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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Schmiermittelwanne mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die deutsche Patentschrift
DE 195 47 378 B4 hingewiesen. Aus dieser Patentschrift ist eine Ölwanne für einen Verbrennungsmotor, die in einem oberen Ölwannenabschnitt und einem unteren Ölwannenabschnitt aufgeteilt ist, bekannt. Der obere Ölwannenabschnitt hat eine den unteren Abschnitt befestigende Fläche, durch die der untere Ölwannenabschnitt an der unteren Fläche eines oberseitigen Bodens befestigt ist. Der Boden ist zusammenhängend mit einer oberseitigen äußeren Wand und einer Trennwand zwischen einer ersten Ölkammer und einer zweiten Ölkammer gebildet, die einen Teil des oberseitigen Bodens bildet, der von der befestigenden Fläche des unteren Abschnitts umgeben ist. Die erste Ölkammer, die auf der einen Seite der Trennwand angeordnet ist, und die zweite Ölkammer, die mit der ersten Ölkammer über Luftlöcher in Verbindung steht, ist auf der anderen Seite der Trennwand angeordnet. Der obere Ölwannenabschnitt weist eine obere Ablenkplatte des oberen Ölwannenabschnittes auf, wobei die obere Ablenkplatte über dem Ölpegel positioniert ist und die untere Ablenkplatte integriert mit dem oberen Ölwannenabschnitt ausgebildet und unterhalb des Ölpegels in der Ölwanne positioniert ist.
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Zum weiteren technischen Umfeld wird auch noch auf die deutsche Offenlegungsschrift
DE 103 02 191 A1 hingewiesen. In dieser Offenlegungsschrift ist eine Ölwanne für eine, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges bestimmte Brennkraftmaschine bekannt, mit einem wannenförmigen Körper und einem flanschartigen Wannenrahmen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine akustisch wirksame Ölwanne mit verminderter Schallabstrahlung zu schaffen, die ein relativ geringes Gewicht aufweist und wirtschaftlich herstellbar ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die aus Kunststoff gebildete Wandung des wannenförmigen Körpers teilweise durch ein mehrlagiges Teil ersetzt ist, das mindestens eine Lage aus einem Metall und mindestens eine aus Kunststoff oder einem viskoelastischen Material gebildete Lage aufweist, wobei das mehrlagige Teil an seinem Rand mit dem Kunststoff der Ölwannenwandung umspritzt ist.
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Im Schmiermittelkreislauf einer Brennkraftmaschine soll möglichst viel Schmiermittel vorhanden sein, um das Service-Intervall von 30.000 km bzw. zwei Jahren zu erreichen. Mehr Schmiermittel kann auch mehr Ruß, Verunreinigungen, bzw. Kraftstoff aufnehmen und die Schmierwirkung des Schmiermittels bleibt über das ganze Service-Intervall erhalten. Wenn man aber in eine übliche Brennkraftmaschine zu viel Schmiermittel in die Schmiermittelwanne einfüllt, kommt es durch das Panschen der Pleuelgeigen an der Oberfläche des Schmiermittels in der Schmiermittelwanne zu einer Schmiermittelverschäumung und damit zu einem Problem für die Brennkraftmaschine. Die in dem Schmiermittel eingeschlossene Luft führt zu einer Mangelschmierung, wodurch Lager der Brennkraftmaschine fressen können.
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Als Pleuelgeige bezeichnet man bei Brennkraftmaschinen den für eine vollständige Umdrehung der Kurbelwelle benötigten Platzbedarf des Pleuels. Der Begriff rührt aus einer der Geige ähnelnden Kontur her, die die äußersten Punkte des Pleuels während einer Drehung der Kurbelwelle beschreiben.
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Es ist daher ein Ziel der Erfindung den Schmiermittelstand in der Schmiermittelwanne bzgl. den Pleuelgeigen abzusenken.
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Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform, da sich in diesem Bereich der Brennkraftmaschine üblicherweise nur Kurbelgehäusegase befinden.
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Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Zusatzvolumen eine Größe gemäß Patentanspruch 3 aufweist.
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Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 ist sichergestellt, dass während eines Stillstandes der Brennkraftmaschine kein Schmiermittel ungewollt aus dem Zusatzvolumen zurück in die Schmiermittelwanne strömen kann.
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Mit der Maßnahme gemäß Patentanspruch 5 ist nochmals sichergestellt, dass eine Schmiermittelverschäumung sicher vermieden ist.
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Zusammenfassung der Erfindung:
- Ziel der Erfindung ist es, dass das Schmiermittel in dem Abschnitt vom Schmiermittelansaugpunkt bis zur Schmiermittelpumpe einen Bereich oberhalb des Schmiermittelniveaus in der Schmiermittelwanne durchströmen muss. Dieser Bereich ist so voluminös wie möglich ausgeführt (vorzugsweise zwischen 1 % und 80 % des gesamten Schmiermittelvolumens der Brennkraftmaschine), um den Schmiermittelstand in der Schmiermittelwanne so weit wie möglich abzusenken.
- Dadurch panschen die Pleuelgeigen erst bei viel größeren Füllständen in das Schmiermittel, d. h. es ist mehr Schmiermittel im Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine vorhanden. Der Bereich oberhalb des Schmiermittelniveaus ist ohne das die Erfindung betreffende Konzept derzeit mit Blow-by-Gas befüllt.
- Erfindungsgemäß ist dieser Bereich zwischen Schmiermittelfüllstand und Pleuelgeige nun mit Schmiermittel befüllt.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand von fünf Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt eine Unteransicht auf einen von einem Schmiermittelhobel abgedeckten Kurbeltrieb gemäß dem Stand der Technik.
- 2 zeigt eine Aufsicht auf einen Kurbeltrieb gemäß der Erfindung.
- 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Kurbelgehäuse und eine Schmiermittelwanne gemäß der Erfindung.
- 4 zeigt eine Unteransicht auf einen von einem Schmiermittelhobel abgedeckten Kurbeltrieb gemäß der Erfindung.
- 5 zeigt einen Schnitt durch eine Schmiermittelwanne und ein erfindungsgemäßes Zusatzvolumen.
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Im Folgenden gelten in den 1 bis 5 für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern.
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1 zeigt eine Unteransicht auf einen von einem Schmiermittelhobel 7 abgedeckten Kurbeltrieb 2 gemäß dem Stand der Technik. Die Darstellung ist ohne eine Schmiermittelwanne 1 und ohne ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine dargestellt. Parallel zu dem Kurbeltrieb 2 ist eine von zwei Ausgleichswellen 10 erkennbar. Stirnseitig weist die Ausgleichswelle 10 ein Zahnrad auf, welches mit dem Kurbeltrieb 2 in Wirkverbindung steht. Auf derselben Seite wie das Zahnrad der Ausgleichswelle 10 befindet sich ein Nockentrieb 9. Axial davon beabstandet ist ein nicht beziffertes Zweimassenschwungrad. Ein Ansaugschnorchel 5, zum Ansaugen von nicht dargestelltem Schmiermittel aus der Schmiermittelwanne 1 weist eine Schmiermittelansaugstelle 8 auf. Der Ansaugschnorchel 5 verbindet somit die Schmiermittelansaugstelle 8 auf dem kürzesten Weg mit einer Schmiermittelpumpe 4, welche das Schmiermittel zu den Schmierstellen der Brennkraftmaschine fördert.
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Wie bereits erwähnt ist es nachteilig an diesem Stand der Technik, wenn zu viel Schmiermittel in die Schmiermittelwanne 1 eingefüllt ist, kommt es durch das Panschen der Pleuelgeigen an der Schmiermitteloberfläche in der Schmiermittelwanne 1 zu einer Schmiermittelverschäumung und damit zu einem Problem für die Brennkraftmaschine. Ziel der Erfindung ist es daher, den Schmiermittelstand in der Schmiermittelwanne 1 bzgl. den Pleuelgeigen abzusenken. Eine Definition der Pleuelgeige wurde eingangs dargestellt.
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2 zeigt eine Aufsicht auf einen Kurbeltrieb 2 gemäß der Erfindung. Der Kurbeltrieb 2 ist für eine nicht vollständig dargestellte Brennkraftmaschine vorgesehen, mit einer Schmiermittelwanne 1, die in 2 zwecks der Übersichtlichkeit weg gelassen wurde. Die Schmiermittelwanne 1 ist an ein nicht dargestelltes Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine anordenbar. Der Kurbeltrieb 2 besteht aus einer nicht näher separat bezifferten Kurbelwelle mit vier an die Hubzapfen der Kurbelwelle angeordneten Pleuel. Die Pleuel sind ebenfalls nicht beziffert, jedoch ist in 3 eine von dem Pleuel gebildete Pleuelgeige mit 3 beziffert. Zwei parallel zum Kurbeltrieb 2 angeordnete Ausgleichswellen sind wiederum mit 10 beziffert. Geodätisch unterhalb des Kurbeltriebs 2 ist ein Schmiermittelhobel 7 angeordnet.
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Zwischen dem Schmiermittelhobel 7 und der nicht dargestellten Schmiermittelwanne 1 ist das erfindungsgemäße Zusatzvolumen 6 angeordnet, welches ein Volumen des Ansaugschnorchels 5 deutlich vergrößert. Eine Ansaugstelle des Ansaugschnorchels 5 für das Schmiermittel ist mit 8 beziffert. Eine Schmiermittelpumpe 4 ist ebenfalls wieder mit 4 beziffert. Die Schmiermittelpumpe 4 saugt somit durch die Schmiermittelansaugstelle 8 das Schmiermittel an, befüllt zuerst das Zusatzvolumen 6 und fördert anschließend das Schmiermittel zu den Schmierstellen der Brennkraftmaschine. Somit wird der Schmiermittelpegel in der Schmiermittelwanne 1 in vorteilhafter Weise deutlich abgesenkt, sodass die Pleuelgeige 3 (siehe 3) das Schmiermittel nicht mehr panschen kann, und somit eine Schmiermittelverschäumung sicher vermieden ist.
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3 zeigt einen Schnitt durch das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine sowie durch die Schmiermittelwanne 1. Um den Kurbeltrieb 2 herum ist die Pleuelgeige mit 3 mit mehreren Strichen dargestellt. Deutlich erkennbar ist, wie weit die Pleuelgeige 3 in den Bereich der Schmiermittelwanne 1 ragt. Seitlich von der Pleuelgeige 3 sind wieder die zwei Ausgleichswellen 10 erkennbar. Geodätisch unterhalb der Pleuelgeige 3 ist wiederum der Schmiermittelhobel 7 dargestellt. Zwischen einer Bodenfläche der Schmiermittelwanne 1 und dem Schmiermittelhobel 7 ist das Zusatzvolumen 6 des Ansaugschnorchels 5 geschnitten dargestellt.
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4 zeigt nochmals eine Unteransicht auf den Kurbeltrieb 2 entsprechend der Darstellung in 1, jedoch mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Der Kurbeltrieb 2 ist wiederum durch den Schmiermittelhobel 7 weitgehend abgedeckt, die Schmiermittelwanne 1 ist nicht dargestellt, zur Verdeutlichung der Erfindung. Die Schmiermittelpumpe ist wiederum mit 4 beziffert. Der Ansaugschnorchel 5 weist wieder die Schmiermittelansaugstelle 8 auf. Zwischen der Schmiermittelansaugstelle 8 und dem Ansaugschnorchel 5 ist das erfindungsgemäße Zusatzvolumen 6 erkennbar.
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5 zeigt einen Schnitt durch die Schmiermittelwanne 1 sowie das Zusatzvolumen 6. Wie in 5 erkennbar ist, saugt die nicht dargestellte Schmiermittelpumpe 4 durch die Schmiermittelansaugstelle 8 das Schmiermittel an. Eine Schmiermittelförderrichtung ist durch Pfeile dargestellt. Das Schmiermittel wird somit zuerst durch die Schmiermittelansaugstelle 8 angesaugt und anschließend durch das Zusatzvolumen 6 befördert, d. h. nach geodätisch oben, bis das Zusatzvolumen 6 befüllt ist, anschließend wird das Schmiermittel wieder nach unten befördert und durch den Ansaugschnorchel 5 zur Schmiermittelpumpe geleitet.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Zusatzvolumen 6 zwischen der Pleuelgeige 3 und dem Schmiermittelpegel angeordnet. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Zusatzvolumen 6 auch mehr seitlich oder an anderen Orten angeordnet werden. Besonders bevorzugt beträgt das Zusatzvolumen 6 zwischen 1 % und 80 % eines gesamten Schmiermittelvolumens der Brennkraftmaschine. In einer weiteren Ausführungsvariante kann in dem Zusatzvolumen 6 auch ein Rückschlagventil angeordnet sein, welches ein ungewolltes Rückfließen des Schmiermittels aus dem Zusatzvolumen 6 in die Schmiermittelwanne 1 verhindert. Um eine Schmiermittelverschäumung äußerst effizient zu verhindern ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem Zusatzvolumen 6 und der Pleuelgeige 3 der Schmiermittelhobel 7 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Schmiermittelwanne
- 2.
- Kurbeltrieb
- 3.
- Pleuelgeige
- 4.
- Schmiermittelpumpe
- 5.
- Ansaugschnorchel
- 6.
- Zusatzvolumen
- 7.
- Schmiermittelhobel
- 8.
- Schmiermittelansaugstelle
- 9.
- Nockentrieb
- 10.
- Ausgleichswelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19547378 B4 [0002]
- DE 10302191 A1 [0003]
