DE102017114394A1

DE102017114394A1 - Verbrennungsmotor, Verfahren zu dessen Herstellung und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017114394A1
Application number: DE102017114394.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Haag
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-03

Abstract

Die Erfindung stellt einen Verbrennungs-, insbesondere Viertaktmotor mit den folgenden Merkmalen bereit: Der Verbrennungsmotor (10) umfasst ein Kurbelgehäuse (1, 2) mit einem Oberteil und einem Unterteil, ein Pumpenmodul (3) mit einer Pumpenzulaufleitung (4) und einen Schmiermittelbehälter (5a); die Pumpenzulaufleitung (4) verbindet das Pumpenmodul (3) mit dem Schmiermittelbehälter (5a); und der Schmiermittelbehälter (5a) ist stirnseitig am Kurbelgehäuse (1, 2) angeordnet.Die Erfindung stellt ferner ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Verbrennungsmotors (10) sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungs-, insbesondere Viertaktmotor. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Verbrennungsmotors sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Schmiermittelkreislauf nach dem Trockensumpfprinzip mit Druckumlaufschmierung. Bei Brennkraftmaschinen wird das zurückfließende Motoröl von einer Saugstufe in einen separaten Schmiermittelbehälter gefördert. Von dort wird das Schmiermittel über eine Druckstufe über das Regelventil und Filter zu den Schmierstellen gepumpt. Der Sammelbehälter ist normalerweise außerhalb des Motorgehäuses oder an der Karosserie befestigt, sodass das System über extern verlegte Druckölleitungen verfügt.
Aus EP 15985 32 B1 , GB 529500 A , US 6527087 B2 und EP1081343B1 ist in Verbindung mit Trockensumpfschmierungen bekannt, dass ein Ölbehälter an der Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet wird.
Aus DE 3720063 A1 ist ersichtlich, dass der Ölbehälter im Bereich der Riementriebe angeordnet ist.
Weiterhin ist aus US1355229 A ein einteilig mit dem Zylinderkopf ausgestaltetes Ölreservoir bekannt. Hier erfolgt die Schmiermittelzufuhr zu den Schmierstellen mittels der Gravitationskraft.
US 6029638A beschreibt ein zweiteiliges Ölreservoir, welches an der Stirnseite der Brennkraftmaschine angeschraubt werden kann.
Aus US 7165651 B2 , US 7617803 B2 , US2016017840A1 und US2016017842A1 ist bekannt, dass die Rückwand und die Seitenwände des Ölbehälters einteilig mit dem Kurbelgehäuse ausgebildet sind und mit einem Deckel verschlossen werden, wobei der Ölbehälter an einer Stirnseite des Kurbelgehäuses angeordnet ist.
Die integrale Ausbildung eines seitlich an der Brennkraftmaschine ausgebildeten Schmiermittelbehälters ist beispielsweise in DE 3633093 A1 beschrieben.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt einen insbesondere als Viertaktmotor ausgeführten Verbrennungsmotor, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Verbrennungsmotors sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Ein Vorzug dieser Lösung liegt in der Platzierung des Schmiermittelbehälters innerhalb des Motors. Dadurch kann der für das Schmiersystem erforderliche Öltank platzsparend angeordnet werden, sodass externe ölführende Leitungen entfallen. Somit sinkt die Leckage-Gefahr an Verbindungsstellen; zugleich werden die vom Öl zurückzulegenden Wege und seine resultierenden Umlaufzeiten verkürzt.
Erfindungsgemäß wird der Schmiermittelsammelbehälter hierzu in Längsrichtung an den Stirnenden des Grundmotors angeordnet. Hierbei wird beispielsweise der Bauraum zwischen Steuertrieb und Steuergehäuseende zur Unterbringung des Schmiermittelbehälters ausgenutzt. Dadurch ist ein kompakter Gesamtmotor mit integrierter Trockensumpfschmierung realisierbar.
Bei einer Zylinderanordnung als V-Motor oder Reihenmotor ist die so begünstigte hohe und schlanke Form des Steuertriebkastens unter den Gesichtspunkten der Luftabscheidung und Ölverdrängung infolge von Quer- oder Längsbeschleunigungen besonders vorteilhaft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Figurenliste
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

1 zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors.
2 zeigt den Querschnitt eines zweiten Verbrennungsmotors.
3 zeigt den Querschnitt eines dritten Verbrennungsmotors.
4 zeigt die Vorderansicht des dritten Verbrennungsmotors.
5 zeigt die perspektivische Ansicht eines Stirndeckels des Motors.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Stirndeckels mitsamt dem Steuertrieb des Motors.
7 zeigt perspektivisch das Aufsetzen des Deckels auf den Motor.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verbrennungsmotors.

Ausführungsformen der Erfindung
1 illustriert eine erste vorteilhafte Ausführungsform. Hier werden die Rückseite und alle umlaufenden Flächen des Schmiermittelsammelbehälters (5a) vollständig vom Kurbelgehäuse (1, 2) gebildet und entstehen direkt beim Gießprozess des Kurbelgehäuses (1, 2). Die zur Abdichtung des Öl-Raumes benötigte Frontfläche entsteht durch ein nachträglich hinzugefügtes Bauteil. Das zusätzliche Bauteil ist vorliegend ein demontierbarer Deckel (7), welcher mit dem Kurbelgehäuse (1, 2) verschraubt ist. Im Bereich der Kurbelwelle ist, wie bei Trockensumpfsystemen üblich, eine Tankrückförderpumpe angebracht. Die Versorgung der Druckstufen (4) zur Schmierung erfolgt erfindungsgemäß durch die Schwerkraft. Hierzu befindet sich auf niedrigem Niveau eine Öffnung, welche als Zulauf zu der Druckstufe fungiert (8). Die benötigten Zulaufleitungen können durch Kerne im Gussverfahren oder als zusätzliche Leitung realisiert werden.
In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform gemäß 2 ist der Schmiermittelbehälter (5b) als ein weiteres Bauteil ausgeführt, welches an den Motorstirnenden mit dem Kurbelgehäuse (1, 2) verschraubt wird. Vorzugsweise dient hierbei anderweitig ungenutzter Bauraum, beispielsweise zwischen Kettenspuren, zur Unterbringung des Schmiermittelbehälters (5b). Eine Abdichtung des Gesamtschmiersystems mit integriertem Trockensumpfbehälter an den Stirnenden ist hierbei beispielsweise durch den Stirndeckel (7) oder bestehende Steuertriebschächte möglich.
In einer dritten vorteilhaften Ausführungsform, die in den übrigen Figuren beleuchtet wird, ist der Schmiermittelbehälter (5c) in den stirnseitigen Gehäusedeckeln integriert. Analog zur zweiten Ausführungsform ist es hierzu möglich, Freiräume von Steuertrieb (6), Wassermantel oder Nebenaggregaten zur Bildung des benötigten Volumens für den Schmiermittelbehälter (5c) zu nutzen (6). Eine Serviceöffnung (9) zur Kontrolle sowie Nachfüllung des Schmiermittels ist direkt integrierbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1598532 B1 [0003]
GB 529500 A [0003]
US 6527087 B2 [0003]
EP 1081343 B1 [0003]
DE 3720063 A1 [0004]
US 1355229 A [0005]
US 6029638 A [0006]
US 7165651 B2 [0007]
US 7617803 B2 [0007]
US 2016017840 A1 [0007]
US 2016017842 A1 [0007]
DE 3633093 A1 [0008]

Claims

Verbrennungsmotor (10), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Verbrennungsmotor (10) umfasst ein Kurbelgehäuse (1, 2) mit einem Oberteil und einem Unterteil, ein Pumpenmodul (3) mit einer Pumpenzulaufleitung (4) und einen Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c), - die Pumpenzulaufleitung (4) verbindet das Pumpenmodul (3) mit dem Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) und - der Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) ist stirnseitig am Kurbelgehäuse (1, 2) angeordnet.
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Verbrennungsmotor (10) umfasst ferner einen Steuertrieb (6) und - der Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) ist am Steuertrieb (6) angeordnet.
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Steuertrieb (6) ist ein Kettentrieb und - der Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) ist zwischen Kettenspuren des Kettentriebes angeordnet.
Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Kurbelgehäuse (1, 2) weist einen lösbaren Stirndeckel (7) auf und - der Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) ist am Stirndeckel (7) angeordnet.
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Stirndeckel (7) weist einen Hohlraum auf und - der Hohlraum bildet den Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c).
Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Stirndeckel (7) weist ferner eine integrierte Serviceöffnung (9) auf und - die Serviceöffnung (9) mündet in den Hohlraum.
Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) weist innerhalb des Unterteiles eine Behälterzulaufleitung (8) auf und - die Behälterzulaufleitung (8) mündet in die Pumpenzulaufleitung (4).
Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Verbrennungsmotor (10) ist ein Viertaktmotor und - das Pumpenmodul (3) ist eine Druckstufe zur Trockensumpfschmierung des Viertaktmotors.
Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Verfahren zur Herstellung eines Verbrennungsmotors (10), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - ein Kurbelgehäuse (1, 2) wird derart gegossen, dass es einen einseitig offenen Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) aufweist und - ein Stirndeckel (7) wird lösbar derart mit dem Kurbelgehäuse (1, 2) verschraubt, dass der Schmiermittelbehälter (5a, 5b, 5c) geschlossen wird.