DE2737861A1 - Schmiervorrichtung fuer brennkraftmaschinen mit stehender kurbelwellenachse - Google Patents

Description

- 3 - Mannheim, den 13-8.1977

Farymann Diesel, Farny & Weidmann GmbH & Co KG, 6840 Lampertheim

Industriestrasse

Schmiervorrichtung für Brennkraftmaschinen mit stehender Kurbelwellenachse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung für Brennkraftmaschinen mit stehender Kurbelwellenachse und mit einer unterhalb des Kurbelgehäuses liegenden ölwanne.

Brennkraftmaschinen der vorgenannten Art werden beispielsweise als Außenbordmotoren verwendet, wo eine niedrige flache Motorbauart erwünscht ist. Die unterhalb des Kurbelgehäuses liegende ölwanne erfordert Druckumlaufschmierung, d.h. es muß eine Schmierölpumpe vorhanden sein, die das öl aus der tiefliegenden ölwanne ansaugt und den Schmierstellen zuführt. Solche Brennkraftmaschinen sind z.B. in den US-PS 2 346 148 und 2 705 056 dargestellt und beschrieben. Man hielt es bisher aus Gründen der Betriebssicherheit für notwendig, die Schmierölpumpe in die ölwanne eintauchen zu lassen, wobei das Schwungrad an der Motoroberseite angeordnet werden mußte. Da die anzutreibende Maschine praktisch in allen Fällen mit dem unteren Wellenzapfen der Kurbelwelle gekuppelt wird, ergibt sich bei obenliegendem Schwungrad eine höhere Beanspruchung der Kurbelwelle und ein stärker schwankendes Abtriebsdrehmoment als bei untenliegendem Schwungrad.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Schmiervorrichtung so auszubilden, daß sie auch bei untenliegendem Schwungrad, d.h. bei obenliegender Schmierölpumpe betriebssicher arbeitet. Voraussetzung hierfür ist eine niedrige kompakte Bauart der Brennkraftmaschine, welche die Saughöhe, die die Schmierölpumpe überwinden muß, so klein wie möglich werden läßt.

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Diese Aufgabe wird an einer Schmiervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schwungrad der Brennkraftmaschine auf dem unten aus dem Kurbelgehäuse herausragengenden Wellenzapfen der Kurbelwelle befestigt ist, daß die ölwanne zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Schwungrad liegt und daß die Ölwanne die Form eines hohlen Ringes aufweist, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Schwungrades in der Nähe der Schwungradnabe liegt.

Dadurch, daß die ölwanne in einer Ausnehmung des Schwungrades liegt, ergibt sich eine geringe Bauhöhe der Brennkraftmaschine. Aufgrund ihrer Lage in der Nähe der Schwungradnabe befindet sich die ölwanne in einer möglichst zentralen Lage in Bezug auf die senkrechte Mittelachse der Brennkraftmaschine, was zur Folge hat, daß die Saugöffnung der Schmierölpumpe auch bei erheblicher Schräglage der Brennkraftmaschine nicht aus dem ölvorrat austaucht. Beide Merkmale sichern demnach das einwandfreie Arbeiten der erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung.

Zur weiteren Sicherstellung der Saugwirkung der Zahnradölpumpe, die oberhalb der oberen Kurbelwange der einfach gekröpften Kurbelwelle der Brennkraftmaschine liegt und mit der Ölwanne über eine Saugleitung verbunden ist, wird vorteilhaft der Innendurchmesser der Saugleitung in einem solchen Verhältnis zur Fördermenge der Zahnradölpumpe bemessen, daß sich bei voller Motordrehzahl eine Strömungsgeschwindigkeit in der Saugleitung ergibt, die im Bereich von etwa 1-3 m/s liegt.

Wenn die Brennkraftmaschine mit einem Schwungrad-Kühlluftgebläse versehen ist, werden die Gebläseschaufeln vorteilhaft derart angebracht, daß die Kühlluft mindestens einen Teil der Oberfläche der ölwanne bestreicht.

Damit wird eine erwünschte ölkühlung ohne jeden zusätzlichen Bauaufwand erreicht.

Zweckmäßig sind Ober- und Unterseite der Ölwanne eben, wobei die

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Oberseite zur dichten Anlage und Befestigung der ölwanne an der Unterseite des Kurbelgehäuses dient. Damit wird der für den Rücklauf des Öls in die ölwanne erforderliche offene Verbindungsweg zwischen Kurbelgehäuse und ölwanne an seiner einen Seite ohne jeden besonderen Bauaufwand abgedichtet.

Die Abdichtung der anderen Seite des offenen Verbindungsweges geschieht ebenfalls ohne besonderen Bauaufwand zweckmäßig dadurch, daß die Innenwand der ölwanne in einem zylindermantelförmigen Bereich als Träger für einen Wellendichtring dient, der die untere Kurbelwellenabdichtung bildet.

Die ebenen Ober- und Unterseiten der ölwanne erleichtern schließlich noch den dichten Einbau eines Siebfilters von unten her in die ölwanne, in das die Saugleitung bis in die Mähe des ölwannenbodens eintaucht, wobei die Saugleitung abgedichtet durch die obere ebene Wand der ölwanne geführt ist.

Wichtig ist, daß der schon erwähnte offene Verbindungsweg zwischen Kurbelgehäuse und ölwanne dem zurücklaufenden öl keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß das von den Schmierstellen der Brennkraftmaschine abfließende öl von den Kurbelwangen erfaßt und im Kreis herumgeschleudert wird. Um unter diesen Bedingungen einen unbehinderten ölablauf sicherzustellen sind vorteilhaft im Bereich der Unterseite des Kurbelgehäuses bogenförmige ölablauföffnungen angebracht, die zusammen mit den dazwischenliegenden Stegen einen vollen Kreis einnehmen, wobei sich die ölablauföffnungen über etwa 60 % des Kreisumfangs erstrecken.

Der unbehinderte ölablauf wird vorteilhaft auch dadurch gefördert, daß die untere Kurbelwange im Bereich der ölablauföffnungen abgeschrägt ist.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Hälfte der Brennkraftmaschine im Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die ölwanne, an der Stelle, an

der der ölpeilstab eingesteckt ist. Fig. 3 zeigt die ölablauföffnungen im Bereich der Unterseite des Kurbelgehäuses in Stirnansicht.

Von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ist im wesentlichen nur der untere Wellenzapfen 1, die untere Kurbelwange 2, die obere Kurbelwange 3, der obere Lagerzapfen 4 und das Kurbelwellenzahnrad dargestellt. Zwischen den Kurbelwangen 2 und 3 ist der Kopf der Pleuelstange 6 der einzylindrigen Brennkraftmaschine erkennbar. Auf dem Wellenzapfen 1 ist das Schwungrad 7 mit Hilfe der Mutter befestigt. Die Welle 9 der anzutreibenden Maschine, z.B. eines Außenbordpropellers, ist mit dem Wellenzapfen 1 über eine Keilwellenverbindung 10 gekuppelt. Der Wellenzapfen 1 wird von dem Rollenlager 11 getragen, das von dem Lagerdeckel 12 aufgenommen wird. Der Lagerdeckel 12 ist mit ölablauföffnungen 13 versehen, deren Form in Fig. 3 deutlich erkennbar ist. Die ölwanne besteht aus dem Oberteil 14 und dem Unterteil 15» die durch nicht dargestellte Befestigungsmittel zusammengehalten werden. In die ölwanne 14,15 ist von unten ein zylindermanteiförmiges Siebfilter 16 eingesetzt, das an dem Deckel 1? befestigt ist, der dichtend an der ebenen Unterseite des Unterteils 15 aufliegt bzw. dort mit nicht dargestellten Schrauben befestigt ist. In das Oberteil 14 ist das Röhrchen 18 mit Hilfe der Verschraubung 19 derart dichtend eingesetzt, daß es tief in den Innenraum des Siebfilters 16 bis in die Nähe des ölwannenbodens eintaucht. Das ölwannenoberteil 14 ist zusammen mit dem Lagerdeckel 12 dichtend an dem Kurbelgehäuse 20 mit Hilfe von Schrauben befestigt, deren Lage durch die dort erkennbare strichpunktierte Linie angedeutet ist. Den ölablauföffnungen 13 gegen-

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über liegen entsprechende öffnungen 21 im Ölwannenoberteil 14. Die Innenseite des Ölwannenunterteils 15 trägt den Wellendichtring 22, der als untere Kurbelwellenabdichtung dient. Der durch einen Pfeil im Bereich der Öffnungen 13 und 21 angedeutete Weg des Öls vom Inneren des Kurbelgehäuses 20 in die ölwanne 14,15 ist an seiner einen Seite durch das dichte Anliegen des Oberteils 14 am Lagerdeckel 12 bzw. am Kurbelgehäuse 20 abgedichtet. Die Abdichtung an der anderen Seite bewirkt der Wellendichtring 22. An das Schwungrad 7 ist ein Kranz von Gebläsesehäufein 23 angeschraubt, die Kühlluft gemäß dem dort eingezeichneten Pfeil ansaugen und in das Gebläsegehäuse 24 fördern, von wo die Kühlluft über Zylinder und Zylinderkopf der Brennkraftmaschine strömt. Die Kühlluft bestreicht auf ihrem Weg das ölwannenoberteil 14 und kühlt dadurch das in der ölwanne befindliche Schmieröl. Das Röhrchen 18 bildet zusammen mit dem Schlauch 25, dem Ringstück 26, der Hohlschraube 27, der Querbohrung 28 und der Anschlußbohrung 29 die Saugleitung für die Zahnradölpumpe 30, die mit Hilfe des Zahnrades 5 von der Kurbelwelle angetrieben wird. Die Zahnradölpumpe 30 saugt das öl aus der ölwanne 14,15 gemäß den eingezeichneten Pfeilen an und führt es über die Bohrung 31 dem Wellenzapfen 4 sowie weiteren nicht dargestellten Schmierstellen zu. Bei einer Fördermenge von 2 l/min beträgt die Strömungsgeschwindigkeit des Öls im Röhrchen 18 etwa 3 m/s und im Schlauch 25 etwa 1 m/s. Die aus gestanzten Teilen hergestellte Zahnradölpumpe 30 ist unter diesen Umständen in der Lage das Schmieröl etwa 150 mm hoch betriebssicher anzusaugen. Wie Fig. 2 zeigt, ist an geeigneter Stelle ein Stutzen 32 in das ölwannenoberteil 14 eingesetzt, der den ölpeilstab 33 aufnimmt. Fig. 3 zeigt die Form der öffnungen 13 und der dazwischenliegenden Stege 34. Die öffnungen 21 sind nur durch vier Stege unterteilt, die etwa ebenso breit sind wie die größeren Stege 34.

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Claims (8)

Patentansprüche ΙΓΤΓ

1) Schmiervorrichtung für Brennkraftmaschinen mit stehender Kurbelwellenachse und mit einer unterhalb des Kurbelgehäuses liegenden ölwanne, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (7) der Brennkraftmaschine auf dem unten aus dem Kurbelgehäuse (20) herausragenden Wellenzapfen (1) der Kurbelwelle befestigt ist, daß die Ölwanne (14,15) zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Schwungrad liegt und daß die ölwanne die Form eines hohlen Ringes aufweist, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Schwungrades in der Nähe der Schwungradnabe liegt.

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Zahnradölpumpe, die oberhalb der oberen Kurbelwange der einfach gekröpften Kurbelwelle der Brennkraftmaschine liegt und mit der ölwanne über eine Saugleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Saugleitung (18,25,26,27,28,29) in einem solchen Verhältnis zur Fördermenge der Zahnradölpumpe (30) steht, daß sich bei voller Motordrehzahl eine Strömungsgeschwindigkeit in der Saugleitung ergibt, die im Bereich von etwa 1-3 m/s liegt.

3. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, für eine Brennkraftmaschine mit einem Schwungrad-Kühlluftgebläse, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseschaufeln (23) derart angebracht sind, daß die Kühlluft mindestens einen Teil der Oberfläche der ölwanne (14,15) bestreicht.

4. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterseite der ölwanne (14,15) eben sind und daß die Oberseite zur dichten Anlage und Befestigung der ölwanne an der Unterseite des Kurbelgehäuses (20) dient.

5. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der ölwanne (14,15) in einem zylindermanteiförmigeη Bereich als Träger für einen Wellendichtring (22) dient, der die

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untere Kurbelwellenabdichtung bildet.

6. Schmiervorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Siebfilter (16) von unten in die ölwanne (14,15) eingesetzt ist, in das die Saugleitung bis in die Nähe des ölwannenbodens eintaucht, wobei die Saugleitung (18) abgedichtet durch die obere ebene Wand (14) der ölwanne geführt ist.

7· Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Unterseite des Kurbelgehäuses (20) bogenförmige Ölablauföffnungen (13) angebracht sind, die zusammen mit den dazwischenliegenden Stegen (34) einen vollen Kreis einnehmen, wobei sich die ölablauföffnungen über etwa 60 % des Kreisumfangs erstrekken.

8. Schmiervorrichtung nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kurbelwange (2) im Bereich der ölablauföffnungen (13) abgeschrägt ist.

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