DE602005000848T2

DE602005000848T2 - Schmiervorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE602005000848T2
Application number: DE602005000848T
Authority: DE
Inventors: Christian Noiret
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2025-05-18
Also published as: FR2870565B1; DE602005000848D1; EP1598532B1; EP1598532A1; ATE359433T1; FR2870565A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Schmiervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die Folgendes aufweist: einen ersten und einen zweiten Ölbehälter, Verbindungsmittel zwischen dem ersten und zweiten Behälter, die einen Rücklauf von Öl aus dem zweiten in den ersten Behälter ermöglichen, Mittel zum Ansaugen von Öl im ersten Behälter, einen ersten Kreis, in dem das angesaugte Öl im Motor in Umlauf gebracht wird, Mittel zum Bestimmen der Öltemperatur, Mittel zum selektiven Ableiten abhängig von der Öltemperatur zumindest eines Teils des im ersten Kreis zirkulierenden Öls zum zweiten Behälter.
Eine solche Vorrichtung ist insbesondere aus der EP 0 188 132 bekannt. Diese Vorrichtung umfasst einen ersten Ölbehälter unter dem Motor und einen zweiten Ölbehälter, der vom Motor getrennt ist. Der erste Behälter ist mit dem Inneren des Motors durch einen ersten Kreis verbunden, in dem das in den ersten Behälter gesaugte Öl von einer Ölpumpe in Umlauf gebracht wird. Von diesem ersten Umlaufkreis zweigt vor dem Motor ein zweiter Ölableitungs-Kreis ab, der Öl in den zweiten Behälter leitet. Ein Ventil am zweiten Kreis ermöglicht es, nur dann Öl abzuleiten, wenn die Temperatur des angesaugten Öls einen bestimmten Wert übersteigt. Die Rückführung des Öls vom zweiten in den ersten Behälter erfolgt durch ein System mit Mitteln zum Bestimmen des Ölpegels im ersten Behälter und Ventilen, die den Ölrücklauf abhängig vom Ölpegel im ersten Behälter zulassen. Aus der DE 42 02 572 ist eine Variante dieser Vorrichtung mit einem zweiten Behälter bekannt, der durch Schwerkraft vom Zylinderkopf aus versorgt wird, wobei die Versorgung nur stattfindet, wenn die Temperatur des Öls einen bestimmten kritischen Wert übersteigt. Das Öl des zweiten Behälters wird von einer Leitung in den ersten Behälter zurückgeführt, deren eines Ende sich am Boden des zweiten Behälters befindet.
Dieses System erweist sich als sehr komplex und kostspielig, insbesondere aufgrund der Vielzahl an mechanischen und elektrischen Teilen, die für den Rücklauf von Öl zum ersten Behälter nötig sind. Außerdem ist ein so komplexes System sehr anfällig für Pannen, die schwerwiegende Folgen für den Motor haben können.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, sämtliche oder einen Teil der oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu beheben.
Hierzu ist die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung, die darüber hinaus dem Gattungsbegriff aus dem oben angegebenen Oberbegriff entspricht, im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Behälter im Wesentlichen unter atmosphärischem Druck steht und dass die Verbindungsmittel ein Überlaufsystem besitzen, das den Rücklauf von Öl aus dem zweiten in den ersten Behälter durch Schwerkraft zulässt.
Darüber hinaus kann die Erfindung eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
Die Mittel zur selektiven Ableitung umfassen eine Abzweigung, die vor dem Motor mit dem ersten Kreis verbunden ist.
Die Verbindungsmittel sind derart angeordnet, dass der Rücklauf von Öl aus dem zweiten in den ersten Behälter zumindest teilweise durch das Innere des Motors erfolgt.
Die Mittel zur selektiven Ableitung umfassen ein Ventil, das den Durchsatz des abgeleiteten Öls regelt.
Das Ventil ist ein Dreiwegeventil, das es ermöglicht, entweder Öl zum zweiten Behälter abzuleiten oder abgeleitetes Öl direkt in den ersten Behälter zurückzuführen.
Das Ventil ist ein Thermoventil, in das die Mittel zum Bestimmen der Temperatur integriert sind.
Der erste Behälter ist angrenzend zum Motor und vorzugsweise im unteren Abschnitt des Motors angeordnet.
Der zweite Behälter ist vom Motor getrennt.
Der zweite Behälter ist angrenzend zum Motor angeordnet.
Der zweite Behälter ist an einer Seitenfläche des Motors angeordnet.
Weitere Besonderheiten und Vorteile gehen aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung hervor, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt.
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Schmiervorrichtung nach einer ersten Ausführungsart.
2 ist eine schematische Schnittansicht einer Schmiervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsart.
3 ist eine schematische Schnittansicht einer Schmiervorrichtung nach einer dritten Ausführungsart.
4 ist eine schematische Schnittansicht einer Schmiervorrichtung nach einer vierten Ausführungsart.
Die in den 1 bis 4 in verschiedenen Ausführungsarten dargestellte Vorrichtung zum Schmieren eines Verbrennungsmotors 1 umfasst einen ersten Behälter 2 für Schmieröl unter dem Motor 1. Dieser Behälter dient insbesondere dazu, das Schmieröl aufzufangen, das den Motor 1 durchlaufen hat. Im ersten Behälter 2 sind Öl-Ansaugmittel 5 angeordnet, die für gewöhnlich eine Ölpumpe umfassen. Das angesaugte Öl wird in einem ersten Umlaufkreis 7 zum Motor 1 geführt.
Nach dem Schmieren verschiedener mechanischer Organe des Motors tropft das von den Organen erwärmte Öl durch das Innere des Motors 1 in den ersten Behälter 2.
Mittel 8, 9 zum selektiven Ableiten zweigen vom ersten Umlaufkreis 7 ab, beispielsweise vor dem Motor 1 oder sogar am Motor 1, vorzugsweise auf der Höhe des Zylinderkopfes. Vorteilhafterweise zweigen die Mittel 8, 9 zum selektiven Ableiten derart vom ersten Umlaufkreis 7 ab, dass sie eine Ableitung des unter Druck angesaugten Öls ermöglichen. Die Ableitungsmittel 8, 9 umfassen einen Ableitungszweig 8, dessen eines Ende mit dem ersten Kreis 7 und dessen anderes Ende mit einem zweiten Behälter 3 verbunden ist. Wie in den Figuren dargestellt, ist der Zweig 8 vorteilhafterweise direkt mit dem unteren Ende des zweiten Behälters 3, vorzugsweise mit dessen Boden, verbunden.
Die Mittel 8, 9 zum selektiven Ableiten umfassen auch ein Ventil 9, das den Durchsatz des abgeleiteten Öls regelt. Hierzu können verschiedene Arten von Ventilen, beispielsweise elektrisch oder ther misch gesteuerte Ventile, verwendet werden. Vorteilhafterweise befindet sich das Ventil 9 am Ableitungszweig 8.
Das Ventil 9 lässt nur dann Öl vom ersten Behälter 2 in den zweiten Behälter 3, wenn die Temperatur des Öls des ersten Behälters 2 einen vorher festgelegten Wert übersteigt. Hierzu bestimmen die Mittel 6 die Temperatur des angesaugten Öls entweder vor oder nach dem Ansaugen in den ersten Behälter 2. Wenn die Temperatur nach dem Ansaugen bestimmt wird, kann ein Thermoventil verwendet werden, das die Mittel zum Bestimmen der Temperatur 6 mit der Funktion des Ventils 9 kombiniert, wie in den Figuren dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, die Mittel zum Bestimmen der Temperatur 6 vom Ventil 9 zu trennen. In diesem Fall kann beispielsweise die Temperatur des Öls im ersten Behälter 2 mit einem Sensor gemessen oder ausgehend von Betriebsparametern des Motors 1 geschätzt werden.
Der zweite Behälter 3, in den ein Teil des Öls abgeleitet werden kann, kann vom Motor 1 getrennt sein (siehe 1 und 3) oder sich neben dem Motor 1 befinden (siehe beispielsweise 2 und 4). Wenn der zweite Behälter 3 an den Motor 1 angrenzt, kann er beispielsweise in den Motorblock integriert sein: am Zylinderkopf, vorteilhafterweise an einer Seitenfläche des Motors 1.
Bei allen in den Figuren dargestellten Ausführungsarten ist der zweite Behälter 3 ein Behälter mit konstantem Volumen, der im Wesentlichen unter Atmosphärendruck steht. Hierzu umfasst die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung Verbindungsmittel 4 zwischen dem ersten Behälter 2 und dem zweiten Behälter 3, die einen Ölrücklauf durch Schwerkraft vom zweiten Behälter 3 in den ersten Behälter 2 ermöglichen. Für den Ölrücklauf durch Schwerkraft sorgen geeignete relative Höhen der beiden Behälter 2 und 3 und ihrer Verbindungsmittel 4. Vorzugsweise befinden sich der zweite Behälter 3 und die Verbindung zwischen ihm und den Mitteln 4 oberhalb des ersten Behälters 2. Vorzugsweise erfolgt der Ölrücklauf durch Schwerkraft über ein Überlaufsystem. Das abgeleitete Öl kommt im zweiten Behälter 3 an, dadurch steigen das Volumen und damit der Ölpegel in diesem Behälter 3. Wenn der Ölpegel einen bestimmten Pegel übersteigt, der vom Überlaufsystem festgelegt wird, gelangt das überschüssige Öl unter Wirkung der Schwerkraft in den ersten Behälter 2.
Vorteilhafterweise besitzt der zweite Behälter 3 eine höhere Ölkapazität als der erste Behälter 2. Beispielsweise kann der erste Behälter 2 zwei Liter Öl und der zweite Behälter 3 vier Liter Öl enthalten. Dies ermöglicht es, das Volumen des ersten Behälters 2 und damit den Platzbedarf des gesamten Motors 1 zu reduzieren. Vorzugsweise ist der erste Behälter derart angeordnet, dass er eine Verringerung der Höhe des gesamten Motors 1 ermöglicht. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung eine Erhöhung des Gesamtvolumens an Öl und damit größere Intervalle zwischen den Ölwechseln.
Bei den in den 1 und 3 dargestellten Ausführungsarten umfassen die Verbindungsmittel 4 neben dem Überlaufsystem eine Leitung, die den ersten Behälter 2 direkt mit dem zweiten Behälter 3 verbindet. Die in den 2 und 4 dargestellten Ausführungsarten verwenden keine Leitung zur Verbindung des zweiten Behälters 3 mit dem ersten Behälter 2. In den Ausführungsarten der 2 und 4 dient das Innere des Motors 1 als Verbindung 4. In diesem Fall ist das Überlaufsystem vorteilhafterweise derart angeordnet, dass eine Verbindung zwischen dem zweiten Behälter 3 und dem Inneren des Motors 1 geschaffen wird. So erfolgt der Ölrücklauf derart, dass das Öl beispielsweise entlang der Innenwände des Motors 1 in den ersten Behälter 2 hinabtropft.
Selbstverständlich lassen sich die beiden Verbindungsarten, die den Rücklauf von Öl aus dem zweiten Behälter 3 in den ersten Behälter 2 ermöglichen, auch kombinieren. Beispielsweise könnte man im Fall eines zweiten Behälters 3, der vom Motor 1 getrennt ist, den zweiten Behälter mit dem Motor 1 über eine Leitung verbinden und so den Ölrücklauf in den ersten Behälter 2 über das Innere des Motors 1 ermöglichen.
Wenn der zweite Behälter 3 in den Motorblock integriert ist, kann der Ölrücklauf entweder über das Innere des Motors 1 oder über ein Leitungssystem außerhalb des Motors 1 oder aber eine Kombination aus beidem erfolgen.
Die 3 und 4 zeigen Varianten der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsarten. Gleiche Elemente wie in den oben beschriebenen Ausführungsarten tragen die gleichen Bezugszeichen wie dort und werden nicht erneut im Detail beschrieben. Die Varianten der 3 und 4 unterscheiden sich von den oben beschriebenen Ausführungsarten nur durch die Ableitungsmittel 8, 9. Insbesondere ist das Ventil 9 ein Dreiwegeventil, das es entweder ermöglicht, Öl zum zweiten Behälter 3 abzuleiten oder abgeleitetes Öl direkt in den ersten Behälter 2 zurückzuführen. Für gewöhnlich werden solche Ventile in Kombination mit Ölpumpen 5 verwendet, die ein Abflussventil 10 erfordern. Das Abflussventil 10 ist im Allgemeinen in die Ölpumpe 5 integriert, aber es kann auch getrennt von ihr beispielsweise auf der Höhe der Ableitungsmittel 8 vor dem Ventil 9 montiert werden.
Die oben beschriebene erfindungsgemäße Schmiervorrichtung ist einfach und kostengünstig aufgebaut. Insbesondere ermöglicht sie eine optimierte Regelung des Ölaustauschs zwischen dem ersten Behälter 2 und dem zweiten Behälter 3, was einen für den Betrieb des Motors 1 optimalen Anstieg der Öltemperatur garantiert. So ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, schnell eine für die Funktionsweise des Motors 1 optimale Temperatur zu erreichen, insbesondere bei einem Kaltstart; dadurch sinkt der Kraftstoffverbrauch.
Außerdem sorgt diese Schmiervorrichtung durch ihr System des Ölrücklaufs vom zweiten Behälter 3 in den ersten Behälter 2 für eine optimierte Ölmenge im ersten Behälter 2. Auf diese Weise senkt die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung das Risiko von Pannen durch einen Ölmangel im ersten Behälter beträchtlich. Bei dem erfindungsgemäßen Ölrücklauf-System lassen sich der erste Behälter 2 und der zweite Behälters 3 auch an einem einzigen Punkt befüllen. Wenn beim Füllen des zweiten Behälters 3 der Ölpegel den vom Überlaufsystem festgelegten Pegel übersteigt, wird das überschüssige Öl unter Wirkung der Schwerkraft in den ersten Behälter 2 geleitet und füllt diesen.

Claims

Vorrichtung zum Schmieren eines Verbrennungsmotors (1) mit einem ersten Ölbehälter (2), einem zweiten Ölbehälter (3), Mitteln (4), die den ersten Behälter (2) mit dem zweiten Behälter (3) verbinden und einen Ölrücklauf vom zweiten Behälter (3) in den ersten Behälter (2) ermöglichen, mit Mitteln (5) zum Ansaugen von Öl im ersten Behälter (2), einem ersten Kreis (7), in dem das angesaugte Öl im Motor in Umlauf gebracht wird, Mitteln (6) zum Bestimmen der Öltemperatur und mit Mitteln (8, 9) zum selektiven Ableiten abhängig von der Öltemperatur zumindest eines Teils des im ersten Kreis (7) zirkulierenden Öls zum zweiten Behälter (3), dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Behälter im Wesentlichen unter Atmosphärendruck steht, dass die Mittel zum selektiven Ableiten einen Ableitungszweig umfassen, der mit dem unteren Ende des zweiten Behälters (3) und vor dem Motor (1) mit dem ersten Kreis (7) verbunden ist, und dadurch dass die Verbindungsmittel (4) ein Überlaufsystem umfassen, das den Rücklauf von Öl durch Schwerkraft vom zweiten Behälter (3) in den ersten Behälter (2) ermöglicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (4) derart angeordnet sind, dass der Rücklauf von Öl aus dem zweiten Behälter (3) in den ersten Behälter (2) zumindest teilweise durch das Innere des Motors (1) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8, 9) zum selektiven Ableiten ein Ventil (9) umfassen, das den Durchsatz des abgeleiteten Öls regelt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9) ein Dreiwegeventil ist, das es ermöglicht, Öl entweder zum zweiten Behälter (3) abzuleiten oder das abgeleitete Öl direkt in den ersten Behälter (2) zurückzuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9) ein Thermoventil ist, in das die Mittel (6) zum Bestimmen der Temperatur integriert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Behälter (2) angrenzend zum Motor, vorzugsweise in dessen unterem Abschnitt (1), angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Behälter (3) vom Motor (1) getrennt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Behälter (3) angrenzend zum Motor (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Behälter (3) an einer Seitenfläche des Motors (1) angeordnet ist.