DE4139195A1

DE4139195A1 - Oil sump inserts in IC engine crankcase - use air pulses in chamber to direct oil flow in sump over crank to pump

Info

Publication number: DE4139195A1
Application number: DE19914139195
Authority: DE
Inventors: Ulrich Baretzky
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2011-11-29
Also published as: DE4139195C2

Abstract

An oil sump insert for a multi-cylinder IC engine is located between the crankshaft (1) and the floor of the oil sump (5) with a small clearance from the rotating operating parts (3,4). It has oil passages (10) with oil directing faces (11) behind them, placed at an inclination and against the direction of rotation (D) of the crankshaft. The insert (8) has at least one oil passage for each two crank webs and a crankpin (3), which connects to a channel (12-15) and all channels lead to the suction entrance (7) of the oil pump. USE/ADVANTAGE - Use of air pulses in crankcase of IC engine to direct oil flow.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ölwannen-Einsatz für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an oil pan insert for a multi-cylinder internal combustion engine corresponding to that Preamble of claim 1.

Derartige, beispielsweise aus der DE-A 40 01 470 bekannte Einsätze haben die Aufgabe, die durch die Drehung der Kur belwelle erzeugte Luftbewegung im Kurbelraum von der Öl wanne fern zu halten und durch die Ölleitflächen einen möglichst großen Anteil des im Kurbelraum befindlichen Öls in die darunter liegende Ölwanne zu leiten, in welcher das Öl unter der Schwerkraft zur Saugstelle der Ölpumpe fließt. Beeinträchtigt wird dieser Vorgang dadurch, daß sich die Kolben bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen nicht synchron, sondern zumindest zum Teil gegenläufig bewegen, wodurch Pulsationen im Kurbelraum entstehen, die sich durch die Öffnungen in dem Ölwanneneinsatz auch in der Öl wanne auswirken.Such, for example known from DE-A 40 01 470 Missions have the task of turning the cure Belwelle generated air movement in the crankcase from the oil to keep the pan away and through the oil guide surfaces the largest possible proportion of the oil in the crankcase into the oil pan below, in which the Oil under gravity to the suction point of the oil pump flows. This process is impaired by the fact that the pistons in multi-cylinder internal combustion engines are not move synchronously, but at least partially in opposite directions, which creates pulsations in the crankcase through the openings in the oil pan insert also in the oil affect the tub.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölwannen einsatz der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die erwähnten Luftpulsationen im Kurbelraum der Brennkraftma schine gezielt zur Förderung des Öls in die Ölwanne ausge nutzt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale ge löst.The invention has for its object an oil pans to create use of the generic type, in which the mentioned air pulsations in the crankcase of the internal combustion engine targeted to pump the oil into the oil pan be used. This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1 solves.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird dadurch, daß an jeden Kurbelraumabschnitt, in dem ein Kurbelwellenab schnitt umläuft, ein eigener Kanal angeschlossen ist, der bis nahe an die Saugstelle der Ölpumpe heranführt, einer seits der durch den Umlauf dieses Kurbelwellenabschnittes erzeugte Druck zur Förderung des abgeschiedenen Öls zur Ölpumpe verwendet und andererseits eine phasenverschobene Beeinflussung durch die Kurbelelemente des Nachbarzylin ders vermieden. Damit ist auch ein zusätzliches Verschäu men des Öls ausgeschlossen.In the proposal according to the invention is characterized in that each crankcase section in which a crankshaft ab cut circulates, a separate channel is connected, which up to the suction point of the oil pump, one on the part by the circulation of this crankshaft section generated pressure to promote the separated oil Oil pump used and on the other hand a phase shift Influenced by the crank elements of the neighboring cylinder avoided. This is also an additional asset excluded from the oil.

Vorzugsweise münden die Kanäle in einem gemeinsamen, im wesentlichen senkrechten Schacht, dessen unteres offenes Ende in geringem Abstand vom Boden der Ölwanne liegt. Der Schacht kann gleichzeitig einen der Kanäle bilden und den Saugkorb der Ölpumpe aufnehmen.Preferably, the channels open into a common one essentially vertical shaft, the lower open End is a short distance from the bottom of the oil pan. The The shaft can simultaneously form one of the channels and the Pick up the oil pump suction basket.

Um die Gefahr eines Rückströmens von Öl aus der Ölwanne durch die Kanäle zum Kurbelraum zu vermeiden, was insbe sondere beim Verzögern oder Beschleunigen des Fahrzeuges oder beim Befahren von Kurven eintreten könnte, können die Kanäle einen sich in Strömungsrichtung verengenden Quer schnitt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme können in den Kanälen entsprechend wirkende Rück schlagventile vorgesehen werden, die beispielsweise als bekannte Zungen- oder Reed-Ventile ausgebildet sein kön nen.To avoid the risk of oil flowing back out of the oil pan through the channels to the crankcase to avoid what esp especially when decelerating or accelerating the vehicle or could occur when cornering, the Channels a cross narrowing in the direction of flow have cut. Alternatively or in addition to this Measure can return acting in the channels accordingly check valves are provided, for example as known tongue or reed valves can be formed nen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is as follows described with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ölwanne und die Kurbelwel le einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine, und Fig. 1 shows a longitudinal section of an oil pan and the crankshaft le of a four-cylinder internal combustion engine, and

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1.

In Fig. 1 ist eine Kurbelwelle 1 einer Vierzylinder-Brenn kraftmaschine gezeigt, die in dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Kurbelgehäuse 2 gelagert ist und vier je weils aus einem Kurbelzapfen 3 und Kurbelwangen 4 beste hende Kurbelwellenabschnitte I bis IV aufweist. An das untere offene Ende des Kurbelgehäuses 2 ist eine Ölwanne 5 angeflanscht, die einen vertieften Abschnitt 6 aufweist, in welchem der Saugkorb 7 einer nicht dargestellten Ölpum pe sitzt. Zwischen der Ölwanne 5 und dem Kurbelgehäuse 2 ist ein Einsatz 8 angeordnet, der eine gebogene Platte 9 aufweist, die sich, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in geringem Abstand von der von den Kurbelwangen beschriebe nen Bahn erstreckt. Für jeden Kurbelwellenabschnitt I bis IV ist diese Platte 9 mit Öffnungen 10 versehen, hinter denen entgegen der Drehrichtung D der Kurbelwelle 1 schräg gestellte Ölleitflächen 11 vorgesehen sind. Die Öffnungen 10 und die Ölleitflächen 11 erstrecken sich jeweils über die Breite der Kurbelwellenabschnitte I bis IV. Die Öl tröpfchen in dem im Kurbelraum enthaltenen und von den Kurbelelementen 3, 4 mitgenommenen Ölnebel werden von den Leitflächen 11 aufgenommen und durch die Öffnungen 10 in die Ölwanne 5 befördert.In Fig. 1, a crankshaft 1 of a four-cylinder internal combustion engine is shown, which is mounted in the crankcase 2 shown schematically in Fig. 2 and four each because of a crank pin 3 and crank webs 4 best existing crankshaft sections I to IV. At the lower open end of the crankcase 2 , an oil pan 5 is flanged, which has a recessed portion 6 , in which the suction strainer 7 of an oil pump, not shown, sits. Between the oil pan 5 and the crankcase 2 , an insert 8 is arranged which has a curved plate 9 which, as can be seen from FIG. 2, extends at a short distance from the web described by the crank cheeks. For each crankshaft section I to IV, this plate 9 is provided with openings 10 , behind which oblique oil guide surfaces 11 are provided counter to the direction of rotation D of the crankshaft 1 . The openings 10 and the oil guide surfaces 11 each extend across the width of the crankshaft sections I to IV. The oil droplets in the oil mist contained in the crank chamber and carried along by the crank elements 3 , 4 are received by the guide surfaces 11 and through the openings 10 into the oil pan 5 promoted.

Um eine gezielte, schnelle und weitgehend ungehinderte Strömung des Öls zu dem Saugkorb 7 der Ölpumpe zu errei chen, schließt sich an die einem Kurbelwellenabschnitt zugeordneten Öffnungen 10 jeweils ein eigener Kanal an, der für den Kurbelwellenabschnitt I mit 12, für den Kurbelwel lenabschnitt II mit 13, für den Kurbelwellenabschnitt III mit 14 und für den Kurbelwellenabschnitt IV mit 15 be zeichnet ist. Die Kanäle 12, 14 und 15 münden im Ausfüh rungsbeispiel in den Kanal 13, der die Form eines unten offenen Schachtes hat und in geringem Abstand vom Boden der Ölwanne 5 endet. Dadurch wird erreicht, daß das durch die Kanäle 12 bis 15 zurückfließende Öl in unmittelbare Nähe des Saugkorbes 7 gelangt. In order to achieve a targeted, rapid and largely unimpeded flow of the oil to the suction strainer 7 of the oil pump, each of the openings 10 assigned to a crankshaft section has its own channel, which for the crankshaft section I with 12 , for the crankshaft len section II with 13 , for the crankshaft section III with 14 and for the crankshaft section IV with 15 be distinguished. The channels 12 , 14 and 15 open in the exemplary embodiment in the channel 13 , which has the shape of an open shaft and ends at a short distance from the bottom of the oil pan 5 . It is thereby achieved that the oil flowing back through the channels 12 to 15 reaches the immediate vicinity of the suction basket 7 .

Dadurch, daß jedem Kurbelwellenabschnitt I bis IV ein eigener Ölrückführkanal 12 bis 15 zugeordnet ist, wird der durch die Rotation der Kurbelelemente erzeugte dynamische Druck wirkungsvoll zur Förderung des Öls zum Saugkorb 7 ausgenutzt und es wird eine Beeinflussung der Rückführung aus dem Bereich jedes Kurbelwellenabschnittes durch die Kurbelwellenabschnitte der Nachbarzylinder vermieden. Um ein Rückströmen aus der Ölwanne in den Kurbelraum, bei spielsweise beim Verzögern oder Beschleunigen des Fahrzeu ges oder beim Befahren von Kurven zu vermeiden, können die Kanäle 12 bis 15 einen sich in Strömungsrichtung verengen den Querschnitt aufweisen. Alternativ kann in den Kanälen, wie für den Kanal 15 gezeigt, ein Rückschlagventil 16 vorgesehen werden, das beispielsweise als Zungen- oder Reed-Ventil ausgebildet sein kann.Because each crankshaft section I to IV is assigned its own oil return channel 12 to 15 , the dynamic pressure generated by the rotation of the crank elements is effectively used to convey the oil to the suction basket 7 and the return from the area of each crankshaft section is influenced by the Avoided crankshaft sections of the neighboring cylinders. In order to avoid backflow from the oil pan into the crank chamber, for example when decelerating or accelerating the vehicle or when driving around curves, the channels 12 to 15 can have a cross section that narrows in the flow direction. Alternatively, as shown for the channel 15 , a check valve 16 can be provided in the channels, which can be designed, for example, as a tongue or reed valve.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag erfolgt, wie erwähnt, die Rückförderung des Öls aus dem Kurbelraum in die Ölwan ne 5 in erster Linie durch den Luftdruck, der durch die Rotation der Kurbelwellenabschnitte erzeugt wird. Diese Art der Rückförderung ist wesentlich wirkungsvoller als die übliche Rückförderung nur durch Schwerkraft, wodurch eine Rückführung des Öls auch dann sichergestellt ist, wenn erhebliche Querkräfte wie z. B. einer Kurvenfahrt auftreten.In the proposal according to the invention, as mentioned, the return of the oil from the crankcase into the Ölwan ne 5 takes place primarily by the air pressure generated by the rotation of the crankshaft sections. This type of return is much more effective than the usual return only by gravity, whereby a return of the oil is ensured even when significant transverse forces such. B. cornering occur.

In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann der Saugkorb 7 auch direkt in dem Kanal 13 angeordnet sein.In a modification of the illustrated embodiment, the suction basket 7 can also be arranged directly in the channel 13 .

Die gezeigte Anordnung, bei der die Kanäle 12, 14 und 15 in den Kanal 13 münden, ist aus Gründen der einfacheren Fertigung gewählt. Es wäre grundsätzlich jedoch auch mög lich, alle Kanäle 12 bis 15 getrennt bis zur Saugstelle der Ölpumpe zu führen.The arrangement shown, in which the channels 12 , 14 and 15 open into the channel 13 , is chosen for reasons of simpler manufacture. In principle, however, it would also be possible to route all channels 12 to 15 separately to the suction point of the oil pump.

Claims

1. Oil pan insert for a multi-cylinder internal combustion engine, which is arranged between the crankshaft ( 1 ) and the bottom of the oil pan ( 5 ) at a short distance from the rotating engine parts ( 3 , 4 ) and has oil passage openings ( 10 ), behind which Oil guiding surfaces ( 11 ) inclined against the direction of rotation (D) of the crankshaft ( 1 ) are provided, characterized in that the insert ( 8 ) for each crankshaft section (I to IV) comprising two crank webs ( 4 ) and a crank pin ( 3 ) has at least one separate oil passage opening ( 10 ), that a channel ( 12 , 13 , 14 , 15 ) connects to the opening (s) assigned to a crankshaft section, and that all channels are brought close to the suction basket ( 7 ) of the oil pump.

2. Use according to claim 1, characterized in that the channels ( 12 , 14 , 15 ) open into a common, substantially vertical shaft ( 13 ), the lower open end of which is located at a short distance from the bottom of the oil pan ( 5 ).

3. Use according to claim 2, characterized in that the suction basket ( 7 ) of the oil pump is arranged in the shaft ( 13 ).

4. Use according to claim 2 or 3, characterized in that the shaft ( 13 ) simultaneously forms one of the channels.

5. Use according to one of the preceding claims, since characterized in that the channels are in Cross-sections that narrow the flow direction.

6. Use according to one of the preceding claims, characterized in that in the channels ( 12 to 15 ) check valves ( 16 ) are provided.