DE19834387A1

DE19834387A1 - Oil circulating system for internal combustion engine especially vehicle engine incorporates oil reservoir separate from engine sump

Info

Publication number: DE19834387A1
Application number: DE1998134387
Authority: DE
Inventors: Willy Herrmann
Original assignee: INTERMODUL GmbH
Current assignee: INTERMODUL GmbH
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-03

Abstract

The lubricating oil for the internal combustion engine is kept in a reservoir (2) which may be above the level of the sump (1). Oil runs through a line (7) from the bottom of the tank to a throttle valve (7a) and an oil supply pump (4a). The sump has an enclosed region divided by a partition (5). The region (7b) on one side of the partition acts as a settling chamber for the oil entering the sump. The region (6a) on the other side acts as a settling chamber for oil about to be returned (6) to the tank by a scavenge pump (4). The ignition lock (9) is connected to the pumps via a time relay (10).

Description

Anmeldungsgegenstand ist ein Schmierölsystem mit Ölniveauregelung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kfz-Motors, umfassend eine dem Kurbelgehäuse zugeordnete Ölwanne, einen Vorratsbehälter für Schmieröl, ein Ölumlaufsystem, das ständig Schmieröl aus dem Vorratsbehälter in die Ölwanne und überschüssiges Schmieröl aus der Ölwanne zurück in den Vorratsbehälter fördert, wobei die Absaugleitung aus der Höhe des gewünschten Schmierölstandes ansaugt.The subject of the application is a lubricating oil system with Oil level control for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle engine comprising the crankcase assigned oil pan, a reservoir for lubricating oil, an oil circulation system that constantly lubricates oil from the Storage container in the oil pan and excess lubricating oil promotes from the oil pan back into the reservoir, whereby the suction line from the height of the desired Sucks in the lubricating oil level.

Ein derartiges System ist beispielsweise aus der DE-AS 14 50 254 und der DE 26 01 133 A1 bekannt.Such a system is for example from the DE-AS 14 50 254 and DE 26 01 133 A1 known.

Es liegt im Bestreben der Kfz-Hersteller, den nach der Fahrstrecke bemessenen Abstand zwischen zwei Wartungen eines Kraftfahrzeugs zu erweitern.It is in the endeavors of the car manufacturers, according to the Distance between two maintenances of one Expand motor vehicle.

Gleichzeitig besteht hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung der Kfz.-Motoren der Wunsch, das Ölwannenvolumen und somit den Ölinhalt der Ölwanne zu verkleinern. Beiden Bestrebungen kommt eine niveaugesteuerte Ölnachfülleinrichtung entgegen, welche betriebsbedingt verbrauchtes Schmieröl selbsttätig ergänzt.At the same time, there is constructive Design of automotive engines the desire to control the oil pan volume and thus reduce the oil content of the oil pan. Both aspirations are level-controlled Oil refill device counter, which operationally used lubricating oil added automatically.

Das in der Ölwanne enthaltene Schmieröl erfährt jedoch nicht nur einen mengenmäßigen Verlust, wie er insbesondere in der zweiten Hälfte der Laufzeit eines Motors auftritt, es erleidet vielmehr auch einen Qualitätsverlust, verursacht durch thermisch und chemisch bedingte Reaktionen. Hierdurch werden wichtige, insbesondere durch den Zusatz von Additiven erzielte Eigenschaften des Schmieröls, wie Schmutztragfähigkeit und Schmierfähigkeit, fortlaufend verschlechtert, bis das Öl einen Zustand erreicht, der die Auswechslung erforderlich macht. However, the lubricating oil contained in the oil pan is not experienced only a quantitative loss, as it is particularly in the second half of an engine's runtime occurs there Rather, it also suffers a loss of quality, caused through thermal and chemical reactions. This makes important, especially by adding Additives achieved properties of the lubricating oil, such as Dirt-bearing capacity and lubricity, continuously deteriorates until the oil reaches a condition that Replacement is required.

Die Km-Leistung bis zur erforderlichen Auswechslung kann vom Fahrzeughersteller für jede Type nach den vom Ölhersteller vorgegebenen Kriterien ermittelt werden.The mileage until the required replacement can be from Vehicle manufacturers for each type according to those of the oil manufacturer specified criteria can be determined.

Dabei wird die Auswechselperiode im wesentlichen vom mengenmäßigen Inhalt der Ölfüllung und von den verschiedenen Motordaten bestimmt. Eine Verlängerung der Ölwechselperiode kann somit durch die Vergrößerung des Schmierölvolumens erreicht werden.The exchange period is essentially from quantitative content of the oil filling and of the various Engine data determined. An extension of the oil change period can thus increase the lubricating oil volume can be achieved.

Dies kann entweder durch Vergrößerung des Ölwannenvolumens (DE 196 21 603 A1) oder durch den Einbau eines zusätzlichen Ölvorratsbehälters mit Ölrückführung erfolgen.This can be done either by increasing the oil pan volume (DE 196 21 603 A1) or by installing an additional one Oil reservoir with oil return.

Durch die kontinuierliche oder diskontinuierliche Rückführung von Schmieröl aus der Ölwanne in den Schmierölvorratsbehälter einerseits und die ständige Nachfüllung der Ölwanne aus diesem Schmierölvorratsbehälter andererseits (Ölumlaufsystem) addieren sich der Ölwanneninhalt und der Schmierölvorratsbehälterinhalt zu einer Ölgesamtmenge von gleicher Qualität, die bei der nächsten fälligen Wartung als Gesamtmenge ausgetauscht werden kann.Through the continuous or discontinuous Return of lubricating oil from the oil pan to the Lube oil reservoir on the one hand and the permanent one Refill the oil pan from this lubricating oil reservoir on the other hand (oil circulation system) add up Oil pan content and the lubricating oil reservoir content too a total quantity of oil of the same quality, which at the next due maintenance as a total can be.

Im Stand der Technik sind hierzu schon verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden.There are already various solutions for this in the prior art been proposed.

Die Ölumlaufsysteme gemäß DE-AS 14 50 254 und DE 26 01 133 A1 sind mit einem separaten Ölvorratsbehälter ausgerüstet, der über Vor- und Rücklaufpumpen mit der Ölwanne verbunden ist. Diese Lösungen des Standes der Technik sind zwar für den nachträglichen Einbau geeignet; sie haben jedoch den Nachteil, daß Lageveränderungen des Fahrzeugs und damit auch Lageveränderungen der mit dem Fahrzeug fest verbundenen Ölwanne zu Niveauänderungen gegenüber der angestrebten Füllhöhe führen. Unzulässige Überfüllungen bzw. The oil circulation systems according to DE-AS 14 50 254 and DE 26 01 133 A1 are equipped with a separate oil reservoir, the is connected to the oil pan via flow and return pumps. These solutions of the prior art are for suitable for retrofitting; but they have that Disadvantage that changes in the position of the vehicle and thus Changes in the position of those permanently connected to the vehicle Oil pan to level changes from the target Fill level. Inadmissible overfills or

Unterfüllungen können deshalb bei Lageveränderungen nicht ausgeschlossen werden.Underfilling is therefore not possible when the position changes be excluded.

Der Anmeldung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das auch bei beliebigen Lageveränderungen ein konstantes Füllvolumen gewährleistet.The registration is therefore based on the task Finding a process that works with any Changes in position ensures a constant filling volume.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Mündung der Absaugleitung für die Ölrückführung aus der Ölwanne in den Vorratsbehälter im geometrischen Mittel der Öloberfläche angeordnet ist.This problem is solved in that the mouth of the Suction line for the oil return from the oil pan in the Storage tank in the geometric mean of the oil surface is arranged.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ölumlauf zwischen Vorratsbehälter und Ölwanne mittels zwei separaten Pumpen bewirkt. Falls der Vorratsbehälter oberhalb oder unterhalb der Ölwanne angeordnet ist, kann selbstverständlich die Ölförderung in einer Richtung auch allein über Schwerkraft erfolgen. Benötigte Absperreinrichtungen könnten dann beispielsweise in Form von Magnetventilen angeordnet sein.In a preferred embodiment, the oil circulation between the reservoir and the oil pan using two separate ones Pumping causes. If the reservoir is above or is located below the oil pan, can of course oil production in one direction too done solely by gravity. Needed Shut-off devices could then, for example, in the form of Solenoid valves can be arranged.

Die Erfindung und ihre bevorzugten Ausführungsformen werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.The invention and its preferred embodiments will be explained below using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt ein Prinzip der Nachfüllung von verbrauchtem Schmieröl aus einem Vorratsbehälter 2 in die Ölwanne 1 eines Verbrennungsmotors. Fig. 1 shows a principle of refilling used lubricating oil from a reservoir 2 in the oil pan 1 of an internal combustion engine.

Eine Rückführpumpe 4 saugt Öl in der gewünschten Höhe aus der Ölwanne 1 ab, um es in den Vorratsbehälter 2 zurückzuführen, während Nachfüllpumpe 4a der Ölwanne 1 Ergänzungsöl aus dem Vorratsbehälter 2 zuführt.A return pump 4 sucks oil at the desired level from the oil pan 1 to return it to the reservoir 2 , while the refill pump 4 a supplies the oil pan 1 with supplementary oil from the reservoir 2 .

Dadurch wird in der Ölwanne 1 eines Kfz-Motors, unabhängig von betriebsbedingten Neigungen des Kraftfahrzeuges und damit der Ölwanne 1, das Ölniveau konstant aufrechterhalten. As a result, the oil level is maintained constant in the oil pan 1 of a motor vehicle engine, regardless of the operational inclinations of the motor vehicle and thus the oil pan 1 .

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Rückführpumpe 4 über die Absaugleitung 6 genau im Zentrum des Ölspiegels aus einer Beruhigungskammer 6a absaugt, während die Nachfüllpumpe 4a über Nachfülleitung 7 Öl in die korrespondierende Beruhigungskammer 7b einleitet. Es ist dabei wichtig, daß die Nachfülleitung 7 in der Beruhigungskammer 7b auf Niveauhöhe endet (Fig. 2), so wie die Absaugleitung 6 auf Niveauhöhe beginnt.From Fig. 1 it can be seen that the return pump 4 sucks via the suction line 6 exactly in the center of the oil level from a calming chamber 6 a, while the refill pump 4 a introduces oil via refill line 7 into the corresponding calming chamber 7 b. It is important that the refill line 7 in the calming chamber 7 b ends at the same level ( FIG. 2) as the suction line 6 begins at the same level.

Es versteht sich, daß die Pumpleistung der Rückführpumpe 4a etwas höher gehalten wird, als diejenige der Nachfüllpumpe 4. Bei Verwendung von Pumpen mit gleicher Leistung wird vorteilhaft eine Drossel 7a in die Nachfülleitung 7 eingebaut.It goes without saying that the pumping capacity of the return pump 4 a is kept somewhat higher than that of the refill pump 4 . When using pumps with the same power, a throttle 7 a is advantageously installed in the refill line 7 .

Die von zwei gleichgeformten Flanschen gebildeten Beruhigungskammern 6a und 7b werden durch eine Trennwand 5 getrennt, damit ein Kurzschluß von aus der Nachfülleitung 7 ausfließendem Öl zu dem über die Rückführleitung 6 abgesaugtem Öl vermieden wird. Dies dient einer schnellen Angleichung der Ölqualitäten in der Ölwanne 1 und dem Vorratsbehälter 2.The calming chambers 6 a and 7 b formed by two identical flanges are separated by a partition 5 so that a short circuit of oil flowing out of the refill line 7 to the oil sucked off via the return line 6 is avoided. This serves to quickly adjust the oil qualities in the oil pan 1 and the reservoir 2 .

Gleichzeitig dient die Trennwand als Befestigungselement, indem sie zum Winkel ausgebildet wurde.At the same time, the partition serves as a fastening element, by making it an angle.

Die Einfachheit des Systems ist offensichtlich. So sind beispielsweise Sensoren für die Aufrechterhaltung des Niveaus überflüssig.The simplicity of the system is obvious. So are for example sensors for maintaining the Levels unnecessary.

Eine weitere Einsparung könnte zwar durch den Entfall der Rückführpumpe 4a erzielt werden; jedoch müßte dann entweder der in der vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsform offene, also mit der Atmosphäre verbundene Vorratsbehälter 2 einen luftdichten Quellverschluß erhalten oder der Ölspiegel des Vorratsbehälter 2 müßte deutlich höher liegen als derjenige in der Ölwanne 1. In letzterem Fall könnte die Nachfüllung der Ölwanne 1 aus dem Vorratsbehälter 2 durch Schwerkraft erfolgen. Allerdings müßte dann die Nachfüllpumpe 4a durch ein Magnetventil ersetzt werden.A further saving could be achieved by eliminating the return pump 4 a; however, either the reservoir 2 , which is open in the preferred embodiment described above, that is to say connected to the atmosphere, would then have to have an airtight swell closure or the oil level of the reservoir 2 would have to be significantly higher than that in the oil pan 1 . In the latter case, the oil pan 1 could be refilled from the reservoir 2 by gravity. However, the refill pump 4 a would then have to be replaced by a solenoid valve.

Beim Kaltstart eines Verbrennungsmotors senkt sich das Ölniveau bis zur ausreichenden Erwärmung des Motors ab, weil sich im kalten Zustand mehr Öl im Triebwerk des Motors befindet, daß dann in der Ölwanne 1 fehlt. Dieser Vorgang könnte durch ein an sich unnötiges Luftansaugen der Rückführpumpe 4 mindestens vorübergehend zu einer Überfüllung der Ölwanne 1 führen.When a combustion engine is cold started, the oil level drops until the engine is sufficiently warmed up because there is more oil in the engine of the engine in the cold state, which is then missing in the oil pan 1 . This process could, at least temporarily, lead to an overfilling of the oil pan 1 by an unnecessary intake of air by the return pump 4 .

Eine solche Störung wird verhindert, und gleichzeitig wird die Verwendung kleiner und antriebsschwacher Pumpen ermöglicht, wenn die Pumpen 4 und 4a erst nach Eintritt der Warmlaufphase des Motors anlaufen.Such a malfunction is prevented, and at the same time the use of small and low-powered pumps is made possible if the pumps 4 and 4 a start up only after the warm-up phase of the engine has started.

Hierzu wird erfindungsgemäß ein Zeitrelais 10 in der vom Zündschloß 9 kommenden, elektrischen Leitung 9a vorgesehen. Eine weitere, eingestellte Zeitstufe kann die Pumpen wieder abschalten, falls sich zeigt, daß das Weiterlaufen über die gesamte Motorlaufzeit überflüssig ist.For this purpose, according to the invention, a time relay 10 is provided in the electrical line 9 a coming from the ignition lock 9 . A further, set time stage can switch the pumps off again if it turns out that it is unnecessary to continue running over the entire engine running time.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die beschriebene Gesamtanordnung allen Anforderungen nach verläßlicher Funktion und preisgünstiger Gestaltung Rechnung trägt.In summary it can be said that the described Overall arrangement all requirements for reliable Function and inexpensive design takes into account.

Gegenüber der Ausführung gemäß der Offenlegungsschrift DE 196 21 603 A1 wäre noch zu erwähnen, daß das Vorratsvolumen für ÖL durch die Anordnung eines Vorratsbehälters außerhalb des Motorraumes sehr viel größer ausfallen kann und somit der angestrebten Verlängerung der Wartungsabstände besser entgegenkommt. Auch eine besondere Nachfülleinrichtung für verbrauchtes Öl entfällt.Compared to the execution according to the published patent application DE 196 21 603 A1 should also be mentioned that the storage volume for OIL by arranging a storage container outside the engine compartment can be much larger and thus the desired extension of the maintenance intervals better accommodates. Also a special refill device for used oil is eliminated.

Erwähnenswert ist ferner die für manche Klimazonen und Motorleistungen beiläufig erzielte Verbesserung der Kühlleistung für das Gesamtaggregat. It is also worth mentioning that for some climate zones and Engine performance casually achieved improvement in Cooling capacity for the entire unit.

Reference list

11

Ölwanne
Oil pan

22nd

Vorratsbehälter
Storage container

33rd

Einfüllöffnung
Filling opening

44th

Rückführpumpe
Return pump

44th

a Nachfüllpumpe
a refill pump

55

Trennwand
partition wall

66

Absaugleitung
Suction line

66

a Beruhigungskammer für Absaugleitung
a calming chamber for suction line

77

Nachfülleitung
Refill line

77

a Drossel
a throttle

77

b Beruhigungskammer für Nachfülleitung
b Calming chamber for refill line

99

Zündschloß
Ignition lock

99

a elektrische Leitung
a electrical line

1010th

Zeitrelais
Timing relay

Claims

1. Lube oil system with level control for an internal combustion engine, comprising

- an oil pan ( 1 ) assigned to the crankcase,
- a reservoir ( 2 ) for lubricating oil,
- an oil circulation system between the oil pan ( 1 ) and reservoir ( 2 ),
- The suction line ( 6 ) of the oil circulation system in the oil pan ( 1 ) from the height of the desired lubricating oil level, characterized in that the mouth of the suction line ( 6 ) is arranged in the geometric mean of the oil surface.

2. Lubricating oil system according to claim 1, characterized in that the oil circulation system has a return pump ( 4 ), and a refill pump ( 4 a), the return pump ( 4 ) having a greater delivery rate than the refill pump ( 4 a).

3. Lubricating oil system according to claim 1 or 2, characterized in that the suction line ( 6 ) from a calming chamber ( 6 a) sucks.

4. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that the refill line ( 7 ) opens out in the region of the geometric mean of the oil surface.

5. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that the refill line ( 7 ) opens at the same height as the suction line ( 6 ).

6. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that the refill line ( 7 ) is inserted into a calming chamber 7b.

7. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that a partition is arranged between the mouths of the suction line ( 6 ) and the return line ( 7 ).

8. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that it has a timing relay which switches on the pumps ( 4 a, 4 b) with a time delay after the ignition of the internal combustion engine.