DE102014105236A1

DE102014105236A1 - Schmiervorrichtung für die Versorgung von Lagerstellen innerhalb eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102014105236A1
Application number: DE102014105236.6A
Authority: DE
Inventors: Franz-Gerd Hermsen
Original assignee: FEV GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-10-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung (10) für die Versorgung von Lagerstellen (120) innerhalb eines Kurbelgehäuses (110) eines Verbrennungsmotors (100) mit Schmiermittel, aufweisend einen Verteilkanal (20) mit zumindest einem Verteileinlass (22) für Schmiermittel und wenigstens einen Zufuhrkanal (30) für jede zu versorgende Lagerstelle (120), welcher vom Verteilkanal (20) abzweigt, mit zumindest einem Zufuhrauslass (32), weiter aufweisend zumindest eine Montageschnittstelle (40) für die Befestigung der Schmiervorrichtung (10) innerhalb des Kurbelgehäuses (110) des Verbrennungsmotors (100), wobei die zumindest eine Montageschnittstelle (40) ausgebildet und ausgerichtet ist für eine Befestigung in einer Position in welcher der zumindest eine Zufuhrauslass (32) auf die zu versorgende Lagerstelle (120) Schmiermittel ausbringen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für die Versorgung von Lagerstellen innerhalb eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors, ein Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors mit einer solchen Schmiervorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren für die Montage eines solchen Kurbelgehäuses.
Es ist grundsätzlich bekannt, dass in Kurbelgehäusen von Verbrennungsmotoren eine Schmierung mit Schmiermittel durchgeführt werden muss. Hierfür ist üblicherweise Motorenöl im Einsatz, welches in einem Ölkreislauf von einer Ölförderpumpe gepumpt wird. Entscheidend ist dabei, dass für ausreichende Funktionalität des Verbrennungsmotors insbesondere die Lagerstellen der Kurbelwelle, innerhalb des Kurbelgehäuses ausreichend mit dem Schmiermittel versorgt werden. Neben einer Reduktion der Reibung zwischen benachbarten Reibflächen führt das Schmiermittel darüber hinaus zu einem Kühlungseffekt an diesen Lagerstellen. Bekannte Kurbelgehäuse von Verbrennungsmotoren weisen Schmiervorrichtungen auf, welche als Kanäle im Motorblock ausgebildet sind. Dies führt dazu, dass in nachteilhafter Weise und mit hohem Aufwand Bohrungen in den Motorblock für das Erzeugen dieser Schmiermittelkanäle eingebracht werden müssen. Neben dem Aufwand dieser spanenden Bearbeitung führt dies zum Risiko von Spanpartikeln, welche auch nach dem Herstellen des Motorblocks noch im Kurbelgehäuse verbleiben können. Dies kann zu unerwünschter Beeinträchtigung oder sogar Schäden der Kurbelwelle im Kurbelgehäuse führen.
Auch ist es bekannt, dass einzelne Düsen eingesetzt werden, um innerhalb des Kurbelgehäuses die Lagerung zwischen der Pleuelstange einerseits und dem Kolben andererseits zu kühlen und mit Schmiermittel zu versehen. Ein besonderer Nachteil dieser bekannten Lösung ist es jedoch, dass mit hohem Aufwand die Montage und vor allem die Ausrichtung dieser Düsen erfolgen muss. Dementsprechend bringen bekannte Lösungen für Schmiervorrichtungen neben dem hohen Herstellungsaufwand entsprechend hohe Montagekosten mit sich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Montage und/oder die Herstellung der Schmiervorrichtung zu erleichtern und dabei insbesondere die dazugehörigen Kosten zu reduzieren.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Schmiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Kurbelgehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kurbelgehäuse sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung dient der Versorgung von Lagerstellen innerhalb eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors mit Schmiermittel. Hierfür weist die Schmiervorrichtung einen vom Kurbelgehäuse separaten Verteilkanal mit zumindest einem Verteileinlass für Schmiermittel und wenigstens einen vom Kurbelgehäuse separaten Zufuhrkanal für jede zu versorgende Lagerstelle auf. Der Zufuhrkanal zweigt vom Verteilkanal ab und ist mit zumindest einem Zufuhrauslass versehen. Weiter weist die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung zumindest eine Montageschnittstelle für die Befestigung der Schmiervorrichtung innerhalb des Kurbelgehäuses des Verbrennungsmotors auf. Dabei ist die zumindest eine Montageschnittstelle ausgebildet und ausgerichtet für eine Befestigung in einer Position, in welcher der zumindest eine Zufuhrauslass auf die zu versorgende Lagerstelle Schmiermittel ausbringen kann.
Eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung kann auch als Schmiergalerie bzw. Schmier-Rail bezeichnet werden. Sie setzt sich aus verschiedenen Kanälen zusammen, welche als vom Kurbelgehäuse bzw. vom Motorblock separates Bauteil die Schmiervorrichtung ausbilden. So können die einzelnen Kanäle zum Beispiel als Rohrleitungen oder Rohrsysteme ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der Verteilkanal als ein Hauptrohr oder ein Verteilrohr bzw. Verteilleiste ausgebildet sein, von welchem die Zufuhrkanäle als Nebenrohre oder Zufuhrrohre abzweigen. Die Schmiervorrichtung ist demnach in erfindungsgemäßer Weise bevorzugt ein Halbzeug bzw. ein montiertes Bauteil, welches somit über die zumindest eine Montageschnittstelle im Innenraum des Kurbelgehäuses befestigbar ist.
Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen ersetzt eine Schmiervorrichtung mit dem Verteilkanal und dem wenigstens einen Zufuhrkanal die entsprechenden Kanäle innerhalb des Motorblocks. Die bisher notwendige spanende Bearbeitung für das Bohren dieser Kanäle kann damit unterbleiben. Gleichzeitig wird durch die Ausbildung der Montageschnittstelle für die entsprechende Befestigung und Positionierung der Schmiervorrichtung der hohe Aufwand der Montage innerhalb des Kurbelgehäuses deutlich reduziert. So führt diese Ausbildung der Montageschnittstelle direkt dazu, dass die Schmiervorrichtung und insbesondere der zumindest eine Zufuhrauslass in der gewünschten Weise ausgerichtet ist, um die zu versorgende Lagerstelle mit Schmiermittel zu versorgen.
Im erfindungsgemäßen Sinn handelt es sich beim Schmiermittel insbesondere um ein fließfähiges bzw. fluides Schmiermittel. Bevorzugt wird hier Schmieröl eingesetzt.
Die grundsätzliche Geometrie von Verteilkanal und Zufuhrkanal ist für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unerheblich. So können runde Querschnitte genauso eingesetzt werden, wie Querschnitte mit höherer Komplexität, zum Beispiel rechteckige oder quadratische Querschnitte. Das Abzweigen zwischen Zufuhrkanal und Verteilkanal erfolgt über eine entsprechende Verschneidung des freien Strömungsquerschnittes zwischen dem Verteilkanal und dem Zufuhrkanal.
Eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung ist insbesondere innerhalb des Kurbelgehäuses in Korrelation mit einem einzigen Schmiermitteleinlass zu verstehen. So kann zum Beispiel die Schmiervorrichtung in das Kurbelgehäuse eingebracht werden, wobei der Verteileinlass des Verteilkanals in fluidkommunizierender Kommunikation mit einem entsprechenden Schmiermittelauslass gebracht wird. Damit kann von außen über einen Schmiermittelkanal das Schmiermittel in den Verteilkanal eingebracht werden, so dass es sich über die Abzweigungen in die Zufuhrkanäle verteilen kann. Hier wird erfindungsgemäß deutlich, dass nach dem Montieren mithilfe der Montageschnittstelle der Zufuhrkanal bzw. die Menge der Zufuhrkanäle und damit auch alle Zufuhrauslässe sich automatisch in der gewünschten richtigen Position für die Versorgung der Lagerstellen befinden. Ein zusätzlicher Aufwand für das Erzeugen von gebohrten Kanälen im Motorblock kann ebenso unterbleiben, wie ein aufwendiges Ausrichten der einzelnen Zufuhrkanäle. Insbesondere wird dies deutlich, wenn eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung zwei oder mehr Zufuhrkanäle aufweist.
Die Schmiervorrichtung ist bevorzugt dafür ausgebildet zwei oder mehr Lagerstellen innerhalb des Kurbelgehäuses des Verbrennungsmotors mit Schmiermittel zu versorgen. Insbesondere handelt es sich bei diesen Lagerstellen um die Lagerungen der Kurbelwelle selbst. Die einzelnen Zufuhrkanäle führen dabei das Schmiermittel in den Bereich möglichst nahe an die zu versorgende Lagerstelle heran. Insbesondere kann jeder Zufuhrkanal selbstverständlich auch zwei oder mehr Zufuhrauslässe aufweisen, um eine möglichst gleichmäßige Versorgung der entsprechenden Lagerstelle mit Schmiermittel zur Verfügung zu stellen.
Die Montageschnittstelle ist im vorliegenden Fall sowohl reversibel als auch irreversibel ausbildbar. So können beispielsweise klippende, klemmende oder auch verschraubende Verbindungsmöglichkeiten eingesetzt werden. Auch irreversible Verbindungen, wie Schweißen und Kleben, können für die Befestigung mit Hilfe der Montageschnittstelle vorgesehen werden. Die Montageschnittstelle dient dabei der Befestigung bei der Montage des Motors, also beim Zusammensetzen der einzelnen Bauteile des Verbrennungsmotors.
Alle Auslässe, welche in der vorliegenden Anmeldung beschrieben werden, also insbesondere die Zufuhrauslässe und die Kühlauslässe können grundsätzlich als einfache, insbesondere als kalibrierte Bohrungen ausgebildet sein. Unter einer kalibrierten Bohrung ist dabei insbesondere eine hinsichtlich der Austrittsgeschwindigkeit des Schmiermittels definierte Durchmessergestaltung der Bohrung zu verstehen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Zufuhrauslässe direkt als Bohrungen im Verteilkanal ausgebildet sind, wobei eine separate Führung des Schmiermittels zu vom Verteilkanal beabstandeten Zufuhrauslässen erfindungsgemäß vorteilhaft ist.
Selbstverständlich kann eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung auch zwei oder mehr Verteilkanäle aufweisen, welche zum Beispiel parallel zueinander und/oder gebündelt angeordnet sein können. Damit wird, insbesondere in Kombination mit den später noch beschriebenen Strömungsbeeinflussungsvorrichtungen, eine noch flexiblere Steuerung oder Regelung möglich. Auch kann auf diese Weise eine separate Zufuhr über entsprechend zwei oder mehr Verteileinlässe vorteilhaft sein, um eine unterschiedliche Taktung und/oder unterschiedliche Ölmengensteuerung zu erreichen.
Neben der beschriebenen Anwendung einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung ist selbstverständlich auch eine Anwendung für ähnliche Anwendungen, wie zum Beispiel bei Kompressoren, denkbar ohne den vorliegenden Erfindungsgedanken zu verlassen.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung vom Verteilkanal Kühlkanäle abzweigen, welche Kühlöffnungen für ein Versprühen des Schmiermittels in einer Kühlauslassrichtung aufweisen. Solche Kühlkanäle dienen zum Beispiel dazu, eine Pleuelstange, den Unterboden eines Kolbens und/oder die Lagerung der Pleuelstange an einen Kolben zu kühlen. Insbesondere erfolgt ein pulsiertes Ausbringen des Schmiermittels, so dass ausschließlich in einer definierten Relativposition der Lagerstelle zwischen Pleuelstange und Kolben ein Ausbringen des Schmiermittels erfolgt. Die Kühlauslassrichtung ist dabei für diese definierte Relativposition auf diese Lagerstelle ausgerichtet. Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen, bei welchem die Kühlkanäle als einzelne düsenartige einzelne Bauteile innerhalb des Verbrennungsmotors eingebaut werden müssen, ist die Ausbildung der Kühlkanäle als Teil der Schmiervorrichtung mit den gleichen Vorteilen versehen, wie sie bereits erläutert worden sind. So werden die Kühlkanäle durch die entsprechende Ausbildung der Montageschnittstelle bei der Befestigung der Schmiervorrichtung im Innenraum des Kurbelgehäuses automatisch in die gewünschte und richtige Position gebracht. Die richtige Position bezieht sich dabei insbesondere auf die Ausrichtung und Position der Kühlauslassrichtung und die Positionierung der Kühlöffnungen. Damit kann auch dieser Teil der Schmiervorrichtung einfach und kostengünstig montiert werden. Vor allem kann auf diese Weise Schmiermittel zur Kühlung auch direkt auf den Boden des Kolbens aufgebracht, insbesondere aufgespritzt werden.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung alle Kühlkanäle und/oder alle Zufuhrkanäle mit paralleler und damit gleicher Erstreckung ausgerichtet sind. Damit kann eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung erfolgen, da die Kühlkanäle und/oder die Zufuhrkanäle als gleiche Teilelemente und damit separate Bauteile hergestellt werden können. Insbesondere findet diese Ausführung Anwendung bei Verbrennungsmotoren, bei welchen die einzelnen Zylinder in Reihe angeordnet sind. Neben der Reduktion im Aufwand der Herstellung der einzelnen Kanäle führt dies zu einer deutlichen Reduktion des Montageaufwands der gesamten Schmiervorrichtung. Insbesondere handelt es sich dabei bei der definierten Erstreckung um die Erstreckung ab der Abzweigung des jeweiligen Kanals vom Verteilkanal weg.
Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung in dem zumindest einen Zufuhrauslass des wenigstens einen Zufuhrkanals eine Düsenvorrichtung angeordnet ist. Dabei kann die Düsenvorrichtung den Zufuhrauslass auch aufweisen. Unter einer Düsenvorrichtung ist ein Bereich zu verstehen, welcher eine Reduktion des Strömungsquerschnittes mit sich bringt. Dies führt beim Durchströmen mit Schmiermittel zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Strömung des Schmiermittels.
Dabei kann die Düsenvorrichtung insbesondere auch als sogenanntes Spray-Nozzle ausgebildet sein, so dass gezielt und vor allem in lokaler Weise ein Versprühen des Schmiermittels erfolgt. Dies kann zu einer kleinen und lokalen Schmiermittelwolke führen, welche in gewünschter Weise einen Schmiermittelnebel für diesen definierten lokalen Bereich zur Verfügung stellt. Damit kann insbesondere mit reduziertem Volumen an Schmiermittel eine besonders vorteilhafte Schmierwirkung erzielt werden. Selbstverständlich können die einzelnen Zufuhrauslässe der unterschiedlichen Zufuhrkanäle identisch oder auch unterschiedlich zueinander ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung wenigstens eine Strömungsbeeinflussungsvorrichtung in dem wenigstens einen Zufuhrkanal und/oder in dem Verteilkanal angeordnet ist für eine Beeinflussung der Strömung und/oder der Strömungsgeschwindigkeit des Schmiermittels. Eine Strömungsbeeinflussungsvorrichtung kann dabei zum Beispiel eine Drossel, eine Verengung oder ein Ventil sein. Ein Ventil kann dabei als einfaches Schaltventil mit im Wesentlichen zwei Schaltstellungen ausgebildet sein. Auch aufwendigere Ventillösungen, wie zum Beispiel steuerbare oder sogar regelbare Ventile sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Strömungsbeeinflussungsvorrichtungen denkbar. Damit können insbesondere einzelne Zufuhrkanäle separat geschaltet werden, so dass je nach aktuellem Motorenzustand die Schmierung in angepasster Weise erfolgen kann. Insbesondere in Abhängigkeit der Temperatur des Schmiermittels bzw. des restlichen Motors kann hier eine flexible Variation der Schmiermittelversorgung für die einzelnen Lagerstellen in kostengünstiger und einfacher Weise gewährleistet werden.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung der Verteilkanal und der wenigstens eine Zufuhrkanal ausgebildet ist zur Versorgung von wenigstens einer der folgenden Lagerstellen mit Schmiermittel:

– Kurbelwellenlager
– andere Lagerstellen von rotierenden Teilen
– Schmierstellen
– Schaltelemente

Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Die Lagerstellen sind dabei insbesondere Lagerstellen der Kurbelwelle. Jedoch sind auch andere Lagerstellen, wie zum Beispiel die Kombination zwischen dem Pleuel und der Kurbelwelle sowie zwischen dem Pleuel und dem jeweiligen Kolben des jeweiligen Zylinders denkbar. Selbstverständlich können auch Schmierstellen, welche keine Relativbewegung innerhalb des Kurbelgehäuses durchführen, mit dem Schmiermittel durch eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung versorgt werden. Auch Schaltelemente von Schaltvorrichtungen, welche eine Schaltbewegung durchführen, können mit dem Schmiermittel durch eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung versorgbar sein.
Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung die Montageschnittstelle einen Ausrichtungsabschnitt für die Positionierung und insbesondere die Ausrichtung des wenigstens einen Zufuhrkanals und des zumindest einen Zufuhrauslasses auf die zu versorgende Lagerstelle aufweist. Darunter ist insbesondere eine Fläche zu verstehen, welche den Ausrichtungsabschnitt ausbildet. Eine solche Fläche kann auch eine Zusammensetzung aus unterschiedlichen Flächen sein. Der Ausrichtungsabschnitt kann dabei eine Ebene wie auch eine gekrümmte oder sogar eine frei geformte Fläche oder Flächenkombination aufweisen. Bevorzugt ist es, wenn die Montageschnittstelle über den Ausrichtungsabschnitt einen Formschluss oder zumindest einen teilweisen Formschluss mit einem entsprechenden Gegenausrichtungsabschnitt der Innenwandung des Kurbelgehäuses eingehen kann. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung und vor allem einer höheren Sicherheit bei der bereits mehrfach beschriebenen Ausrichtung der Zufuhrauslässe der Zufuhrkanäle in erfindungsgemäßer Weise.
Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung die Montageschnittstelle ausgebildet ist für eine Befestigung mit wenigstens einem der folgenden Befestigungsmechanismen:

– Schrauben
– Schweißen
– Kleben
– Klemmen
– Klippen
– Hängen
– Rasten
– Stecken

Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Insbesondere wird bei einer Auswahl eines Befestigungsmechanismus für die Montageschnittstelle ein Formschluss und/oder ein Kraftschluss und/oder ein Stoffschluss ausgewählt. Entscheidend ist, dass insbesondere eine Korrelation mit einer entsprechenden Ausrichtungsfläche vorgesehen werden kann, um das Ausrichten der gesamten Schmiervorrichtung innerhalb des Innenraums des Kurbelgehäuses mit hoher Sicherheit gewährleisten zu können.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung der wenigstens eine Zufuhrkanal als vom Verteilkanal separates Bauteil ausgebildet ist. Bevorzugt sind sämtliche einzelnen Kanäle, also alle Zufuhrkanäle, sofern vorhanden auch alle Kühlkanäle, und der Verteilkanal oder die einzelnen Bauteile des Verteilkanals als separate Bauteile ausgebildet. Für die Montage der Schmiervorrichtung kann ein einfaches Zusammenstecken der einzelnen Kanalabschnitte erfolgen. Somit wird mit hohem Gleichteileanteil und damit reduzierten Herstellkosten die gesamte Schmiervorrichtung einfach und kostengünstig montierbar. Dabei können die einzelnen Bauteile alle oder zumindest teilweise in einem Spritzgussverfahren, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt sein. Die Schmiervorrichtung ist damit neben einer kostengünstigen und einfachen Herstellung auch kostengünstig und einfach vormontierbar, so dass auch beim Schritt vor der Montage am Kurbelgehäuse bereits Kosteneinsparungen und ein reduzierter Aufwand erzielbar sind. Selbstverständlich kann die Korrelation zwischen den einzelnen Kanälen bzw. zwischen den einzelnen Kanalabschnitten auch mit einer irreversiblen Verbindung versehen werden, zum Beispiel durch ein Verschweißen und/oder ein Verkleben der einzelnen Bauteile.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung im wenigstens einen Zufuhrkanal und/oder im Verteilkanal eine Filtervorrichtung für eine Filterung des Schmiermittels angeordnet ist. Dabei handelt es sich um eine Filtervorrichtung, welche zusätzlich zum normalen Ölfilter eines Ölkreislaufs des Verbrennungsmotors wirkt. Da die einzelnen Kanäle, insbesondere Kühlauslässe oder Zufuhrauslässe, häufig mit geringen Strömungsquerschnitten versehen sind, kann diese zusätzliche Filtervorrichtung ein unerwünschtes Verstopfen dieser reduzierten Querschnitte mit hoher Sicherheit vermeiden. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung und insbesondere zu einer Reduktion der Ausfallsicherheit der Schmierung mittels einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung. Die Filtervorrichtung ist dabei vorzugsweise mit einem Filterelement ausgestattet, welches insbesondere als auswechselbares Filterelement ausgebildet ist. Neben einfachen Sieben oder Siebelementen kann ein solches Filterelement selbstverständlich auch aufwendigere geometrische und/oder physikalische Ausgestaltungen aufweisen.
Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung der Verteileinlass und/oder Kontaktstellen zwischen dem wenigstens einen Zufuhrkanal und dem Verteilkanal eine Abdichtvorrichtung aufweisen für eine fluiddichte Abdichtung gegen Austritt von Schmiermittel an dieser Stelle. Dabei kann die Abdichtvorrichtung zum Beispiel durch die entsprechende Befestigung erzielt werden. So kann durch ein Verkleben oder ein Verschweißen automatisch und gleichzeitig auch die entsprechende Abdichtvorrichtung zur Verfügung gestellt werden. Selbstverständlich kann die Abdichtvorrichtung jedoch zusätzlich auch Abdichtmittel aufweisen, wie zum Beispiel O-Ringe oder andere Formen von flexiblen Dichtmitteln, um mittels Anpressdruck eine entsprechende Dichtwirkung zu erzielen. Der Anpressdruck wird dabei insbesondere ebenfalls über eine Befestigung mithilfe der Montageschnittstelle an dem Kurbelgehäuse zur Verfügung gestellt.
Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung der Verteilkanal und/oder der wenigstens eine Zufuhrkanal eine Druckspeichervorrichtung aufweist für einen Puffer gegen Schwankungen im Förderdruck des Schmiermittels. Eine solche Druckspeichervorrichtung kann zum Beispiel eine Korrelation aus einem im entsprechenden Kanal beweglichen Kolben und einer zugehörigen Federvorrichtung sein. So kann zum Beispiel bei einer Schwankung oder einer Pulsation der Förderung in der Ölpumpe diese Druckspeichervorrichtung gegen die Federvorrichtung diese Pulsation ausgleichen, so dass aus den Zufuhrauslässen pulsfreies oder pulsreduziertes Schmiermittel austritt. Auch bei Situationen, in welchen im Ölkreislauf an anderer Stelle ein hoher Schmiermittelbedarf entsteht, kann aus dieser Druckspeichervorrichtung Schmiermittel herausgebracht werden, um ebenfalls einen kontinuierlichen oder im Wesentlichen kontinuierlichen Schmiermittelfluss aus den Zufuhrauslässen gewährleisten zu können.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, aufweisend Lagerstellen und wenigstens einen Schmierkanal mit einem Schmierauslass für Schmiermittel in den Innenraum des Kurbelgehäuses. Ein erfindungsgemäßes Kurbelgehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass im Innenraum des Kurbelgehäuses eine Schmiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindungen derart befestigt ist, dass der Verteileinlass in fluidkommunizierender Verbindung mit dem Schmierauslass steht. Weiter ist der zumindest eine Zufuhrauslass für ein Ausbringen von Schmiermittel auf die zu versorgende Lagerstelle ausgerichtet. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Kurbelgehäuse die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung erläutert worden sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Montage eines Kurbelgehäuses, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:

– zur Verfügung stellen einer Schmiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
– Befestigen der Schmiervorrichtung in dem Innenraum des Kurbelgehäuses mittels zumindest einer Montageschnittstelle mit einer Ausrichtung des wenigstens einen Zufuhrauslasses für ein Ausbringen von Schmiermittel auf die zu versorgende Lagerstelle

Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung erläuterte worden sind. Unter der Begrifflichkeit eines Zurverfügungstellens der Schmiervorrichtung kann dabei insbesondere die Vorabmontage der Schmiervorrichtung in einem separaten Schritt verstanden werden. So können einzelne Kanalabschnitte oder separate Bauteile für Zufuhrkanäle und den Verteilkanal in erfindungsgemäßer Weise eine Vormontage erlauben, um anschließend die weiteren Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführen zu können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kurbelgehäuses,
2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung,
3 die Ausführungsform der 2 in einer ersten Ansicht,
4 die Ausführungsform der 2 und 3 in einer weiteren Ansicht,
5 die Ausführungsform der 2 bis 4 in einer weiteren Ansicht,
6 die Ausführungsform der 2 bis 5 in einer weiteren Ansicht, und
7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kurbelgehäuses mit einer erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Kurbelgehäuse 110 eines Verbrennungsmotors 100 dargestellt. Während nach oben der Zylinderraum für den Kolben angeordnet ist, ist das Kurbelgehäuse 110 mit einer entsprechenden Lagerstelle 120 für die Kurbelwelle versehen. Im Innenraum des Kurbelgehäuses 110 ist hier eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung 10 angeordnet. Dabei ist diese Schmiervorrichtung 10 mit einem Verteilkanal 20 ausgestattet, welcher Schmiermittel zum einen in Zufuhrkanäle 30 und zum anderen in Kühlkanäle 50 einbringen kann. Über die Kühlkanäle 50 und eine zugehörige Kühlöffnung 52 kann für ein nicht dargestelltes Pleuel eine Schmierung und eine Kühlung am Kolben erfolgen. Über den Zufuhrauslass 32 des jeweiligen Zufuhrkanals 30 erfolgt die Versorgung der jeweiligen Lagerstelle 120 mit Schmiermittel.
Die 2 bis 6 zeigen eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung 10, wie sie zum Beispiel im Kurbelgehäuse 110 gemäß der 1 ausgebildet ist. So sind hier insgesamt fünf Zufuhrkanäle 30 jeweils mit einer Zufuhröffnung 32 ausgestattet. Alle Zufuhrkanäle 30 sind identisch zueinander und weisen eine gleiche, nämlich senkrecht zum Verteilkanal 20 ausgerichtete, Erstreckung auf. Gleiches gilt für die vier Kühlkanäle 50, welche die Kühlöffnungen 52 aufweisen. Über einen Verteileinlass 22, wie er zum Beispiel in 6 zu erkennen ist, kann das Schmiermittel über den Verteilkanal 20 in die Kühlkanäle 50 und die Zufuhrkanäle 30 verteilt werden. Über die Zufuhrauslässe 32 kann die jeweilige Lagerstelle 120 dementsprechend mit Schmiermittel versorgbar sein.
In 7 ist ebenfalls wieder ein Kurbelgehäuse 110 dargestellt, wobei hier im Querschnitt gut der Schmierkanal 112 mit dem entsprechenden Schmierauslass 114 zu erkennen ist. Über eine Abdichtvorrichtung 80, hier mit einem separaten Dichtmittel, besteht eine fluidkommunizierende Verbindung zwischen dem Schmierauslass 114 des Schmierkanals 112 und dem Verteileinlass 22 des Verteilkanals 20. Abzweigend vom Verteilkanal 20 sind hier eine Vielzahl von Zufuhrkanälen 30 vorgesehen. Der ganz linke Zufuhrkanal 30 ist an seinem Zufuhrauslass 32 mit einer Düsenvorrichtung 34 versehen, welche durch Querschnittsverengung eine gezieltere und vor allem mit höherer Geschwindigkeit versehene Ausbringung des Schmiermittels ermöglicht. Im zweiten Zufuhrkanal 30 von links ist in Form eines Ventils eine Strömungsbeeinflussungsvorrichtung 60 vorgesehen. So kann dieser Zufuhrkanal über die Strömungsbeeinflussungsvorrichtung 60 abgesperrt oder zumindest gedrosselt werden. Im Einlass des Verteilkanals 20 ist am rechten Ende eine Filtervorrichtung 70 vorgesehen, um ein unerwünschtes Verstopfen der nachfolgenden Kanalabschnitte mit Partikeln mit hoher Sicherheit zu vermeiden. Am linken Ende des Verteilkanals 20 ist darüber hinaus eine Druckspeichervorrichtung 60 vorgesehen, welche über eine Federvorrichtung einen Volumenausgleich innerhalb des Verteilkanals 20 zur Verfügung stellen kann. Damit können sowohl eine Pulsation einer Ölförderpumpe als auch Schwankungen im Schmiermittelfluss ausgeglichen werden.
Bei dieser Ausführungsform der Schmiervorrichtung 10 sind zwei Montageschnittstellen 40 vorgesehen, welche hier als ebene Flächen Ausrichtabschnitte 42 aufweisen. Mithilfe dieser Ausrichtabschnitte 42 erfolgt die Ausrichtung der gesamten Schmiervorrichtung 10 und insbesondere der Zufuhrauslässe 32 auf die hier nicht dargestellten entsprechend zu versorgenden Lagerstellen 120.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Schmiervorrichtung
20: Verteilkanal
22: Verteileinlass
30: Zufuhrkanal
32: Zufuhrauslass
34: Düsenvorrichtung
40: Montageschnittstelle
42: Ausrichtungsabschnitt
50: Kühlkanal
52: Kühlöffnung
60: Strömungsbeeinflussungsvorrichtung
70: Filtervorrichtung
80: Abdichtvorrichtung
90: Druckspeichervorrichtung
100: Verbrennungsmotor
110: Kurbelgehäuse
112: Schmierkanal
114: Schmierauslass
120: Lagerstelle

Claims

Schmiervorrichtung (10) für die Versorgung von Lagerstellen (120) innerhalb eines Kurbelgehäuses (110) eines Verbrennungsmotors (100) mit Schmiermittel, aufweisend einen vom Kurbelgehäuse (110) separaten Verteilkanal (20) mit zumindest einem Verteileinlass (22) für Schmiermittel und wenigstens einen vom Kurbelgehäuse (110) separaten Zufuhrkanal (30) für jede zu versorgende Lagerstelle (120), welcher vom Verteilkanal (20) abzweigt, mit zumindest einem Zufuhrauslass (32), weiter aufweisend zumindest eine Montageschnittstelle (40) für die Befestigung der Schmiervorrichtung (10) innerhalb des Kurbelgehäuses (110) des Verbrennungsmotors (100), wobei die zumindest eine Montageschnittstelle (40) ausgebildet und ausgerichtet ist für eine Befestigung in einer Position in welcher der zumindest eine Zufuhrauslass (32) auf die zu versorgende Lagerstelle (120) Schmiermittel ausbringen kann.
Schmiervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom Verteilkanal (20) Kühlkanäle (50) abzweigen, welche Kühlöffnungen (52) für ein Versprühen des Schmiermittels in einer Kühlauslassrichtung aufweisen.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kühlkanäle (50) und/oder alle Zufuhrkanäle (30) mit paralleler und damit gleicher Erstreckung ausgerichtet sind.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zumindest einen Zufuhrauslass (32) des wenigstens einen Zufuhrkanals (30) eine Düsenvorrichtung (34) angeordnet ist.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Strömungsbeeinflussungsvorrichtung (60) in dem wenigstens einen Zufuhrkanal (30) und/oder in dem Verteilkanal (20) angeordnet ist für eine Beeinflussung der Strömung und/oder der Strömungsgeschwindigkeit des Schmiermittels.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilkanal (20) und der wenigstens eine Zufuhrkanal (30) ausgebildet ist zur Versorgung von wenigstens einer der folgenden Lagerstellen (120) mit Schmiermittel: – Kurbelwellenlager – Andere Lagerstellen von rotierenden Teilen – Schmierstellen – Schaltelementen
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageschnittstelle (40) einen Ausrichtungsabschnitt (42) für die Positionierung und insbesondere die Ausrichtung des wenigstens einen Zufuhrkanals (30) und des zumindest einen Zufuhrauslasses (32) auf die zu versorgende Lagerstelle (120) aufweist.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageschnittstelle (40) ausgebildet ist für eine Befestigung mit wenigstens einem der folgenden Befestigungsmechanismen: – Schrauben – Schweißen – Kleben – Klemmen – Klippen – Hängen – Rasten – Stecken
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zufuhrkanal (30) als vom Verteilkanal (20) separates Bauteil ausgebildet ist.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im wenigstens einen Zufuhrkanal (30) und/oder im Verteilkanal (20) eine Filtervorrichtung (70) für eine Filterung des Schmiermittels angeordnet ist.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteileinlass (22) und/oder Kontaktstellen zwischen dem wenigstens einen Zufuhrkanal (30) und dem Verteilkanal (20) eine Abdichtvorrichtung (80) aufweisen für eine fluiddichte Abdichtung gegen Austritt von Schmiermittel an dieser Stelle.
Schmiervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilkanal (20) und/oder der wenigstens eine Zufuhrkanal (30) eine Druckspeichervorrichtung (90) aufweist für einen Puffer gegen Schwankungen im Förderdruck des Schmiermittels.
Kurbelgehäuse (110) eines Verbrennungsmotors (100), aufweisend Lagerstellen (120) und wenigstens einen Schmierkanal (112) mit einem Schmierauslass (114) für Schmiermittel in den Innenraum des Kurbelgehäuses (110), dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Kurbelgehäuses (110) eine Schmiervorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 11 derart befestigt ist, dass der Verteileinlass (22) in fluidkommunizierender Verbindung mit dem Schmierauslass (114) steht und der zumindest eine Zufuhrauslass (32) für ein Ausbringen von Schmiermittel auf die zu versorgende Lagerstelle (120) ausgerichtet ist.
Verfahren für die Montage eines Kurbelgehäuses (110), insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 13, aufweisend die folgenden Schritte: – Zur Verfügung stellen einer Schmiervorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 12, – Befestigen der Schmiervorrichtung (10) in dem Innenraum des Kurbelgehäuses (110) mittels zumindest einer Montageschnittstelle (40) mit einer Ausrichtung des wenigstens einen Zufuhrauslasses (32) für ein Ausbringen von Schmiermittel auf die zu versorgende Lagerstelle (120).