DE4333854A1 - Lubricating oil system for an internal combustion engine - Google Patents

Lubricating oil system for an internal combustion engine

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Abstract

The invention relates to a lubricating oil system for an internal combustion engine with a suction pump in the lubricating oil reservoir of an oil sump and with an additional oil reservoir present in an additional oil tank and interacting with the lubricating oil reservoir and with an oil supply line and oil return line, with the insertion of a device controlling the oil flow between additional oil reservoir and lubricating oil reservoir, which device comprises a piston pump, subjected to oil pressure by the suction pump and automatically controlling the oil supply and oil return.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmierölanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Saugpumpe im Schmierölvorrat einer Ölwanne sowie mit einem mit dem Schmierölvorrat zusammenwirkenden und in einem Zusatzölbehälter aufbewahrten Zusatzölvorrat nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a lubricating oil system for a Internal combustion engine with a suction pump in the oil supply Oil pan as well as with one with the lubricating oil supply interacting and stored in an additional oil container Additional oil reserve according to the preamble of claim 1 specified features.

Es ist üblich, neben dem eigentlichen Schmierölvorrat ein zusätzliches Ölvolumen zur Verlängerung der Ölwechselintervalle bereitzustellen.It is common to put in addition to the actual lubricating oil supply additional oil volume to extend the oil change intervals to provide.

Aus der DE-AS 14 50 254 ist eine für Brennkraftmaschinen vorgesehene Schmierölanlage mit einem Schmierölvorrat in der Ölwanne sowie einem Zusatzölbehälter bekannt. Schmieröl wird mittels einer Pumpe in diesen Zusatzölbehälter gefördert. Eine weitere Pumpe mit geringerer Leistung fördert das Öl ständig aus dem Zusatzölbehälter in die Ölwanne der Brennkraftmaschine oder durch eine Magnetventilsteuerung in eine Ölverteileranlage. Bei dieser Schmierölanlage findet nur ein minimaler Motorölaustausch statt.DE-AS 14 50 254 is one for internal combustion engines provided lubricating oil system with a lubricating oil supply in the Oil pan and an additional oil tank known. Lubricating oil pumped into this additional oil tank by means of a pump. A another pump with lower output continuously pumps the oil out the additional oil tank in the oil pan of the internal combustion engine or through a solenoid valve control in an oil distribution system. At this lubricating oil system finds only a minimal engine oil exchange instead of.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das thermisch und mechanisch hoch beanspruchte Motoröl in seinen positiven Eigenschaften durch einen intensiven Motorölaustausch über einen langen Zeitraum bzw. über eine wesentliche Wartungsintervallverlängerung unter Berücksichtigung einfacher und aufwandarmen Maßnahmen weitgehend beizubehalten.The invention has for its object that thermally and mechanically highly stressed engine oil in its positive Properties through an intensive engine oil exchange via a long period or over an essential Maintenance interval extension considering easier and to maintain measures with little effort.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. The object is achieved by the in the characteristic of Features specified claim 1 solved.  

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird auf einfache mechanisch-hydraulische Art ohne Einsatz elektromagnetisch gesteuerter Ventile ein automatischer Motorölaustausch mit einer erheblichen Ausdehnung des Motorölwechselintervalls erzielt.The measures according to the invention are simple mechanical-hydraulic type without using electromagnetic controlled valves an automatic engine oil exchange with a achieved considerable expansion of the engine oil change interval.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die erfindungsgemäße Maßnahmen als Nachrüstsatz an einer Brennkraftmaschine verwendet werden können.Another advantage is that the Measures according to the invention as a retrofit kit on a Internal combustion engine can be used.

Da ferner das Schmierölsystem einen drucklosen Zusatzölbehälter verwendet, ist eine Minimierung des Fertigungs- und Kostenaufwandes realisierbar.Furthermore, since the lubricating oil system has an unpressurized additional oil tank is used to minimize manufacturing and Realizable costs.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is shown in the drawing and in the following explained in more detail using an exemplary embodiment. Show it:

Fig. 1 eine Schmierölanlage in schematischer Darstellung und Fig. 1 shows a lubricating oil system in a schematic representation

Fig. 2 die im Ölvorlauf und Ölrücklauf integrierte Kolbenpumpe in vergrößerter Darstellung im Schnitt. Fig. 2, the piston pump integrated in the oil flow and oil return in an enlarged view in section.

In Fig. 1 ist eine für Fahrzeuge vorgesehene Brennkraftmaschine 1 mit einer den Schmierölvorrat enthaltenden Ölwanne 2 sowie ein den Zusatzölvorrat aufnehmender druckloser Zusatzölbehälter 3 mit daran befestigter Kolbenpumpe 4 gezeigt. Verbindungsleitungen als Zuführleitung 5 für den Ölvorlauf und als Rückführleitung 6 für den Ölrücklauf sind einerseits an der Kolbenpumpe 4 und andererseits der Einfachheit halber an einem an der Brennkraftmaschine 1 montierten Motorölfilter 7 angeschlossen, welches mit dem Schmierölvorrat in der Ölwanne 2 in Verbindung steht. Eine Saugpumpe im Schmierölvorrat ist mit 8 und ein Ölmeßstab mit 9 bezeichnet.In Fig. 1 an intended for vehicles internal combustion engine 1 is shown with a lubricating oil stock containing oil pan 2, and a supplementary oil storage to receiving pressureless auxiliary oil tank 3 with attached piston pump 4. Connecting lines as supply line 5 for the oil flow and as return line 6 for the oil return are connected on the one hand to the piston pump 4 and on the other hand for the sake of simplicity to an engine oil filter 7 mounted on the internal combustion engine 1 , which is connected to the lubricating oil supply in the oil pan 2 . A suction pump in the lubricating oil supply is designated 8 and an oil dipstick 9 .

In Fig. 2 ist die Kolbenpumpe 4 gezeigt, in deren Gehäuse 10 ein federbelasteter Kolben 11 mit seiner Kolbenstange 12 längsverschiebbar geführt ist und einerseits einen Pumpenarbeitsraum 13 im Ölrücklauf und andererseits einen Druckraum 14 im Ölvorlauf begrenzt. In FIG. 2, the piston pump 4 is shown in whose housing 10 a spring-loaded piston 11 is guided longitudinally displaceably with its piston rod 12 and on the one hand a pump working space 13 in the oil return and on the other hand, a pressure chamber 14 bounded on the oil flow.

Außerdem ist in dem Gehäuse 10 ein die Kolbenstange 12 umgebender hülsenartiger Schieber 15 geführt, der an seinem dem Kolben 11 zugewandten Ende einen Innenbund 16 aufweist. An Kolben 11 und Innenbund 16 stützt sich eine Kolbendruckfeder 17 und an Innenbund 16 und einem Anschlag 18 am freien Ende der Kolbenstange 12 eine Mitnahmefeder 19 ab. Der Schieber 15 enthält quer zu seiner Längsachse verlaufende zylindrische Ausnehmungen 20a, 20b, in denen federbelastete Kugeln 21a, 21b gelagert sind, die je nach Raststellung des Schiebers 15 entweder in eine obere oder in eine untere und jeweils der Kugelform angepaßte Rastausnehmung 22a, 22b oder 23a, 23b einrasten.In addition, a sleeve-like slider 15 surrounding the piston rod 12 is guided in the housing 10 and has an inner collar 16 at its end facing the piston 11 . Of piston 11 and inner collar 16, a plunger compression spring is supported at 17 and inner collar 16 and a stop 18 at the free end of the piston rod 12, a driving spring 19 from. The slide 15 contains transverse to its longitudinal axis cylindrical recesses 20 a, 20 b, in which spring-loaded balls 21 a, 21 b are mounted, which depending on the locking position of the slide 15 either in an upper or in a lower and each adapted to the spherical shape of the recess Snap 22 a, 22 b or 23 a, 23 b into place.

Anstelle eines im Gehäuse 10 längsverschiebbar geführten Kolbens 11 mit seiner Kolbenstange 12 kann auch eine federbelastete Membran mit Membranstange vorgesehen sein, die gleichermaßen die Funktion übernimmt und vorzugsweise als eine am Gehäuse 10 befestigte Rollmembran ausgebildet ist.Instead of a piston 11 with its piston rod 12 which is guided in a longitudinally displaceable manner in the housing 10 , a spring-loaded membrane with a membrane rod can also be provided, which likewise takes over the function and is preferably designed as a rolling membrane attached to the housing 10 .

Das Gehäuse 10 der Kolbenpumpe 4 ist mit Anschlußstutzen 24, 25 für die Zuführleitung 5 und mit Anschlußstutzen 26, 27 für die Rückführleitung 6 versehen, wobei die obenliegenden Anschlußstutzen 24, 25 höhenversetzt und die untenliegenden Anschlußstutzen 26, 27 fluchtend zueinander angeordnet sind. Die Anschlußstutzen 24, 26 stecken in seitlichen Aufnahmelöchern des Zusatzölbehälters 3. Somit ist die Kolbenpumpe 4 mit dem Behälter 3 über eine Steckverbindung fest verbunden.The housing 10 of the piston pump 4 is provided with connecting pieces 24 , 25 for the feed line 5 and with connecting pieces 26 , 27 for the return line 6 , the upper connecting pieces 24 , 25 being offset in height and the lower connecting pieces 26 , 27 being aligned with one another. The connecting pieces 24 , 26 are inserted in the lateral receiving holes of the additional oil container 3 . The piston pump 4 is thus firmly connected to the container 3 via a plug connection.

Wirkungsweise des bistabilgesteuerten Motorölaustausches:
Die Saugpumpe 8 entnimmt aus dem Schmierölvorrat in der Ölwanne 2 Motoröl und fördert dieses Motoröl durch das Motorölfilter 7, die Zuführleitung 5 sowie eine im Gehäuse 10 angeordnete und in den Druckraum 14 mündende Drosselbohrung 28. Das unter Druck stehende Motoröl bewegt den in seiner Ruhelage gezeigten Kolben 11 (s. in Fig. 2 rechte Seite der Kolbenpumpe 4) gegen eine Rückstellfeder 29 und verdrängt das im Pumpenarbeitsraum 13 befindliche Motoröl durch das geöffnete federbelastete Ventil 30 im Anschlußstutzen 27 in die zur Brennkraftmaschine führende Rückführleitung 6, und zwar zum Motorölfilter 7. Gleichzeitig wird über die Kolbenstange 12 des sich abwärtsbewegenden Kolbens 11 die Mitnahmefeder 19 durch den als Federabstützung dienenden Anschlag 18 in der Ausführung als Sicherungsring am Kolbenstangenende auf Blocklänge gedrückt. Der Schieber 15 löst sich aus seiner oberen Raststellung und die auf Blocklänge gespannte Mitnahmefeder 19 entspannt sich und führt den Schieber 15 in seine untere Raststellung. Während dieses Bewegungsablaufes wird zunächst die einlaßseitige Drosselbohrung 28 durch den Schieber 15 verschlossen und danach eine auslaßseitige Drosselbohrung 31 im Ölvorlauf geöffnet. Der Motoröldruck in der Druckkammer 14 baut sich ab, der in seiner untersten Lage befindliche Kolben 11 (s. linke Hälfte der Kolbenpumpe) durch die Kraft der Rückstellfeder 29 nach oben geschoben und das Motoröl aus der Druckkammer 14 durch die Drosselbohrung 31 in den Zusatzölvorrat des Zusatzölbehälters 3 gedrückt. Gleichzeitig wird aus diesem Zusatzölvorrat über ein geöffnetes Rückschlagventil 32 im Anschlußstutzen des Gehäuses 10 "frisches" Motoröl in den Pumpenarbeitsraum 13 gesaugt, währenddessen die Kolbendruckfeder 17 durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 auf Blocklänge zusammengedrückt und der Schieber 15 aus einer unteren Raststellung in die obere Raststellung nach zwischenzeitlichem Entspannen der Kolbendruckfeder 17 überführt wird, wobei zunächst die auslaßseitige Drosselbohrung 31 zugesteuert und anschließend die einlaßseitige Drosselbohrung 28 im Ölvorlauf aufgesteuert wird.Mode of operation of the bistable-controlled engine oil exchange:
The suction pump 8 takes motor oil from the lubricating oil supply in the oil pan 2 and conveys this motor oil through the motor oil filter 7 , the supply line 5 and a throttle bore 28 arranged in the housing 10 and opening into the pressure chamber 14 . The pressurized engine oil moves the piston 11 shown in its rest position (see FIG. 2 right-hand side of the piston pump 4 ) against a return spring 29 and displaces the engine oil located in the pump work chamber 13 through the opened spring-loaded valve 30 in the connecting piece 27 into the Return line 6 leading to the internal combustion engine, specifically to the engine oil filter 7 . At the same time, the driving spring 19 is pressed over the piston rod 12 of the downwardly moving piston 11 by the stop 18 serving as spring support in the embodiment as a locking ring at the end of the piston rod to block length. The slider 15 releases from its upper latching position and the driving spring 19 stretched to block length relaxes and guides the slider 15 into its lower latching position. During this movement sequence, the inlet-side throttle bore 28 is first closed by the slide 15 and then an outlet-side throttle bore 31 is opened in the oil flow. The engine oil pressure in the pressure chamber 14 decreases, the piston 11 located in its lowermost position (see left half of the piston pump) is pushed upwards by the force of the return spring 29, and the engine oil from the pressure chamber 14 through the throttle bore 31 into the additional oil reservoir Additional oil container 3 pressed. At the same time 10 "fresh" engine oil is sucked into the pump chamber 13 of this additional oil reservoir via an open non-return valve 32 in the connection piece of the housing, while the piston spring 17 compressed, and by the upward movement of the piston 11 at the block length of the slider 15 from a lower latching position in the upper detent position after the piston pressure spring 17 has been relaxed in the meantime, the outlet-side throttle bore 31 being closed first and then the inlet-side throttle bore 28 being opened in the oil flow.

Somit wird im Wechselspiel der Kräfte bei Motorbetrieb ständig Motoröl ausgetauscht. Die Anordnung der einlaß- und auslaßseitigen Drosselbohrungen im Ölvorlauf wirken dabei als Zeitglieder für die Bestimmung der Häufigkeit des Motorölaustausches.Thus, in the interplay of the forces during engine operation Engine oil replaced. The arrangement of the inlet and outlet throttle bores in the oil flow act as Timers for determining the frequency of the Engine oil exchange.

Gegebenenfalls kann zum Ausgleich verbrauchten Motoröls aus dem Zusatzölbehälter Motoröl entnommen und dem Motor dadurch zugeführt werden, indem in Höhe der Drosselbohrung 31 im Vorlauf eine zusätzliche Bohrung 33 mit Rückschlagventil 34 und Unterdruckdose 35 eingesetzt wird, wobei die Bohrung 33 durchmessermäßig erheblich größer ist als die Drosselbohrung 31. Sobald nun das Motoröl im Motor auf "MIN" gesunken ist, erhält ein elektr. gesteuertes 2/3 Wegeventil Kontakt vom motorseitigen Ölstandsgeber (nicht dargestellt) und öffnet damit die Unterdruckversorgung zur Unterdruckdose 35, die beaufschlagt wird und das Ventil 34 öffnet. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 wird ein geringer Teil des Motoröles in den Zusatzölbehälter und der größere Teil des Motoröls in die Rückführleitung 6 zum Motorölfilter 7 gedrückt. Dieses geschieht solange, bis der motorseitige Ölstandgeber "MAX" meldet. Die Stromzufuhr zum 2/3 Wegeventil wird unterbrochen und die Unterdruckdose 35 belüftet, die in Ausgangsposition geht. Jetzt verschließt das Ventil 34 die Bohrung 33 und verhindert, daß dem Motor zusätzliches Motoröl zugeführt wird.If necessary, to compensate for used engine oil, engine oil can be removed from the additional oil tank and supplied to the engine by using an additional bore 33 with check valve 34 and vacuum socket 35 at the throttle bore 31 in advance, the bore 33 being considerably larger in diameter than the throttle bore 31 As soon as the engine oil in the engine has dropped to "MIN", an electr. Controlled 2/3 way valve contact from the engine-side oil level sensor (not shown) and thus opens the vacuum supply to the vacuum socket 35 , which is acted upon and opens the valve 34 . During the upward movement of the piston 11 , a small part of the engine oil is pressed into the additional oil tank and the larger part of the engine oil into the return line 6 to the engine oil filter 7 . This happens until the engine-side oil level sensor reports "MAX". The power supply to the 2/3 way valve is interrupted and the vacuum box 35 is ventilated, which goes into the starting position. Now the valve 34 closes the bore 33 and prevents additional engine oil from being supplied to the engine.

Claims (8)

1. Schmierölanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Saugpumpe im Schmierölvorrat einer Ölwanne sowie mit einem mit dem Schmierölvorrat zusammenwirkenden und in einem Zusatzbehälter aufbewahrten Zusatzölvorrat und mit einer Ölvorlaufleitung und Ölrücklaufleitung unter Zwischenschaltung einer den Ölfluß steuernden Vorrichtung zwischen Zusatzölvorrat und Schmierölvorrat, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer von der Saugpumpe (8) im Schmierölvorrat öldruckbeaufschlagten und den Ölvorlauf und Ölrücklauf selbsttätig steuernden Kolbenpumpe (4) besteht.1. Lubricating oil system for an internal combustion engine with a suction pump in the lubricating oil supply of an oil pan as well as with an additional oil supply cooperating with the lubricating oil supply and stored in an additional container and with an oil feed line and oil return line with the interposition of a device controlling the oil flow between additional oil supply and lubricating oil supply, characterized in that the device consists of a piston pump ( 4 ) pressurized by the suction pump ( 8 ) in the lubricating oil supply and which controls the oil flow and oil return automatically. 2. Schmierölanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) einen mit einer Kolbenstange (12) versehenen und einerseits einen Pumpenarbeitsraum (13) im Ölrücklauf und andererseits einen Druckraum (14) im Ölvorlauf begrenzenden federbelasteten Kolben (11) mit im Druckraum (14) den Ölvorlauf steuerndem Schieber (15) umfaßt.2. Lubricating oil system according to claim 1, characterized in that the piston pump ( 4 ) provided with a piston rod ( 12 ) and on the one hand a pump working chamber ( 13 ) in the oil return and on the other hand a pressure chamber ( 14 ) in the oil supply delimiting spring-loaded piston ( 11 ) with in Pressure chamber ( 14 ) comprises the oil supply-controlling slide ( 15 ). 3. Schmierölanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Kolben (11) zusammenwirkende Schieber (15) in seiner einen Raststellung den Ölvorlauf einlaßseitig aufsteuert und zugleich den Ölvorlauf auslaßseitig zusteuert und in seiner anderen Raststellung den Ölvorlauf einlaßseitig zusteuert und gleichzeitig den Ölvorlauf auslaßseitig aufsteuert.3. Lubricating oil system according to claim 2, characterized in that the piston ( 11 ) cooperating slide ( 15 ) controls the oil supply on the inlet side in its one locking position and at the same time controls the oil supply on the outlet side and controls the oil supply on the intake side in its other locking position and at the same time controls the oil supply on the exhaust side. 4. Schmierölanlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse (10) der Kolbenpumpe (4) längsverschiebbar geführte und konzentrisch zur Kolbenstange (12) angeordnete hülsenartige Schieber (15) einen Innenbund (16) aufweist, an dem sich einerseits eine an dem Kolben (11) sich abstützende Kolbendruckfeder (17) und andererseits eine an einem Anschlag (18) am freien Ende der Kolbenstange (12) sich abstützende Mitnahmefeder (19) abstützt.4. Lubricating oil system according to claims 2 and 3, characterized in that in the housing ( 10 ) of the piston pump ( 4 ) guided longitudinally and concentrically to the piston rod ( 12 ) arranged sleeve-like slide ( 15 ) has an inner collar ( 16 ) on which on the one hand a piston pressure spring ( 17 ) supported on the piston ( 11 ) and on the other hand a driving spring ( 19 ) supported on a stop ( 18 ) at the free end of the piston rod ( 12 ). 5. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Öldruckbeaufschlagung des Kolbens (11) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (29) sobald die Mitnahmefeder (19) auf Blocklänge gedrückt ist, der Schieber (15) aus seiner den Druckaufbau im Druckraum (14) bewirkenden einen Raststellung in die den Druckabbau im Druckraum (14) bewirkenden anderen Raststellung überführbar ist.5. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that when the piston ( 11 ) is pressurized with oil against the force of a return spring ( 29 ) as soon as the driving spring ( 19 ) is pressed to block length, the slide ( 15 ) increases its pressure in the pressure chamber ( 14 ) causing a detent position in which the pressure reduction in the pressure chamber ( 14 ) causing other detent position can be transferred. 6. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) im einlaß- und auslaßseitigen Ölvorlauf mit jeweils einer Drosselbohrung (28; 31) versehen ist.6. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that the piston pump ( 4 ) is provided in the inlet and outlet-side oil flow, each with a throttle bore ( 28 ; 31 ). 7. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) im einlaß- und auslaßseitigen Ölrücklauf jeweils ein Rückschlagventil (30, 32) aufweist.7. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that the piston pump ( 4 ) each has a check valve ( 30 , 32 ) in the inlet and outlet-side oil return. 8. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) mittels einer Steckverbindung mit dem Zusatzölbehälter (3) fest verbunden ist.8. Lubricating oil system according to one of the preceding claims, characterized in that the piston pump ( 4 ) is fixedly connected to the additional oil container ( 3 ) by means of a plug connection.
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