EP1058777A1 - Ölansaugsystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere einen einzylinder-dieselmotor - Google Patents

Ölansaugsystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere einen einzylinder-dieselmotor

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EP1058777A1
EP1058777A1 EP99967005A EP99967005A EP1058777A1 EP 1058777 A1 EP1058777 A1 EP 1058777A1 EP 99967005 A EP99967005 A EP 99967005A EP 99967005 A EP99967005 A EP 99967005A EP 1058777 A1 EP1058777 A1 EP 1058777A1
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oil
intake
internal combustion
intake system
combustion engine
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    • F01M2011/0075—Oil pickup tube to oil pump, e.g. strainer with a plurality of tubes

Definitions

  • Oil intake system for an internal combustion engine in particular a single-cylinder diesel engine
  • the invention relates to an oil intake system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Combustion air intake system arrive, which in extreme cases can lead to engine damage in diesel engines due to an increase in speed that can no longer be controlled.
  • the present invention is therefore based on the object of providing an oil intake system which avoids the disadvantages mentioned above and which responds particularly sensitively enough to reliably avoid the intake of air even in the case of strong inclined positions.
  • the ⁇ lansaugsystem least three Olansaugrohre with at least four suction heads on which the oil pump are connected via a suction pipe with 'and which are arranged in the sump such that when the inclined position of the internal combustion engine, the suction is prevented of air through arranged in the ⁇ lansaugrohren control valves.
  • the control valves are open when the oil pan is in the "normal" horizontal position. If the oil pan is extremely inclined, however, only those control valves that are wetted with oil are open. All other control valves remain closed.
  • the oil intake system according to the present invention can easily be retrofitted to existing internal combustion engines, in that only the oil pan and the normal suction basket are to be dismantled and the latter is to be replaced by the oil intake system according to the present invention.
  • the control valves can be regulated mechanically or in another suitable manner.
  • control valves are displaceable under gravity on valve bars arranged on slide rods and valve seats arranged on the tube ends, makes a simple but nevertheless sensitive mechanical response Gravity control of the valves implemented.
  • this gravity control also has a "fail-safe" function, since simultaneous closing of all valves is reliably prevented by arranging two valve plates on a common slide rod.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that three oil suction pipes are arranged in an H-shape and the two side pipes each have two suction heads. This arrangement ensures that there is sufficient oil in each tilt position at least at one corner of the oil pan to ensure that oil is sucked in without air.
  • the suction pipe can be arranged, for example, centrally over a flange with the connecting pipe between the two side pipes.
  • FIG. 1 Further advantageous embodiments of the oil intake system according to the invention can be formed by the X, Z or square arrangement of the oil intake pipes. It is important in each case that there is at least one suction head at all corners of the oil pan, in which the oil level can collect in the case of inclined positions. Depending on the shape of the oil pan, this can also be possible, for example, through a triangular, polygonal or star-shaped arrangement of the oil intake pipes.
  • a further advantageous embodiment of the present invention provides that the suction heads have a suction opening directed towards the tub floor. Without such a design, a minimum oil level of the size of the pipe diameter would have to be present in order not to suck in air. An even lower oil level is only possible with the oil intake openings below according to the advantageous embodiment. It is also advantageous that filter screens are arranged on the suction heads. This prevents the contamination in the oil sump from being sucked in.
  • an advantageous embodiment provides that a check valve is arranged at the transition between the intake manifold and the oil pump seat in order to prevent the intake manifold and pump chamber from running dry when the engine is at a standstill.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a
  • Fig. 2 is a schematic side view from the direction A-A in Fig. 1 in section, wherein the oil pan is in a horizontal position and Fig. 3 is a view according to Fig. 2, but with tilted
  • the H-shaped oil intake system consists of a total of three oil intake pipes 26, 27, 28, each of which has an axially displaceably mounted shift rod 1, 2, 3, at the two ends of which valve plates 4, 5, 6, 7, 8, 9 are arranged.
  • the valves of the oil intake pipe 27 are open, although they are not oil-wetted. To suck in air too prevent the valve of the tube 26 formed from the valve plate 4 and the valve seat 30 is closed and the valve formed from the valve plate 5 and the valve seat 31 arranged at the other end of the slide rod is opened.
  • valve rod 1 is axially displaceably supported by the axial bearings 10, 11.
  • the oil suction pipe 28 has the open control valve formed by valve plate 8 and valve seat 34 and the closed control valve formed by valve plate 9 and valve seat 35.
  • Both valve plates 8, 9 are connected via the axially displaceable sliding rod 3, which is movably mounted in the bearings 14, 15.
  • the two side tubes 27, 28 also have filter screens 20, 21, 22, 23.
  • the bearings 12, 13 of the slide rod 2 in the tube 27 are shown.
  • valve plates 6, 7 with the valve seats 32, 33 are arranged.
  • the oil flow is shown in Fig. 1 by the arrows 36. 1 also shows the outlet opening 29, which is arranged centrally on the upper side of the suction pipe 26 and is connected to the suction pipe 43, not shown, for the oil pump 45, also not shown.
  • the valve plates 5 and 8 move into their open position due to the force of gravity, the valve plates 4 and 9 being displaced into their closed position via the push rods 1 and 3. This ensures that no air is sucked into the suction system, which is now only open on the suction head 19.
  • the position of the valves in the oil suction pipe 27 is irrelevant in the inclined position shown in FIG. 1, since the pipe 27 is completely decoupled from the rest of the oil suction system and thus in particular from the outlet opening 29 by the closed valve plate 4.
  • Fig. 2 shows schematically the oil intake system of Fig. 1 in a lateral section, the oil pan 24 attached to the crankcase 52 being in a horizontal position, ie the oil level S2 is parallel to the pan bottom 40.
  • the valve plates 4, 5 of the Tube 26 both opened, ie lifted off the valve seats 30, 31.
  • the pipes 27 and 28 connected to pipe 26 via flanges 25 and the connecting rods 2, 3 are shown in section. Both valves are also open in the two side tubes 27, 28, so that oil is sucked in via all four suction heads 16, 17, 18, 19.
  • a support plate 41 is also attached, which has a plurality of openings 42 which allow unimpeded oil flow.
  • the plate 41 has a suction pipe 43 for an oil pump 45, according to the illustration a gear pump, the housing of which is fastened on the plate 41.
  • the oil pumped by the pump 45 to the points of consumption of the machine goes into a pressure pipe 46.
  • the suction pipe 43 is designed at the lower end as a flange 44, which is used to fasten an elongated, hollow and cylindrical pipe 26 arranged parallel to the bottom 40 of the tub 24 serves.
  • the pipe 26 has a fastening flange 49 for this purpose.
  • a tiltable plate valve 51 is provided on a pin 50, which in the rest position of the machine rests on the flange 49 in a sealing manner and the return flow of the oil from the suction pipe 43 and the pump 45 prevented.
  • a slide rod 1 is axially displaceably mounted in the tube 26.
  • two bearings 10, 11, for example ball bearings are provided in two perforated transverse flanges 47, 48 of the tube 26.
  • the rod 1 carries a flat valve plate 4, 5 at each end, which cooperates with an annular surface designed as a valve seat 30, 31 at each end of the tube 26.
  • Fig. 3 shows the oil intake system of FIG.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor mit mindestens drei Ölansaugrohren (26, 27, 28), die über ein Saugrohr (29) mit der Ölpumpe verbunden sind, und die in der Ölwanne (24) derart angeordnet sind, dass bei Schräglage der Brennkraftmaschine das Ansaugen von Luft durch den Ölansaugrohren zugeordnete Regelventile verhindert wird.

Description

Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor
Die Erfindung betrifft ein Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein wichtiges Kriterium für die maximal zulässige Schräglage beim Betrieb von Brennkraftmaschinen ist das Schmierölsystem- Bei Überschreiten einer kritischen Schräglage der Brennkraftmaschine gilt es zu vermeiden, daß die Ölpumpe Luft ansaugt und daß die im Kurbelgehäuse tieferliegenden Triebwerksteile im Öl schlagen, was zu einer Erhitzung des Schmieröls führt und außerdem den Ölrückfluß z.B. vom Kipphebelgehäuse in die Ölwanne behindert. Schließlich kann Öl bei starken Schräglagen durch die Kurbelgehäuseentlüftung ins
Verbrennungsluftansaugsystem gelangen, was im Extremfall bei Dieselbrennkraftmaschinen zu Motorschäden durch eine nicht mehr steuerbare Drehzahlerhöhung führen kann.
Extreme Schräglagen der Brennkraftmaschine treten beispielsweise bei ihrem Einsatz als Fahrzeugantrieb auf. Dabei wurde versucht, die oben genannten Probleme dadurch zu vermeiden, daß der Ölspiegel mittels einer tieferen Ölwanne abgesenkt wurde. Durch besonders tief ausgebildete Ölwannen gelingt es zwar, die aufgeführten Nachteile weitgehend zu vermeiden. Derartige Spezialölwannen verursachen aber hohe Kosten in der Fertigung und beschränken den Einsatz des Motors wegen seines größeren Platzbedarfs.
Bei einem bekannten Ölansaugsystem (DE-OS 2339730) der eingangs genannten Art befinden sich die Regelventile jeweils an den Innenenden der Olansaugrohre, also nahe dem Zentrum der Ölwanne. Es besteht daher die Gefahr, daß die Regelventile erst verzögert ansprechen, so daß ein Ansaugen von Restluftmengen in Kauf zu nehmen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ölansaugsystem bereitzustellen, welches die oben genannten Nachteile vermeidet und welches insbesondere empfindlich genug anspricht, um das Ansaugen von Luft auch bei starken Schräglagen zuverlässig zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch ein Ölansaugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß weist das Ölansaugsystem mindestens drei Olansaugrohre mit mindestens vier Ansaugköpfen auf, die über ein Saugrohr mit' der Ölpumpe verbunden sind und die in der Ölwanne derart angeordnet sind, daß bei Schräglage der Brennkraftmaschine das Ansaugen von Luft durch in den Ölansaugrohren angeordnete Regelventile verhindert wird. Dabei sind die Regelventile bei "normaler" horizontaler Lage der Ölwanne geöffnet. Bei extremer Schräglage der Ölwanne hingegen sind lediglich diejenigen Regelventile geöffnet, die mit Öl benetzt sind. Alle übrigen Regelventile bleiben geschlossen. Das Ölansaugsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei vorhandenen Brennkraftmaschinen leicht nachrüstbar, indem lediglich die Ölwanne und der Normalsaugkorb zu demontieren sind und letzterer durch das Ölansaugsystem gemäß vorliegender Erfindung zu ersetzen ist . Die Regelung der Regelventile kann mechanisch oder auf andere geeignete Weise erfolgen.
Dadurch, daß bei der vorliegenden Erfindung die Regelventile unter Schwerkraft verschiebbar an Verschiebestangen angeordnete Ventilplatten und an den Rohrenden angeordnete Ventilsitze aufweisen, wird eine einfache, aber dennoch empfindlich ansprechende mechanische Schwerkraftregelung der Ventile realisiert. Neben den gewünschten automatischen Öffnungs- und Schließpositionen der Regelventile, je nach Schräglage, weist diese Schwerkraftregelung auch eine "fail-safe" -Funktion auf, da ein gleichzeitiges Schließen aller Ventile durch die Anordnung zweier Ventilplatten an einer gemeinsamen Verschiebestange sicher verhindert wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß drei Olansaugrohre H-förmig angeordnet sind und die beiden Seitenrohre je zwei Ansaugköpfe aufweisen. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß in jeder Kipplage zumindest an einer Ecke der Ölwanne genügend Öl vorhanden ist, um ein Ansaugen von Öl ohne Luft sicherzustellen. Das Saugrohr kann dabei beispielsweise mittig über einen Flansch mit dem Verbindungsrohr zwischen den beiden Seitenrohren angeordnet sein.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungs- gemäßen Ölansaugsystems können durch die X-, Z- oder viereckfδrmige Anordnung der Olansaugrohre gebildet werden. Wichtig ist dabei jeweils, daß an allen Ecken der Ölwanne, in denen sich bei Schräglagen der Ölspiegel sammeln kann, zumindest ein Ansaugkopf vorhanden ist. Je nach Formgebung der Ölwanne kann dies beispielsweise auch durch eine dreieckige, mehreckige oder sternförmige Anordnung der Olansaugrohre möglich sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß die Ansaugköpfe eine gegen den Wannenboden gerichtete Ansaugöffnung aufweisen. Ohne eine derartige konstruktive Ausgestaltung müßte, um keine Luft zu saugen, ein Mindestölpegel von der Größe des Rohrdurchmessers vorhanden sein. Ein noch tieferer Ölpegel wird erst mit den unten liegenden Ölansaugöffnungen gemäß der vorteilhaften Ausführungsform möglich. Ferner ist es vorteilhaft, daß an den Ansaugköpfen Filtersiebe angeordnet sind. Hierdurch wird das Ansaugen von im Ölsumpf vorhandenen Verunreinigungen verhindert.
Schließlich sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, daß ein Rückschlagventil am Übergang zwischen Saugrohr und Ölpumpensitz angeordnet ist, um das Leerlaufen des Saugrohr- und Pumpenraumes bei Motorstillstand zu verhindern.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein
Ölansaugsystem gemäß der vorliegenden Erfindung im
Schnitt; Fig. 2 eine schematische Seitenansicht aus Richtung A-A in Fig. 1 im Schnitt, wobei sich die Ölwanne in horizontaler Lage befindet und Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 2, jedoch bei gekippter
Ölwanne .
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ölansaugsystems dargestellt, welches in eine Ölwanne 24 eingebaut ist. Die Ölwanne 24 befindet sich dabei in einer Schräglage, so daß der Ölspiegel Sl lediglich den Ansaugkopf 19 des Rohres 28 umspült. Das H-förmig ausgebildete Ölansaugsystem besteht insgesamt aus drei Ölansaugrohren 26, 27, 28, die jeweils eine axialverschieblich gelagerte Verschiebestange 1, 2, 3 aufweisen, an deren beiden Enden jeweils Ventilplatten 4, 5, 6, 7, 8, 9 angeordnet sind. In der dargestellten Lage sind die Ventile des Ölansaugrohrs 27 geöffnet, obwohl sie nicht ölbenetzt sind. Um ein Ansaugen von Luft zu verhindern ist das aus Ventilplatte 4 und Ventilsitz 30 gebildete Ventil des Rohrs 26 geschlossen und das am anderen Ende der Verschiebestange angeordnete aus Ventilplatte 5 und Ventilsitz 31 gebildete Ventil geöffnet. Die Ventilstange 1 ist dabei über die Axiallager 10, 11 axial verschiebbar gelagert. Das Olansaugrohr 28 weist, wie bereits erwähnt, das geöffnete durch Ventilplatte 8 und Ventilsitz 34 gebildete Regelventil sowie das durch Ventilplatt 9 und Ventilsitz 35 gebildete geschlossene Regelventil auf. Beide Ventilplatten 8, 9 sind über die axial verschiebbare Verschiebestange 3 verbunden, die in den Lagern 14, 15 beweglich gelagert ist. Die beiden Seitenrohre 27, 28 weisen weiter Filtersiebe 20, 21, 22, 23 auf. Ferner sind die Lager 12, 13 der Verschiebestange 2 im Rohr 27 dargestellt. An den Enden der Verschiebestange 2 sind Ventilplatten 6, 7 mit den Ventilsitzen 32, 33 angeordnet .
Der Ölfluß ist in Fig. 1 durch die Pfeile 36 dargestellt. Weiter ist in Fig. 1 die Austrittsöffnung 29 dargestellt, die mittig auf der Oberseite des Saugrohrs 26 angeordnet ist und mit dem nicht gezeigten Saugrohr 43 zur ebenfalls nicht gezeigten Ölpumpe 45 verbunden ist. In der dargestellten Schräglage bewegen sich die Ventilplatten 5 und 8 aufgrund der Schwerkraft in ihre geöffnete Stellung, wobei die Ventilplatten 4 und 9 über die Verschiebestangen 1 und 3 in ihre geschlossene Position verschoben werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß in dem nun lediglich am Ansaugkopf 19 offenen Ansaugsystem keine Luft angesaugt wird. Die Position der Ventile im Olansaugrohr 27 ist in der in Fig. 1 dargestellten Schräglage unbeachtlich, da das Rohr 27 völlig durch die geschlossene Ventilplatte 4 vom übrigen Ölansaugsystem und damit insbesondere von der Austrittsöffnung 29 abgekoppelt ist. Fig. 2 zeigt schematisch das Ölansaugsystem aus Fig. 1 in einem seitlichen Schnitt, wobei sich die am Kurbelgehäuse 52 befestigte Ölwanne 24 in horizontaler Position befindet, d.h. der Ölspiegel S2 ist parallel zum Wannenboden 40. In dieser Position sind die Ventilplatten 4, 5 des Rohrs 26 beide geöffnet, d.h. von den Ventilsitzen 30, 31 abgehoben. Die über Flansche 25 mit Rohr 26 verbundenen Rohre 27 und 28 sowie die Verschiebestangen 2, 3 sind im Schnitt dargestellt. Auch in den beiden Seitenrohren 27, 28 sind beide Ventile geöffnet, so daß über alle vier Ansaugköpfe 16, 17, 18, 19 Öl angesaugt wird. Zwischen dem Kurbelgehäuse 52 und der Ölwanne 24 ist ferner eine Tragplatte 41 befestigt, die mehrere Öffnungen 42 besitzt, die einen ungehinderten Oldurchfluß gestatten. In der Mitte weist die Platte 41 ein Saugrohr 43 für eine Ölförderpumpe 45, dargestellungsgemäß eine Zahnradpumpe auf, deren Gehäuse auf der Platte 41 befestigt ist. Das von der Pumpe 45 zu den Verbrauchstellen der Maschine geförderte Öl geht in ein Druckrohr 46. Das Saugrohr 43 ist am unteren Ende als Flansch 44 ausgebildet, der zur Befestigung eines langgestreckten, zum Boden 40 der Wanne 24 parallel angeordneten, hohlen und zylindrischen Rohrs 26 dient. Das Rohr 26 besitzt zu diesem Zweck einen Befestigungsflansch 49. Im Inneren des Flansches 44 ist an einem Stift 50 ein kippbares Plattenventil 51 vorgesehen, das in Ruhestellung der Maschine am Flansch 49 dichtend aufliegt und den Rückfluß des Öls aus dem Saugrohr 43 und der Pumpe 45 verhindert. Im Rohr 26 ist eine Verschiebestange 1 achsparallel verschiebbar gelagert. Um die erforderliche Leichtgängigkeit der Stange 1 während ihrer Verschiebebewegung zu sichern, sind zwei Lager 10, 11, z.B. Kugellager, in zwei durchlöcherten Querflanschen 47, 48 des Rohrs 26 vorgesehen. Die Stange 1 trägt an jedem Ende eine ebene Ventilplatte 4, 5, die jeweils mit einer als Ventilsitz 30, 31 ausgebildeten Ringfläche an jedem Ende des Rohrs 26 zusammenarbeitet. Fig. 3 zeigt das Ölansaugsystem gemäß Fig. 2, jedoch in gekippter Lage, so daß der Ölspiegel S3 in der rechten unteren Ecke liegt. Dies ist beispielsweise dann gegeben, wenn ein Fahrzeug einen steilen Hang hinauffährt und die Ölwanne 24 eine etwa im Winkel von 45° zur Waagrechten geneigte Stellung einnimmt. Das Öl sammelt sich in der rechten unteren Ecke der Ölwanne 24, wobei der Ölspiegel S3 wiederum waagerecht liegt. Die Stange 1 nimmt unter Einwirkung der Schwerkraft die in Fig. 2 dargestellte Lage ein, in welcher die Ventilplatte 5 vom Ventilsitz 31 wegbewegt ist und der Ölzulauf zur Pumpe 45 über das in Öl voll eingetauchte Rohr 28 und die daran angeordneten Ansaugköpfe 18, 19 erfolgt. Die Ölpumpe 45 kann auch in dieser extremen Schräglage eines Fahrzeuges und damit auch der Ölwanne 24 der Brennkraftmaschine keine Luft, sondern nur Öl ansaugen.

Claims

Ansprüche
Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor, der eine Ölwanne und eine Ölpumpe aufweist, wobei das Ansaugsystem mindestens drei Olansaugrohre mit mindestens vier Ansaugköpfen aufweist, die über ein Saugrohr mit der Ölpumpe verbunden sind und die in der Ölwanne derart angeordnet sind, daß bei Schräglage der Brennkraftmaschine das Ansaugen von Luft durch den Ölansaugrohren zugeordnete Regelventile verhindert wird, und wobei die Regelventile durch unter Schwerkraft verschiebbare Verschiebestangen (1, 2, 3) betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile Ventilplatten (4, 5, 6, 7, 8, 9) umfassen, die mit an den Rohrenden angeordneten Ventilsitzen (30, 31, 32, 33, 34, 35) zusammenwirken.
Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Olansaugrohre (26, 27, 28) H-förmig angeordnet sind und die beiden Seitenrohre (27, 28) je zwei Ansaugköpfe (16, 17, 18, 19) aufweisen.
Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Olansaugrohre X-, Z- oder viereckförmig angeordnet sind.
Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugköpfe (16, 17, 18, 19) eine gegen den
Wannenboden (40) gerichtete Ansaugöffnung aufweisen.
5. Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ansaugköpfen (16, 17, 18, 19) Filtersiebe (20, 21, 22, 23) angeordnet sind.
6. Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (29, 51) zwischen Saugrohr und Ölpumpe angeordnet ist, um das Leerlaufen des Saugrohr- und Pumpenraums bei Motorstillstand zu verhindern.
EP99967005A 1998-12-28 1999-12-23 Ölansaugsystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere einen einzylinder-dieselmotor Expired - Lifetime EP1058777B1 (de)

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DE19860381A DE19860381A1 (de) 1998-12-28 1998-12-28 Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor
DE19860381 1998-12-28
PCT/EP1999/010361 WO2000039436A1 (de) 1998-12-28 1999-12-23 Ölansaugsystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere einen einzylinder-dieselmotor

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EP1058777A1 true EP1058777A1 (de) 2000-12-13
EP1058777B1 EP1058777B1 (de) 2004-10-13

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Country Status (5)

Country Link
US (1) US6260534B1 (de)
EP (1) EP1058777B1 (de)
JP (1) JP2002533611A (de)
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