DE102015109803A1 - Oil circuit of an internal combustion engine for supplying engine components and cylinder head components - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Brennkraftmaschine aufweisend einen Ölkreislauf zur Ölversorgung von Triebwerkkomponenten und Zylinderkopfkomponenten der Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei in den Ölkreislauf wenigstens eine Ölpumpe und ein Ölfiltermodul eingebettet ist und wobei sich der Ölkreislauf im Ölfiltermodul oder in Fließrichtung hinter dem Ölfiltermodul in eine Triebwerkölleitung und eine Zylinderkopfölleitung verzweigt und wobei ferner der Ölkreislauf ein erstes Rückschlagventil aufweist, welches in Fließrichtung hinter dem Ölfiltermodul in der Triebwerkölleitung angeordnet ist.It is proposed an internal combustion engine having an oil circuit for oil supply of engine components and cylinder head components of the internal combustion engine, wherein in the oil circuit at least one oil pump and an oil filter module is embedded and wherein the oil circuit branched in the oil filter module or in the flow direction behind the oil filter module in an engine oil line and a cylinder head oil line and further wherein the oil circuit comprises a first check valve disposed downstream of the oil filter module in the engine oil gallery.
Description
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine mit einem Ölkreislauf zur Versorgung von Triebwerkkomponenten und Zylinderkopfkomponenten der Brennkraftmaschine mit Motoröl, wobei in den Ölkreislauf wenigstens eine Ölpumpe und ein Ölfiltermodul eingebettet ist und wobei sich der Ölkreislauf im Ölfiltermodul oder in Fließrichtung hinter dem Ölfiltermodul in eine Triebwerkölleitung und eine Zylinderkopfölleitung verzweigt. The present invention is based on an internal combustion engine with an oil circuit for supplying engine components and cylinder head components of the internal combustion engine with engine oil, wherein at least one oil pump and an oil filter module is embedded in the oil circuit and wherein the oil circuit in the oil filter module or in the flow direction behind the oil filter module in an engine oil line and branched a cylinder head oil pipe.
Eine solche Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der Druckschrift
Aus Umweltschutzgründen besteht stets das Bestreben, den Verbrauch an fossilen Kraftstoffen bei Fahrzeugen mit Brennkraftmaschinen zu minimieren. Hierfür werden zunehmend Start-/Stopp-Automatiken, welche die Brennkraftmaschine auch bei kurzen Standphasen des Fahrzeugs abschaltet, und Hybridantriebe, welche das Fahrzeug je nach Fahrsituation durch die Brennkraftmaschine und/oder eine Elektromaschine antreibt, eingesetzt. Bei beiden Fällen muss die Brennkraftmaschine vergleichsweise häufig und schnell wieder eingeschaltet werden. Für eine schnelle Einschaltzeit müssen insbesondere die hydraulischen Ölverbraucher im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine innerhalb kürzester Zeit mit dem benötigten Öldruck versorgt werden. Gleichzeitig muss durch einen Leerlaufschutz sichergestellt werden, dass die Triebwerkkomponenten zu jedem Zeitpunkt mit Öl versorgt werden. For environmental reasons there is always an effort to minimize the consumption of fossil fuels in vehicles with internal combustion engines. For this purpose, increasingly start / stop automatic systems, which shuts off the engine even during short stance phases of the vehicle, and hybrid drives, which drives the vehicle depending on the driving situation by the internal combustion engine and / or an electric machine used. In both cases, the internal combustion engine must be switched on comparatively frequently and quickly again. For a quick turn-on time, in particular the hydraulic oil consumers in the cylinder head of the internal combustion engine must be supplied within a very short time with the required oil pressure. At the same time, it must be ensured by an idle protection, that the engine components are supplied with oil at all times.
Es ist also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, welche einerseits einen zuverlässigen Leerlaufschutz für die Triebwerkkomponenten gewährleistet und andererseits beim Starten der Brennkraftmaschine einen besonders zügigen Aufbau des benötigten Öldrucks bei den hydraulischen Ölverbrauchern im Bereich des Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine erzielt. It is therefore an object of the present invention to provide an internal combustion engine which, on the one hand, ensures reliable protection against idling of the engine components and, on the other hand, achieves a particularly rapid build-up of the required oil pressure at the hydraulic oil consumers in the region of the cylinder head of the internal combustion engine when starting the internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Brennkraftmaschine aufweisend einen Ölkreislauf zur Ölversorgung von Triebwerkkomponenten und Zylinderkopfkomponenten der Brennkraftmaschine, wobei in den Ölkreislauf wenigstens eine Ölpumpe und ein Ölfiltermodul eingebettet ist und wobei sich der Ölkreislauf im Ölfiltermodul oder in Fließrichtung hinter dem Ölfiltermodul in eine Triebwerkölleitung und eine Zylinderkopfölleitung verzweigt und wobei ferner der Ölkreislauf ein erstes Rückschlagventil aufweist, welches in Fließrichtung hinter dem Ölfiltermodul in der Triebwerkölleitung angeordnet ist. This object is achieved by an internal combustion engine comprising an oil circuit for oil supply of engine components and cylinder head components of the internal combustion engine, wherein at least one oil pump and an oil filter module is embedded in the oil circuit and wherein the oil circuit in the oil filter module or in the flow direction behind the oil filter module in an engine oil line and a cylinder head oil line branched and further wherein the oil circuit comprises a first check valve, which is arranged in the flow direction behind the oil filter module in the engine oil line.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass durch das erste Rückschlagventil in der Triebwerkölleitung einerseits ein wirksamer Leerlaufschutz beispielsweise für die Kurbelwellen- und Pleuellager erzielt wird, da das Motoröl am Rückfluss aus der Triebwerkölleitung in das Ölfiltermodul gehindert wird, und andererseits ein sehr schneller Aufbau des benötigten Öldrucks im Bereich der hydraulischen Verbraucher im Zylinderkopf, wie beispielsweise die Nockenwellenversteller, beim Starten der Brennkraftmaschine erreicht wird, da hinter dem Ölfiltermodul in der Zylinderkopfölleitung kein zusätzliches Rückschlagventil angeordnet ist. Die abzweigende Zylinderkopfölleitung bleibt vorzugsweise rückschlagventilfrei, da das erste Rückschlagventil in Fließrichtung insbesondere hinter der Verzweigung des Ölkreislaufes in die Triebwerkölleitung und in die Zylinderkopfölleitung angeordnet ist. Denkbar ist, dass die Zylinderkopfölleitung und die mit dem ersten Rückschlagventil versehene Triebwerkölleitung entweder schon separat voneinander vom Ölfiltermodul abgehen oder sich erst hinter dem Ölfiltermodul verzweigen. Die im Vergleich zum Stand der Technik verkürzte Zeitspanne, ab welcher beim Starten der Brennkraftmaschine der benötigte Öldruck bei den hydraulischen Verbrauchern im Zylinderkopf aufgebaut ist, ermöglicht vorteilhafterweise die Verwendung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem hybriden Antriebssystem und/oder mit einer besonders effizienten Start-/Stopp-Automatik. Die Triebwerkkomponenten umfassen vorzugsweise wenigstens Kurbelwellenlager und Pleuellager, während die Zylinderkopfkomponenten hydraulische Verbraucher, Nockenwellenlager und/oder Ventiltriebkomponenten umfassen. Der Ölkreislauf ist ferner insbesondere Teil einer Trockensumpfschmierung. The internal combustion engine according to the invention has the advantage over the prior art that on the one hand an effective idle protection, for example for the crankshaft and connecting rod bearing is achieved by the first check valve in the engine oil line, since the engine oil is prevented from flowing back into the oil filter module from the engine oil line, and on the other a very fast construction of the required oil pressure in the range of hydraulic consumers in the cylinder head, such as the camshaft adjuster is achieved when starting the internal combustion engine, since behind the oil filter module in the cylinder head oil line no additional check valve is arranged. The branching cylinder head oil line preferably remains check valve-free, since the first check valve is arranged in the flow direction in particular behind the branch of the oil circuit in the engine oil line and in the cylinder head oil line. It is conceivable that the cylinder head oil line and the engine oil line provided with the first check valve either already separate from the oil filter module separately or branch out only after the oil filter module. The shortened compared to the prior art period from which the required oil pressure at the hydraulic consumers in the cylinder head is constructed when starting the engine, advantageously allows the use of the internal combustion engine according to the invention in a hybrid drive system and / or with a particularly efficient start / stop -Automatic. The engine components preferably include at least crankshaft bearings and connecting rod bearings, while the cylinder head components include hydraulic consumers, camshaft bearings, and / or valvetrain components. The oil circuit is also particularly part of a dry sump lubrication.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims, as well as the description with reference to the drawings.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Ölkreislauf ein zweites Rückschlagventil aufweist, welches zwischen der Ölpumpe und dem Ölfiltermodul angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird mittels des zweiten Rückschlagventils das Ölvolumen im Bereich des Ölfiltermoduls und insbesondere auch der Zylinderkopfölleitung im Sinne eines Leerlaufschutzes gespeichert, wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird. Das zweite Rückschlagventil ist vorzugsweise in der Ölpumpe integriert. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the oil circuit has a second check valve, which is arranged between the oil pump and the oil filter module. Advantageously, by means of the second check valve, the oil volume in Area of the oil filter module and in particular the cylinder head oil line stored in the sense of idle protection when the internal combustion engine is switched off. The second check valve is preferably integrated in the oil pump.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in den Ölkreislauf ein zwischen der Ölpumpe und dem Ölfiltermodul angeordneter Ölkühler eingebettet ist, wobei das zweite Rückschlagventil zwischen der Ölpumpe und dem Ölkühler angeordnet ist. Das zweite Rückschlagventil verhindert somit vorteilhafterweise auch ein Leerlaufen des Ölkühlers. According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the oil circuit an oil cooler arranged between the oil pump and the oil filter module is embedded, wherein the second check valve is arranged between the oil pump and the oil cooler. The second check valve thus advantageously prevents emptying of the oil cooler.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Ölkreislauf derart ausgebildet ist, dass sich in der Triebwerkölleitung ein geringerer Öldruck als in der Zylinderkopfölleitung ausbildet. In vorteilhafter Weise kann somit den Erfordernissen der hydraulischen Ölverbraucher, welche im Zylinderkopf angeordnet sind und ein höhere Öldruckniveau benötigen, Rechnungen getragen werden. According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that the oil circuit is designed such that a lower oil pressure is formed in the engine oil line than in the cylinder head oil line. Advantageously, therefore, the requirements of the hydraulic oil consumers, which are arranged in the cylinder head and require a higher oil pressure level, bills are carried.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential inventive idea.
In
Die Brennkraftmaschine
Der Ölkreislauf
Das Motoröl wird von der Ölpumpe
Das Ölfiltermodul
Der andere Ausgang mündet in eine Zylinderkopfölleitung
In den Ausgangsbohrung
In die Zylinderkopfölleitung
Der Ölkreislauf
In
In
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