DE19641877A1 - Ölpumpe für ein Zwangsschmiersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe für ein Zwangsschmiersystem eines Kraftfahrzeugmotors und insbesondere eine Ölpumpe des Plunger-Typs, die im unteren Kurbelgehäuse angeordnet ist und von der Kurbelwelle des Motors betätigt wird.

Im allgemeinen wird bei einem Schmiersystem eines Kraftfahrzeugmotors sowohl den gleitenden Teilen der Zylinder des Motors als auch den sich drehenden Teilen der Kurbelwelle und der Nockenwelle Schmieröl zugeführt.

Wohlbekannte Schmiersysteme sind das Spritzschmiersystem, das Zwangsschmiersystem und das kombinierte Spritz- und Zwangsschmiersystem. Gegenwärtig wird das Zwangsschmiersystem weitgehend bei Benzinmotoren verwendet, da die Nennleistung und die Nenndrehzahl des Motors erhöht wurden.

Ein herkömmliches Zwangsschmierungssystem ist aus Fig. 1 ersichtlich, bei dem das Schmieröl, das in einer Ölwanne 11 eingefüllt ist, mittels einer Ölpumpe 12 angesaugt und verdichtet wird, die mittels einer nicht gezeigten Nockenwelle angetrieben wird, um das Öl jedem zu schmierenden Teil zuzuführen.

Das von der Ölpumpe 12 geförderte Öl wird zuerst zu der Ölstrecke 17 hin geführt, die in dem Zylinderblock ausgebildet und oberhalb der Kurbelwelle 16 angeordnet ist, wobei das Öl jedem zu schmierenden Teil sowie dem Hauptlager der Kurbelwelle 16 zugeführt wird.

Bei diesem Schmiersystem ist die Ölpumpe 12 an der Außenseite des unteren Kurbelgehäuses und oberhalb der Ölwanne 11 angeordnet.

Die Einlaßöffnung der Ölpumpe 12 ist mit einem Ölfilter 13 in der Ölwanne 11 über eine Verbindungsleitung 14 verbunden, wobei die Auslaßöffnung der Pumpe 12 mit dem Ölfilter 15 verbunden ist. Das Öl, das aus dem Ölfilter 15 über die Ölleitung 14′ gefördert wird, weist normalerweise einen Druck von 2-3 kg/cm² auf.

Eine derartige Ölpumpe, die an der Außenseite der Ölwanne angebracht ist, weist jedoch den Nachteil einer unzureichenden Ölzuführung während des Anlassens des Motors auf, wenn die Viskosität des Motoröls erhöht ist, wie es zum Beispiel bei frostigem Wetter oder bei Erreichen des Endes der Nutzungsdauer des Öles der Fall ist. Die unzureichende Ölzuführung führt zu einem schnellen Verschleiß der zu schmierenden Teile im Kurbelgehäuse des Motors.

Mit der Erfindung werden diese und andere Probleme beseitigt und eine neue Struktur einer Ölpumpe geschaffen, welche innerhalb der Ölwanne angeordnet, mit der Kurbelwelle gekuppelt und von dieser betätigbar ist.

Daher ist es ein Ziel der Erfindung, eine Ölpumpe eines Plunger-Typs zu schaffen, die Motoröl sowohl beim Start des Motors als auch bei einer hohen Viskosität des Motoröls effektiv zuführt.

Erfindungsgemäß wird das oben genannte Ziel erreicht durch eine Ölpumpe mit einem Pumpenzylinder, der an seinen beiden Seiten jeweils eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung aufweist und am Boden einer Ölwanne eines Kurbelgehäuses des Motors angeordnet ist, wobei die beiden Auslaßöffnungen über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, die mit einer Ölzuführungsleitung gekuppelt ist, die zu einem Ölfilter hinführt, der oberhalb der Ölwanne angeordnet ist; einem ersten Einweg-Ventilmittel, das an der jeweiligen Einlaßöffnung für einen Ölfluß zu der Innenseite des Zylinders hin angeordnet ist; einem zweiten Einweg-Ventilmittel, das an der jeweiligen Auslaßöffnung für einen Ölfluß zu der Außenseite des Zylinders hin angeordnet ist; einem Paar von Kolben, die innerhalb des Zylinders gleitend angeordnet sind, jeweils denselben Durchmesser aufweisen und an ihren einander gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer schrägen Fläche versehen sind; einer horizontalen Stange, die zwischen den schrägen Flächen der Kolben angeordnet und an ihren beiden Enden jeweils mit einer schrägen Fläche versehen ist, die denselben Neigungswinkel wie die schräge Fläche der Kolben aufweist; einer Verbindungsstange, die den oberen Mittelteil des Zylinders durchdringt und zwischen dem Mittelteil der horizontalen Stange und der Lagerung an der Kurbelwelle angeordnet ist, um eine T-förmige Betätigungsstange der Pumpe zu bilden; und jeweils einer Druckfeder, die zwischen den einander abgewandten Seiten der Kolben und den einander gegenüberliegenden Innenflächen des Zylinders angeordnet ist.

Weiter ist die Betätigungsstange direkt an der Kurbelwelle entgegengesetzt zu der Verbindungsstange des Motors gelagert, um eine translatorische Bewegung der Verbindungsstange aus der Drehbewegung der Kurbelwelle des Motors zu erzeugen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene, schematische Ansicht eines herkömmlichen Zwangsschmiersystems eines Kraftfahrzeugmotors.

Fig. 2 ist eine gleiche Ansicht wie Fig. 1, aus der eine Ausführungsform des Schmiersystems ersichtlich ist, das eine Ölpumpe gemäß der Erfindung aufweist.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht der Ölpumpe, die aus Fig. 2 ersichtlich ist.

In Fig. 2 ist ein Zwangsschmiersystem schematisch gezeigt, das eine Ölpumpe gemäß der Erfindung aufweist, wobei die Ölpumpe 20 in dem unteren Kurbelgehäuse, vorzugsweise am Boden der Ölwanne 11 angebracht ist, damit sie in Schmieröl eintauchen kann, das in der Ölwanne 11 eingefüllt ist.

Die Auslaßöffnung der Ölpumpe 20 ist über eine Verbindungsleitung 14 mit einem Ölfilter 15 verbunden, der am Boden des Kurbelgehäuses und oberhalb der Ölwanne 11 angeordnet ist.

Weiterhin ist, gleich dem Schmiersystem nach Fig. 1, die Auslaßöffnung des Ölfilters 15 mit der Hauptölstrecke 17 verbunden, die innerhalb des Zylinderblocks und oberhalb der Kurbelwelle 16 angeordnet ist.

Die Ölpumpe 20 gemäß der Erfindung ist eine Kombination aus der wohlbekannten Ölpumpe des Plunger-Typs und der Taumelscheibenpumpe, die zwei Kolben und eine damit verbundene T-förmige Betätigungsstange aufweist und nachfolgend ausführlich beschrieben wird. Das äußere Ende der T-förmigen Betätigungsstange erstreckt sich zu der Kurbelwelle 16 des Motors hin und ist direkt an der Kurbelwelle 16 gelagert, wobei an der gegenüberliegenden Seite eine Verbindungsstange 29 an deren einem Ende mit der Kurbelwelle 16 gekuppelt ist, um eine translatorische Bewegung der Verbindungsstange 29 aus der Drehbewegung der Kurbelwelle 16 zu erzeugen.

Wie aus Fig. 3 ausführlich ersichtlich ist, weist die Ölpumpe 20 einen Pumpenzylinder 21 auf, der an seinen beiden Seiten mit jeweils einer Einlaßöffnung 23, 23′ und einer Auslaßöffnung 24, 24′ versehen ist, wobei die Auslaßöffnungen 24, 24′ über eine Verbindungsleitung 25 mit einer Ölzuführungsleitung 14 miteinander verbunden sind.

An den Einlaßöffnungen 23, 23′ sind Einweg- Rückströmventile 5a, 5b für einen Ölfluß zu der Innenseite des Zylinders 21 hin vorgesehen. An den Auslaßöffnungen 24, 24′ sind Rückströmventile 4a, 4b für einen Ölfluß direkt zu der Außenseite des Zylinders 21 hin vorgesehen. Vorzugsweise sind die Rückströmventile 4a, 4b und 5a, 5b als Ventile des Rückströmkugel- oder Blattfedertyps ausgebildet.

Ferner sind innerhalb des Zylinders 21 zwei Kolben 22, 22′ gleitend angebracht, die jeweils denselben Durchmesser und an ihren einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine schräge Fläche aufweisen.

Zwischen den schrägen Flächen der Kolben 22, 22′ ist eine horizontale Stange 27 angeordnet, an deren beiden Enden ebenfalls jeweils eine schräge Fläche ausgebildet ist, die denselben Neigungswinkel wie die schräge Fläche der Kolben 22, 22′ aufweist.

Weiter ist zwischen den einander abgewandten Seiten der Kolben 22, 22′ und den einander gegenüberliegenden Innenflächen des Zylinders 21 jeweils eine Druckfeder 28 angeordnet.

An dem Mittelteil der horizontalen Stange 27 ist das andere Ende der Verbindungsstange 29 gekuppelt, die den oberen Mittelteil des Zylinders 21 durchdringt, um die T-förmige Betätigungsstange der Pumpe zu bilden.

Wie bei dem herkömmlichen Schmiersystem wird das in der Ölwanne 11 eingefüllte Schmieröl angesaugt und mittels der Ölpumpe 20, die mittels der Verbindungsstange 29 und der horizontalen Stange 27 angetrieben wird, verdichtet, um das Öl effektiv jedem zu schmierenden Teil in dem Kurbelgehäuse 10 zuzuführen.

Das heißt, wenn der Motor zum Betrieb gestartet wird, wird die Kurbelwelle 16 gedreht, wodurch sich die Verbindungsstange 29 und die horizontale Stange 27 entsprechend des Durchmessers der Kolben 22, 22′ entlang einer vorbestimmten vertikalen Strecke auf- und abbewegen.

Die wechselseitige Auf- und Abbewegung der horizontalen Stange 27 zwingt die Kolben 22, 22′ dazu, sich gleichzeitig nach links und rechts entlang der Zylinderwand hin- und herzubewegen.

Wenn die Kolben 22, 22′ zu der Innenseite des Zylinders 21 hin bewegt werden, wird das Öl über die Rückströmventile 5a, 5b in den Zylinder 21 gesaugt. Andererseits, wenn die Kolben 22, 22′ zu der Außenseite des Zylinders 21 hin bewegt werden, wird das angesaugte Öl in dem Zylinder verdichtet und über die Rückströmventile 4a, 4b der Auslaßöffnungen 24, 24′ ausgelassen.

Das Öl, das aus der Auslaßöffnung 24′ der Ölpumpe 20 gespritzt wird, strömt zu der anderen Auslaßöffnung 24 über die Verbindungsleitung 25 hin, die mit der Ölzuführungsleitung 14 verbunden ist.

Das ausströmende Öl wird durch den Ölfilter 15 hindurchgelassen und der Hauptölstrecke 17 und dann den Hauptlagern der Kurbelwelle 16 zugeführt, um die Schmierung der Teile des Kurbelgehäuses zu bewirken.

Wie zuvor beschrieben, ist die Ölpumpe gemäß der Erfindung derart aufgebaut, daß die Pumpe selbst in das Schmieröl des Motors eintaucht und direkt mittels der T-förmigen Verbindungsstange verbunden ist, um mit zwei Kolben zusammenzuwirken, wodurch dem Motor beim Starten selbst unter schwierigen Bedingungen, wie frostiges Wetter und hohe Viskosität des Öles, effektiv Öl zugeführt wird.

Claims (2)

1. Ölpumpe für ein Zwangsschmiersystem eines Kraftfahrzeugmotors, mit:
einem Pumpenzylinder (21), der an seinen beiden Seiten jeweils eine Einlaßöffnung (23, 23′) und eine Auslaßöffnung (24, 24′) aufweist und am Boden einer Ölwanne (11) eines Kurbelgehäuses des Motors angeordnet ist, wobei die beiden Auslaßöffnungen (24, 24′) über eine Verbindungsleitung (25) miteinander verbunden sind, die mit einer Ölzuführungsleitung (14) gekuppelt ist, die zu einem Ölfilter (15) hinführt, der oberhalb der Ölwanne (11) angeordnet ist;
einem ersten Einweg-Ventilmittel (5a, 5b), das an der jeweiligen Einlaßöffnung (23, 23′) für einen Ölfluß zu der Innenseite des Zylinders (21) hin angeordnet ist;
einem zweiten Einweg-Ventilmittel (4a, 4b), das an der jeweiligen Auslaßöffnung (24, 24′) für einen Ölfluß zu der Außenseite des Zylinders (21) hin angeordnet ist;
einem Paar von Kolben (22, 22′), die innerhalb des Zylinders (21) gleitend angeordnet sind, jeweils denselben Durchmesser aufweisen und an ihren einander gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer schrägen Fläche versehen sind;
einer horizontalen Stange (27), die zwischen den schrägen Flächen der Kolben (22, 22′) angeordnet und an ihren beiden Enden jeweils mit einer schrägen Fläche versehen ist, die denselben Neigungswinkel wie die schräge Fläche der Kolben (22, 22′) aufweist;
einer Verbindungsstange (29), die den oberen Mittelteil des Zylinders (21) durchdringt und zwischen dem Mittelteil der horizontalen Stange (27) und der Lagerung an der Kurbelwelle (16) angeordnet ist, um eine T-förmige Betätigungsstange der Pumpe zu bilden; und
jeweils einer Druckfeder (28), die zwischen den einander abgewandten Seiten der Kolben (22, 22′) und den einander gegenüberliegenden Innenflächen des Zylinders (21) angeordnet ist.

2. Ölpumpe nach Anspruch 1, wobei die Einweg-Ventilmittel (5a, 5b, 4a, 4b) als Rückströmkugelventile oder Blattfederventile ausgebildet sind.