DE102016223552A1

DE102016223552A1 - Lubricating oil system for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102016223552A1
Application number: DE102016223552.4A
Authority: DE
Inventors: Hans Günther Quix; David van Bebber
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2036-11-29
Also published as: DE102016223552B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schmierölsystem (10) für eine Brennkraftmaschine (12) mit zwei voneinander getrennten Ölkammern (24, 26) zum Aufbewahren von Schmieröl (22). Das Schmierölsystem (10) umfasst eine Ölpumpe (20) zum Befördern von Schmieröl (22) von den Ölkammern (24, 26) unter einem Öldruck zu Schmierstellen (16) der Brennkraftmaschine (12). Jede Ölkammer (24, 26) enthält eine Entnahmeleitung (32, 34) zum Entnehmen von Schmieröl (22). Weiterhin ist ein auf den Öldruck ansprechendes Ventil (36, 76) zum Steuern der Entnahme von Schmieröl (22) vorgesehen, welches zum Schließen einer der Entnahmeleitungen (32, 34) bei einem Öldruck über einem vorgegebenen Grenzdruck und zum Herstellen einer Fluidverbindung (56) zwischen beiden Entnahmeleitungen (32, 34) bei einem Öldruck unter dem vorgegebenen Grenzdruck ausgebildet ist. Zum Druckbeaufschlagen des Ventils (36, 76) ist eine Druckölverbindung (40) zwischen dem Ventil (36, 76) und einem Ölkanal (18) vorgesehen. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren zum Schmieren einer Brennkraftmaschine (12).The invention relates to a lubricating oil system (10) for an internal combustion engine (12) with two separate oil chambers (24, 26) for storing lubricating oil (22). The lubricating oil system (10) comprises an oil pump (20) for conveying lubricating oil (22) from the oil chambers (24, 26) under an oil pressure to lubrication points (16) of the internal combustion engine (12). Each oil chamber (24, 26) contains a removal line (32, 34) for removing lubricating oil (22). Further, an oil pressure responsive valve (36, 76) is provided for controlling the removal of lubricating oil (22) which is operative to close one of the extraction conduits (32, 34) at an oil pressure above a predetermined limit pressure and establishing a fluid communication (56). between the two extraction lines (32, 34) is formed at an oil pressure below the predetermined limit pressure. For pressurizing the valve (36, 76) a pressure oil connection (40) between the valve (36, 76) and an oil passage (18) is provided. The invention further relates to a corresponding method for lubricating an internal combustion engine (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmierölsystem für eine Brennkraftmaschine mit zwei voneinander getrennten Ölkammern zum Aufbewahren von Schmieröl, einer Ölpumpe zum Befördern von Schmieröl von den Ölkammern unter einem Öldruck zu Schmierstellen der Brennkraftmaschine und den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schmieren einer Brennkraftmaschine mit einer Aufbewahrung von Schmieröl in zwei voneinander getrennten Ölkammern und einem Befördern von Schmieröl mittels einer Ölpumpe von den Ölkammern unter einem Öldruck zu Schmierstellen der Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.The invention relates to a lubricating oil system for an internal combustion engine with two separate oil chambers for storing lubricating oil, an oil pump for conveying lubricating oil from the oil chambers under an oil pressure to lubrication points of the internal combustion engine and the features according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for lubricating an internal combustion engine with a storage of lubricating oil in two separate oil chambers and a conveying of lubricating oil by means of an oil pump from the oil chambers under an oil pressure to lubrication points of the internal combustion engine according to the preamble of patent claim

Typische Verbrennungsmotoren benötigen weniger Schmieröl zur Schmierung als zur Aufrechterhaltung der Ölqualität. Daher ist eine Reduzierung des für die Schmierung verwendeten Ölvolumens nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors eine bekannte Maßnahme zur Beschleunigung einer Aufwärmphase. Eine verkürzte Aufwärmdauer des Schmieröls und somit auch des Verbrennungsmotors wirkt sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch und den Schadstoffausstoß aus. Es sind geteilte Ölwannen bekannt, bei denen das gesamte Ölvolumen in zwei durch eine Trennwand voneinander getrennten Kammern aufbewahrt und nur das Ölvolumen einer Kammer für einen Schmierölkreislauf bei einem Kaltstart verwendet wird. Zur Aufrechterhaltung der Ölqualität ist ein Austausch von Schmieröl zwischen den beiden Kammern über eine verschließbare Überströmöffnung in der Trennwand möglich.Typical internal combustion engines require less lubricating oil for lubrication than for maintaining oil quality. Therefore, a reduction in the volume of oil used for lubrication after a cold start of the internal combustion engine is a known measure for accelerating a warm-up phase. A shortened warm-up period of the lubricating oil and thus also of the internal combustion engine has an advantageous effect on fuel consumption and pollutant emissions. There are known divided oil pans in which the entire volume of oil stored in two separated by a partition wall chambers and only the oil volume of a chamber for a lubricating oil circuit is used in a cold start. To maintain the oil quality, an exchange of lubricating oil between the two chambers is possible via a closable overflow opening in the dividing wall.

Die US 4 134 380 offenbart eine solche Ölwanne mit zwei getrennten Ölkammern. In einer ersten Kammer ist ein Ölansaugrohr für eine Ölpumpe vorgesehen. Eine zweite Kammer ist nach oben hin und seitlich durch eine Trennwand von der ersten Kammer separiert. In der Trennwand ist in der Nähe des Ölansaugrohrs eine Überströmöffnung mit einem temperaturbetätigten Ventil vorgesehen. Vor und bei einem Kaltstart verschließt das Ventil die Überströmöffnung und es wird nur Schmieröl aus der ersten Kammer angesaugt. Ab einer bestimmten Grenztemperatur des Schmieröls öffnet sich das Thermostat-Ventil. Schmieröl von der zweiten Kammer wird nun ebenfalls von dem Ölansaugrohr angesaugt und im Schmierölkreislauf verwendet. Zur Unterstützung dieses Überströmens von Schmieröl ist im obersten Teil der Trennwand zwischen der ersten und der zweiten Kammer eine weitere Öffnung vorgesehen, durch welche Schmieröl von der ersten in die zweite Kammer zum Ausgleich von abgesaugtem Schmieröl eintreten kann.The US 4,134,380 discloses such an oil pan with two separate oil chambers. In a first chamber an oil intake pipe is provided for an oil pump. A second chamber is separated upwardly and laterally by a partition from the first chamber. In the partition, an overflow opening with a temperature-operated valve is provided near the Ölansaugrohrs. Before and during a cold start, the valve closes the overflow opening and only lubricating oil is sucked out of the first chamber. From a certain limit temperature of the lubricating oil, the thermostatic valve opens. Lubricating oil from the second chamber is now also drawn by the Ölansaugrohr and used in the lubricating oil circuit. In order to support this overflow of lubricating oil, a further opening is provided in the uppermost part of the partition wall between the first and the second chamber, through which lubricating oil can enter from the first into the second chamber to compensate for sucked lubricating oil.

In der JP 153 4173 wird eine weitere Ölwanne mit separaten Kammern zum Aufbewahren von Schmieröl dargestellt. Auch bei dieser Ölwanne ist in einer der beiden Kammern ein Ansaugrohr zum Ansaugen von Schmieröl angeordnet. Anstelle eines auf die Öltemperatur ansprechenden Ventils ist jedoch ein elektrisch steuerbares Magnetventil zum Öffnen oder zum Schließen einer Überströmöffnung zwischen den Kammern vorgesehen. Eine Steuerung des Ventils erfolgt somit durch eine Motorsteuerung. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Kontrolle des Ölaustauschs zwischen den Kammern realisiert.In the JP 153 4173 another oil pan is shown with separate chambers for storing lubricating oil. Also in this oil pan, an intake pipe for sucking lubricating oil is arranged in one of the two chambers. Instead of a responsive to the oil temperature valve, however, an electrically controllable solenoid valve is provided for opening or closing an overflow between the chambers. A control of the valve thus takes place by a motor control. In this way a very precise control of the oil exchange between the chambers is realized.

Ein Nachteil bei der Verwendung eines durch die Öltemperatur betätigten Ventils ist dadurch gegeben, dass ein Austausch von Schmieröl zwischen den Kammern immer nur nach Erreichen der Schalttemperatur des Ventils erfolgt. Wird die Schalttemperatur bei einer kurzen Fahrstrecke nicht erreicht, findet kein Ölaustausch statt. Bei einer häufigen kurzen Benutzung des Verbrennungsmotors altert das verwendete Schmieröl schneller, wodurch sich die Schmiereigenschaften verschlechtern. Um dieses zu vermeiden, kann eine vorgegebene Überströmrate zwischen den Kammern auch bei geschlossenem Ventil vorgesehen sein, zum Beispiel durch ein unvollständig schließendes Ventil oder eine weitere Öffnung in der Trennwand. Diese Maßnahme führt aber zu einer aufwendiger und störanfälliger aufgebauten Ölwanne und zu einer längeren Aufwärmphase.A disadvantage of using a valve actuated by the oil temperature is given by the fact that an exchange of lubricating oil between the chambers takes place only after reaching the switching temperature of the valve. If the switching temperature is not reached for a short driving distance, no oil exchange takes place. With frequent short-term use of the internal combustion engine, the used lubricating oil ages faster, thereby deteriorating the lubricating properties. In order to avoid this, a predetermined overflow rate between the chambers can also be provided when the valve is closed, for example by an incompletely closing valve or a further opening in the dividing wall. However, this measure leads to a complicated and troublesome constructed oil sump and to a longer warm-up phase.

Mit einem elektrisch steuerbaren Ventil lässt sich ein Ölaustausch auch bei kurzen Benutzungen genau steuern. Dafür führt aber der notwenige Kontrollaufwand und der komplexeren Aufbau des Ventils gegenüber dem temperaturbetriebenen Ventil zu deutlich höheren Kosten und zu einer größeren und somit auch störanfälligeren Komplexität.With an electrically controllable valve, an oil exchange can be precisely controlled even for short uses. However, the necessary control effort and the more complex construction of the valve compared to the temperature-operated valve lead to significantly higher costs and to a greater and thus also more troublesome complexity.

Ferner wird in der DE 199 28 139 A1 eine Vorrichtung zum Schmieren einer Maschine beschrieben, welche zwei verschiedene Schmieröle verwendet. Ein erstes Schmieröl mit niedriger Viskosität wird in einem ersten Öltank aufbewahrt, während ein zweites Schmieröl mit größerer Viskosität in einem zweiten Öltank gelagert wird. Von jedem Öltank führt eine Entnahmeleitung zu einem Ventil, welches je nach Ventilstellung die ein oder die andere Entnahmeleitung mit einer Ansaugleitung einer Ölpumpe verbindet. Bei niedriger Öltemperatur verbindet das Ventil den ersten Öltank mit der Ölpumpe und diese pumpt das Schmieröl mit niedriger Viskosität zur Maschine. Oberhalb einer Schalttemperatur schaltet das Ventil auf den zweiten Öltank um. Dann wird Schmieröl aus dem zweiten Öltank von der Ölpumpe angesaugt und für eine Schmierung der Maschine verwendet. Das Ventil ist vorzugsweise als Thermoschalter ausgebildet, kann aber auch ein öldruckabhängig gesteuertes und hydraulisch betätigtes Ventil darstellen.Furthermore, in the DE 199 28 139 A1 a device for lubricating a machine is described, which uses two different lubricating oils. A first low viscosity lubricating oil is stored in a first oil tank while a second, higher viscosity lubricating oil is stored in a second oil tank. From each oil tank leads a sampling line to a valve which connects one or the other extraction line with an intake pipe of an oil pump depending on the valve position. At low oil temperature, the valve connects the first oil tank to the oil pump and pumps the low viscosity lubricating oil to the engine. Above a switching temperature, the valve switches over to the second oil tank. Then, lubricating oil from the second oil tank is sucked by the oil pump and used for lubrication of the engine. The valve is preferably designed as a thermal switch, but can also represent an oil pressure-dependent controlled and hydraulically actuated valve.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schmierölsystem mit zwei voneinander getrennten Kammern zur Aufbewahrung von Schmieröl sowie ein entsprechendes Verfahren zum Schmieren einer Brennkraftmaschine anzugeben, wobei die genannten Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden. An object of the present invention is to provide a lubricating oil system with two separate chambers for storing lubricating oil and a corresponding method for lubricating an internal combustion engine, wherein said disadvantages are avoided or at least reduced.

Diese Aufgabe wird durch ein Schmierölsystem sowie durch ein Verfahren, wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben, gelöst.This object is achieved by a lubricating oil system and by a method as specified in the independent claims.

Ein erfindungsgemäßes Schmierölsystem für eine Brennkraftmaschine umfasst zwei voneinander getrennten Ölkammern zur Aufbewahrung und Bereitstellung von Schmieröl. Die Ölkammern sind beispielsweise in einer Ölwanne für eine Nasssumpfschmierung eines Verbrennungsmotors vorgesehen. Alternativ können die Ölkammern auch in einem Schmierölbehälter oder als zwei getrennt Schmierölbehälter für eine Trockensumpfschmierung ausgebildet sein. Weiterhin umfasst das Schmierölsystem eine Ölpumpe zum Befördern von Schmieröl von den Ölkammern unter einem Öldruck zu Schmierstellen der Brennkraftmaschine. Beispielsweise umfasst die Ölpumpe einen Druckausgang, welcher an Ölkanäle der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Über die Ölkanäle wird Schmieröl unter einem Öldruck zu den Schmierstellen befördert. Von den Schmierstellen läuft das Schmieröl durch die Schwerkraft zum Boden der Brennkraftmaschine zurück und wird von dort in die Ölkammern geführt.An inventive lubricating oil system for an internal combustion engine comprises two separate oil chambers for storage and supply of lubricating oil. The oil chambers are provided for example in an oil sump for a wet sump lubrication of an internal combustion engine. Alternatively, the oil chambers may also be formed in a lubricating oil container or as two separate lubricating oil containers for dry sump lubrication. Furthermore, the lubricating oil system includes an oil pump for conveying lubricating oil from the oil chambers under an oil pressure to lubrication points of the internal combustion engine. For example, the oil pump comprises a pressure outlet, which is connected to oil passages of the internal combustion engine. Lubricating oil is conveyed to the lubrication points via the oil passages under an oil pressure. From the lubrication points, the lubricating oil runs by gravity back to the bottom of the engine and is fed from there into the oil chambers.

Jede der Ölkammern enthält eine Entnahmeleitung zum Entnehmen von Schmieröl durch die Ölpumpe. Beispielsweise umfassen beide Entnahmeleitungen jeweils ein Ansaugrohr mit einer Öffnung in einem unteren Bereich der entsprechenden Ölkammer. Die Ansaugrohre sind entweder einzeln an Saugeingänge der Ölpumpe oder über eine Fluidverbindung an einen gemeinsamen Saugeingang angeschlossen.Each of the oil chambers contains a withdrawal line for removing lubricating oil through the oil pump. For example, both extraction lines each comprise a suction pipe with an opening in a lower region of the corresponding oil chamber. The intake pipes are connected either individually to suction inputs of the oil pump or via a fluid connection to a common suction inlet.

In dem erfindungsgemäßen Schmierölbehälter ist ein auf den Öldruck ansprechendes Ventil zum Steuern der Entnahme von Schmieröl aus den Ölkammern vorgesehen. Vorzugsweise kontrolliert das Ventil das Verhältnis zwischen den aus den Ölkammern angesaugten Schmierölmengen und somit das zum Schmieren verwendete Ölvolumen. Dazu kann das Ventil bei einer oder beiden Entnahmeleitungen vorgesehen sein. Der Öldruck wird unmittelbar nach einem Starten der Brennkraftmaschine durch die Ölpumpe aufgebaut. Somit ist im Gegensatz zu einem auf die Öltemperatur ansprechenden Ventil ein Steuern der Entnahme von Schmieröl direkt beim Starten der Brennkraftmaschine möglich. Gegenüber elektrisch gesteuerten Ventilen mit einer Steuerungseinrichtung ist ein durch den Öldruck betätigtes Ventil wesentlich unkomplizierter, robuster und kostengünstiger realisierbar.In the lubricating oil tank of the present invention, a valve responsive to the oil pressure for controlling the extraction of lubricating oil from the oil chambers is provided. Preferably, the valve controls the ratio between the amount of lubricating oil drawn from the oil chambers and thus the volume of oil used for lubrication. For this purpose, the valve may be provided at one or both withdrawal lines. The oil pressure is built up immediately after starting the internal combustion engine by the oil pump. Thus, in contrast to a responsive to the oil temperature valve controlling the removal of lubricating oil directly when starting the internal combustion engine is possible. Opposite electrically controlled valves with a control device operated by the oil pressure valve is much easier, more robust and less expensive to implement.

Erfindungsgemäß ist das Ventil zum Schließen einer der Entnahmeleitungen bei einem Öldruck über einem vorgegebenen Grenzdruck ausgebildet. Weiterhin kann das Ventil durch eine Rückstellkraft in eine geöffnete Position vorgespannt sein. Als Rückstellkraft ist zum Beispiel die Federkraft eines Federelements vorgesehen. Das Ventil schließt die Entnahmeleitung dann, wenn die vom Öldruck bewirkte Kraft größer als die Rückstellkraft ist. Somit ist der Grenzdruck derjenige Öldruck, bei dem die vom Öldruck abhängige Kraft der Rückstellkraft entspricht. Bei einem Öldruck unter dem Grenzdruck öffnet die Rückstellkraft das Ventil wieder. Insbesondere kann die Rückstellkraft derart konfiguriert sein, dass ein Schließen des Ventils bei einem Betriebsöldruck erfolgt. Auf diese Weise wird eine Verwendung des Schmieröls der entsprechenden Ölkammer in dem Schmierkreislauf je nach Öldruck ermöglicht oder verhindert. Das Ventil schaltet somit zwischen einer Verwendung des Ölvolumens aus einer Ölkammer oder aus beiden Ölkammern für eine Schmierung der Brennkraftmaschine um. Eine Reduzierung des Ölvolumens für eine kürzere Aufwärmphase wird schnell und zuverlässig erzielt.According to the invention, the valve is designed to close one of the withdrawal lines at an oil pressure above a predetermined limit pressure. Furthermore, the valve may be biased by a restoring force in an open position. As restoring force, for example, the spring force of a spring element is provided. The valve closes the extraction line when the force caused by the oil pressure is greater than the restoring force. Thus, the limit pressure is that oil pressure at which the force dependent on the oil pressure corresponds to the restoring force. At an oil pressure below the limit pressure, the restoring force opens the valve again. In particular, the restoring force may be configured such that closing of the valve occurs at an operating oil pressure. In this way, a use of the lubricating oil of the corresponding oil chamber in the lubrication circuit is enabled or prevented depending on the oil pressure. The valve thus switches between using the oil volume from an oil chamber or from both oil chambers for lubrication of the internal combustion engine. A reduction of the oil volume for a shorter warm-up phase is achieved quickly and reliably.

Das Schmierölsystem nach der Erfindung enthält ferner eine Druckölverbindung zwischen dem Ventil und einem Ölkanal mit Schmieröl unter einem Öldruck zum Druckbeaufschlagen des Ventils mit Schmieröl. Die Druckölverbindung ist beispielsweise eine Ölleitung zwischen dem Ventil und einem Druckausgang der Ölpumpe oder einem Ölkanal des Schmiersystems zum Befördern von Schmieröl unter Druck. Mit der Druckölverbindung lässt sich das Ventil zuverlässig mit Schmieröl unter Druck beaufschlagen. Dabei kann insbesondere eine Druckbeaufschlagung eines hydraulischen Elements des Ventils zum Öffnen oder zum Schließen einer oder beider Entnahmeleitungen erfolgen.The lubricating oil system according to the invention further includes a pressurized oil connection between the valve and an oil passage with lubricating oil under an oil pressure for pressurizing the valve with lubricating oil. The pressurized oil connection is, for example, an oil passage between the valve and a pressure outlet of the oil pump or an oil passage of the lubrication system for conveying lubricating oil under pressure. With the pressure oil connection, the valve can be reliably pressurized with lubricating oil under pressure. In this case, in particular a pressurization of a hydraulic element of the valve for opening or closing one or both withdrawal lines can take place.

Weiterhin ist erfindungsgemäß das Ventil zum Herstellen einer Fluidverbindung zwischen beiden Entnahmeleitungen bei einem Öldruck unter einem vorgegebenen Grenzdruck ausgebildet. Dafür enthält das Ventil beispielsweise eine Fluidverbindung zum Verbinden der Entnahmeleitungen bei einer bestimmten Stellung des Ventils. Insbesondere erfolgt ein Verbinden der Entnahmeleitungen dann, wenn kein Öldruck vorhanden ist, etwa vor einem Starten oder nach einem Abschalten der Brennkraftmaschine. Durch die Fluidverbindung findet ein Ausgleich der Ölpegel in den Ölkammern statt. Alternativ kann unter einem vorgegeben Grenzdruck auch eine Öffnung der einen oder der beiden an das Ventil angeschlossenen Entnahmeleitungen erfolgen, um über eine in Ölströmrichtung hinter dem Ventil angeordnete Verbindung zwischen den Entnahmeleitungen eine Fluidverbindung herzustellen.Furthermore, according to the invention, the valve for establishing a fluid connection between the two extraction lines is formed at an oil pressure below a predetermined limit pressure. For example, the valve contains a fluid connection for connecting the extraction lines at a certain position of the valve. In particular, the extraction lines are connected when there is no oil pressure, for example before starting or after switching off the internal combustion engine. The fluid connection compensates for the oil levels in the oil chambers. Alternatively, under a predetermined limit pressure, an opening of the one or both of the extraction lines connected to the valve can also take place in order to move behind the valve via an oil flow direction arranged connection between the extraction lines to establish a fluid connection.

Vorzugsweise ist in einer Ausführungsform das Schmierölsystem zum Rückführen des Schmieröls von der Brennkraftmaschine in nur eine der Ölkammern ausgebildet. Das Schmieröl in dieser Ölkammer nimmt somit an einem Ölkreislauf teil. Weiterhin ist das Ventil zum Schließen der Entnahmeleitung der anderen Ölkammer bei einem Öldruck über einem vorgegebenen Grenzdruck ausgebildet. Nach einem Schließen dieser Entnahmeleitung wird nur noch Öl aus der Ölkammer im Schmierkreislauf verwendet, in welche auch eine Rückführung des Schmieröls erfolgt.Preferably, in one embodiment, the lubricating oil system is configured to return the lubricating oil from the engine to only one of the oil chambers. The lubricating oil in this oil chamber thus participates in an oil circuit. Furthermore, the valve for closing the extraction line of the other oil chamber is formed at an oil pressure above a predetermined limit pressure. After closing this sampling line only oil from the oil chamber is used in the lubrication circuit, in which there is also a return of the lubricating oil.

In einer Ausführungsform sind beide Ölkammern in einer Ölwanne der Brennkraftmaschine angeordnet und durch eine Trennwand voneinander getrennt. Die Trennwand ist bei einer Ölwanne beispielsweise derart angeordnet, dass eine der Ölkammer auch nach oben hin umschlossen wird. Auch kann die Trennwand zur Rückführung von Schmieröl von Schmierstellen der Brennkraftmaschine in eine der Ölkammern ausgebildet sein. Ferner können mehr als zwei voneinander getrennte Ölkammern zur Aufbewahrung von Schmieröl vorgesehen sein.In one embodiment, both oil chambers are arranged in an oil pan of the internal combustion engine and separated from each other by a partition wall. The partition wall is arranged in an oil pan, for example, such that one of the oil chamber is also enclosed at the top. Also, the partition may be formed for returning lubricating oil from lubrication points of the internal combustion engine in one of the oil chambers. Further, more than two separate oil chambers may be provided for storing lubricating oil.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verzögerungselement für eine verzögerte Betätigung des Ventils vorgesehen. Das Verzögerungselement ist zum Verzögern eines Druckaufbaus in einer Druckölverbindung zum Druckbeaufschlagen des Ventils mit Schmieröl ausgebildet. Das Verzögerungselement ist für das über einem bestimmten Öldruck schließende Ventil vorgesehen. Vorzugsweise verzögert das Verzögerungselement ein Schließen der Entnahmeleitung von der Ölkammer, in welche kein Schmieröl von der Brennkraftmaschine zurückläuft. Bei einem Starten der Brennkraftmaschine bleibt die Entnahmeleitung noch während einer vorgegebenen Verzögerungszeit geöffnet und es wird Schmieröl aus beiden Ölkammer entnommen bzw. angesaugt. Dadurch findet eine Vermischung von Schmieröl aus beiden Ölkammern statt. Erst nach der Verzögerungszeit schließt das Ventil die Entnahmeleitung und es wird nur noch Schmieröl aus einer Ölkammer verwendet. According to one embodiment of the invention, a delay element is provided for a delayed actuation of the valve. The retarding member is configured to retard a pressure buildup in a pressurized oil connection for pressurizing the valve with lubricating oil. The delay element is provided for over a certain oil pressure closing valve. Preferably, the delay element delays a closing of the extraction line from the oil chamber, in which no lubricating oil from the internal combustion engine runs back. When starting the internal combustion engine, the extraction line remains open during a predetermined delay time and it is removed or sucked lubricating oil from the two oil chamber. As a result, a mixture of lubricating oil from both oil chambers takes place. Only after the delay time, the valve closes the sampling line and only lubricating oil from an oil chamber is used.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verzögerungselement dafür beispielsweise einen Verzögerungsbehälter mit einer bei Druck nachgebenden Membran, eine Drosseldüse oder eine Kombination aus diesen Elementen. Die Membran in dem Verzögerungsbehälter gibt bei Beaufschlagung mit Schmieröl unter Druck bis zu einer bestimmten Position nach und schafft so ein von dem Schmieröl zu füllendes Volumen. Die Drossel oder Düse lässt nur eine bestimmte Menge Schmieröl pro Zeiteinheit passieren. Ein Raumvolumen in Stromrichtung hinter der Drosseldüse wird somit erst nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit mit Schmieröl unter dem bei der Drosseldüse anliegenden Öldruck beaufschlagt. Dem Fachmann sind weitere hydraulische Verzögerungselemente zum Beispiel aus "Aufbau hydraulischer Zeitglieder und ihr Einsatz im Signalzweig hydraulisch-mechanischer Regelungen", Franz Weingarten, Dissertation, RWTH Aachen, 1983 bekannt. Mit einem Verzögerungselement wird eine Betätigung des Ventils bei einem festgelegten Zeitpunkt nach Erreichen eines vorgegeben Öldrucks oder des Betriebsöldrucks, etwa beim Starten der Brennkraftmaschine ermöglicht. Hierdurch ergeben sich weitere vorteilhafte Möglichkeiten der Steuerung der Entnahme von Schmieröl aus den beiden Kammern. In an advantageous embodiment, the delay element comprises, for example, a delay container with a pressure-yielding membrane, a throttle nozzle or a combination of these elements. The diaphragm in the retardation tank, when pressurized with lubricating oil under pressure, yields to a certain position, thus creating a volume to be filled by the lubricating oil. The throttle or nozzle lets only a certain amount of lubricating oil per unit time pass. A volume of space in the direction of flow downstream of the throttle nozzle is thus only applied after a predetermined delay time with lubricating oil under the pressure applied to the throttle nozzle oil pressure. The skilled person are further hydraulic delay elements, for example "Construction of hydraulic timers and their use in the signal branch of hydraulic-mechanical control systems", Franz Weingarten, Dissertation, RWTH Aachen, 1983 known. With a delay element actuation of the valve at a predetermined time after reaching a predetermined oil pressure or the operating oil pressure, for example when starting the internal combustion engine allows. This results in further advantageous possibilities of controlling the removal of lubricating oil from the two chambers.

Die Verzögerungszeit ist bei einer Ausführungsform vorteilhaft so festgelegt, dass die Aufwärmphase nur unwesentlich verlängert wird und ein für die Ölqualität ausreichender Schmierölaustausch erfolgt. Als Verzögerungszeit sind zum Beispiel weniger als eine Minute, insbesondere ca. 10 Sekunden vorgesehen. Bei jedem Start der Brennkraftmaschine wird auf diese Weise eine kleine Menge an Schmieröl zwischen den Ölkammern zum Aufrechterhalten der Ölqualität ausgetauscht. Anschließend wird das zur Schmierung verwendet Ölvolumen für eine kürzere Aufwärmzeit auf das Volumen in einer Ölkammer reduziert.In one embodiment, the delay time is advantageously set so that the warm-up phase is only marginally prolonged and a lubricating oil exchange which is sufficient for the oil quality takes place. As a delay time, for example, less than one minute, in particular about 10 seconds are provided. Each time the engine is started, a small amount of lubricating oil is exchanged between the oil chambers to maintain the oil quality. Subsequently, the oil volume used for lubrication is reduced to the volume in an oil chamber for a shorter warm-up time.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein Schiebeelement des Ventils durch Beaufschlagung von Schmieröl unter einem Öldruck gegen eine Federkraft eines Federelements von einer ersten Position in eine zweite Position zum Öffnen oder zum Schließen einer der Entnahmeleitungen verschiebbar ist. Das Schiebeelement ist beispielsweise als ein in einem Gehäuse angeordneter Kolben oder Schieber mit Bohrungen oder Ausnehmungen ausgebildet, welche in einer bestimmten Position ein Fließen von Schmieröl in einer oder in beiden Entnahmeleitungen ermöglich. Das Gehäuse kann dafür Anschlüsse für eine oder beide Entnahmeleitungen und geeignete Ölkanäle aufweisen. Als Federelement wird beispielsweise eine Spiralfeder, Blattfeder oder eine andersartig geeignet geformte Feder, ein pneumatisches Element oder ein hydraulisches Element verwendet.Furthermore, it is preferred that a sliding element of the valve is displaceable by applying lubricating oil under an oil pressure against a spring force of a spring element from a first position to a second position for opening or closing one of the extraction lines. The sliding element is designed, for example, as a piston or slide arranged in a housing with bores or recesses, which in a certain position makes it possible for the lubricating oil to flow in one or both extraction lines. The housing may have connections for one or both extraction lines and suitable oil passages. As a spring element, for example, a coil spring, leaf spring or another suitably shaped spring, a pneumatic element or a hydraulic element is used.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schmieren einer Brennkraftmaschine mit einer Aufbewahrung von Schmieröl in zwei voneinander getrennten Ölkammern umfasst ein Befördern von Schmieröl mittels einer Ölpumpe von den Ölkammern unter einem Öldruck zu Schmierstellen der Brennkraftmaschine. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Entnehmen von Schmieröl durch die Ölpumpe über jeweils eine Entnahmeleitung für jede Ölkammer, wobei die Entnahme von Schmieröl mit einem durch den Öldruck betätigbaren Ventil gesteuert wird und ein Schließen einer der Entnahmeleitungen bei einem Öldruck über einem vorgegebenen Grenzdruck erfolgt. Weiterhin wird das Ventils über eine Druckölverbindung zwischen dem Ventil und einem Ölkanal mit Schmieröl unter dem Öldruck beaufschlagt und es erfolgt ein Herstellen einer Fluidverbindung zwischen beiden Entnahmeleitungen bei einem Öldruck unter dem vorgegebenen Grenzdruck mittels des Ventils.An inventive method for lubricating an internal combustion engine with a storage of lubricating oil in two separate oil chambers comprises conveying lubricating oil by means of an oil pump from the oil chambers under an oil pressure to lubrication points of the internal combustion engine. Furthermore, the method comprises a removal of lubricating oil by the oil pump via a respective extraction line for each oil chamber, wherein the removal of lubricating oil with a through the oil pressure operable valve is controlled and closing of one of the extraction lines is carried out at an oil pressure above a predetermined limit pressure. Furthermore, the oil pressure is applied to the valve via a pressure oil connection between the valve and an oil passage, and a fluid connection is made between both discharge lines at an oil pressure below the predetermined limit pressure by means of the valve.

Analog zum Schmierölsystem wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Betätigung des Ventils zum Steuern der Entnahme von Schmieröl aus den Ölkammern direkt beim Starten der Brennkraftmaschine ermöglicht, da der Öldruck unmittelbar nach dem Starten aufgebaut wird. Das Steuern der Ölentnahme durch eine oder beide Entnahmeleitungen und somit eine Reduzierung oder Vergrößerung des zum Schmieren verwendeten Schmierölvolumens wird mit dem öldruckbetätigten Ventil robust, kostengünstig und zuverlässig erzielt.Analogously to the lubricating oil system, by the method according to the invention an actuation of the valve for controlling the removal of lubricating oil from the oil chambers directly at the start of the internal combustion engine allows, since the oil pressure is built up immediately after starting. The control of the oil removal by one or both extraction lines and thus a reduction or increase in the lubricating oil volume used for lubrication is achieved with the oil pressure operated valve robust, inexpensive and reliable.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens umfasst ein Verzögern der Betätigung des Ventils um eine bestimmte Zeitdauer durch ein Verzögerungselement. Weitere Ausführungsformen des Verfahrens korrespondieren jeweils mit beschriebenen Ausführungsformen des Schmierölbehälters und weisen entsprechende Merkmale und Vorteile auf.Another embodiment of the method includes delaying actuation of the valve by a predetermined amount of time by a delay element. Further embodiments of the method correspond in each case with described embodiments of the lubricating oil container and have corresponding features and advantages.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schmierölsystems für eine Brennkraftmaschine in einer schematischen Veranschaulichung, 1 a first embodiment of a lubricating oil system according to the invention for an internal combustion engine in a schematic illustration,

2 das Ausführungsbeispiel nach 1 bei einer Entnahme von Schmieröl aus beiden Ölkammern in einer vereinfachten schematischen Veranschaulichung, 2 the embodiment according to 1 with a removal of lubricating oil from both oil chambers in a simplified schematic illustration,

3 das Ausführungsbeispiel nach 1 bei einer Entnahme von Schmieröl aus nur einer Ölkammer in einer vereinfachten schematischen Veranschaulichung, 3 the embodiment according to 1 in a removal of lubricating oil from only one oil chamber in a simplified schematic illustration,

4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schmierölsystems für eine Brennkraftmaschine bei einer Entnahme von Schmieröl aus beiden Ölkammern in einer schematischen Veranschaulichung, und 4 a second embodiment of a lubricating oil system according to the invention for an internal combustion engine with a removal of lubricating oil from both oil chambers in a schematic illustration, and

5 das Ausführungsbeispiel nach 4 bei einer Entnahme von Schmieröl aus nur einer Ölkammer in einer schematischen Veranschaulichung. 5 the embodiment according to 4 in a removal of lubricating oil from only one oil chamber in a schematic illustration.

Im Folgenden werden die Funktionsweisen und das Zusammenwirken der Komponenten von Ausführungsbeispielen eines Schmierölsystems zusammen mit entsprechenden Ausführungsbeispielen eines Verfahrens zum Schmieren einer Brennkraftmaschine beschrieben. The following describes the functions and the interaction of the components of exemplary embodiments of a lubricating oil system together with corresponding exemplary embodiments of a method for lubricating an internal combustion engine.

In 1 wird ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schmierölsystems 10 für eine als Verbrennungsmotor 12 ausgebildete Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. Der Verbrennungsmotor 12 enthält beispielhaft vier Zylinder 14, in denen eine Verbrennung von Kraftstoff stattfindet, und diverse Schmierstellen 16, von denen in 1 exemplarisch fünf dargestellt sind. Die Schmierstellen 16 werden über Schmierölkanäle 18 von einer Ölpumpe 20 mit Schmieröl 22 unter einem Öldruck p_Öl versorgt.In 1 is a first embodiment of a lubricating oil system 10 for one as an internal combustion engine 12 trained internal combustion engine shown schematically. The internal combustion engine 12 contains four cylinders as an example 14 , in which there is a combustion of fuel, and various lubrication points 16 of which in 1 five are shown by way of example. The lubrication points 16 be via lubricating oil channels 18 from an oil pump 20 with lubricating oil 22 supplied under an oil pressure p _oil .

Zur Aufbewahrung und Bereitstellung des Schmieröls 22 umfasst das Schmierölsystem 10 des Verbrennungsmotors 12 eine erste Ölkammer 24 und eine zweite Ölkammer 26. Die beiden Ölkammern 24, 26 sind in einer Ölwanne 28 für eine Nasssumpfschmierung des Verbrennungsmotors 12 vorgesehen und werden durch eine Trennwand 30 voneinander getrennt. In alternativen Ausführungsbeispielen sind die Ölkammern als Ölvorratsbehälter für einen Verbrennungsmotors mit einer Trockensumpfschmierung ausgebildet. Ferner können auch mehr als zwei voneinander getrennte Kammern in einer Ölwanne oder einem Ölvorratsbehälter vorgesehen sein. For storage and provision of lubricating oil 22 includes the lubricating oil system 10 of the internal combustion engine 12 a first oil chamber 24 and a second oil chamber 26 , The two oil chambers 24 . 26 are in an oil pan 28 for a wet sump lubrication of the internal combustion engine 12 provided and are by a partition wall 30 separated from each other. In alternative embodiments, the oil chambers are formed as oil reservoir for an internal combustion engine with a dry sump lubrication. Further, more than two separate chambers may be provided in an oil pan or an oil reservoir.

In der ersten Ölkammer 24 ist als Entnahmeleitung ein erstes Ansaugrohr 32 mit einer Öffnung unterhalb eines Ölpegels 33 zur Entnahme von Schmieröl 22 angeordnet. Die zweite Ölkammer 26 enthält ein zweites Ansaugrohr 34 als Entnahmeleitung. Das zweite Ansaugrohr 34 umfasst ebenfalls eine Öffnung unterhalb des Ölpegels 33. Die beiden Ansaugrohre 32, 34 sind an ein öldruckbetätigtes Ventil 36 angeschlossen. Je nach Stellung des Ventils 36 ist ein Fließen von Schmieröl von einem oder von beiden Ansaugrohre 32, 34 durch das Ventil 36 in eine an das Ventil 36 angeschlossene Saugleitung 38 der Ölpumpe 20 möglich, wie weiter unten mit Bezug auf 2 und 3 näher erläutert wird. Zum Beaufschlagen des Ventils 36 mit Schmieröl unter Druck ist weiterhin eine Druckölleitung 40 von einem Druckausgang der Ölpumpe 20 vorgesehen. Alternativ kann die Druckölleitung auch an einen Schmieröl unter Druck führenden Schmierkanal 18 angeschlossen sein.In the first oil chamber 24 is as a sampling line a first intake pipe 32 with an opening below an oil level 33 for removing lubricating oil 22 arranged. The second oil chamber 26 contains a second intake pipe 34 as sampling line. The second intake pipe 34 also includes an opening below the oil level 33 , The two intake pipes 32 . 34 are connected to an oil pressure actuated valve 36 connected. Depending on the position of the valve 36 is a flow of lubricating oil from one or both intake manifolds 32 . 34 through the valve 36 in one to the valve 36 connected suction line 38 the oil pump 20 possible, as discussed below with reference to 2 and 3 is explained in more detail. For applying the valve 36 with lubricating oil under pressure is still a pressure oil line 40 from a pressure outlet of the oil pump 20 intended. Alternatively, the pressure oil line may also be lubricated with a lubricating oil under pressure 18 be connected.

Bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors 12 saugt die Ölpumpe 20 je nach Stellung des Ventils 36 über das Saugrohr 38 und das erste Ansaugrohr 32 Schmieröl 22 aus der ersten Ölkammer 24 oder über beide Ansaugrohre 32, 34 aus beiden Ölkammern 24, 26. Dieser Vorgang wird in 1 mit Pfeilen 42, 44, 46 verdeutlicht. Von einem Druckausgang der Ölpumpe 20 wird das Schmieröl unter einem vorgegebenen Öldruck über die Schmierkanäle 18 zu den Schmierstellen 16 befördert, siehe Pfeil 48. Von den Schmierstellen 16 läuft das Schmieröl nach unten zur Ölwanne 28 zurück. During operation of the internal combustion engine 12 sucks the oil pump 20 depending on the position of the valve 36 over the suction pipe 38 and the first intake pipe 32 oil 22 from the first oil chamber 24 or over both intake pipes 32 . 34 from both oil chambers 24 . 26 , This process is in 1 with arrows 42 . 44 . 46 clarified. From a pressure outlet of the oil pump 20 is the lubricating oil under a given oil pressure via the lubrication channels 18 to the lubrication points 16 transported, see arrow 48 , From the lubrication points 16 the lubricating oil runs down to the oil sump 28 back.

Die Trennwand ist in diesem Ausführungsbeispiel auch an der Oberseite der zweiten Ölkammer 26 angeordnet und verschließt diese nach oben hin. Die Trennwand besitzt an geeigneter Stelle eine nicht näher gezeigte Öffnung zum Kurbelgehäuse, um einen Druckausgleich zu ermöglichen. Von den Schmierstellen 16 zurücklaufendes Schmieröl wird von der Trennwand 30 aufgefangen und in die erste Ölkammer 24 zurückgeführt, siehe Pfeil 50. Zur Unterstützung der Rückführung von Schmieröl kann die Trennwand 30 entsprechend ausgebildet sein, beispielsweise durch eine geeignet ausgeformte Neigung zur ersten Ölkammer 24 hin. Das Schmieröl 22 aus der ersten Ölkammer 24 nimmt in diesem Ausführungsbeispiel immer an einem Schmierölkreislauf teil, während Schmieröl aus der zweiten Ölkammer 26 je nach Stellung des Ventils 36 dem Ölkreislauf zugeführt werden kann. Eine Rückführung von Schmieröl in die zweite Ölkammer 26 findet während eines Betriebs des Verbrennungsmotors 12 nicht statt. In einer weiteren möglichen nicht dargestellten Ausführungsform kann die Trennwand 30 eine kleine Öffnung beinhalten, um auch während des Betriebs einen sehr geringen Austausch von Schmieröl zu erlauben.The partition is in this embodiment also at the top of the second oil chamber 26 arranged and closes this upwards. The partition has at a suitable location not shown in detail opening to the crankcase to allow pressure equalization. From the lubrication points 16 Returning lubricating oil is from the dividing wall 30 caught and in the first oil chamber 24 returned, see arrow 50 , To assist the return of lubricating oil, the dividing wall 30 be formed accordingly, for example, by a suitably shaped inclination to the first oil chamber 24 out. The lubricating oil 22 from the first oil chamber 24 always takes part in a lubricating oil circuit in this embodiment, while lubricating oil from the second oil chamber 26 depending on the position of the valve 36 can be supplied to the oil circuit. A return of lubricating oil in the second oil chamber 26 takes place during operation of the internal combustion engine 12 not happening. In a further possible embodiment, not shown, the partition 30 a small opening to allow even during operation a very small exchange of lubricating oil.

2 zeigt das Schmierölsystem 10 nach 1 in einer vereinfachten Darstellung bei einer Entnahme von Schmieröl aus beiden Ölkammern 24, 26. Das Ventil 36 enthält ein Schiebeelement 52, welches in einem nicht dargestellten Gehäuse des Ventils 36 verschiebbar angeordnet ist. Als Schiebeelement 52 kann beispielsweise ein Kolben oder ein Schieber in einem entsprechenden Gehäuse verwendet werden. Das Schiebeelement 52 ist durch eine Rückstellkraft f_feder eines Federelements 54 in der in 2 dargestellten ersten Position vorgespannt. Als Federelement 54 wird eine Spiralfeder verwendet. Alternativ kann auch eine anders geformte Feder oder eine pneumatische oder hydraulische Feder als Federelement 54 dienen. Über die Druckölleitung 40 lässt sich das Schiebeelement 52 mit Schmieröl unter Druck beaufschlagen. In der dargestellten ersten Position befindet sich das Schiebeelement 52, wenn keine Beaufschlagung mit Schmieröl stattfindet, oder wenn der Öldruck unter einem Grenzdruck p_grenz liegt, bei dem die auf das Schiebeelement 52 erzeugte Kraft f_öl der Rückstellkraft f_feder des Federelements 54 entspricht bzw. geringer ist. 2 shows the lubricating oil system 10 to 1 in a simplified representation with a removal of lubricating oil from both oil chambers 24 . 26 , The valve 36 contains a sliding element 52 , which in a housing, not shown, of the valve 36 slidably arranged. As a sliding element 52 For example, a piston or a slider may be used in a corresponding housing. The sliding element 52 is by a restoring force f _{spring of} a spring element 54 in the in 2 biased shown first position. As a spring element 54 a coil spring is used. Alternatively, a differently shaped spring or a pneumatic or hydraulic spring as a spring element 54 serve. About the pressure oil line 40 can the sliding element 52 apply lubricating oil under pressure. In the illustrated first position is the sliding element 52 when there is no application of lubricating oil, or when the oil pressure is below a limit pressure p _limit at which the on the sliding element 52 generated force f _{oil of} the restoring force f _{spring of} the spring element 54 is equal to or less.

In der ersten Position verbindet eine Fluidverbindung 56 in einem ersten Abschnitt 58 des Schiebeelements 52 das erste Ansaugrohr 32 der ersten Ölkammer 24 mit dem zweiten Ansaugrohr 34 der zweiten Ölkammer 26 und dem Saugrohr 38 der Ölpumpe 20. Dafür sind in dem ersten Abschnitt 58 des Schiebeelements 52 entsprechenden Ölleitungen, wie beispielsweise Bohrungen oder Ausnehmungen, vorgesehen. Der erste Abschnitt 58 enthält ferner ein Drosselelement 60 für das erste Ansaugrohr 32. Das Drosselelement 60 ist beispielsweise als Drosseldüse ausgebildet und lässt nur eine vorgegebene Menge an Schmieröl 22 pro Zeiteinheit passieren. Auf diese Weise lässt sich ein Mengenverhältnis von angesaugtem Schmieröl aus der ersten und der zweiten Ölkammer festlegen. Alternativ kann ein Drosselelement für das zweite Ansaugrohr 34 oder für beide Ansaugrohre 32, 34 vorgesehen sein. Möglich wäre auch eine Ausführungsform, in der kein Drosselelement in den Ansaugrohren vorgesehen ist.In the first position, a fluid connection connects 56 in a first section 58 of the sliding element 52 the first intake pipe 32 the first oil chamber 24 with the second intake pipe 34 the second oil chamber 26 and the suction tube 38 the oil pump 20 , For that, in the first section 58 of the sliding element 52 corresponding oil lines, such as holes or recesses provided. The first paragraph 58 also includes a throttle element 60 for the first intake pipe 32 , The throttle element 60 For example, is designed as a throttle nozzle and leaves only a predetermined amount of lubricating oil 22 happen per unit of time. In this way, a ratio of sucked lubricating oil from the first and the second oil chamber can be set. Alternatively, a throttle element for the second intake pipe 34 or for both intake pipes 32 . 34 be provided. Also possible would be an embodiment in which no throttle element is provided in the intake pipes.

Weiterhin enthält das Schmierölsystem 10 ein Verzögerungselement 62 mit einer Drossel oder Düse 64 und einem Verzögerungsbehälter 66 zum Verzögern eines Druckaufbaus in der Druckölleitung 40. Die Drossel oder Düse 64 lässt nur eine bestimmte Menge an Schmieröl pro Zeiteinheit durch die Druckölleitung 40 fließen. Der Verzögerungsbehälter 66 ist ähnlich wie ein Hydraulikspeicher aufgebaut und enthält zum Beispiel eine durch Gas vorgespannte Membran 68 oder einen durch Gas oder eine Feder vorgespannten Kolben. Das Schmieröl tritt von der Druckölleitung 40 in einen Raum des Verzögerungsbehälters 66 ein und drückt die Membran 68 bis zu einer Position, in der der Öldruck dem Gegendruck der Membran 68 entspricht. Der dabei von der Membran freigegebene Raum muss von dem Schmieröl aufgefüllt werden, welches über die Drosseldüse 64 nur in einer bestimmten Menge pro Zeiteinheit in den Verzögerungsbehälter eintritt. Es lässt sich so eine Verzögerungszeit festlegen, mit der ein von der Ölpumpe 20 erzeugter Öldruck über die Druckölleitung 40 an dem Ventil 36 anliegt und eine Betätigung des Ventils 36 auslöst. Das Verzögerungselement 62 ist bei der Ölpumpe 20, dem Ventil 36 oder einem anderen Ort an der Druckölleitung 40 angeordnet. Alternativ kann das Verzögerungselement nur ein Drosselelement, nur einen Verzögerungsbehälter oder eine andere oben beschriebene Einrichtung zum Verzögern eines Druckaufbaus enthalten.Furthermore, the lubricating oil system contains 10 a delay element 62 with a throttle or nozzle 64 and a delay tank 66 for delaying a pressure build-up in the pressure oil line 40 , The throttle or nozzle 64 leaves only a certain amount of lubricating oil per unit of time through the pressure oil line 40 flow. The delay tank 66 is similar to a hydraulic accumulator constructed and contains, for example, a gas-biased membrane 68 or a piston biased by gas or a spring. The lubricating oil comes from the pressure oil line 40 into a room of the delay tank 66 and pushes the membrane 68 to a position where the oil pressure is the back pressure of the membrane 68 equivalent. The thereby released from the membrane space must be filled by the lubricating oil, which via the throttle nozzle 64 only in a certain amount per unit time enters the delay tank. It can thus set a delay time, with the one of the oil pump 20 generated oil pressure via the pressure oil line 40 at the valve 36 is applied and actuation of the valve 36 triggers. The delay element 62 is with the oil pump 20 , the valve 36 or another location on the pressure oil line 40 arranged. Alternatively, the delay element may include only one throttling element, only one retardation vessel, or other device for decelerating a pressure build-up described above.

Vor einem Starten des Verbrennungsmotors 12 wird das Ventil 36 nicht mit Schmieröl unter Druck beaufschlagt und das Schiebeelement 52 befindet sich in der beschriebene ersten Position. In dieser Position sind beiden Ölkammer 24, 26 über die Ansaugrohre 32, 34 und die Fluidverbindung 56 im Schiebeelement 52 miteinander verbunden und es erfolgt ein Ausgleich des Ölpegels 33 in den Ölkammern 32, 34. Beim Starten des Verbrennungsmotors saugt die Ölpumpe 20 über die Saugleitung 38, die Fluidverbindung 56 des Ventils 36 und die Ansaugrohre 32, 34 Schmieröl aus beiden Ölkammern 24, 26 in dem von dem Drosselelement 60 vorgegebenen Verhältnis an. Über die Schmierölkanäle 18 pumpt die Ölpumpe 20 das Schmieröl zu den Schmierstellen 16 des Verbrennungsmotors 12 und baut dabei schnell einen Betriebsöldruck in den Schmierölkanälen 18 auf. In der Druckölleitung 40 steigt der Öldruck durch das Verzögerungselement 62 langsamer an. Erst wenn der Öldruck p_öl in der Druckölleitung 40 über einen Grenzdruck p_grenz liegt, bei dem die auf das Schiebeelement 52 ausgeübte Kraft f_öl der Rückstellkraft f_feder des Federelements 54 entspricht, wird das Schiebeelement 52 in eine zweite Position verschoben. Die Verzögerungszeit bis zur Betätigung des Ventils 36 beträgt vorzugsweise weniger als eine Minute, insbesondere ca. 10 Sekunden. In dieser Zeit findet eine Vermischung von Schmieröl aus beiden Ölkammer 24, 26 zu Aufrechterhaltung einer ausreichenden Ölqualität statt.Before starting the internal combustion engine 12 becomes the valve 36 not pressurized with lubricating oil and the sliding element 52 is in the described first position. In this position are both oil chamber 24 . 26 over the intake pipes 32 . 34 and the fluid connection 56 in the sliding element 52 interconnected and there is a balance of the oil level 33 in the oil chambers 32 . 34 , When starting the internal combustion engine, the oil pump sucks 20 over the suction line 38 , the fluid connection 56 of the valve 36 and the intake pipes 32 . 34 Lubricating oil from both oil chambers 24 . 26 in the of the throttle element 60 predetermined ratio. About the lubricating oil channels 18 pumps the oil pump 20 the lubricating oil to the smudges 16 of the internal combustion engine 12 and quickly builds an operating oil pressure in the lubricating oil channels 18 on. In the pressure oil line 40 the oil pressure rises through the delay element 62 slower. Only when the oil pressure p _oil in the pressure _oil line 40 above a limit pressure p _limit , in which the on the sliding element 52 applied force f _{oil of} the restoring force f _{spring of} the spring element 54 corresponds, the sliding element becomes 52 moved to a second position. The delay time until actuation of the valve 36 is preferably less than one minute, in particular about 10 seconds. During this time, a mixture of lubricating oil from both oil chamber finds 24 . 26 to maintain adequate oil quality.

3 stellt das Ausführungsbeispiel nach 1 dar, bei dem das Schiebeelement 52 durch den Öldruck gegen das Federelement 54 in die zweite Position verschoben worden ist, Pfeil 70, und Schmieröl nur noch aus der ersten Ölkammer 24 entnommen wird. In der zweiten Position verbindet eine Ölleitung 72 eines zweiten Abschnitts 74 des Schiebeelements 52 das erste Ansaugrohr 32 mit dem Saugrohr 38 der Ölpumpe 20. Als Ölleitung 72 kann beispielsweise eine Bohrung oder Ausnehmung in dem zweiten Abschnitt 74 vorgesehen sein. Das zweite Ansaugrohr 34 wird durch den zweiten Abschnitt 74 verschlossen. Es wird im weiteren Betrieb des Verbrennungsmotors 12 nur noch das Schmieröl 22 der ersten Ölkammer 24 von der Ölpumpe 20 angesaugt und zur Schmierung verwendet. Durch dieses reduzierte Ölvolumen verkürzt sich die Aufwärmphase des Schmieröls und des Verbrennungsmotors 12. Nach einem Ausschalten des Verbrennungsmotors 12 fällt der Öldruck ab und das Schiebeelement 52 wird durch die Rückstellkraft f_feder des Federelements 54 wieder in die erste Position verschoben (siehe 2). In dieser Position findet ein Ausgleich des Ölpegels 33 in den beiden Ölkammern 24, 26 über die Ansaugrohre 32, 34 und die Fluidverbindung 56 des Ventils 36 statt. 3 reproduces the embodiment 1 in which the sliding element 52 by the oil pressure against the spring element 54 has been moved to the second position, arrow 70 , and lubricating oil only from the first oil chamber 24 is removed. In the second position, an oil line connects 72 a second section 74 of the sliding element 52 the first intake pipe 32 with the suction pipe 38 the oil pump 20 , As an oil line 72 For example, a hole or recess in the second section 74 be provided. The second intake pipe 34 is through the second section 74 locked. It is in the further operation of the internal combustion engine 12 only the lubricating oil 22 the first oil chamber 24 from the oil pump 20 sucked and used for lubrication. This reduced oil volume shortens the warm-up phase of the lubricating oil and the internal combustion engine 12 , After switching off the internal combustion engine 12 drops the oil pressure and the sliding element 52 is due to the restoring force f _{spring of} the spring element 54 moved back to the first position (see 2 ). In this position there is a compensation of the oil level 33 in the two oil chambers 24 . 26 over the intake pipes 32 . 34 and the fluid connection 56 of the valve 36 instead of.

In 4 wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schmierölsystems 10 für eine Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel. Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel funktionell oder strukturell ähnliche oder gleiche Komponenten sind daher mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist ein erstes Ansaugrohr 32 einer ersten Ölkammer 24 direkt mit einer Saugleitung 38 einer Ölpumpe 20 verbunden und ein Ventil 76 nur für ein zweites Ansaugrohr 34 einer zweiten Ölkammer 26 vorgesehen. Zur Beschreibung dieser und weiterer Komponenten des Schmierölsystems 10 wird auch auf die Anmerkungen zum ersten Ausführungsbeispiel hingewiesen.In 4 is a second embodiment of a lubricating oil system 10 shown schematically for an internal combustion engine. This embodiment corresponds largely to the first embodiment. Compared to the first embodiment, functionally or structurally similar or identical components are therefore designated by corresponding reference numerals. In contrast to the first embodiment, a first intake pipe 32 a first oil chamber 24 directly with a suction line 38 an oil pump 20 connected and a valve 76 only for a second intake pipe 34 a second oil chamber 26 intended. To describe these and other components of the lubricating oil system 10 Reference is also made to the comments on the first embodiment.

An das Ventil 76 sind das zweite Ansaugrohr 34 und die Saugleitung 38 angeschlossen. In einer dargestellten ersten Position befindet sich ein Schiebeelement 52, wenn keine Beaufschlagung mit Schmieröl stattfindet, oder wenn der Öldruck p_öl unter einem Grenzdruck p_grenz liegt, bei dem die auf das Schiebeelement 52 erzeugte Kraft f_öl der Rückstellkraft f_feder eines Federelements 54 entspricht bzw. geringer ist. Ein erster Abschnitt 58 des Schiebeelements 52 verbindet in dieser ersten Position das zweite Ansaugrohr 34 über eine Ölleitung 78 mit dem Saugrohr 38. Als Ölleitung 78 kann zum Beispiel eine Bohrung oder eine Ausnehmung in dem Schiebeelement 52 angeordnet sein. Über das mit dem Saugrohr 38 verbundene erste Ansaugrohr 32 findet in dieser Position bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor 12 ein Ausgleich eines Ölpegels 33 in den beiden Ölkammern 24, 26 statt.To the valve 76 are the second intake pipe 34 and the suction line 38 connected. In a first position shown is a sliding element 52 when there is no application of lubricating oil, or when the oil pressure p _{oil is} below a limit pressure p _limit at which the pressure on the sliding element 52 generated force f _{oil of} the restoring force f _{spring of} a spring element 54 is equal to or less. A first section 58 of the sliding element 52 connects in this first position, the second intake pipe 34 over an oil line 78 with the suction pipe 38 , As an oil line 78 For example, a hole or a recess in the sliding element 52 be arranged. About that with the suction pipe 38 connected first intake pipe 32 takes place in this position with the internal combustion engine switched off 12 a compensation of an oil level 33 in the two oil chambers 24 . 26 instead of.

Beim Starten des Verbrennungsmotors entnimmt die Ölpumpe 20 aus beiden Ölkammern 24, 26 Schmieröl und befördert dieses unter einem Öldruck durch Ölkanäle 18 zu Schmierstellen des Verbrennungsmotors. Durch ein Verzögerungselement 62 wird der Öldruck über eine Druckölleitung 40 bei dem Ventil 76 mit einer Verzögerung aufgebaut. Die Verzögerungszeit beträgt vorzugsweise weniger als eine Minute, insbesondere ungefähr 10 Sekunden. Erst wenn der Öldruck p_öl über dem Grenzdruck p_grenz liegt, wird das Schiebeelements gegen die Rückstellkraft f_feder des Federelements in eine zweite Position verschoben. Zusätzlich kann ein Drosselelement in den Ansaugrohren 32 bzw. 34 oder alternativ auch im Ventil 76 ausgebildet sein, um nur eine vorgegebene Menge an Schmieröl pro Zeiteinheit passieren zu lassen. Auf diese Weise lässt sich ein Mengenverhältnis von angesaugtem Schmieröl aus der ersten und der zweiten Ölkammer, ähnlich wie im Ausführungsbeispiel in 2 und 3 gezeigt, festlegen.When starting the internal combustion engine takes the oil pump 20 from both oil chambers 24 . 26 Lubricating oil and conveys this under an oil pressure through oil passages 18 to lubrication points of the internal combustion engine. By a delay element 62 the oil pressure is via a pressure oil line 40 at the valve 76 built up with a delay. The delay time is preferably less than one minute, especially about 10 seconds. Only when the oil pressure p _{oil is} above the limit pressure p _limit , the sliding element is moved against the restoring force f _{spring of} the spring element in a second position. In addition, a throttle element in the intake pipes 32 respectively. 34 or alternatively in the valve 76 be formed to pass only a predetermined amount of lubricating oil per unit time. In this way, can be a ratio of sucked lubricating oil from the first and the second oil chamber, similar to the embodiment in 2 and 3 shown, set.

5 zeigt das Ausführungsbeispiel nach 4 mit einem in die zweite Position verschobenen Schiebeelement 52. Die Verschiebung wird durch den Pfeil 70 veranschaulicht. In dieser Position verschließt ein zweiter Abschnitt 74 des Schiebeelements 52 das zweite Ansaugrohr 34. Schmieröl wird während des weiteren Betriebs des Verbrennungsmotors nur noch aus der ersten Ölkammer 24 entnommen. Das auf diese Weise reduzierte Ölvolumen verkürzt die Aufwärmdauer des Schmieröls und des Verbrennungsmotors. Nach einem Ausschalten des Verbrennungsmotors wird das Schiebeelement 52 bei einem Öldruck p_öl unter dem Grenzdruck p_grenz von der Rückstellkraft f_feder des Federelements 54 zurück in die erste Position (siehe 4) verschoben und es findet ein Ausgleich des Ölpegels in beiden Ölkammern 24, 26 statt. 5 shows the embodiment according to 4 with a pushed into the second position sliding element 52 , The shift is indicated by the arrow 70 illustrated. In this position closes a second section 74 of the sliding element 52 the second intake pipe 34 , Lubricating oil is only from the first oil chamber during further operation of the internal combustion engine 24 taken. The oil volume reduced in this way shortens the warm-up time of the lubricating oil and the internal combustion engine. After switching off the internal combustion engine, the sliding element 52 at an oil pressure p _oil under the limit pressure p _limit of the restoring force f _{spring of} the spring element 54 back to the first position (see 4 ) and it finds a compensation of the oil level in both oil chambers 24 . 26 instead of.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4134380 [0003]
JP 1534173 [0004]
DE 19928139 A1 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

"Construction of hydraulic timers and their use in the signal branch of hydraulic-mechanical control systems", Franz Weingarten, Dissertation, RWTH Aachen, 1983 [0019]

Claims

Lubricating oil system ( 10 ) for an internal combustion engine ( 12 ) with two separate oil chambers ( 24 . 26 ) for storing lubricating oil ( 22 ) and an oil pump ( 20 ) for conveying lubricating oil ( 22 ) from the oil chambers ( 24 . 26 ) under an oil pressure to lubrication points ( 16 ) of the internal combustion engine ( 12 ), each oil chamber ( 24 . 26 ) a sampling line ( 32 . 34 ) for removing lubricating oil ( 22 ) through the oil pump ( 20 ) and the lubricating oil system includes an oil pressure responsive valve ( 36 . 76 ) for controlling the removal of lubricating oil ( 22 ) from the oil chambers ( 24 . 26 ), which for closing one of the sampling lines ( 32 . 34 ) is formed at an oil pressure above a predetermined limit pressure, characterized in that the lubricating oil system ( 10 ) a pressurized oil connection ( 40 ) between the valve ( 36 . 76 ) and an oil channel ( 18 ) with lubricating oil under an oil pressure for pressurizing the valve ( 36 . 37 ) containing lubricating oil and the valve ( 36 . 76 ) for establishing a fluid connection ( 56 ) between both sampling lines ( 32 . 34 ) is formed at an oil pressure below the predetermined limit pressure.

Lubricating oil system according to claim 1, characterized in that the lubricating oil system ( 10 ) for returning the lubricating oil ( 22 ) of the internal combustion engine ( 12 ) in only one of the oil chambers ( 24 ) and the valve ( 36 . 76 ) for closing the sampling line ( 34 ) of the other oil chamber ( 26 ) is formed at an oil pressure above a predetermined limit pressure.

Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that the two oil chambers ( 24 . 26 ) in an oil pan ( 28 ) of the internal combustion engine ( 12 ) and by a partition ( 30 ) are separated from each other.

Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that a delay element ( 62 ) for a delayed actuation of the valve ( 36 . 76 ), wherein the delay element ( 62 ) for delaying a pressure build-up in the pressure oil connection ( 40 ) for pressurizing the valve ( 36 . 37 ) is formed with lubricating oil.

Lubricating oil system according to claim 4, characterized in that the delay element is a throttle nozzle ( 64 ), a delay container ( 66 ) or both.

Lubricating oil system according to one of claims 4 or 5, characterized in that the delay time of the delay element ( 62 ) until actuation of the valve ( 36 ) is less than a minute.

Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that a sliding element ( 52 ) of the valve ( 36 . 76 ) by applying lubricating oil under an oil pressure against a spring force of a spring element ( 54 ) from a first position to a second position for opening or closing one of the sampling lines ( 32 . 34 ) is displaceable.

Method for lubricating an internal combustion engine ( 12 ) with a storage of lubricating oil ( 22 ) in two separate oil chambers ( 24 . 26 ), conveying lubricating oil ( 22 ) by means of an oil pump ( 20 ) from the oil chambers ( 24 . 26 ) under an oil pressure to lubrication points ( 16 ) of the internal combustion engine ( 12 ) and a removal of lubricating oil ( 22 ) through the oil pump ( 20 ) via a sampling line ( 32 . 34 ) for each oil chamber ( 24 . 26 ), wherein a removal of lubricating oil ( 22 ) with an actuatable by the oil pressure valve ( 36 . 76 ) and closing one of the sampling lines ( 32 . 34 ) occurs at an oil pressure above a predetermined limit pressure, characterized in that the valve ( 36 . 76 ) via a pressure oil connection ( 40 ) between the valve ( 36 . 76 ) and an oil channel ( 18 ) is supplied with lubricating oil under the oil pressure and establishing a fluid connection ( 56 ) between both sampling lines ( 32 . 34 ) at an oil pressure below the predetermined limit pressure by means of the valve ( 36 . 76 ) he follows.