DE4431088A1

DE4431088A1 - Ölabsaugung für Abgasturbolader

Info

Publication number: DE4431088A1
Application number: DE19944431088
Authority: DE
Inventors: Eckhard Haas; Heinz Wieland; Christian Weber
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1996-03-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle angeordnet ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf Gas wechselkanäle angeordnet sind, die mit einem Abgasturbolader verbun den sind, der an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine ange schlossen ist.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 30 20 487 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist zusätzlich zur Ölversorgung des Ab gasturboladers einen Behälter auf, aus dem vor dem Start oder nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine Öl zur Schmierung der Lager des Ab gasturboladers entnommen werden kann. Im übrigen ist der Abgasturbo lader so an der Brennkraftmaschine angeordnet, daß das aus dem Ab gasturbolader abgeführte Öl in die Ölwanne der Brennkraftmaschine ab leitbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader bereitzustellen, bei der der Abgasturbolader an beliebiger Stelle der Brennkraftmaschine insbesondere im Bereich oder unterhalb des Ölstandniveaus in dem Ölsammelbehälter der Brennkraftmaschine montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Ölrückführleitung von dem Abgasturbolader zu der Brennkraftmaschine eine Ölabsaugeinrichtung eingesetzt ist. Durch diese Ölabsaugeinrichtung wird sämtliches Öl, was dem Abgasturbolader zur Schmierung zugeführt wird, auch sicher wieder abgeführt. Dies ist deshalb notwendig, weil die im allgemeinen gleitgela gerte Welle des Abgasturboladers zu der Turbine und und zu dem Ver dichter nicht vollkommen öldicht abgedichtet ist. Eine vollkommene Öl abdichtung ist aufgrund der hohen im Betrieb auftretenden Temperaturen nur schwerlich möglich, da bekannte Werkstoffe von Abdichtringen für diese hohen Temperaturen nicht ausgelegt sind. Daher sind an herkömmli chen Brennkraftmaschinen die Abgasturbolader immer so montiert, daß das in den Abgasturbolader geförderte Schmieröl frei abfließen kann. Damit sind aber der Brennkraftmaschine bezüglich ihres Einsatzes dann Grenzen gesetzt, wenn der Abgasturbolader beispielsweise aus baulichen Gründen nicht oder nur unwesentlich über dem Niveau der Ölwanne mon tiert werden soll. Diese Problem wird durch die erfindungsgemäße Ab saugeinrichtung beseitigt.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Ölabsaugeinrichtung eine Ölpumpe. Diese Ölpumpe kann beispielsweise als Zahnradpumpe ausgebildet sein, die vornehmlich extern an der Brennkraftmaschine befestigt und über einen Keilriemen oder einen sonstigen Rädertrieb von der Brennkraftma schine angetrieben wird. Hier wird nach den jeweiligen Gegebenheiten die günstigste Lösung gewählt werden. So kann in Weiterbildung der Er findung die Ölpumpe auch elektrisch angetrieben sein. Wichtig ist bei allen denkbaren Lösungen, daß die Förderleistung der Ölpumpe so be messen ist, daß der Ölabfluß des Abgasturboladers jederzeit ölfrei gehal ten wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Ölabsaugeinrichtung eine Ejektor pumpe. Eine Ejektorpumpe bietet den Vorteil, daß kein zusätzlicher me chanischer oder elektrischer Antrieb für die Pumpe benötigt wird.

Dabei ist in Weiterbildung der Erfindung die Ejektorpumpe an der An saugseite der Ölpumpe angeordnet. In alternativer Ausführung kann die Ejektorpumpe aber auch an einer Druckleitung der Motorölpumpe an geordnet sein. Hier bietet insbesondere die Anordnung der Ejektorpumpe an einer Druckleitung die Gewähr, daß unter keinen Umständen von der Motorölpumpe Luft angesaugt wird. So ist es denkbar, die Ejektorpumpe an einer Druckleitung anzuordnen, die beispielsweise Öl nur zu kühlzwecken an bestimmte Brennkraftmaschinenbauteile fördert. Hierbei ist es unerheblich, wenn unter bestimmten widrigen Betriebsumständen geringe Luftmengen angesaugt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist in die Ölrückführleitung ein Rück schlagventil eingesetzt. Dieses Rückschlagventil verhindert, daß in der Ölrückführleitung befindliches Öl nach dem Abstellen der Ölabsaug einrichtung in den Abgasturbolader zurückströmt. Dabei ist das Rück schlagventil vorteilhaft in unmittelbarer Nähe des Abgasturboladers in die Ölrückführleitung eingesetzt. Somit wird erreicht, daß nur eine geringe Ölmenge in den Abgasturbolader zurückströmen kann, wobei diese ge ringe Menge in dem Gehäuse des Abgasturboladers oder einer kleinen Ölwanne aufgefangen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in die Ölrückführleitung eine Drossel eingesetzt. Diese Drossel ist insbesondere bei Einsatz einer Ejektorpumpe vorteilhaft, da durch die Drossel der Querschnitt der Ölrück führleitung gegebenenfalls in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine variabel begrenzt wird und somit das Ansaugen von Luft durch die Ejektorpumpe begrenzt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist in die Ölrückführleitung ein elektrisch betätigbares Magnetventil eingesetzt. Dies kann zusätzlich oder anstelle des Rückschlagventils eingesetzt werden, um in jedem Falle auch bei hö herer Ölviskosität in der Ölrückführleitung einerseits ein Rückströmen von Öl in den Abgasturbolader und andererseits ein Ansaugen von Luft sicher zu verhindern.

Weiterhin ist auch denkbar, die Ölrückführleitung ohne besondere Aus gestaltungen der Bauteile in die Ansaugleitung einmünden zu lassen. In diesem Falle wird der Unterdruck in der Ansaugleitung genutzt, um das Öl aus der Ölrückführleitung herauszusaugen. Je nach der gegebenen An ordnung des Abgasturboladers kann auch unterhalb des Abgasturbola ders ein Ölsammelraum angeordnet sein, der von einem Schwimmer zu der Ölrücklaufleitung hin verschlossen werden kann. Unterhalb des Schwimmers ist dann weiterhin ein Siphon angeordnet. Diese Ausbildung funktioniert so, daß erst bei einem bestimmten Ölstand in dem Ölsammel raum der Schwimmer öffnet und dann erst Öl abgesaugt wird. Dadurch wird das Ansaugen von Luft verhindert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen darge stellten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer als Ölpumpe ausgebilde ten Ölabsaugeinrichtung und

Fig. 2 eine Brennkraftmaschine mit einer als Ejektorpumpe ausge bildeten Ölabsaugeinrichtung.

Die nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine nach Fig. 1 und Fig. 2 weist eine Ölwanne 1 auf, die unterhalb des Kurbelgehäuses 2 der Brenn kraftmaschine angeordnet ist. In dieser Ölwanne 1 sammelt sich das aus der Brennkraftmaschine abströmende Öl. Das in der Ölwanne 1 ge sammelte Öl wird von einer Motorölpumpe 3 über eine Ansaugleitung 4 angesaugt und zu den einzelnen Schmier- und Kühlstellen der Brenn kraftmaschine gefördert. Die Brennkraftmaschine weist weiterhin einen Abgasturbolader 5 auf, dessen Lagerwelle über eine von der Motoröl pumpe 3 abzweigenden Schmieröldruckleitung 6 mit Öl geschmiert wird. Dabei ist der Abgasturbolader 5 so an der Brennkraftmaschine an geordnet und befestigt, daß er zumindest bei bestimmten Betriebs situationen der Abgasturbolader 5 unterhalb des Ölstandniveaus in der Ölwanne 1 der Brennkraftmaschine liegt. Zumindest für diese Betriebssi tuationen wird die Abführung von Schmieröl aus dem Abgasturbolader 5 durch eine Ölabsaugeinrichtung sichergestellt.

Diese Ölabsaugeinrichtung ist gemäß Fig. 1 eine Ölpumpe 7, die me chanisch oder elektrisch antreibbar ist. Die Ölpumpe 7 pumpt das in dem Gehäuse bzw. einer kleinen Ölwanne unterhalb des Abgasturboladers 5 befindliche Öl durch eine Ölrückführleitung 8 zurück in die Ölwanne 1 der Brennkraftmaschine. Dabei ist in die Ölrückführleitung 8 ein Rückschlag ventil 9 eingesetzt, das verhindert, daß nach dem Abstellen der Ölpumpe 7 Öl zurück in den Abgasturbolader 5 zurückströmt. Dieses Rückschlag ventil 9 ist vorteilhaft möglichst nahe an dem Abgasturbolader 5 an geordnet.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist als Ölabsaugeinrichtung eine Ejektorpumpe 10 vorgesehen, die in dem dargestellten Ausführungs beispiel in die Ansaugleitung 4 der Motorölpumpe 3 eingesetzt ist. Diese Ejektorpumpe 10 kann aber selbstverständlich auch in eine von der Mo torölpumpe 3 abgehende Druckleitung eingesetzt sein. In die Ölrückführ leitung 8 ist analog zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Rück schlagventil 9 eingesetzt. Zusätzlich oder alternativ kann in die Ölrückführleitung 8 ein elektrisch betätigbares Magnetventil 11 eingesetzt sein.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kur belwelle angeordnet ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei in dem Zylinderkopf Gaswechselkanäle angeordnet sind, die mit einem Abgasturbolader verbunden ist, der an dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ölrückführleitung (8) von dem Abgasturbolader (5) zu der Brennkraftmaschine eine Ölabsaugeinrichtung eingesetzt ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölabsaugeinrichtung eine Ölpumpe (7) ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (7) elektrisch angetrieben ist.

4. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölabsaugeinrichtung eine Ejektor pumpe (10) ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektorpumpe (10) an der Ansaug seite der Motorölpumpe (3) angeordnet ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektorpumpe (10) an einer Drucklei tung der Motorölpumpe (3) angeordnet ist.

7. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ölrückführleitung (8) ein Rück schlagventil (9) eingesetzt ist.

8. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ölrückführleitung (8) eine Drossel eingesetzt ist.

9. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ölrückführleitung (8) ein elektrisch betätigbares Magnetventil (11) eingesetzt ist.