DE102011008680A1

DE102011008680A1 - Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102011008680A1
Application number: DE102011008680A
Authority: DE
Inventors: Martin Böhm; Jens Türk; Franco Zemczak; Mark Zimmermann
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2011-01-15
Filing date: 2011-01-15
Publication date: 2012-07-19
Also published as: EP2476870A1; EP2476870B1; KR101785256B1; CN102678223A; CN102678223B; BR102012000924B1; KR20120083223A; US20120180751A1; RU2012101120A; BR102012000924A8; US8973550B2; BR102012000924A2; SI2476870T1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Ölreservoir und mit wenigstens einer Fördereinrichtung, mittels der Öl aus dem Ölreservoir über wenigstens einen Strömungskanal zu wenigstens einem Hauptölkanal eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine geführt ist, wobei mehrere Ölfiltereinheiten im Strömungsweg des Öls von dem Ölreservoir zu dem wenigstens einen Hauptölkanal vorgesehen sind, und wobei weiter eine Filter-Umschalteinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Ölfiltereinheiten selektiv so in den Strömungsweg des Öls zum Hauptölkanal einschaltbar sind, dass lediglich ein Teil der Ölfiltereinheiten als wenigstens eine aktive Ölfiltereinheit vom Öl durchströmt ist, und der andere Teil der Ölfiltereinheiten als wenigstens eine passive Ölfiltereinheit nicht vom Öl durchströmt ist. Erfindungsgemäß ist im Strömungsweg von dem Ölreservoir (3) zu den Ölfiltereinheiten (11, 17) eine Schalteinheit (7) vorgesehen, die in wenigstens einem Teil derjenigen Schaltstellungen der Filter-Umschalteinrichtung (14), in denen ein Teil der Ölfiltereinheiten (11, 17) aktiv und ein anderer Teil der Ölfiltereinheiten (11, 17) passiv geschaltet ist, einen ersten Drucköl-Strömungsweg von dem Ölreservoir (3) zu der wenigstens einen aktiven Ölfiltereinheit (11, 17) freigibt und weiter einen zweiten Ablass-Strömungsweg zwischen der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit (11, 17) und einem Ablasskanal (20) herstellt, wobei dem Ablasskanal (20) eine Ablass- bzw. Absaugeinrichtung (21) zugeordnet ist, mittels der das im Bereich der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit (11, 17) angesammelte Öl ablassbar bzw. absaugbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Automobil-, Industrie- oder Schiffsmotorenbau ist der Einsatz von Ölversorgungseinrichtungen für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in Verbindung mit einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, bereits allgemein bekannt. Diese Ölversorgungseinrichtung ist Bestandteil eines Schmiersystems für die Brennkraftmaschine, bei dem das Öl im Schmierölkreislauf geführt wird. Konkret saugt hierbei eine Ölpumpe als Fördereinrichtung das Öl aus einem Ölsumpf bzw. einer Ölwanne an und fördert das angesaugte Öl über einen Ölkühler und einen Ölfilter zu einem oder mehreren kurbelgehäuseseitigen Hauptkanälen, von dem ausgehend das Öl dann zu den einzelnen Schmierstellen gefördert wird. Bei verschiedenen Anwendungen besteht die Forderung, dass betriebswichtige Motorkomponenten, wie zum Beispiel eine Ölfiltereinheit, in redundanter Ausführung motorfest angeordnet werden, wodurch die Möglichkeit besteht, einen Ölfilter einer Ölfiltereinheit auch während des Brennkraftmaschinenbetriebs, durch entsprechendes Umschalten von der einen Ölfiltereinheit auf die andere Ölfiltereinheit außer Betrieb zu nehmen und zu wechseln. Beispielsweise ist dies in Verbindung mit umschaltbaren Doppelfiltern im Bereich der Schiffsmotoren bekannt. Beim Wechseln des Ölfilters der jeweils zu wartenden Ölfiltereinheit wird hierbei regelmäßig das in der Ölfiltereinheit angesammelte Restöl über eine Ablasseinrichtung in Verbindung mit einer Belüftungs-/Entlüftungsschraube motorextern abgelassen und anschließend der Ölfilter der Ölfiltereinheit demontiert und gewechselt.
Beispielsweise ist eine derartige umschaltbare Doppelfilteranordnung aus der US 2005/0022756 A1 bekannt, bei der das von der Brennkraftmaschine kommende Öl über eine Zuführleitung einer ersten Filtereinheit zugeführt wird, von der das Öl dann über eine erste Rücklaufleitung wieder zum Motor zurückströmt. Eine parallel zur ersten Filtereinheit angeordnete zweite Filtereinheit ist während des Betriebs der ersten Filtereinheit durch entsprechende Ventile abgeschaltet. Soll nun die zweite Filtereinheit in Betrieb genommen werden, um beispielsweise die erste Filtereinheit zu warten bzw. den dort angeordneten Ölfilter auszuwechseln, dann werden die Ventile der ersten Filtereinheit geschlossen und entsprechend die Ventile der zweiten Filtereinheit geöffnet. Konkret handelt es sich hier um eine Brennkraftmaschine, die in Verbindung mit der Ölförderung auf Ölfeldern eingesetzt wird und die hier nicht mit herkömmlichem Kraftstoff sondern mit Öl betrieben wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, zu schaffen, mittels der das Auswechseln eines Ölfilters einer Ölfiltereinheit im Betrieb der Brennkraftmaschine auf einfache und funktionssichere Weise möglich wird und mittels der das motorexterne Ablassen von Restöl aus einer zu wartenden Ölfiltereinheit möglichst vermieden wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 ist eine Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, vorgesehen, das wenigstens ein Ölreservoir und wenigstens eine Fördereinrichtung aufweist, mittels welcher Fördereinrichtung Öl aus dem Ölreservoir über wenigstens einen Strömungskanal zu wenigstens einem Hauptölkanal eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine geführt ist, wobei mehrere Ölfiltereinheiten, zum Beispiel mehrere mit jeweils wenigstens einem Ölfilter bestückte Ölfiltereinheiten, im Strömungsweg des Öls von dem Ölreservoir zu dem wenigstens einen Hauptölkanal vorgesehen sind. Weiter umfasst die Ölversorgungseinrichtung eine Filter-Umschalteinrichtung, zum Beispiel in der Art eines Wechselventils oder dergleichen, mittels welcher Filter-Umschalteinrichtung die Ölfiltereinheiten selektiv so in den Strömungsweg des Öls zum Hauptölkanal einschaltbar sind, dass lediglich ein Teil der Ölfiltereinheiten als wenigstens eine aktive Ölfiltereinheit vom Öl durchströmt ist, während der andere Teil der Ölfiltereinheiten als wenigstens eine passive Ölfiltereinheit nicht vom Öl durchströmt ist und gegebenenfalls gewartet werden kann. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass im Strömungsweg von dem Ölreservoir zu den Ölfiltereinheiten eine Schalteinheit, vorzugsweise eine einzige Schalteinheit, vorgesehen ist, die in wenigstens einem Teil derjenigen Schaltstellungen der Filter-Umschalteinrichtung, in denen ein Teil der Ölfiltereinheiten aktiv und ein anderer Teil der Ölfiltereinheiten passiv geschaltet ist, einen ersten Drucköl-Strömungsweg von dem Ölreservoir zu der wenigstens einen aktiven Ölfiltereinheit freigibt und die weiter einen zweiten Ablass- bzw. Absaug-Strömungsweg zwischen der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit und einem Ablasskanal herstellt, wobei dem Ablasskanal eine Ablasseinrichtung, insbesondere eine Absaugeinrichtung, zugeordnet ist, mittels der das im Bereich der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit angesammelte Öl ablassbar, insbesondere absaugbar ist.
Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Aufbau kann auch bei laufender Brennkraftmaschine ein Ölfilterwechsel der abgeschalteten, passiven Ölfiltereinheit durchgeführt werden, und zwar ohne dass hierfür das in der passiven, abgeschalteten Ölfiltereinheit angesammelte Restöl motorextern abgelassen werden muss. Denn durch die erfindungsgemäße Zuordnung einer Ablasseinrichtung besteht die Möglichkeit, dieses in der abgeschalteten, passiven Ölfiltereinheit angesammelte Öl einfachst abzulassen bzw. abzusaugen und dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine zuzuführen. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Ablasskanal dem Ölreservoir, zum Beispiel einer Ölwanne oder dergleichen, die Bestandteil eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine bildet, zugeordnet ist, so dass das über den Ablasskanal abgelassene, insbesondere abgesaugte Öl wieder im Ölreservoir aufgenommen und damit dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine mittels der Ölversorgungseinrichtung zugeführt werden kann. An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Begrifflichkeit „Kurbelgehäuse” hier ausdrücklich in einem umfassenden Sinne zu verstehen ist und beispielsweise auch mit der Begrifflichkeit „Motorblock” gleichgesetzt werden kann.
Das Vorsehen einer Absaugeinrichtung als Ablasseinrichtung ist insbesondere deshalb erforderlich, um während des Motor- bzw. Brennkraftmaschinenbetriebs für das Ablassen des Öls aus der passiven Ölfiltereinheit ein ausreichendes Druckpotential gegen ungünstige Druckverhältnisse im Bereich des Kurbelgehäuses aufbauen zu können. Die Absaugeinrichtung kann dabei grundsätzlich auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein, zum Beispiel mittels jeder geeigneten Absaugpumpe. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der dem als Absaugkanal ausgebildeten Ablasskanal eine Ejektorpumpeinrichtung als Absaugeinrichtung zugeordnet ist, mittels der das im Bereich der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit angesammelte Öl über den Absaugkanal absaugbar ist, wobei die Ejektorpumpeinrichtung zur Erzeugung eines Saugdrucks mit einem vom Drucköl-Strömungsweg abgezweigten Drucköl-Teilstrom beaufschlagbar ist. Mit einer derartigen Strahlpumpenanordnung wird somit auf besonders einfache und funktionsintegrierte Weise sichergestellt, dass ein vom Drucköl-Strömungsweg abgezweigter Teilstrom aus der ohnehin vorzusehenden motorischen Drucköl-Versorgung in einer Doppelfunktion gleichzeitig als Treibmedium für die Ejektorpumpeinrichtung verwendet wird, um, bei entsprechender Schaltstellung der Schalteinheit, das in der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit angesammelte Restöl als Saugmedium abzusaugen. In vorteilhafter Weise kann somit hier innerhalb des Schmierölkreislaufes gleichzeitig auch die Absaugung mittels der Ejektorpumpeinrichtung auf einfache und funktionssichere Weise ohne großen zusätzlichen Bauteilaufwand sichergestellt werden.
Die Ejektorpumpeinrichtung kann dabei grundsätzlich durch eine während des Brennkraftmaschinenbetriebs dauerhaft betätigte Permanentejektorpumpe gebildet sein oder aber alternativ durch eine mittels einer Betätigungseinrichtung zu definierten Zeiten betätigbare bzw. zuschaltbare Ejektorpumpe ausgebildet sein. Die Betätigungseinrichtung kann dabei grundsätzlich so ausgebildet und angeordnet sein, dass eine manuelle Betätigung möglich ist. Besonders bevorzugt ist jedoch eine durch eine Steuereinrichtung ausgebildete Betätigungseinrichtung, die zur Betätigung der Ejektorpumpeinrichtung zu definierten Zeiten entsprechend angesteuert werden kann. Hierauf wird nachfolgend noch in Verbindung mit einer bevorzugten konkreten Ausgestaltung der Schalteinheit näher eingegangen.
Die Schalteinheit selbst kann grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist eine Schalteinheit, die eine Stelleinrichtung aufweist, die in einem Schaltgehäuse der Schalteinheit verstellbar aufgenommen ist, wobei die zu den Ölfiltereinheiten führenden Ölfilter-Strömungskanäle in das Schaltgehäuse münden und dort in definierten Schaltstellungen der Stelleinrichtung entweder mit dem Ablass- bzw. Absaugkanal oder mit dem von der Fördereinrichtung kommenden und ebenfalls in das Schaltgehäuse einmündenden Drucköl-Strömungskanal kommunizieren. Es versteht sich, dass grundsätzlich noch mehr Schaltstellungen möglich sind, wie dies nachfolgend auch noch näher erläutert wird.
Die hier soeben beschriebenen Schaltstellungen betreffen im Wesentlichen diejenigen Schaltstellungen, bei denen mittels der Ablass- bzw. Absaugeinrichtung eine bevorzugt Absaugung von Restöl aus wenigstens einer passiven, abgeschalteten Ölfiltereinheit möglich sein soll. Weitere Schaltstellungen sind selbstverständlich jederzeit möglich. Die Stelleinrichtung selbst kann ebenfalls auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein, zum Beispiel durch Schaltschieber oder dergleichen. Besonders bevorzugt ist jedoch die Ausgestaltung der Stelleinrichtung in Form einer Schaltwalze, die verdrehbar in einem Schaltgehäuse der Schalteinheit aufgenommen und gelagert ist. Mittels einer derartigen Schaltwalze lassen sich durch einfache Drehbewegungen die einzelnen schaltwalzenseitigen Steuerkanäle, wie dies nachfolgend noch näher erörtert wird, mit den entsprechend zugeordneten Drucköl-Strömungskanälen bzw. Ölfilter-Strömungskanälen in Strömungsverbindung setzen.
Gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Stelleinrichtung, insbesondere eine Schaltwalze, in einer ersten Schaltstellung der Schalteinheit wenigstens einen zu wenigstens einer aktiven, ersten Ölfiltereinheit führenden ersten Ölfilter-Strömungskanal mittels eines Steuerkanals mit einem Drucköl-Strömungskanal verbindet, während wenigstens ein zu wenigstens einer passiven, zweiten Ölfiltereinheit geführter zweiter Ölfilter-Strömungskanal in dieser ersten Schaltstellung der Schalteinheit mittels eines Steuerkanals mit dem Ablass- bzw. Absaugkanal strömungsverbunden ist. Soll nunmehr die wenigstens eine zweite Ölfiltereinheit aktiv geschaltet werden, wird die Stelleinrichtung, insbesondere eine Schaltwalze, in eine zweite Schaltstellung verlagert, in der nunmehr bei aktiver wenigstens einer zweiten Ölfiltereinheit und passiver wenigstens einer ersten Ölfiltereinheit, der wenigstens eine zur aktiven zweiten Ölfiltereinheit geführte zweite Ölfilter-Strömungskanal mittels eines Steuerkanals mit einem Drucköl-Strömungskanal strömungsverbunden ist, während der wenigstens eine zu der wenigstens einen passiven ersten Ölfiltereinheit geführte erste Ölfilter-Strömungskanal mittels eines Steuerkanals mit dem Ablass- bzw. Absaugkanal strömungsverbunden ist. Mit derartigen Steuerkanälen einer Stelleinrichtung, insbesondere einer Schaltwalze, wird auf einfache Weise lediglich durch Umschalten bzw. Verlagern der Stelleinrichtung eine unterschiedliche Strömungsführung möglich, ohne dass hierzu bauteilaufwändige Ventile oder dergleichen eingesetzt werden müssen. Zudem ist eine derartige in einem Schaltgehäuse aufgenommene bzw. gelagerte Stelleinrichtung, insbesondere eine Schaltwalze, sehr funktionssicher zu betätigen und bedienen, wodurch die Druckölförderung zur aktiven Ölfiltereinheit ebenso sichergestellt ist, wie die Ablass- bzw. Absaugmöglichkeit des Restöls von der anderen, passiv geschalteten Ölfiltereinheit.
Wie bereits zuvor ausgeführt, ist die Ausgestaltung der Stelleinrichtung als Schaltwalze besonders bevorzugt. In diesem Zusammenhang kann bei einer mehrere Steuerkanäle aufweisenden und als Schaltwalze ausgebildeten Stelleinrichtung weiter vorgesehen sein, dass diese zwei Steuerkanäle aufweist, die in der ersten Schaltstellung so angeordnet sind, dass ein erster Steuerkanal den Drucköl-Strömungskanal mit dem ersten Ölfilter-Strömungskanal verbindet, während ein zweiter Steuerkanal den zweiten Ölfilter-Strömungskanal mit dem Ablasskanal verbindet. In der zweiten Schaltstellung sind diese Steuerkanäle dann bevorzugt so angeordnet, dass der erste Steuerkanal den ersten Ölfilter-Strömungskanal mit dem Ablasskanal verbindet, während der zweite Steuerkanal den zweiten Ölfilter-Strömungskanal mit dem Drucköl-Strömungskanal verbindet. Dadurch ergibt sich ein vorteilhafter Aufbau, bei dem ein Steuerkanal grundsätzlich für unterschiedliche Strömungsverbindungen verwendet werden kann. Es versteht sich, dass selbstverständlich noch mehr als diese zwei Strömungskanäle bzw. Strömungsverbindungsmöglichkeiten im Bereich einer derartigen Schaltwalze vorgesehen sein können, um zum Beispiel andere Strömungsverbindungen darzustellen. In Verbindung mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Ablassmöglichkeit einer passiven, abgeschalteten Ölfiltereinheit während des Betriebs der Brennkraftmaschine und somit bei gleichzeitig aktiv geschalteter weiterer Ölfiltereinheit, ergibt sich jedoch mit einem derartigen konkreten Aufbau eine vorteilhafte, einfach und funktionssicher zu realisierende konkrete Ausgestaltung einer Schalteinheit.
Die durch eine Ejektorpumpeinrichtung ausgebildete Absaugeinrichtung ist bevorzugt in dem Schaltgehäuse angeordnet und steht schaltgehäuseseitig mit dem wenigstens bereichsweise Bestandteil des Schaltgehäuses bildenden Absaugkanal in Strömungsverbindung, insbesondere dergestalt, dass eine Düse der Ejektorpumpeinrichtung in den Absaugkanal einragt.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass von einem dem Drucköl-Strömungsweg bildenden Strömungskanal, insbesondere von einem von der Fördereinrichtung zu der Schalteinheit geführten Strömungskanal oder Strömungskanalabschnitt des Drucköl-Strömungsweges, ein Abzweigkanal abzweigt, der in die Ejektorpumpeinrichtung, vorzugsweise im Bereich einer Düse der Ejektorpumpeinrichtung, einmündet. Mit einem derartigen Aufbau lässt sich die Druckölversorgung für die Ejektorpumpeinrichtung auf funktionssichere Art und Weise sicherstellen.
Besonders bevorzugt ist dabei ein Aufbau, bei dem der Abzweigkanal wenigstens bereichsweise im Schaltgehäuse verläuft, wodurch die Funktionsintegration in Verbindung mit der Schalteinheit noch weiter erhöht werden kann und diese Schalteinheit als einfach zu fertigendes Modulbauteil verbaut werden kann. Der Abzweigkanal kann jedoch gegebenenfalls auch separat und unabhängig vom Schaltgehäuse ausgebildet sein, zum Beispiel durch eine von einem Drucköl-Strömungskanal abzweigende Schlauch- und/oder Rohrleitung.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass im Bereich des Abzweigkanals eine schaltbare Absperrvorrichtung, insbesondere ein Absperrventil oder dergleichen als Absperrorgan, angeordnet ist, das zwischen einer die Strömungsverbindung zur Ejektorpumpeinrichtung freigebenden oder verschließenden Stellung schaltbar ist. Die Schaltung der Absperrvorrichtung kann dabei grundsätzlich auch manuell vorgenommen werden. Besonders bevorzugt ist jedoch die Schaltung mittels einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit von definierten Absperrparametern.
Besonders bevorzugt ist weiter eine erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei der die Absperrvorrichtung so mit der Stelleinrichtung, insbesondere mit einer Schaltwalze, der Schalteinheit gekoppelt ist, dass diese bei definierten Schaltstellungen der Stelleinrichtung bzw. der Schaltwalze in ihre die Strömungsverbindung zur Ejektorpumpeinrichtung freigebende oder verschließende Stellung bringbar ist. Das heißt, dass mit einem derartigen Aufbau dann die Stelleinrichtung in Abhängigkeit von einer Betätigung der Schalteinheit in die gewünschte Stellung verlagert wird. Durch diese Ankopplung der Absperrvorrichtung an die Stelleinrichtung der Schalteinheit wird somit auf einfache Weise sichergestellt, dass sich die Absperrvorrichtung, bei einer definierten Schaltposition der Stelleinrichtung, in der gewünschten die Strömungsverbindung zur Ejektorpumpeinrichtung freigebenden oder verschließenden Stellung befindet. In diesem Zusammenhang soll. ausdrücklich erwähnt werden, dass die insbesondere durch eine Schaltwalze gebildete Stelleinrichtung ferner so ausgebildet und/oder verstellbar sein kann, dass diese Stelleinrichtung im Brennkraftmaschinenbetrieb in eine Stellung verstellt werden kann, bei der ein Teil der Ölfiltereinheiten aktiv und ein anderer Teil der Ölfiltereinheiten passiv geschaltet ist und bei der weiter die Absaugeinrichtung, insbesondere auch bei einer gegebenenfalls hergestellten Strömungsverbindung zwischen der wenigstens einen Ölfiltereinheit und dem Absaugkanal, nicht aktiviert ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Stelleinrichtung und damit die Schalteinheit selbstverständlich auch so ausgebildet sein kann, dass die Stelleinrichtung auch in solche Stellungen verlagert werden kann, bei denen – trotz Aktivschaltung eines Teils der Ölfiltereinheiten und trotz Passivschaltung eines anderen Teils der Ölfiltereinheiten – nicht unbedingt eine Absaugung erfolgt oder vorgesehen ist. Das heißt, dass zusätzlich zu den zuvor beschriebenen, die Absaugung einer passiv geschalteten Ölfiltereinheit ermöglichenden Schaltstellungen selbstverständlich auch andere Schaltstellungen mit aktiv und/oder passiv geschalteten Ölfiltereinheiten möglich sind.
An dieser Stelle sei ausdrücklich auch erwähnt, dass die Betätigung der Absaugeinrichtung, die insbesondere durch eine Ejektorpumpeinrichtung gebildet ist, selbstverständlich auch auf andere Art und Weise erfolgen kann, das heißt unabhängig von der Schaltstellung der Schalteinheit, zum Beispiel durch magnetische und/oder elektrische Schalteinrichtungen, die separat und unabhängig von einer Betätigung der Schalteinheit betätigt werden können.
In diesem Zusammenhang soll weiter erwähnt werden, dass die Stelleinrichtung, insbesondere eine Schaltwalze, insbesondere im Hinblick auf ihre Steuerkanäle, so ausgebildet und/oder angeordnet sein kann, dass die Stelleinrichtung im Stillstand der Brennkraftmaschine und damit auch bei abgeschalteter Fördereinrichtung in eine eine Strömungsverbindung zwischen dem Absaugkanal und einer zugeordneten Ölfiltereinheit herstellende Stellung verstellbar ist, so dass in der jeweiligen Ölfiltereinheit angesammeltes Öl aus dieser schwerkraftbedingt über den Ablass- bzw. Absaugkanal abströmen kann, insbesondere über den Absaugkanal in ein Ölreservoir des Kurbelgehäuses abströmen kann. Um ein derartig schwerkraftbedingtes Abströmen zu ermöglichen, sollten die Ölfiltereinheiten im montierten Zustand bevorzugt geodätisch oberhalb der Schalteinheit angeordnet sein.
Um zum Beispiel auch bei einer Fehlbedienung des Brennkraftmaschinenbetriebs, bei dem sämtliche Filtereinheiten aktiv geschaltet werden, einen funktionsgemäßen Betrieb sicherzustellen, ist die Stelleinrichtung, insbesondere eine Schaltwalze, insbesondere hinsichtlich ihrer Steuerkanäle, zudem so ausgebildet und/oder verstellbar, dass sämtliche Ölfiltereinheiten aktiv geschaltet und vom Öl durchströmt werden können.
Besonders bevorzugt ist des Weiteren eine Ausgestaltung, bei der wenigstens eine Haupt-Ölfiltereinheit vorgesehen ist, die mit weiteren Bauteilen der Ölversorgungseinrichtung bzw. des Schmierölkreislaufes, wie beispielsweise einem Ölkühler und/oder einem Blow-By-Abscheider und/oder einer Ölpumpe als Fördereinrichtung und/oder gegebenenfalls anderer in den Schmierölkreislauf integrierter Komponenten, in ein separat verbaubares Ölmodul integriert ist, während demgegenüber die wenigstens eine, eine Redundanz ausbildende Ölfiltereinheit als separat montierbare Zusatzfiltereinheit ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine geeignete Verfahrensführung zum Betreiben einer Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit einem oder mehreren Merkmalen der erfindungsgemäßen Ölversorgungseinrichtung, wie sie vorstehend ausführlich beschrieben worden ist. Die Formulierung von weiteren Verfahrensansprüchen zum Betreiben einer derartigen Ölversorgungseinrichtung behält sich die Anmelderin ausdrücklich vor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1a schematisch eine Prinzipdarstellung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ölversorgungseinrichtung, die sich in einer Schaltstellung befindet, mittels der Restöl aus einer Ölfiltereinheit abgesaugt und Drucköl über eine weitere Ölfiltereinheit zu einem Hauptölkanal des Kurbelgehäuses gefördert werden kann,
1b schematisch eine vergrößerte Prinzipdarstellung einer Schalteinheit der 1b,
1c schematisch eine der Schaltstellung der 1a und 1b entsprechende Ölversorgungseinrichtung mit einer perspektivischen Detaildarstellung der eine Schaltwalze aufweisenden Schalteinheit,
1d die Schalteinheit der 1c in vergrößerter Detaildarstellung,
2a eine vom Prinzip her der 1a entsprechende Darstellung, jedoch mit einer anderen Schaltstellung der Schalteinheit,
2b eine vergrößerte Darstellung der schematischen Prinzipdarstellung der Schalteinheit der 2a,
2c schematisch und perspektivisch eine vergrößerte Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Schalteinheit in einer in der 2a und 2b gezeigten Schaltstellung,
3 schematisch eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung des Aufbaus der Schalteinheit aus Schaltgehäuse und Schaltwalze.
In der 1a ist schematisch ein Kurbelgehäuse 1 einer Brennkraftmaschine gezeigt, die hier beispielhaft einen Zylinderblock 2 in V-Anordnung aufweist, in dem in üblicher Weise, was hier allerdings nicht dargestellt ist, Zylinderkolben und Ventile geführt und gelagert sind. Der in der Bildebene der 1a untere Bereich des Kurbelgehäuses 1 weist hier eine ein Ölreservoir ausbildende Ölwanne 3 auf, in der Öl 4 aufgenommen ist, das mittels einer erfindungsgemäßen Ölversorgungseinrichtung 5 einem hier nicht im Detail dargestellten Schmierölkreislauf zugeführt wird.
Mittels einer Ölpumpe 6 wird aus der Ölwanne 3 Öl als Drucköl über einen Drucköl-Strömungskanal 8 zu einer Schalteinheit 7, die nachfolgend noch näher beschrieben wird, gefördert bzw. gepumpt. In der Schalteinheit 7 durchströmt das Drucköl einen ersten Steuerkanal 9, der mit einem von der Schalteinheit 7 wegführenden Ölfilter-Strömungskanal 10 strömungsverbunden ist. Dieser Ölfilter-Strömungskanal 10 verzweigt sich in einen ersten Kanalabschnitt 10a und einen zweiten Kanalabschnitt 10b, die jeweils zu einer Ölfiltereinheit 11 geführt sind, in der das Drucköl einen hier lediglich äußerst schematisch dargestellten Ölfilter 12 durchströmt, bevor es über einen weiteren Drucköl-Strömungskanal 13 zu einer hier beispielsweise als Wechselventil 14 ausgebildeten Filter-Umschalteinrichtung strömt, die hier die Strömung des Drucköls vom Drucköl-Strömungskanal 13 über einen vom Wechselventil 14 wegführenden Kanalabschnitt 15 zu einem Hauptölkanal 16 freigibt.
Wie dies der schematischen Darstellung der 1 weiter entnommen werden kann, umfasst die Ölversorgungseinrichtung zusätzlich zu den beiden ersten Ölfiltereinheiten 11 noch zwei zweite Ölfiltereinheiten 17, die über einen Ölfilter-Strömungskanal 18 sowie von diesem abzweigende und zu jeweils einer der zweiten Ölfiltereinheiten 17 geführte Kanalabschnitte 18a, 18b mit einem zweiten Steuerkanal 19 der Schalteinheit 7 in Strömungsverbindung stehen. Dieser zweite Steuerkanal 19 steht weiter mit einem Absaugkanal 20 in Strömungsverbindung, der der Ölwanne 3 zugeordnet ist bzw. in diese einmündet.
Dem Absaugkanal 20 ist eine Ejektorpumpe 21 zugeordnet, die, wie dies insbesondere aus der 1b ersichtlich ist, die eine vergrößerte Darstellung der Schalteinheit 7 der 1a zeigt, mit einer Düse 22 in den von dem zweiten Steuerkanal 19 abgehenden Absaugkanal 20 einmündet. Wie dies insbesondere aus der 3 ersichtlich ist, umfasst die Schalteinheit 7 ein hier im Teilschnitt gezeichnetes Schaltgehäuse 23 in dem eine die Steuerkanäle 9, 19 aufweisende und nachfolgend noch näher beschriebene Schaltwalze 24 verdrehbar aufgenommen ist. Ferner ist die Ejektorpumpe 21 in diesem Schaltgehäuse 23 im Bereich des Absaugkanals 20 so in einer Pumpenausnehmung 25 gelagert, dass die Düse 22 der Ejektorpumpe 21 in der zuvor beschriebenen Weise in den schaltgehäuseseitigen Bereich des Absaugkanals 20 einragt. Die Begrifflichkeit „Absaugkanal” ist hier somit in einem umfassenden Sinne zu verstehen und umfasst sowohl den schaltgehäuseseitigen Kanalabschnitt als auch den außerhalb des Schaltgehäuses 23 verlaufenden Kanalabschnitt, wie er beispielsweise aus der 1a ersichtlich ist.
An dieser Stelle sei weiterhin ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Begrifflichkeit „Strömungskanal” hier ebenfalls in einem umfassenden Sinne zu verstehen ist und sowohl freie, zum Beispiel durch Rohre oder Schläuche gebildete Leitungen als auch in Bauteile integrierte Kanäle oder dergleichen umfasst.
Wie dies weiter insbesondere aus der 1b schematisch und prinzipiell ersichtlich ist, zweigt stromauf der Schalteinheit 7 ein Abzweigkanal 26 von dem Drucköl-Strömungskanal 8 ab und ist hier, entweder integral im Schaltgehäuse 23 der Schalteinheit 7 oder aber mittels einer separaten Leitung außerhalb des Schaltgehäuses 23 der Schalteinheit 7 zu der Ejektorpumpe 21 geführt, so dass Drucköl von dem Drucköl-Strömungskanal 8 in Form eines Teilstroms in noch zu beschreibender Weise abgezogen wird und der Ejektorpumpe 21 als Treibmedium zugeführt werden kann. Dieser vom Drucköl-Strömungskanal 8 abgezweigte Teilstrom des Drucköls wird dann über die Düse 22, die beispielsweise eine Düsengröße zwischen 1 bis 5 mm (in Abhängigkeit von der Motorgröße, den Durchsatzmengen etc.) aufweisen kann, in den sich stromab der Düse 22 anschließenden Mischkammerabschnitt 27 des Absaugkanals 20 eingedüst, wo es über den zweiten Steuerkanal 19 eine Sogwirkung im mit den zweiten Ölfiltereinheiten 17 strömungsverbundenen Ölfilter-Strömungskanal 18 bzw. dessen Kanalabschnitten 18a und 18b ausübt. Dadurch kann dann in der in der 1a gezeigten Stellung des Wechselventils 14, bei der lediglich die ersten Ölfiltereinheiten 11 aktiv geschaltet sind, die zweiten Ölfiltereinheiten 17 dagegen passiv geschalten bzw. abgeschalten sind, eine sich in den zweiten Ölfiltereinheiten 17 befindliche Restölmenge 28 aus den hier beispielhaft zwei zweiten Ölfiltereinheiten 17, zum Beispiel bei Wartungsarbeiten, abgesaugt und über den Kanalverbund 18, 18a, 18b sowie den zweiten Steuerkanal 19 und den Absaugkanal 20 in die Ölwanne 3 des Kurbelgehäuses 1 eingebracht werden. Für den Zugang in das Innere der Ölfiltereinheiten können diese einen Deckel 29 mitsamt Entlüftungs-/Belüftungsschraube 30 aufweisen, die bei einem Filterwechsel in üblicher Weise handzuhaben bzw. zu betätigen sind. Mit einem derartigen Aufbau wird somit sichergestellt, dass die Ölfilter 12 der zweiten Ölfiltereinheiten 17 auch im Betrieb der Brennkraftmaschine bzw. der ersten Ölfiltereinheiten 11 gewechselt werden können, ohne dass ein motorexternes Ablassen der sich in den zweiten Ölfiltereinheiten 17 angesammelten Restölmenge 28 erforderlich ist. Der Ölverlust wird daher mittels dieser erfindungsgemäßen Lösung deutlich reduziert.
In der 1c ist dieser grundsätzliche Aufbau und diese grundsätzliche Verfahrensführung nunmehr nochmals in leicht abgewandelter Form dargestellt. Insbesondere ist aus der Darstellung der 1c ersichtlich, dass die zweiten Ölfiltereinheiten 17 hier Bestandteil eines sogenannten Ölmoduls 31 sind, das neben der Ölfiltereinheit 17 ferner auch noch einen hier lediglich schematisch dargestellten Ölkühler 32 sowie gegebenenfalls andere Bestandteil des Schmierölkreislaufes bildende Komponenten bzw. Bauteile beinhaltet. Diese Ölmodule 31 werden dann in an sich bekannter Weise motorfest angebaut. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass hier zwei Ölpumpen 6 als Fördereinrichtungen vorgesehen sind, die je einem zu der Schalteinheit 7 geführten Drucköl-Strömungskanal 8a bzw. 8b zugeordnet sind. In der in der 1c gezeigten Schaltstellung der Schaltwalze 24 der Schalteinheit 7 stehen die beiden Drucköl-Strömungskanäle 8a, 8b jeweils mit einem entsprechend zugeordneten Steuerkanal 9a (Drucköl-Strömungskanal 8a) bzw. 9b (Drucköl-Strömungskanal 8b) in Strömungsverbindung, welche Steuerkanäle 9a, 9b weiter mit einem Drucköl-Strömungskanal 10a bzw. 10b in Strömungsverbindung stehen, die anschließend zu einem Drucköl-Strömungskanal 10c zusammengeführt werden, der sich wiederum in Teilströmungskanäle 10d bzw. 10e zu jeweils einer ersten Ölfiltereinheit 11 aufteilt.
Nach dem Durchströmen der ersten Ölfiltereinheiten 11 strömt das Drucköl über den Drucköl-Strömungskanal 13 wieder über die Abschnitte 13a, 13b sowie 15a und 15b zu den hier zwei Hauptölkanälen 16, wobei hier beispielhaft jedem Ölmodul 31 ein Wechselventil 14 zugeordnet ist, das den Strömungsweg vom Drucköl-Strömungskanal 13 zu den hier zwei Hauptölkanälen 16 freischaltet.
Andererseits steht jede der beiden hier mittels des Wechselventils 14 passiv geschalteten zweiten Ölfiltereinheiten 17 über die Strömungskanäle 18a bzw. 18b in Strömungsverbindung mit einem weiteren Steuerkanal 19 der Schaltwalze 24, welcher Steuerkanal 19 mit einem schaltgehäuseseitigen Abschnitt des Absaugkanals 20 in Strömungsverbindung steht. Die Ejektorpumpe 21 mündet auch hier wieder in diesen Absaugkanal 20 ein und wird über den hier vom Drucköl-Strömungskanal 8a abzweigenden Abzweigkanal 26 mit einem Teilstrom des Drucköls beaufschlagt, wodurch eine Sogwirkung auf die im Bereich der zweiten Ölfiltereinheiten 17 gesammelten Restölmengen 28 aufgebracht wird und diese gegen die im Kurbelgehäuse 1 vorherrschenden Druckverhältnisse über die Strömungskanäle 18a, 18b und den Absaugkanal 20 abgesaugt werden und schließlich in die Ölwanne 3 eingebracht werden.
In der 1d ist die in der 1c dargestellte Schalteinheit 7 in vergrößerter Ausführungsform gezeigt, so dass einzelne Details noch besser ersichtlich sind.
Wird nunmehr, ausgehend von der beispielhaften Darstellung der 1a das eine Filtereinheit-Umschalteinrichtung ausbildende Wechselventil 14 umgeschalten, sind die beiden zweiten Ölfiltereinheiten 17 aktiv geschalten (2a). Dadurch kann über die Drucköl-Strömungskanäle 33a bzw. 33b, die von der zweiten Ölfiltereinheit 17 wegführen, das die beiden Ölfiltereinheiten 17 durchströmende Drucköl über den Kanalabschnitt 15 in den Hauptölkanal 16 gefördert werden. Um sicherzustellen, dass die beiden Ölfiltereinheiten 17 mit Drucköl beströmt werden können, wird bevorzugt gleichzeitig mit der Umschaltung des Wechselventils 14 auch die Schaltwalze 24 der Schalteinheit 7 im Schaltgehäuse 23 so verdreht, dass nunmehr der zweite Steuerkanal 19 eine Strömungsverbindung zwischen dem Drucköl-Strömungskanal 8 und dem Ölfilter-Strömungskanal 18 herstellt, so dass das Drucköl über die beiden Kanalabschnitte 18a bzw. 18b in die zugeordneten zweiten Ölfiltereinheiten 17 und von dort weiter in der zuvor geschilderten Weise über die Strömungskanäle 33a bzw. 33b zu dem Hauptölkanal 16 strömen kann. Gleichzeitig wird durch das Verdrehen der Schaltwalze 24 der erste Steuerkanal 9 in eine Strömungsverbindung mit einerseits dem Absaugkanal 20 und andererseits dem Ölfilter-Strömungskanal 10 gebracht, der mit seinen beiden Kanalabschnitten 10a, 10b in die erste Ölfiltereinheit 11 einmündet. Dementsprechend kann bei aktivierter Ejektorpumpe 21 eine Sogwirkung auf eine Restölmenge 34 in den beiden passiv geschalteten ersten Ölfiltereinheiten 11 aufgebracht werden, wodurch diese Restölmenge 34 über den Kanalverbund 10, 10a, 10b, den ersten Steuerkanal 9 und den Absaugkanal 20 in die Ölwanne 3 gefördert wird. Wie bereits zuvor in Verbindung mit der Schaltstellung der Ausführungsform gemäß der 1a bis 1d erläutert, arbeitet hier die Ejektorpumpe 21 gegen die im Kurbelgehäuse vorherrschenden Druckverhältnisse, das heißt, dass die Ejektorpumpe 21 ein Druckpotential gegen ungünstige Druckverhältnisse im Kurbelgehäuseraum aufbaut, um das Absaugen der Restölmenge 34 aus den beiden ersten Ölfiltereinheiten 11 zu ermöglichen.
Wie dies insbesondere aus der 1b und auch aus der 2b ersichtlich ist, ist im Bereich des Abzweigkanals 26 ein hier beispielhaft durch ein Absperrventil 35 gebildetes Absperrorgan vorgesehen, mittels dem die Abzweigung von Drucköl vom Drucköl-Strömungskanal 8 zur Ejektorpumpe 21, je nach Schaltstellung des Absperrventils 35, freigegeben bzw. gesperrt werden kann. Im geöffneten Zustand des Absperrventils 35 kann über die Ejektorpumpe 21 die Absaugung der Restölmenge, je nach Schaltstellung der Schaltwalze 24, aus den jeweils passiv geschalteten Ölfiltereinheiten bewirkt werden. Bei abgesperrtem Absperrventil 35 dagegen findet im Betrieb der Brennkraftmaschine dagegen regelmäßig kein Abströmen der Restölmenge aus den passiv geschalteten Ölfiltereinheiten statt, da hier kein ausreichender Absaugdruck bzw. Sog auf die Restölmengen in den passiv geschalteten Ölfiltereinheiten wirkt.
Zur Betätigung des Absperrventils 35 kann vorgesehen sein, dass dieses zum Beispiel bei stattfindenden Wartungsarbeiten manuell betätigt wird. Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass das Absperrventil 35 entsprechend gesteuert über eine Steuereinrichtung der Ölversorgungseinrichtung 5 in die Offenstellung geschaltet wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Absperrventil 35 in seine Offenstellung geschaltet wird, wenn die Schaltwalze 24 bei einer bestimmten Schaltwalzenposition, wie sie in den 1b und 2b dargestellt ist, gleichzeitig auch das Absperrventil 35 betätigt, um dieses je nach Schaltstellung der Schaltwalze 24 zwischen einer Offen- und einer Geschlossenstellung zu verstellen.
In der 1c und 1d ist mit dem Bezugszeichen 35 dabei lediglich symbolhaft angedeutet, dass in die Pumpenausnehmung 25 ein Absperrventil 35 in der in der 3 gezeigten Weise angeordnet sein kann.
Wie bereits zuvor dargestellt, kann das Umschalten der Schaltwalze 24 und damit der Schalteinheit 7 separat und unabhängig von einer Verstellung bzw. Schaltung des Wechselventils 14 erfolgen. Aber auch hier ist grundsätzlich eine Kopplung der Schaltung von Wechselventil 14 und Schalteinheit 7 möglich.
In der 2c ist nunmehr nochmals für diesen in Verbindung mit der 2a und 2b erläuterten Umschaltfall eine Schalteinheit 7 dargestellt, die Bestandteil der Ölversorgungseinrichtung 5 gemäß der Ausführungsform der 1c ist. Wie dies der Darstellung der 2c entnommen werden kann, sind hier die Steuerkanäle 9a bzw. 9b durch Verdrehen der Schaltwalze entsprechend verlagert bzw. durch solche Steuerkanäle der Schaltwalze 24 ersetzt, die nunmehr eine Strömungsverbindung des Drucköl-Strömungskanals 8a mit dem Ölfilter-Strömungskanal 18a herstellen. Das Gleiche gilt analog für den Steuerkanal 9b, der nunmehr den Drucköl-Strömungskanal 8b mit dem Ölfilter-Strömungskanal 18b verbindet. Die hier der passiv geschalteten Seite zugeordneten Ölfilter-Strömungskanäle 10a und 10b sind nunmehr über einen Steuerkanal 19 mit dem Absaugkanal 20 strömungsverbunden. Ansonsten entspricht der Aufbau demjenigen, wie er in Verbindung mit der 1c beschrieben worden ist, mit dem Unterschied, dass nunmehr eine Restölmenge aus den beiden Ölfiltereinheiten 11 über den Absaugkanal 20 abgesaugt wird und das Drucköl über die Ölfiltereinheiten 17 zu den Hauptölkanälen 16 strömt.
Abgesehen von den hier dargestellten Ausführungsformen, bei denen jeweils das Absaugen einer Restölmenge aus den passiv geschalteten Ölfiltereinheiten ermöglicht ist, kann die Schalteinheit 7, insbesondere hinsichtlich ihrer Steuerkanäle, selbstverständlich zusätzlich auch so ausgebildet sein, dass in definierten Schaltstellungen ein der Druckölseite zugeordneter Steuerkanal einer aktiv geschalteten Ölfiltereinheit zugeordnet ist, während der passiv geschalteten Ölfiltereinheit schaltwalzenseitig gesehen kein Steuerkanal zugeordnet ist und dementsprechend auch keine Strömungsverbindung zwischen diesen und dem Absaugkanal hergestellt ist. Ein derartiger Aufbau einer Schaltwalze bzw. ein derartiger Aufbau einer Anordnung ist hier nicht dargestellt, jedoch grundsätzlich möglich und stellt eine zu den zuvor beschriebenen Schaltstellungen weitere Schaltmöglichkeit bzw. Ausgestaltungsmöglichkeit der Schaltwalze und damit der Schalteinheit dar.
Ebenso kann die Schaltwalze 24 in Verbindung mit ihren Steuerkanälen so ausgebildet sein, dass zum Beispiel bei einer Fehlschaltung sämtliche Ölfiltereinheiten aktiv geschaltet sind und beströmt werden. Auch dieser Fall ist hier nicht explizit dargestellt.
Schließlich gibt es auch die Möglichkeit, im Motorstillstand bei entsprechend geodätisch oberer Anordnung der Ölfiltereinheiten, wie in der 1a und 2a dargestellt, ein Ablassen der jeweiligen Restölmenge über den Absaugkanal 20 zu ermöglichen, und zwar schwerkraftbedingt ohne Zuschaltung der Ejektorpumpe 21.
Alle diese Schaltzustände können bzw. sollen mit einer erfindungsgemäßen Ölversorgungseinrichtung darstellbar sein, so dass sich hiermit ein insgesamt funktionsintegrierter einfacher Aufbau einer Ölversorgungseinrichtung ergibt.
Wie dies insbesondere noch aus der 3 ersichtlich ist, kann das Schaltgehäuse 23 selbst mehrteilig ausgebildet sein, was dort lediglich beispielhaft mittels einer Platte 36 bzw. eines Deckels 37 dargestellt ist. Auch die Öffnungen der Schaltwalze 24 sind hier nur schematisch ohne die im Inneren verlaufenden Steuerkanäle gezeigt, wobei die unterschiedlichen Öffnungsgrößen die vielfältigen Ausgestaltungs- und Schaltungsvarianten der Steuerkanäle bzw. der Schaltwalze 24 symbolisieren sollen. Des weiteren ist in der 3 das hier beispielhaft handbetätigbare Absperrventil 35 gezeigt, das durch Verdrehen in die gewünschte Stellung gebracht werden kann.
Diese Schalteinheit 7 kann dann modulartig verbaut werden.
Bezugszeichenliste

1: Kurbelgehäuse
2: Zylinderblick
3: Ölwanne
4: Öl
5: Ölversorgungseinrichtung
6: Ölpumpe
7: Schalteinheit
8, 8a, 8b: Drucköl-Strömungskanal
9, 9a, 9b: Steuerkanal
10: Ölfilter-Strömungskanal
10a, 10b, 10c, 10d, 10e: Kanalabschnitt
11: Ölfiltereinheit
12: Ölfilter
13, 13a, 13b: Drucköl-Strömungskanal
14: Wechselventil
15, 15a, 15b: Kanalabschnitt
16: Hauptölkanal
17: Ölfiltereinheit
18a, 18b: Ölfilter-Strömungskanal
19: Steuerkanal
20: Absaugkanal
21: Ejektorpumpe
22: Düse
23: Schaltgehäuse
24: Schaltwalze
25: Pumpenausnehmung
26: Abzweigkanal
27: Mischkammerabschnitt
28: Restölmenge
29: Ölfilterdeckel
30: Entlüftungs-/Belüftungsschraube
31: Ölmodul
32: Ölkühler
33, 33a, 33b: Drucköl-Strömungskanal
34: Restölmenge
35: Absperrventil
36: Platte
37: Deckel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2005/0022756 A1 [0003]

Claims

Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Ölreservoir und mit wenigstens einer Fördereinrichtung, mittels der Öl aus dem Ölreservoir über wenigstens einen Strömungskanal zu wenigstens einem Hauptölkanal eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine geführt ist, wobei mehrere Ölfiltereinheiten im Strömungsweg des Öls von dem Ölreservoir zudem wenigstens einen Hauptölkanal vorgesehen sind, und wobei weiter eine Filter-Umschalteinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Ölfiltereinheiten selektiv so in den Strömungsweg des Öls zum Hauptölkanal einschaltbar sind, dass lediglich ein Teil der Ölfiltereinheiten als wenigstens eine aktive Ölfiltereinheit vom Öl durchströmt ist, und der andere Teil der Ölfiltereinheiten als wenigstens eine passive Ölfiltereinheit nicht vom Öl durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg von dem Ölreservoir (3) zu den Ölfiltereinheiten (11, 17) eine Schalteinheit (7) vorgesehen ist, die in wenigstens einem Teil derjenigen Schaltstellungen der Filter-Umschalteinrichtung (14), in denen ein Teil der Ölfiltereinheiten (11, 17) aktiv und ein anderer Teil der Ölfiltereinheiten (11, 17) passiv geschaltet ist, einen ersten Drucköl-Strömungsweg von dem Ölreservoir (3) zu der wenigstens einen aktiven Ölfiltereinheit (11, 17) freigibt und die weiter einen zweiten Ablass-Strömungsweg zwischen der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit (11, 17) und einem Ablasskanal (20) herstellt, wobei dem Ablasskanal (20) eine Ablasseinrichtung, insbesondere eine Absaugeinrichtung (21), zugeordnet ist, mittels der das im Bereich der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit (11, 17) angesammelte Öl ablassbar, insbesondere absaugbar ist.
Ölversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem als Absaugkanal (20) ausgebildeten Ablasskanal eine Ejektorpumpeinrichtung (21) als Absaugeinrichtung zugeordnet ist, mittels der das im Bereich der wenigstens einen passiven Ölfiltereinheit (11, 17) angesammelte Öl über den Absaugkanal (20) absaugbar ist, wobei die Ejektorpumpeinrichtung (21) zur Erzeugung eines Saugdrucks mit einem vom Drucköl-Strömungsweg abgezweigten Drucköl-Teilstrom (26) beaufschlagbar ist.
Ölversorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ejektorpumpeinrichtung (21) durch eine während des Brennkraftmaschinenbetriebs dauerhaft betätigte Permanentejektorpumpe ausgebildet ist oder dass die Ejektorpumpeinrichtung (21) durch eine mittels einer Betätigungseinrichtung, insbesondere durch eine mittels einer Steuereinrichtung, zu definierten Zeiten betätigbare und/oder zuschaltbare Ejektorpumpe ausgebildet ist.
Ölversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablass- und/oder Absaugkanal (20) dem Ölreservoir (3) zugeordnet ist, so dass das über diesen abgesaugte Öl im Ölreservoir (3) aufnehmbar ist.
Ölversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (7) eine Stelleinrichtung (24), insbesondere eine Schaltwalze, aufweist, die in einem Schaltgehäuse (23) der Schalteinheit (7) verstellbar, im Falle einer Schaltwalze verdrehbar, aufgenommen ist, wobei die zu den Ölfiltereinheiten (11, 17) führenden Ölfilter-Strömungskanäle (10, 18) in das Schaltgehäuse (23) münden und dort in definierten Schaltstellungen der Stelleinrichtung (24) entweder mit dem Ablasskanal (20) oder mit dem von der Fördereinrichtung (6) kommenden und ebenfalls in das Schaltgehäuse (23) einmündenden Drucköl-Strömungskanal (8, 8a, 8b) kommunizieren.
Ölversorgungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (24), insbesondere eine Schaltwalze, in einer ersten Schaltstellung der Schalteinheit (7) wenigstens einen zu wenigstens einer aktiven, ersten Ölfiltereinheit (11) führenden ersten Ölfilter-Strömungskanal (10) mittels eines Steuerkanals (9) mit einem Drucköl-Strömungskanal (8) verbindet, während wenigstens ein zu wenigstens einer passiven, zweiten Ölfiltereinheit (17) geführter zweiter Ölfilter-Strömungskanal (18) mittels eines Steuerkanals (19) mit dem Ablasskanal (20) strömungsverbunden ist, und dass die Stelleinrichtung (24), insbesondere eine Schaltwalze, in einer zweiten Schaltstellung der Schalteinheit (7) bei aktiver wenigstens einer zweiter Ölfiltereinheit (17) und passiver wenigstens einer ersten Ölfiltereinheit (11) den wenigstens einen zur aktiven zweiten Ölfiltereinheit (17) geführten zweiten Ölfilter-Strömungskanal (18) mittels eines Steuerkanals (19) mit einem Drucköl Strömungskanal (8) verbindet, während der wenigstens eine zu der wenigstens einen passiven ersten Ölfiltereinheit (11) geführte erste Ölfilter-Strömungskanal (10) mittels eines Steuerkanals (9) mit dem Ablasskanal (20) strömungsverbunden ist.
Ölversorgungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrere Steuerkanäle aufweisende und als Schaltwalze ausgebildete Stelleinrichtung (24) zwei Steuerkanäle (9, 19) aufweist, die in der ersten Schaltstellung so angeordnet sind, dass ein erster Steuerkanal (9) den Drucköl-Strömungskanal (8) mit dem ersten Ölfilter-Strömungskanal (10) verbindet, während ein zweiter Steuerkanal (19) den zweiten Ölfilter-Strömungskanal (18) mit dem Ablasskanal (20) verbindet, und die in der zweiten Schaltstellung so angeordnet sind, dass der erste Steuerkanal (9) den ersten Ölfilter-Strömungskanal (10) mit dem Ablasskanal (20) verbindet, während der zweite Steuerkanal (19) den zweiten Ölfilter-Strömungskanal (18) mit dem Drucköl-Strömungskanal (8) verbindet.
Ölversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch eine Ejektorpumpeinrichtung (21) ausgebildete Absaugeinrichtung an oder in dem Schaltgehäuse (23) angeordnet ist und schaltgehäuseseitig mit dem wenigstens bereichsweise einen Bestandteil des Schaltgehäuses bildenden Absaugkanal (20) in Strömungsverbindung steht, insbesondere dergestalt in Strömungsverbindung steht, dass eine Düse (22) der Ejektorpumpeinrichtung (21) in den Absaugkanal (20) einragt.
Ölversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass von einem den Drucköl-Strömungsweg bildenden Strömungskanal (8), insbesondere von einem von der Fördereinrichtung (6) zu der Schalteinheit (7) geführten Strömungskanal oder Strömungskanalabschnitt des Drucköl-Strömungsweges, ein Abzweigkanal (26) abzweigt, der in die Ejektorpumpeinrichtung (21), vorzugsweise im Bereich einer Düse (22) der Ejektorpumpeinrichtung (21), einmündet.
Ölversorgungseinrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzweigkanal (26) wenigstens bereichsweise im Schaltgehäuse (23) verläuft.
Ölversorgungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Abzweigkanals (26) eine schaltbare Absperrvorrichtung (35), insbesondere ein Absperrventil oder dergleichen, angeordnet ist, das zwischen einer die Strömungsverbindung zur Ejektorpumpeinrichtung (21) freigebenden oder verschließenden Stellung schaltbar ist.
Ölversorgungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (35) so mit der Stelleinrichtung (24), insbesondere mit einer Schaltwalze, der Schalteinheit (7) gekoppelt ist, dass diese bei definierten Schaltstellungen der Stelleinrichtung (24), insbesondere der Schaltwalze, in ihre die Strömungsverbindung zur Ejektorpumpeinrichtung (21) freigebende oder verschließende Stellung bringbar ist.
Ölversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (24) insbesondere eine Schaltwalze, ferner so ausgebildet und/oder verstellbar ist, dass diese im Brennkraftmaschinenbetrieb in eine Stellung verstellbar ist, bei der ein Teil der Ölfiltereinheiten (11, 17) aktiv und ein anderer Teil der Ölfiltereinheit (11, 17) passiv geschaltet ist, und bei der die bevorzugt als Absaugeinrichtung (21) ausgebildete Ablasseinrichtung, insbesondere auch bei einer gegebenenfalls hergestellten Strömungsverbindung zwischen der wenigstens einen Ölfiltereinheit (11, 17) und dem Ablass- und/oder Absaugkanal (20), nicht aktiviert ist.
Ölversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (24), insbesondere eine Schaltwalze, insbesondere hinsichtlich ihrer Steuerkanäle, so ausgebildet und/oder verstellbar ist, dass sämtliche Ölfiltereinheiten (11, 17) aktiv geschaltet sind und vom Öl durchströmt sind.
Verfahren zum Betreiben einer Ölversorgungseinrichtung, insbesondere einer Ölversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14.