EP1164262A2 - Ölmodul für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Ölmodul für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1164262A2
EP1164262A2 EP01113365A EP01113365A EP1164262A2 EP 1164262 A2 EP1164262 A2 EP 1164262A2 EP 01113365 A EP01113365 A EP 01113365A EP 01113365 A EP01113365 A EP 01113365A EP 1164262 A2 EP1164262 A2 EP 1164262A2
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EP
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oil
combustion engine
internal combustion
sealing
module according
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Martin Weindorf
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Mann and Hummel GmbH
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Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • F01M2011/031—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means characterised by mounting means
    • F01M2011/035—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means characterised by mounting means comprising oil pumps

Definitions

  • the invention relates to an oil module for an internal combustion engine according to the preamble of independent claim 1.
  • Such an oil module is known for example from EP 0 838 577 A1.
  • the Oil supply system of an engine described there extends along a Front of the same. This is followed by an oil pan with an oil pump, the Oil sucks from the oil pan and at the same time the oil circuit to supply the engine drives with oil.
  • An oil cooler is also provided which is connected to the coolant circuit and connected to the oil circuit and equipped with an oil filter. The fluid connections between the oil module and engine are made in the oil module integrated lines.
  • a disadvantage of the known oil module is that a large number of Elements are combined into a module, the arrangement of these However, elements means a high level of management and therefore one very complicated module structure.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned and to create an oil module for an internal combustion engine, which has a variety of the oil supply components and therefore only a few sealing points needed.
  • This task is based on the preamble of the independent claim 1 solved by its characteristic features.
  • the main advantage of the invention is that the carrier part, which is made of Plastic exists, covers a flange area of the internal combustion engine and extends in this flange area the crankshaft that integrated the oil module Oil pump drives directly. This creates a very compact unit.
  • the use of plastic as a material has the advantage that a simple and good sealing can be achieved with inexpensive production and light weight.
  • the oil filter is a housing oil filter.
  • the Housing is directly part of the support element.
  • the metal-free Filter insert can be easily replaced after use and thermally to be disposed of.
  • the carrier element offers a further possibility of integration with regard to the oil cooler. This can either be integrated into the carrier element or on the carrier element flange.
  • the oil pump arranged in the carrier element is an internal gear pump which runs in a flat die-cast aluminum part.
  • the oil module formed a sealing ring which is held in a flange, and a sealing or. PTFE dirt lip.
  • the invention also relates to a sealing ring which is used in the oil module finds.
  • the sealing ring is pre-fixed with a dummy assembly of the crankshaft, so that the seal fits exactly when the oil module is assembled and thus a reliable seal of the crankshaft is guaranteed.
  • the oil module according to Figure 1 consists of a carrier part 10, which on the circumference Has mounting holes 11 for attachment to the internal combustion engine.
  • An oil pump 12 is integrated in the carrier part 10.
  • This consists of an oil pump housing 13, which is an aluminum die-cast part, consisting of a rotor set of an outer rotor 14 and an inner rotor 15, and a thrust washer 16.
  • a pressure control valve 17 is also arranged on the carrier part 10.
  • the pressure control valve is with the valve piston 18, the valve spring 19 and the plug 20 shown.
  • the valve ensures a constant oil pressure in the oil supply line.
  • a housing oil filter 21 is also connected to the carrier part 10. This is known to be closed with a cover 22.
  • a filter element not shown here, which is the one to be cleaned Oil is supplied from the oil pump 12 via line 23.
  • the cleaned Oil flows via line 24 to those not to be supplied with oil Bearings.
  • crankshaft of the internal combustion engine is used when attaching the carrier part 10 inserted through the opening 25.
  • the shaft seal 26 is screwed to this opening 25 and ensures a reliable seal of the outwardly extending crankshaft on which pulleys in the usual way are attached to drive auxiliary units.
  • Figure 2 shows the carrier part from the flange side.
  • the same parts are the same Provide reference numerals.
  • the parts of the oil pump such as thrust washer 16 as well
  • Outer rotor 14 and inner rotor 15 are inserted into the oil pump housing 13 and together with this housing in the housing opening provided for it 27 integrated.
  • In this opening in the housing are the channels for the suction and intended for the extracted oil.
  • plastic i.e. of Injection molded plastic, enables complicated housing structures, as they are here.
  • the use of plastic has the advantage of reducing weight.
  • FIG 3 shows a sectional view of the pre-assembly of a crankshaft seal 28 on the carrier part 10.
  • the crankshaft sealing ring 28 which consists of a silicone seal 29 and a dirt lip 30 made of PTFE, in the shaft sealing ring 26 inserted and centered with a mounting sleeve 31.
  • inserts 32 are provided for fastening the shaft sealing ring.
  • a dummy assembly 33 of the crankshaft is first inserted into the carrier part.
  • the shaft sealing ring 26 is attached to the carrier part 10 brought up and connected via screws 34 with this. Now that can Mounting dummy 33 and the mounting sleeve 31 are removed.
  • the crankshaft sealing ring 28 is precisely aligned to the crankshaft to be assembled later.
  • Figure 4 shows the mounting of the support part on the engine.
  • the crankshaft sealing ring 28 is already centered.
  • the position sleeve is pushed according to FIG. 4b up to the shaft sealing ring 26.
  • the expanding sleeve is pushed to the left until the dirt lip 30 fits into a groove 38 of the expanding sleeve extends.
  • crankshaft 39 can be inserted from the left. This moves the Expanding mandrel 35 and expanding sleeve 36 to the right. As soon as the crankshaft sealing ring 28 rests on the crankshaft, the assembly aids can be removed become. Subsequently, the carrier part 10 is over the shown in Figure 1 Screw connections with the mounting holes 11 on the internal combustion engine attached.

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Abstract

Es wird ein Ölmodul für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Dieses besteht aus einem Trägerelement 10, einer in dem Trägerelement integrierten Ölpumpe 12 und einem Ölfilter 21, welches an das Trägerelement angeflanscht ist. Außerdem ist ein Druckregelventil 17 vorgesehen. Das Trägerelement 10 besteht aus Kunststoff und überdeckt einen Flanschbereich der Brennkraftmaschine. Das Gehäuse für die Ölpumpe 12 ist an dem Trägerelement 10 im Flanschbereich der Brennkraftmaschine angeordnet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölmodul für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Stand der Technik
Ein solches Ölmodul ist beispielsweise aus der EP 0 838 577 A1 bekannt. Das dort beschriebene Ölversorgungssystem eines Motors erstreckt sich entlang einer Stirnseite desselben. Daran schließt sich eine Ölwanne mit einer Ölpumpe an, die Öl aus der Ölwanne saugt und gleichzeitig den Ölkreis zur Versorgung des Motors mit Öl antreibt. Es ist ferner ein Ölkühler vorgesehen, der mit dem Kühlmittelkreislauf und dem Ölkreislauf verbunden und mit einem Ölfilter ausgestattet ist. Die Fluidverbindungen zwischen Ölmodul und Motor erfolgen mit in das Ölmodul integrierte Leitungen.
Ein Nachteil des bekannten Ölmoduls ist darin zu sehen, daß eine Vielzahl von Elementen zwar zu einem Modul zusammengefaßt werden, die Anordnung dieser Elemente bedeutet jedoch einen hohen Leitungsführungsaufwand und damit einen sehr komplizierten Modulaufbau.
Es ist weiterhin aus der DE 196 26 867 ein Trägerteil für Aggregate der Schmierölversorgung und -behandlung an einem Verbrennungsmotor beschrieben. Dieses Trägerteil soll möglichst viele dieser Aggregate aufnehmen können und besitzt Aufnahmen für einen Ölfilter, einen Ölkühler, ein Öldruckregelventil und einen Bypasskanal, außerdem sind entsprechende Ölführungskanäle in das Trägerteil eingeformt. Ein Nachteil dieses Trägerteils ist darin zu sehen, daß aufgrund der Vielzahl der Anschlüsse eine zuverlässige Abdichtung an dem Verbrennungsmotor erforderlich ist. Dabei ist das Trägerteil selbst nicht mit den einzelnen Komponenten ausgestattet, sondern nur Befestigungselement für diese Komponenten mit dem Nachteil, daß aufgrund der Vielzahl der Befestigungsstellen Dichtheitsprobleme auftreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Ölmodul für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welches eine Vielzahl der Ölversorgungskomponenten unmittelbar beinhaltet und damit nur wenige Abdichtstellen benötigt.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Trägerteil, welches aus Kunststoff besteht, einen Flanschbereich der Brennkraftmaschine überdeckt und sich in diesem Flanschbereich die Kurbelwelle erstreckt, die die im Ölmodul integrierte Ölpumpe unmittelbar antreibt. Damit wird eine sehr kompakte Einheit erzielt. Außerdem hat die Verwendung von Kunststoff als Werkstoff den Vorteil, daß eine einfache und gute Abdichtung erzielt werden kann bei kostengünstiger Herstellung und geringem Gewicht.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ölfilter ein Gehäuseölfilter. Das Gehäuse ist unmittelbar Teil des Trägerelementes. In dem Gehäuseölfilter ist ein metallfreier Filtereinsatz angeordnet. Sowohl die Rohflüssigkeitszuleitung als auch die Reinflüssigkeitsableitung ist in das Trägerelement integriert. Der metallfreie Filtereinsatz kann nach dem Gebrauch problemlos ausgetauscht und thermisch entsorgt werden.
Eine weitere Integrationsmöglichkeit bietet das Trägerelement hinsichtlich des Ölkühlers. Dieser läßt sich entweder in das Trägerelement integrieren oder am Trägerelement anflanschen. Die im Trägerelement angeordnete Ölpumpe ist eine Innenzahnradpumpe die in einem flachen Aluminiumdruckgußteil läuft. Zur Abdichtung der durch das Ölmodul hindurchführenden Kurbelwelle ist das Ölmodul mit einem Dichtring ausgebildet, der in einem Flansch gehalten wird, und eine Dichtbzw. Schmutzlippe aus PTFE aufweist. Ferner ist eine eingespritzte Silikondichtung zur Axialabdichtung des Kurbelgehäuseraumes vorgesehen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Dichtring, welcher in dem Ölmodul Verwendung findet. Der Dichtring wird mit einer Montageattrappe der Kurbelwelle vorfixiert, so daß bei der Endmontage des Ölmoduls ein exakter Sitz der Dichtung und damit eine zuverlässige Abdichtung der Kurbelwelle gewährleistet ist.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:
Es zeigt
Figur 1
eine schematische Darstellung eines Ölmoduls mit den einzelnen Bauteilen
Figur 2
das in Figur 1 dargestellte Modul von der Flanschseite her gesehen
Figur 3
eine Darstellung der Vormontage des Dichtrings für die Kurbelwelle
Figur 4 a, b, c
das Montageschema des Ölmoduls an der Brennkraftmaschine
Das Ölmodul gemäß Figur 1 besteht aus einem Trägerteil 10, welches am Umfang Befestigungsbohrungen 11 zur Befestigung an der Brennkraftmaschine aufweist. Im Trägerteil 10 ist eine Ölpumpe 12 integriert. Diese besteht aus einem Ölpumpengehäuse 13, welches ein Aluminiumdruckgußteil ist, einem Rotorsatz, bestehend aus einem Außenrotor 14 und einem Innenrotor 15, sowie einer Anlaufscheibe 16.
An dem Trägerteil 10 ist ferner ein Druckregelventil 17 angeordnet. Das Druckregelventil ist mit dem Ventilkolben 18, der Ventilfeder 19 und dem Verschlußstopfen 20 dargestellt. Das Ventil sorgt für einen konstanten Öldruck in der Ölversorgungsleitung. Mit dem Trägerteil 10 ist ferner ein Gehäuseölfilter 21 verbunden. Dieser ist bekannterweise mit einem Deckel 22 verschlossen. Im Gehäuseölfilter 21 befindet sich ein hier nicht dargestelltes Filterelement, welchem das zu reinigende Öl von der Ölpumpe 12 über die Leitung 23 zugeführt wird. Das gereinigte Öl fließt über die Leitung 24 zu den hier nicht dargestellten mit Öl zu versorgenden Lagerstellen.
Die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine wird beim Befestigen des Trägerteils 10 an derselben durch die Öffnung 25 hindurch gesteckt. Der Wellendichtring 26 wird an dieser Öffnung 25 verschraubt und sorgt für eine zuverlässige Abdichtung der nach außen sich erstreckenden Kurbelwelle, auf welcher in üblicher Weise Riemenscheiben befestigt werden zum Antrieb von Nebenaggregaten.
Figur 2 zeigt das Trägerteil von der Flanschseite her. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Teile der Ölpumpe wie Anlaufscheibe 16 sowie Außenrotor 14 und Innenrotor 15 werden in das Ölpumpengehäuse 13 eingefügt und gemeinsam mit diesem Gehäuse in der dafür vorgesehenen Gehäuseöffnung 27 integriert. In dieser Gehäuseöffnung sind die Kanäle für das anzusaugende und für das geförderte Öl vorgesehen. Die Anwendung von Kunststoff, d.h. von Spritzgießkunststoff, ermöglicht komplizierte Gehäusestrukturen, wie sie hier vorliegen. Außerdem hat die Verwendung von Kunststoff den Vorteil der Gewichtsreduzierung.
Figur 3 zeigt in einer Schnittdarstellung die Vormontage eines Kurbelwellendichtrings 28 an dem Trägerteil 10. Zunächst wird der Kurbelwellendichtring 28, welcher aus einer Silikondichtung 29 und einer Schmutzlippe 30 aus PTFE besteht, in den Wellendichtring 26 eingelegt und mit einer Montagehülse 31 zentriert. An dem Trägerteil 10 sind Inserts 32 zum Befestigen des Wellendichtrings vorgesehen.
Ferner ist eine Montageattrappe 33 der Kurbelwelle zunächst in das Trägerteil eingelegt. Mit dieser Montageattrappe wird der Wellendichtring 26 an das Trägerteil 10 herangeführt und über Schrauben 34 mit diesem verbunden. Nun kann die Montageattrappe 33 und die Montagehülse 31 entfernt werden. Der Kurbelwellendichtring 28 ist exakt auf die später zu montierende Kurbelwelle ausgerichtet.
Figur 4 zeigt die Montage des Trägerteils am Motor. Wie bereits erwähnt und in Figur 3 beschrieben ist der Kurbelwellendichtring 28 bereits zentriert. Zunächst wird ein Aufweitdorn 35 in das Trägerteil eingeschoben. Auf diesem Aufweitdorn ist eine Aufweithülse 36 und eine Positionshülse 37 angeordnet. Die Positionshülse wird gemäß Figur 4 b bis an den Wellendichtring 26 geschoben. Die Aufweithülse wird soweit nach links geschoben bis die Schmutzlippe 30 sich in eine Nut 38 der Aufweithülse erstreckt.
Nun kann die Kurbelwelle 39 von links eingeschoben werden. Diese bewegt den Aufweitdorn 35 und die Aufweithülse 36 nach rechts. Sobald der Kurbelwellendichtring 28 auf der Kurbelwelle aufliegt, können die Montagehilfsmittel entfernt werden. Anschließend wird das Trägerteil 10 über die in Figur 1 gezeigten Schraubverbindungen mit den Bestigungsbohrungen 11 an der Brennkraftmaschine befestigt.

Claims (6)

  1. Ölmodul für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Trägerelement, einer in dem Trägerelement integrierten Ölpumpe, einem Ölfilter, welches an das Trägerelement angeflanscht ist und wenigstens einem Druckregelventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (10) aus Kunststoff besteht und einen Flanschbereich der Brennkraftmaschine überdeckt und das Gehäuse für die Ölpumpe (12) im Flanschbereich der Brennkraftmaschine am Trägerelement (10) angeordnet ist.
  2. Ölmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölfilter ein Gehäuseölfilter (21) ist mit einem metallfreien Filtereinsatz und die Rohflüssigkeitszuleitung und die Reinflüssigkeitsableitung in das Trägerelement (10) integriert sind.
  3. Ölmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Kühlmittel der Brennkraftmaschine durchströmter Ölkühler in das Trägerelement (10) integriert ist oder am Trägerelement angeflanscht ist.
  4. Ölmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (12) eine Innenzahnradpumpe ist, welche in einem flanschförmigen flachen Aluminiumdruckgußteil (13) im Trägerelement (10) integriert ist.
  5. Ölmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Ölmodul und die Ölpumpe hindurchführende Kurbelwelle (39) der Brennkraftmaschine nach außen mit einem Dichtring (28) ausgebildet ist, der in einem Flansch gehalten wird und eine Dicht- und/oder Schmutzlippe aus PTFE und einer eingespritzten Silikondichtung zur axialen Abdichtung der Kurbelwelle aufweist.
  6. Dichtring insbesondere zur Verwendung in einem Ölmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem thermoplastischen Kunststoff mit umspritzter Dicht- und Schmutzlippe (30) aus PTFE und eingespritzter Silikondichtung (29) zur axialen Abdichtung einer Welle dient, wobei zum Einfügen der Welle eine Montagehülse (31) vorgesehen ist, welche die Dichtlippen vorpositioniert und mit einer Montageattrappe (33) der Welle eine exakte Zentrierung des Dichtrings (28) an einem Aufnahmeflansch erfolgt.
EP01113365A 2000-06-07 2001-06-01 Ölmodul für eine Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1164262B1 (de)

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