DE2455865B1 - Wassergekuehlte Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wassergekühlte Brennkraftmaschine mit einem an dem unterhalb des Drehbereichs der Kurbelwelle endenden und hier durch eine Bodenplatte dichtend abgeschlossenen Kurbelgehäuse angeordneten Schmierölbehälter, dessen motorseitige Begrenzungswand durch die Kurbelgehäusewand gebildet wird und dem das Schmieröl über eine Rückführleitung mittels einer ölrückförderpümpe vom Boden des Kurbelgehäuses her zugeführt sowie aus dem über eine Saugleitung das öl zur Schmierung der Brennkraftmaschine durch eine Schmierölpumpe abgesaugt wird.

Eine solche Brennkraftmaschine ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 40 377 bekannt. Bei dieser bekannten, mit einer sogenannten Trockensumpfschmierung arbeitenden und damit alle die hiermit verbundenen Vorteile, wie z. B. Vermeidung von Planschverlusten, gesicherte Schmierung auch bei extremen Schräglagen der Brennkraftmaschine und verringerte Bauhöhe aufweisenden Brennkraftmaschine soll das vom Zylinderkopf rücklaufende Schmiermittel direkt in den Schmierölbehälter geleitet werden. Zu diesem Zweck steht der Zylinderkopf über Kanäle mit dem auf einer Seite des Kurbelgehäuses angeordneten Schmierölbehälter in Verbindung, so daß das zylinderkopfseitig vom Ventiltrieb ablaufende Schmieröl über die Kanäle von oben her in den Schmierölbehälter einlaufen kann. Damit in jedem Fall ein solches Zurücklaufen in den Schmierölbehälter gewährleistet wird, muß die Ablaufflächefürdas Schmieröl im Zylinderkopf nach einer Seite schräg verlaufen und zwangläufig der Schmierölbehälter auf der dem geneigten Ende der Ablauffläche zugewandten Seite des Kurbelgehäuses angeordnet sein. Ferner soll durch eine besondere Anordnung der

ίο Kanäle im Bereich der Wasserkanäle im Zylinderkopf eine Kühlung des in den Schmierölbehälter zurücklaufenden Schmieröls erreicht werden. Alle diese Maßnahmen dienen bei der bekannten Brennkraftmaschine dazu, eine unnötige Aufwärmung des relativ kleinen öl-Vorrats zu vermeiden. Denn die einseitige Anordnung des Schmierölbehälters läßt nur einen kleinen Vorratsraum zu, da eine sehr weit vorspringende und hierdurch einen großen Ölvorrat ermöglichende Konstruktion einen erheblichen Raumaufwand ergibt, der vermieden werden soll. Somit hat die einseitige Anordnung des Schmierölbehälters zur Folge, daß insgesamt nur ein vergleichsweise geringes ölvolumen untergebracht werden kann, das schneller und folglich auch öfters gewechselt werden muß. Schließlich ist noch festzustellen, daß bei der bekannten Brennkraftmaschine keine der Verminderung der Geräuschabstrahlung dienenden Maßnahmen aufgezeigt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer wassergekühlten Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art Maßnahmen zur Verminderung der Geräuschabstrahlung anzugeben und zugleich die die Ölvorratsmenge sowie die Kühlung des Schmieröls betreffenden Probleme auf einfache Weise zu lösen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Brennkraftmaschine in an sich bekannter Weise mit in Abstand von der Kurbelgehäusewand angeordneten Verkleidungsplatten versehen ist und daß der Zwischenraum zwischen der Kurbelgehäusewand und den Verkleidungsplatten als Schmierölbehälter dient. Auf diese Weise wird das gesamte für die Brennkraftmaschine erforderliche ölvolumen beidseitig des Kurbelgehäuses untergebracht. Durch eine solche Unterbringung des Öls in dem sich zu beiden Seiten des Kurbelgehäuses erstreckenden Schmierölbehälter wird es möglich, ein größeres ölvolumen als bisher vorzusehen, so daß die Ölwechselzeiten verlängert werden können. Auf Grund der vorhandenen größeren Oberfläche des Schmierölbehälters kann der sonst noch übliche ölkühler entfallen, was wiederum eine merkliehe Verbesserung des Kühlsystems der Brennkraftmaschine zur Folge hat, da entweder die Kühleinrichtung kleiner gebaut oder aber bei gleichbleibender Größe eine bessere Kühlleistung erzielt werden kann. Außerdem wird durch den Fortfall des Ölkühlers im Bereich der Kühleinrichtung der zur Verfugung stehende Bauraum vergrößert. Ferner ergibt sich in fertigungstechnischer Hinsicht insofern ein bedeutender Vorteil, als daß Kurbelgehäuse in der bisher verwendeten Ausgestaltung hergestellt werden, an das lediglich unter Zuhilfenähme von Dichtungsmitteln die Verkleidungsplatten zu beiden Seiten der Kurbelgehäusewand mit Abstand angeschraubt zu werden brauchen. Dabei wird nicht nur durch die beiden Verkleidungsplatten eine geringere Schallabstrahlung und damit eine bedeutende Geräuschverminderung der Brennkraftmaschine erreicht, sondern zusätzlich auch durch das zwischen der Kurbelgehäusewand und den Verkleidungsplatten eingefüllte Öl.

Aus der deutschen Auslegeschrift 17 75 468 ist schon eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Kurbelgehäusewand im Abstand mit den Verkleidungsplatten versehen ist. Die Verkleidungsplatten haben dabei in erster Linie die Aufgabe, die von der Brennkraftmaschine ausgehenden Geräusche zu reduzieren. Der sich zwischen den Verkleidungsplatten und der Kurbelgehäusewand jeweils erstreckende Raum dient zugleich als Ablaufraum für das vom Zylinderkopf ablaufende Schmieröl, welches aus dem jeweiligen Zwischenraum über in der Kurbelgehäusewandung vorgesehene öffnungen in die in üblicher Weise am unteren Ende des Kurbelgehäuses angeschraubte ölwanne ablaufen kann. Durch eine solche unterhalb des Kurbelgehäuses angeordnete ölwanne wird nicht nur die Bodenfreiheit eines mit einer solchen Brennkraftmaschine ausgerüsteten Fahrzeugs erheblich eingeschränkt, sondern es besteht auch die Gefahr, daß insbesondere bei einer extremen Schräglage des Fahrzeugs die ölwanne leicht beschädigt oder in dieser das öl zu einer Seite läuft, so daß dann Luft angesaugt wird. Außerdem kann es durch die eintauchende Kurbelwelle zu unerwünschten Planschverlusten kommen, so daß des öfteren ein Ölwechsel erforderlich ist. Schließlich ist die unterhalb des Kurbelgehäuses angeordnete ölwanne insofern von Nachteil, als beim Ausbau bestimmter Teile der Brennkraftmaschine in jedem Fall das öl abgelassen und die ölwanne von der Brennkraftmaschine abgenommen werden muß. Letztlich können ölwannen infolge ihrer unterhalb des Kurbelgehäuses liegenden Lage nur ein verhältnismäßig kleines Ölvolumen aufnehmen, wobei durch eine Kühleinrichtung eine intensive Kühlung des Öls notwendig ist.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung mündet in den als Schmierölbehälter dienenden Zwischenraum bodenplattenseitig das mit einer Rücklaufsperre versehene Rücklaufrohr der an der Bodenplatte befestigten Ölrückförderpumpe und in etwa ein Drittel Höhe das ölsaugror der Schmierölpumpe. Die Rücklaufsperre stellt dabei sicher, daß nur Öl von dem Kurbelgehäuseinnenraum in den Schmierölbehälter, nicht aber umgekehrt strömen kann, während durch die in bestimmter Höhe liegende Abzweigung des Ölsaugrohrs sichergestellt wird, daß auch bei extremen Schräglagen immer noch ein luftfreies Ansaugen von Öl gewährleistet wird.

Zweckmäßigerweise ist ferner der oberhalb des ölspiegels im Zwischenraum befindliche Raum über ein an der Außenseite des Kurbelgehäuses entlanggeführtes Entlüftungsrohr mit dem Kurbelgehäuseinnenraum und letzterer über ein weiteres auf der Außenseite des Kurbelgehäuses angeordnetes Entlüftungsrohr mit dem Einlaßkanal der Brennkraftmaschine verbunden. Hierdurch ist es möglich, Leckgase aus dem oberhalb des ölspiegels befindlichen Raum über den Kurbelgehäuseinnenraum direkt in den Einlaßsammelkanal zurückzuführen, so daß Kohlenwasserstoffe nicht kondensieren können und ein Austritt in die freie Atmosphäre nicht möglich ist, insofern also keine Umweltverschmutzung stattfinden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Eine in der einzigen Figur im Schnitt dargestellte wassergekühlte Brennkraftmaschine weist ein Kurbelgehäuse 1 auf, in das in herkömmlicherweise eine Zylinderlaufbüchse 2 eingesetzt ist. Oberhalb der Zylinderlaufbüchse 2 befindet sich ein Zylinderkopf 3 mit einem Einlaßsammelkanal 4 und einem damit verbundenen Einlaßkanal 5. Oberhalb des Zylinderkopfes 3 liegen innerhalb eines Ventilgehäusedeckels 6 eine Ventilsteuereinrichtung 7 und eine Einspritzeinrichtung 8. Von der Ventilsteuereinrichtung 7 wird ein Einlaßventil 9 gesteuert. Im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befinden sich Kühlwasserkanäle 11. An der dem Einlaßkanal 5 gegenüberliegenden Seite weist der Zylinderkopf 3 einen Auslaßsammelkanal 12 mit einem Auslaßkanal 13 auf. Der Zylinderkopf 3 einschließlich des Ventilgehäusedeckels 6 ist von einem am Zylinderkopf 3 befestigten Behälterdeckel 14 umgeben. Durch den Behälterdeckel 14 einerseits und den Zylinderkopf 3 und dem Ventilgehäusedeckel 6 andererseits wird oberhalb des Zylinderkopfes 3 ein Wassersammeiraum 15 gebildet, der in nicht dargestellter Weise mit den im inneren des Zylinderkopfes 3 befindlichen Kühlwasserkanälen 11 in Verbindung steht.
- Unterhalb eines Kühlwasserraums 16 des Kurbelgehäuses 1 befindet sich eine Nockenwelle 17 zum Antrieb der Ventilsteuereinrichtung 7. Unterhalb der Zylinderlaufbüchse 2 ist ein Hauptlagerstuhl 18 mit einer Kurbelwellenlagerbohrung 19 angeordnet. Die für die Erfindung nicht wesentlichen Antriebsteile, wie Kolben, Pleuel und Kurbelwelle sind in der Zeichnung fortgelassen. Am unteren Ende besitzt das Kurbelgehäuse 1 nach außen abgewinkelte Anschlußflansche 21, an denen unter Zwischenschaltung einer Dichtung 22 eine sich im wesentlichen horizontal erstreckende Bodenplatte 23 befestigt ist. An den Anschlußflanschen 21 des Kurbelgehäuses 1 sind ferner beidseitig des Kurbelgehäuses 1 Verkleidungsplatten 24, 25 befestigt, die mit ihrem oberen Ende gleichfalls unter Zwischenschaltung von Dichtungen 26 an der Unterkante des Zylinderkopfes 3 befestigt sind. Die mit Abstand zu dem Kurbelgehäuse 1 angeordneten Verkleidungsplatten 24, 25 bilden zusammen mit dem Kurbelgehäuse 1 einen als Schmierölbehälter dienenden Zwischenraum 27, in dem das zur Schmierung der einzelnen Bauteile der Brennkraftmaschine erforderliche öl untergebracht ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Zwischenraum 27 bis auf einen oberhalb des Ölspiegels verbleibenden Raum 28 vollständig mit Schmieröl gefüllt.

Der Zwischenraum 27 besitzt in etwa ein Drittel Höhe eine Ansaugöffnung 29, an die ein Ölsaugrohr 31 angeschlossen ist, das zu einer nicht dargestellten Schmierölpumpe zum Schmieren der einzelnen Bauteile der Brennkraftmaschine führt. Nahe dem unteren Ende ist in den Zwischenraum 27 ein eine Rücklaufsperre 32 aufweisendes Rücklaufrohr 33 eingeführt, das zu einer an der Bodenplatte 23 befestigten ölrückförderpumpe 34 führt, die einen in den Innenraum 35 des Kurbelgehäuses 1 hineinragenden Ansaugstutzen 36 aufweist. Durch die ständig, beispielsweise elektrisch angetriebene Ölrückförderpumpe 34 wird das aus dem Innenraum 35 über den Ansaugstutzen 36 angesaugte öl über das Rücklaufrohr 33 in den Zwischenraum 27 gefördert. Hieraus wird das Schmieröl über die Ansaugöffnung 29 und das ölsaugrohr 31 durch die Schmierölpumpe abgesaugt und zu den einzelnen zu schmierenden Bauteilen der Brennkraftmaschine gefördert. Von diesen zu schmierenden Bauteilen tropft das öl in den Innenraum 35 des Kurbelgehäuses 1 zurück, von wo es dann wieder über den Ansaugstutzen 36 der Ölrückförderpumpe 34 angesaugt wird. Auf diese Weise wird ein stetiger Kreislauf aufrechtgehalten.

Um etwaige in dem oberhalb des Zwischenraums 27 liegenden Raum 28 befindliche Leckgase abzuführen,

mündet in diesen Raijm 28 ein Entlüftungsrohr 37, das entlang der Außenseite des Kurbelgehäuses 1 bis in den Kurbelgehäuseinnenraum 35 geführt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ausgehend vom Kurbelgehäuseinnenraum 35 ein weiteres Entlüftungsrohr 38 an der Außenseite des Kurbelgehäuses 1 angeordnet, das mit seinem Mündungsende in eine im Zylinderkopf 3 befindliche Öffnung 39 einmündet, so daß die Leckgase aus dem Raum 28 und dem Kurbelgehäuseinnenraum 35 unmittelbar wieder in den Einlaßsammelkanal 4 der Brennkraftmaschine eingeführt werden, mithin nicht nach außen treten und somit nicht zu einer Umweltverschmutzung führen können. Um sicherzustellen, daß der im Einlaßsammelkanal 4 herrschende Unterdruck nicht über das Entlüftungsrohr 38 in den Kurbelgehäuseinnenraum 35 eintreten kann, ist es möglich, das Entlüftungsrohr 38 mit einer Drossel zu versehen. Bei einer Demontage der wesentlichsten Motorbauteile, wie z. B. der Kurbelwelle oder des Hauptlagers, ist es lediglich erforderlich, die Bodenplatte 23 von dem Kurbelgehäuse 1 zu lösen, danach sind die auszubauenden Teile frei zugänglich. Es ist grundsätzlich nicht erforderlich, das Öl aus dem Zwischenraum 27 abzulassen. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung bei etwaigen Reparaturen. Selbst beim Abnehmen des Zylinderkopfes 3 ist es grundsätzlich nicht nötig, das Öl aus dem Zwischenraum 27 zu entfernen, vielmehr braucht in diesem Fall nur die Verschraubung am oberen Ende der Verkleidungsplatten 24,25 gelöst zu werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wassergekühlte Brennkraftmaschine mit einem an dem unterhalb des Drehbereichs der Kurbelwelle endenden und hier durch eine Bodenplatte dichtend abgeschlossenen Kurbelgehäuse angeordneten Schmierölbehälter, dessen motorseitige Begrenzungswand durch die Kurbelgehäusewand gebildet wird und dem das Schmieröl über eine Rückführleitung mittels einer Ölrückförderpümpe vom Boden des Kurbelgehäuses her zugeführt sowie aus dem über eine Saugleitung das öl zur Schmierung der Brennkraftmaschine durch eine Schmierölpumpe abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine in an sich bekannter Weise mit in Abstand von der Kurbelgehäusewand angeordneten Verkleidungsplatten (24,25) versehen ist, und daß der Zwischenraum (27) zwischen der Kurbelgehäusewand und den Verkleidungsplatten als Schmierölbehälter dient.

2. Wassergekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den als Schmierölbehälter dienenden Zwischenraum (27) bodenplattenseitig das mit einer Rücklaufsperre (32) versehene Rücklaufrohr (33) der an der Bodenplatte (23) befestigten ölrückförderpümpe (34) und in etwa ein Drittel Höhe das Ölsaugrohr (31) der Schmierölpumpe mündet.

3. Wassergekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb des Ölspiegels im Zwischenraum (27) befindliche Raum (28) über ein an der Außenseite des Kurbelgehäuses (1) entlanggeführtes Entlüftungsrohr (37) mit dem Kurbelgehäuseinnenraum (35) und letzterer über ein weiteres auf der Außenseite des Kurbelgehäuses (1) angeordnetes Entlüftungsrohr (38) mit dem Einlaßkanal (4) der Brennkraftmaschine verbunden ist.