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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Ölwannenanordnung insbesondere
einer Brennkraftmaschine mit
- a) einer Ölwanne
insbesondere aus Kunststoff,
- b) wenigstens einer Ölsaugleitung zur Förderung von Öl
aus einem Sammelbereich der Ölwanne in einen ersten Ölleitungszweig,
wobei die Ölsaugleitung wenigstens bereichsweise in die Ölwanne einstückig
integriert ist.
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Stand der Technik
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Aus
der
EP 1 591 633 A2 ist
eine Ölwannenanordnung für eine Maschine und/oder
ein Getriebe bekannt, bei der eine Ölsaugleitung wenigstens
bereichsweise mit einem Sammelbereich für das Öl
einstückig ist.
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Häufig
ist es jedoch erforderlich einen zweiten Ölleitungszweig
mit der Ölwannenanordnung zu kombinieren, der wenigstens
zu einem Teil von dem ersten Ölleitungszweig, zumindest
dem Sammelbereich, getrennt ist. Dies ist beispielsweise bei Brennkraftmaschinen
mit Abgasturboladern der Fall, wo ein erster Ölleitungszweig
mit dem Motorölkreislauf und ein zweiter Ölleitungszweig
mit der Ölversorgung des Abgasturboladers verbunden ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ölwannenanordnung
der eingangs genannten Art auszugestalten, die möglichst
einfach und mit wenigen Bauteilen realisierbar und für
wenigstens zwei zumindest be reichsweise getrennte Ölleitungszweige,
insbesondere getrennte Sammelbereiche, geeignet ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
- c) wenigstens ein vom Sammelbereich getrenntes Ölreservoir
zum Sammeln von Öl aus einem zweiten Ölleitungszweig,
- d) wenigstens eine Ölleitung zur Förderung
von Öl aus dem Ölreservoir,
wobei die Ölleitung
und das Ölreservoir wenigstens bereichsweise in die Ölwanne
einstückig integriert sind.
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Erfindungsgemäß sind
also die Ölsaugleitung, der Sammelbereich, das Ölreservoir
und die Ölleitung für das Ölreservoir
in die Ölwanne integriert, so dass die Ölwannenanordnung
für einen weiteren Ölleitungszweig verwendet werden
kann. Die Ölwanne kann so zumindest mit Teilen der Ölsaugleitung, des
Sammelbereichs, des Ölreservoirs und der Ölleitung
als ein einziges Bauteil vorgefertigt, vorzugsweise gespritzt oder
geformt, werden, so dass der Aufwand beim Herstellungsprozess gegenüber
einer Ölwannenanordnung für nur einen Ölleitungszweig nicht
wesentlich erhöht wird.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform können die Ölsaugleitung,
die Ölleitung und das Ölreservoir wenigstens bereichsweise
mit einer Wand der Ölwanne und/oder einem Ölwannenboden
einstückig sein. Dies hat den Vorteil, dass die Ölwanne
mit den genannten Bauteilen einfach aus einem Stück geformt,
beispielsweise gegossen, sein kann.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können
die Ölsaugleitung, die Ölleitung und das Ölreservoirs
vor dem Zusammenbau der Ölwannenanordnung jeweils wenigstens
an einer Seite offen sein und diese offenen Seiten können
bei der zusammengebauten Ölwannenanordnung mit einem gemeinsamen
Deckel begrenzt sein. Dadurch wird der Herstellungsprozess deutlich
vereinfacht. So ist bei der Herstellung der Ölwanne vorzugsweise
durch Gießen oder Spritzen kein Kern erforderlich, um die Hohlräume
in den Leitungen und dem Ölreservoir zu realisieren. Die
Wände der Ölsaugleitung, der Ölleitung
und des Ölreservoirs können so einfach an die Wand
und/oder dem Boden der Ölwanne angeformt sein und der Deckel
kann einfach montiert werden. Beispielsweise kann der Deckel einfach
durch einen einzigen Schweißprozess mit der Ölwanne
verbunden werden, um die Ölsaugleitung, die Ölleitung
und das Ölreservoir abzudecken.
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Ferner
kann in einem Eintrittsbereich des Öls in die Ölsaugleitung
ein Sieb vorgesehen sein, das in die Ölwanne, insbesondere
den Ölwannenboden, integriert ist. Auf diese Weise ist
keine separate Aufnahme für das Sieb in der Ölsaugleitung
erforderlich. Das Sieb kann so einfach bereits bei der Herstellung der Ölwanne
im Ölwannenboden vormontiert werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Ölwanne
jeweils eine mittels einem jeweiligen öffenbaren Verschlussmittels
verschließbare Ölablassöffnung für
den Sammelbereich und das Ölreservoir aufweisen. Der Sammelbereich und
das Ölreservoir können so getrennt voneinander jeweils
optimal geleert werden, so dass beispielsweise bei einem Ölwechsel
kein Restöl verbleibt.
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Vorteilhafterweise
können die Verschlussmittel Ölablassschrauben
sein, die mittels eines jeweiligen Sicherungsmittels, insbesondere
eines Sicherungsbügels, gesichert werden können.
Mit den Ölablassschrauben können die Öffnungen
einfach dicht verschlossen werden. Mit dem Sicherungsmittel wird einfach
verhindert, dass sich die Verschlussmittel beispielsweise durch
Vibrationen während des Betriebs unerwünscht öffnen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Verbesserung können die Sicherungsmittel
geeignet sein, um eine korrekte Schließposition der Verschlussmittel
zu definieren. So ist eine falsche Montage der Verschlussmittel
nicht möglich, bei der beispielsweise das Verschlussmittel
nicht ganz geschlossen ist, insbesondere die Ölablassschrauben
nicht bis zu dem jeweiligen Endanschlag eingeschraubt sind.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der erste Ölleitungszweig
Teil eines Motorölkreislaufs sein und der zweite Ölleitungszweig
von einem Aufladegerät, insbesondere einem Abgasturbolader,
kommen. Das Motoröl aus dem Motorölkreislauf kann
so unmittelbar im Sammelbereich der Ölwanne gesammelt und
beispielsweise mittels einer Pumpe über die Ölsaugleitung
aus dem Sammelbereich abgesaugt und der Brennkraftmaschine zugeführt
werden. In dem Ölreservoir kann das zurück geführte Öl
von Lagerstellen des Aufladegeräts getrennt von dem Öl
aus dem Motorölkreislauf gesammelt werden. Dies ist sehr
vorteilhaft, da das zurückgeführte Öl
aus dem Aufladegerät mit Luft angereichert sein kann. Das Öl
kann aus dem Ölreservoir über die Ölleitung
mittels einer bekannten elektrischen Pumpe aus dem Reservoir abgesaugt
und zur Ausgasung in einen Beruhigungsraum oder zu einem Abscheider
gepumpt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert
werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung
und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale
zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und
zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
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1 schematisch
eine Ölwanne einer ansonsten dort nicht gezeigten Ölwannenanordnung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel mit Sicht auf den Ölwannenboden,
an dem die Sei tenwände eines Ölsaugrohrs, einer Ölleitung
und eines Ölreservoirs einstückig angeformt sind;
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2 schematisch
eine isometrische Explosionsdarstellung der Ölwanne aus 1 mit
einem Deckel für das Ölsaugrohr, die Ölleitung
und das Ölreservoir;
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3 die Ölwanne
aus 1, die hier quer zum Ölsaugrohr und zur Ölleitung
entlang der Linie III-III aus der 1 aufgeschnitten
ist;
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4 eine
Detaildarstellung des Ölsaugrohrs und der Ölleitung
im Schnittbereich aus 3;
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5 ein
Sieb, das vor der Montage des Deckels im Ölwannenboden
der Ölwanne aus den 1 bis 4 vormontiert
und eingeklipst wird;
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6 das
eingeklipste Sieb gemäß 5;
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7 das
eingeklipste Sieb aus den 5 und 6 aus
perspektivischen Draufsicht;
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8 schematisch
eine isometrische Darstellung einer Ölwanne einer Ölwannenanordnung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel, die zu der Ölwannenanordnung
aus den 1 bis 7 ähnlich
ist, mit Sicht auf die Innenseite des Ölwannenbodens;
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9 schematisch
eine isometrische Darstellung der Ölwannenanordnung aus 8 aus
einer anderen Perspektive;
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10 schematisch
eine isometrische Darstellung der Ölwannenanordnung aus
den 8 bis 9 von außen auf eine
Anschlussseite betrachtet;
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11 eine
isometrische Darstellung der Ölwannenanordnung aus den 8 bis 10 mit Sicht
auf den Ölwannenboden;
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12 schematisch
die Anschlussseite der Ölwannenanordnung aus den 8 bis 11;
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13 eine
Detailansicht einer Ölablassschraube der Ölwannenanordnung
aus den 10 bis 12 mit
einem Sicherungsbügel;
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14 einen
isometrischen Teilschnitt der eingeschraubten Ölablassschraube
aus der 13.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In 1 ist
eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehene Ölwanne
einer ansonsten in dieser Figur nicht gezeigten Ölwannenanordnung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
dargestellt, die üblicherweise an der Unterseite eines
Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine in hier nicht weiter interessierender
Weise angeflanscht ist. Im Kurbelgehäuse vorhandene bewegliche
Teile sind ölgeschmiert. Zum Auffangen des Schmieröls
dient die Ölwanne 10.
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Die Ölwanne 10 verfügt über
einen wannenförmigen Auffangbereich 12 und eine
mit diesem verbundenen flanschartigen Befestigungsbereich 14. Über
Letzteren ist die Ölwanne 10 am Kurbelgehäuse
befestigt.
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Der
Auffangbereich 12 verfügt über einen
in der 1 unten und in der 2 rechts
vorne gezeigten Bereich 16, der in Richtung einer Hochachse Z
gesehen eine geringere Erstreckung aufweist (”flacherer” Bereich)
als ein in diesen beiden Figuren oben beziehungsweise links hinten
gezeigter Bereich 18 (”tieferer” Bereich)
mit einem Sammelbereich 18a für das Motoröl.
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Die Ölwanne 10 hat
in der Draufsicht in Richtung der Hochachse Z eine eckige längliche
Grundform. Sie weist zwei seitliche Begrenzungswände 20a und 20b und
zwei Stirnwände 20c und 20d auf. Der
Sammelbereich 12 verfügt ferner über
einen Boden 22, der sich vom flacheren Bereich 16 in
einer in der 2 gezeigten geschwungenen Krümmung
in den tieferen Bereich 18 hinein erstreckt.
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Der
Boden 22 begrenzt ferner auf der Innenseite der Ölwanne 10 die
jeweiligen in Richtung der Hochachse Z gesehenen unteren Seiten
eines Ölsaugrohrs 24, eines Ölreservoirs 26 und
einer Ölleitung 28. Zusammenhängende
Seitenwände 29 des Ölsaugrohrs 24,
des Ölreservoirs 26 und der Ölleitung 28 sind
einstückig an den Boden 22 angeformt und erstrecken
sich in Richtung der Hochachse Z. Vor der Montage der Ölwannenanordnung
sind das Ölsaugrohr 24, das Ölreservoir 26 und
die Ölleitung 28 in Richtung der Hochachse Z auf
der dem Boden 22 gegenüberliegenden Seite offen.
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Das Ölsaugrohr 24 führt
von dem tieferen Bereich 18 zu einem Anschlussgehäuse 30 für
eine nicht gezeigte Ölpumpe des Motorölkreislaufs
in dem flacheren Bereich 16. Das Anschlussgehäuse 30 ist ebenfalls
durch den Boden 22 und durch an den Boden 22 angeformte
Seitenwände begrenzt. Das Ölsaugrohr 24 ist
zu dem Anschlussgehäuse 30 hin mit einer durchgängigen Öffnung 32 in
der jeweiligen Seitenwand 29 versehen, die in 2 gezeigt
ist.
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Das Ölreservoir 26 befindet
sich im tieferen Bereich 18 und ist mit einer Seitenwand 29 an
die dortige Stirnwand 20c und mit einer Seitenwand 29 an
die dortige Seitenwand 20a der Ölwanne 10 einstückig
angeformt. In der Stirnwand 20c gegenüberliegenden
Seitenwand 29 des Ölreservoirs 26 mündet
die Ölleitung 28 in das Ölreservoir 26.
Die Ölleitung 28 führt von dort auf der
dem Sammelbereich 18a für das Motoröl,
der sich außerhalb des Ölsaugrohrs 24 befindet,
zugewandten Seite des Ölsaugrohrs 24 zum flacheren
Bereich 16 und ist durch eine der Seitenwände 29 von
dem Ölsaugrohr 24 getrennt. In der Nähe
des Anschlussgehäuses 30 für die Ölpumpe
knickt die Ölleitung 28 von dem Ölsaugrohr 24 weg
ab und öffnet sich zu einem Anschlussbereich 34 für
eine nicht gezeigte elektrische Pumpe (Spülpumpe) zum Absaugen
von Öl aus dem Ölreservoir 26.
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Die Ölleitung 28 weist
im tieferen Bereich 18 in der Nähe des Ölreservoirs 26 eine
Brücke mit einem vom Boden 22 beabstandeten Boden
auf, welcher mit dem Boden 22 eine Öleinlassöffnung 36 für das Ölsaugrohr 24 zu
dem Sammelbereich 18a begrenzt.
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In
dem Ölsaugrohr 24 befindet sich an der Öleinlassöffnung 36 ein
Sieb 38, welches in weiter unten näher erläuterter
und in den 5 bis 7 gezeigter
Weise in der Ölwanne 10 integriert ist.
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Beim
Zusammenbau der Ölwannenanordnung wird von der dem Boden 22 gegenüberliegenden
Seite ein in der 2 gezeigter einstückiger
Deckel 40 auf die Seitenwände 29 des Ölsaugrohrs 24, des Ölreservoirs 26 und
der Ölleitung 28 geschweißt. Die Konturen
der Ränder der Seitenwände 29 sind zu den
Konturen der ihnen jeweils zugewandten Ränder des Deckels 40 komplementär.
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In
Z-Richtung oberhalb des Ölreservoirs 26 weist
der Deckel 40 einen Entgasungsstutzen 42 auf, der
in hier nicht weiter interessierender Weise mit einer nicht gezeigten
Entgasungsleitung verbunden ist. Oberhalb des Anschlussbereichs 34 für
die Pumpe ist im Deckel 40 ferner ein Anschlussstutzen 44 für die
Pumpe vorgesehen. Der Deckel 40 endet vor dem Bereich oberhalb
des Anschlussgehäuses 30 für die Ölpumpe.
Durch die Stirnwand 20c der Ölwanne 10 auf
der Seite des tieferen Bereichs 18 und die dortige Seitenwand 29 des Ölreservoirs 26 führen darüber
hinaus zwei Ölrücklauföffnungen zu jeweiligen
Anschlussstutzen für eine nicht gezeigte Ölrücklaufleitung
von einem Turbolader. Die Anschlussstutzen für die Ölrücklaufleitungen
befinden sich an der Außenseite der Stirnwand 20c.
Die Ölrücklauföffnungen und die Anschlussstutzen
sind in den 1 bis 7 nicht
gezeigt.
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Darüber
hinaus führt durch die Stirnwand 20c und die entsprechende
Seitenwand 29 des Ölreservoirs 26 knapp
oberhalb des Bodens 22 eine in den 1 bis 7 nicht
gezeigte Ölablassöffnung aus dem Ölreservoir 26 heraus.
Die Ölablassöffnung befindet sich in eingebautem
Zustand der Ölwanne 10 am Kurbelgehäuse
vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Ölreservoirs 26.
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Ferner
weist die Stirnwand 20c eine weitere Ölablassöffnung
zum Sammelbereich 18a auf.
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Die Ölablassöffnungen
sind jeweils mit einer in den 1 bis 7 ebenfalls
nicht gezeigten Ölablassschraube verschlossen. Die Ölablassschrauben
sind jeweils über einen in den 1 bis 7 nicht
gezeigten Sicherungsbügel gesichert. In einem zweiten Ausführungsbeispiel
sind in den 8 und 10 bis 13 Ölrücklauföffnungen,
Anschlussstutzen 44, Ölablassöffnungen 52, Ölablassschrauben 48 und
Sicherungsbügel 50 gezeigt und weiter unten in
der Beschreibung näher erläutert, die zu den entsprechenden
Bauteilen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich
sind. Das Sieb 38 wird wie in der 5 gezeigt
nach dem Formen der Ölwanne 10 und vor der Montage
des Deckels 40 über eine Verbindungslasche 46 an
der Ölwanne 10 vormontiert und anschließend,
wie in den 6 und 7 gezeigt, eingeklipst.
Das Sieb 38 ist so vor der Montage des Deckels 40 und
dessen Verschweißung fixiert.
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Im
Betrieb saugt die Ölpumpe über das Ölsaugrohr 24 das Öl
aus dem Sammelbereich 18a für den Motorölkreislauf
an. Das Sieb 38 schützt dabei die Ölpumpe
vor groben Partikeln, beispielsweise Metallspänen.
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Das
Motoröl aus dem Kurbelgehäuse wird in dem Auffangbereich 12 aufgefangen
und fließt bis in den Sammelbereich 18a, wo es
zum Ansaugen wieder bereitsteht.
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Vom
Turbolader fließt über die Ölrücklaufleitungen
und die Anschlussstutzen Schmieröl von den Lagerstellen
des Turboladers in das Ölreservoir 26. Das Rücklauföl
aus dem Turbolader ist stark mit Luft angereichert. Mit der Scavenger-Pumpe
wird über die Ölleitung 28 das Rücklauföl
aus dem Ölreservoir 26 angesaugt und zur Ausgasung
in einen nicht gezeigten Beruhigungsraum im Kurbelgehäuse
gepumpt.
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Bei
einem Ölwechsel werden zunächst die Sicherungsbügel
der Ölablassschrauben geöffnet und anschließend
die Ölablassschrauben aus den Ölablassöffnungen
herausgeschraubt. Nach vollständigem Ablaufen des Öls
aus dem Sammelbereich 18a beziehungsweise dem Ölreservoir 26 werden
die Ölablassschrauben wieder in die Ölablassöffnungen
eingeschraubt und die Sicherungsbügel geschlossen.
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Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 8 bis 13,
sind diejenigen Elemente, die zu denen des ersten, in den 1 bis 7 beschriebenen
Ausführungsbeispiels ähnlich sind, mit denselben
Bezugszeichen versehen, so dass bezüglich deren Beschreibung
auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel
Bezug genommen wird. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von ersten dadurch, dass die Ölleitung 28 beim
zweiten Ausführungsbeispiel auf der dem Sammelbereich 18a gegenüberliegenden
Seite des Ölsaugrohrs 24 angeordnet ist.
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In
den 8 und 10 bis 13 sind
ferner die Anschlussstutzen 47, die Ölablassschrauben 48 für
den Sammelbereich 18a und das Ölreservoir 26 dargestellt.
Eine der Ölablassschrauben 48 ist in der 14 im
Detail dargestellt. Die Ölablassschraube 48 in
der 14 ist dabei gegenüber der Ölablassschraube 48 in
der 13 um 45° in der Zeichenebene gedreht.
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Die
Sicherungsbügel 50 für die Ölablassschrauben 48 sind
in den 11 bis 13 gezeigt.
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Die Ölablassschrauben 48 sind über
einen jeweiligen Bajonettverschluss in den Ölablassöffnungen 52,
welche in 14 gezeigt sind, lösbar
befestigt. An ihren Außenseiten weist jede Ölablassschraube 48 einen
Flügel 54 auf, zum Auf- beziehungsweise Zudrehen
der Ölablassschrauben 48 entweder von Hand oder
mit einem entsprechenden Werkzeug.
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Nur
in der korrekten Schließposition der Ölablassschraube 48,
in dem sie die Ölablassöffnung 42 dicht
abschließt, können die Schenkel des Sicherungsbügels 50 den
Flügel 54 umgreifen, wie dies in den 11, 12 und 13 gezeigt
ist, und die Ölablassschraube 48 fixieren.
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Die
Sicherungsbügel 50 sind in Z-Richtung oberhalb
der jeweiligen Ölablassöffnung 52 schwenkbar
gelagert. Einer der Sicherungsbügel 50 ist etwa
horizontal ausgerichtet in seiner Offenstellung mit dem Bezugszeichen 50a in
der 13 und in seiner Schließstellung mit
dem Bezugszeichen 50b etwa vertikal ausgerichtet gezeigt.
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An
seinem freien Ende weist jeder Sicherungsbügel 50 eine
Rastnase auf, welche in seiner Schließstellung (Bezugszeichen 50b in
der 13) mit einem entsprechenden gehäusefesten
Vorsprung 56 an der Ölwanne 10 verrastet.
Der Sicherungsbügel 50 verhindert ein Lösen
der Ölablassschraube 48 während des Betriebs,
wie sie beispielsweise durch Vibrationen der Brennkraftmaschine
erfolgen kann.
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Andererseits
verhindert das Zusammenwirken des Sicherungsbügels 50 und
der Flügel 54, dass der Sicherungsbügel 50 geschlossen
werden kann, solange sich die Ölablassschraube 40 nicht
in ihrer korrekten Schließposition befindet. In diesem Falle
lässt sich der Sicherungsbügel 50 nicht über den
Flügel 54 schwenken und entsprechend einrasten.
Auf diese Weise ist eine falsche Montage nicht möglich.
Die Sicherungsbügel verhindern ein Lösen der Ölablassschrauben
beispielsweise durch Vibrationen während des Betriebs der
Brennkraftmaschine.
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Bei
allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen einer Ölwannenanordnung
ist unter Anderem folgende Modifikation möglich:
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Das
Sieb 38 kann statt geklipst auch in anderer Weise vor die Öleinlassöffnung 36 des Ölsaugrohrs 24 montiert
und vorzugsweise fixiert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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