DE102015101410A1

DE102015101410A1 - Internal combustion engine with an oil return having an oil passage

Info

Publication number: DE102015101410A1
Application number: DE102015101410.6A
Authority: DE
Inventors: Ralf Siemer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-04
Also published as: CN107429583B; CN107429583A; WO2016119768A1; EP3250797A1; EP3250797B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit einer unterhalb eines Kurbeltriebes (3) angeordneten Ölwanne (4). Die Ölwanne (4) ist im Betrieb der Brennkraftmaschine (1) bis zu einem Ölniveau (7) mit Öl (8) gefüllt. Das Ölwannenoberteil (5) ist mit mehreren Durchlassöffnungen (9) ausgestattet, denen jeweils ein Ölkanal (10) zur Rückführung des Öls (8) in die Ölwanne (4) zugeordnet ist. In dem Ölkanal (10) ist unterhalb des Ölwannenoberteils (5) eine Sammelstelle (11) vorgesehen, in die ein als Tauchrohr (12) ausgeführter Abschnitt des Ölkanals (10) bis unterhalb eines Sammelniveaus (13) des Ölvolumens in der Sammelstelle (11) eintaucht. Dadurch verschließt das Ölvolumen in dieser Sammelstelle (11) im Betrieb den freien Durchlass des Ölkanals (10) und verhindert insbesondere einen unerwünschten Ausgleich möglicher Druckdifferenzen zwischen dem Gasvolumen innerhalb der Ölwanne (4) und dem Gasvolumen innerhalb eines Zylinderkurbelgehäuses (2), welcher anderenfalls durch eine dem Ölfluss entgegengerichtete Gasströmung die zuverlässige Rückführung des Öls (8) erschweren könnte. Hierzu ist die Sammelstelle (11) derart ausgeführt, dass das Ölniveau (7) in der Ölwanne (4) stets tiefer liegt als das Sammelniveau (13) des Ölvolumens in der Sammelstelle (11).The invention relates to an internal combustion engine (1) with an oil pan (4) arranged below a crank drive (3). The oil pan (4) is filled during operation of the internal combustion engine (1) up to an oil level (7) with oil (8). The upper part of the oil pan (5) is provided with a plurality of through-openings (9), to each of which an oil channel (10) for returning the oil (8) to the oil sump (4) is assigned. A collection point (11) is provided in the oil passage (10) below the upper part of the oil pan (5) into which a portion of the oil passage (10) designed as a dip tube (12) extends below a collection level (13) of the oil volume in the collection point (11). dips. As a result, closes the oil volume in this collection point (11) in operation, the free passage of the oil passage (10) and in particular prevents unwanted compensation of possible pressure differences between the gas volume within the sump (4) and the gas volume within a cylinder crankcase (2), which otherwise by a flow of oil directed counter to the flow of oil could make the reliable return of the oil (8) difficult. For this purpose, the collection point (11) is designed such that the oil level (7) in the sump (4) is always lower than the collection level (13) of the oil volume in the collection point (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse, einer Ölwanne, welche im Betrieb bis zu einem Ölniveau mit Öl gefüllt ist, einem Ölwannenoberteil mit zumindest einer Durchlassöffnung und einem zumindest einen Ölkanal aufweisenden, der Rückführung von Öl insbesondere aus der Ölabscheidung in die Ölwanne dienenden Ölrücklauf zugeordnet ist.The invention relates to an internal combustion engine with a cylinder crankcase, an oil pan, which is filled with oil up to an oil level in operation, an oil pan top with at least one passage opening and at least one oil passage, the return of oil, in particular from the oil separation in the oil pan serving oil return assigned.

Eine derartige Brennkraftmaschine wird in der Praxis bereits vielfach eingesetzt und gehört daher bereits aufgrund offenkundiger Vorbenutzung zum Stand der Technik.Such an internal combustion engine is already widely used in practice and therefore already belongs to the prior art due to public prior use.

Beispielsweise beschreibt auch die DE 100 26 113 B4 eine Brennkraftmaschine mit einem zwischen einem Kurbelraum und einer Ölwanne angeordneten Ölwannenoberteil, welches zwischen einem Zylinderkurbelgehäuse und einem daran anschließenden Teil einer Ölwanne gehalten ist. Ein Ölkanal verläuft derart, dass das vom Zylinderkopf rückgeführte Öl bis unterhalb des Ölniveaus in die Ölwanne geleitet wird.For example, also describes the DE 100 26 113 B4 an internal combustion engine with an arranged between a crank chamber and an oil pan oil pan upper part, which is held between a cylinder crankcase and an adjoining part of an oil pan. An oil channel runs in such a way that the oil returned from the cylinder head is led into the oil sump below the oil level.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird eine Feinölnebel enthaltende, sogenannte Blowby-Strömung durch eine Gasrückführeinrichtung aus einem Kurbelgehäuse abgeführt und beispielsweise der Ladeluft zugeführt. Unter Blowby versteht man bei einer Brennkraftmaschine das bei der Kompression an den Kolbenringen vorbeiströmende Gas.During operation of the internal combustion engine, a fine oil mist-containing, so-called blow-by flow is removed by a gas recirculation device from a crankcase and, for example, supplied to the charge air. Blowby means in an internal combustion engine the gas flowing past the piston rings during compression.

Mit einem Ölabscheider wird erreicht, dass sich eventuell noch in dem Gas, das durch den Gasauslass aus dem Zyklon strömt, befindliche Öltröpfchen im Bereich des im Querschnitt vergrößerten Gasleitungsabschnittes an dessen Oberflächen niederschlagen und von dort unter Schwerkraftwirkung zum Ölableitkanal fließen, durch den das Öl entweder unmittelbar zum Ölsumpf der Brennkraftmaschine oder zuerst zum Ölauslass und von dort zusammen mit dem schon im Zyklon abgeschiedenen Öl zum Ölsumpf der Brennkraftmaschine geleitet wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Ölabscheidegrad besonders hoch wird und dass weder Ölnebel noch gelegentlich größere Öltropfen in den Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine gelangen. Im Betrieb des Ölabscheiders gelangt durch den Gaseinlass Kurbelgehäuseentlüftungsgas einer Brennkraftmaschine in den Innenraum des Zyklons und wird in diesem in eine schraubenlinienförmige Drehströmung versetzt, in welcher die mitgeführten Öltröpfchen infolge von Zentrifugalkräften nach außen getragen werden und sich an der Innenwand des Zyklons niederschlagen. Der Ölauslass am unteren Ende des Zyklons führt aus dem Ölsammeltrichter zum Ölsumpf der Brennkraftmaschine.With an oil separator is achieved that may still be reflected in the gas flowing through the gas outlet from the cyclone, located oil droplets in the region of the enlarged cross-section gas line section on the surfaces and flow from there under gravity to Ölableitkanal through which the oil either is passed directly to the oil sump of the internal combustion engine or first to the oil outlet and from there, together with the already separated in the cyclone oil to the oil sump of the internal combustion engine. In this way it is achieved that the Ölabscheidegrad is particularly high and that neither oil mist nor occasionally get larger drops of oil in the air intake tract of the internal combustion engine. In operation of the oil separator passes through the gas inlet crankcase ventilation gas of an internal combustion engine into the interior of the cyclone and is placed in this in a helical rotary flow, in which the entrained oil droplets are carried by centrifugal forces to the outside and reflected on the inner wall of the cyclone. The oil outlet at the lower end of the cyclone leads from the oil collection funnel to the oil sump of the internal combustion engine.

Aus der WO 00/68548 A1 ist ein solcher Ölabscheider zur Entölung von Kurbelgehäuse-Entlüftungsgasen einer Brennkraftmaschine bekannt. Der Ölabscheider umfasst mindestens einen Zyklon, der einen mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbundenen Gaseinlass, einen mit dem Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbundenen Gasauslass und einen mit dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine verbundenen Ölauslass aufweist, wobei der Gasauslass als Tauchrohr durch einen den Zyklon oben abschließenden Deckel in den Zyklon-Innenraum hineinragt.From the WO 00/68548 A1 Such an oil separator is known for the de-oiling of crankcase ventilation gases of an internal combustion engine. The oil separator comprises at least one cyclone having a gas inlet connected to the crankcase of the internal combustion engine, a gas outlet connected to the air intake tract of the internal combustion engine and an oil outlet connected to the oil sump of the internal combustion engine, the gas outlet being a dip tube through a cover closing off the cyclone in the top Cyclone interior protrudes.

Um den Ölrücklauf aus dem Ölabscheider in der Ölwanne in allen Einbaulagen und allen dynamischen Zuständen sicherzustellen, ist es notwendig, eine komplexe Auslegung bzw. Leitungsführung des Ölrücklaufes unter das Ölniveau in der Ölwanne zu realisieren.In order to ensure the oil return from the oil separator in the oil sump in all mounting positions and all dynamic conditions, it is necessary to realize a complex design or routing of the oil return below the oil level in the sump.

Durch den im Betrieb der Brennkraftmaschine in dem Ölkanal auftretenden Gasdruck kann es vorkommen, dass das Öl nicht zu der auf dem tiefst liegenden Niveau des Ölsystems angeordneten Ölwanne fließt, sondern sich an anderen Stellen im Ölsystem sammelt. Die Ursache hierfür können beispielsweise schnelle Kurvenfahrten sein, wodurch das Öl nach außen gedrückt wird und dadurch zusätzlich auch ein Gasdruck in dem Ölkanal aufgebaut wird, welcher dem ungehinderten Abströmen des Öls entgegenwirkt.Due to the gas pressure occurring in the oil passage during operation of the internal combustion engine, it may happen that the oil does not flow to the oil sump arranged at the lowest level of the oil system, but collects at other points in the oil system. The cause of this may be, for example, fast cornering, whereby the oil is pressed to the outside and thereby additionally a gas pressure is built up in the oil passage, which counteracts the unimpeded outflow of the oil.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass insbesondere fahrdynamisch bedingte Druckschwankungen im Ölleitungssystem nicht zu einer Beeinträchtigung des Ölflusses im Ölkanal führen.Against this background, the invention has the object, an internal combustion engine of the type mentioned in such a way that in particular driving dynamics caused pressure fluctuations in the oil line system does not lead to a deterioration of the oil flow in the oil channel.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with an internal combustion engine according to the features of claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Brennkraftmaschine vorgesehen, bei welcher der Ölkanal eine Sammelstelle aufweist, die im Betrieb ein den freien Durchlass des Ölkanals verschließendes Ölvolumen aufnimmt, wobei die Sammelstelle derart angeordnet ist, dass ein Ölniveau der Ölwanne in Richtung der Schwerkraft unterhalb des Sammelniveaus, also geodätisch tiefer als das Sammelniveau des Ölvolumens in der Sammelstelle liegt. Indem also der Ölkanal abschnittsweise als eine Sammelstelle ausgeführt ist oder mit einer solchen Sammelstelle verbunden ist, in der sich ein Ölvolumen sammelt, das selbst bei starken fahrdynamischen Einwirkungen nicht in die Ölwanne abfließt und welches den freien Durchlass des Ölkanals verschließt, wird zugleich auch der Gasaustausch zwischen den Abschnitten in Strömungsrichtung vor und hinter der Sammelstelle unterbunden. In der Folge werden Druckschwankungen, beispielsweise verursacht durch ein in der Ölwanne hin und her schwappendes Ölvolumen oder auch bedingt durch Gasdruckdifferenzen in dem Kurbeltrieb, nicht mehr auf das Ölleitungssystem übertragen, sondern durch das Ölvolumen in der Sammelstelle lokal begrenzt. Somit wird auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen stets ein zuverlässiger Ölrücklauf gewährleistet. Wesentlich für die Erfindung ist ein geodätisch oberhalb des Ölzulaufes, insbesondere oberhalb eines Bodenniveaus der Sammelstelle angeordneter Ölablauf, wobei die Sammelstelle ein die Leitung des Ölkanals verschließendes Ölvolumen aufnimmt, dessen Sammelniveau oberhalb des Ölniveaus der Ölwanne liegt.According to the invention, therefore, an internal combustion engine is provided, in which the oil channel has a collection point, which receives a free passage of the oil passage occluding oil volume during operation, wherein the collection point is arranged such that an oil level of the oil pan in the direction of gravity below the collection level, ie geodesically lower than the collection level of the oil volume in the collection point. Thus, by the oil channel is partially designed as a collection point or is connected to such a collection point in which collects an oil volume that does not flow into the oil pan even with strong driving dynamics and which closes the free passage of the oil channel, is also the gas exchange between the sections in Flow direction before and behind the collection point prevented. As a result, pressure fluctuations, for example caused by a sloshing in the sump oil volume and also due to gas pressure differences in the crank mechanism, no longer transferred to the oil line system, but limited locally by the volume of oil in the collection point. Thus, a reliable oil return is always guaranteed even under unfavorable operating conditions. Essential for the invention is a geodetically above the oil inlet, in particular above a floor level of the collection point arranged oil drain, wherein the collection point receives a line of the oil channel occluding oil volume, the collection level is above the oil level of the oil pan.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass die Sammelstelle einen gebogenen Rohrabschnitt mit einem Ölzulauf und einem Ölablauf aufweist, die zwischen sich einen Rohrbogenabschnitt in einer geodätisch tiefer liegenden Position einschließen. Indem der Ölzulauf und der Ölablauf nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren verbunden und stets mit Öl gefüllt bleiben, verschließt das in der Sammelstelle vorhandene Ölvolumen den Ölkanal gasdicht. In der Praxis wird daher unter dem Einfluss von Luftdruckschwankungen lediglich das relative Ölniveau des Ölzulaufes gegenüber dem Ölablauf verändert, ohne dass es jedoch zu einem unerwünschten Durchlass von Gasen kommen kann.A particularly advantageous embodiment of the invention is also achieved in that the collection point has a bent pipe section with an oil inlet and an oil drain, which include between them a pipe bend section in a geodetically lower position. By connecting the oil feed and the oil drain according to the principle of communicating tubes and always remaining filled with oil, the oil volume present in the collection point seals the oil channel in a gastight manner. In practice, therefore, under the influence of air pressure fluctuations only the relative oil level of the oil supply to the oil flow is changed, but without it can lead to an undesirable passage of gases.

Der Ölkanal könnte erfindungsgemäß zwischen zwei horizontal verlaufenden Bereichen einen Rohrbogen aufweisen, welcher einen tiefer liegenden Bereich erreicht. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn bei einem vertikalen oder zumindest im Wesentlichen von oben nach unten verlaufenden Bereich des Ölkanals die Sammelstelle einen s-förmig gebogenen Rohrabschnitt aufweist, welcher einteilig mit dem Ölzulauf und dem Ölablauf verbunden ist, sodass der Verlauf des Ölkanals nach dem Prinzip eines Siphons problemlos in eine vertikale Anordnung integriert werden kann.According to the invention, the oil channel could have a pipe bend between two horizontally extending regions which reaches a lower region. In contrast, it is particularly practical if, in the case of a vertical or at least substantially downwardly extending region of the oil channel, the collection point has an S-shaped bent pipe section which is integrally connected to the oil inlet and the oil outlet, so that the course of the oil channel after the Principle of a siphon can be easily integrated into a vertical arrangement.

Eine andere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Ausgestaltung der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass die Sammelstelle einen mit einem das Sammelniveau festlegenden Ölablauf ausgestatteten Ölsammelbehälter aufweist, und dass der Ölkanal einen als Tauchrohr ausgeführten Abschnitt aufweist, welches mit seiner Öffnung unterhalb des Sammelniveaus liegt, also in das Ölvolumen eintaucht. Hierdurch wird in einfacher Weise ein nach dem Prinzip eines Flaschenverschlusses in jeder Betriebssituation zuverlässig gasdicht abschließender Sammelstellenbereich geschaffen, wobei die von dem Öl im Betrieb zu überwindende Höhendifferenz bedarfsweise durch die Eintauchtiefe des Tauchrohres in dem Ölsammelbehälter eingestellt und so an unterschiedliche Brennkraftmaschinen problemlos angepasst werden kann. Der Ölsammelbehälter kann dabei in einer offenen Bauform mit einem Überlauf, oder aber bei einer geschlossenen Bauform mit zumindest einer Auslassöffnung als Ölablauf ausgestattet sein, die gegebenenfalls auch verschließbar sein kann.Another, also particularly promising embodiment of the invention is also achieved in that the collection point has an oil collection container equipped with a collection level defining oil drain, and that the oil passage has a section designed as a dip tube, which lies with its opening below the collection level, ie immersed in the oil volume. As a result, in a simple manner, a gas-tight sealing according to the principle of a bottle closure collection point area created in any operating situation, the height to be overcome by the oil in operation as needed adjusted by the immersion depth of the dip tube in the oil reservoir and can be easily adapted to different internal combustion engines. The oil collection container can be equipped in an open design with an overflow, or in a closed design with at least one outlet opening as an oil drain, which may optionally be closed.

Zudem können so gemäß einer besonders praxisgerechten Variante der Erfindung mehrere Ölkanäle mit jeweils zumindest einem Tauchrohr in einen gemeinsamen Ölsammelbehälter führen und in das Sammelvolumen eintauchen. Hierdurch werden der Platzbedarf und der konstruktive Aufwand zu Realisierung der Erfindung vermindert. Zudem wird so zugleich auch das Ölvolumen, welches in der Sammelstelle erforderlich ist und beispielsweise auch bei einem Ölwechsel nicht ohne Weiteres vollständig entfernt werden kann, im Vergleich zu mehreren separaten Sammelstellen auf ein Minimum reduziert.In addition, according to a particularly practical variant of the invention, a plurality of oil passages, each with at least one dip tube, can lead into a common oil collecting container and submerge into the collecting volume. As a result, the space required and the design effort to realize the invention are reduced. In addition, at the same time, the oil volume which is required in the collection point and, for example, can not be completely removed even when changing the oil, is reduced to a minimum compared with several separate collection points.

Vorzugsweise ist der Ölkanal konzentrisch zu einem Ölsammelbehälter der Sammelstelle angeordnet. Dabei kann gemäß einer besonders praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung die Effizienz dadurch weiter gesteigert werden, dass mehrere Sammelstellen kaskadenförmig derart angeordnet sind, dass der Ölablauf einer ersten Sammelstelle in einen Ölzulauf einer zweiten Sammelstelle führt, wobei die Sammelstellen in einer Reihenanordnung durchströmbar sind. Der Ölzulauf einer zweiten Sammelstelle liegt dabei in Richtung der Schwerkraft unterhalb eines Ölablaufes einer ersten Sammelstelle.Preferably, the oil passage is arranged concentrically to an oil collecting container of the collection point. In this case, according to a particularly practical embodiment of the invention, the efficiency can be further increased by arranging several collection points in cascade such that the oil drain of a first collection point leads into an oil supply of a second collection point, whereby the collection points can be flowed through in a series arrangement. The oil feed of a second collection point lies in the direction of gravity below an oil drain of a first collection point.

Bei einer anderen, ebenfalls besonders praxisgerechten Variante der Erfindung sind mehrere Ölsammelbehälter konzentrisch zueinander angeordnet. Durch diese Bauform kann besonders platzsparend eine mehrfache Überwindung einer Höhendifferenz für einen weiter verbesserten gasdichten Verschluss realisiert werden. Der hierzu erforderliche Bauraum ist daher vergleichsweise gering.In another, also particularly practical variant of the invention, a plurality of oil collecting containers are arranged concentrically with each other. By this design can be realized in a particularly space-saving multiple overcoming of a height difference for a further improved gas-tight closure. The space required for this purpose is therefore relatively small.

Die Sammelstelle könnte außerhalb der Brennkraftmaschine angeordnet und mit dieser durch geeignete Leitungen verbunden sein. Besonders einfach ist hingegen eine Ausgestaltungsform realisierbar, bei der die Sammelstelle innerhalb des Zylinderkurbelgehäuses, insbesondere innerhalb des von der Ölwanne begrenzten Raumes, angeordnet ist.The collection point could be arranged outside the internal combustion engine and connected to it by suitable lines. In contrast, an embodiment is particularly simple in which the collection point is arranged inside the cylinder crankcase, in particular within the space defined by the oil sump.

Besonders sinnvoll ist es darüber hinaus, wenn die wirksame Ölsäule als geodätische Höhendifferenz zwischen dem Ölzulauf und dem Ölablauf zumindest 100 mm beträgt.In addition, it is particularly useful if the effective oil column is at least 100 mm as the geodetic height difference between the oil feed and the oil drain.

Darüber hinaus kann nach dem Prinzip der hydraulischen Presse durch unterschiedliche Querschnittsflächen des Ölzulaufes gegenüber dem Ölablauf bei einer vergleichsweise geringen Krafteinleitung auf der einen Seite eine große Kraftwirkung auf der anderen Seite erreicht werden. Das Querschnittsverhältnis kann hierzu an die tatsächlich auftretenden Bedingungen durch eine entsprechende Auslegung der Leitungsquerschnitte problemlos angepasst werden.In addition, according to the principle of hydraulic press through different Cross-sectional areas of the oil supply to the oil drain at a comparatively low application of force on the one hand a large force on the other side can be achieved. The cross-sectional ratio can be adapted to the conditions actually occurring by an appropriate design of the cable cross-sections easily.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Prinzipdarstellung inThe invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in each case in a schematic representation in

1 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse und einem Ölrücklauf, dem ein eine Sammelstelle aufweisender Ölkanal zugeordnet ist; 1 a cross-section through an internal combustion engine with a cylinder crankcase and an oil return, which is associated with a collecting point exhibiting oil passage;

2 eine Variante einer Sammelstelle mit einem s-förmig gebogenen Rohrabschnitt; 2 a variant of a collection point with an S-shaped bent pipe section;

3 eine weitere Variante einer Sammelstelle mit einem zu dem Ölzulauf koaxialen Ölablauf; 3 a further variant of a collection point with a coaxial to the oil inlet oil drain;

4 eine Variante einer Sammelstelle mit zwei in demselben Ölsammelbehälter mündenden Tauchrohren; 4 a variant of a collection point with two opening into the same oil sump immersion tubes;

5 eine Variante einer Sammelstelle mit zwei konzentrischen Ölsammelbehältern. 5 a variant of a collection point with two concentric oil collection containers.

1 zeigt in einer stark vereinfachten Prinzipdarstellung einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Zylinderkurbelgehäuse 2 und einer unterhalb eines Kurbeltriebes 3 angeordneten Ölwanne 4. Die Ölwanne 4 umfasst ein an den Drehkreis des Kurbeltriebes 3 angepasstes Ölwannenoberteil 5 und ein Ölwannenunterteil 6, welches im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 bis zu einem Ölniveau 7 mit Öl 8 gefüllt ist. Das Ölwannenoberteil 5 ist mit mehreren Durchlassöffnungen 9 ausgestattet, denen jeweils ein Ölkanal 10 zur Rückführung des Öls 8 in die Ölwanne 4 zugeordnet ist, wobei zur besseren Übersichtlichkeit lediglich beispielhaft eine mögliche Anordnung dargestellt ist. In dem Ölkanal 10 ist unterhalb des Ölwannenoberteiles 5 eine als Ölrückhaltebecher ausgestattete Sammelstelle 11 vorgesehen, in die ein als Tauchrohr 12 ausgeführter Abschnitt des Ölkanals 10 bis unterhalb eines Sammelniveaus 13 des Ölvolumens in der Sammelstelle 11 eintaucht. Dadurch verschließt das Ölvolumen in dieser Sammelstelle 11 im Betrieb den freien Durchlass des Ölkanals 10 und verhindert insbesondere einen unerwünschten Ausgleich möglicher Druckdifferenzen zwischen dem Gasvolumen innerhalb der Ölwanne 4 und dem Gasvolumen innerhalb des Zylinderkurbelgehäuses 2, welcher anderenfalls durch eine dem Ölfluss entgegengerichtete Gasströmung die zuverlässige Rückführung des Öls 8 erschweren könnte. Dabei ist die Sammelstelle 11 derart ausgeführt, dass das Ölniveau 7 in der Ölwanne 4 in Richtung der Schwerkraft stets tiefer liegt, als das Sammelniveau 13 des Ölvolumens in der Sammelstelle 11. Bei Erreichen eines oberen Randes 14 der als Ölsammelbecher 25 ausgeführten Sammelstelle 11 kann das Öl 8 frei überströmen. Lediglich gestrichelt dargestellt ist dabei eine Ausgestaltungsform, bei welcher der Ölsammelbehälter 25 umfangsseitig von einem weiteren Ölsammelbehälter 25‘ eingeschlossen ist, um so die Effizienz des Ölkanalverschlusses weiter zu verbessern. Dadurch strömt das Öl 8 aus dem ersten Ölsammelbehälter 25 zunächst in den weiteren Ölsammelbehälter 25‘ und erst danach in die Ölwanne 4. 1 shows in a simplified schematic diagram a cross section through an internal combustion engine 1 with a cylinder crankcase 2 and one below a crank mechanism 3 arranged oil pan 4 , The oil pan 4 includes one to the rotating circle of the crank mechanism 3 adapted sump shell 5 and an oil pan base 6 which is in operation of the internal combustion engine 1 up to an oil level 7 with oil 8th is filled. The oil pan shell 5 is with several ports 9 equipped, each with an oil channel 10 for the return of the oil 8th in the oil pan 4 is assigned, for the sake of clarity only a possible arrangement is shown as an example. In the oil channel 10 is below the sump shell 5 a collection point equipped as an oil retention cup 11 provided in the one as a dip tube 12 executed section of the oil channel 10 below a collection level 13 the volume of oil in the collection point 11 dips. This closes the oil volume in this collection point 11 in operation, the free passage of the oil channel 10 and in particular prevents undesirable compensation of possible pressure differences between the gas volume within the oil sump 4 and the gas volume within the cylinder crankcase 2 , which otherwise by a flow of oil directed counter to the flow of oil, the reliable return of the oil 8th could complicate. Here is the collection point 11 executed such that the oil level 7 in the oil pan 4 in the direction of gravity is always lower than the collection level 13 the volume of oil in the collection point 11 , When reaching an upper edge 14 the as oil sump 25 executed collection point 11 can the oil 8th freely overflow. Shown only dashed is an embodiment in which the oil collecting container 25 on the periphery of another oil sump 25 ' is included, so as to further improve the efficiency of the oil channel closure. This causes the oil to flow 8th from the first oil reservoir 25 first in the other oil collection tank 25 ' and only then in the oil pan 4 ,

In 2 ist eine Variante einer Sammelstelle 15 mit einem s-förmig gebogenen Verlauf des Ölkanals 10 dargestellt, wobei das Ölvolumen in einem in geodätisch tiefer liegender Position angeordneten Rohrbogenabschnitt 16 gesammelt wird, der von einem Ölzulauf 17 und einem zu dem Ölzulauf 17 parallel verlaufenden Ölablauf 18 eingeschlossen ist und so nach dem Prinzip der kommunizierenden Rohre stets mit Öl gefüllt bleibt und damit den Durchlass von Gasen zumindest erschwert. Der Rohrbogenabschnitt 16 ist einteilig mit dem Ölzulauf 17 und dem Ölablauf 18 verbunden, kann jedoch auch trennbar bzw. austauschbar ausgeführt sein.In 2 is a variant of a collection point 15 with an S-shaped curved course of the oil channel 10 illustrated, wherein the oil volume in a geodetically lower lying position pipe bend section 16 collected from an oil feed 17 and one to the oil feed 17 parallel oil drain 18 is enclosed and so always remains filled with oil according to the principle of communicating pipes and thus makes the passage of gases at least difficult. The pipe bend section 16 is integral with the oil feed 17 and the oil drain 18 connected, but can also be designed separable or replaceable.

Demgegenüber ist in 3 eine weitere Variante einer Sammelstelle 19 dargestellt, bei welcher der Ölzulauf 17 zu dem Ölablauf 18 nicht nur parallel, sondern auch entlang einer gemeinsamen Achse 20 koaxial verläuft. Im Bereich einer Querschnittserweiterung 21 des Ölkanals 10 sind zwei Strömungsleitelemente 22, 23 derart angeordnet, dass es ähnlich wie bei dem in 2 gezeigten s-förmigen Rohrbogenabschnitt 16 zu einer Strömungsumlenkung des Öls kommt, wobei das zweite Strömungsleitelement 23 zugleich ein Überströmen des Öls bei Erreichen eines maximalen Sammelniveaus ermöglicht. Das erste Strömungsleitelement 22 taucht dabei in das Sammelvolumen ein. Durch die koaxiale Anordnung kann diese Variante problemlos auch bei im Wesentlichen unveränderten konstruktiven Bedingungen der Brennkraftmaschine 1 realisiert oder auch bei vorhandenen Brennkraftmaschinen 1 nachgerüstet werden.In contrast, in 3 another variant of a collection point 19 shown, in which the oil feed 17 to the oil drain 18 not only parallel, but also along a common axis 20 runs coaxially. In the area of a cross-sectional expansion 21 of the oil channel 10 are two flow guide elements 22 . 23 arranged so that it is similar to the one in 2 shown s-shaped pipe bend section 16 comes to a flow deflection of the oil, wherein the second flow guide 23 at the same time allows an overflow of the oil upon reaching a maximum collection level. The first flow guide 22 dives into the collection volume. Due to the coaxial arrangement, this variant can also be used without problems, even if the structural conditions of the internal combustion engine are essentially unchanged 1 realized or even with existing internal combustion engines 1 be retrofitted.

In 4 ist eine Variante der in 1 gezeigten Sammelstelle 24 mit zwei Tauchrohren 12 dargestellt, die in den selben Ölsammelbehälter 25 münden, wobei eine jeweilige, als Ölzulauf 17 ausgeführten Öffnung in einem Tauchrohrabschnitt unterhalb eines Sammelniveaus 13 in der Sammelstelle 24 liegt. Selbstverständlich kann auch bei dieser Variante ähnlich wie in 1 gestrichelt dargestellt, der Ölsammelbehälter 25 umfangsseitig von einem weiteren Ölsammelbehälter 25‘ eingeschlossen sein.In 4 is a variant of in 1 shown collection point 24 with two dip tubes 12 shown in the same oil reservoir 25 lead, with a respective, as an oil feed 17 executed opening in a diving tube section below a collecting level 13 in the collection point 24 lies. Of course, also in this variant similar to in 1 shown in phantom, the oil Collector 25 on the periphery of another oil sump 25 ' be included.

In 5 ist schließlich noch eine Variante gezeigt, bei der zwei konzentrische Ölsammelbehälter 25, 25‘ jeweils eine Sammelstelle 26 bilden und die derart konzentrisch zueinander angeordnet sind, dass der Ölablauf 18 des ersten Ölsammelbehälters 25 kaskadenförmig in einen Ölzulauf des zweiten Ölsammelbehälters 25‘ führt. Hierzu liegt der obere Rand 14 des inneren Ölsammelbehälters 25 höher als der Rand 14‘ eines den inneren Ölsammelbehälter 25 einschließenden äußeren Ölsammelbehälters 25‘. Der Ölzulauf 17 ist hier beispielhaft als Rohrbogenabschnitt 16 ausgeführt, sodass das zugeführte Öl zunächst in dem Rohrbogenabschnitt 16 gesammelt wird. Das Öl strömt dabei im Betrieb über den oberen Rand 14 des inneren Ölsammelbehälters 25 und gelangt durch einen Ringspalt 27 zwischen dem inneren Ölsammelbehälter 25 und dem äußeren Ölsammelbehälter 25‘ zu einer in einem bodennahen Bereich des äußeren Ölsammelbehälters 25‘ angeordneten Einlassöffnung 28. Durch diese lediglich durch einen Pfeil andeutungsweise dargestellte Einlassöffnung 28 strömt das Öl in den äußeren Ölsammelbehälter 25‘ ein, und kann bei Erreichen des Randes 14‘ des äußeren Ölsammelbehälters 25‘ frei überströmen, wodurch das Öl in die in 1 gezeigte Ölwanne 4 gelangt. Durch die kaskadenartige Reihenanordnung der Ölsammelbehälter 25, 25‘ in der konzentrischen Bauform wird durch die zusätzliche Überwindung der geodätischen Höhendifferenz zwischen dem Rand 14 des inneren Ölsammelbehälters 25 und der Einlassöffnung 28 des äußeren Ölsammelbehälters 25‘ eine wesentliche Effizienzsteigerung und ein wirksamer Schutz auch großer im Fahrbetrieb auftretender Druckdifferenzen erreicht, wobei zudem lediglich ein geringer Bauraum erforderlich ist.In 5 Finally, a variant is shown in which two concentric oil sump 25 . 25 ' one collection point each 26 form and which are arranged so concentric with each other that the oil drain 18 of the first oil collecting tank 25 cascade into an oil inlet of the second oil collecting tank 25 ' leads. This is the upper edge 14 of the inner oil collecting tank 25 higher than the edge 14 ' one of the inner oil storage tanks 25 enclosing outer oil collection tank 25 ' , The oil feed 17 is exemplary here as a pipe bend section 16 executed so that the supplied oil first in the pipe bend section 16 is collected. During operation, the oil flows over the upper edge 14 of the inner oil collecting tank 25 and passes through an annular gap 27 between the inner oil reservoir 25 and the outer oil reservoir 25 ' to one in a bottom area of the outer oil collecting tank 25 ' arranged inlet opening 28 , Through this only indicated by an arrow inlet port 28 the oil flows into the outer oil reservoir 25 ' one, and can when reaching the edge 14 ' of the outer oil collecting tank 25 ' freely overflow, causing the oil in the in 1 shown oil pan 4 arrives. Through the cascading arrangement of the oil sump 25 . 25 ' in the concentric design is achieved by the additional overcoming of the geodetic height difference between the edge 14 of the inner oil collecting tank 25 and the inlet opening 28 of the outer oil collecting tank 25 ' Achieved a significant increase in efficiency and effective protection even large occurring during driving pressure differences, which also only a small amount of space is required.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Brennkraftmaschine Internal combustion engine
22: Zylinderkurbelgehäuse cylinder crankcase
33: Kurbeltrieb crankshaft
44: Ölwanne oil pan
55: Ölwannenoberteil Oil pan upper part
66: Ölwannenunterteil Sump bottom
77: Ölniveau oil level
88th: Öl oil
99: Durchlassöffnung Port
1010: Ölkanal oil passage
1111: Sammelstelle collection
1212: Tauchrohr dip tube
1313: Sammelniveau Overflow level
1414: Rand edge
1515: Sammelstelle collection
1616: Rohrbogenabschnitt Elbows section
1717: Ölzulauf oil supply
1818: Ölablauf oil drain
1919: Sammelstelle collection
2020: Achse axis
2121: Querschnittserweiterung Cross-sectional widening
2222: Strömungsleitelement flow guide
2323: Strömungsleitelement flow guide
2424: Sammelstelle collection
2525: Ölsammelbehälter oil Collector
2626: Sammelstelle collection
2727: Ringspalt annular gap
2828: Einlassöffnung inlet port

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10026113 B4 [0003]
WO 00/68548 A1 [0006]

Claims

Internal combustion engine ( 1 ) with a cylinder crankcase ( 2 ), an oil pan ( 4 ), which in operation up to an oil level ( 7 ) with oil ( 8th ), an oil pan top ( 5 ) with at least one passage opening ( 9 ), and with at least one oil channel ( 10 ) having oil return for the return of oil ( 8th ) in the oil pan ( 4 ), characterized in that the oil channel ( 10 ) a collection point ( 11 . 15 . 19 . 24 . 26 ), which during operation of the internal combustion engine ( 1 ) the free passage of the oil channel ( 10 ) absorbs closing oil volume, the collection point ( 11 . 15 . 19 . 24 . 26 ) is arranged such that the oil level ( 7 ) of the oil pan ( 4 ) in the direction of gravity below a collection level ( 13 ) of the oil volume at the collection point ( 11 . 15 . 19 . 24 . 26 ) lies.

Internal combustion engine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the collection point ( 15 . 26 ) a bent pipe section with an oil feed ( 17 ) and an oil drain ( 18 ), which between them a pipe bend section ( 16 ) in a geodetically lower position.

Internal combustion engine ( 1 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the collection point ( 15 ) an S-shaped pipe bend section ( 16 ), which is integral with the oil feed ( 17 ) and the oil drain ( 18 ) connected is.

Internal combustion engine ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the collection point ( 11 . 24 ) one with a collecting level ( 13 ) defining oil drain ( 18 ) equipped oil collecting container ( 25 ), and that the oil channel ( 10 ) as a dip tube ( 12 ) executed section.

Internal combustion engine ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of oil passages ( 10 ) each with at least one dip tube ( 12 ) in a common oil reservoir ( 25 ) to lead.

Internal combustion engine ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the oil channel ( 10 ) concentric with an oil collecting container ( 25 ) of the collection point ( 11 . 24 ) is arranged.

Internal combustion engine ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of collection points and / or a plurality of oil collection containers ( 25 . 25 ' ) are arranged such that the oil drain ( 18 ) a first collection point and / or a first oil collection container ( 25 ) into an oil feed ( 17 ) a second collection point and / or a second oil collection container ( 25 ' ) leads.

Internal combustion engine ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of oil collecting containers ( 25 . 25 ' ) are arranged concentrically with each other.

Internal combustion engine ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the collection point ( 11 . 15 . 19 . 24 . 26 ) within the cylinder crankcase ( 2 ), in particular within the oil sump ( 4 ) is arranged limited space.

Internal combustion engine ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the effective oil column as a geodetic height difference between the oil feed ( 17 ) and the oil drain ( 18 ) is at least 100 mm.