DE1289358B - Anordnung von Schmieroelbehaelter und Schmieroelpumpen an einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung - Google Patents

Description

• Die Brennkraftmaschinen für Automobile haben in ihrem allgemeinen Aufbau im Verlauf der letzten Jahrzehnte kaum Veränderungen erfahren. Die Motore mit senkrechten oder gegenüber der Senkrechten geneigten Zylindern weisen gewöhnlich in ihrem oberen Teil einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock und in ihrem unteren Teil eine tiefe, als Schmierölbehälter benutzte Wanne auf. In dieser Wanne wird das Öl über einen Saugkopf und eine Leitung mittels einer im Boden der Wanne angeordneten Pumpe angesaugt. Diese Anordnung führt zu einer beträchtlichen Gesamthöhe des Motors und erfordert für dessen Unterbringung hochgezogene Motorhauben der Kraftfahrzeuge.
• Aus Gründen der Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit bemüht man sich jedoch bei heutigen Kraftfahrzeugkonstruktionen um niedrige Motorhauben für Kraftfahrzeuge, deren Schwerpunkt im Vergleich mit früheren Kraftfahrzeugen niedriger liegt. Daraus folgt, daß die gegenwärtigen Motoren dieser Bedingung besonders schlecht angepaßt sind, wodurch sie nur sehr schwer senkrecht unter einer niedrig verlaufenden Motorhaube unterzubringen sind.
• Bei Kraftfahrzeugen mit vorn angeordnetem Motor und Hinterradantrieb hat man bereits einen Motor mit gegenüber der Waagerechten geneigter Achse und einer aus mehreren durch Kardangelenke verbundenen Stücken bestehenden Hauptwelle verwendet, wodurch man bei niedrig gezogener Motorhaube dennoch eine genügende Bodenfreiheit behält. Diese Lösung ist jedoch kompliziert und erfordert die Verwendung empfindlicher und teurer mechanischer Teile.
• Es sind auch Fahrzeugmotoren mit Trockensumpfschmierung bekannt, '-bei denen die Ölwanne als flacher Deckel mit seichten Vertiefungen an beiden Enden für die Absaugsiebe ausgebildet und der Ölbehälter seitlich am Kurbelgehäuse befestigt ist. Hierbei ist das sonst als Vorratsbehälter benutzte tiefe Kurbelgehäuseunterteil durch eine ebene schalenförmige Wanne geringer Tiefe ersetzt, und die Höhe des Motors kann ohne Veränderung seiner übrigen Teile, wie Zylinderblock und Zylinderkopf, verringert werden.
• Daraus föigt, daß.:man. die Kurbelwelle bezüglich des Fahrgestells bei Erhaltung einer genügenden Bodenfreiheit tiefer legen kann, so daß die in einem einzigen Stück ausgebildete Hauptwelle am Differential angreift, selbst .wenn das Kraftfahrzeug eine niedrig verlaufende Motorhaubeaüfvveist. Offensichflich finden sich diese Vorteile ebenso bei einem Kraftfahrzeug mit Vorder- oder Hinterradantrieb, bei dem der Motor im Heck des Fahrzeugs angeordnet ist.
• Andererseits erleichtert die ebene Gestalturig des Kurbelgehäuseunterteils die Anbringung der:-S-.teuerungs- und Aufhängungsorgane. -__ Damit ist aber die gestellte Aufgabe einer befriedigenden Schmierung . eines Fahrzeugmotors mit stehenden Kolben und geringer Bauhöhe bei allen Betriebsbedingungen und guter -Zugänglichkeit der Ölpumpen bei möglichst einfachem und damit billigem Aufbau des gesamten Motor-Kurbelgehäuse-Komplexes noch nicht gelöst. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nunmehr eine Anordnung von Schmierölbehälter und Schmierölpumpen an einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung und an der Längsseite des mit stehenden Zylindern versehenen Zylinder-Kurbelgehäuses angeordnetem Schmierölbehälter, der mit dem als flache ölsammelschale ausgebildeten Trockensumpf durch eine Absaub pumpe und mit dem öldrucksystem durch eine Druckölpumpe verbunden ist, vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß eine Begrenzungswand des Schmierölbehälters in an sich bekannter Weise von der Außenwand des Kühlwassermantels des Zylinder-Kurbelgehäuses gebildet ist und mindestens eine der übrigen Begrenzungswände durch einen auf eine am Zylinder-Kurbelgehäuse angeformte Aushöhlung dichtend aufgesetzten Deckel gebildet ist, und daß die beiden Pumpen in einer in der Seitenwand des Zylinder-Kurbelgehäuses unterhalb des Schmierölbehälters vorgesehenen Aufnahmebohrung angeordnet sind.
• Der Schmierölbehälter ist so angeordnet und ausgebildet, daß mindestens eine seiner Begrenzungswände von der Außenwand des Kühlwassermantels des Motors gebildet wird und durch Wärmeaustausch mit dem Wassermantel, der gegebenenfalls zur Vergrößerung der Berührungsfläche mit Rippen versehen ist, das Öl rasch erwärmt und auf der Temperatur des Wassers im Wassermantel gehalten wird.
• Dadurch, daß mindestens eine der übrigen Begrenzungswände durch einen auf eine am Zylinder-Kurbelgehäuse angeformte Aushöhlung dichtend aufgesetzten Deckel gebildet ist, erhält man eine einfache gießtechnischeHerstellung des Zylinder-Kurbelgehäuses im Vergleich zu bekannten Schmiersystemen.
• Der Druck des Schmierölbehälters liegt auf der Druckölpumpe und ermöglicht so deren sofortiges Ansaugen bei den ersten Umdrehungen des Motors beim Anlassen. Es ergibt sich daraus auch eine geringere Menge Luftblasen in dem von den Pumpen angesaugten Öl, im Gegensatz zu den Erscheinungen in Schmiersystemen, wo die Pumpe oberhalb des Ölspiegels angeordnet ist und oberhalb der im Unterteil des Motors gelegenen _ ölieserve eine bestimmte Ansaughöhe vorliegt. Um die Möglichkeit der Emulsionsbildung noch weiter-..z'rti@ verringern, weist ein Druckbegrenzungsventil eine im Bereich des Schmierölbehälters gelegene Auslaßöffnung auf und führt wenig mit Luft beladenes Öl unterhalb des Ölspiegels im Schmierölbehälter wieder zurück. Dieses unterhalb des Ölspiegels gelegene Ventil kann durch eine Öffnung seines Federhaltestopfens unter dem Druck einer über ihr stehenden ölsäule stehen, und man kann durch entsprechende Bemessung dieser Öffnung eine Dämpfung der Ventilkörperbewegungen erzielen und so ein Abspringen und ein Ausschlagen des Ventilsitzes verhindern.
• Durch. die erfindungsgemäße Anordnung von Absäugpumpen ' drid Driickölpümpe wird der Raum unterhalb des Schmierölbehälters ausgenutzt, und man erhält eine,. platzsparende Anordnung mit einfachem Antrieb und..leichter Zugänglichkeit.
• Das nur kurz im Kurbelwellengehäuse verweilende Öl hat nur eine begrenzte Berührung mit den Motorgasen, die in dieses Gehäuse durchblasen, und löst sie infolgedessen -in geringerer Menge als in den Motoren mit Ölreserve im Kurbelgehäuseunterteil.
• Ein weiterer Vorteil, der-sich aus der Verwendung eines getrennten Schinierölbehälters ergibt, ist, daß man den Ölmeßstab durch ein durchsichtiges Fenster amSchmierölbehälter ersetzen kann, wodurchman den Ölstand im Schmierölbehälter unmittelbar erkennt. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die als Beispiel mit Bezug auf die Zeichnung gegeben ist. In der Zeichnung sind F i g. 1 eine Gesamtansicht des Motors von der Seite, F i g. 2 ein Schnitt längs der Linie II-II, F i g. 3 eine Vorderansicht des Motors, die die Verteilung zeigt, F i g. 4 ein Schnitt längs der Linie IV-IV, F i g. 5 ein Schnitt längs der Linie V-V.
• Der in seiner Gesamtheit in F i g. 1 gezeigte Motor besteht aus einem Zylinderkopf 1, der auf einem Zylinder-Kurbelgehäuse 2 befestigt ist, wobei diese beiden Teile in ihren Abmessungen im Vergleich mit denen der bisherigen Motoren unverändert sind. Am unteren Teil des Zylinder-Kurbelgehäuses ist eine Kurbelgehäusewanne mit einem ihrer Ränder 4, der zur Ausbildung eines Flansches durchbohrt ist, befestigt. Diese Kurbelgehäusewanne 3, deren Boden über den größten Teil ihrer Fläche eben ist, weist an ihrem äußeren Umfang eine geneigte Wand 5 auf, die das Abfließen des Öls erleichtert und sich an den ebenen Boden anschließt, um eine flache Schale auszubilden, die das vom Motor kommende Öl aufnimmt und einem an einem der Ränder der Kurbelgehäusewanne 3 gelegenen Ölsumpf 6 zuleitet (F i g. 1 und 2).
• An einer der Seitenwände des Zylinder-Kurbelgehäuses 2 ist ein Schmierölbehälter 7 angeordnet, der aus einem vom Guß des Zylinder-Kurbelgehäuses her gegebenen Hohlraum und einem Deckel 8 besteht, der mit einem Füllstutzen 9 und einem durchsichtigen Fenster 10 zur Überprüfung des Ölstands versehen ist (F i g. 2). Der Deckel 8 hat eine Randleiste 11, die durchbohrt ist, so daß sie einen Flansch bildet, der auf der Randleiste 12 des Hohlraums des Schmierölbehälters 7 mittels Schrauben 13 unter Zwischenschaltung einer Dichtung befestigt ist.
• Am unteren Teil des Zylinder-Kurbelgehäuses 2, unterhalb des Schmierölbehälters 7, nimmt eine Aufnahmebohrung 14 zwei Endflansche 15, 16 und einen Trennflansch 17 auf, die zwei Pumpenkörper begrenzen, von denen der eine mit einem Zahnradpaar 18, 19 für die Absaugpumpe und der andere mit einem Zahnradpaar 20, 21 für die Druckölpumpe versehen ist (F i g. 2 und 4). Eine Welle 22 treibt über die auf ihr verkeilten Zahnräder 18 und 20 die beiden Pumpen und über ein an einem ihrer Enden befestigtes Ritzel 24 den Zündverteiler 23 an. Die Welle 22 wird am anderen Ende durch ein Ritzel 25 angetrieben, das mit einer auf einer Welle 27 verkeilten Schnecke 26 im Eingriff steht. Die Welle 27 wiederum wird von einem auf ihr verkeilten mit Zähnen versehenen Ritzel 28 mittels eines Zahnriemens 29, der von einem auf die Kurbelwelle des Motors aufgekeilten, mit Zähnen versehenen Ritzel 30 angetrieben wird, bewegt (F i g. 3 und 5). Der Zahnriemen 29 treibt gleichzeitig das mit Zähnen versehene Ritzet 31 der über dem Zylinderkopf angeordneten obenliegenden Nockenwelle. Die Welle 27, deren der Schnecke 26 gegenüberliegendes Ende als Keilriemenscheibe 32 ausgebildet ist, nimmt einen Keilriemen 33 auf, der einerseits durch die Riemenscheibe 34 den Ventilator und die Wasserpumpe und andererseits durch die Riemenscheibe 35 die Lichtmaschine antreibt.
• Die Schmierung des Motors geschieht auf folgende Weise: In den Ölsumpf 6 taucht ein am unteren Teil des Zylinder-Kurbelgehäuses durch Schrauben 37 befestigter Ansaugstutzen 36, dessen Öffnung unterhalb des Spiegels 38 des vom Motor zurückfließenden Öls angeordnet ist (F i g. 2). Das durch den Ansaugstutzen 36 angesaugte Öl wird durch eine Leitung 39 einer Ansaugöffnung 40 der Absaugpumpe mit den Zahnrädern 18, 19 zugeführt, von wo es durch eine Leitung 41 und ein vom Pumpenkörper getragenes Rohr 42 in den Schmierölbehälter 7 zurückgefördert wird (F i g. 2 und 4).
• Im Schmierölbehälter 7, dessen eine Begrenzungswand 43 von der Außenwand des Kühlmantels des Zylinder-Kurbelgehäuses 2 gebildet wird, wird das Öl rasch erwärmt und auf der Kühlwassertemperatur gehalten. Diese Wand 43 kann gegebenenfalls (in F i g. 2 nicht dargestellte) Rippen aufweisen, die die Berührungsflächen einerseits des Wassers und andererseits des Öls mit der Wand vergrößern. Das im Schmierölbehälter 7 enthaltene Öl drückt durch einen vom Guß her gegebenen Hohlraum 44, der den Schmierölbehälter 7 verlängert, ein Filter 45 und eine Leitung 46 auf die Ansaugöffnung der Druckölpumpe mit den Zahnrädern 20, 21, die das Öl unter Druck durch eine Leitung 47 weiterfördert.
• Diese Leitung 47 steht auf der einen Seite mit einem Überdruckventil (Druckbegrenzungsventil) in Verbindung, das im dargestellten Beispiel aus einer Kugel 48 besteht, die unter der Wirkung einer von einem eingeschraubten Haltestopfen 50 gehaltenen Feder 49 steht. Eine Auslaßöffnung 51 dieses Ventils mündet erheblich unterhalb des Ölspiegels in den Schmierölbehälter. In den Stopfen 50 ist eine Öffnung 52 gebohrt, wodurch das Ventil unter dem Druck der Ölsäule des Behälters steht, und eine entsprechende Bemessung dieser Öffnung 52 gewährleistet eine Dämpfung der Kugelbewegungen und verhindert das Flattern und das Ausschlagen des Ventilsitzes.
• Die Leitung 47 steht gleichzeitig in Verbindung mit einer Nut 53 der Welle 27, die das Öl unter geregeltem Druck in ein in einer Bohrung der Welle befestigtes Mittelrohr 54 leitet (F i g. 5). Das Öl wird so in das Mittelrohr 54 gefördert, das in einen Zentrifugalreiniger mündet, der aus einer am Ende der Welle 27 ausgebildeten und durch einen angeschraubten Deckel 56 verschlossenen Kammer 55 besteht, wobei ein kuppelförmiges Umlenkblech 57 am Mittelrohr 54 und Radialrippen 58 befestigt ist. Am Ausgang des Ölreinigers wird das Öl in dem zwischen dem Mittelrohr 54 und der Bohrung in der Welle 27 angeordneten Ringraum 59 zu einer Nut 60 der Welle 27 geleitet, die mit dem Hauptölkana161 für die allgemeine Versorgung des Motors in Verbindung steht.
• Nach seinem Eintritt in die verschiedenen zu schmierenden Motorteile fließt das Öl in die Kurbelgehäusewanne 3 und den Ölsumpf 6 zurück, von wo es, wie oben beschrieben, abgesaugt wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung von Schmierölbehälter und Schmierölpumpen an einer Brennkraftmaschine mit Trockensumpfschmierung und an der Längsseite des mit stehenden Zylindern versehenen Zylinder-Kurbelgehäuses angeordnetem Schmierölbehälter, der mit dem als flache Ölsammelschale ausgebildeten Trockensumpf durch eine Absaugpumpe und mit dem öldrucksystem durch eine Druckölpumpe verbunden ist, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß eine Begrenzungswand des Schmierölbehälters (7) in an sich bekannter Weise von der Außenwand (43) des Kühlwassermantels des Zylinder-Kurbelgehäuses (2) gebildet ist und mindestens eine der übrigen Begrenzungswände durch einen auf eine am Zylinder-Kurbelgehäuse angeformte Aushöhlung dichtend aufgesetzten Deckel (8) gebildet ist, und daß die beiden Pumpen (18, 19; 20, 21) in einer in der Seitenwand des Zylinder-Kurbelgehäuses (2) unterhalb des Schmierölbehälters (7) vorgesehenen Aufnahmebohrung (14) angeordnet sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Wand (43) des Schmierölbehälters (7) und des Kühlwassermantels des Zylinder-Kurbelgehäuses (2) Wärmeübertragungsrippen aufweist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierölbehälter (7) mit einem am Deckel (8) befestigten durchsichtigen Fenster (10) als ölstandschauglas versehen ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckbegrenzungsventil (48, 49) am Auslaß der Druckölpumpe (20, 21) angeordnet ist, dessen Auslaß im Schmierölbehälter (7) liegt und das zur Dämpfung der Bewegung eines Ventilkörpers eine kalibrierte Öffnung (52) aufweist, durch die das Ventil unter dem Druck der Ölsäule des Schmierölbehälters steht.
5. 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper aus einer unter der Wirkung einer Feder (49) stehenden Kugel (48) besteht.