Trägerelements angeflanscht
sind, und die bereits vorhandenen Kanäle zur Führung des Schmierstoffs und
des Kühlmediums
nutzbar sind. Da die Schmierstofffiltereinrichtung bei dieser Ausführungsform
der Erfindung seitlich des Kurbelgehäuses angeordnet ist, ist in
einem vorderen Bereich des Kurbelgehäuses keine Schmierstofffiltereinrichtung
mehr erforderlich, sondern gegebenenfalls nur noch ein simpler Kanal
zur Hauptschmierstoffgalerie. Dadurch ist eine äußerst kurze Baulänge der
Verbrennungskraftmaschine ermöglicht,
weswegen sie äußerst geeignet
für einen Quer-Einbau in dem Kraftwagen
ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine
ist somit eine Verbrennungskraftmaschine geschaffen, welche eine
hohe Modularität
für unterschiedliche
Einbaulagen aufweist, in Folge eines äußerst gering benötigten Bauraums.
Dies vermeidet ebenfalls zeit- und kostenintensive in der Grundkonstruktion
der Verbrennungskraftmaschine, wodurch die Gesamtkosten für die Verbrennungskraftmaschine
gering gehalten werden können.
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Ist
das Kurbelgehäuse
im Wesentlichen aus einem Magnesium- oder Aluminiumdruckguss-Werkstoff
gebildet, so ist dadurch ein Gewicht der Verbrennungskraftmaschine
in einem geringen Rahmen gehalten, wodurch der Kraftstoffverbrauch
und die CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine
reduziert sind.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale
und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung
genannten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen
sowie jede angegebene Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu
verlassen.
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Die
Zeichnungen zeigen in:
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1 eine
Seitenansicht einer Verbrennungskraftmaschine in V-Bauweise für einen
Kraftwagen mit einem Kurbelgehäuse,
einem Ölkühler und
einem Ölfilter
für einen
Längs-Einbau
gemäß dem Stand
der Technik,
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2 eine
Seitenansicht einer Verbrennungskraftmaschine in V-Bauweise für einen
Kraftwagen mit einem Kurbelgehäuse,
einem Ölkühler und
einem Ölfilter
in einer zu 1 alternativen Ausführungsform
für einen
Längs-Einbau,
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3 eine
Seitenansicht einer Verbrennungskraftmaschine in V-Bauweise für einen
Kraftwagen mit einem Kurbelgehäuse,
einem Ölkühler und
einem Ölfilter
in einer weiteren alternativen Ausführungsform für einen
Quer-Einbau,
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4 eine
Seitenansicht des Kurbelgehäuses
der Verbrennungskraftmaschine gemäß 2 und 3
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5 eine
Seitenansicht des Kurbelgehäuses
gemäß 4 mit
einer Darstellung zweier Ölwege.
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Während die 1 eine
Verbrennungskraftmaschine in V-Bauweise für einen Längs-Einbau in einem Kraftwagen gemäß dem Stand
der Technik zeigt, zeigen die 2 bis 5 alternative
Ausführungsformen
einer derartigen Verbrennungskraftmaschine, welche einen geringen
Bauraumbedarf aufweist und somit modular für einen Längs- als auch für einen
Quer-Einbau in einem Kraftwagen geeignet ist.
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Die 1 zeigt
eine Verbrennungskraftmaschine 10 in V-Bauweise für einen
Längs-Einbau gemäß dem Stand
der Technik. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ein
Kurbelgehäuse 12,
an dessen vorderer Seite 13, welche eine Steuerseite der Verbrennungskraftmaschine 10 ist,
ein Ölkühler 16 und
ein Ölfilter 18 angeordnet
sind. Daraus ergibt sich eine mit einem Maßpfeil 20 bezeichnete
Baulänge
der Verbrennungskraftmaschine 10 von 606,4 mm. Ein Quer-Einbau
der Verbrennungskraftmaschine 10 ist nicht bzw. nur mit
sehr großem
konstruktiven Änderungsaufwand
eines korrespondierenden Kraftwagens nötig, in welchen die Verbrennungskraftmaschine 10 quer
eingebaut werden soll. Derartige Änderungen würden ein Design des Kraftwagens vollständig ändern, wodurch
ein Quer-Einbau der Verbrennungskraftmaschine 10 in den
Kraftwagen quasi nicht möglich
ist.
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Zur
Lagerung der Verbrennungskraftmaschine 10 bei einem Längs-Einbau
im Kraftwagen sind Motorträger
seitlich des Kurbelgehäuses 12 vorgesehen,
von welchem ein Motorträger 14 in
der 1 dargestellt ist. Mittels dieser Motorträger ist
die Verbrennungskraftmaschine 10 also in einem Motorraum
des Kraftwagens lagerbar.
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Die 2 zeigt
eine zu der Verbrennungskraftmaschine 10 der 1 alternative
Ausführungsform
einer Verbrennungskraftmaschine 10' in V-Bauweise, welche ebenso für einen
Längs-Einbau
in einem Kraftwagen vorgesehen ist, weswegen auch bei der Verbrennungskraftmaschine 10' Motorträger seitlich
eines Kurbelgehäuses 12' der Verbrennungskraftmaschine 10' vorgesehen sind,
wovon wiederum nur ein Motorträger 19 in
der 2 dargestellt ist.
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Der Ölfilter 18 ist
weiterhin auf der vorderen Seite 13, also der Steuerseite,
der Verbrennungskraftmaschine 10' angeordnet. Der Ölkühler 16 ist nun
allerdings zwischen der Verbrennungskraftmaschine 10' und dem Motorträger 19 in
einem ansonsten ungenutzten Bauraum des Motorträgers 19 angeordnet.
Der Motorträger 19 ist
als eine hohle Trag-Konstruktion ausgebildet, die also einen ansonsten
ungenutzten Bauraum aufweist, welche in der in 2 gezeigten
Ausführungsform
der Verbrennungskraftmaschine 10' derart ausgenutzt ist, dass eben
der Kühler 16 nun
in diesem Bauraum angeordnet ist. Daraus ergibt sich gemäß dem Maßpfeil 20 eine
Verkürzung
einer Baulänge
der Verbrennungskraftmaschine 10' auf 563,5 mm, was deutlich kürzer ist
als die Baulänge
der Verbrennungskraftmaschine 10 gemäß 1.
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Die 3 zeigt
eine weitere alternative Ausführungsform
einer Verbrennungskraftmaschine 10'' in
V-Bauweise, wobei das Kurbelgehäuse 12' das gleiche
Kurbelgehäuse
wie das Kurbelgehäuse 12' der Verbrennungskraftmaschine 10' gemäß 2 ist.
Der Ölkühler 16 ist
weiterhin in einem Bereich einer Anbindungsstelle des Motorträgers 19 mit
dem Kurbelgehäuse 12' verbunden,
allerdings ist bei der Verbrennungskraftmaschine 10'' seitlich des Kurbelgehäuses kein
Motorträger 19 vorgesehen,
da die Verbrennungskraftmaschine 10'' für einen
Quer-Einbau in einem Kraftwagen vorgesehen ist, bei welchem ein
derartiger Motorträger 19 bevorzugt
an der Stirnseite des Motors platziert wird. Nichtsdestotrotz, kann
der Ölfilter 16 aufgrund
eines universalen Flansches 24, mittels welchem er mit
dem Kurbelgehäuse 12' verbunden ist,
in seiner montierten Position verbleiben. Durch den Entfall des
Motorträgers 19 ist
zusätzlicher
Bauraum geschaffen, wodurch der Ölfilter 28 nun
ebenfalls seitlich des Kurbelgehäuses 12' im Bereich
der Anbindungsstelle und des Ölkühlers 16 angeordnet
ist. Daraus ergibt sich eine weitere Reduzierung einer Baulänge der
Verbrennungskraftmaschine 10'' auf 483,5 mm
was ebenfalls durch den Maßpfeil 20 bezeichnet
ist. Wie den 2 und 3 also zu
entnehmen ist, ist dadurch eine Verbrennungskraftmaschine 10', 10'' mit einer sehr hohen Modularität geschaffen,
da die Verbrennungskraftmaschine 10', 10'' sowohl
für einen
Längs-
als auch für
einen Quer-Einbau
in einem Kraftwagen geeignet ist, ohne eine Grundkonstruktion der
Verbrennungskraftmaschine 10' bzw. 10'' ändern zu müssen.
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Die 4 zeigt
den erwähnten
universellen Flansch 24 in der Anbindungsstelle des Motorträgers 19, über welchen
der Ölkühler 16 an
das Kurbelgehäuse 12' angeflanscht
ist. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet dabei einen Ölkanal,
von welchem Rohöl aus
einer Ölpumpe
geführt
wird.
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Ebenso
ist ein Kanal 26 vorgesehen, welcher eine Wasserversorgung
für den Ölkühler 16 sicherstellt.
Das Bezugszeichen 28 bezeichnet dabei einen Kanal, über welchen
das gekühlte
Rohöl bzw.
ein gekühltes
Reinöl
zurückfließt. Der
Flansch 24 eignet sich dabei also für eine Anbringung des Ölkühlers 16 sowie
für eine
Anbringung des Ölkühlers 16 und
des Ölfilters 18,
welche somit ein Ölmodul
bilden.
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Die 5 zeigt, Ölwege 30 und 32,
wobei der strichlierte Ölweg 30 den Ölweg im
Falle eines Längs-Einbaus
gemäß der Verbrennungskraftmaschine 10' in der 2 darstellt.
Der gepunktete Ölweg 32 stellt
den Ölweg
im Falle eines Quer-Einbaus gemäß der Verbrennungskraftmaschine 10'' in 3 dar.
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- 10,
10', 10''
- Verbrennungskraftmaschine
- 12,
12'
- Kurbelgehäuse
- 13
- Seite
- 14
- Motorträger
- 16
- Ölkühler
- 18
- Ölfilter
- 19
- Motorträger
- 20
- Maßpfeil
- 22
- Kanal
- 24
- Flansch
- 26
- Kanal
- 28
- Kanal
- 30
- Ölweg
- 32
- Ölweg