DE2811144C2 - Fahrzeug-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

a) daß eine in die ölwanne (1) eingesetzte Trennwand (2,2') vorgesehen ist, die die zweite Kammer (4) gegen die erste Kammer (3) und gegen das Motorgehäuse abschließt,

b) daß sich die erste Kammer (3) im Bereich der Anschlußfläche zwischen Motorgehäuse und ölwanne (1) allseitig b's zu dem Anschlußflansch (Γ) der ölwanne erstreckt,

c) daß die Mündung der Saugleitung (H') der ölpumpe (6) in der ersten Kammer (3) angeordnet ist und

d) daß das Verbindungsventii (8) zwischen der ersten und der zweiten Kammer unterhalb des ölstandes angeordnet ist, der sich bei abgestellter Brennkraftmaschine in der ölwanne (1) einstellt, und durch einen die öltemperatur in der ersten Kammer (3) erfassenden Temperaturfühler (19) gesteuert wird.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (2, 2') in die ölwanne (1) einsteckbar und lösbar mit ihr verbindbar ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch gesteuerte Verbindungsventil (8) in der Trennwand

(2) angeordnet ist und mit dem in der ersten Kammer

(3) befindlichen Temperaturfühler (19) eine Baueinheit bildet.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Saugleitung (H') der ölpumpe und der Trennwand (2) eine Verbindungsleitung (12) zur zweiten Kammer (4) mit in Abhängigkeit vom ölsaugdruck öffnendem Ventil (13) angeordnet ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüehe t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kammer (3) ein Wärmetauscher (15) angeordnet ist, der vom Motor-Abgas durchströmt ist.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Aufteilung der ölwanne in zwei Kammern hat den Zweck, eine möglichst rasche Aufhetzung des Schmieröls während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zu erreichen, da zunächst nur die in der ersten Kammer befindliche ölmenge, die vorzugsweise kleiner ist als die Hälfte der Gesamtölmenge, umgewälzt wird. Diese kleine ölmenge erwärmt sich sehr schnell, so daß die Brennkraftmaschine rasch auf ihre Betriebstemperatur kommt. Dies führt zu einer Reduzierung der Abgasemission, des Kraftstoffverbrauches und des Motorverschleißes sowie der unerwünsch- <>5 ten Kaltschlammbildung des Motoröls.

Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Art (DE-OS 25 11 451, Fig. 4) erfolgt die Unterteilung der ölwanne in zwei Kammern dadurch, daß in eine äußere konventionelle ölwanne eine kleinere Wanne eingesetzt ist. Diese ^eingesetzte Wanne erstreckt sich nur über einen Teil des Motorgehäuses und ihre Wand ist nicht mit der äußeren ölwanne verbunden. Dadurch ergeben sich erhebliche Nachteile hinsichtlich der Befestigung der inneren ölwanne am Motorgehäuse, und die .Montage der beiden ölwannen muß in mehreren Schritten erfolgen.

Des weiteren wird bei dieser bekannten Ausführung aus der inneren ölwanne angesaugt Die ölpumpe und ein Teil des Saugarmes befinden sich aber in der äußeren ölwanne, was eine Durchführung des Saugarmes durch die Wand der inneren Wanne erforderlich macht Dies erfordert einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand und eine umständliche Montage. Auch ist die für die optimale Wirksamkeit der ölmengentei-Iung notwendige Dichtheit zwischen den beiden Wannen infolge der Durchführung des Saugarmes durch die Wand der inneren ölwanne nur mit einem erhöhten Aufwand zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Wanne mit einem wesentlich geringeren Aufwand hergestellt und montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag kann der Saugarm der ölpumpe völlig frei in die erste Kammer hineinragen und es ist somit eine einfache und ebenso rasche Montage wie bei einer herkömmlichen Ölwanne möglich. Da die Aufteilung in zwei Kammern durch eine Trennwand in der ölwanne erfolgt ist auch kein zusätzlicher Montageaufwand erforderlich, wie dies bei der bekannten Lösung für die innere ölwanne der Fall ist Auch die Dichtheit zwischen beiden Kammern ist ohne besondere Maßnahmen auf einfache Weise gewährleistet.

Die Trennwand kann lösbar mit der ölwanne verbunden und in diese einsteckbar sein, wozu beispielsweise Sicken in der Wand der ölwanne vorgesehen werden können. Dadurch wird die Herstellung und Montage der ölwanne beträchtlich vereinfacht Die Trennwand kann aus Kunststoff bestehen, was gegenüber einer Blech-Trennwand den Vorteil hat, daß die Wärmeabführung von dem in der ersten Kammer befindlichen öl auf das in der zweiten Kammer befindliche öl verringert wird.

Das thermostatisch gesteuerte Verbindungsventil kann in der Trennwand angeordnet sein und mit dem in der ersten Kammer befindlichen Temperaturfühler eine Baueinheit bilden. Dadurch kann dieses Ventil in der Trennwand vormontiert werden und es erübrigt sich eine Klappe mit den erforderlichen Lagern, ein Betätigungsgestänge sowie eine Justierung nach dem Einbau, wie dies bei der bekannten Vorrichtung der Fall ist.

Zwischen der ölsaugleitung der ölpumpe und der Trennwand kann eine Verbindungsleitung zur zweiten Kammer mit einem in Abhängigkeit vom ölsaugdruck öffnenden Ventil vorgesehen sein. Dies ergibt den Vorteil, daß in Sonderfällen, z. B. bei plötzlichem starkem Beschleunigen, das Ventil durch die Ausbildung eines Unterdruckes in der Verbindungsleitung öffnet, so daß auch aus der zweiten Kammer öl abgesaugt werden kann. Ein Leersaugen der ölpumpe infolge zu geringen ölvorrats in der ersten Kammer wird dadurch

vermieden.

Zur schnellen Erwärmung des Öls während der Warmlaufphase kann in der ersten Kammer eine Heizvorrichtung angeordnet werden, die vom Motorabgas oder einem Wärmestrom eines Zustitzaggregates, ζ B. eines das Fahrzeug oder den Motor beheizenden Aggregates, durchströmt wird. Damit wird eine noch raschere Erwärmung des Motoröles erzielt, wodurch die schon genannten positiven Auswirkungen auf Abgasemission, Kraftstoffverbrauch und Motorverschleiß sowie öl-kaltschlammbildung noch früher zum Tragen kommen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Brennkraftmaschine mit der ölwanne im vertikalen Längsschnitt,

F i g. 2 und 3 je ein Detail aus F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, und

Fig.4 ein Detail einer Ausführungsvariante der Erfindung.

Die ölwanne (1) ist mit einem umlaufenden Flansch 1' an der Unterseite der Brennkraftmaschine A befestigt und durch eine Trennwand 2, 2' in zwei voneinander getrennte Kammern 3 und 4 unterteilt Die Kammer 3, die möglichst klein gehalten wird, ist nach oben offen und erstreckt sich bis zum Anschlußflansch 1'. In sie ragt der Saugkorb 5 der ölpumpe 6 hinein. Die größere Kammer 4 ist nach oben durch den Teil 2' der Trennwand 2, der mit der Trennwand 2 aus einem Stück gefertigt sein kann, abgeschlossen. In der Trennwand 2 zwischen den Kammern 3 und 4 ist möglichst nahe am ölwannenboden 7 ein temperaturabhängig gesteuertes Ventil 8 (F i g. 2) angeordnet, das im geöffneten Zustand die beiden Kammern 3 und 4 verbindet Der wärmeaufnehmende Teil 19 des Ventils 8 trägt die Ventilplatte 2i und ist in einer bügeiförmigen Ventilführung ?3 geführt Das öffnen des Ventils erfolgt gegen die Kraft der Ventilfeder. Die ganze Ventileinheit 8 ist mittels eines Halteringes 24 an der Trennwand 2 befestigt

Die Trennwand 2 enthält etwa 1 bis 2 cm über dem ölspiegel 16 mindestens eine, verzugsweise zwei bis drei Verbindungsbohrungen 14. Die Bohrungen 14 ermöglichen es, daß das aus dem Motor zurückfließende öl wieder in die Kammer 4 gelangen kann. Außerdem dienen sie zur Füllung beider Kammern 3 und 4 bei einem Ölwechsel. Beide Kammern 3 und 4 weisen an ihrer tiefsten Stelle je eine ölablaßschraube 9 bzw. 10 auf. Es kann aber auch mit einer einzigen Ölablaßschraube für beide Kammern 3 und 4 das Auslaufen ermöglicht werden, wenn diese einzige ölablaßschraube im Bereich der Trennwand 2 angeordnet wird.

Zwischen der Saugleitung 11' im Ansaugarm 51 der ölpumpe 6 und der Kammer 4 kann ein Verbindungsrohr 12 angeordnet sein, in dem ein von einer Feder 13' belastetes Ventil 13 (Fig. 3) sitzt, das in Richtung zur ölpumpe öffnet. Der Durchtritt des Verbindungsrohres 12 durch die Trennwand 2 liegt tiefer als der minimale ölspiegel 16. Falls in Sonderfällen in der Kammer 3 zu wenig öl zur Verfügung steht, wird durch die Saugwirkung der ölpumpe 6 das Ventil 13 geöffnet, so daß aus beiden Räumen 3 und 4 öl abgesaugt wird. Die Trennwand 2 aus Blech wird im allgemeinen in die ölwanne eingeschweißt oder hartgelötet. In einer weiteren Variante kann die Trennwand 2 aus Kunststoff bestehen, wobei in der Wand der ölwanne 1 Sicken 20 (F ig. 4) vorzusehen sind, in die die Kunststoff-Trennwand eingesteckt oder eingepreßt wird, so daß sich eine weitere Verbindung erübrigt Die Kunststoff-Trennwand kann analog zur Blech-Trennwand das thermostatische Ventil 8 und die Verbindungsbohrungen 14 tragen.

Der ölinhalt der Kammer 3 kann durch eine Heizvorrichtung 15 beheizt werden, die beispielsweise vom Motorabgas oder einem Wärmestrom eines das Fahrzeug oder den Motor beheizenden Aggregates durchströmt wird. Zu diesem Zweck hat die Heizvorrichtung 15 die Form einer Schlange aus Kupfer- oder Stahlrohr, wobei der Gaseintritt 17 nach Möglichkeit tiefer als der Gasaustritt 18 liegen soll. Die Heizvorrichtung 15 kann gegebenenfalls thermostatisch in bzw. außer Funktion gesetzt werden. Grundsätzlich könnte auch in der Kammer 4 eine derartige Heizvorrichtung vorgesehen werden.

Im praktischen Betrieb des Motors bzw. des Fahrzeuges ist der Funktionsablauf wie folgt: Nach Auskühlung des Motors befindet sich die ölfüllmenge des Motors aufgeteilt in eine kleinere Menge in der Kammer 3 und in die restliche, größere Menge in der Kammer 4. Das thermostatisch gesteuerte Ventil 8, das unterhalb beispielsweise einer Oltemperatur von 90⁰C geschlossen ist läßt keine Vermischung der ölmengen beider Kammern zu. Beim Start und während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine saugt die ölpumpe 6 Öl nur aus der Kammer 3 an und fördert das öl über eine Leitung 25 zu den Schmierstellen der Brennkraftmaschine A. Das aus dem Motorblock durch die Leitungen 26 zurückströmende erwärmte öl fließt über den oberen Teil 2' der Trennwand 2 zurück in die Kammer 3. Die kleine ölmenge der Kammer 3 wird sehr schnell erwärmt und die innere Reibung des Motors wird vermindert Dieser Aufwärmvorgang wird gegebenenfalls beschleunigt durch Verwendung der Heizvorrichtung 15. Hat das Moioröl in der Kammer 3 eine Temperatur von beispielsweise 90° C erreicht, so öffnet das Thermostat-Ventil 8 und verbindet so die Kammern 3 und 4, so daß nun die volle ölmenge zur Verfügung steht Die Heizvorrichtung 15 wird bei Erreichen der Soll-Öltemperatur thermostat.sch außer Funktion gesetzt Durch die Oberlaufbohrungen 14 in der Trennwand 2 kann das aus dem Motor zurückfließende öl auch wieder in die Kammer 4 gelangen. Außerdem ermöglichen diese Bohrungen 14 eine Füllung beider Kammern 3 und 4 bei einem Ölwechsel. Beim Abstellen des Motors wird sich in beiden Kammern 3 und 4 ein Ausgleich des ölspiegels 16 über das offene Ventil 8 einstellen. Beim Erkalten des Öles schließt das thermostatisch gesteuerte Ventil 8 und stellt wieder die Trennung zwischen den beiden Kammern her.

Die Zweiteilung der ölwanne ermöglicht die Verwendung einer kleineren ölmenge im Warmlauf bei gleicher ölspiegelhöhe wie bei der serienmäßigen Ölwanne. Die Soll-Ölspiegelhöhe muß gewahrt bleiben, um bei Beschleunigungszuständen, Kurvenfahrten oder Schräglage des Fahrzeuges ein Leersaugen der ölpumpe zu vermeiden. Beim voll betriebswarmen Motor steht die üblicherweise erforderliche Ölmenge zur Verfügung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Fahrzeug-Brennkraftmaschine mit einer in zwei Kammern unterteilten ölwanne, wobei die zweite Kammer bei Erreichen einer festgesetzten Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine durch ein thermostatisch gesteuertes Verbindungsventil zuschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet,