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Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Hubkolbenmaschine für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Eine solche Hubkolbenmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine und dabei zum Antreiben des jeweiligen Kraftfahrzeugs ausgebildet. Dabei weist die Hubkolbenmaschine wenigstens einen Zylinder auf, welcher wiederum eine Laufbahn für einen Kolben aufweist. In ihrem vollständig hergestellten Zustand umfasst die Hubkolbenmaschine den genannten Kolben, welcher translatorisch bewegbar in dem Zylinder angeordnet ist. Der Kolben stützt sich bei seinen translatorischen Bewegungen in dem Zylinder an der Laufbahn des Zylinders ab, wobei die Laufbahn des Zylinders auch als Zylinderlaufbahn bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass der Kolben an der Laufbahn abgleitet, wenn sich der Kolben translatorisch in dem Zylinder hin- und herbewegt.
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Die Hubkolbenmaschine umfasst ferner wenigstens eine Spritzeinrichtung zum Ausspritzen von Schmieröl entlang einer Spritzrichtung. Dies bedeutet, dass beispielsweise während eines Betriebs der Hubkolbenmaschine das Schmieröl mittels der Spritzeinrichtung entlang der genannten Spritzrichtung ausgespritzt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hubkolbenmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Hubkolbenmaschine realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Hubkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Hubkolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Hubkolbenmaschine realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Spritzrichtung wenigstens einen Schnittpunkt mit der Laufbahn aufweist, sodass das Schmieröl gezielt und direkt gegen die Laufbahn zu spritzen ist beziehungsweise gespritzt wird. Die Spritzrichtung schließt beispielsweise mit einer gedachten, parallel zur Längserstreckungsrichtung des Zylinders beziehungsweise parallel zu dessen Längsmittelachse verlaufenden Ebene, in welcher der Schnittpunkt liegt, einen von 0 beziehungsweise 180 Grad unterschiedlichen Winkel ein, sodass die Spritzrichtung schräg oder senkrecht zur genannten, gedachten Ebene verläuft. Das mittels der Spritzeinrichtung entlang der Spritzrichtung ausgespritzte Schmieröl, welches auch als Öl bezeichnet wird, kann somit direkt gegen die Laufbahn des Zylinders gespritzt werden beziehungsweise trifft direkt auf die Laufbahn auf, sodass eine direkte und gezielte Beölung der Laufbahn realisierbar ist.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen Hubkolbenmaschinen eine nur indirekte Beölung der Laufbahn erfolgt, wobei im Rahmen einer solchen indirekten Beölung lediglich Spritzöl, welches beispielsweise von von der Laufbahn unterschiedlichen Bauteilen der Hubkolbenmaschine abspritzt, nur zufällig beziehungsweise undefiniert und somit nicht gezielt an die Laufbahn gelangt. Im Gegensatz hierzu ist mittels der Spritzeinrichtung bei der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine ein gezieltes und direktes Spritzen des Schmieröls gegen die Laufbahn realisierbar, wodurch sich im Vergleich zu herkömmlichen Hubkolbenmaschinen ein verbessertes Geräuschverhalten der Hubkolbenmaschine realisieren lässt.
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In ihrem fertig hergestellten Zustand weist die Hubkolbenmaschine beispielsweise einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommenen Kolben auf, welcher entlang der Laufbahn gleitet. Durch das direkte und gezielte Spritzen des Schmieröls gegen die Laufbahn kann ein vorteilhaftes Geräuschverhalten des Kolbens in dem auch als Zylinderrohr bezeichneten Zylinder realisiert werden. Zur Optimierung des Geräuschverhaltens kann beispielsweise eine definierte Menge des Schmieröls an einen Ort beziehungsweise an eine Stelle der Laufbahn gespritzt werden, an welchem beziehungsweise welcher ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten des Kolbens erreicht wird. Somit ist durch den Einsatz der Spritzeinrichtung eine gezielte und bedarfsgerechte Verbesserung des Geräuschverhaltens realisierbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Schnittansicht einer Hubkolbenmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem eine Laufbahn für einen Kolben aufweisenden Zylinder, und mit wenigstens einer Spritzeinrichtung zum Ausspritzen von Schmieröl entlang einer Spritzrichtung, welche wenigstens einen Schnittpunkt mit der Laufbahn aufweist, sodass das Schmieröl gezielt und direkt gegen die Laufbahn zu spritzen ist;
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2 eine schematische Perspektivansicht eines als Rohr ausgebildeten Spritzelements der Hubkolbenmaschine gemäß der ersten Ausführungsform; und
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3 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der Hubkolbenmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Hubkolbenmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Hubkolbenmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und dient dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens. Hierzu umfasst die Hubkolbenmaschine 10 ein vorliegend als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildetes Gehäuse 12, durch welches wenigstens ein Brennraum in Form eines Zylinders 14 gebildet ist. Ferner umfasst die Hubkolbenmaschine 10 eine als Kurbelwelle 16 ausgebildete Abtriebswelle, welche an dem Gehäuse 12 um eine Drehachse 18 relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 12 ist somit ein als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildetes Kurbelgehäuse der Hubkolbenmaschine 10.
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In ihrem fertig hergestellten Zustand umfasst die Hubkolbenmaschine 10 wenigstens einen in 1 nicht dargestellten Kolben, welcher translatorisch bewegbar in dem Zylinder 14 aufgenommen ist. Der Kolben ist gelenkig mit einem Pleuel gekoppelt, welches an einem Hubzapfen der Kurbelwelle 16 drehbar gelagert ist. Hierdurch ist der Kolben gelenkig mit der Kurbelwelle 16 gekoppelt, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens im Zylinder 14 in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle 16 um ihre Drehachse 18 umgewandelt werden.
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Der Zylinder 14 weist eine Laufbahn 20 auf, welche auch als Zylinderlaufbahn bezeichnet wird. Dabei gleitet der Kolben entlang der Laufbahn 20 und somit an der Laufbahn 20 ab, wenn sich der Kolben in dem Zylinder 14 hin und her beziehungsweise auf und ab bewegt. Der Zylinder 14 weist dabei eine in 1 nicht näher dargestellte Längsmittelachse auf, welche auch als Zylinderachse bezeichnet wird. Dabei ist der Zylinder 14 bezogen auf seine Längsmittelachse zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei sich die Längsmittelachse in Längserstreckungsrichtung des Zylinders 14 erstreckt.
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In Längserstreckungsrichtung des Zylinders 14 ist unterhalb des Zylinders 14 ein Kurbelraum 22 angeordnet, welcher zumindest teilweise durch das Gehäuse 12 begrenzt ist. Dabei ist die Kurbelwelle 16 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Kurbelraum 22 angeordnet. Aus 1 ist erkennbar, dass der Zylinder 14 fluidisch mit dem Kurbelraum 22 verbunden ist. Die Hubkolbenmaschine 10 umfasst ferner eine Spritzeinrichtung 24 zum Ausspritzen von Schmieröl entlang einer Spritzrichtung 26. Dies bedeutet, dass das Schmieröl, welches auch als Öl bezeichnet wird, während eines Betriebs der Hubkolbenmaschine 10 mittels der Spritzeinrichtung 24 in die Spritzrichtung ausgespritzt wird.
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Um nun ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Hubkolbenmaschine 10 zu realisieren, weist die Spritzrichtung 26 wenigstens einen Schnittpunkt 28 mit der Laufbahn 20 auf, sodass das mittels der Spritzeinrichtung 24 ausgespritzte Schmieröl gezielt und direkt gegen die Laufbahn 20 zu spritzen ist beziehungsweise gespritzt wird. Der Schnittpunkt 28 ist somit ein Auftreffpunkt beziehungsweise ein Anspritzpunkt, in welchem das mittels der Spritzeinrichtung 24 ausgespritzte Schmieröl direkt auf die Laufbahn 20 auftrifft.
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Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform verläuft die Spritzrichtung 26 schräg zu einer parallel zur Zylinderachse verlaufenden, gedachten Ebene, in welcher der Schnittpunkt 28 liegt. Bei der ersten Ausführungsform umfasst die Spritzeinrichtung 24 wenigstens ein separat von dem Gehäuse 12 ausgebildetes und mit dem Gehäuse 12 verbundenes Spritzelement 30, welches als Rohr ausgebildet und in 2 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt ist.
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Ferner umfasst die Spritzeinrichtung 24 beispielsweise einen in dem Gehäuse 12 verlaufenden und von dem Schmieröl durchströmbaren Kanal 32, welcher fluidisch mit dem Spritzelement 30, insbesondere mit einem in dem Spritzelement 30 verlaufenden Kanal 34, verbunden ist. Das den Kanal 32 durchströmende Schmieröl kann von dem Kanal 32 in den Kanal 34 und somit in das Spritzelement 30 einströmen. Ferner weist das Spritzelement 30 wenigstens eine Ausspritzöffnung 36 zum Ausspritzen des Schmieröls auf. Das den Kanal 34 durchströmende Schmieröl kann somit über die Ausspritzöffnung 36 aus dem Spritzelement 30 ausgespritzt werden. Das Spritzelement 30 ist separat von dem Gehäuse 12 ausgebildet und mit dem Gehäuse 12 verbunden. Dabei ist aus 1 erkennbar, dass die Ausspritzöffnung 36 in Längserstreckungsrichtung beziehungsweise bezogen auf die Zylinderachse des Zylinders 14 unterhalb des Zylinders 14 angeordnet ist, sodass der Kanal 34 über die Ausspritzöffnung 36 in den Kurbelraum 22 mündet. Dadurch wird das über die Ausspritzöffnung 36 ausgespritzte Schmieröl von dem Kurbelraum 22 aus gegen den Schnittpunkt 28 und somit direkt gegen die Laufbahn 20 gezielt gespritzt. Somit ist es möglich, den Anspritzpunkt gezielt und bedarfsgerecht zu definieren.
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3 zeigt ausschnittsweise eine zweite Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 10. Bei der zweiten Ausführungsform umfasst die Spritzeinrichtung 24 wenigstens eine in der Laufbahn 20 angeordnete Ausspritzöffnung 38, über welche das Schmieröl entlang der Spritzrichtung 26 direkt gegen die Laufbahn 20 zu spritzen ist beziehungsweise gespritzt wird. Bei der zweiten Ausführungsform verläuft die Spritzrichtung senkrecht zur genannten Ebene. Die Ausspritzöffnung 38 ist dabei als Bohrung ausgebildet, welche beispielsweise aus fertigungstechnischen Gründen sowohl eine Wandung 40 als auch eine gegenüberliegende Wandung 42 des Gehäuses 12 durchdringt. Diese Bohrung weist somit einen die Wandung 40 durchdringenden ersten Teil 44 und einen die Wandung 42 durchdringenden zweiten Teil 46 auf. Um sicherzustellen, dass das den Kanal 32 durchströmende Schmieröl den Teil 44 durchströmt und somit über die Ausspritzöffnung 38 gegen die Laufbahn 20 gespritzt wird und nicht etwa den Teil 46 durchströmt und über den Teil 46 aus dem Gehäuse 12 austritt, ist der Teil 46 mittels eines Verschlusselements 48 fluidisch versperrt.
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Auch durch den Einsatz der beispielsweise als Bohrung ausgebildeten Ausspritzöffnung 38 kann der Anspritzpunkt genau definiert werden. Die Ausführungsformen unterscheiden sich somit insbesondere dadurch voneinander, dass bei der ersten Ausführungsform das von dem Gehäuse 12 separat ausgebildete und zusätzlich vorgesehene Spritzelement 30 verwendet wird, welches an dem Gehäuse 12 gehalten beziehungsweise mit dem Gehäuse 12 verbunden wird. Bei der zweiten Ausführungsform wird die Bohrung als Ölspritze verwendet. Dadurch kann die Teileanzahl der Hubkolbenmaschine 10 gering gehalten werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hubkolbenmaschine
- 12
- Gehäuse
- 14
- Zylinder
- 16
- Kurbelwelle
- 18
- Drehachse
- 20
- Laufbahn
- 22
- Kurbelraum
- 24
- Spritzeinrichtung
- 26
- Spritzrichtung
- 28
- Schnittpunkt
- 30
- Spritzelement
- 32
- Kanal
- 34
- Kanal
- 36
- Ausspritzöffnung
- 38
- Ausspritzöffnung
- 40
- Wandung
- 42
- Wandung
- 44
- Teil
- 46
- Teil
- 48
- Verschlusselement
