DE10323734A1 - Internal combustion engine with several cylinders - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit mehreren Zylindern (5) in mindestens einer Zylinderreihe (3), mit jeweils einem Kolben (4) pro Zylinder, und mit einer Ölversorgungseinrichtung, die pro Zylinder wenigstens eine Ölspritzdüse aufweist, über die der zugehörige Kolben mit Öl versorgt werden kann, wobei pro Zylinder wenigstens zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Ölspritzdüsen (6, 7) vorgesehen sind. Den Ölspritzdüsen eines Zylinders ist jeweils ein separater Ölkanal (11, 13) zugeordnet, wobei wenigstens zwei Ölkanäle eines Zylinders gesonderten Teilkreisläufen der Ölversorgungseinrichtung zugeordnet sind.The invention relates to an internal combustion engine (1) having a plurality of cylinders (5) in at least one row of cylinders (3), each having one piston (4) per cylinder, and having an oil supply device which has at least one oil spray nozzle per cylinder via which the associated piston can be supplied with oil, at least two independently controllable oil spray nozzles (6, 7) are provided per cylinder. The oil spray nozzles of a cylinder are each assigned a separate oil passage (11, 13), wherein at least two oil passages of a cylinder are assigned to separate partial circuits of the oil supply device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to an internal combustion engine having a plurality of cylinders with the features of the preamble of claim 1.
Aus
der Offenlegungsschrift
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber eine verbesserte Vorrichtung zur Kühlung des Kolbens zur Verfügung zu stellen, die auf den Kühlleistungsbedarf von Hochleistungsbrennkraftmaschinen einstellbar ist und gleichzeitig eine Ölverschäumung durch die Ölspritzdüsen verringert.task In contrast, the invention is a improved cooling device of the piston available to put on the cooling power requirement of high-performance internal combustion engines is adjustable and at the same time an oil foaming by reduces the oil spray nozzles.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This Task is by an internal combustion engine with the characteristics of Claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern in mindestens einer Zylinderreihe, mit jeweils einem Kolben pro Zylinder zeichnet sich dadurch aus, dass pro Zylinder wenigstens zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Ölspritzdüsen vorgesehen sind, die einen Kolben mit Öl versorgen. Mit zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Ölspritzdüsen lassen sich mindestens drei verschiedene Mengenströme des Kühlöls für die Kolben der Brennkraftmaschine einstellen: keine, eine oder zwei Ölspritzdüsen sind geöffnet. Wenn die beiden Ölspritzdüsen eines Kolbens unterschiedliche Ölmengen in Richtung des Kolbens spritzen, sind noch weitere Mengenvariationen bei ansonsten jeweils gleichen Bedingungen möglich. Auf diese Weise ist eine gezielte bedarfsgerechte Kühlung der Kolben der Brennkraftmaschine auf einfache Weise einstellbar.The inventive internal combustion engine with several cylinders in at least one row of cylinders, each with One piston per cylinder is characterized by the fact that per cylinder at least two independent provided controllable oil spray nozzles are holding a piston with oil supply. With two independent leave each other controllable oil spray nozzles there are at least three different flow rates of the cooling oil for the pistons of the internal combustion engine Adjust: none, one or two oil spray nozzles are open. If the two oil jets one Pistons different amounts of oil spraying in the direction of the piston, are even more volume variations otherwise possible under the same conditions. That way is one targeted needs-based cooling the piston of the internal combustion engine in a simple manner adjustable.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist den Ölspritzdüsen eines Zylinders jeweils ein separater Ölkanal zugeordnet, wobei wenigstens zwei Ölkanäle eines Zylinders gesonderten Teilkreisläufen der Ölversorgungseinheit zugeordnet sind. Wenn den Ölspritzdüsen eines Zylinders jeweils ein separater Ölkanal zugeordnet ist, der von gesonderten Teilkreisläufen mit Öl versorgt wird, ist es auf einfache Weise möglich, die Ölmenge der jeweils ersten Ölspritzdüsen eines Zylinders von einem ersten Teilkreislauf und die Ölmenge der jeweils zweiten Ölspritzdüsen von einem zweiten Teilkreislauf unabhängig voneinander mittels Mengen- und/oder Druckregeleinrichtungen in Zuführleitungen zu den Teilkreisläufen zu regeln. Eine derartige Mengen- und/oder Druckregeleinrichtung ist z.B. ein Ventil, das regelbar ist und in je einer Zuführleitung zu den Ölspritzdüsen angeordnet ist und auf diese Weise die Kühlölmenge in jeder Zuführleitung separat regeln kann.In An embodiment of the invention is the oil spray nozzles of a cylinder respectively a separate oil channel assigned, wherein at least two oil channels of a cylinder separate Part circuits the oil supply unit assigned. When the oil jets of a Cylinder each have a separate oil passage It is on, which is supplied by separate sub-circuits with oil, it is on easy way possible the amount of oil the first oil spray nozzles of each Cylinder from a first partial cycle and the oil quantity of each second oil spray nozzles of a second partial cycle independently of each other by means of and / or regulating pressure control devices in supply lines to the subcircuits. Such a quantity and / or pressure control device is e.g. on Valve that is adjustable and arranged in each case a supply line to the oil spray nozzles is and in this way the amount of cooling oil in each supply line can regulate separately.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine erste Ölspritzdüse eines Zylinders über einen ersten Teilkreislauf der Ölversorgungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Öl druckwert ansteuerbar, insbesondere dem Öldruck an einer Ölpumpe der Brennkraftmaschine. Bei zwei separat regelbaren Ölversorgungseinrichtungen mit daran angeschlossenen Ölspritzdüsen ist es von Vorteil, wenn eine der beiden Ölversorgungseinrichtungen die zugehörige Ölspritzdüse nur abhängig vom Öldruck in der Ölversorgungsleitung mit Öl versorgt. Als Steuergröße zum Öffnen eines federbelasteten Ventils wird zum Beispiel der Öldruck herangezogen, der unmittelbar stromab der Ölpumpe im Ölkreislauf herrscht. Auf diese Weise wird zum Beispiel verhindert, dass bei zu niedrigem Öldruck im Ölkreislauf Öl an die Kolben gespritzt wird, obwohl eine ausreichende Versorgung der zu schmierenden Lagerstellen der Brennkraftmaschine eine höhere Priorität im Ölhaushalt einnimmt.In A further embodiment of the invention is a first oil spray nozzle of a Cylinder over one first partial circuit of the oil supply device dependent on from an oil pressure value controllable, in particular the oil pressure on an oil pump the Internal combustion engine. With two separately adjustable oil supply facilities with attached oil spray nozzles is it is advantageous if one of the two oil supply facilities the associated oil spray nozzle only dependent on the oil pressure in the oil supply line with oil provided. As a control variable to open a spring-loaded valve, for example, the oil pressure is used, the immediately downstream the oil pump in the oil circuit prevails. In this way, for example, prevents from being too low oil pressure in the oil circulation oil to the Piston is injected, although an adequate supply of lubricating bearing points of the internal combustion engine has a higher priority in the oil budget occupies.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Ölspritzdüse eines Zylinders über einen zweiten Teilkreislauf der Ölversorgungeinrichtung anhand eines in einem Motorsteuergerät gespeicherten Kennfeldes ansteuerbar. Durch die vom ersten Teilkreislauf der Ölversorgungseinrichtung unabhängige – jedoch von einem oder mehreren in ein Steuergerät eingehenden Parametern abhängige – Regelung der Ölmenge und/oder des Öldrucks des zweiten Teilkreislaufs wird eine in allen Betriebsbereichen wirkungsvolle Kühlung des Kolbens und Schmierung des Kolbenbolzens ermöglicht. Die für das Kennfeld im Steuergerät für die Steuerung der Ölspritzen abgelegten Parameter sind zum Beispiel der Öldruck, die Öltemperatur, die Drehzahl des Brennkraftmaschine, die Motorlast und/oder ähnliche den Betriebszustand der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Werte.In Another embodiment of the invention is a second oil spray nozzle of a Cylinder over a second partial circuit of the oil supply device by means of a map stored in an engine control unit controllable. By the first partial circuit of the oil supply device independent - however from one or more incoming parameters in a control unit - control the amount of oil and / or the oil pressure of the second subcirculation becomes one in all operating ranges effective cooling of the piston and lubrication of the piston pin allows. The for the map in the control unit for the Control of oil sprays stored parameters are, for example, the oil pressure, the oil temperature, the speed of the internal combustion engine, the engine load and / or the like Operating state of the internal combustion engine characteristic values.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Teilkreisläufe der Ölversorgungseinrichtung zur Versorgung der Ölspritzdüsen auf verschiedenen Seiten der Zylinderreihe angeordnet. Wenn zum Beispiel bei einer Brennkraftmaschine in Reihenbauweise auf jeder Seite der Zylinderreihe ein Öllängskanal angeordnet ist, von dem für jeden Zylinder jeweils ein Kanal zu einer Ölspritzdüse abzweigt, ist eine getrennte Versorgung und Steuerung der Ölspritzen auf einfache Weise möglich, indem jeweils am Übergang von der Ölversorgungseinrichtung der Brennkraftmaschine in den Öllängskanal ein Regelelement, z.B. in Form eines steuerbaren Ventils, angeordnet ist, das den Ölstrom für den jeweiligen Öllängskanal und die zugehörigen Ölspritzdüsen steuert.In a further embodiment of the invention, the two partial circuits of the Ölversor arranged supply device for supplying the oil spray nozzles on different sides of the cylinder row. If, for example, in an internal combustion engine in series construction on each side of the row of cylinders an oil longitudinal channel is arranged, branches off from each of which a channel to a oil spray nozzle for each cylinder, a separate supply and control of the oil spray is easily possible by each at the transition from the Oil supply device of the internal combustion engine in the oil longitudinal passage a control element, for example in the form of a controllable valve, is arranged, which controls the flow of oil for the respective oil longitudinal channel and the associated oil spray nozzles.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen in V-förmiger Anordnung die beiden unmittelbar benachbarten Teilkreisläufe der Ölversorgungseinrichtung durch einen gemeinsamen Ölkanal ersetzt. Bei einer Brennkraftmaschine mit V-förmiger Anordnung der Zylinderreihen ist es besonders vorteilhaft die beiden Teilkreisläufe in Form von Öllängskanälen, die sich zwischen den beiden Zylinderreihen im sogenannten Innen-V befinden zusammenzufassen, und somit weniger Bauraum und eine Ölstromregeleinheit weniger zu benötigen. Bei einer Brennkraftmaschine mit V-förmiger Anordnung der Zylinderreihen liegt somit im Innen-V ein Öllängskanal, von dem zu jedem Zylinder jeder Zylinderreihe ein Kanal zur Versorgung der Ölspritzdüsen abzweigt. Die zu diesem Öllängskanal gehörende Ölstromregeleinheit in Form z.B. eines druckgesteuerten Ventils befindet sich in Strömungsrichtung gesehen zwischen dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine und dem ersten Abzweig zu einem Kanal einer Ölspritzdüse.In Another embodiment of the invention are in an internal combustion engine with two rows of cylinders in V-shaped Arrangement, the two immediately adjacent subcircuits of the oil supply device replaced by a common oil channel. In an internal combustion engine with a V-shaped arrangement of the rows of cylinders It is particularly advantageous the two subcircuits in shape of oil longitudinal channels, the are located between the two rows of cylinders in the so-called inner-V to summarize, and thus less space and an oil flow control unit to need less. In an internal combustion engine with a V-shaped arrangement of the rows of cylinders is thus in the inner V an oil longitudinal channel, from that to each cylinder of each cylinder bank a supply channel branches off the oil spray nozzles. The to this oil longitudinal channel associated oil flow control unit in the form of e.g. a pressure-controlled valve is located in the flow direction seen between the oil circuit the engine and the first branch to a channel of an oil spray nozzle.
Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie der Zeichnung. Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further Features and combinations of features result from the description as well as the drawing. A concrete embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing and in the following Description closer explained.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Teilölkreislaufs einer Brennkraftmaschine.The single figure shows a schematic representation of a partial oil cycle an internal combustion engine.
In
der Figur ist eine Brennkraftmaschine
Die
Ventile
Das
Ventil
Es
ist natürlich
ebenso möglich
die Steuer- und Regelstrategien der Ventile
Bei
einer Brennkraftmaschine mit nur einer Zylinderreihe ist die erfindungsgemäße Ölversorgung
des Kolbens einfacher ges taltet. Die Zylinderreihe weist je Zylinder
einen Öllängskanal
Die
Ventile
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