DE102018122874A1

DE102018122874A1 - Internal combustion engine with lubrication system

Info

Publication number: DE102018122874A1
Application number: DE102018122874.0A
Authority: DE
Inventors: Domenico Palmisani; Andrea Cavazzoni; Mauro Moretti
Original assignee: Liebherr Machines Bulle SA
Current assignee: Liebherr Machines Bulle SA
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit Schmiersystem ausgeführt als Trockensumpfschmierung mit einer Auffangwanne zum Auffangen des vom Motor abtropfenden Öls und einem separaten Ölbehälter, wobei das Öl mittels einer ersten Ölpumpe aus der Auffangwanne in den Ölbehälter und mittels einer zweiten Ölpumpe aus dem Ölbehälter zum Motor gefördert wird, wobei die Auffangwanne und Ölbehälter bzw. die diese bildenden Bauteile unmittelbar aneinandergrenzen.The invention relates to an internal combustion engine with a lubrication system designed as dry sump lubrication with a sump for collecting the oil dripping from the engine and a separate oil container, the oil being conveyed from the sump into the oil container by means of a first oil pump and from the oil container to the motor by means of a second oil pump , the catch pan and oil container or the components forming these directly adjoin one another.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit Schmiersystem ausgeführt als Trockensumpfschmierung.The invention relates to an internal combustion engine with a lubrication system designed as dry sump lubrication.

Bei Verbrennungskraftmaschinen beeinflusst die sich im Ölkreislauf befindende Ölmenge die erforderlichen Wartungsintervalle des Motors. Während des Motorbetriebs reichern sich bei jeder Ölumwälzung Verschmutzungen im Motorenöl an und es kommt zur Degration bestimmter Additive. Aus diesem Grund befindet sich im Ölkreislauf bekannter Verbrennungskraftmaschine eine weitaus größere Ölmenge wie sie zur reinen Motorschmierung erforderlich wäre. Dieses überschüssige Ölvolumen wird in einer Ölwanne unterhalb der Verbrennungskraftmaschine gesammelt. Bei vertikal ausgerichteten Motoren vergrößert sich je nach Volumen der Wanne die benötigte Einbauhöhe.In internal combustion engines, the amount of oil in the oil circuit affects the required maintenance intervals for the engine. During engine operation, dirt accumulates in the engine oil with each oil circulation and certain additives degrade. For this reason, there is a much larger amount of oil in the oil circuit of known internal combustion engines than would be required for pure engine lubrication. This excess oil volume is collected in an oil pan below the internal combustion engine. With vertically aligned motors, the required installation height increases depending on the volume of the tub.

Für eine zuverlässige Motorschmierung muss ein Trockenlauf der Ölpumpe vermieden werden. Dies wird gerade bei Motoren, die in Betrieb starken Lageänderungen, bspw. einem Einsatz in einer steilen Hanglage oder hohen Beschleunigungen ausgesetzt sind (bspw. eine Mobilen Arbeitsmaschine, ein Gelände-, oder Schienenfahrzeug), erschwert, denn es muss stets ein definierter Pegel innerhalb der Ölwanne vorgehalten werden. Aus diesem Fall muss bei solchen Fahrzeugen die Ölwanne entsprechend tiefer ausgeführt sein.For reliable engine lubrication, dry running of the oil pump must be avoided. This is particularly difficult for engines that are exposed to strong changes in position during operation, e.g. use on a steep slope or high accelerations (e.g. a mobile machine, an off-road vehicle or rail vehicle), because there must always be a defined level within the oil pan. In this case, the oil pan on such vehicles must be made correspondingly lower.

Eine solche Vorgehensweise ist jedoch bei Fahrzeugen, die besonderen Bauraumrestriktionen unterliegen, ungeeignet, weshalb bereits in der Vergangenheit das Prinzip der sogenannten Trockensumpfschmierung angewendet wurde. Hierbei wird unterhalb der Verbrennungskraftmaschine eine besonders flache Auffangwanne (Ölsumpf) mit verhältnismäßig kleinem Fassungsvermögen montiert. Für die Einhaltung gewünschter (langer) Wartungsintervalle wird ein zusätzliches Ölreservoir mit deutlich größerem Fassungsvermögen räumlich getrennt von der Verbrennungskraftmaschine geschaffen.However, such a procedure is unsuitable for vehicles that are subject to special installation space restrictions, which is why the principle of so-called dry sump lubrication has already been used in the past. Here, a particularly flat drip pan (oil sump) with a relatively small capacity is installed below the internal combustion engine. To maintain the desired (long) maintenance intervals, an additional oil reservoir with a significantly larger capacity is created spatially separated from the internal combustion engine.

Wegen der räumlichen Trennung des Ölbehälters und Ölsumpfs muss diese mittels Ölschläuchen miteinander verbunden werden. Dies bedeutet jedoch steigende Produktionskosten sowohl bei der Herstellung der Verbrennungskraftmaschine und ganz besonders bei der Integration in das Fahrzeug und solchen Wartungsarbeiten, die einen Ausbau der Verbrennungskraftmaschine erfordern.Because of the spatial separation of the oil tank and oil sump, these must be connected to one another using oil hoses. However, this means increasing production costs both in the manufacture of the internal combustion engine and especially in the integration into the vehicle and in such maintenance work that requires the internal combustion engine to be removed.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine neuartige Konstruktion für eine Trockensumpfschmierung aufzuzeigen, die die vorstehenden Probleme zu überwinden weiß und die geschilderten Vorteile aufbietet.The aim of the present invention is therefore to provide a novel construction for dry sump lubrication which knows how to overcome the above problems and offers the described advantages.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verbrennungsmotors sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by an internal combustion engine according to the features of claim 1. Advantageous embodiments of the internal combustion engine are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird nunmehr vorgeschlagen, die Öltransportwege zwischen Auffangwanne (Ölsumpf) und Ölbehälter zu minimieren, indem die Auffangwanne und der Ölbehälter nicht mehr räumlich voneinander getrennt werden, sondern stattdessen unmittelbar aneinandergrenzen. Vorzugsweise gilt dies gleichermaßen für die Übertragungsstrecke vom Ölbehälter zum Verbrennungsmotor, d.h. zur Öleinlassstelle für die Schmierung der Motormechanik.According to the invention, it is now proposed to minimize the oil transport paths between the sump (oil sump) and the oil tank by the fact that the sump and the oil tank are no longer spatially separated from one another, but instead directly adjoin one another. This preferably applies equally to the transmission path from the oil tank to the internal combustion engine, i.e. to the oil inlet point for the lubrication of the engine mechanics.

Hierbei ist vorgesehen, dass die die Auffangwanne und den Ölbehälter bildenden Bauteile unmittelbar aneinandergrenzen, d.h. unmittelbar in Kontakt miteinander stehen, so dass keine separaten Ölführungen bzw. Schlauchverbindungen zwischen den Bauteilen mehr erforderlich sind.It is provided here that the components forming the drip pan and the oil container are immediately adjacent, i.e. are in direct contact with each other so that separate oil ducts or hose connections between the components are no longer required.

Aufgrund dieser Vorgehensweise ergibt sich eine vergleichsweise kompakte Bauweise des Schmierungssystems, was insbesondere bei Anwendungsfällen mit schwierigen Bauraumrestriktionen vorteilhaft ist. Auch lassen sich hierdurch Produktionskosten und Wartungsaufwände verringern und die gesamte Effektivität des Schmiersystems verbessern.This procedure results in a comparatively compact design of the lubrication system, which is particularly advantageous in applications with difficult space restrictions. This also reduces production costs and maintenance costs and improves the overall effectiveness of the lubrication system.

Die Auffangwanne unterscheidet sich von dem Ölbehälter durch ihr maßgeblich kleineres Fassungsvermögen.The drip pan differs from the oil tank in that it has a significantly smaller capacity.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auffangwanne kein separates Anbauteil ist, sondern unmittelbar durch den Motorblock ausgebildet ist. Dementsprechend umfasst das Gussteil des Motorblocks eine entsprechende wannenförmige Ausformung, die unterhalb der Motormechanik liegt, aus dieser das Öl im Motorbetrieb abtropft. Der Ölbehälter wird bei dieser Ausführungsform durch ein Anbauteil, insbesondere einteiliges Anbauteil gebildet, das unmittelbar mit dem Motorblock verbunden ist. Entsprechende Öffnungen an Motorblock und Anbauteil bilden dann die entsprechenden Schnittstellen für den Ölfluss von der Auffangwanne im Motorblock zum Anbauteil mit integriertem Ölbehälter.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the drip pan is not a separate add-on part, but is formed directly by the engine block. Accordingly, the cast part of the engine block has a corresponding trough-shaped formation which lies below the engine mechanics, from which the oil drips off during engine operation. In this embodiment, the oil tank is formed by an attachment, in particular a one-piece attachment, which is connected directly to the engine block. Corresponding openings on the engine block and add-on part then form the corresponding interfaces for the oil flow from the sump in the engine block to the add-on part with an integrated oil tank.

Beispielsweise sind bei montiertem Anbauteil die Volumina von Auffangwanne und Ölbehälter durch eine gemeinsame Trennwand getrennt. Ein oder mehrere Durchbrüche bzw. Bohrungen in der Trennwand bilden einen Verbindungskanal zwischen beiden Ölbehältnissen.For example, when the add-on part is installed, the volumes of the drip pan and oil tank are separated by a common partition. One or more openings or bores in the partition form a connecting channel between the two oil containers.

Es ist jedoch alternativ auch denkbar, dass Auffangwanne und Ölbehälter durch ein gemeinsames Bauteil gebildet sind. Idealerweise ist ein gemeinsames, einteiliges Anbauteil vorgesehen, in das sowohl Ölbehälter als auch Auffangwanne integriert sind. Gemäß einer weiteren Alternative könnte durch das gemeinsame Anbauteil auch nur ein Teil der Auffangwanne gebildet sein, ein weiteres Volumen der Auffangwanne ist innerhalb des Motorblocks ausgebildet. Durch Montage des gemeinsamen Anbauteils wird dann die Auffangwanne vervollständigt.However, it is alternatively also conceivable that the drip pan and oil container through a common component are formed. Ideally, a common, one-piece add-on part is provided, in which both the oil tank and the collecting pan are integrated. According to a further alternative, only a part of the collecting trough could be formed by the common add-on part, a further volume of the collecting trough is formed within the engine block. The collecting pan is then completed by assembling the common attachment.

Das zuvor genannte Anbauteil, d.h. das nur den Ölbehälter bildende als auch das den Ölbehälter und zumindest ein Teilvolumen der Auffangwanne bildende Anbauteil ist vorzugsweise als Gussteil gefertigt und lässt sich idealerweise unmittelbar mit dem Motorblock verschrauben. Ähnlich einer konventionellen Ölwanne wird auch hier zwischen Anbauteil und Motorblock eine umlaufende Dichtung im Bereich der Kontaktstelle eingesetzt.The aforementioned attachment, i.e. the add-on part forming only the oil tank and also the attachment part forming the oil tank and at least a partial volume of the collecting trough is preferably manufactured as a cast part and can ideally be screwed directly to the engine block. Similar to a conventional oil pan, a circumferential seal is used between the attachment and the engine block in the area of the contact point.

Denkbar ist es ebenfalls, dass innerhalb des Anbauteils ein oder mehrere Ölführungskanäle ausgebildet sind, wobei diese Kanäle idealerweise durch das Material des Anbauteils geformt sind, idealerweise in eine Wandung, vorzugsweise Aussenwand des Anbauteils eingebettet sind.It is also conceivable that one or more oil guide channels are formed within the add-on part, these channels ideally being formed by the material of the add-on part, ideally embedded in a wall, preferably the outer wall, of the add-on part.

Das genannte Anbauteil ist vorzugsweise seitlich am Motorblock montiert. Bei einem Verbrennungsmotor mit horizontaler Einbaulage ist das Anbauteil an derjenigen Seite des Motorblocks montiert, die diametral zu den Zylinderköpfen liegt. Idealerweise erstreckt sich das Anbauteil über die gesamte Seite des Motorblocks, die diametral zu den Zylinderköpfen liegt. Dadurch steht ausreichend Bauraum für das Volumen des Ölbehälters zur Verfügung.The attachment mentioned is preferably mounted on the side of the engine block. In the case of an internal combustion engine with a horizontal installation position, the add-on part is mounted on the side of the engine block that lies diametrically to the cylinder heads. Ideally, the add-on part extends over the entire side of the engine block, which lies diametrically to the cylinder heads. This provides enough space for the volume of the oil container.

Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, das Anbauteil an seiner äußeren Oberfläche mit ein oder mehreren Montagestellen für die Befestigung etwaiger Motorkomponenten zu versehen. Vorteilhaft ist hier die Integration einer oder mehrerer Gewindebohrungen bzw. -hülsen in die Aussenwandung des Anbauteils. Vorstellbar sind Montagestelle für ein Motorsteuergerät und/oder einen Ölfilter und/oder einen Kraftstofffilter und/oder etwaiger Verbindungsleitungen. Vorstellbar ist es ebenso ein oder mehrere Vertiefungen der Aussenwand des Anbauteils vorzusehen, um eine platzsparende Montage von Motorkomponenten zu ermöglichen. Eine durch die Vertiefungen bedingte Volumenreduzierung des Ölbehälters kann in Kauf genommen werden.According to a further preferred embodiment, it is possible to provide the add-on part on its outer surface with one or more assembly points for the attachment of any engine components. The integration of one or more threaded bores or sleeves in the outer wall of the attachment is advantageous here. Mounting locations for an engine control unit and / or an oil filter and / or a fuel filter and / or any connecting lines are conceivable. It is also conceivable to provide one or more recesses in the outer wall of the add-on part in order to enable space-saving assembly of engine components. A volume reduction of the oil container due to the depressions can be accepted.

Ferner umfasst das Anbauteil bevorzugt ein oder mehrere Aufnahmen, bspw. in Form von Bohrungen für die Einbringung ein oder mehrerer Temperatur- bzw. Füllstandsensoren. Idealerweise sind solche Aufnahmen bzw. Bohrungen im Bereich des Anbauteils vorgesehen, der den Ölbehälter mit dem größeren Volumen bildet.Furthermore, the add-on part preferably comprises one or more receptacles, for example in the form of bores for the introduction of one or more temperature or fill level sensors. Ideally, such receptacles or bores are provided in the area of the add-on part that forms the oil container with the larger volume.

Gemäß bevorzugter Ausführung ist die erste und/oder zweite Ölpumpe in das Anbauteil integriert. Ist die Auffangwanne Bestandteil des Motorblockes, bietet sich eine unmittelbare Integration der ersten Ölpumpe in die Wanne, d.h. den Motorblock an. Ideal ist der Einsatz einer Zahnradpumpe als erste Ölpumpe. Von Vorteil ist es, wenn die erste Ölpumpe mechanisch mit der Kurbelwelle als Pumpenantrieb, vorzugsweise per Zahnradverbindung verbunden ist. Bevorzugt ist hierfür der Einsatz eines einstufigen Getriebes, insbesondere mittels schrägverzahnter Zahnräder.According to a preferred embodiment, the first and / or second oil pump is integrated in the attachment. If the drip pan is part of the engine block, the first oil pump can be directly integrated into the pan, i.e. the engine block. It is ideal to use a gear pump as the first oil pump. It is advantageous if the first oil pump is mechanically connected to the crankshaft as a pump drive, preferably by a gear connection. For this purpose, the use of a single-stage gear is preferred, in particular by means of helical gears.

Denkbar ist auch die Integration ein oder mehrerer Ölfilter bzw. Ölsiebe in das Anbauteil bzw. den Motorblock. So kann beispielsweise ein Ölsieb integriert sein, durch dieses das aus der Motormechanik abtropfende Öl in die Auffangwanne abtropft. Ein Ölfilter kann im Ölbehälter vorgesehen sein, durch diesen das dortige Öl über die zweite Ölpumpe angesaugt und zur Motormechanik gefördert wird.It is also conceivable to integrate one or more oil filters or oil strainers into the attachment or the engine block. For example, an oil strainer can be integrated, through which the oil dripping from the engine mechanics drips into the drip pan. An oil filter can be provided in the oil tank, through which the oil there is drawn in via the second oil pump and conveyed to the engine mechanics.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schmiersystems ist insbesondere vorteilhaft bei horizontal ausgerichteten Verbrennungsmotoren, die vorzugsweise dann zum Einsatz kommen, wenn der Bauraum in Vertikalrichtung beschränkt ist. Hierbei erweist sich die erfindungsgemäße Lösung als besonders vorteilhaft, nicht nur was die Herstellungskosten und den Wartungsaufwand angeht, sondern auch die Effizienz der realisierten Ölförderung angeht, da aus den vergleichsweise kurzen Förderwegen ein verbessertes Umwälzverhalten resultiert.The configuration of the lubrication system according to the invention is particularly advantageous for horizontally oriented internal combustion engines, which are preferably used when the installation space is limited in the vertical direction. Here, the solution according to the invention proves to be particularly advantageous, not only with regard to the manufacturing costs and the maintenance effort, but also with regard to the efficiency of the oil production which is realized, since the comparatively short production paths result in improved circulation behavior.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.Further advantages and properties of the invention will be explained in more detail below using two exemplary embodiments.

Es zeigen:

1: eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor mit Schmiersytem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2: eine perspektivische Aussenansicht des den Ölbehälter bildenden Anbauteils,
3: eine perspektivische Innenansicht des den Ölbehälter bildenden Anbauteils.
4 eine Schnittansicht durch des Anbauteils der 2, 3,
5: eine weitere Schnittansicht des Anbauteils der 2, 3,
6: eine Schnittdarstellung quer zur Kurbelwelle durch den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor,
7: eine weitere Schnittdarstellung quer zur Kurbelwelle durch den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor,
8: eine perspektivische Schnittdarstellung quer zur Kurbelwelle durch den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor,
9: eine Schnittdarstellung längs der Kurbelwelle durch den Verbrennungsmotor,
10: ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Show it:

1 1 shows a sectional illustration through the internal combustion engine according to the invention with a lubrication system according to a first exemplary embodiment,
2nd FIG. 1 shows a perspective external view of the attachment part forming the oil container,
3rd : A perspective interior view of the attachment forming the oil container.
4th a sectional view of the attachment of 2nd , 3rd ,
5 : Another sectional view of the attachment of the 2nd , 3rd ,
6 FIG. 2 shows a sectional illustration transverse to the crankshaft through the internal combustion engine according to the invention,
7 : a further sectional view transverse to the crankshaft through the internal combustion engine according to the invention,
8th FIG. 1 shows a perspective sectional illustration transverse to the crankshaft through the internal combustion engine according to the invention,
9 : a sectional view along the crankshaft through the internal combustion engine,
10th : an alternative embodiment of the invention.

1 zeigt nun eine schematische Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor inklusive des Schmierungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform zur Verdeutlichung des Ölkreislaufs. Gemäß dieser Ausführung ist die Ölauffangwanne (Trockensumpf) vollständig in den Motorblock des Verbrennungsmotors integriert, während der Ölbehälter durch ein separates Anbauteil verwirklicht ist. 1 now shows a schematic sectional view through the internal combustion engine according to the invention including the lubrication system according to a first embodiment to illustrate the oil circuit. According to this version, the oil drip pan (dry sump) is completely integrated in the engine block of the internal combustion engine, while the oil tank is realized by a separate attachment.

Erkennbar ist in 1 der als Gussteil geformte Motorblock 10 des Verbrennungsmotors, der die bekannte Motormechanik aufnimmt. Der Verbrennungsmotor ist als Reihenmotor ausgeführt und wird gemäß der in 1 gezeigten nahezu horizontalen Lage in das anzutreibende Fahrzeug eingebaut. Diese Bauart wird gerade bei Fahrzeugen mit beengten Platzverhältnissen in Vertikalrichtung gewählt, bspw. bei Omnibussen oder Schienenfahrzeugen.Is recognizable in 1 the engine block shaped as a casting 10th of the internal combustion engine, which incorporates the known engine mechanics. The internal combustion engine is designed as an in-line engine and is operated according to the in 1 shown almost horizontal position installed in the vehicle to be driven. This type of construction is selected especially for vehicles with limited space in the vertical direction, for example for buses or rail vehicles.

Das Gussteil des Motorblocks 10 weist an seiner Unterseite unterhalb der Motormechanik eine vertikale Ausbuchtung 11 auf, die sich nahezu über die gesamte Länge der Kurbelwelle 12 erstreckt (s. 9). Die Ausbuchtung bildet eine Auffangwanne 11 für das aus der Motormechanik abtropfende Motoröl 1, das sich innerhalb dieser während des Motorbetriebs sammelt. Die Auffangwanne 11 wird unmittelbar beim Giessen des Motorblocks 10 gebildet. Erkennbar ist insbesondere in 9, dass die Wannentiefe in Richtung der Kurbelwelle variiert.The casting of the engine block 10th has a vertical bulge on its underside below the engine mechanics 11 that extends almost the entire length of the crankshaft 12th extends (see 9 ). The bulge forms a sump 11 for the engine oil dripping from the engine mechanics 1 that collects within them during engine operation. The drip pan 11 is immediately when the engine block is cast 10th educated. It can be seen in particular in 9 that the pan depth varies in the direction of the crankshaft.

Eine, in die Auffangwanne 11 des Motorblocks 10 integrierte Zahnradpumpe 13 fördert das Öl über einen innerhalb des Motorblocks 10 integrierten Ölkanal 14 in einen großvolumigeren Ölbehälter 21. Die Ölpumpe 13 wird mittels einer, auf einem einstufigen Getriebe basierenden Zahnradverbindung mit der Kurbelwelle 12 durch diese angetrieben. Zum Einsatz kommt hier ein Getriebe mit schrägverzahnten Zahnrädern.One, in the drip pan 11 of the engine block 10th integrated gear pump 13 pumps the oil through a within the engine block 10th integrated oil channel 14 in a larger volume oil container 21 . The oil pump 13 is connected to the crankshaft by means of a gear connection based on a single-stage gearbox 12th driven by this. A gearbox with helical gears is used here.

Der Ölbehälter 21 wird durch ein einteiliges Gussteil 20 gebildet, das unmittelbar am Gussteil des Motorblocks 10 angebaut wird. Auch dieses Anbauteil 20 umfasst einen in seine Aussenwandung integrierten Kanal 22, dessen Eingangsöffnung 22a sich in Einbaulage an die Öffnung des Kanals 14 des Motorblocks 10 anlegt und gemeinsam mit dem Kanal 14 die Zuführleitung von der Auffangwanne 11 in den Ölbehälter 21 bildet. Der Kanal 22 weist zudem einen steigenden Abschnitt auf bis dieser über die Kanalöffnung 22b am oberen Volumenrand in den Ölbehälter 21 mündet.The oil tank 21 is made by a one-piece casting 20th formed directly on the casting of the engine block 10th is grown. This attachment too 20th includes a channel integrated in its outer wall 22 , its entrance opening 22a in the installed position at the opening of the channel 14 of the engine block 10th creates and together with the channel 14 the supply line from the drip pan 11 in the oil container 21 forms. The channel 22 also has a rising section up to this via the channel opening 22b into the oil container at the top of the volume 21 flows.

Das im Ölbehälter 21 gesammelte Motorenöl wird von der Hauptölpumpe 26 über den Ansaugkanal 24 aus dem Ölbehälter 21 angesaugt und zur schmierungsbedürftigen Motormechanik im Motorblock 10 gefördert. Hierbei sitzt am Kanaleingang des Kanals innerhalb des Ölbehälters 21 noch ein Ölfilter 23. Am Saugeingang der Pumpe 13 ist ein Ölsieb vorgesehen.That in the oil tank 21 Engine oil is collected by the main oil pump 26 via the intake duct 24th from the oil tank 21 sucked in and for lubrication of the engine mechanics in the engine block 10th promoted. Here sits at the channel entrance of the channel inside the oil tank 21 another oil filter 23 . At the suction inlet of the pump 13 an oil strainer is provided.

Erfindungsgemäß bestehen zwischen der Auffangwanne 11 und dem Ölbehälter 21 sowie zwischen dem Behälter 21 und der Motormechanik lediglich extrem kurze Verbindungsleitungen.According to the invention exist between the sump 11 and the oil tank 21 as well as between the container 21 and the engine mechanics only extremely short connecting lines.

Gut zu erkennen ist aus den Darstellungen, dass das Volumen des Ölbehälters 21 ein deutlich größeres Fassungsvermögen als die Trockensumpfwanne 11 aufweist. Die Ölpumpe 13 muss derart ausgeführt sein, dass sie bei einer Unterbrechung der Ölsäule keinen Schaden nimmt. Darüber hinaus muss die Ölpumpe 13 in der Lage sein, eine etwas größere Ölmenge als die Hauptölpumpe 26 zu fördern, damit die Auffangwanne 11 niemals komplett mit Motorenöl gefüllt ist. Ansonsten würde eine Beeinträchtigung des Öldurchflusses an den betreffenden Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine auftreten.It can be clearly seen from the illustrations that the volume of the oil container 21 a significantly larger capacity than the dry sump pan 11 having. The oil pump 13 must be designed so that it is not damaged if the oil column is interrupted. In addition, the oil pump 13 be able to use a slightly larger amount of oil than the main oil pump 26 to promote the drip pan 11 is never completely filled with motor oil. Otherwise there would be an impairment of the oil flow at the relevant components of the internal combustion engine.

Der Ölbehälter 21 und der dortige Einlass 24 der Zuflussleitung zur Ölpumpe 26 sollten bzw. müssen derart angeordnet sein, dass bei einer vorschriftsmäßigen Motorenölmenge im betrachteten System und zulässigen Betriebsbedingungen keine Unterbrechung der Ölsäule in der Zuflussleitung auftreten kann. Abgesehen von möglichen Schäden an der Umwälzpumpe 26 könnten ansonsten Öldruckschwankungen hervorgerufen werden, die gegebenenfalls zu Folgeschäden führen können.The oil tank 21 and the entrance there 24th the inflow line to the oil pump 26 should or must be arranged in such a way that, with a correct amount of engine oil in the system under consideration and permissible operating conditions, no interruption of the oil column in the inflow line can occur. Apart from possible damage to the circulation pump 26 could otherwise cause oil pressure fluctuations, which could lead to consequential damage.

2 zeigt eine perspektivische Aussenansicht des Anbauteils 20. Die Oberfläche dieses gegossenen, einteiligen Anbauteils 20 dient zugleich als Anschraubplatte für anzubringende Bauteileinheiten. Hier können insbesondere ein oder mehrere Gewindehülsen 27a. 27b. 27c in die Wandung eingebracht seine, um die Verschraubung etwaigen Bauteile zu vereinfachen. Die Oberfläche des Anbauteils 20 ist derart gestaltet, dass genau diejenigen Bauräume an den Stellen vorliegen, die einen Anbau der unterzubringenden Bauteileinheiten ermöglichen. Beispielsweise kann im Bereich 27a ein Motorsteuergerät montiert werden. Im Bereich 27b, 27c sind Vertiefungen in der Aussenwand 38 vorgesehen, um die platzsparende Montage eines Öl- oder Kraftstofffilters 39 zu ermöglichen. Ansonsten zielt die Oberflächengestaltung unter Einhaltung der erforderlichen äusseren Bauraumbegrenzung quasi auf eine Maximierung des Innenvolumens für den Ölbehälter ab, um das verfügbare Öl-Fassungsvermögen zu maximieren. 2nd shows a perspective external view of the attachment 20th . The surface of this cast, one-piece attachment 20th also serves as a screw-on plate for component units to be attached. In particular, one or more threaded sleeves can be used here 27a . 27b . 27c inserted into the wall to simplify the screwing of any components. The surface of the attachment 20th is designed in such a way that exactly those installation spaces are available at the locations that enable the component units to be accommodated to be attached. For example, in the area 27a an engine control unit can be installed. In the area 27b , 27c are depressions in the outer wall 38 provided for the space-saving installation of an oil or fuel filter 39 to enable. Otherwise, the surface design aims to maximize the internal volume for the oil container while maintaining the required outer space, in order to maximize the available oil capacity.

Die Öffnung 28 dient als Anschluss für die Öleinfüllung (Ersteinfüllung oder bei Ölwechsel), die beiden Öffnungen 29 zum Einführen zweier Sensoren für die Öltemperatur und Füllstandshöhe. Die Montageöffnung 30 ermöglicht die Montage des Ölansaugstutzen 24 und wird im Anschluss dichtend verschlossen. Das Gewinde 31 dient zum Einschrauben der Ölablassschraube.The opening 28 serves as a connection for oil filling (first filling or when changing oil), the two openings 29 for inserting two sensors for the oil temperature and level. The assembly opening 30th enables the installation of the oil intake 24th and is then sealed. The thread 31 serves to screw in the oil drain plug.

3 zeigt die Rückseite des Anbauteils 20 mit der zum Motorblock 10 zugewandten Innenwandung. Als Bezugszeichen 32 sind herstellungsbedingte Öffnungen ohne Funktion im Fertigprodukt gekennzeichnet, die vor dem Anbau des Anbauteils 20 mit Verschlusskappen abgedichtet werden. 3rd shows the back of the attachment 20th with the to the engine block 10th facing inner wall. As a reference number 32 manufacturing-related openings are marked without function in the finished product, before the attachment is attached 20th sealed with caps.

Der Anschluss 22a stellt die Schnittstelle zur Ölzuführung 14 von der Förderpumpe 13 dar, die das Öl vom Auffangbehälter 11 in den Ölbehälter 21 pumpt. Der hier mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnete Ölkanal im Inneren der Wand ist bereits durch das Giessen des Anbauteils vorhanden und dient zur Ölverbindung von der Öffnung 22a in den Ölbehälter 21. Das Ende 22b dieser Ölverbindung im Ölbehälter 21 ist in 4 oder 5 sichtbar. Der in 4, 5 zu sehende Abschnitt des Ölkanals 22 befindet sich hinter der Förderpumpe 26. Der Anschluss 25 bildet den Ölaustritt aus dem Ölbehälter 21 in Richtung der Hauptölpumpe 26. Der Anschluss 33 und der sich daran anschliessende Ölkanal 34 bietet eine weitere Ölzuführung in den Ölbehälter 21 zur Erstbefüllung oder für Ölwechsel. Auch der Kanal 33 ist bereits beim Giessen des Anbauteils 20 vorhanden.The connection 22a provides the interface to the oil supply 14 from the feed pump 13 representing the oil from the drip pan 11 in the oil container 21 pumps. The one with the reference number here 22 marked oil channel inside the wall is already available by casting the attachment and is used for oil connection from the opening 22a in the oil container 21 . The end 22b this oil connection in the oil tank 21 is in 4th or 5 visible. The in 4th , 5 Section of the oil channel to be seen 22 is located behind the feed pump 26 . The connection 25th forms the oil outlet from the oil tank 21 towards the main oil pump 26 . The connection 33 and the adjoining oil channel 34 offers an additional oil supply in the oil tank 21 for first filling or for oil change. The canal too 33 is already pouring the attachment 20th available.

Die Schnittdarstellung der 6 bis 9 soll nochmals die Anbauposition des Anbauteils 20 und die relative Lage der Komponenten des Schmiersystems veranschaulichen. In der Schnittebene (quer zur Kurbelwelle 12) gemäß 6 ist ein Zylinder 15 des als Reihenmotors ausgeführten Verbrennungsmotors zu sehen. Im Bereich unterhalb der Kurbelwelle 12 erstreckt sich die Auffangwanne 11, deren Abmessung quer zur Kurbelwelle 12 nahezu konstant ist, jedoch deren Tiefe T, d.h. die Abmessung längs zur Kurbelwelle 12 variiert (s. 8 bzw. 9). Insbesondere nimmt die Tiefe Tmin der Auffangwanne 21 vom einen Ende der Kurbelwelle 12 in Richtung der Pumpe 13 bzw. des Siebfilters 16 bis zum Erreichen der Maximaltiefe Tmax kontinuierlich bzw. stufenartig zu. Weiterhin ist die Wanne 11 entlang der Kurbelwelle unter dieser vollständig offen (Öffnung 11o), so dass das Öl direkt in die Wanne 11 abtropfen kann. Quer zur Kurbelwelle sind jedoch Dachabschnitte 11g vorgesehen, die sich mit einer Schräge vom Wannenrand 11 r bis zur Wannenöffnung erstrecken (s. 8). Das auf diese Dachschrägen 11g tropfende Öl rinnt aufgrund der Dachneigung zur Wannenöffnung und tropft in die Wanne 11 hinein.The sectional view of the 6 to 9 should again the mounting position of the attachment 20th and illustrate the relative location of the components of the lubrication system. In the cutting plane (across the crankshaft 12th ) according to 6 is a cylinder 15 of the internal combustion engine designed as a series engine. In the area below the crankshaft 12th extends the drip pan 11 whose dimensions are transverse to the crankshaft 12th is almost constant, but its depth T, ie the dimension along the crankshaft 12th varies (see 8th respectively. 9 ). In particular, the depth Tmin of the drip pan increases 21 from one end of the crankshaft 12th towards the pump 13 or the sieve filter 16 until the maximum depth Tmax is reached. Furthermore, the tub 11 along the crankshaft under this fully open (opening 11o) so the oil goes straight into the tub 11 can drain. However, roof sections are transverse to the crankshaft 11g provided with a slope from the tub edge 11 r extend to the tub opening (see 8th ). That on these sloping ceilings 11g Dripping oil runs to the tub opening due to the roof pitch and drips into the tub 11 inside.

Die 7 zeigt ebenfalls einen Querschnitt zur Kurbelwelle 12, jedoch auf einer anderen Schnittebene als 6. In der 7 ist noch erkennbar, dass in einer der Einbuchtungen 27d der Aussenwand 38 ein Kraftstofffilter 39 montiert ist.The 7 also shows a cross section to the crankshaft 12th , but on a different cutting plane than 6 . In the 7 can still be seen that in one of the indentations 27d the outer wall 38 a fuel filter 39 is mounted.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 10 gezeigt. Anders als in den 1 bis 9 ist die Auffangwanne 11' hier nichts vollständig durch den Motorblock 10' gebildet, sondern ein zweites Volumen im Anbauteil 20' vervollständigt die Auffangwanne 11' beim Einbau. Die übrigen Merkmale dieser Lösung entsprechen im Wesentlichen der Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels. In 10 ist zudem noch das Getriebe 19' zum Antrieb der Pumpe 12' über die Kurbelwelle 12 zu sehen.A second embodiment of the invention is in 10th shown. Unlike in the 1 to 9 is the drip pan 11 ' nothing completely through the engine block here 10 ' formed, but a second volume in the attachment 20 ' completes the drip pan 11 ' during installation. The remaining features of this solution correspond essentially to the configuration of the first exemplary embodiment. In 10th is also the gearbox 19 ' to drive the pump 12 ' over the crankshaft 12th to see.

Durch das erfindungsgemässe Ölversorgungssystem, d.h. das als Trockensumpfschmierung ausgeführte erfindungsgemässe Schmiersystem können lange extern zu verbauende Ölleitungen und folglich eine Befestigung und ein Schutz gegenüber Beschädigungen eingespart werden; ebenso eine gewisse Anzahl an Dichtungen. Bei dem erfindungsgemässen Ölversorgungssystem ist der gesamte Ölkreislauf mit Metall abgekapselt und damit sehr robust gegenüber äusseren mechanischen Einwirkungen. Bei einem dem Stand der Technik entsprechenden Ölversorgungssystem, das als Trockensumpfschmierung ausgeführt ist, leidet die Effizienz der Schmierung wegen der vergleichsweise langen Übertragungsstrecken zwischen dem Ölsumpf und dem Ölbehälter sowie darüber hinaus zwischen dem Ölbehälter und der mit Öl zu versorgenden Motormechanik. Die eingesparte Längenverkürzung des erfindungsgemässen Ölkreislaufs reduziert die Druckverluste, was eine gewisse Steigerung der Energieeffizienz bewirkt und ggf. die Verwendung kleinerer Ölpumpen ermöglicht. Die Verkürzung der Ölzufuhr vom Ölbehälter zu den mit Öl zu versorgenden Motorbauteile und Baugruppen führt zu einer sehr deutlichen Verkürzung des Zeitraums bis diese (z.B. der Turbolader, der Ventiltrieb, die Lagerung an der Kurbelwelle) nach einem Motorstart mit Öl versorgt werden. Das erfindungsgemässe Ölversorgungssystem neigt deutlich weniger zu einer Ölleckage; insbesondere eine Leckage, die während des Betriebs in die Umwelt gelangen könnte.By the oil supply system according to the invention, i.e. the lubrication system according to the invention, which is designed as dry sump lubrication, can save long oil lines to be installed externally, and consequently fastening and protection against damage; also a certain number of seals. In the oil supply system according to the invention, the entire oil circuit is encapsulated with metal and is therefore very robust against external mechanical influences. In a state-of-the-art oil supply system, which is designed as dry sump lubrication, the efficiency of the lubrication suffers because of the comparatively long transmission distances between the oil sump and the oil container and, moreover, between the oil container and the engine mechanism to be supplied with oil. The saved length reduction of the oil circuit according to the invention reduces the pressure losses, which brings about a certain increase in energy efficiency and, if necessary, enables the use of smaller oil pumps. The shortening of the oil supply from the oil tank to the engine components and assemblies to be supplied with oil leads to a very significant shortening of the period until these (e.g. the turbocharger, the valve train, the bearing on the crankshaft) are supplied with oil after an engine start. The oil supply system according to the invention is significantly less prone to oil leakage; in particular a leak that could get into the environment during operation.

Claims

Internal combustion engine with lubrication system designed as dry sump lubrication with a Collecting pan for collecting the oil dripping from the engine and a separate oil container, the oil being conveyed from the collecting pan into the oil container by means of a first oil pump and from the oil container to the motor by means of a second oil pump, characterized in that the collecting pan and oil container or the directly adjoin these constituent components.

Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that the drip pan is formed directly by the engine block and the oil tank is formed by a one-piece attachment that is directly connected to the engine block.

Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that the oil tank and drip pan are at least partially integrated into a common, one-piece attachment, which is preferably connected directly to the engine block.

Internal combustion engine after Claim 3 , characterized in that the drip pan is partially formed by the engine block and the common, one-piece attachment.

Internal combustion engine according to one of the preceding Claims 2 to 4th , characterized in that at least one connection opening is formed within the attachment, which is connected to the collecting trough of the engine block or the pressure connection of the first oil pump and preferably opens into the oil container via at least one internal channel of the attachment, the internal channel preferably in one Wall of the attachment is embedded.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the one-piece attachment is mounted on the side of the engine block, preferably diametrically to the cylinder heads, the attachment preferably extending over the entire side of the engine block.

Internal combustion engine according to one of the preceding Claims 2 to 6 , characterized in that the one-piece attachment on its outer surface provides one or more assembly points, in particular integrated threaded sleeves, for fastening any engine components, preferably for attaching an engine control unit and / or an oil filter and / or fuel filter and / or any connecting lines.

Internal combustion engine according to one of the Claims 2 to 7 , characterized in that the one-piece attachment comprises one or more receptacles or bores for introducing a temperature and / or level sensor, the receptacles or bores being provided in the region of the surface area of the attachment part forming the oil container.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first oil pump is integrated in the collecting trough and in particular is designed as a gear pump.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the oil drips off via an oil strainer into the drip pan, the oil strainer being inserted into the engine block or the drip pan.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine is a horizontally oriented motor, in particular in-line engine.