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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse zur Schmierstoffversorgung von Bauteilen in einer Brennkraftmaschine, sowie eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Ölspritzdüse und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine. Eine Mehrfachölspritzdüse gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs ist aus der
DE 37 39 899 A1 bekannt.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Brennkraftmaschine in Hubkolbenbauweise beschrieben, dies ist nicht als eine Beschränkung der Erfindung zu verstehen. In einer Brennkraftmaschine mit einem Hubkolben bewegt sich dieser Kolben entlang einer Zylinderlauffläche in einem sogenannten Zylinder beziehungsweise in einem Brennraum zwischen einem unterem und einem oberen Totpunkt hin und her. Der Kolben weist an einer vom Brennraum abgewandten Seite einen Kolbenboden auf, über welchen dieser mit einem sogenannten Kolbenbolzen mit einem Pleuel verbunden ist. Insbesondere zur Schmierung und Kühlung der Kontaktflächen Kolben/Zylinderlauffläche und Kolben/Kolbenbolzen/Pleuel ist eine sogenannte Ölspritzdüse vorgesehen. Weiter ist es bekannt, dass eine solche Ölspritzdüse druck- und/oder temperaturgesteuert Öl an den Kolbenboden und die Zylinderlauffläche abgibt. Darunter ist zu verstehen, dass die Ölspritzdüse erst ab einem bestimmten Öldruck, mit welchem diese beaufschlagt ist oder ab einer bestimmten Temperatur in der Brennkraftmaschine, Öl abgibt und zuvor geschlossen ist. Mit einer solchen Technologie ist es beispielsweise in Zusammenhang mit einer steuerbaren Ölpumpe ermöglicht, im Warmlauf der Brennkraftmaschine den Öldruck unter einem Schwellwert zu halten, so dass die Ölspritzdüse während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine kein Öl abgibt, es findet dann also insbesondere keine Kolbenbodenkühlung statt und der Warmlauf der Brennkraftmaschine erfolgt dadurch schneller.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Ölspritzdüse anzugeben, mit welcher die Effizienz der Brennkraftmaschine, insbesondere während der Warmlaufphase verbesserbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse gemäß dem ersten Patentanspruch, ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 5 sowie durch eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse gelöst. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einer Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse eine Einrichtung zum zielgerichteten Ausbringen von Schmierstoff an mehrere wenigstens abschnittsweise unterschiedliche Bereiche oder Stellen einer Brennkraftmaschine zu versehen. Weiter findet an diesen Stellen eine Bewegung von Bauteilen der Brennkraftmaschine statt und weiter kann es vorteilhaft sein solche Bauteile durch den ausgebrachten Schmierstoff zu kühlen.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einer Schmierstoffaustrittsöffnung der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse eine Öffnung zu verstehen, durch welche der Schmierstoff zielgerichtet beim Betrieb der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse ausbringbar ist. Vorzugsweise weist die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse wenigstens zwei derartige Schmierstoffaustrittsöffnungen auf, vorzugsweise wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite Schmierstoffaustrittsöffnung.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einer Schmierstoffversorgungsstelle eine Stelle oder ein Bereich der Brennkraftmaschine zu verstehen, in welchem sich Bauteile der Brennkraftmaschine bewegen oder in welchem zu kühlende Bauteile angeordnet sind. Weiter vorzugsweise ist unter einer solchen Schmierstoffversorgungsstelle eine Zylinderwandung einer Brennkraftmaschine zu verstehen, sogenannte Zylinderlauffläche, wobei in diesem Zylinder ein beweglicher Hubkolben (Kolben) angeordnet ist. Der Kolben und die Zylinderlauffläche bilden mit weiteren Bauteilen der Brennkraftmaschine eine sogenannte Brennkammer oder Brennraum aus. Der Bereich des Kolbens, welcher auf der der Brennkammer abgewandten Seite liegt, wird häufig als sogenannter Kolbenboden bezeichnet. In diesem Zusammenhang ist die erste Schmierstoffversorgungsstelle als dieser Kolbenboden zu verstehen und die zweite Schmierstoffversorgungsstelle als die Zylinderlauffläche. Dabei kann von der ersten Schmierstoffaustrittsöffnung auch ein Teil von Schmierstoff an die Zylinderlauffläche gelangen und auch von der zweiten Schmierstoffaustrittsöffnung kann, insbesondere in Abhängigkeit von der Position des Kolbens im Zylinder ein Teil des ausgebrachten Schmierstoffs an den Kolbenboden gelangen.
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In diesem Zusammenhang ist die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse derart eingerichtet, dass die erste Schmierstoffversorgungsstelle und die zweite Schmierstoffversorgungsstelle selektiv verschließ- und öffenbar sind. Vorzugsweise weist die Brennkraftmaschinenmahrfachölspritzdüse einen Ruhemodus auf, wobei in diesem Ruhemodus durch keine der ersten oder zweiten Schmierstoffaustrittsöffnungen ein Schmierstoffausgebracht wird, vorzugsweise ist sowohl die wenigstens eine erste und die wenigstens eine zweite Schmierstoffausbringöffnung im Ruhemodus verschlossen. Weiter weist die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse einen ersten Betriebsmodus auf, in welchem Schmierstoff durch diese ausbringbar ist und ausgebracht wird. Vorzugsweise ist in diesem ersten Betriebsmodus die erste Schmierstoffaustrittsöffnung verschlossen und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung ist geöffnet. Im ersten Betriebszustand wird also insbesondere über die zweiten Schmierstoffaustrittsöffnung Schmierstoff an die Zylinderlauffläche ausgebracht und an den Kolbenboden nicht. Diese selektive Ausbringung von Schmierstoff führt dazu, dass eine Bewegung des Kolbens gegenüber der Zylinderlauffläche mit Schmierstoff geschmiert wird, der Kolbenboden aber nicht oder nur geringfügig gekühlt wird und somit ist ein besonders schneller Warmlauf der Brennkraftmaschine, insbesondere eine besonders schnelle Temperatursteigerung in der Brennkammer erreichbar. Insbesondere durch die vorgeschlagene selektive Ausbringung von Schmierstoff ist ein effizienter Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht.
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Weiter weist die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse einen zweiten Betriebszustand auf, in welchem kein Schmierstoff über die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung ausgebracht wird aber Schmierstoff über die erste Schmierstoffaustrittsöffnung wird ausgebracht. Vorzugsweise ist die erste Schmierstoffaustrittsöffnung derart ausgebildet, dass planmäßig auch die Zylinderlauffläche mit Schmierstoff versorgbar ist. Insbesondere im zweiten Betriebszustand ist die erste Schmierstoffaustrittsöffnung geöffnet und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung ist verschlossen. In einem Zustand in welchem die Brennkraftmaschine ihre Betriebstemperatur erreicht hat, kann es vorkommen, dass beim Betrieb der Brennkraftmaschine in der Brennkammer Temperaturen entstehen, die eine Kühlung des Kolbenbodens und damit des Kolbens notwendig machen, insbesondere im zweiten Betriebszustand der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse ist dies erreichbar.
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Insbesondere durch die vorgeschlagene Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse ist es ermöglicht, einen schnellen Warmlauf der Brennkraftmaschine und einen sicheren Betrieb dieser nach dem Warmlauf zu erreichen, wobei in allen Fällen die Bewegung zwischen Kolben und Zylinderlauffläche mit Schmierstoff versorgt ist und damit ist eine effiziente Brennkraftmaschine erreichbar.
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In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung weist Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse eine Ventileinrichtung auf. Vorzugsweise ist diese Ventileinrichtung zum selektiven Verschließen der ersten und der zweiten Schmierstoffaustrittsöffnung eingerichtet und bevorzugt ist die erste und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung mit einem einzigen Ventilkörper verschließ- und öffenbar sind. In diesem Zusammenhang ist einziger Ventilkörper mehr als eine insbesondere starr zusammenhängender Körper zu verstehen, der vorzugsweise einstückig und bevorzugt mehrstückig ausgebildet ist. Insbesondere mit einem bewegbaren Ventilkörper in einem Ventil sind die erste und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung besonders einfach und betriebssicher ansteuerbar und ist eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse mit hoher Funktionssicherheit darstellbar.
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In einer bevorzugt Ausführungsform der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse weist der Ventilkörper eine Steuerfläche auf. Diese Steuerfläche ist wenigstens zeitweise mit einem Öldruck beaufschlagbar. Vorzugsweise ist diese Steuerfläche mit dem Öldruck beaufschlagbar, der in dem Schmierstoff herrscht, welcher durch die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse ausbringbar ist. Insbesondere ist dieser Öldruck mittels einer Ölpumpe insbesondere mit einer steuer- oder regelbaren Ölpumpe erzeugbar. Insbesondere durch eine solche Ausgestaltung ist es ermöglicht diese Ölpumpe im Warmlauf der Brennkraftmaschine auf einen kleineren Volumenstrom und auf ein niedrigeres Druckniveau zu steuern als in einem Zeitpunkt in dem der Warmlauf abgeschlossen ist. Weiter ist es damit ermöglicht den Ventilkörper in Abhängigkeit der Steuerung der Ölpumpe zu bewegen. Durch eine derartige Ausgestaltung der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse in welcher die Steuerfläche mit einem von der Ölpumpe bereitstellbaren Öldruck beaufschlagbar ist, ist eine besonders einfache und robuste Steuerung der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse ermöglicht.
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In einer bevorzugt Ausführungsform der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse ist der Ventilkörper bis zum Erreichen eines ersten Schwellenwerts des Öldrucks in einer ersten Position in der Längsrichtung gehalten, dies ist als Ruhemodus der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse zu verstehen. In diesem Ruhemodus ist die erste und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung geschlossen. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist im Ruhemodus die erste Schmierstoffaustrittsöffnung (zur Schmierstoffversorgung des Kolbenbodens) geschlossen und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung (zur Schmierstoffversorgung der Zylinderlauffläche) ist geöffnet.
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Vorzugsweise beim Überschreiten oder beim Erreichen dieses ersten Schwellenwerts des Öldrucks der Ventilkörper in eine zweite Position, vorzugsweise in eine Längsrichtung des Ventilkörpers, verschoben. Der Ventilkörper ist derart eingerichtete, dass diese Verschiebung insbesondere durch den auf die Steuerfläche wirksamen Öldruck hervorgerufen ist. Eine solche drucksensitive Verschiebbarkeit des Ventilkörpers ist vorzugsweise mittels eines Federmechanismus erreichbar. Ist der Ventilkörper in diese zweite, von der ersten Position abweichende Position verschoben, so sind der Ventilkörper und das Ventil derart ausgebildet, dass die erste Schmierstoffaustrittsöffnung geschlossen bleibt und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung geöffnet ist. Insbesondere durch diese Gestaltung ist es ermöglicht, dass in Abhängigkeit der Steuerung der Ölpumpe und damit durch eine während des Betriebs der Brennkraftmaschine herbeigeführten Erhöhung des Drucks im Schmierstoff, die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung geöffnet und die Zylinderlauffläche mit Schmierstoff versorgt wird. Mit dieser Steuerung ist es also insbesondere ermöglicht, die Bewegung Kolben gegen Zylinderlauffläche mit Schmierstoff zu versorgen und so an dieser Schmierstoffversorgungsstelle die Reibung zu senken, den Kolbenboden aber nicht zu Kühlen und so den Warmlauf der Brennkraftmaschine zu beschleunigen und so ist ein verbessertes Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zu erreichbar.
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Weiter vorzugsweise ist ein zweiter Schwellenwert des Öldrucks vorgesehen, welcher höher ist als dieser erste Schwellenwert. Vorzugsweise beim Überschreiten oder beim Erreichen dieses zweiten Schwellenwerts des Öldrucks ist der Ventilkörper in eine dritte Position, vorzugsweise in eine Längsrichtung des Ventilkörpers, verschoben. Der Ventilkörper ist derart eingerichtete, dass diese Verschiebung insbesondere durch den auf die Steuerfläche wirksamen Öldruck hervorgerufen ist. Eine solche drucksensitive Verschiebbarkeit des Ventilkörpers ist vorzugsweise mittels eines Federmechanismus erreichbar. Ist der Ventilkörper in diese dritte, von der ersten und zweiten Position abweichende, Position verschoben, so sind der Ventilkörper und das Ventil derart ausgebildet, dass die erste Schmierstoffaustrittsöffnung geöffnet ist und die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung geschlossen ist. Insbesondere durch diese Gestaltung ist es ermöglicht, dass in Abhängigkeit der Steuerung der Ölpumpe und damit durch eine während des Betriebs der Brennkraftmaschine herbeigeführten Erhöhung des Drucks im Schmierstoff, die erste Schmierstoffaustrittsöffnung geöffnet und der Kolbenboden mit Schmierstoff versorgt wird und diesen nach dem Warmlauf der Brennkraftmaschine bedarfsgerecht zu kühlen. Vorzugsweise ist die erste Schmierstoffaustrittsöffnung dabei so ausgerichtet, dass diese auch eine gewisse Menge an Schmierstoff an die Zylinderlauffläche abgibt, so dass auch eine Bewegung des Kolbens gegenüber der Zylinderlauffläche geschmiert ist.
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Weiter ist ein Verfahren zum Versorgen einer Zylinderlauffläche und eines Kolbenbodens eines Kolbens in einer Brennkraftmaschine mit Schmierstoff vorgesehen, wobei zum Ausführen dieses Verfahrens eine erste und einer zweite Schmierstoffaustrittsöffnung vorgesehen sind, welche mit diesem Verfahren zur Schmierstoffausbringung selektiv angesteuert werden. Die wenigstens eine erste Schmierstoffaustrittsöffnung ist dabei zum Versorgen des Kolbenbodens eingerichtet ist und die wenigstens eine zweite Schmierstoffaustrittsöffnung ist zum Versorgen der Zylinderlauffläche eingerichtet. Weiter weist dieses Verfahren die Schritte auf, geschlossen halten der ersten Schmierstoffaustrittsöffnung bis zum Erreichen eines ersten Temperaturschwellenwerts, wobei durch die geschlossene erste Schmierstoffaustrittsöffnung kein Schmierstoff ausgebracht wird. Weiter ist, wenigstens bis zum Erreichen dieses ersten Temperaturschwellenwerts, die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung geöffnet, so dass mittels dieser Schmierstoff an die Zylinderlauffläche ausgebracht wird und die Zylinderlauffläche mit Schmierstoff versorgt wird.
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In einem weiteren Schritt wird beim Erreichen oder Überschreiten dieses ersten Temperaturschwellenwerts die erste Schmierstoffaustrittsöffnung geöffnet. Mit der geöffneten ersten Schmierstoffaustrittsöffnung wird der Kolbenboden mit Schmierstoff versorgt wird, weiter vorzugsweise ist die erste Schmierstoffaustrittsöffnung derart eingerichtet, dass damit auch die Zylinderlauffläche mit Schmierstoff versorgt wird. Insbesondere durch das vorgeschlagene wenigstens zweistufige Verfahren zum Versorgen der Brennkraftmaschine (erste Schmierstoffversorgungsstelle, Kolbenboden; zweite Schmierstoffversorgungsstelle, Zylinderlauffläche) ist eine bedarfsgerechte Schmierung und Kühlung der betroffenen Brennkraftmaschinenkomponenten ermöglicht und so ist ein effizienter Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht.
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In einer bevorzugt Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb der Brennkraftmaschine wird beim Erreichen oder Überschreiten des ersten Temperaturschwellenwerts die zweite Schmierstoffausbringöffnung geschlossen und weiter vorzugsweise geschlossen gehalten. Insbesondere durch das Schließen der zweiten Schmierstoffaustrittsöffnung wird das Ausbringen von Schmierstoff durch diese verhindert und eine bedarfsgerechte und damit effiziente Schmierstoffversorgung in der Brennkraftmaschine ist damit erreichbar.
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Weiter ist eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse vorgesehen, welche nach einem Verfahren der zuvor beschriebenen Art betrieben wird.
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Vorzugsweise wird zur Steuerung des Öffnens und Schließens der wenigstens einen ersten und der wenigstens einen zweiten Schmierstoffaustrittsöffnung der Pumpendruck einer Ölpumpe herangezogen. Die Ölpumpe zum Versorgen der Brennkraftmaschine zur Schmierung und Kühlung von Komponenten in dieser erfolgt häufig selektiv. In der Warmlaufphase ist der geförderte Volumenstrom auf einen geringeren Wert gesteuert als im warmgelaufenen Zustand oder bei hohen Lasten. Insbesondere mit dieser, schon heute bekannten Steuerung der Ölpumpe, geht auch eine Steuerung des Öldrucks in der Brennkraftmaschine einher. Der angesprochene Öldruck ist auf die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse wirksam und diese kann daher mit dem vorgeschlagenen Verfahren verwendet werden und so ist eine bedarfsgerechte und damit effiziente Schmierstoffversorgung der Brennkraftmaschine ermöglicht.
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Weiter ist eine Brennkraftmaschine in Hubkolbenbauweise vorgesehen, welche wenigstens einen Zylinder, vorzugsweise eine Vielzahl von Zylindern, mit jeweils einer Zylinderlauffläche aufweist. In einem solchen Zylinder ist der sogenannte Kolben oder Hubkolben beweglich angeordnet und weist einen Kolbenboden auf. Der Kolbenboden befindet sich auf einer einem Brennraum abgewandten Seite des Kolbens. In dem wenigstens einen Brennraum der Brennkraftmaschine wird ein Kraftstoffluftgemisch verbrannt und durch diese Verbrennung wird der Kolben in Bewegung versetzt. Weiter sind dieser Kolbenboden und diese Zylinderlauffläche mit einer Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse der zuvor beschriebenen Bauart mit Schmierstoff versorgbar. Weiter vorzugsweise wird diese Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse der Brennkraftmaschine mit einem Verfahren der zuvor beschriebenen Art betrieben. Vorzugsweise weist die Brennkraftmaschine für jeden Zylinder wenigstens eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse auf und bevorzugt weist die Brennkraftmaschine für jeden Zylinder genau eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse auf. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mit einer Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse ein der ersten Schmierstoffversorgungsstellen eines ersten Zylinders versorgbar und eine zweite Schmierstoffversorgungsstelle eines weiteren Zylinders, insbesondere durch die Anordnung mehrere Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüsen sind alle ersten und zweiten Schmierstoffversorgungsstellen der Zylinder versorgbar und weiter vorzugsweise entspricht dabei die Anzahl der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüsen der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse mehrere erste Schmierstoffaustrittsöffnungen zur Versorgung mehrerer ersten Schmierstoffversorgungsstellen in unterschiedlichen Zylindern auf und mehrere zweite Schmierstoffaustrittsöffnungen zur Versorgung mehrerer zweiter Schmierstoffversorgungsstellen in diesen mehreren Zylindern.
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Nachfolgend ist die Erfindung und einzelne Ausführungsformen und Merkmale dieser anhand der schematisierten Figuren näher erläutert, dabei zeigt:
- 1: einen Teilschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einer Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse,
- 2a - 2c: eine Detailansicht einer Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse in unterschiedlichen Modi,
- 3: vereinfachtes Schaltbild für einen Ölkreislauf mit Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse.
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In 1 ist ein Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine 2 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 2 weist eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1 auf. Weiter weist die Brennkraftmaschine 2 einen ersten Zylinder 3 mit einer ersten Zylinderlauffläche 4 und einen zweiten Zylinder 5 mit einer zweiten Zylinderlauffläche 6 auf. Über die erste Schmierstoffaustrittsöffnung 7 ist der Kolbenboden eines in dem ersten Zylinder 3 angeordneten Kolbens (nicht dargestellt) selektiv mit Schmierstoff von der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1 versorgbar. Über die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung 8 ist die zweite Zylinderlauffläche 6 des zweiten Zylinders selektiv mit Schmierstoff von der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1 versorgbar. Die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1 wird von der Zulaufleitung 14 mit Schmierstoff versorgt. Der Druck p in der Zulaufleitung 14 ist über eine regelbare Ölpumpe (nicht dargestellt) steuerbar. Durch diese selektive Steuerbarkeit des Drucks p in der Zulaufleitung 14 ist die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1 selektiv steuerbar, d.h. in Abhängigkeit des einstellbaren Drucks p wird Schmierstoff aus der Zulaufleitung 14 über die erste Schmierstoffaustrittsöffnung 7 oder über die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung 8 abgegeben.
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In 2 ist eine Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse in unterschiedlichen Zuständen a) bis b) dargestellt. Die Steuerung der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse geschieht dabei im Wesentlichen über die Stellung des Ventilkörpers 9, welcher in Längsrichtung 24 gegenüber der Vorspannkraft einer Feder 23 beweglich ist. Auf die Steuerfläche 10 des Ventilkörpers 9 wirkt der Druck p aus der Zulaufleitung 14. Ist der Druck p groß genug, so wird der Ventilkörper 9 gegenüber der Vorspannkraft der Feder 23 im Bild nach unten verschoben.
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In 2 a) ist die Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse in ihrer Ausgangsstellung gezeigt. Diese Stellung liegt bei sehr geringem Druck p oder bei keinem Druck p vor, in einem solchen Fall wird kein Schmierstoff über die beiden Schmierstoffaustrittsöffnungen 7, 8 abgegeben.
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Bei der in 2 b) dargestellten Situation (erster Betriebsmodus) hat der auf die Steuerfläche 10 des Ventilkörpers 9 wirksame Druck p einen ersten Schwellenwert überstiegen. Dabei ist dieser Schwellenwert für den Öldruck p über die Größe der Steuerfläche 10 und die Elastizität der Feder 23 vorgebbar. Durch Überschreiten des ersten Schwellenwerts für den Öldruck p hat sich der Ventilkörper 9 um den Betrag DI in Längsrichtung 24, also im Bild nach unten, verschoben und Schmierstoff wird von der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse aus der Zulaufleitung (nicht dargestellt) über die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung 8 zur Versorgung einer Zylinderlauffläche (nicht dargestellt) ausgegeben. Die erste Schmierstoffaustrittsöffnung 7 ist in diesem Zustand der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse geschlossen.
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Bei der in 2 c) dargestellten weiteren Situation (zweiter Betriebsmodus) hat der auf die Steuerfläche 10 des Ventilkörpers 9 wirksame Druck p einen zweiten Schwellenwert überstiegen, der Öldruck p ist also größer als bei der in 2 b) dargestellten Situation. Durch Überschreiten des zweiten Schwellenwerts für den Öldruck p hat sich der Ventilkörper 9 um den Betrag DII in Längsrichtung 24, also im Bild nach unten, weiter verschoben und Schmierstoff wird von der Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse aus der Zulaufleitung (nicht dargestellt) über die erste Schmierstoffaustrittsöffnung 7 zur Versorgung eines Kolbenbodens (nicht dargestellt) ausgegeben. Die zweite Schmierstoffaustrittsöffnung 8 ist in diesem Zustand geschlossen die Schmierstoffversorgung des Kolbenbodens (nicht dargestellt) und einer Zylinderlauffläche, soweit dies notwendig ist, wird alleine über die erste Schmierstoffaustrittsöffnung 7 erreicht.
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In 3 ist ein schematisiertes Systemschaltbild gezeigt. Die beiden Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüsen 1a und 1b werden über die Zulaufleitung 14 mit Öldruck p von der regelbaren Ölpumpe 13 beaufschlagt. Die erste Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1a ist zur Versorgung des ersten Kolbenbodens 21 des ersten Kolbens 11, welcher im ersten Zylinder 3 angeordnet ist, vorgesehen und kann dazu den Ölstrahl 17a abgeben. Weiter ist die erste Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1a zur Versorgung der zweiten Zylinderlauffläche 6 des zweiten Zylinders 5 vorgesehen und kann dazu den Ölstrahl 18a abgeben. Die zweite Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1b ist zur Versorgung des zweiten Kolbenbodens 22 des zweiten Kolbens 12, welcher im zweiten Zylinder 5 angeordnet ist, vorgesehen und kann dazu den Ölstrahl 17b abgeben. Weiter ist die zweite Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse 1b zur Versorgung der ersten Zylinderlauffläche 4 des ersten Zylinders 3 vorgesehen und kann dazu den Ölstrahl 18b abgeben.
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Die Kolbenböden 21, 22 sind jeweils auf der den Brennkammern 19, 20 abgewandten Seiten der Kolben 11, 12 angeordnet. Durch die Ölkühlung über die Ölspritzdüsen ist eine hohe Leistungsdichte der Brennkraftmaschine ermöglicht.
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Über die Rücklaufleitung 15 gelangt der Schmierstoff aus der Brennkraftmaschine 2 zurück in die Ölwanne 16.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse
- 1a
- Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse Zylinder 1
- 1b
- Brennkraftmaschinenmehrfachölspritzdüse Zylinder 2
- 2
- Brennkraftmaschine
- 3
- Erster Zylinder
- 4
- Erste Zylinderlauffläche
- 5
- Zweiter Zylinder
- 6
- Zweite Zylinderlauffläche
- 7
- Erste Schmierstoffaustrittsöffnung
- 8
- Zweite Schmierstoffaustrittsöffnung
- 9
- Ventilkörper von 1
- 10
- Steuerfläche von 9
- 11
- Erster Kolben
- 12
- Zweiter Kolben
- 13
- Regelbare Ölpumpe
- 14
- Zulaufleitung
- 15
- Rücklaufleitung
- 16
- Ölwanne
- 17a
- Schmierstoffversorgung für 11
- 17b
- Schmierstoffversorgung für 6
- 18a
- Schmierstoffversorgung für 12
- 18b
- Schmierstoffversorgung für 4
- 19
- Erster Brennraum
- 20
- Zweiter Brennraum
- 21
- Kolbenboden von 11
- 22
- Kolbenboden von 12
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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