EP1058777B1 - Ölansaugsystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere einen einzylinder-dieselmotor - Google Patents

Ölansaugsystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere einen einzylinder-dieselmotor Download PDF

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EP1058777B1
EP1058777B1 EP99967005A EP99967005A EP1058777B1 EP 1058777 B1 EP1058777 B1 EP 1058777B1 EP 99967005 A EP99967005 A EP 99967005A EP 99967005 A EP99967005 A EP 99967005A EP 1058777 B1 EP1058777 B1 EP 1058777B1
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oil
suctioning
valve
pipes
control valves
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Günter Kampichler
Albert Madl
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Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
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    • F01M2011/0075—Oil pickup tube to oil pump, e.g. strainer with a plurality of tubes

Definitions

  • the invention relates to an oil intake system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an oil intake system which the Avoids the disadvantages mentioned above and which in particular sensitive enough to also suck in air To be avoided reliably in the case of strong inclinations.
  • the oil intake system has at least three Oil intake pipes with at least four intake heads are connected to the oil pump via a suction pipe and the in the oil pan are arranged in such a way that the Internal combustion engine sucking air through in the oil intake pipes arranged control valves is prevented.
  • the control valves are advantageous than known per se Plate valves (DE-C-711575 or DE-B-1054292) are formed and arranged so that when "normal" horizontal Position of the oil pan are open. With extreme inclination the oil pan, however, are only those control valves opened, which are wetted with oil. All other control valves remain closed.
  • the oil intake system according to The present invention is in existing internal combustion engines easy to retrofit by simply using the oil pan and the normal suction basket are to be dismantled and the latter through the oil intake system according to the present invention is replace.
  • the regulation of the control valves can be mechanical or in another suitable manner.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that three oil intake pipes are arranged in an H-shape and the have two suction heads on each side tube. By this arrangement ensures that in any tilt position There is enough oil at least at one corner of the oil pan is to ensure a suction of oil without air.
  • the intake manifold can be centered over a Flange with the connecting pipe between the two Side tubes can be arranged.
  • Oil intake system can by the X, Z or square arrangement of the oil intake pipes are formed. It is important that at all corners of the oil pan, in which the oil level can collect at inclined positions, there is at least one suction head. Depending on the shape the oil pan can do this, for example, by a triangular, polygonal or star - shaped arrangement of the Oil intake pipes may be possible.
  • Another advantageous embodiment of the present Invention provides that the suction heads against one Have the floor facing the suction opening. Without one such a design would have to have no air to suck, a minimum oil level the size of the Pipe diameter are available. An even lower oil level is only in accordance with the oil intake openings below the advantageous embodiment possible.
  • an advantageous embodiment provides that a check valve at the transition between the intake manifold and Oil pump seat is arranged to idle the Intake manifold and pump room closed when the engine is stopped prevent.
  • Fig. 1 is an embodiment of an inventive Oil intake system shown, which in an oil pan 24th is installed.
  • the oil pan 24 is located in one Oblique position, so that the oil level S1 only the Suction head 19 of the tube 28 is washed around.
  • the H-shaped trained oil intake system consists of three Oil intake pipes 26, 27, 28, each one axially displaceable sliding rod 1, 2, 3 have valve plates 4 at each of their two ends, 5, 6, 7, 8, 9 are arranged.
  • the valves of the oil intake pipe 27 are open, although they are not wet with oil. To suck in air This is prevented by valve plate 4 and valve seat 30 formed valve of the tube 26 closed and that on arranged at the other end of the push rod Valve plate 5 and valve seat 31 formed valve opened.
  • the valve rod 1 is via the axial bearings 10, 11 axially displaceable.
  • the oil intake pipe 28 has how already mentioned, the opened by valve plate 8 and Valve seat 34 formed control valve and by Valve plate 9 and valve seat 35 formed closed Control valve on. Both valve plates 8, 9 are on the axially displaceable sliding rod 3 connected in the bearings 14, 15 is movably mounted.
  • the two Side tubes 27, 28 also have filter screens 20, 21, 22, 23 on.
  • the bearings 12, 13 of the slide rod 2 in Tube 27 shown.
  • At the ends of the slide bar 2 are valve plates 6, 7 with the valve seats 32, 33 arranged.
  • the oil flow is shown in Fig. 1 by the arrows 36.
  • the outlet opening 29 is also shown in FIG. 1, which are arranged centrally on the top of the suction pipe 26 is and with the suction pipe 43, not shown, also Oil pump 45, not shown, is connected.
  • the inclined position shown moves the valve plates 5 and 8 due to gravity in their open position, the valve plates 4 and 9 via the slide rods 1 and 3 are moved to their closed position. This ensures that in the now only on Intake head 19 open intake system no air is sucked in becomes.
  • the position of the valves in the oil intake pipe 27 is in the oblique position shown in Fig. 1 irrelevant, since the Tube 27 completely through the closed valve plate 4 from remaining oil intake system and thus in particular from the Exit opening 29 is uncoupled.
  • FIG. 2 schematically shows the oil intake system from FIG. 1 in a side cut, which is on the crankcase 52 attached oil pan 24 is in the horizontal position, i.e. the oil level S2 is parallel to the tub floor 40.
  • the valve plates 4, 5 of the tube 26 both open, i.e. lifted off the valve seats 30, 31.
  • the pipes 27 and 27 connected to pipe 26 via flanges 25 28 and the slide rods 2, 3 are in section shown.
  • Between the Crankcase 52 and the oil pan 24 is also one Fixed support plate 41, which has a plurality of openings 42, that allow unhindered oil flow.
  • the plate 41 has a suction pipe 43 for an oil pump 45, as shown, a gear pump, the Housing is attached to the plate 41. That from the pump 45 oil pumped to the point of use of the machine into a pressure pipe 46.
  • the suction pipe 43 is at the lower end formed as a flange 44 which for attaching a elongated, parallel to the bottom 40 of the tub 24 arranged, hollow and cylindrical tube 26 is used.
  • the Tube 26 has a mounting flange for this purpose 49. Inside the flange 44 is on a pin 50 tiltable plate valve 51 is provided, which in the rest position the machine rests on the flange 49 and the Reflux of the oil from the suction pipe 43 and the pump 45 prevented.
  • a slide rod 1 Slidably mounted axially parallel.
  • two bearings 10, 11, e.g. Ball bearing, in two perforated cross flanges 47, 48 of the Tube 26 provided.
  • the rod 1 carries one at each end flat valve plate 4, 5, each with a Valve seat 30, 31 formed annular surface at each end of the tube 26 cooperates.
  • Fig. 3 shows the oil intake system according to FIG. 2, but in tilted position so that the oil level S3 in the right lower corner.
  • This is the case, for example, when a vehicle drives up a steep slope and the Oil pan 24 an approximately at an angle of 45 ° to the horizontal assumes an inclined position.
  • the oil collects in the lower right corner of the oil pan 24, the oil level S3 again lies horizontally.
  • the rod 1 takes Effect of gravity the position shown in Fig. 2 in which the valve plate 5 from the valve seat 31 is moved away and the oil supply to the pump 45 via that in oil fully immersed tube 28 and the arranged thereon Suction heads 18, 19 takes place.
  • the oil pump 45 can also in this extreme inclination of a vehicle and thus also the oil pan 24 of the internal combustion engine no air, but just suck in oil.

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Description

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 (FR-A 2196004) der eingangs genannten Art befinden sich die Regelventile jeweils an den Innenenden der Ölansaugrohre, 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 Ölansaugrohre 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 vorteilhaft als an sich bekannte Plattenventile (DE-C-711575 oder DE-B-1054292) ausgebildet und derart angeordnet, daß sie bei bei "normaler" horizontaler Lage der Ölwanne geöffnet sind. 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 Ölansaugrohre 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 erfindungsgemäßen Ölansaugsystems können durch die X-, Z- oder viereckförmige Anordnung der Ölansaugrohre 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 Ölansaugrohre 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 S1 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 Ölansaugrohr 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 Ölansaugrohr 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 Öldurchfluß 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 (6)

  1. Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor, der einen Ölwanne (24) und eine Ölförderpumpe (45) aufweist, wobei das Ansaugsystem mindestens drei Ölansaugrohre (26, 27, 28) mit mindestens vier Ansaugköpfen (16, 17, 18, 19) aufweist, die über ein Saugrohr (43) mit der Ölförderpumpe (45) 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, und wobei die Regelventile durch unter Schwerkraft verschiebbare Verschiebestangen (1, 2, 3) betätigt werden, und wobei die Regelventile Ventilschließelemente umfassen, die mit Ventilsitzen (30, 31, 32, 33, 34, 35) zusammenwirken,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließelemente durch Ventilplatten (4, 5, 6, 7, 8, 9) gebildet sind, die mit den Ventilsitzen (30, 31, 32, 33, 34, 35) zusammenwirken, und daß die Rohrenden und die Regelventile in den Ecken der Ölwanne angeordnet sind, wobei jeweils zwei Ventilplatten mit einer Verschiebestange verbunden sind.
  2. Ölansaugsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß drei Ölansaugrohre (26, 27, 28) H-förmig angeordnet sind und die beiden Seitenrohre (27, 28) an deren Enden je zwei Ansaugköpfe (16, 17, 18, 19) aufweisen.
  3. Ölansaugsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ölansaugrohre X-, Z- oder viereckförmig angeordnet sind.
  4. Ölansaugsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugköpfe (16, 17, 18, 19) jeweils 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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Application Number Priority Date Filing Date Title
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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Publication Number Publication Date
EP1058777A1 EP1058777A1 (de) 2000-12-13
EP1058777B1 true EP1058777B1 (de) 2004-10-13

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ID=7892883

Family Applications (1)

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