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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ölpegelmessung in einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aufgrund der Luftsäule in einem Ölpeilstab-Führungsrohr wird der tatsächliche vorliegende Ölpegel bei einer Messung mit einem Ölpeilstab verfälscht. Es kommt zu einer Abweichung zwischen tatsächlichem Ölpegel in der Ölwanne und dem Ölpegel in dem Ölpeilstab-Führungsrohr um den Höhenbetrag, den das in dem Ölpeilstab-Führungsrohr verschobene Luftvolumen, aufgrund des in das Ölpeilstab-Führungsrohr eingeschobenen Ölpeilstabs, hat. In der Praxis wird somit ein deutlich zu geringes Ölniveau angezeigt, da hier die Verhältnisse des Rohrquerschnitts zum Ölwannenquerschnitt besonders ungünstig sind. 10 mm Ölpegel in der Ölwanne sind ca. 1 Liter Motoröl. Hieraus resultiert, dass bei einer Ölpegelmessung weniger Motoröl in der Ölwanne angezeigt wird, als tatsächlich vorhanden ist. Kontrollieren nun ein Fahrer oder ein Mechaniker den Ölpegel, lesen sie einen Minimalpegel am Ölpeilstab ab und füllen Motoröl nach, so führt dies zu zuviel Öl in der Ölwanne. Dies führt in nachteiliger Weise zu Ölpantschen, einen zu hohen Ölverbrauch der Brennkraftmaschine bis hin zur Gefahr eines Schadens an der Brennkraftmaschine.
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Aus diesem Grund wird im Stand der Technik häufig in ein Ölpeilstab-Führungsrohr am oberen Ende, an dem der Ölpeilstab eingeführt wird, eine kleine Bohrung eingebracht, die von einem Dichtring des Ölpeilstabs im geschlossenen Zustand gerade abgedeckt ist. Diese Bohrung kann beispielsweise durch Laserstrahlbohren oder auch durch Stanzen von innen nach außen durch ein eingeführtes Werkzeug durchgeführt werden. Diese gelaserte oder gestanzte Bohrung muss anschließend geglättet werden, damit der Dichtring des Ölpeilstabs beim Einführen nach einer Messung nicht verletzt oder beschädigt wird. Dies bedeutet, dass beim Stanzen zumindest zwei Werkzeugmaschinen (Stanzwerkzeug und Glättwerkzeug und evtl. Aufweitwerkzeug für Endanschlag des Ölpeilstabs) benötigt werden, die zwei notwendige Einspannung bei der Bearbeitung bedingen. Beim gelaserten Loch erhöht sich die Anzahl der Werkzeugmaschinen (Laser, Glättwerkzeug und evtl. Aufweitwerkzeug für Endanschlag des Ölpeilstabs) auf drei sowie die Anzahl der notwendigen Einspannung bei der Bearbeitung ebenfalls auf drei.
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Zum technischen Umfeld der Ölpegelmessung wird beispielsweise auf die Schweizer Patentschrift
CH 578 726 A5 und die Europäische Patentanmeldung
EP 2 937 657 A1 hingewiesen.
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Aus der Deutschen Offenlegungsschrift
DE 33 34 513 A1 ist die Herstellung einer Ventilhülse eines Drehschieberventils bekannt, die dadurch hergestellt wird, dass ein Rohr auf einen zylindrischen Dorn aufgebracht wird, der axial sich erstreckende Vorsprünge aufweist. Das Rohr wird dann in einem Gesenk auf den Dorn gedrückt, wodurch an der Innenfläche des Rohres den Vorsprüngen entsprechende Längsnuten erzeugt werden.
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Weiter ist aus der dem Deutschen Reichspatent Nr.
DE 301 272 A ein Verfahren zur Herstellung von Rippen und Nuten in Rohre bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Dorn mit geripptem Kopf durch das warme Werkstück hindurchgeführt wird.
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Um das oben genannte Problem der Falschmessung in. den Griff zu bekommen, wird daher in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 103 15 413 A1 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, ein Ölpeilstabstab vorgeschlagen, an dessen einem Ende ein Verschlusselement und ein Griff vorgesehen sind, wobei das Verschlusselement eine größtenteils in Richtung des Ölpeilstabs ausgerichtete Durchgangsbohrung aufweist, die von dem Griff verschließbar ist. Durch diese Maßnahme kann die komprimierte Luft in dem Ölpeilstab-Führungsrohr entweichen und eine Fehlmessung des Ölniveaus wird vermieden.
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Alle oben genannten Maßnahmen zur Vermeidung einer Fehlmessung bei der Messung des Ölstands in der Ölwanne einer Brennkraftmaschine sind in der Herstellung teuer und aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein günstig zu fertigendes Ölpeilstab-Führungsrohr darzustellen, mit dem die Probleme einer Fehlmessung des Ölniveaus in einer Ölwanne einer Brennkraftmaschine vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.
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Erfindungsgemäß wird eine sich axial zum Ölpeilstab-Führungsrohr erstreckende Entlüftungsnut in das Ölpeilstab-Führungsrohr eingebracht. Durch diese Nut kann in vorteilhafter Weise die Luftsäule an zumindest einem O-Ring, oder Dichtungsring vorbei nach außen entweichen. Ist der Ölpeilstab am Endanschlag, so hat er erfindungsgemäß keine signifikante Luftsäule nach unten geschoben. Der Ölpegel im Ölpeilstab-Führungsrohr und in der Ölwanne ist identisch, es liegt keine Fehlmessung vor.
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Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist eine bevorzugte Ausführungsvariante zur Realisierung eines Endanschlags für den Ölpeilstab.
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Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 wird erreicht, dass bei einem vollständig eingeschobenen Ölpeilstab das Ölpeilstab-Führungsrohr eine absolute Dichtheit erzielt wird und so für die Umwelt schädliche Emissionen sicher vermieden werden.
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Der Querschnitt der Nut gemäß Patentanspruch 4 ist ein besonders bevorzugter Querschnittsbereich.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand von fünf Figuren näher erläutert.
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1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ölpeilstab-Führungsrohr sowie eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine.
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2 zeigt eine Detailvergrößerung aus 1.
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3a zeigt einen ersten Schritt für ein Herstellverfahren für das erfindungsgemäße Ölpeilstab-Führungsrohr.
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3b zeigt einen zweiten Schritt für ein Herstellverfahren für das erfindungsgemäße Ölpeilstab-Führungsrohr.
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3c zeigt einen dritten Schritt für ein Herstellverfahren für das erfindungsgemäße Ölpeilstab-Führungsrohr.
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1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Ölpeilstab-Führungsrohr 1 für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine, dessen erstes Ende 2 Öl führend mit einer Ölwanne 3 der Brennkraftmaschine verbindbar ist und an dessen zweites Ende 4 ein Ölpeilstab 5 einführbar ist. Erfindungsgemäß ist an dem zweiten Ende 4 am Innendurchmesser eine sich weitgehend axial zum Ölpeilstab-Führungsrohr 1 erstreckende Nut 6 nach radial außen angeformt. In der Ölwanne 3 ist ein Mindestölstand mit min. und ein maximaler Ölstand mit max. schematisch dargestellt. Ein störendes Bauteil 10 zwischen dem Ölpeilstab-Führungsrohr 1 und der Ölwanne 3 ist schematisch eingezeichnet, um exemplarisch darzustellen, dass ein Ölpeilstab-Führungsrohr 1 in den seltensten Fällen direkt an die Ölwanne 3 anordenbar ist.
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2 zeigt eine Detailvergrößerung aus 1, die in 1 gestrichelt oval eingekreist ist. 2 zeigt eine dreidimensionale Aufsicht auf das zweite Ende 4 des Ölpeilstab-Führungsrohrs 1. Der Ölpeilstab 5 ist in der vergrößerten Darstellung nicht in das Ölpeilstab-Führungsrohr 1 eingeschoben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das zweite Ende 4 drei erfindungsgemäße Nuten 6 auf. Ein Dichtring 7 des Ölpeilstabs 5 ist in einer vollständig eingeschobenen Lage eingezeichnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Ende 4 zumindest im Bereich der Nut 6 einen größeren Innendurchmesser auf als das restliche Ölpeilstab-Führungsrohr 1. Weiter erstreckt sich die Nut 6 axial nicht so weit in das Ölpeilstab-Führungsrohr 1 wie der Dichtring 7 in seiner eingeschobenen Endstellung platziert ist. Dies gewährleistet im vollständig eingeführten Zustand des Ölpeilstabs 5 eine absolute Dichtheit, so dass keine schädlichen Emissionen in die Umwelt austreten können.
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Die 3a bis 3c zeigen drei Fertigungsschritte zur Fertigung eines erfindungsgemäßen Ölpeilstab-Führungsrohrs 1.
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3a zeigt einen Ausgangszustand, vor der Bearbeitung eines Halbzeuges, im vorliegenden Fall eines nahtlos gezogenen Stahlrohres. Ein zylindrischer Dorn 8 weist einen erhabenen Bereich 9 auf, der den Querschnitt der zu fertigenden Nut 6 in dem Ölpeilstab-Führungsrohr 1 aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der erhabene Bereich 9 der fertigen Nut 6, er kann jedoch in axialer Richtung auch kürzer gestaltet werden. Eine Einschieberichtung des zylindrischen Dorns 8 ist links mit einem Pfeil dargestellt. Der Querschnitt der Nut 6 beträgt bevorzugt zwischen 0,5 und 5 mm2, besonders bevorzugt zwischen 2 und 3 mm2. Als Halbzeug, kann in weiteren Ausführungsbeispielen auch ein nahtloses Leichtmetallrohr, wie z. B. ein Aluminiumrohr oder auch ein deformierbares Kunststoffrohr sein.
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In einem ersten, in 3b dargestellten Bearbeitungsschritt, wird der zylindrische Dorn 8 mit dem erhabenen Bereich 9 in das Ölpeilstab-Führungsrohr 1 eingefahren, wobei die Nut 6 entsprechend nach radial außen aufgeweitet wird.
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In einem zweiten, in 3c dargestellten Bearbeitungsschritt, wird der Dorn 8 aus dem zweiten Ende 4 des Ölpeilstab-Führungsrohrs 1 wieder herausgezogen. In diesem Ausführungsbeispiel, wie bereits erwähnt, mit drei Nuten 6. In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Ölpeilstab-Führungsrohr 1 auch nur eine Nut 6 oder mehrere Nuten 6 aufweisen.
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Wie aus den 3b und 3c ersichtlich ist, sind für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Ölpeilstab-Führungsrohrs 1 nur zwei Verfahrensschritte notwendig,
- – Das Einschieben des zylindrischen Dorns 8 mit dem erhabenen Bereich 9 mit dem Querschnitt der Nut 6 in das Ölpeilstab-Führungsrohr 1 und Aufweiten der Nut 6,
- – Herausziehen des Dorns 8.
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Somit ist eine äußerst effiziente Entlüftung des Ölpeilstab-Führungsrohrs 1 dargestellt, mit einer sehr kostengünstigen, einfachen Fertigung.
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In vorteilhafter Weise ist die Entlüftung des Ölpeilstab-Führungsrohrs 1 über die erfindungsgemäße Nut 6 möglich. Weiter ist keine Span abhebende Verarbeitung notwendig. Das Einbringen der Nut 6 ist kostengünstig ohne einen zusätzlichen Verfahrensschritt möglich. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einer Reduzierung der Komplexität des Herstellprozesses gegenüber dem aktuell bekannten Stand der Technik.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ölpeilstab-Führungsrohr
- 2
- erstes Ende
- 3
- Ölwanne
- 4
- zweites Ende
- 5
- Ölpeilstab
- 6
- Nut
- 7
- Dichtring
- 8
- Dorn
- 9
- erhabener Bereich
- 10
- Bauteil
