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Die Erfindung betrifft eine Ölwanne für einen Verbrennungsmotor, welche zumindest einen Ölwanneninnenraum und wenigstens eine den zumindest einen Ölwanneninnenraum zumindest bereichsweise begrenzende Ölwannenwandung sowie wenigstens einen, sich zumindest durch einen Wandungsbereich der Ölwannenwandung erstreckenden Ölkanal zum Führen von Öl in Richtung eines mit dem Wandungsbereich verbundenen Ölwannenbodens der Ölwanne umfasst. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen einen Verbrennungsmotor mit einer derartigen Ölwanne sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Ölwanne und/oder mit einem Verbrennungsmotor.
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Beim Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine gelangen sogenannte Blow-By-Gase, welche Verbrennungsgasanteile beinhalten, durch jeweilige Ringspalte zwischen Kolbenringen und Laufbüchsen der Verbrennungskraftmaschine in ein Zylinderkurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine. Um zu vermeiden, dass ein unzulässig hoher Druck im Zylinderkurbelgehäuse entsteht, erfolgt eine sogenannte Entlüftung über einen entsprechenden Entlüftungskanal, über welchen die Blow-By-Gase aus dem Zylinderkurbelgehäuse abgeführt werden. Üblicherweise wird beim Abführen der Blow-By-Gase Ölnebel mittransportiert, welcher anhand eines sogenannten Ölabscheiders abgeschieden, also von Gasanteilen getrennt wird. Das durch den Ölabscheider abgeschiedene Öl kann über eine Ölrücklaufleitung im Zylinderkurbelgehäuse in eine Ölwanne der Verbrennungskraftmaschine zurückgeführt werden. Für das Rückführen des Öls in die Ölwanne wird einerseits Bauraum benötigt, andererseits sollte das in die Ölwanne rückgeführte Öl in Schwerkraftrichtung unterhalb eines in der Ölwanne vorhandenen Ölniveaus aus jeweiligen, ölführenden Leitungen bzw. Kanälen austreten, um ein unerwünschtes Rückströmen von Gas hinter eine Ölabscheidung zu vermeiden.
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So ist beispielsweise aus der
DE 29 23 993 A1 eine einteilig gegossene Ölwanne für Brennkraftmaschinen, mit integrierten Kanälen für die Ölförderung bekannt, bei welcher ein Kanal für einen Maschinenanschluss eine wannenfeste Dichtfläche durchstößt. Der Ölwanne ist an ihrer Außenseite an eine Aufnahme für ein Ölfiltergehäuse angeformt. Der Kanal für den Maschinenanschluss geht von dieser Aufnahme aus.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ölwanne, einen Verbrennungsmotor sowie ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchen ein Rückführen von Öl in die Ölwanne auf verbesserte Weise erfolgt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ölwanne mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Ölwanne für einen Verbrennungsmotor, welche zumindest einen Ölwanneninnenraum und wenigstens eine den zumindest einen Ölwanneninnenraum zumindest bereichsweise begrenzende Ölwannenwandung sowie wenigstens einen, sich zumindest durch einen Wandungsbereich der Ölwannenwandung erstreckenden Ölkanal zum Führen von Öl in Richtung eines mit dem Wandungsbereich verbundenen Ölwannenbodens der Ölwanne umfasst.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Ölkanal ein dem Ölwannenboden abgewandtes Ölkanalende aufweist, an welchem der Ölkanal verschlossen ist, wobei die Ölwanne zumindest einen Zusatz-Ölkanal umfasst, welcher zur ölleitenden Koppelung mit einer zumindest bereichsweise durch ein Zylinderkurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine verlaufenden Ölrücklaufleitung vorgesehen ist und welcher zwischen dem Ölwannenboden und dem Ölkanalende in den wenigstens einen Ölkanal mündet, wobei sich der Zusatz-Ölkanal durch einen mit dem Wandungsbereich verbundenen Zusatz-Wandungsbereich der Ölwannenwandung erstreckt und der Wandungsbereich gemeinsam mit dem Zusatz-Wandungsbereich zumindest bereichsweise einen zur Anordnung einer Fahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs an der Ölwanne ausgebildeten Anordnungsbereich umgrenzt. Dies ist von Vorteil, da durch das verschlossene Ölkanalende ein unerwünschtes Rückströmen von Gas hinter eine Ölabscheidung vermieden werden kann. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Zusatz-Ölkanal in den Ölkanal mündet, wodurch insbesondere eine verzweigte, insbesondere y-förmige, Ölkanalanordnung aus dem Zusatz-Ölkanal und dem Ölkanal gebildet werden kann. Dabei können der Wandungsbereich und der Zusatz-Wandungsbereich einen Winkel miteinander einschließen. Gleiches gilt dementsprechend auch für den sich durch den Wandungsbereich erstreckenden Ölkanal und den sich durch den Zusatz-Wandungsbereich erstreckenden Zusatz-Ölkanal. Der Zusatz-Ölkanal und der Ölkanal können dadurch den Anordnungsbereich besonders platzsparend umgeben und damit umgrenzen, sodass das Öl dementsprechend auf eng begrenztem Bauraum über den Zusatz-Ölkanal und den Ölkanal zumindest bereichsweise um den Anordnungsbereich und insbesondere innerhalb der Ölwannenwandung, also innerhalb des Zusatz-Wandungsbereich und innerhalb des Wandungsbereichs der Ölwanne geführt werden kann. An dem Anordnungsbereich kann beispielsweise ein Vorderachsgetriebe des Kraftfahrzeugs montiert werden.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es durch die beschriebene Ölkanalanordnung des Zusatz-Ölkanals und des Ölkanals möglich ist, einerseits das Öl besonders eng zumindest bereichsweise um den Anordnungsbereich herum zu leiten und andererseits, insbesondere durch das Verschließen des Ölkanalendes, das ungünstige Rückströmen von Gas hinter die Ölabscheidung zu vermeiden, indem eine Dichtheit der aus dem Zusatz-Ölkanal und dem Ölkanal gebildeten Ölkanalanordnung bis in Schwerkraftrichtung unterhalb eines beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Ölwanne im Ölwanneninnenraum vorliegenden Ölniveaus (Ölstand) sichergestellt wird.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Ölwanne einen, dem Wandungsbereich gegenüberliegenden, zweiten Wandungsbereich, welcher mit dem Ölwannenboden verbunden ist, wobei der Wandungsbereich zwischen dem Zusatz-Wandungsbereich und dem zweiten Wandungsbereich angeordnet ist. Dies ist von Vorteil, da durch diese Anordnung einerseits eine großvolumige Ausgestaltung des Ölwanneninnenraums ermöglicht bei besonders günstiger Bauraumausnutzung ermöglicht ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der wenigstens eine Ölkanal an einem, dem Ölkanalende gegenüberliegenden, zweiten Ölkanalende eine Ölaustrittsöffnung auf, welche zum Austausch von Öl mit dem Ölwanneninnenraum vorgesehen und bereichsweise durch den Ölwannenboden begrenzt ist. Dies ist von Vorteil, da das Öl damit auf einfache und zuverlässige Weise unmittelbar am Ölwannenboden aus dem Ölkanal austreten kann, wodurch beispielsweise eine ungünstige Rückströmung von ölhaltigem Gas innerhalb des Ölkanals bzw. des Zusatz-Ölkanals vermieden werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Ölkanalende mittels einer Verschlussvorrichtung der Ölwanne abgedichtet. Dies ist von Vorteil, da das Abdichten des Ölkanalendes anhand der Verschlussvorrichtung eine einfache Herstellung des Kanals ermöglicht. So kann der Ölkanal beispielsweise spanend, insbesondere durch Bohren, am Wandungsbereich ausgebildet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Verschlussvorrichtung wenigstens ein Schraubelement und zumindest ein Dichtungselement zum öldichten und gasdichten Verschließen des Ölkanalendes. Dies ist von Vorteil, da durch das Schraubelement und das Dichtungselement eine besonders einfache und reversibel lösbare Abdichtung des Ölkanalendes bereitgestellt werden kann. So kann das Schraubelement am Ölkanalende mit dem Wandungsbereich verschraubt werden, wobei das Dichtungselement beim Verschrauben des Schraubelements mit dem Ölkanalende öldicht und gasdicht abdichtend zwischen dem Schraubelement und dem Wandungsbereich eingeklemmt werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Ölwanne gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die in Bezug auf die erfindungsgemäße Ölwanne gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Ölrücklaufleitung des Zylinderkurbelgehäuses des Verbrennungsmotors ölleitend mit dem zumindest einen Zusatz-Ölkanal gekoppelt. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine einerseits besonders platzsparende und andererseits leckagefreie Führung des Öls vom Zylinderkurbelgehäuse bis hin zum Ölwannenboden der Ölwanne bereitgestellt ist. Die Ölrücklaufleitung kann insbesondere unmittelbar mit dem Zusatz-Ölkanal gekoppelt sein, wodurch eine Abdichtung gegenüber einem Austreten des Öls unter besonders geringem Aufwand erfolgen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Zylinderkurbelgehäuse des Verbrennungsmotors an dem Zusatz-Wandungsbereich mit der Ölwanne verbunden. Dies ist von Vorteil, da dem Zusatz-Wandungsbereich damit eine Doppelfunktion zukommt, wonach der Zusatz-Wandungsbereich einerseits zur Koppelung der Ölwanne mit dem Zylinderkurbelgehäuse und andererseits zur Aufnahme des Zusatz-Ölkanals dient.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Ölwanne gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und zusätzlich oder alternativ mit einem Verbrennungsmotor gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Die in Bezug auf die erfindungsgemäße Ölwanne gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie die in Bezug auf den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
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Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Ölwanne, welche an einem Zylinderkurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine montiert ist;
- 2 eine schematische Detailansicht eines in 1 umrandeten Bereichs Z, welche einen Ölkanal und einen mit dem Ölkanal verbundenen Zusatz-Ölkanal der Ölwanne zeigt, welcher ölleitend mit einer zumindest bereichsweise durch das Zylinderkurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine verlaufenden Ölrücklaufleitung verbunden ist und zwischen einem Ölwannenboden und einem dem Ölwannenboden abgewandten Ölkanalende des Ölkanals in letzteren mündet;
- 3 eine weitere schematische Perspektivansicht, welche einen Teilbereich der Ölwanne zeigt und anhand welcher eine Übergabe von Öl von dem Zylinderkurbelgehäuse an den Zusatz-Ölkanal erkennbar ist;
- 4 eine schematische Draufsicht auf einen geschnitten dargestellten Teilbereich des Zylinderkurbelgehäuses, welcher Kurbelgehäuseölrückläufe zeigt, über welche Öl unmittelbar in einen Ölwanneninnenraum der Ölwanne eintreten kann und welcher die Ölrücklaufleitung zeigt, über welche Öl in den Zusatz-Ölkanal eingeleitet werden kann; und
- 5 eine schematische Draufsicht auf einen Zusatz-Wandungsbereich einer Ölwannenwandung der Ölwanne, welcher einen Flansch zur Verbindung mit dem Zylinderkurbelgehäuse aufweist.
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1 zeigt in stark abstrahierter Darstellung ein Kraftfahrzeug K und in schematischer Schnittdarstellung einen Teilbereich einer Verbrennungskraftmaschine 100, von welcher ein kleiner Ausschnitt eines Zylinderkurbelgehäuses 102 und eine mit dem Zylinderkurbelgehäuse 102 verbundene Ölwanne 10 zu erkennen ist. Die Ölwanne 10 umfasst einen Ölwanneninnenraum 12 und eine den Ölwanneninnenraum 12 zumindest bereichsweise begrenzende Ölwannenwandung 20. Darüber hinaus umfasst die Ölwanne 10 einen sich durch einen Wandungsbereich 22 der Ölwannenwandung 20 erstreckenden Ölkanal 40, welcher zum Führen von Öl in Richtung eines mit dem Wandungsbereich 22 verbundenen Ölwannenbodens 30 der Ölwanne 10 dient.
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Die Ölwanne 10 umfasst einen, dem Wandungsbereich 22 gegenüberliegenden, zweiten Wandungsbereich 24, welcher ebenfalls mit dem Ölwannenboden 30 verbunden ist. Der Wandungsbereich 22 ist vorliegend zwischen einem Zusatz-Wandungsbereich 32 und dem zweiten Wandungsbereich 24 angeordnet. Die Ölwannenwandung 20 umfasst vorliegend die beiden Wandungsbereiche 22, 24, den Zusatz-Wandungsbereich 32 sowie den Ölwannenboden 30. Der Wandungsbereich 22 und der zweite Wandungsbereich 24 sind vorliegend insbesondere einteilig miteinander verbunden
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Der Ölkanal 40 weist ein dem Ölwannenboden 30 abgewandtes Ölkanalende 42 auf, an welchem der Ölkanal 40 mittels einer Verschlussvorrichtung 14 der Ölwanne 10 verschlossen und abgedichtet ist. Die Verschlussvorrichtung 14 umfasst im vorliegenden Beispiel ein Schraubelement 16 und ein Dichtungselement 18 zum öldichten und gasdichten Verschließen des Ölkanalendes 42. Das Dichtungselement 18 kann beispielsweise als O-Ring ausgestaltet sein. Die Verschlussvorrichtung 14 kann anstatt des Schraubelements 16 auch ein (nicht gezeigtes) Presssitzelement aufweisen, welches in das Ölkanalende 42 eingepresst sein kann. Das Presssitzelement kann das Dichtungselement 18 an dem Ölkanalende 42 einklemmen.
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Die Ölwanne 10 umfasst des Weiteren einen Zusatz-Ölkanal 60, welcher sich durch den Zusatz-Wandungsbereich 32 erstreckt, wie insbesondere in 2 zu erkennen ist. Der Zusatz-Ölkanal 60 ist ölleitend mit einer zumindest bereichsweise durch das Zylinderkurbelgehäuse 102 der Verbrennungskraftmaschine 100 verlaufenden Ölrücklaufleitung 104 gekoppelt, wie durch Zusammenschau von 2, 3 und 5 erkennbar ist, in welchen eine Ausnehmung 36 dargestellt ist, in welche der Zusatz-Ölkanal 60 mündet. Die Ausnehmung 36 ist dabei an einem, an dem Zusatz-Wandungsbereich 32 angeordneten Flansch 34 ausgebildet, wie insbesondere anhand von 5 erkennbar ist.
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Aus dem Zylinderkurbelgehäuse 102 über die Ölrücklaufleitung 104 austretendes Öl gelangt in die Ausnehmung 36 und von dort in den Zusatz-Ölkanal 60. An dem Flansch 34 ist der Zusatz-Wandungsbereich 32 mit dem Zylinderkurbelgehäuse 102 verbunden, wie beispielsweise in 1 und 2 gezeigt ist. Zwischen dem Flansch 34 und dem Zylinderkurbelgehäuse 102 ist eine Silikondichtung 70 angeordnet.
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Der sich durch den Zusatz-Wandungsbereich 32 erstreckende Zusatz-Ölkanal 60 mündet zwischen dem Ölwannenboden 30 und dem Ölkanalende 42 in den Ölkanal 40. Der Wandungsbereich 22 umgrenzt gemeinsam mit dem Zusatz-Wandungsbereich 32 zumindest bereichsweise einen Anordnungsbereich 108, welcher zur Anordnung einer vorliegend als Vorderachsgetriebe ausgebildeten Fahrzeugkomponente 110 des Kraftfahrzeugs K an der Ölwanne 10 dient.
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In 3 ist erkennbar, dass der Ölkanal 40 an einem, dem Ölkanalende 42 in Schwerkraftrichtung gegenüberliegenden, zweiten Ölkanalende 44 eine Ölaustrittsöffnung 46 aufweist, welche zum Austausch von Öl mit dem Ölwanneninnenraum 12 vorgesehen und vorliegend in Schwerkraftrichtung nach unten durch den Ölwannenboden 30 begrenzt ist.
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Der Ölkanal 40 und der Zusatz-Ölkanal 60 bilden vorliegend eine y-förmige Ölkanalanordnung. Der Zusatz-Ölkanal 60 ist dabei als Verbindungsbohrung ausgestaltet und mündet an einer Übergabestelle in Schwerkraftrichtung nach unten in den im Vergleich zum Zusatz-Ölkanal 60 längeren Ölkanal 40. Das anhand einer vorliegend nicht weiter gezeigten, aktiven Ölabscheidung abgeschiedene Öl wird über die Ölrücklaufleitung 104, welche auch als Rücklaufkanal bezeichnet werden kann, durch das Zylinderkurbelgehäuse 102 zu dem Zusatz-Ölkanal 60 und über diesen zum Ölkanal 40 geführt. Über den Ölkanal 40 gelangt das Öl zu der Ölaustrittsöffnung 46, welche an einem Austrittspunkt des Öls unterhalb eines beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Ölwanne 10 herrschenden Ölniveaus (Ölstand) liegt. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Ölwanne 10 liegt das Ölniveau in Schwerkraftrichtung oberhalb der Ölaustrittsöffnung 46, also beispielsweise zwischen der Ölaustrittsöffnung 46 und dem Ölkanalende 42.
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Die Ölkanalanordnung aus dem Ölkanal 40 und dem im Vergleich zum Ölkanal 40 kürzeren Zusatz-Ölkanal 60 ermöglicht es, ausreichend Platz für einen in 2 gezeigten Kurbelgehäuseölrücklauf 106 zu schaffen, über welchen Öl unmittelbar in den Ölwanneninnenraum 12 eintreten kann, wobei der Flansch 34, an welchem das Zylinderkurbelgehäuse 102 mit der Ölwanne 10 verbunden ist, das Eintreten von Öl aus dem Kurbelgehäuseölrücklauf 106 in den Ölwanneninnenraum 12 nicht behindert. Darüber hinaus ermöglicht die beschriebene Ölkanalanordnung die platzsparende Anordnung der vorliegend als Vorderachsgetriebe ausgebildeten Fahrzeugkomponenten 110 an dem Anordnungsbereich 108. Durch die beschriebene Ölkanalanordnung kann ein in 1 schematisch durch ein gestrichelt dargestelltes Dreieck verdeutlichter Ölwanneninnenraumbereich 13 genutzt werden, wobei in diesem Ölwanneninnenraumbereich 13 beispielsweise ein hier nicht weiter gezeigter Ölniveausensors vorgesehen sein kann.
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Ebenfalls in 1 dargestellt ist eine Linie 15, welche zeigt, wie sich der Zusatz-Wandungsbereich 32 sowie der in diesem verlaufende Zusatz-Ölkanal 60 durch den Ölwanneninnenraum 12 erstrecken müsste, wenn auf eine Verbindung aus dem Ölkanal 40 und dem Zusatz-Ölkanal 60, also mit anderen Worten auf die beschriebene Ölkanalanordnung verzichtet werden würde. Wäre nämlich nur der Zusatz-Ölkanal 60 vorhanden, welcher sich entlang der Linie 15 bis zum Ölwannenboden 30 erstrecken würde, so würde dies einen erheblichen Anteil des Ölwanneninnenraums 12 einnehmen. Darüber hinaus wäre eine Anordnung des Ölniveausensors in dem Ölwanneninnenraumbereich 13 nicht möglich, oder zumindest erheblich erschwert.
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Die Ölkanalanordnung aus dem Ölkanal 40 und dem Zusatz-Ölkanal 60 ermöglicht eine Führung des Öl zumindest bereichsweise um den Anordnungsbereich 108 und damit um die Fahrzeugkomponente 110 herum, wobei zusätzlich eine Ölvolumenoptimierung des Ölwanneninnenraums 12 geschaffen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ölwanne
- 12
- Ölwanneninnenraum
- 13
- Ölwanneninnenraumbereich
- 14
- Verschlussvorrichtung
- 15
- Linie
- 16
- Schraubelement
- 20
- Ölwannenwandung
- 22
- Wandungsbereich
- 24
- zweiter Wandungsbereich
- 30
- Ölwannenboden
- 32
- Zusatz-Wandungsbereich
- 34
- Flansch
- 36
- Ausnehmung
- 40
- Ölkanal
- 42
- Ölkanalende
- 44
- zweites Ölkanalende
- 46
- Ölaustrittsöffnung
- 60
- Zusatz-Ölkanal
- 70
- Silikondichtung
- 100
- Verbrennungsmotor
- 102
- Zylinderkurbelgehäuse
- 104
- Ölrücklaufleitung
- 106
- Kurbelgehäuseölrücklauf
- 108
- Anordnungsbereich
- 110
- Fahrzeugkomponente
- K
- Kraftfahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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