DE102011085355A1

DE102011085355A1 - Schmiermittelwanne für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102011085355A1
Application number: DE102011085355A
Authority: DE
Inventors: Markus Huber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-02

Abstract

Schmiermittelwanne für eine Brennkraftmaschine, wobei in der Schmiermittelwanne eine Schmiermittelpumpe mit einem elektrisch betätigbarem Element angeordnet ist, dessen elektrischer Anschluss durch eine Öffnung in der Schmiermittelwanne nach außen geführt ist, wobei für das elektrisch betätigbare Element eine topfförmige, das elektrisch betätigbare Element radial umschließende Halterung vorgesehen ist, die mit der Schmiermittelwanne lösbar über einen Flansch verbindbar ist, wobei der Flansch von innen an die Schmiermittelwanne anordenbar und mittels zumindest einem Befestigungsmittel befestigbar ist, wobei zwischen dem Flansch und der Schmiermittelwanne ein den Flansch umlaufendes, erstes weiches Element anordenbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine akustische Entkopplung der Schmiermittelpumpe von der Schmiermittelwanne erzielt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiermittelwanne für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Moderne Brennkraftmaschinen sind aus Gründen der Verbrauchsoptimierung in der Regel mit sog. „volumenstromvariablen” Schmiermittelpumpen ausgestattet. Durch eine bedarfsgerechte Volumenstromanpassung der durch die Brennkraftmaschine geförderten Schmiermittelmenge kann die Leistungsaufnahme der Schmiermittelpumpe minimiert werden. Beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 038 204 A1 ist eine solche gattungsgemäße Schmiermittelpumpe bekannt.
Zusätzlich zur Schmiermittelversorgung durch die sog. Hauptschmiermittelpumpe werden häufig auch sog. Schmiermittelabsaugpumpen eingesetzt, um eine zusätzliche Schmiermittelentsorgung an diversen Stellen der Brennkraftmaschine zu gewährleisten. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 025 535 A1 ist weiter die Möglichkeit der Schaltbarkeit einer solchen Schmiermittelabsaugpumpe bekannt. Hierbei kann beispielsweise ein elektrisch angesteuertes Hydraulikventil zum Einsatz kommen. Durch ein solches Hydraulikventil ist es möglich, die Schmiermittelabsaugpumpe bedarfsgerecht aus dem Motorenkennfeld heraus mit einem Steuergerät anzusteuern.
Auch bei volumenstromvariablen Hauptschmiermittelpumpen kommen häufig elektrisch angesteuerte Hydraulikventile zum Einsatz. Durch diese Hydraulikventile ist es möglich, die Volumenstromvariabilität des Schmiermittels bedarfsgerecht aus dem Motorenkennfeld anzusteuern.
Schließlich ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 029 083 A1 eine Anordnung für ein elektrisch angesteuertes Hydraulikventil bekannt, bei der der elektrische Anschluss außerhalb der Schmiermittelwanne angeordnet ist.
Hauptschmiermittelpumpen werden bei modernen Brennkraftmaschinen in der Regel über Kettentriebe angetrieben. Prinzipbedingt können bei solchen Antrieben hochfrequente Schwingungsanregungen an den angetriebenen Aggregaten auftreten.
Im Falle von Schmiermittelpumpen gibt es häufig akustische Auffälligkeiten, beispielsweise durch Verzahnungsungenauigkeiten der Schmiermittelpumpenförderräder oder aber durch Geräusche, die durch hydraulische Effekte, wie z. B. Pulsationen des Schmiermittels aus dem Inneren der Schmiermittelpumpen entstehen.
Der in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 029 083 A1 dargestellten Stand der Technik hat nun folgenden Nachteil: Das elektrische Steuerventil ist auf der einen Seite mit der Hauptschmiermittelpumpe formschlüssig verbunden und auf der anderen Seite mit der Schmiermittelwanne ebenfalls formschlüssig über Festkörperkontakt verbunden. Die Schmiermittelwanne ist oftmals dünnwandig und großflächig ausgebildet, um das zum Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche Schmiermittelvolumen aufnehmen zu können. Kommt es nun zu einer hochfrequenten Kraftanregung (entweder über den Kettentrieb oder aus dem Inneren der Schmiermittelpumpe) kann die Kraftanregung über die einzelnen Bauteile an die Wandung der Schmiermittelwanne übertragen werden. Über die Kraftanregung und die daraus resultierenden Oberflächenbeschleunigungen kann eine akustische Auffälligkeit entstehen. Unzulässig störende Geräusche sind die Folge.
Aufwändige Abhilfemalnahmen zur Vermeidung der Geräusche sind die Folge (z. B. höchste Präzision bei den Zahnrädern der Schmiermittelpumpe, konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung der hydraulischen Druckspitzen im Pumpeninneren, usw.) oder aufwändige konstruktive Maßnahmen wie Zusatzversteifungen oder Abstützungen zur Reduzierung der Schallabstrahlung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und kostengünstige Maßnahme aufzuzeigen, wie eine derartige Schwingungsanregung der Schmiermittelwanne vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden Kraftanregungen aus dem Inneren der Schmiermittelpumpe oder aus dem Antrieb der Schmiermittelpumpe nicht an die Schmiermittelwanne weitergeleitet. Es sind in vorteilhafter Weise keine Sekundärmaßnahmen zur Akustikopttmierung erforderlich.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Ausgestaltungen gemäß den Patentanspruches 2 bis 4 bieten weitere akustische Optimierungen der Schmiermittelwanne.
Gemäß Patentanspruch 5 kann es sich bei dem elektrisch betätigbaren Element sowohl um einen elektrischen Sensor als auch um ein elektrisches Stellelement oder um ein elektrisch betätigbares Ventil handeln.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in drei Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine Aufsicht auf eine dreidimensional dargestellte Schmiermittelpumpe.
2 zeigt eine Aufsicht auf die dreidimensional dargestellte Schmiermittelpumpe, wie sie in eine Schmiermittelwanne eingesetzt wird.
3 zeigt einen Schnitt durch eine Schmiermittelpumpe, die in einer Schmiermittelwanne 1 eingesetzt ist.
Für gleiche Bauelemente gelten in den 1 bis 3 die gleichen Bezugsziffern.
1 zeigt eine Aufsicht auf eine dreidimensional dargestellte Schmiermittelpumpe 2 für eine Brennkraftmaschine. An die Schmiermittelpumpe 2 ist ein elektrisch betätigtes Element 3 angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen elektrischen Sensor oder um ein elektrisches Stellelement oder ein elektrisch betätigbares Ventil handeln kann. Das elektrisch betätigte Element 3 weist einen elektrischen Anschluss 4 auf, der im verbauten Zustand in einer Schmiermittelwanne 2 durch eine in 2 und 3 dargestellte Öffnung 5 aus dieser herausragt. Da Schmiermittelpumpen 2 dem Fachmann allgemein bekannt und geläufig sind, wird diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher erläutert. Auch die elektrisch betätigten Elemente 3 sind allgemein bekannt, so dass hierzu ebenfalls keine weitere Ausführung gemacht wird.
2 zeigt eine Aufsicht auf die Schmiermittelpumpe 2, wie sie in eine Schmiermittelwanne 1 eingesetzt wird. Die Schmiermittelwanne 1 ist wie die Schmiermittelpumpe 2 mit dem elektrisch betätigbaren Element 3 für eine Brennkraftmaschine vorgesehen. Der elektrische Anschluss 4 des elektrisch betätigbaren Elementes 3 ist durch die Öffnung 5 in der Schmiermittelwanne 1 nach außen 6 geführt. Zur Abdichtung der Schmiermittelwanne 1 gegenüber dem elektrisch betätigbaren Element 3 ist eine topfförmige, das elektrisch betätigbare Element 3 radial umschließende Halterung 7 vorgesehen, die mit der Schmiermittelwanne 1 lösbar über einen Flansch 8 verbindbar ist.
Erfindungsgemäß ist der Flansch 8 von innen an die Schmiermittelwanne 1 anordenbar und von außen 6 mittels zumindest einem Befestigungsmittel 9 befestigbar, wobei zwischen dem Flansch 8 und der Schmiermittelwanne 1 ein den Flansch 8 umlaufendes, in 3 dargestelltes, erstes weiches Element 10 anordenbar ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Flansch mittels drei Befestigungsmitteln 9, jeweils einer Schraube, anschraubbar.
3 zeigt einen Schnitt durch die Schmiermittelpumpe 2, die in der Schmiermittelwanne 1 eingesetzt ist. Geschnittene Flächen sind schraffiert dargestellt. Der Schnitt liegt parallel zu einer Längsachse 3' des elektrisch betätigbaren Elementes 3. Wie zu 2 bereits ausgeführt, ist zwischen der Schmiermittelwanne 1 und dem Flansch 8 der Halterung 7 ein erstes weiches Element 10 zur akustischen Entkopplung der Schmiermittelwanne 1 von der Schmiermittelpumpe 2 vorgesehen. Um die akustische Entkopplung nochmals zu verbessern, ist ferner zwischen dem Sensor 3 und der Halterung 7 ein das elektrisch betätigbare Element 3 umgreifendes, zweites weiches Element 11 angeordnet. Um auch eine Schallenergieübertragung zwischen dem Befestigungsmittel 9 und der Schmiermittelwanne 1 zu verhindern, ist zwischen dem Befestigungsmittel 9 und der Schmiermittelwanne 1 jeweils ein drittes weiches Element 12 angeordnet. Bevorzugt sind die weichen Elemente 10, 11, 12 aus einem Kunststoff oder Gummi oder Silikon. Wie bereits erwähnt, kann das elektrisch betätigbare Element 3 beispielsweise ein elektrischer Sensor oder ein elektrisches Stellelement oder ein elektrisch betätigbares Ventil sein.
Mit anderen Worten ausgedrückt:
Erfindungsgemäß wird die Verwendung einer innenliegenden Halterung 7 für ein elektrisch betätigbares Element 3 vorgeschlagen, mit zumindest einer in Reihe geschalteten Weichheit, z. B. ein Gummielement zwischen dem elektrisch betätigbaren Element 3 und der Schmiermittelwanne 1. Ferner wird die Verwendung einer Weichheit in den kraftführenden Befestigungsmitteln 9 zwischen der innenliegenden Halterung 7 und dem Schmiermittelbehälter 1 vorgeschlagen.
Folgende Vorteile bietet dieses erfindungsgemäße Konzept:

– Die Kraftanregungen aus dem Inneren einer Schmiermittelpumpe 2 oder aus dem Antrieb der Schmiermittelpumpe 2 werden nicht an die Schmiermittelwanne 1 weitergeleitet.
– Ferner sind in vorteilhafter Weise keine Sekundärmaßnahmen zur Akustikoptimierung der Schmiermittelwanne 1 erforderlich.

Bezugszeichenliste

1: Schmiermittelwanne
2: Schmiermittelpumpe
3: elektrisch betätigtes Element
3: Längsachse
4: elektrischer Anschluss
5: Öffnung
6: außen
7: Halterung
8: Flansch
9: Befestigungsmittel
10: erstes weiches Element
11: zweites weiches Element
12: drittes weiches Element

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 102005038204 A1 [0002]
DE 102009025535 A1 [0003]
DE 102005029083 A1 [0005, 0008]

Claims

Schmiermittelwanne (1) für eine Brennkraftmaschine, wobei in der Schmiermittelwanne (1) eine Schmiermittelpumpe (2) mit einem elektrisch betätigbarem Element (3) angeordnet ist, dessen elektrischer Anschluss (4) durch eine Öffnung (5) in der Schmiermittelwanne (1) nach außen (6) geführt ist, wobei für das elektrisch betätigbare Element (3) eine topfförmige, das elektrisch betätigbare Element (3) radial umschließende Halterung (7) vorgesehen ist, die mit der Schmiermittelwanne (1) lösbar über einen Flansch (8) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) von innen an die Schmiermittelwanne (1) anordenbar und mittels zumindest einem Befestigungsmittel (9) befestigbar ist, wobei zwischen dem Flansch (8) und der Schmiermittelwanne (1) ein den Flansch (8) umlaufendes, erstes weiches Element (10) anordenbar ist.
Schmiermittelwanne nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sensor (3) und der Halterung (7) ein das elektrisch betätigbare Element (3) umgreifendes zweites weiches Element (11) anordenbar ist.
Schmiermittelwanne nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Befestigungsmittel (9) und der Schmiermittelwanne (1) ein drittes weiches Element (12) anordenbar ist.
Schmiermittelwanne nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weichen Elemente (10, 11, 12) aus einem Kunststoff oder Gummi oder Silikon sind.
Schmiermittelwanne nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch betätigbare Element (3) ein Sensor oder ein Stellelement oder ein Ventil ist.