DE19815384A1

DE19815384A1 - Flüssigkeitsgekühlte Viertakt-Mehrzylinder-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19815384A1
Application number: DE1998115384
Authority: DE
Inventors: Sergiu-Valentin Lipcan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: DE19815384C2

Abstract

Ein Brennkraftmaschine weist eine, durch Kette und Kettenrad von der Kurbelwelle angetriebene, Ölpumpe und, in Tandemanordnung, eine durch die Ölpumpe angetriebene Kühlmittelpumpe auf. Der Ölpumpenantrieb ist zwischen der Vorderkante des Motorblockunterteiles und der Ölpumpe angeordnet. Die Ölpumpe ist mittels Gußarmen, deren Lage mit der Kette des Ölpumpenantriebes abgestimmt ist, an dieser Vorderkante des Motorblockunterteiles befestigt. Die Ölpumpenwelle kann auf der Motorseite eine Verlängerung als Zentrierung des Kettenkastendeckels aufweisen, die darüber hinaus als zusätzliches Lager in dem Motorgehäuseunterteil dient. Die Welle weist an dem anderen Ende für den Antrieb der Kühlmittelpumpe eine Zahnwelle oder eine Kerbzahnwelle auf. Die Kühlmittelpumpe ist entweder als eigenständige Einheit, in Tandemanordnung mit der Ölpumpe, an dem Kettenkastendeckel angeordnet oder ist teilweise in dem Ölpumpendeckel integriert. In diesem Fall ist das Kühlmittelpumpenlaufrad auf der Ölpumpenwelle und der Kühlmittelpumpendeckel an dem Kettenkastendeckel angordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Viertakt-Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, die im Fahrzeug quer eingebaut ist, bei dem die Raumverhältnisse im Motorraum eingeschränkt sind. Im Falle eines Fahrzeuges, bei dem man Motoren mit größerem Hubraum einbauen will, können Schwierigkeiten auftreten, weil die Länge des Motors mit Getriebe mit dem Einbauraum zwischen den Längsträgern in Konflikt geraten könnte. Das kann den Einbau der Antriebseinheit (Motor mit Getriebe), die Anordnung und den Antrieb der Hilfsaggregate sehr stark erschweren. Besonders gefährdet ist der Aggregateantrieb, wenn viele Hilfsaggregate benötigt werden und wenn aus Platzgründen (Längsträger zu nah) nur eine Seite des Motors für die Aggregatenanordnung genützt werden kann. Das bedeutet, daß die Unterbringung eines Hilfsaggregates, z. B. Külhlmittelpumpe, zwingend anders als herkömmlich gelöst werden muß. Auch kann der Raum, den die Ölpumpe in der normalen Ausführung zur Verfügung hat, im Falle eines größeren Kolbenhubes und einer nicht ausreichenden Bodenfreiheit sehr klein sein. Das hat zur Folge, daß die Kette und das Kettenrad für den Ölpumpenantrieb im den Ölsumpf eintauchen müssen, was Ölverschäumung und zusätzliche Abhilfemaßnah men (Abschirmung der Kette) und somit Kosten bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine wie oben erwähnt, den An trieb und die Anordnung der Ölpumpe und der Kühlmittelpumpe raumsparend, einfach und kostengünstig zu gestalten. Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Kettenebene des Ölpumpenantriebes, anders als üblich, zwischen der Ölpumpe und der Motorblockvorderkante angeordnet ist und an der Frontseite des Motorgehäu seunterteiles, zwischen der Kurbelwelle und der Antriebswelle des Fahrzeuges (der Motor von vorne betrachtet), befestigt ist. Im Tandem, angetrieben von der Ölpumpenachse, ist die Kühlmittelpumpe (koaxial) angeordnet.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen erläutert. Beide Zeichnungen zeigen einen vertikalen Längsschnitt durch die Ölpumpe und die Kühlmittelpumpe, einschließlich ihrer Antriebsverbindung mit einer nicht weiter dargestellten Brennkraftma schine. Die Unterschiede zwischen den beiden Varianten sind, daß die Kühlmittelpumpe entweder als eine eigenständige Einheit dargestellt ist (Fig. 1) oder teilweise in der Ölpumpe integriert ist (Fig. 2).

An der Vorderseite des Motorgehäuseunterteiles 1 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine ist eine Ölpumpe angeordnet. Der Antrieb der Ölpumpe erfolgt durch eine nicht dargestellte Kette und das Kettenrad 2, die anders als üblich zwischen dem Motorgehäuseunterteil und der Ölpumpe angeordnet sind. Das Ölpumpengehäuse 3, in dem die Saug- und Druckkanäle untergebracht sind, weist Gußarme 4 auf, die die Befestigung der Ölpumpe direkt an der Vorderseite des Motorgehäuseunterteiles ermöglichen und die Funktion der Antriebskette nicht behindern. Das Pumpengehäuse 3 enthält in seinem die Motorvorderseite abgewandten Abschnitt in einer Vertiefung die Pumpenräder 5 und 6 einer in der Zeichnung dargestellten Duocentric-Ölpumpe, die durch den Deckel 7 oder 7' geschlossen und abgedichtet wird. Der Innenrotor 5 ist auf einer im Pumpengehäuse 3 und Ölpumpendeckel 7 oder 7' gelagerten Welle 8 drehfest befestigt. Die Welle kann über den nicht dargestellten Befestigungsraum des Kettenrades 2 bis in das Motorgehäuseunterteil 1 verlängert werden, um das zusätzliche Lager 9 ausnützen zu können. Dieses Lager dient zur Zentrierung der Ölpumpe und weiterhin des Kettenkastendeckels und zur Minimierung der Lagerkräfte, weil die zusätzlich angetriebene Kühlmittelpumpe eine größere Belastung des Lagers bedeutet. Die Ölpumpendeckel 7 und 7' unterscheiden sich prinzipiell voneinander, weil es für die Kühlmittelpumpe zwei verschiedene Anordnungs möglichkeiten gibt, deren Einsatz von den Randbedingungen im Motorraum bestimmt wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Variante weist der Ölpumpendeckel 7 einen Wellendichtring 10 (für die Welle 8) und einen O- Ring 11 (auf dem Außendurchmesser) auf, um die Dichtheit des Ölraumes zu gewährleisten. Das Öl aus dem sich im Deckel 7 befindenden Lager der Welle 8 kann durch die Öffnung 12 zurück in die nur teilweise dargestellte Ölwanne 13 fließen.

Die Kühlmittelpumpe, die in Fig. 1 dargestellt ist, ist als eigenständige Einheit konzipiert. Das Gehäuse 14 der Kühlmittelpumpe weist ein Pumpenlager 15 und einen Dichtring 16 auf. Dieses Lager ist auf einer Welle 17 angeordnet, die an ihrem, der Ölpumpe zugewandten, Ende eine Zahnnabe mit Evolvente oder eine Kerbzahnnabe 18 aufweist. Durch diese Nabe wird die Kühlmittelpumpe von der Welle 8 der Ölpumpe angetrieben, die an diesem Ende eine Zahnwelle mit Evolvente oder eine Kerbzahnwelle aufweist. Auf dem anderen Ende dieser Welle ist ein Pumpenlaufrad 18 drehfest befestigt. Der Kühlmittelpumpendeckel 20, der einen nur schematisch dargestellten Sauganschluß 21 und einen ebenfalls schematisch dargestellten, Druckan schluß 22 aufweist, wird mit dem Gehäuseteil 14 an dem Kettenkastendeckel 23 befestigt, zu dessen Steifigkeit erhöhung Rippen 24 vorgesehen sind. Um das fallweise durch den Dichtring 16 durchtretende Kühlmittel entfernen zu können, weist das Gehäuseteil 14 einen nur schematisch dargestellten Kanal 25 auf, der den Ringraum 26 (zw. dem Lager 15 und dem Dichtring 16) mit dem Raum 27 im Kettenkastendeckel verbindet. Von diesem Raum führt die Öffnung 28 ins Freie. Diese Variante der Kühlmittelpumpe hat den Vorteil, daß sie als komplette Einheit vormontiert und geprüft werden kann und dann am Motor befestigt werden kann. Das erleichtert auch eventuelle Reparaturarbeiten. Der Nachteil ist, daß der Raumbedarf größer als bei der in Fig. 2 dargestellten Variante ist. Auch ist das Gewicht, bedingt durch die zwei Wände zwischen dem Kühlmit tel- und Ölraum und durch das Kühlmittelpumpenlager, etwas höher.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante ist das Kühlmittelpumpenlaufrad 29 auf der Welle 8 angeordnet und mit der Schraube 30 drehfest befestigt (aus Montagegründen). Im Ölpumpendeckel 7' zwischen dem Innenrotor 5 und dem Kühlmittelpumpenlaufrad 29 sind ein Wellendichtring 31 und ein Dichtring 33 angeordnet und dazwischen ist ein Ringraum 32 vorgesehen. Das Öl aus dem Ölpumpenlager in Deckel 7' kann durch den Kanal 34 zurück in die nur teilweise dargestellte Ölwanne 35 fließen. Vom Ringraum 32 führt der Kanal 36 ins Freie und so kann das Kühlmittel ablaufen, falls der Dichtring 33 undicht wird. Auch kann man beim Service die Kühlmittelverluste leichter entdecken. Die Ölpumpe und ihr Antrieb, inklusive Kühlmittelpumpenlaufrad und Dichtungen, können vormontiert (am Fließband) an dem Motor befestigt werden. Um nachfolgend den Kettenkastendeckel 37 montieren zu können, muß der Außendurchmesser des Ölpumpendeckels 7' größer als der Außendurchmesser des Kühlmittelpumpenlaufrades 29 sein. Außerdem weist der Ölpumpendeckel 7' zwei O-Ringe 38 auf, um den Ölraum und den Kühlmittelraum ohne direkten Kontakt abdichten zu können. Von dem Ringraum 32 führt ein Kanal 37 ins Freie. Durch die nachträgliche Montage des Kühlmittelpumpendeckels 39 am Kettenkastendeckel 37 entsteht jetzt der Pumpenraum für das Kühlmittel. Dieser Deckel 39 weist einen nur schematisch dargestellten Sauganschluß 40 und einen nur schematisch dargestellten Druckanschluß 41 auf. Die Vorteile dieser Variante sind: weniger Raumbedarf, geringere Kosten (das Kühlmittelpumpenlager entfällt), weniger Gewicht.

Es ist zwar aus DE-OS 30 44 253 eine ähnliche Anordnung bei einem BMW Motoradmotor bekannt, jedoch sind die Unterschiede sehr groß. Erstens ist die Ölpumpe bei dem BMW-Motor durch eine Nebenan triebswelle und ein Untersetzungsgetriebe, dessen zwei Räder die Ölpumpe bilden, angetrieben, und nicht direkt von der Kurbelwelle durch Kette und Kettenrad. Zweitens ist das Kühlmittelpumpenlaufrad bei der zweiten Variante der nun vorgelegte Erfindung auch auf der Ölpumpenwelle angeordnet, aber hier ist der Kühlmitteleintritt in das Laufrad nicht den Ölpumpenrädern zugewandt. Drittens ist die Kühlmittelpumpe bei der zweiten Variante dieser Erfindung teilweise nicht in das Ölpumpengehäuse integriert sondern in den Ölpumpendeckel. Bis auf diesem ist die Ölpumpe bei beiden Varianten dieser Erfindung identisch.

Claims

1. Eine flüssigkeitsgekühlte Viertakt-Mehrzylinder-Brennkraftmaschine,

1. mit einer durch Kette und Kettenrad (2) von der Kurbewelle angetriebenen Ölpumpe,
dadurch gekennzeichnet,
2. daß der Ölpumpenantrieb (2) zwischen der Ölpumpe und dem Motorgehäuseunterteil (1) angeord net ist und
3. daß die Ölpumpe mittels Gußarmen (4) an der Frontseite des Motorgehäuseunterteiles (1) befestigt ist und
4. daß die Ölpumpenwelle (8) eine Verlängerung als Zentrierung des Kettenkastendeckel und dar überhinaus als zusätzliches Lager (9) im Motorgehäuseunterteil aufweisen kann und
5. daß die Ölpumpenwelle an dem anderen Ende, für den Antrieb eines anderen Hilfsaggregates, eine Zahnwelle oder eine Kerbzahnwelle aufweist.

2. Eine flüssigkeitsgekühlte Viertakt-Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Kühlmittelpumpe für die 1. Variante, als eigenständige Einheit, koaxial mit der Ölpumpe, an dem Kettenkastendeckel (23) befestigt ist und
2. daß die Kühlmittelpumpe an ihrem der Ölpumpe und Motorvorderseite zugewandten Wellenende eine Zahnnabe (18) oder eine Kerbzahnnabe aufweist und
3. mittels dieser Nabe (18) von der Ölpumpenwelle (8) angetrieben ist.

3. Eine flüssigkeitsgekühlte Viertakt-Mehrzylinder-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

1. daß das Kühlmittelpumpenlaufrad (29) für die 2. Variante der Kühlmittelpumpe und den Innenro tor (5) der Ölpumpe auf einer gemeinsamen Welle (8) angeordnet sind,
2. derart, daß der Kühlmitteleintritt der Ölpumpenräderseite abgewandt angeordnet ist und
3. daß der Ölpumpendeckel (7') alle zum Abdichten des Öl- und Kühlmittelraumes notwendigen Dichtungen (31), (33) und (38) aufweist.