DE102019113615A1 - Internal combustion engine with circulating lubrication - Google Patents

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Abstract

Brennkraftmaschine mit einer Umlaufschmierung, wobei zum Sammeln eines Schmiermittels eine Schmiermittelwanne unterhalb eines Kurbelgehäuses vorgesehen ist, wobei das Schmiermittel von einer Schmiermittelpumpe durch ein erstes Innenvolumen einer ersten Schmiermittelleitung zu einem Verbraucher und/oder einem Schmiermittelkühler förderbar ist und durch ein zweites Innenvolumen einer zweiten Schmiermittelleitung in die Schmiermittelwanne rückführbar ist, wobei die erste und die zweite Schmiermittelleitung zumindest abschnittsweise parallel geführt oder gekreuzt sind, wobei im parallelen Bereich oder im Kreuzungsbereich das erste Innenvolumen und das zweite Innenvolumen durch ein einziges elastisches Element voneinander getrennt sind.Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brennkraftmaschine werden bei einem kleinsten Package die durch die Schmiermittelpumpe verursachte Druckpulsationen in dem Schmiermittel wirksam reduziert oder eliminiert.Internal combustion engine with circulating lubrication, a lubricant pan being provided below a crankcase for collecting a lubricant, the lubricant being conveyable by a lubricant pump through a first internal volume of a first lubricant line to a consumer and / or a lubricant cooler and through a second internal volume to a second lubricant line the lubricant sump can be returned, the first and the second lubricant line being at least partially run parallel or crossed, the first internal volume and the second internal volume being separated from one another by a single elastic element in the parallel area or in the intersection area in the case of a very small package, the pressure pulsations in the lubricant caused by the lubricant pump are effectively reduced or eliminated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Umlaufschmierung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine with a circulating lubrication system with the features of the preamble of claim 1.

Eine Umlaufschmierung für eine Brennkraftmaschine bezeichnet einen Schmiermittelkreislauf. Der Schmiermittelkreislauf besteht aus einem Reservoir, der Ölwanne, der Zuführung zur Reibstelle und der Rückführung in die Ölwanne. In den meisten Fällen kann auch noch zusätzlich eine Schmiermittelaufbereitung, wie zum Beispiel ein Ölfilter vorhanden sein.A circulating lubrication for an internal combustion engine refers to a lubricant circuit. The lubricant circuit consists of a reservoir, the oil pan, the feed to the friction point and the return to the oil pan. In most cases, a lubricant preparation, such as an oil filter, can also be available.

Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2010 051 290 A1 hingewiesen. In dieser Offenlegungsschrift ist eine Regelvorrichtung für eine Umlaufschmierung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine bekannt, mit zumindest einer Schmiermittelversorgungsstelle, mit einer Pumpe mit einer regelbaren Fördermenge für ein Schmiermittel, wobei die Fördermenge über einen ersten Steuerdruck des Schmiermittels einstellbar ist und der erste Steuerdruck in Strömungsrichtung des Schmiermittels hinter der ersten Schmiermittelversorgungsstelle anliegt und wobei das Schmiermittel in einem Leitungssystem förderbar ist. Zwischen der Pumpe und der Schmiermittelversorgungsstelle ist eine Querschnittsveränderung in dem Leitungssystem vorgesehen und ein Schmiermitteldruck in der Querschnittsveränderung ist als ein zweiter Steuerdruck und ein Schmiermitteldruck zwischen der Pumpe und der Querschnittsveränderung oder ein Schmiermitteldruck nach der Querschnittsveränderung und vor der Schmiermittelversorgungsstelle ist als ein dritter Steuerdruck verwendbar. Durch die erfindungsgemäße Regelvorrichtung ist eine bedarfsgerechte Schmiermitteldruckregelung mit ähnlich verbrauchsreduzierender Wirkung wie bei einer kennfeldgeregelten Schmiermittelpumpe dargestellt.For the technical environment, for example, the German Offenlegungsschrift DE 10 2010 051 290 A1 pointed out. In this laid-open specification, a control device for circulating lubrication, in particular for an internal combustion engine, is known with at least one lubricant supply point, with a pump with a controllable delivery rate for a lubricant, the delivery rate being adjustable via a first control pressure of the lubricant and the first control pressure in the flow direction of the Lubricant is present behind the first lubricant supply point and wherein the lubricant can be conveyed in a line system. Between the pump and the lubricant supply point, a change in cross section is provided in the line system and a lubricant pressure in the change in cross section can be used as a second control pressure and a lubricant pressure between the pump and the change in cross section or a lubricant pressure after the change in cross section and before the lubricant supply point can be used as a third control pressure. The control device according to the invention shows a needs-based lubricant pressure control with a consumption-reducing effect similar to that of a map-controlled lubricant pump.

Weiter wird zum technischen Umfeld auf das europäische Patent 1 761 689 B1 hingewiesen. Aus diesem Patent ist eine Brennkraftmaschine mit einer Druckumlaufschmierung nach dem Trockensumpfprinzip, insbesondere für einen Boxermotor bekannt, mit einem Motorgehäuse, in dem im unteren Teil ein Ölabsaugraum (Trockensumpf) ausgebildet ist, aus dem das Schmieröl über eine mit einer Ölabsaugleitung versehene Ölrückförderpumpe zu einem Ölvorratsbehälter (Nasssumpf) gefördert wird, während das im Ölvorratsbehälter befindliche Schmieröl über eine Hauptförderpumpe zu den Verbrauchern geführt ist, wobei ein um den Zylinder angeordneter Ringraum als Teil der Ölrückführung zum Ölvorratsbehälter vorgesehen ist.The technical environment continues with the European patent 1 761 689 B1 pointed out. From this patent an internal combustion engine with pressure circulation lubrication according to the dry sump principle, in particular for a boxer engine, is known, with a motor housing in which an oil suction chamber (dry sump) is formed in the lower part, from which the lubricating oil is conveyed to an oil reservoir via an oil return pump provided with an oil suction line (Wet sump) is conveyed, while the lubricating oil in the oil reservoir is fed to the consumers via a main feed pump, an annular space arranged around the cylinder being provided as part of the oil return to the oil reservoir.

Weitere Druckumlaufschmierungen für Brennkraftmaschinen sind beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 1 860 288 B1 und der deutschen Offenlegungsschrift mit dem Aktenzeichen P2224884.6 bekannt.Further pressure circulating lubricants for internal combustion engines are, for example, from the European patent EP 1 860 288 B1 and the German Offenlegungsschrift with the file number P2224884.6.

Alle Druckumlaufschmierungen für Brennkraftmaschinen, die mit einer Schmiermittelpumpe arbeiten, weisen den Nachteil auf, dass sie ungewünschte Druckpulsationen im Schmiermittelkreislauf aufweisen.All pressure circulating lubrication systems for internal combustion engines that work with a lubricant pump have the disadvantage that they have undesired pressure pulsations in the lubricant circuit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine klein bauende Maßnahme aufzuzeigen, um derartige Druckpulsationen im Schmiermittelkreislauf zu vermeiden beziehungsweise zumindest zu mindern.The object of the present invention is to provide a small measure to avoid or at least reduce such pressure pulsations in the lubricant circuit.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird eine Gestaltung in der Schmiermittelführung vorgeschlagen, bei der die beiden Innenvolumina der Schmiermittelförderleitung und der Schmiermittelrückführleitung durch ein einzelnes elastisches Element voneinander getrennt sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Umlaufschmierung heben sich die Druckpulsationen in den Leitungen weitgehend gegenseitig auf, im Idealfall zu 100 %.According to the invention, a design in the lubricant guide is proposed in which the two inner volumes of the lubricant delivery line and the lubricant return line are separated from one another by a single elastic element. Due to the design of the circulating lubrication according to the invention, the pressure pulsations in the lines largely cancel each other out, ideally 100%.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2, dass ein Abschnitt des ersten oder des zweiten Innenvolumens von der Schmiermittelwanne und ein Abschnitt des ersten oder des zweiten Innenvolumens von dem Kurbelgehäuse gebildet ist und das elastische Element eine Dichtung ist, wird mit geringstem Bauraum die erfindungsgemäße Wirkung erzielt.With the configuration according to claim 2, that a portion of the first or the second internal volume is formed by the lubricant sump and a portion of the first or the second internal volume is formed by the crankcase and the elastic element is a seal, the effect according to the invention is achieved with the smallest installation space.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante.The embodiment according to claim 3 is a particularly preferred variant.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 ist ein zweites besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel.The configuration according to claim 4 is a second particularly preferred embodiment.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 erlaubt weitere konstruktive Freiheiten bei der Realisierung der erfindungsgemäßen Umlaufschmierung.The embodiment according to claim 5 allows further design freedom in the implementation of the circulating lubrication according to the invention.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand von vier Figuren näher erläutert.

  • 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Kurbelgehäuse und eine Schmiermittelwanne gemäß der Erfindung.
  • 2 zeigt nochmals die Innenvolumina von zwei Schmiermittelleitungen gemäß 1.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung für eine Schmiermittelwanne und ein Kurbelgehäuse.
  • 4 zeigt eine Detaildarstellung der Dichtung aus 3.
The invention is explained in more detail below with reference to four figures.
  • 1 shows a plan view of a crankcase and a lubricant pan according to the invention.
  • 2 shows again the internal volumes of two lubricant lines according to 1 .
  • 3 shows a seal according to the invention for a lubricant pan and a crankcase.
  • 4th shows a detailed representation of the seal from 3 .

1 zeigt eine Aufsicht auf eine Schmiermittelwanne 1 und ein Kurbelgehäuse 2 einer nicht vollständig dargestellten Brennkraftmaschine mit einer Umlaufschmierung. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Schmiermittelwanne 1 ist in Einbaulage der Brennkraftmaschine unterhalb des Kurbelgehäuses 2 angeordnet. Zwischen der Schmiermittelwanne 1 und dem Kurbelgehäuse 2 ist eine Ebene für eine Dichtung, beispielsweise einer Metalldichtung, mit einem Pfeil symbolisch dargestellt. Diese Metalldichtung dient der Abdichtung zwischen der Schmiermittelwanne 1 und dem Kurbelgehäuse 2, damit ein Austreten des Schmiermittels sicher verhindert ist. Nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine sammelt sich das Schmiermittel in der Schmiermittelwanne 1 und beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Schmiermittel von einer nicht dargestellten Schmiermittelpumpe durch ein erstes Innenvolumen einer ersten Schmiermittelleitung 3 zu einem Verbraucher und/oder einem Schmiermittelkühler gefördert. Nach dem Verbraucher, beispielsweise einer nicht dargestellten Lagerstelle und/oder dem Schmiermittelkühler, der ebenfalls nicht dargestellt ist, wird das Schmiermittel durch ein zweites Innenvolumen einer zweiten Schmiermittelleitung 4 wieder in die Schmiermittelwanne 1 gefördert. Eine Strömungsrichtung des Schmiermittels in der ersten Schmiermittelleitung 3 und in der zweiten Schmiermittelleitung 4 ist jeweils durch drei Pfeile symbolisch dargestellt. 1 shows a plan view of a lubricant pan 1 and a crankcase 2 an internal combustion engine, not shown in full, with circulating lubrication. The internal combustion engine is preferably provided for a motor vehicle. The lubricant pan 1 is in the installed position of the internal combustion engine below the crankcase 2 arranged. Between the lubricant pan 1 and the crankcase 2 a plane for a seal, for example a metal seal, is symbolically represented by an arrow. This metal seal is used to seal between the lubricant pan 1 and the crankcase 2 so that leakage of the lubricant is reliably prevented. After the internal combustion engine has been switched off, the lubricant collects in the lubricant pan 1 and when the internal combustion engine is operating, the lubricant is fed from a lubricant pump, not shown, through a first internal volume of a first lubricant line 3 promoted to a consumer and / or a lubricant cooler. After the consumer, for example a bearing point (not shown) and / or the lubricant cooler, which is also not shown, the lubricant is passed through a second internal volume of a second lubricant line 4th back into the lubricant pan 1 promoted. A direction of flow of the lubricant in the first lubricant line 3 and in the second lubricant line 4th is represented symbolically by three arrows.

Erfindungsgemäß sind die erste und die zweite Schmiermittelleitung 3, 4 zumindest abschnittsweise parallel geführt, wobei im parallelen Bereich das erste Innenvolumen und das zweite Innenvolumen durch ein einziges elastisches Element 5 voneinander getrennt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das elastische Element 5 die Metalldichtung.According to the invention, the first and the second lubricant line 3 , 4th guided in parallel at least in sections, the first internal volume and the second internal volume in the parallel area being provided by a single elastic element 5 are separated from each other. In the present embodiment, the elastic element 5 the metal gasket.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die erste und die zweite Schmiermittelleitung 3, 4 auch gekreuzt sein, wobei dann im Kreuzungsbereich das erste Innenvolumen und das zweite Innenvolumen ebenfalls durch ein einziges elastisches Element 5 voneinander getrennt sind. Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann es sich wiederum um die Metalldichtung handeln.In a further embodiment, the first and the second lubricant line 3 , 4th also be crossed, in which case the first internal volume and the second internal volume also by a single elastic element in the crossing area 5 are separated from each other. In this second exemplary embodiment, too, it can again be a matter of the metal seal.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Schmiermittelwanne 1 einen Abschnitt des zweiten Innenvolumens und das Kurbelgehäuse 2 bildet einen Abschnitt des ersten Innenvolumens, wobei das elastische Element 5 die Dichtung ist. Durch diese Anordnung wird eine extrem klein bauende Ausführung dargestellt.The in 1 The illustrated embodiment forms the lubricant pan 1 a portion of the second interior volume and the crankcase 2 forms a portion of the first interior volume, wherein the elastic element 5 the seal is. This arrangement creates an extremely small design.

In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das elastische Element 5 auch aus einem separaten Metallbauteil und/oder einem Elastomer sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das elastische Element 5 aus einem perforierten Metallblech mit einer flüssigkeitsdichten Elastomer-Auflage, wie in 4 und 5 dargestellt.In another embodiment, the elastic element 5 also be made of a separate metal component and / or an elastomer. In a particularly preferred embodiment, the elastic element is 5 made of a perforated metal sheet with a liquid-tight elastomer layer, as in 4th and 5 shown.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Umlaufschmierung für eine Brennkraftmaschine kann das Schmiermittel sowohl gleichphasig als auch gegenphasig durch die erste und die zweite Schmiermittelleitung förderbar sein. In beiden Fällen wird eine starke Dämpfung der Druckpulsationen, die von der Schmiermittelpumpe hervorgerufen sind, verhindert.In the embodiment according to the invention of the circulating lubrication for an internal combustion engine, the lubricant can be conveyed through the first and the second lubricant line both in phase and in opposite phase. In both cases, strong damping of the pressure pulsations that are caused by the lubricant pump is prevented.

2 zeigt nochmals die Innenvolumina aus 1, jedoch dieses Mal ohne Kurbelgehäuse 2 und ohne Schmiermittelwanne 1. Dargestellt ist das erste Innenvolumen der ersten Schmiermittelleitung 3, eine Förderrichtung des Schmiermittels ist wieder durch drei Pfeile dargestellt. Schmiermittel wird von der nicht dargestellten Schmiermittelpumpe in das erste Innenvolumen gefördert und nach dem parallelen Bereich weiter zu Schmiermittelstellen bzw. Verbrauchern. Ein Rückfließen des Schmiermittels in dem zweiten Innenvolumen entsprechend der zweiten Schmiermittelleitung 4 ist ebenfalls durch drei Pfeile dargestellt. Deutlich erkennbar ist nun der überlappende Bereich des Kurbelgehäuses 2 und der Schmiermittelwanne 1, wobei ein Abschnitt des zweiten Innenvolumens von der Schmiermittelwanne 1 und ein Abschnitt des ersten Innenvolumens von dem Kurbelgehäuse 2 gebildet ist. In 2 ist das elastische Element 5, die Dichtung, nicht dargestellt. In 2 ist ein Befestigungsflansch für einen Schmiermittelfilter mit 6 beziffert. 2 shows the interior volumes again 1 but this time without the crankcase 2 and without a lubricant pan 1 . The first internal volume of the first lubricant line is shown 3 , a conveying direction of the lubricant is again shown by three arrows. Lubricant is conveyed by the lubricant pump, not shown, into the first internal volume and, after the parallel area, on to lubricant points or consumers. A backflow of the lubricant in the second internal volume corresponding to the second lubricant line 4th is also represented by three arrows. The overlapping area of the crankcase can now be clearly seen 2 and the lubricant pan 1 , wherein a portion of the second interior volume is from the lubricant pan 1 and a portion of the first interior volume of the crankcase 2 is formed. In 2 is the elastic element 5 , the seal, not shown. In 2 is a mounting flange for a lubricant filter with 6th figured.

3 zeigt als ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine Dichtung 7 zum Abdichten einer Schmiermittelwanne 1 und eines Kurbelgehäuses 2. Das elastische Element ist wiederum mit 5 beziffert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das elastische Element 5 aus einem perforierten Metallblech mit einer flüssigkeitsdichten Elastomer-Auflage. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die gesamte Dichtung auch nur aus einem Metallblech oder einem Elastomer bestehen. 3 shows a seal as a possible embodiment of the embodiment according to the invention 7th for sealing a lubricant pan 1 and a crankcase 2 . The elastic element is in turn with 5 figured. In the present embodiment, the elastic element is 5 made of a perforated metal sheet with a liquid-tight elastomer layer. In another exemplary embodiment, the entire seal can also consist only of a metal sheet or an elastomer.

4 zeigt eine Aufsicht auf eine Detaildarstellung des elastischen Elementes 5 der Dichtung 7 aus 3. 4th shows a plan view of a detailed representation of the elastic element 5 the seal 7th out 3 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1.1.
SchmiermittelwanneLubricant pan
2.2.
KurbelgehäuseCrankcase
3.3.
erste Schmiermittelleitungfirst lubricant line
4.4th
zweite Schmiermittelleitungsecond lubricant line
5.5.
elastisches Elementelastic element
6.6th
Flansch SchmiermittelfilterFlange lubricant filter
7.7th
Dichtungpoetry

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010051290 A1 [0003]DE 102010051290 A1 [0003]
  • EP 1761689 B1 [0004]EP 1761689 B1 [0004]
  • EP 1860288 B1 [0005]EP 1860288 B1 [0005]

Claims (5)

Brennkraftmaschine mit einer Umlaufschmierung, wobei zum Sammeln eines Schmiermittels eine Schmiermittelwanne (1) unterhalb eines Kurbelgehäuses (2) vorgesehen ist, wobei das Schmiermittel von einer Schmiermittelpumpe durch ein erstes Innenvolumen einer ersten Schmiermittelleitung (3) zu einem Verbraucher und/oder einem Schmiermittelkühler förderbar ist und durch ein zweites Innenvolumen einer zweiten Schmiermittelleitung (4) in die Schmiermittelwanne (1) rückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schmiermittelleitung (3, 4) zumindest abschnittsweise parallel geführt oder gekreuzt sind, wobei im parallelen Bereich oder im Kreuzungsbereich das erste Innenvolumen und das zweite Innenvolumen durch ein einziges elastisches Element (5) voneinander getrennt sind.Internal combustion engine with circulating lubrication, a lubricant sump (1) being provided below a crankcase (2) for collecting a lubricant, the lubricant being able to be conveyed by a lubricant pump through a first internal volume of a first lubricant line (3) to a consumer and / or a lubricant cooler and a second internal volume of a second lubricant line (4) can be returned to the lubricant pan (1), characterized in that the first and second lubricant lines (3, 4) are at least partially run parallel or crossed, in the parallel area or in the intersection area the first internal volume and the second internal volume are separated from one another by a single elastic element (5). Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt des ersten oder des zweiten Innenvolumens von der Schmiermittelwanne (1) und ein Abschnitt des ersten oder des zweiten Innenvolumens von dem Kurbelgehäuse (2) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (5) eine Dichtung ist.Internal combustion engine after Claim 1 , wherein a portion of the first or the second inner volume is formed by the lubricant sump (1) and a portion of the first or the second inner volume is formed by the crankcase (2), characterized in that the elastic element (5) is a seal. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (5) aus einem Metall und/oder einem Elastomer ist.Internal combustion engine after Claim 1 or 2 , characterized in that the elastic element (5) is made of a metal and / or an elastomer. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (5) aus einem perforierten Metall mit einer flüssigkeitsdichten Elastomerauflage ist.Internal combustion engine according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the elastic element (5) is made of a perforated metal with a liquid-tight elastomer layer. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel gleichphasig oder gegenphasig durch die erste und die zweite Schmiermittelleitung förderbar ist.Internal combustion engine according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the lubricant can be conveyed in phase or out of phase through the first and the second lubricant line.
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