DE102014207071A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Ein Verbrennungsmotor mit einem Kurbelgehäuse (10) und einer Pumpe, wobei ein Pumpenrad (32) der Pumpe direkt von einer in dem Kurbelgehäuse (10) gelagerten Welle des Verbrennungsmotors antreibbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (32) ausgehend von einem in das Kurbelgehäuse (10) integrierten Zuströmkanal (40) von dem zu fördernden Fluid angeströmt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Pumpe, insbesondere einer Kühlmittelpumpe. Der Verbrennungsmotor kann insbesondere für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
  • Kühlkreisläufe von Kraftfahrzeugen weisen eine oder mehrere Kühlmittelpumpen auf, die zur Förderung einer Kühlflüssigkeit des Kühlkreislaufs dienen. Sofern der Antrieb des Kraftfahrzeugs durch einen Verbrennungsmotor erfolgt, ist regelmäßig vorgesehen, dass zumindest eine der Kühlmittelpumpen von dem Verbrennungsmotor selbst angetrieben wird. Dazu kann ein Pumpenrad der Kühlmittelpumpe direkt oder über ein Getriebe, beispielsweise einen Riementrieb, mit einer Welle des Verbrennungsmotors gekoppelt sein. Bei der Standardbauform eines Verbrennungsmotors, dem Hubkolbenverbrennungsmotor, dient vielfach die Kurbelwelle als Antriebswelle für das Pumpenrad. Bekannt ist aber auch eine von der Kurbelwelle angetriebene Ausgleichswelle als entsprechende Antriebswelle zu nutzen.
  • Die Kühlung von Verbrennungsmotoren selbst und insbesondere ihrer Zylinderköpfe ist eine der Hauptaufgaben von Kühlkreisläufen in Kraftfahrzeugen. Zur Kühlung sind die Gehäuse der Zylinderköpfe und auch die Zylinderkurbelgehäuse von Kühlkanälen durchzogen, durch die das Kühlmittel strömt. Bekannt ist, von Verbrennungsmotoren angetriebene Kühlmittelpumpen derart in Zylinderkurbelgehäuse zu integrieren, dass die von den Pumpengehäusen ausgebildeten Einlässe und Auslässe direkt in von den Zylinderkurbelgehäusen ausgebildete Zuströmkanäle und Abströmkanäle übergehen. Dadurch können eine vergleichsweise platzsparende Integration von Kühlmittelpumpen in Verbrennungsmotoren und vergleichsweise kurze Strömungswege für das zu fördernde Kühlmittel realisiert werden. Kurze Strömungsrichtung halten dabei die Strömungsverluste gering.
  • Die DE 197 54 009 A1 offenbart beispielsweise einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor, bei dem eine Kühlmittelpumpe direkt von einer Ausgleichswelle angetrieben wird. Sowohl das Pumpenrad als auch ein Einlass und ein Auslass für die Kühlmittelpumpe sind in einen Deckel integriert, der seitlich an das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors angeschraubt wird. Der Auslass der Kühlmittelpumpe geht dabei in einen in das Kurbelgehäuse integrierten Kühlmittelkanal über, während der Einlass über einen Schlauch mit einem Kühler der Brennkraftmaschine verbunden ist. Die Kühlmittelpumpe ist derart ausgebildet, dass das Pumpenrad axial angeströmt und radial abgeströmt wird, wobei der Einlass auf der der Ausgleichswelle abgewandten Seite des Pumpenrads angeordnet ist. Nachteilig an dieser Ausgestaltung eines Verbrennungsmotors mit integrierter Kühlmittelpumpe ist der noch vergleichsweise große Platzbedarf infolge der Anordnung des Einlasses auf der der Ausgleichswelle abgewandten Seite des Pumpenrads und aufgrund des Anschlusses des Einlasses an eine externe, d.h. außerhalb des Kurbelgehäuses liegende Schlauchleitung.
  • Weiterhin ist auch aus der DE 100 35 757 A1 ein Verbrennungsmotor mit einer in ein Kurbelgehäuse integrierten Kühlmittelpumpe bekannt. Ein das Pumpenrad aufnehmender Pumpenraum sowie ein Auslass der Kühlmittelpumpe werden dabei jeweils teilweise von einem außenseitig an das Kurbelgehäuse angeflanschten, deckelförmigen Pumpengehäuse und teilweise von dem Kurbelgehäuse selbst ausgebildet. Der Einlass der Kühlmittelpumpe wird von einem vollständig in das Kurbelgehäuse integrierten Kühlmittelkanal ausgebildet. Das Pumpenrad wird über einen Riementrieb von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetriebenen. Infolge des externen Riementriebs ist auch diese Ausführungsform eines Verbrennungsmotors mit integrierter Kühlmittelpumpe durch einen vergleichsweise großen Platzbedarf gekennzeichnet.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine möglichst Platz sparende Integration einer Pumpe, insbesondere Kühlmittelpumpe, in einen Verbrennungsmotor aufzuzeigen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen davon sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass eine möglichst weitgehende Integration einer Pumpe in ein Kurbelgehäuse dadurch erreicht werden kann, wenn bei einer direkt von einer Welle des Verbrennungsmotors angetriebenen Pumpe (auch) ein die Pumpe mit dem zu fördernden Fluid versorgender Zuströmkanal in das Kurbelgehäuse integriert ist. Dadurch kann gegenüber einem gattungsgemäßen Verbrennungsmotor, wie er beispielsweise aus der DE 197 54 009 A1 bekannt ist, der Überstand, mit dem die Pumpe aus dem Kurbelgehäuse herausragt, reduziert werden. Dies kann zu insgesamt verringerten Abmessungen des Verbrennungsmotors führen.
  • Demnach ist ein gattungsgemäßer Verbrennungsmotor, der zumindest ein Kurbelgehäuse und eine Pumpe aufweist, wobei ein Pumpenrad der Pumpe direkt von einer in dem Kurbelgehäuse gelagerten Welle des Verbrennungsmotors antreibbar ist, wozu das Pumpenrad drehfest mit der Welle verbunden ist, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad von einem in das Kurbelgehäuse integrierten Zuströmkanal von dem zu fördernden Fluid angeströmt wird.
  • Bei der Pumpe kann es sich vorzugsweise um eine Kühlmittelpumpe und demnach bei dem zu fördernden Fluid um ein flüssiges Kühlmittel handeln. Vorteilhaft umsetzbar ist der Grundgedanke der Erfindung jedoch auch bei anderen Pumpen, wie beispielsweise einer Schmiermittelpumpe des Verbrennungsmotors.
  • Bei der Welle kann es sich insbesondere um eine Ausgleichswelle handeln, die dafür vorgesehen ist, freie Massenkräfte, die insbesondere von der Hin-und-her-Bewegung von Kolben des Verbrennungsmotors erzeugt werden, auszugleichen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Ausgleichswelle über ein Getriebe, insbesondere Zahnradgetriebe, von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben wird. Ein Vorteil des direkten Antriebs der Pumpe von einer Ausgleichswelle des Verbrennungsmotors kann darin liegen, dass diese, anders als beispielsweise die Kurbelwelle, nicht anderweitig als Abtriebswelle genutzt wird. Es ist aber auch möglich, die Pumpe drehfest mit der Kurbelwelle zu verbinden, um diese von der Kurbelwelle antreibbar auszugestalten.
  • Unter einem „direkten“ Antrieb des Pumpenrads wird erfindungsgemäß verstanden, dass zwischen dem Pumpenrad und der antreibenden Welle kein Getriebe zwischengeschaltet ist.
  • Eine vorteilhafte Herstellbarkeit des Kurbelgehäuses kann erreicht werden, wenn zumindest ein Abschnitt des Zuströmkanals und ein Lagerraum für die Welle von einem gemeinsamen Hohlraum des Kurbelgehäuses ausgebildet sind. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Abschnitt des Zuströmkanals und der Lagerraum jeweils eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einem kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Besonders bevorzugt können diese zudem koaxial zueinander ausgerichtet sein.
  • Bei einem solchen Verbrennungsmotor kann zudem eine gute Montierbarkeit erreicht werden, wenn die Querschnittsabmessungen (insbesondere der Durchmesser) dieses Abschnitts des Zuströmkanals mindestens so groß wie die entsprechenden Querschnittsabmessungen (insbesondere der Durchmesser) des angrenzenden Abschnitts des Lagerraums sind.
  • Insbesondere kann dadurch ermöglicht werden, bei der Montage des Verbrennungsmotors die Welle, gegebenenfalls mit bereits daran befestigter Pumpe, über diesen Abschnitt des Zuströmkanals in den Lagerraum einzuführen.
  • Die Integration des Zuströmkanals in das Kurbelgehäuse und insbesondere die Ausbildung des Zuströmkanals oder eines Abschnitts davon und des Lagerraums für die Welle mittels eines gemeinsamen Hohlraums kann erforderlich machen, den Zuströmkanal von dem Lagerraum dichtend abzutrennen. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass das Pumpenrad über eine separate Pumpenwelle mit der antreibenden Welle verbunden ist, wobei die Pumpenwelle drehbar in einer Lageranordnung angeordnet ist, die dichtend in dem Hohlraum angeordnet ist und dadurch diesen in den Zuströmkanal (beziehungsweise einen Abschnitt davon) einerseits und den Lagerraum andererseits unterteilt.
  • Die Herstellung und insbesondere Montage des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors kann vereinfacht werden, wenn ein zumindest das Pumpenrad aufnehmendes, als von dem Kurbelgehäuse separiertes Bauteil ausgebildetes Pumpengehäuse vorgesehen ist, das einen Einlass für das zu fördernde Fluid ausbildet, in den der Zuströmkanal übergeht. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse zumindest teilweise innerhalb eines Aufnahmeraums des Kurbelgehäuses angeordnet ist, um eine möglichst weitgehende Integration der Kühlmittelpumpe in das Kurbelgehäuse zu realisieren.
  • Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die den Hohlraum des Kurbelgehäuses in einen Abschnitt des Zuführkanals einerseits und den die Welle aufnehmenden Lagerraum andererseits unterteilende Lageranordnung Teil des Pumpengehäuses ist. Dadurch kann wiederum eine Montage der Kühlmittelpumpe vereinfacht werden
  • Das Pumpengehäuse kann weiterhin bevorzugt einen Auslass ausbilden, der in einen von dem Kurbelgehäuse ausgebildeten Abströmkanal übergeht. Dies kann sich vorteilhaft auf den Herstellungsaufwand für das Kurbelgehäuse auswirken, da dann die gegebenenfalls komplexe geometrische Form des Auslasses innerhalb des relativ kleinen und gut herzustellenden Pumpengehäuse ausgebildet ist, während für das Kurbelgehäuse unabhängig von dieser geometrischen Form des Auslasses die Ausbildung eines geometrisch einfach und dadurch leicht herzustellenden Aufnahmeraums vorgesehen werden kann
  • Der Auslass kann strömungsgünstig als ein das Pumpenrad radial umgebender, sich spiralförmig in Richtung einer Auslassöffnung und vorzugsweise auch in Drehrichtung des Pumpenrads erweiternder Raum ausgebildet sein. Strömungsverluste können dadurch gering gehalten werden.
  • Dem Geringhalten von Strömungsverlusten kann vorzugsweise auch eine Ausbildung des Abströmkanals dienen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die (durch die Flächenschwerpunkte aller Querschnittsflächen verlaufende) Mittellängsachse eines sich an den Auslass anschließenden Abschnitts des Abströmkanals quer und insbesondere senkrecht zu der Rotationsachse des Pumpenrads ausgerichtet ist. Dabei kann die Mittellängsachse in diesem Abschnitt des Abströmkanals insbesondere eine geradlinige Verlängerung der Mittellängsachse in einem stromabwärts gelegenen, letzten Abschnitt des Auslasses darstellen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
  • 1: den Kurbeltrieb eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in einer perspektivischen Darstellung;
  • 2: einen Längsschnitt durch den die Kühlmittelpumpe aufnehmenden Teil des Verbrennungsmotors;
  • 3: die Kühlmittelpumpe in einer Seitenansicht;
  • 4: die Kühlmittelpumpe in einer Ansicht von vorne;
  • 5: die Kühlmittelpumpe in einer Ansicht von hinten; und
  • 6: eine Ansicht von vorne auf den die Kühlmittelpumpe aufnehmenden Teil des Verbrennungsmotors, wobei ein Gehäuseoberteil der Kühlmittelpumpe nicht dargestellt ist.
  • Die 1 zeigt den Kurbeltrieb eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in einem nur schematisch angedeuteten Gehäuse des Verbrennungsmotors. Das Gehäuse umfasst ein Kurbelgehäuse 10 sowie ein sich an das Kurbelgehäuse 10 anschließendes Zylinderkopfgehäuse 12. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der 1 die erfindungsgemäß integrierte Kühlmittelpumpe 14 nur schematisch angedeutet.
  • In bekannter Weise umfasst der Kurbeltrieb des Verbrennungsmotors eine Kurbelwelle 16, an der exzentrisch und in Umfangsrichtung winkelversetzt Pleuel 18 angelenkt sind, deren jeweilige anderen Enden drehbeweglich in Kolben 20 gelagert sind. Jeder der Kolben 20 ist axial beweglich in jeweils einem von dem Kurbelgehäuse 10 und dem Zylinderkopfgehäuse 12 ausgebildeten Zylinder 22 geführt. Mittels der Pleuel 18 wird eine Hin-und-her-Bewegung der Kolben 20 in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 16 (und andersherum) übersetzt. Der Kurbeltrieb umfasst zudem zwei Ausgleichswellen 24, die über jeweils ein Zahnradgetriebe von der Kurbelwelle angetrieben werden. Bei der einen Ausgleichwelle 24 kämmt ein drehfest mit dieser verbundenes Zahnrad 26 direkt mit einem drehfest verbundenen Zahnrad 28 der Kurbelwelle 16. Für diese Ausgleichswelle 24 ergibt sich somit eine der Drehrichtung der Kurbelwelle 16 entgegengesetzte Drehrichtung. Die Drehrichtung der zweiten Ausgleichswelle 24 entspricht dagegen durch das Einfügen eines Zwischenzahnrads 30 der Drehrichtung der Kurbelwelle 16. Die mit Unwuchten versehenen Ausgleichswellen 24 reduzieren in bekannter Weise freie Massenkräfte des Kurbeltriebs.
  • Die in den Verbrennungsmotor integrierte Kühlmittelpumpe 14 wird direkt von derjenigen Ausgleichswelle 24 angetrieben, die mit der der Drehrichtung der Kurbelwelle 16 entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben wird.
  • 26 zeigen die Kühlmittelpumpe 14 in verschiedenen Ansichten Die Kühlmittelpumpe 14 umfasst ein Pumpengehäuse 59, innerhalb dessen ein Pumpenrad 32 drehbar gelagert ist. Das Pumpengehäuse bildet einen Einlass 34 aus, über den das Pumpenrad 32 von dem zu fördernden Kühlmittel angeströmt werden kann. Das Anströmen erfolgt in axialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 36 des Pumpenrads 32. Das Kühlmittel wird dann von dem rotierenden Pumpenrad 32 radial nach außen in einen von dem Pumpengehäuse ausgebildeten Auslass 38 gefördert.
  • Das Kühlmittel strömt von einem von dem Kurbelgehäuse 10 ausgebildeten Zuströmkanal 40 in den Einlass 34 der Kühlmittelpumpe 14 und über den Auslass 38 der Kühlmittelpumpe 14 in einen ebenfalls von dem Kurbelgehäuse 10 ausgebildeten Abströmkanal 42.
  • Der Zuströmkanal 40 ist in seinem dem Einlass 34 benachbarten Abschnitt vergleichsweise groß ausgebildet, wobei dieser Abschnitt eine nahezu zylindrische Form mit einem Durchmesser, der größer als der größte Durchmesser des Pumpenrads 32 ist, aufweist. Dieser Abschnitt des Zuströmkanals 40 dient als Sammelraum 44, in dem sich das Kühlmittel ansammeln und dann im Wesentlichen vollumfänglich in den ringförmig um der Rotationsachse 36 des Pumpenrads 32 gelegenen Einlass 34 eintreten kann.
  • Der Durchmesser des als Sammelraum 44 dienenden Abschnitts des Zuströmkanals 40 ist zudem größer als der Durchmesser eines zylindrischen Lagerraums 46, in dem die das Pumpenrad 32 antreibende Ausgleichswelle 24 gelagert ist. Der als Sammelraum 44 dienende Abschnitt des Zuströmkanals 40 und der Lagerraum 46 gehen direkt ineinander über und werden somit von demselben Hohlraum des Kurbelgehäuses 10 ausgebildet. Ebenfalls Teil dieses Hohlraum ist ein Aufnahmeraum 48, innerhalb dessen der das Pumpenrad 32 aufnehmende und den Einlass 34 sowie den Auslass 38 ausbildende Abschnitt des Pumpengehäuse 59 angeordnet ist. Auch dieser Aufnahmeraum 48 ist zylindrisch ausgebildet, wobei dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des als Sammelraum 44 dienenden Abschnitts des Zuströmkanals 40 ist. Gleichzeitig ist der Aufnahmeraum exzentrisch zu dem Sammelraum 44 und dem Lagerraum 46 angeordnet. Die abgestufte, zylindrische Ausbildung des Hohlraums, bei der die Durchmesser der einzelnen Stufenabschnitte in Richtung der Außenseite des Kurbelgehäuses 10 größer (zumindest jedoch nicht kleiner) werden, vermeidet Hinterschnitte, wodurch zum einen eine einfache Herstellung des Hohlraums, beispielsweise im Rahmen einer spannenden Nachbearbeitung der Wandungen des als Gussteil hergestellten Kurbelgehäuses 10, realisiert werden kann. Zum anderen wird dadurch auch ermöglicht, eine bereits vormontierte Einheit bestehend aus der Kühlmittelpumpe 14 sowie der damit verbundenen Ausgleichswelle 24 von der in der 2 dargestellten Seite des Kurbelgehäuses 10 in den Hohlraum einzuführen und zu montieren.
  • Zur drehfesten Anbindung des Pumpenrads 32 an die Ausgleichswelle 24 dient eine separate Pumpenwelle 50, die mit ihrem einen Ende drehfest, beispielsweise über eine Presspassung, mit dem Pumpenrad 32 und an Ihrem anderen Ende drehfest, beispielsweise über eine Gewindeverbindung, mit der Ausgleichswelle 24 verbunden ist. Die Pumpenwelle 50 ist zudem drehbar innerhalb einer Lageranordnung 52 gelagert. Die Lageranordnung 52 selbst ist in dem dem Sammelraum 44 benachbarten Abschnitt des die Ausgleichswelle 24 aufnehmenden Lagerraums 46 gelagert, wodurch diese den Sammelraum 44 des Zuströmkanals 40 von dem die Ausgleichswelle 24 aufnehmenden Abschnitt des Lagerraums 46 abtrennt. Um diese Abtrennung möglichst dicht auszuführen, sind mehrere Dichtelemente vorgesehen. Die in dem zwischen der Lageranordnung 52 und der Wandung des Hohlraums angeordneten Dichtelemente sind beispielsweise als einfache O-Ringe 54 ausgebildet, da es sich hierbei lediglich um eine statische Dichtung handelt. Für die Abdichtung des zwischen der Lageranordnung 52 und der dazu drehbar angeordneten Pumpenwelle 50 ausgebildeten Spalts kann dagegen die Verwendung eines aufwändigeren Radialwellendichtrings 56 vorteilhaft sein.
  • Das Pumpengehäuse umfasst ein Gehäuseoberteil 58 sowie ein Gehäuseunterteil 60, die über Schraubverbindungen 82 miteinander verbunden sind. Das Gehäuseunterteil 60 bildet den Einlass 34 aus. Die Lageranordnung 50 ist mittels durch den Sammelraum 44 des Zuströmkanals 40 ragende Verbindungsstege 62 einstückig mit dem Gehäuseunterteil 60 verbunden und damit integraler Bestandteil desselben. Der Auslass 38 der Kühlmittelpumpe 14 wird ebenso wie ein das Pumpenrad 32 aufnehmender Pumpenraum 64 gemeinsam von dem Gehäuseunterteil 60 und dem Gehäuseoberteil 58 ausgebildet.
  • In dem Pumpenraum 64 ist neben dem Pumpenrad 32 auch eine Regeleinrichtung vorgesehen, durch die die mittels der Kühlmittelpumpe 14 geförderte Kühlmittelmenge unabhängig von der Drehzahl des Pumpenrads 32 regelbar ist. Die Regeleinrichtung umfasst ein topfförmiges Regelelement 66, das in Abhängigkeit von dem Drucks eines Steuerfluids, der mittels einer ebenfalls von der Pumpenwelle 50 direkt angetriebenen, im Detail nicht dargestellten Steuerdruckpumpe 68 erzeugt wird, und in Wechselwirkung mit einem Federelement 70 mehr oder weniger weit außenseitig über das Pumpenrad 32 geschoben wird. Bei dem Steuerfluid kann es sich insbesondere um einen abgezweigten Teil des Kühlmittels handeln. Die 2 zeigt das Regelelement 66 in der vollständig geöffneten Stellung, in der die Kühlmittelpumpe 14 den größtmöglichen Fördervolumenstrom erzeugt. Ein zunehmendes Verschieben des Regelelements 66 führt zu einem zunehmenden umfangsseitigen Abdecken des Pumpenrads 32 und damit zu einer Verkleinerung des von dem Regelelement 66 freigegebenen Spalts, über den das von dem Pumpenrad 32 geförderte Kühlmittel in den Auslass 38 gelangt. Dadurch wird der Fördervolumenstrom reduziert. Ein Verschieben des Regelelements 66 ist bis zu einer vollständig geschlossenen Stellung möglich, in der der untere Rand des Regelelements 66 den entsprechenden Abschnitt der den Pumpenraum 64 begrenzenden Innenwandung des Gehäuseunterteils 60 kontaktiert, wobei dann im Wesentlichen kein Kühlmittel mehr gefördert wird. Das Steuerfluid wirkt auf einen die Steuerdruckpumpe 68 umgebenden, ringförmigen Steuerkolben 72, der mit dem Regelelement 66 verbunden ist. Der Druck des Steuerfluids wird mittels eines von einer Motorsteuerung (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors angesteuerten Regelventils (nicht dargestellt) entsprechend des aktuellen Kühlleistungsbedarfs eingestellt.
  • Durch die zweiteilige Ausführung des Gehäuses wird eine einfache Montage des innerhalb des Pumpenraums 64 angeordneten Pumpenrads 32 sowie der Regeleinrichtung ermöglicht. Das Gehäuseoberteil 58 dient zudem als Deckel, durch das der die Ausgleichswelle 24 und einen Teil der Kühlmittelpumpe 14 aufnehmende sowie den Sammelraum 44 des Zuströmkanals 40 ausbildende Hohlraum des Kurbelgehäuses 10 außenseitig verschlossen wird. Hierzu können beispielsweise Schraubenverbindungen 74 dienen. Dabei sorgt ein randseitig zwischen einer Innenseite des Gehäuseoberteils 58 und einer Außenseite des Kurbelgehäuses 10 deformiert gehaltenes Dichtelement in Form eines O-Ring 76 für eine ausreichende Abdichtung des Auslasses 38 der Kühlmittelpumpe 14 gegenüber der Umgebung
  • Ein weiteres Dichtelement in Form eines O-Rings 78 ist zwischen einer radial verlaufenden, den Aufnahmeraum 48 begrenzenden Wandung des Hohlraums und der entsprechenden Kontaktfläche des Gehäuseunterteils 60 deformiert gehalten, wodurch dieser für eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Zuströmkanal 40 beziehungsweise dem Einlass 34 der Kühlmittelpumpe 14 einerseits und dem Abströmkanal 42 beziehungsweise dem Auslass 38 der Kühlmittelpumpe 14 andererseits sorgt.
  • Wie sich insbesondere aus der Anordnung der Pumpenwelle 50 in den 5 und 6 ergibt, ist das Pumpenrad 32 exzentrisch innerhalb des Pumpenraums 64 und damit auch innerhalb des von dem Kurbelgehäuse 10 ausgebildeten Aufnahmeraums 48 angeordnet. Dadurch ergibt sich ein Auslass 38, der als ein sich spiralförmig in Drehrichtung des Pumpenrads 32 und in Richtung auf eine von dem Pumpengehäuse ausgebildete Auslassöffnung des Auslasses 38 hin vergrößernder Raum ausgebildet ist. Im Bereich der Auslassöffnung geht der Auslass 38 in den Abströmkanal 42 über, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt aufweist und dessen Mittellängsachse 80 senkrecht bezüglich der Rotationsachse 36 des Pumpenrads 32 ausgerichtet ist (vgl. 6). Der Übergang von dem Auslass 38 in den Abströmkanal 42 ist derart gewählt, dass die entsprechenden Innenwandungen des Abströmkanals 42 tangentiale Verlängerungen der radial innen und außen liegenden Innenwandungen des Auslasses 38 darstellen. Dadurch ergibt sich für zumindest einen sich direkt an den Auslass 38 anschließenden Abschnitt des Abströmkanals 42 ein sich in Strömungsrichtung vergrößernder Querschnitt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kurbelgehäuse
    12
    Zylinderkopfgehäuse
    14
    Kühlmittelpumpe
    16
    Kurbelwelle
    18
    Pleuel
    20
    Kolben
    22
    Zylinder
    24
    Ausgleichswelle
    26
    Zahnrad
    28
    Zahnrad
    30
    Zwischenzahnrad
    32
    Pumpenrad
    34
    Einlass
    36
    Rotationsachse des Pumpenrads
    38
    Auslass
    40
    Zuströmkanal
    42
    Abströmkanal
    44
    Sammelraum
    46
    Lagerraum
    48
    Aufnahmeraum
    50
    Pumpenwelle
    52
    Lageranordnung
    54
    O-Ring
    56
    Radialwellendichtring
    58
    Gehäuseoberteil
    59
    Pumpengehäuse
    60
    Gehäuseunterteil
    62
    Verbindungsstege
    64
    Pumpenraum
    66
    Regelelement
    68
    Steuerdruckpumpe
    70
    Federelement
    72
    Steuerkolben
    74
    Schraubverbindung
    76
    O-Ring
    78
    O-Ring
    80
    Mittellängsachse des Abströmkanals
    82
    Schraubverbindung
  • 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 19754009 A1 [0004, 0008]
    • DE 10035757 A1 [0005]

Claims (9)

  1. Verbrennungsmotor mit einem Kurbelgehäuse (10) und einer Pumpe, wobei ein Pumpenrad (32) der Pumpe direkt von einer in dem Kurbelgehäuse (10) gelagerten Welle des Verbrennungsmotors antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (32) ausgehend von einem in das Kurbelgehäuse (10) integrierten Zuströmkanal (40) von dem zu fördernden Fluid angeströmt wird.
  2. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Zuströmkanals (40) und ein Lagerraum (46) für die Welle von einem gemeinsamen Hohlraum des Kurbelgehäuses (10) ausgebildet sind.
  3. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsabmessungen des Abschnitts des Zuströmkanals (40) mindestens so groß wie die entsprechenden Querschnittsabmessungen des angrenzenden Abschnitts des Lagerraums (46) sind.
  4. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (32) über eine Pumpenwelle (50) mit der Welle verbunden ist, wobei die Pumpenwelle (50) drehbar in einer Lageranordnung (52) angeordnet ist, die dichtend in dem Hohlraum angeordnet ist.
  5. Verbrennungsmotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Pumpengehäuse, das einen in den Zuströmkanal (40) übergehenden Einlass (34) für das zu fördernde Fluid ausbildet, wobei das Pumpengehäuse zumindest teilweise innerhalb eines Aufnahmeraums (48) des Kurbelgehäuses (10) angeordnet ist.
  6. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung (52) Teil des Pumpengehäuses ist.
  7. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse einen Auslass (38) ausbildet, der in einen von dem Kurbelgehäuse (10) ausgebildeten Abströmkanal (42) übergeht.
  8. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (38) als ein das Pumpenrad (32) radial umgebender, sich spiralförmig in Richtung einer Auslassöffnung des Auslasses (38) erweiternder Raum ausgebildet ist.
  9. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellängsachse (80) eines sich an den Auslass (38) anschließenden Abschnitts des Abströmkanals (42) quer und insbesondere senkrecht zu der Rotationsachse (36) des Pumpenrads (32) ausgerichtet ist.
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