DE4327262C1 - Lubricating oil circuit with a valve-controlled top-up device for an internal combustion engine - Google Patents
Lubricating oil circuit with a valve-controlled top-up device for an internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schmierölkreislauf für eine Brenn kraftmaschine mit einer Saugpumpe im Schmierölvorrat einer Öl wanne zur Schmierölversorgung von Schmierstellen der Brenn kraftmaschine über eine Förderleitung und mit einer ventil gesteuerten Nachfülleinrichtung, nach den im Oberbegriff der Patentansprüche 1, 4 und 7 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a lubricating oil circuit for a combustion Engine with a suction pump in the oil supply of an oil trough for supplying lubricating oil to the lubrication points of the furnace motor via a delivery line and with a valve controlled refill device, according to the in the preamble of Claims 1, 4 and 7 specified features.
Aus der DE-AS 14 50 254 ist ein derartiger Schmierölkreislauf bekannt, bei dem eine Nachfülleinrichtung eine Überfüllung oder Entleerung des Ölsumpfs der Brennkraftmaschine vermeidet. Überschüssiges Schmieröl wird mittels einer Pumpe in einen Zu satzölbehälter gefördert. Eine in der Nachfülleitung angeord nete Druckpumpe mit geringerer Leistung fördert das Öl ständig aus dem Zusatzbehälter in die Ölwanne der Brennkraftmaschine. Stromab dieser Druckpumpe ist ein elektrisch betätigbares Mehr wegeventil vorgesehen, das die Nachfülleitung mit der Ölwanne oder kurzzeitig mit einer Verteileranlage für die Schmierung von außerhalb der Brennkraftmaschine gelegenen Schmierstellen verbindet.Such a lubricating oil circuit is known from DE-AS 14 50 254 is known in which a refill or an overfill Avoid draining the oil sump of the internal combustion engine. Excess lubricating oil is pumped into an inlet set oil container promoted. One arranged in the refill line Nete pressure pump with lower output continuously pumps the oil from the additional container into the oil pan of the internal combustion engine. Downstream of this pressure pump is an electrically operable More Directional valve provided that the refill line with the oil pan or briefly with a distribution system for lubrication from lubrication points located outside the internal combustion engine connects.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; im Schmierölkreislauf einer Brennkraftmaschine Maßnahmen vorzusehen, durch die neben einer Verlängerung der Ölwechselintervalle auch ein häufiger Ölaustausch realisierbar und stets ein nahezu gleichbleibender Ölstand zwischen einem maximalen und minimalen Grenzwert in der Ölwanne der Brennkraftmaschine sichergestellt ist.The invention is based on the object; in the lubricating oil circuit to provide measures for an internal combustion engine, in addition to an increase in oil change intervals is also a more common Oil exchange feasible and always an almost constant one Oil level between a maximum and minimum limit in the Oil pan of the internal combustion engine is ensured.
Zur Lösung der Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im Kennzei chenteil des Patentansprüche 1, 4 und 7 angegebenen Merkmale.According to the invention serve to solve the problem in the Kennzei ch part of claims 1, 4 and 7 specified features.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist auf einfache Weise eine selbsttätige Nachfüllung des Motor- bzw. Schmieröls aus dem Zusatzölbehälter in die Ölwanne der Brennkraftmaschine er möglicht, wobei durch den Austausch des stets vorhandenen Mo toröls eine schnelle Ölalterung vermieden wird. Die Notwendig keit zur lästigen Fremdölnachfüllung besteht nicht mehr. In dem einen Fall (Anspruch 1) ist Zusatzöl bis zum Erreichen eines maximalen Ölstandes in der Ölwanne durch das von Motoröldruck beaufschlagte Druckventil kontinuierlich zuführbar. Bei Motor stillstand nimmt das federbelastete Druckventil seine Sperr stellung ein, in der bei ungünstigen Schräglagen der Brenn kraftmaschine kein Motoröl aus der Ölwanne in den Zusatzölbe hälter oder umgekehrt fließen kann. In dem anderen Fall (An spruch 4) ist durch eine Wegesteuerung entweder insgesamt Mo toröl nachfüllbar oder lediglich austauschbar und in einem weiteren Fall (Anspruch 7) Motoröl austauschbar und gleichzei tig nachfüllbar.The measures according to the invention are simple an automatic refill of the engine or lubricating oil the additional oil tank in the oil pan of the internal combustion engine possible, whereby by replacing the always existing Mo rapid oil aging is avoided. The necessary there is no longer any need for the annoying refill of foreign oil. By doing one case (claim 1) is additional oil until reaching one maximum oil level in the oil pan by the engine oil pressure pressurized pressure valve can be fed continuously. With engine the spring-loaded pressure valve stops moving setting in which the firing at unfavorable inclinations engine no engine oil from the oil pan in the additional oil can flow or vice versa. In the other case (An saying 4) is either a total of Mo by route control refillable or only interchangeable and all in one another case (claim 7) engine oil interchangeable and at the same time refillable.
In den jeweiligen Unteransprüchen sind noch förderliche Wei terbildungen der Erfindung angegeben.In the respective subclaims are still beneficial Wei terbildung the invention specified.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dar gestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:In the drawing, embodiments of the invention are shown provided and described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Schmierölkreislauf mit ventilgesteuerter Nachfülleinrichtung mit druckgesteuertem Kolben schieberventil, Fig. 1 is a lubricating oil circuit with valve-controlled replenishing with druckgesteuertem piston slide valve,
Fig. 2 eine andere Ausgestaltung des Schmierölkreislaufs mit Verdrängerkolben und Fig. 2 shows another embodiment of the lubricating oil circuit with displacement piston and
Fig. 3 eine andere Ausgestaltung des Schmierölkreislaufs mit einem gesteuerten Hydrosystem. Fig. 3 shows another embodiment of the lubricating oil circuit with a controlled hydraulic system.
In Fig. 1 ist ein Schmierölkreislauf 1 für eine Brennkraftma schine 2 mit einer ventilgesteuerten Nachfülleinrichtung bzw. einem Schmierölvorratsausgleich gezeigt.In Fig. 1, a lubricating oil circuit 1 for an internal combustion engine 2 with a valve-controlled refill or a lubricating oil supply compensation is shown.
Eine mit 3 bezeichnete Saugpumpe saugt aus dem Schmierölvorrat einer Ölwanne 4 Schmieröl und fördert es über eine Förderlei tung 5 zu nicht näher dargestellten Schmierstellen der Brenn kraftmaschine 2. Von der Förderleitung 5 zweigt stromab eines Rückschlagventiles 6 eine Druckölzuführleitung 7 ab, die zu einem belüfteten Zusatzölbehälter 8 unter Zwischenschaltung eines ansteuerbaren und als 2/2-Wegeventiles ausgebildeten Magnetventiles 9 führt. Eine Nachfülleitung 10 mit einem Druck ventil 11, das als Kolbenschieberventil ausgeführt ist, ver bindet den Zusatzölbehälter 8 mit der Ölwanne 4, und zwar mit einem Ansaugschnorchel 12 der Saugpumpe 3, der im Mündungsbe reich der Nachfülleitung 10 als Venturidüse 13 ausgebildet ist. Eine von der Druckölzuführleitung 7 stromauf des Magnetventiles 9 wegführende Steuerleitung 14, alternativ kann sie auch von der Förderleitung 5 abzweigen, ist an dem Kolbenschieberventil 11 angeschlossen, welches aus einem federbelasteten und vom Motoröldruck beaufschlagbaren Kolben 15 mit einer Ringnut 16 besteht, die mit Steuerbohrungen 17, 18 im zylindrischen Gehäuse 19 des Kolbenschieberventiles 11 zusammenwirkt.A designated with 3 suction pump sucks from the lubricating oil reservoir of an oil pan 4 lubricating oil and promotes it via a Förderlei device 5 to lubrication points not shown in the internal combustion engine 2nd A pressure oil supply line 7 branches off from the delivery line 5 downstream of a check valve 6 and leads to a ventilated additional oil tank 8 with the interposition of a controllable solenoid valve 9 designed as a 2/2-way valve. A refill line 10 with a pressure valve 11 , which is designed as a spool valve, ver binds the additional oil tank 8 with the oil pan 4 , with an intake snorkel 12 of the suction pump 3 , which is formed in the mouth of the refill line 10 as a Venturi nozzle 13 . A control line 14 leading away from the pressure oil supply line 7 upstream of the solenoid valve 9 , alternatively it can also branch off from the delivery line 5 , is connected to the piston valve 11 , which consists of a spring-loaded piston 15 with an annular groove 16 , which can be acted upon by the engine oil pressure and which has control bores 17 , 18 cooperates in the cylindrical housing 19 of the piston valve 11 .
Bei Motorstart entsteht in der durchmessermäßig relativ kleinen Nachfülleitung 10, z. B. 2 mm Innendurchmesser, ein Unterdruck. Durch den Motoröldruck in der Förder-, Druckölzuführ- und Steuerleitung 5, 7, 14 wird bei geschlossenem Magnetventil 9 der druckbeaufschlagte Kolben 15 von seiner der Ruhestellung ent sprechenden Sperrstellung in die Arbeitsstellung entgegen der Federkraft überführt und somit eine Nachfüllverbindung von dem Zusatzölbehälter 8 zur Ölwanne 4 hergestellt. Schmieröl wird aus dem Zusatzölbehälter 8 kontinuierlich abgesaugt.When the engine starts, the relatively small refill line 10 , e.g. B. 2 mm inner diameter, a negative pressure. Due to the engine oil pressure in the delivery, pressure oil supply and control line 5 , 7 , 14 , when the solenoid valve 9 is closed, the pressurized piston 15 is transferred from its rest position corresponding to the rest position into the working position against the spring force and thus a refill connection from the additional oil tank 8 to the oil pan 4 manufactured. Lubricating oil is continuously extracted from the additional oil tank 8 .
Sobald der Öl stand in der Ölwanne 4 einen bestimmten maximalen Ölstand erreicht hat, erhält das Magnetventil 9 von dem Öl standsgeber A einen Umschaltimpuls und schaltet von seiner Sperrstellung in Durchflußstellung. Diese Stellung wird solange beibehalten, bis ein bestimmter minimaler Ölstand in der Öl wanne 4 erreicht ist. Die Beibehaltung der Durchflußstellung kann auch zeitabhängig erfolgen, z. B. 30 Sekunden. Bei Durch flußstellung des Magnetventiles 9 wird kein Einfluß auf die Schaltstellung des Kolbens 15 ausgeübt, da der Druck in der Steuerleitung 14 ausreicht, den Kolben 15 weiterhin auf Durch gangsstellung zu halten. Erst bei Motorstillstand ergibt sich die Sperrstellung bzw. die Unterbrechung der Strömungsverbin dung zwischen Ölwanne 4 und dem Zusatzölbehälter 8.As soon as the oil level in the oil pan 4 has reached a certain maximum oil level, the solenoid valve 9 receives a changeover pulse from the oil level sensor A and switches from its blocking position to the flow position. This position is maintained until a certain minimum oil level in the oil pan 4 is reached. The flow position can also be maintained as a function of time, e.g. B. 30 seconds. In the flow position of the solenoid valve 9 , no influence is exerted on the switching position of the piston 15 , since the pressure in the control line 14 is sufficient to continue to hold the piston 15 in the through position. The locked position or the interruption of the flow connection between the oil pan 4 and the additional oil tank 8 is only obtained when the engine is at a standstill.
In Fig. 2 weist der Schmierölkreislauf 1 zwei Magnetventile 20, 21 auf, die als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind, sowie ei nen federbelasteten Verdrängerkolben 22 und ein Rückschlagven til 23, das in einer an dem Zusatzölbehalter 8 angeschlossenen Saugleitung 24 angeordnet ist.In Fig. 2, the lubricating oil circuit 1 has two solenoid valves 20 , 21 , which are designed as 3/2-way valves, as well as egg spring-loaded displacement piston 22 and a Rückschlagven valve 23 , which is arranged in a suction line 24 connected to the additional oil container 8 .
Bei dieser Ausführung sendet z. B. ein Betriebsstundenzähler B alle vier Stunden einen Umschaltimpuls an das in der Druckölzu führleitung 7 zwischengeschaltete Magnetventil 20, das von seiner dargestellten Ruhestellung in die Öffnungsstellung überführt wird, dabei fließt unter Druck stehendes Motoröl in einen Zylinder 25 und bewegt den in dem Zylinder 25 längsver schiebbar geführten Verdrängerkolben 22 gegen die Rückstellfeder 26 nach rechts. Gleichzeitig wird das in dem Federraum 27 vorhandene Motoröl, das zuvor über das Rückschlag ventil 23 aus dem Zusatzölbehälter 8 angesaugt wurde, ver drängt, in die Nachfülleitung 10 geleitet und über das als Rückschlagventil 29 ausgebildete Druckventil in den Schmieröl vorrat der Ölwanne 4 gefördert.In this embodiment, z. B. an operating hours counter B every four hours a switching pulse to the in the Druckölzu supply line 7 interposed solenoid valve 20 , which is transferred from its rest position shown in the open position, thereby pressurized engine oil flows into a cylinder 25 and moves the cylinder 25 in the longitudinal direction displaceably guided displacement piston 22 against the return spring 26 to the right. At the same time the existing in the spring chamber 27 engine oil, which was previously sucked in via the check valve 23 from the additional oil tank 8 , ver, urged into the refill line 10 and via the pressure valve designed as a check valve 29 in the lubricating oil supply of the oil pan 4 .
Nach etwa 30 Sekunden schaltet das Magnetventil 20 wieder in die gezeigte Ruhestellung um und die Rückstellfeder 26 bewegt jetzt den Verdrängerkolben 22 wieder in seine Grundstellung zurück, wobei verdrängtes Motoröl über das Magnetventil 20 zum Magnetventil 21 gefördert wird. Dieses Magnetventil 21 steuert (wie dargestellt) Ölstandsgeberabhängig den Ölstrom über eine Austauschleitung 33 in den Zusatzölbehälter 8 oder in der an deren Stellung des Magnetventiles 21 über eine Nachfüllhilfs leitung 28 in die Ölwanne 4. Die Nachfüllhilfsleitung 28 mündet stromab des Druckventiles bzw. Rückschlagventiles 29 in die Nachfülleitung 10.After about 30 seconds, the solenoid valve 20 switches back to the rest position shown and the return spring 26 now moves the displacer 22 back into its basic position, displaced motor oil being conveyed to the solenoid valve 21 via the solenoid valve 20 . This solenoid valve 21 controls (as shown) oil level sensor depending on the oil flow via an exchange line 33 in the additional oil tank 8 or in the position of the solenoid valve 21 via a refill auxiliary line 28 in the oil pan 4th The refill auxiliary line 28 opens into the refill line 10 downstream of the pressure valve or check valve 29 .
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht weitge hend demjenigen nach Fig. 1, jedoch ist das Druckventil in der Nachfülleitung 10 ein Rückschlagventil 29, ferner ist in der Druckzuführleitung 7 stromab des Magnetventiles 9 ein vom Öl strom angetriebener Hydromotor 30 vorgesehen, der über eine Welle 31 eine in der Nachfülleitung 10 stromauf des Rückschlag ventiles 29 eingesetzte Ölpumpe 32 antreibt.The embodiment shown in Fig. 3 corresponds largely to that of FIG. 1, but the pressure valve in the refill line 10 is a check valve 29 , furthermore a hydraulic motor 30 driven by the oil is provided in the pressure supply line 7 downstream of the solenoid valve 9 Shaft 31 drives an oil pump 32 inserted in the refill line 10 upstream of the check valve 29 .
Sobald bei diesem Schmierölkreislauf 1 der Ölstand einen mini malen Wert erreicht, wird durch den Ölstandsgeber das Magnet ventil 9, ein 2/2-Wegeventil, in Öffnungsstellung geschaltet, Motoröl fließt zu dem Hydromotor 30 und von dort aus in den belüfteten Zusatzölbehälter 8. Gleichzeitig wird durch die an getriebene Ölpumpe 32 Öl aus dem Zusatzölbehälter 8 abgesaugt und in die Ölwanne 4 gepumpt. Die Förderleistung der Ölpumpe 32 ist geringfügig größer als der Volumenstrom durch den Hydro motor 30; der Ölstand in der Ölwanne 4 steigt somit nur langsam an.As soon as the oil level reaches a minimum value in this lubricating oil circuit 1 , the solenoid valve 9 , a 2/2-way valve, is switched into the open position by the oil level sensor, engine oil flows to the hydraulic motor 30 and from there into the ventilated additional oil tank 8 . At the same time, oil is sucked out of the additional oil tank 8 by the driven oil pump 32 and pumped into the oil pan 4 . The delivery rate of the oil pump 32 is slightly larger than the volume flow through the hydraulic motor 30 ; the oil level in the oil pan 4 thus rises only slowly.
Es wird also gleichzeitig Motoröl ausgetauscht und nachgefüllt.Engine oil is therefore exchanged and refilled at the same time.
Das 2/2-Wegeventil geht erst dann wieder in Ausgangsstellung bzw. Schließstellung zurück, wenn der maximale Ölstand erreicht ist und vom Ölstandsgeber A angezeigt wird.Only then will the 2/2-way valve go back to the starting position or closed position back when the maximum oil level is reached and is displayed by the oil level sensor A.
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