DE102011013306A1

DE102011013306A1 - Ölpumpengehäuse eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102011013306A1
Application number: DE102011013306A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dietrich Bicker; Andreas Möritz
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2012-09-13
Also published as: CN102678222B; US8714133B2; CN102678222A; US20120227702A1

Abstract

Es wird ein Olpumpengehause (2) eines Verbrennungsmotors (1) beschrieben. Das Olpumpengehause (2) ist an ein Kurbelwellengehäuse (3) anflanschbar. Es weist eine Olpumpengehausewandung (4) auf. Das Olpumpengehäuse (2) weist in einem oberen Bereich (5) der Olpumpengehäusewandung (4) einen Ölsammelboden (6) auf. Ei Ölrucklaufkanal (7) ist in das Olpumpengehause (2) integriert. Ein Ölrücklaufkanal (7) erstreckt sich von einer Oleinlauföffnung (8) in dem Olsammelboden (6) bis zu einer Ölauslauföffnung (9) in einem Bereich unterhalb eines Olsumpfspiegels (10).

Description

Es wird ein Ölpumpengehäuse eines Verbrennungsmotors beschrieben. Das Ölpumpengehause ist an ein Kurbelwellengehause anflanschbar. Es weist eine Ölpumpengehäusewandung auf. Das Olpumpengehause weist in einem oberen Bereich der Olpumpengehausewandung einen Ölsammelboden auf.
Aus der Druckschrift DE 600 24 738 T2 ist ein Ausgleichswellengehause mit kombiniertem Olpumpen- und Drehimpulsausgleichsmodul zum Einbau in einen Ölsumpf eines Hubkolbenmotors bekannt, wobei eine rotierende Drehimpulsausgleichswelle an gegenüberliegenden Enden Ausgleichsgewichte trägt, um die unausgeglichenen Drehimpulskrafte des Hubkolbenmotors auszugleichen. Aus der Druckschrift US 6,205,970 B1 ist daruber hinaus bekannt, dass das Olpumpengehäuse zusammen mit dem Gehause von Drehimpulsausgleichswellen geformt werden kann, um dadurch die Anzahl der Komponenten und die Herstellungsdauer des Zusammenbaus zu vermindern.
Das bekannte Olpumpengehause ist mit seinem Ausgleichswellengehäuse unter einem Winkel derart unterhalb der Kurbelwelle angeordnet, dass eine Ansaugöffnung der Ölpumpe in dem Olsumpf liegt und die Ausgleichsgewichte oberhalb des Ölsumpfes rotieren. Um das kombinierte Olpumpen- und Drehimpulsausgleichsmodul vor Ol der Kurbelwellenlagerung zu schutzen, ist das Ölpumpen- und Drehimpulsausgleichsmodul vollstandig in dem Ausgleichswellengehause, aus dem nur die lansaugöffnung der Olpumpe in den Ölsumpf hineinragt, eingekapselt.
Eine Aufgabe ist es, ein verbessertes Ölpumpengehäuse zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelost. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhangigen Ansprüchen.
Es wird gemäß einer Ausfuhrungsform der Anmeldung ein Ölpumpengehause eines Verbrennungsmotors geschaffen. Das Ölpumpengehause ist an ein Kurbelwellengehäuse anflanschbar. Es weist eine Ölpumpengehäusewandung auf. Das Olpumpengehäuse weist in einem oberen Bereich der Ölpumpengehäusewandung einen Olsammelboden auf. Ein Olrücklaufkanal ist in das Ölpumpengehause integriert. Der Ölrucklaufkanal erstreckt sich von einer Oleinlaufoffnung in dem Olsammelboden bis zu einer Olauslauföffnung in einem Bereich unterhalb eines Ölsumpfspiegels. Ol eines unter einer Zylinderkopfabdeckung angeordneten Olabscheiders ist bis unterhalb des Olsumpfspiegels über den Olrücklaufkanal gasdicht führbar.
Dieses Olpumpengehause hat den Vorteil, dass innerhalb des Olpumpengehauses ein Sammeln eines abgeschiedenen Ols aus einem Leckageverbrennungsgas, auch ”blow by gas” genannten Gas, erfolgen kann, wobei das abgeschiedene Ol von dem Zylinderkopf aus gasdicht bis unter den Ölsumpfspiegel im Olpumpengehause geführt werden kann. Das bedeutet außerdem eine Einsparung an Montagearbeiten fur ein Montieren von Zusatzkomponenten innerhalb des Olpumpengehauses, wie gasdichte Olrohrleitungen, die zur Fixierung Schraubverbindungen aufweisen. Darüber hinaus erhöht sich die Sicherheit und Zuverlassigkeit eines Verbrennungsmotors, da sich im Bereich des Olpumpengehauses durch Vibrationen keine Schraubverbindungen der Fixierung der Komponenten zur Olruckfuhrung losen können und beispielsweise die Funktion von Olpumpe und Drehimpulsausgleichswelle nicht mehr beeinträchtigen konnen.
Daruber hinaus ist es von Vorteil, dass die Teilezahl gegenuber herkömmlichen Lösungen deutlich reduziert ist. Da ein derartiger integrierter Olrückführungskanal beim Druckgießen des Pumpengehäuses integriert werden kann, sind fur das Anbringen von Komponenten zur Ölrückführung nachträglich keine Durchlassbohrungen fur das aus dem Leckageverbrennungsgas abgeschiedene Öl und die das Ol aufnehmenden und führenden Komponenten wie Olruckfuhrungsrohre mehr erforderlich.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Oleinlaufoffnung eine Gasdichtung auf, über die gasdicht die Öleinlaufoffnung mit einem in dem Kurbelwellengehäuse integrierten gasdichten Olzulaufkanal in Verbindung steht. Diese Dichtung ist ein integraler Bestandteil der flachigen Dichtung zwischen Kurbelwellengehause und Olpumpengehause und sorgt dafür, dass kein Olnebel und kein Gasdruck aus dem Kurbelwellengehäuse in den unter vermindertem Druck stehenden Olrücklaufkanal für das abgeschiedene Ol aus dem Volumen der Zylinderkopfabdeckung dringen kann.
Der Olabscheider selbst kann dazu in dem Volumen der Zylinderkopfabdeckung oder in einem Ubergangsbereich zu einem in dem Kurbelwellengehäuse integrierten gasdichten Olzulaufkanal angeordnet sein. Ein derartiger in dem Kurbelwellengehause integrierter gasdichter Ölzulaufkanal leitet das abgeschiedene Ol unter vermindertem Druck bis zu der Öleinlauföffnung in dem Olsammelboden des Ölpumpengehauses.
Bei einer weiteren Ausfuhrungsform ist die Olpumpengehausewandung, soweit die Olpumpengehäusewandung in ihrem unteren Bereich nach unten offen ist, in diesem unteren Bereich von einem anflanschbaren Olwannenboden oldicht abgeschlossen. Der Olwannenboden deckt somit diesen unteren offenen Bereich des Ölpumpengehäuses öldicht ab.
Die Olauslaufoffnung des Olrucklaufkanals ist unterhalb des Olsumpfspiegels angeordnet und kann dafur sorgen, dass das aus dem Leckageverbrennungsgas abgeschiedene Ol unter vermindertem Druck sicher in den Ölsumpf zurückgeführt wird. Um das aus dem Leckageverbrennungsgas abgeschiedene Öl, das durch den gasdichten Olzulaufkanal des Kurbelwellengehäuses den Olsammelboden erreicht, aufzufangen, geht die Öleinlauföffnung in dem Olsammelboden in einen trichterformigen Hohlraum über. Dieser trichterformige Hohlraum kann das Ol zu Oltropfen bzw. zu einem Olrückfluss sammeln, so dass am Ende des trichterformigen Hohlraums ein Ubergang zu einem horizontal ausgerichteten Olsammelkanal moglich ist. Dieser Olsammelkanal kann auch abgewinkelt ausgefuhrt sein, um die Oleinlauföffnung des Olsammelbodens mit der Ölauslauföffnung im Bereich unterhalb des Olsumpfspiegels zu verbinden.
Dazu geht in einer weiteren Ausführungsform der horizontal ausgerichtete Olsammelkanal in einen vertikalen Ölabfuhrkanal zu der Ölauslauföffnung über. Die Querschnitte dieser horizontalen und vertikalen Kanäle konnen gegenüber der trichterförmigen Öffnung in dem Spruhsammelboden deutlich verringert sein, sofern die Ölauslauföffnung nicht als Oloffnung eingesetzt werden soll.
Dazu kann es vorgesehen werden, dass der vertikale Olabfuhrkanal zu der Ölauslaufoffnung in der Ölpumpengehausewandung integriert ist. Durch diese Integration in der Olpumpengehäusewandung kann auf das Angießen eines vertikal ausgerichteten Hohlrohres in das Ende des horizontalen Sammelkanals verzichtet werden.
In dem Olpumpengehäuse kann ein Olpumpenmodul mit einer Olpumpe und einer Drehimpulsausgleichswelle angeordnet sein. Wahrend die Olpumpe eine Ansaugöffnung aufweist, die in den Olsumpf hineinragt, um Ol zu den Gleit- und Wellenlagern der Kurbelwelle zu pumpen, ist an einer Drehimpulsausgleichswelle des Olpumpenmoduls mindestens ein Ausgleichsgewicht rotierend angeordnet, um eine Unwucht, die durch Drehmomentimpulse des Verbrennungsmotors verursacht werden, zu kompensieren. Dazu ist eine Rotorwelle mechanisch über eine Stirnradübersetzung in dem Olpumpengehäuse mit der Drehimpulsausgleichswelle verbunden.
Weiterhin ist es vorgesehen, das Olpumpengehause in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor einzusetzen.
Eine Ausfuhrungsform wird nun anhand der beigefugten Figuren naher erläutert.
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Olpumpengehauses;
2 zeigt eine schematische Untersicht auf ein Ölpumpenmodul gemaß 1 ohne umgebende Olpumpengehausewandung;
3 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene perspektivische Teilansicht eines Verbrennungsmotors mit Olrucklaufkanal gemäß 1;
4 zeigt eine schematische perspektivische Teilansicht eines Verbrennungsmotors.
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Olpumpengehauses 2 gemäß einer Ausführungsform. In dem Olpumpengehause 2 steht ein Olsumpf, der einen Olsumpfspiegel 10 aufweist, welcher in 1 mit einer strichpunktierten Linie markiert ist. Das Ölpumpengehäuse 2 weist eine Ölpumpengehausewandung 4 auf, die in ihrem oberen Bereich 5 von einem Ölsammelboden 6 abgeschlossen ist und in einem unteren Bereich 11 einen in 1 nicht gezeigten Olwannenboden aufweist, welcher eine untere Offnung der Olpumpengehausewandung 4 oldicht verschließt.
In dieser Ausführungsform gemäß 1 ist in das Ölpumpengehause 2 ein Olrucklaufkanal 7 integriert, der sich von einer Öleinlauföffnung 8 in dem Olsammelboden 6 bis zu einer Ölauslauföffnung 9 unterhalb des Ölsumpfspiegels 10 erstreckt. Der Olrücklaufkanal 7 weist im Bereich der Öleinlaufoffnung 8 einen trichterförmigen Hohlraum 13 auf, der in einen horizontal ausgerichteten Olsammelkanal 14 ubergeht. An den horizontal ausgerichteten Ölsammelkanal 14 schließt sich ein vertikaler Olabfuhrkanal 15 an, an dessen Ende sich die Olauslaufoffnung 9 befindet. Öl, das in einem Kurbelwellenbereich von Gleit- und Wälzlagern ausgeht, wird auf dem Olsammelboden 6 des Olpumpengehauses 2 gesammelt und über die Öleinlauföffnung 8 dem Ölrücklaufkanal 7 zugeführt.
Dieser Olrücklaufkanal 7 ist integraler Bestandteil des Ölpumpengehauses 2, das aus einer Aluminiumdruckgusslegierung bestehen kann. Ein derartiger integraler Ölrucklaufkanal 7 kann in das Olpumpengehause 2 mit einem Aluminiumdruckgussverfahren eingebracht werden, so dass ein nachtraglicher Einbau von Olruckfuhrungskomponenten von dem Ölsammelboden 6 bis zu dem Olsumpf vollstandig entfallen kann, wodurch Montagekosten vermindert sind. Ein derartiger in das Ölpumpengehäuse 2 integrierter Ölrucklaufkanal 7 verbessert gleichzeitig die Zuverlassigkeit der Olruckführung, zumal keine Schraubenfixierungen fur Zusatzkomponenten im Rahmen der Olruckfuhrung erforderlich sind.
Außerdem ist ausschnittsweise in 1 eine Stirnradubersetzung 19 mit Schrägverzahnung zu sehen, uber die eine in 2 gezeigte Drehimpulsausgleichswelle 17 angetrieben wird.
2 zeigt eine schematische Untersicht auf ein Olpumpenmodul 30 gemaß 1 ohne umgebende Olpumpengehausewandung. Das Olpumpenmodul 30 bedeckt mit seinen Aggregaten, wie einer Ölpumpe 16 mit einer in den Ölsumpf hineinragenden Ansaugöffnung 18 und mit einem Stirnradantrieb 26 sowie mit der Drehimpulsausgleichswelle 17 und mindestens einem Ausgleichsgewicht 20, nahezu die gesamte Unterseite des in 1 gezeigten Ölsammelbodens 6, so dass der in das Ölpumpengehäuse integral eingebaute Olrucklaufkanal 7 mit seinem horizontal ausgerichteten Olsammelkanal 14 und dem vertikalen Ölabfuhrkanal 15 einen deutlichen Beitrag zur Raumeinsparung innerhalb des Olpumpengehauses bildet.
3 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene perspektivische Teilansicht eines Verbrennungsmotors 1 mit dem Ölrücklaufkanal 7 gemäß 1. Diese Teilansicht des Verbrennungsmotors 1 zeigt einen Schnitt durch einen der Zylinder 24 eines Zylinderblockes 25, der auch den oberen Kurbelwellengehausebereich 27 des Verbrennungsmotors 1 umfasst. An den Zylinderblock 25 mit dem oberen Kurbelwellengehausebereich 27 schließt sich ein unteres Kurbelwellengehause 3 an. An das untere Kurbelwellengehause 3 ist das Olpumpengehause 2 mit seinem Olsammelboden 6 angeflanscht, wobei die Ölpumpengehausewandung 4 in einem unteren Bereich 11 von einem Olwannenboden 12 öldicht abgeschlossen ist.
Dieser Olwannenboden 12 ist in dieser Ausführungsform aus einer tief gezogenen Blechplatte geformt. In der Schnittebene des Zylinders 24 ist gleichzeitig ein Schnitt durch den in dem Olpumpengehause 2 integrierten Olrucklaufkanal 7, dem trichterförmigen Hohlraum 13, dem horizontal ausgerichteten Olsammelkanal 14 und dem vertikal sich anschließenden Ölabfuhrkanal 15 bis zur Ölauslauföffnung 9 zu sehen, die in dieser Ausführungsform unterhalb des Ölsumpfspiegels 10 angeordnet sind.
4 zeigt eine schematische perspektivische Teilansicht des Verbrennungsmotors 1 gemäß 3, der in dieser Ausführungsform drei Zylinder 22, 23 und 24 in dem Zylinderblock 25 aufweist. Ferner ist in 4 eine Zylinderkopfdichtung 21 zu sehen, welche eine Verbindung zwischen dem hier gezeigten Zylinderblock 25 mit einem nicht gezeigten Zylinderkopf gasdicht abdichtet. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den 1 bis 3 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht erneut erortert.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungsmotor
2: Olpumpengehause
3: Kurbelwellengehause
4: Olpumpengehäusewandung
5: oberer Bereich
6: Olsammelboden
7: Ölrucklaufkanal
8: Oleinlaufoffnung
9: Olauslaufoffnung
10: Olsumpfspiegel
11: unterer Bereich
12: Ölwannenboden
13: trichterformiger Hohlraum
14: horizontal ausgerichteter Olsammelkanal
15: Olabfuhrkanal
16: Olpumpe
17: Drehimpulsausgleichswelle
18: Ansaugöffnung
19: Stirnradubersetzung
20: Ausgleichsgewicht
21: Zylinderkopfdichtung
22: Zylinder
23: Zylinder
24: Zylinder
25: Zylinderblock
26: Stirnradantrieb
27: oberer Kurbelwellengehäusebereich
30: Olpumpenmodul

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

DE 60024738 T2 [0002]
US 6205970 B1 [0002]

Claims

Olpumpengehause eines Verbrennungsmotors (1), das an ein Kurbelwellengehause (3) anflanschbar ist und das eine Olpumpengehäusewandung (4) und einen die Olpumpengehausewandung (4) in einem oberen Bereich (5) abschließenden Ölsammelboden (6) aufweist, wobei das Olpumpengehause (2) einen Ölrucklaufkanal (7) aufweist, der in das Olpumpengehäuse (2) integriert ist und der sich von einer Oleinlaufoffnung (8) in dem Olsammelboden (6) bis zu einer Ölauslaufoffnung (9) in einem Bereich unterhalb eines Ölsumpfspiegels (10) erstreckt und gasdicht Ol eines unter einer Zylinderkopfabdeckung angeordneten Ölabscheiders zu dem Olsumpfspiegel (10) weiterleitet.
Ölpumpengehäuse nach Anspruch 1, wobei die Öleinlaufoffnung (8) eine Gasdichtung aufweist, über die gasdicht die Oleinlaufoffnung (8) mit einem in dem Kurbelwellengehause (3) integrierten gasdichten Olzulaufkanal in Verbindung steht.
Olpumpengehause nach Anspruch 2, wobei der in dem Kurbelwellengehause (3) integrierte gasdichte Ölzulaufkanal sich von der Zylinderkopfabdeckung bis zu der Oleinlaufoffnung (8) erstreckt und das abgeschiedene Ol gasdicht zu der Oleinlaufoffnung leitet.
Olpumpengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der in dem Volumen der Zylinderkopfabdeckung angeordnete Olabscheider aus einem Leckageverbrennungsgas bzw. blow by gas Ol in den in dem Kurbelwellengehäuse (3) integrierten gasdichten Olzulaufkanal abscheidet.
Ölpumpengehause nach einem der vorhergehenden Anspruche, wobei die Olpumpengehausewandung (4) in einem unteren Bereich (11) von einem anflanschbaren Ölwannenboden (12) oldicht abgeschlossen ist.
Olpumpengehause nach Anspruch 5, wobei die Oleinlaufoffnung (8) in dem Ölsammelboden (6) in einen trichterformigen Hohlraum (13) ubergeht.
Olpumpengehause nach Anspruch 6, wobei der trichterförmige Hohlraum (13) in einen horizontal ausgerichteten Olsammelkanal (14) ubergeht.
Ölpumpengehäuse nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei der horizontal ausgerichtete Olsammelkanal (14) abgewinkelt ist.
Olpumpengehause nach Anspruch 8, wobei der horizontal ausgerichtete Olsammelkanal (14) in einen vertikalen Ölabfuhrkanal (15) zu der Ölauslauföffnung (9) ubergeht.
Olpumpengehause nach einem der vorhergehenden Anspruche, wobei der vertikale Olabfuhrkanal (15) zu der Ölauslaufoffnung (9) in der Olpumpengehäusewandung (4) integriert ist.
Ölpumpengehause nach einem der vorhergehenden Anspruche, wobei in dem Olpumpengehäuse (2) ein Olpumpenmodul mit einer Olpumpe (16) und einer Drehimpulsausgleichswelle (17) angeordnet ist.
Olpumpengehause nach Anspruch 11, wobei unterhalb des Ölsumpfspiegels (10) eine Ansaugöffnung (18) der Olpumpe (16) des Olpumpengehäuses (2) angeordnet ist.
Ölpumpengehause nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei eine Rotorwelle mechanisch uber eine Stirnradubersetzung (19) in dem Ölpumpengehause (2) mit der Drehimpulsausgleichswelle (17) in Verbindung steht.
Olpumpengehäuse nach einem der Anspruche 11 bis 13, wobei auf der Drehimpulsausgleichswelle (17) mindestens ein Ausgleichsgewicht (20) angeordnet ist, welches eine Unwucht durch Drehmomentimpulse des Verbrennungsmotors (1) kompensiert.
Verwendung des Ölpumpengehäuses (2) nach einem der Anspruche 1 bis 14 in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (1).