EP1360400B1

EP1360400B1 - Ölauffangvorrichtung für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: EP1360400B1
Application number: EP02710035A
Authority: EP
Inventors: Manfred Batzill; Markus Huber; Thomas Fassl
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: JP2004518069A; EP1360400A1; DE50209915D1; US20040079318A1; WO2002063144A1; US7093578B2; DE10105435A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der US-PS 5 103 782 ist eine gattungsgemäße Ölauffangvorrichtung bekannt, bei der die Ölwanne bzw. das Ölauffanggehäuse der Brennkraftmaschine über die Längserstreckung des Kurbelgehäuses zwei unterschiedlich tief ausgebildete Bauraumabschnitte aufweist. Im tieferen, als Ölwanne ausgebildeten Bauraumabschnitt ist eine Ölabsaugung vorgesehen, mit der das Öl den Verbrauchern wieder zugeführt wird. Zur gezielten Rückführung des im flacheren Bauraumabschnitt befindlichen Öls sind entsprechende Ölleitrippen vorgesehen. Bei Steigfahrten, insbesondere bei, einem geländegängigen Kraftfahrzeug, besteht die Gefahr, dass das im tieferen Bauraumabschnitt befindliche Schmieröl über den flacheren Bauraumabschnitt wieder in das Kurbelgehäuse gelangt. Neben Panschverlusten besteht die Gefahr, dass im Bereich der Ölabsaugung nicht genügend Öl für die Ölversorgung zu den Verbrauchern zur Verfügung steht, bzw. dass Luft statt Öl angesaugt wird.
Es ist weiterhin bekannt (siehe Sonderdruck aus MTZ Motortechnische Zeitschrift 52, 1991, S. 9, 10), Schmieröl aus dem Zylinderkopf über in einem Ölwannenoberteil integrierte Öl- Rücklaufkanäle, die sich bis unterhalb des Ölspiegels erstrecken, in den Ölsumpf zurückzuleiten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine so zu gestalten, dass einerseits eine sichere und schnelle Ölrückführung von den Verbrauchern zum Ölsumpf gewährleistet ist und dass andererseits sichergestellt ist, dass auch bei Schräglage der Brennkraftmaschine ein Zurückfließen des Schmieröls aus dem tieferen Bauraumabschnitt in den Kurbelraum und/oder in den flacheren Bauraumabschnitt verhindert wird. Diese beiden Funktionen sollen fertigungstechnisch auf einfache Art und Weise und damit auch kostengünstig in der Ölauffangvorrichtung integriert sein.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Das als separat zur Ölauffangvorrichtung ausgebildete Einlegeteil ist einerseits mit einer zwischen den beiden Bauraumabschnitten erforderlichen Ölbarriere ausgebildet und verfügt darüber hinaus über Ölrückführkanäle, über die das aus dem Zylinderkopf zurückfließende Öl auf direktem Weg bis unter den Ölspiegel des im tieferen Bauraumabschnitt befindlichen Schmieröls gelangt. Damit ist das Ölauffanggehäuse gusstechnisch einfach herstellbar, da die beiden vorbeschriebenen Funktionen im separat zum Ölauffanggehäuse ausgebildeten Einlegeteil umgesetzt sind.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Ölauffangvorrichtung enthalten. Das Einlegeteil besteht aus einem eine Ölhaltekante und eine Ölschottwand aufweisenden Mittelteil und zwei Seitenteilen, in denen Ölrückführkanäle vom Zylinderkopf integriert sind.
Das Einlegeteil besteht in vorteilhafter Weise aus Kunststoff und trägt damit insgesamt zu einer Gewichtsreduzierung der Brennkraftmaschine bei. Darüber hinaus lässt sich ein derartiges Kunststoff-Einlegeteil fertigungstechnisch einfach, z.B. durch Spritzgießen, herstellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in

Fig. 1: Eine erste Perspektivansicht einer Ölauffangvorrichtung,
Fig. 2: eine zweite Perspektivansicht einer Ölauffangvorrichtung,
Fig. 3: eine Draufsicht auf die Ölauffangvorrichtung,
Fig. 4: einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5: einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3,
Fig. 6: einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 3,
Fig. 7: einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 3 und
Fig. 8: eine in der Ölauffangvorrichtung eingesetzte zweistufige Ölpumpe.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein Ölauffanggehäuse 2 weist einen Bauraumabschnitt 4 auf, der im folgenden als erster Ölsammelraum bezeichnet wird, und in dem sich das für die Schmierölversorgung der Brennkraftmaschine notwendige Öl ansammelt. Im ersten Ölsammelraum 4 ist an seiner tiefsten Stelle ein Ölschnorchel 6 plaziert, der über eine erste Ölabsaugleitung 8 zu der Saugseite einer Ölpumpe 10 führt. Im Ölauffanggehäuse 2 ist ein zweiter Bauraum 12 angeordnet, der im folgenden als zweiter Ölsammelraum bezeichnet wird, und der gegenüber dem ersten Ölsammelraum 4 flacher ausgebildet ist. Im zweiten Ölsammelraum 12 ist an seiner tiefsten Stelle ebenfalls ein Ölschnorchel 14 angeordnet, der über eine zweite Ölabsaugleitung 16 mit einer zweiten Saugseite der als Doppelpumpe ausgebildeten Ölpumpe 10 verbunden ist.
In das Ölauffanggehäuse 2 ist ein Kunststoff-Einlegeteil 18 eingesetzt, dessen Aufbau im folgenden näher beschrieben wird. Das Einlegeteil 18 weist ein Mittelteil 20 auf, das, wie insbesondere Fig. 2 und 3 verdeutlicht, im eingebauten Zustand die beiden Ölsammelräume 4, 12 voneinander abtrennt. Dabei weist das Mittelteil 20 eine erste, zum ersten Ölsammelraum 4 hin ausgerichtete Seitenwand 22 auf, die mit einem, eine Schottwand für das Schmieröl bildenden gekrümmten Wandabschnitt 23 versehen ist. Eine zweite, die beiden Ölsammelräume 4,12 abtrennende Seitenwand 24 greift in eine am Boden des Ölsammelraumes 12 angeordnete und quer zur Längserstreckung des Ölauffanggehäuses 2 verlaufende Haltenut 48 ein. Diese Nut - Feder - Verbindung wird noch zusätzlich durch Silikon oder Weichschaum abgedichtet, da verhindert werden soll, dass bei einer Schräglage des Kraftfahrzeuges Schmieröl aus dem ersten Ölsammelraum 4 in den zweiten Ölsammelraum 12 gelangt. Dagegen ist die erste Seitenwand 22 des Einlegeteils 18 so ausgebildet, dass das Schmieröl insbesondere bei Schräglage des Motors aus dem ersten Ölsammelraum 4 unter das Mittelteil 20 fließen kann. Damit wird dieser Raumabschnitt auch zur Aufnahme des für eine zuverlässige Schmierölversorgung erforderlichen Ölvolumens genutzt.
Eine Deckwand 26 des Mittelteils 20 ist zur Mitte (siehe Schnittlinie IV - IV in Fig. 3) des Ölauffanggehäuses 2 hin abgesenkt und besteht aus zwei abgesenkten Teilflächen 26a und 26b, die in der Mitte in eine gerade Teilfläche 26c übergehen. Die zum ersten Ölsammelraum 4 hin ausgerichtete Seitenkante 28 der Deckwand 26, im folgenden als Ölhaltekante bezeichnet, dient als Ölbarriere, die bei Bergfahrten des Fahrzeuges verhindert, dass das Schmieröl vom ersten Ölsammelraum 4 in den zweiten Ölsammelraum 12 übertritt. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, verläuft oberhalb der zentral ausgerichteten geraden Teilfläche 26c die zum zweiten Ölsammelraum 12 führende zweite Ölabsaugleitung 16.
An das Mittelteil 20 sind zwei Seitenteile 30 und 32 angeformt, in denen ein Teil der vom Zylinderkopf zum ersten Ölsammelraum 4 führenden Ölrücklaufkanäle integriert sind. Dazu weisen die beiden Seitenteile 30 und 32 Ölrücklauföffnungen 34 auf, die von Dichtringen 36 umschlossen sind. Das im Ausführungsbeispiel mit fünf Ölrücklauföffnungen 34 versehene Seitenteil 32 erstreckt sich über die gesamte Länge des Ölaufifanggehäuses 2, während sich das im Ausführungsbeispiel mit vier Ölrücklauföffnungen 34 versehene Seitenteil 30 vom zweiten Ölsammelraum 12 bis zum Anfang des ersten Ölsammelraums 4 erstreckt. Die in den beiden Seitenteilen 30 und 32 angeordneten Ölrücklauföffnungen 34 münden in jeweils einen Ölsammelkanal 38 und 40 ein, die an ihren unteren Enden mit jeweils einer Ölablauföffnung 42 und 44 versehen sind. Die beiden Ölsammelkanäle 38 und 40 sind bis auf die Ölrücklauföffnungen 34 zum Kurbelgehäuse hin (nicht dargestellt) durch Deckelelemente 46 abgeschlossen, die z.B. durch Vibrationsschweißen an den Seitenteilen 30, 32 befestigt sind. Bei der Verschraubung des Ölauffanggehäuses 2 an einem nicht dargestellten Kurbelgehäuseunterteil sitzen die auf der Flanschfläche des Kurbelgehäuseunterteils korrespondierend zu den Ölrücklauföffnungen 34 eingebrachten Bohrungen dichtend mit ihren Bohrungsrändern auf den Dichtringen 36 auf. Durch die im Kurbelgehäuse integrierten Ölrücklaufkanäle und die bis unter den Ölspiegel des im ersten Ölsammelraums 4 befindlichen Schmieröls reichenden Ölsammelkanäle 38 und 40 wird sichergestellt, dass das Schmieröl von den Verbrauchern trotz der durch die Kurbelwellen- und Kolbenbewegungen verursachten Druckpulsationen schnell in den ersten Ölsammelraum 4 zurück gelangt. Im zweiten Ölsammelraum 12 wird das Schmieröl von den Hauptlagern der Kurbelwelle und das Schmieröl aus den nicht dargestellten Spritzdüsen für die Kolbenkühlung aufgefangen und über die zweite Ölabsaugleitung 16 in den ersten Ölsammelraum 14 zurück gepumpt.
Das durch den Eingriff der Seitenwand 24 in die Haltenut 48 fixierte Kunststoff-Einlegeteil 18 wird mit Hilfe von am Mittelteil 20 und an den beiden Seitenteilen 30 und 32 angeformten Befestigungslaschen 50 im Ölauffanggehäuse 2 verliersicher verschraubt. An den beiden Längsseiten des Ölauffanggehäuses 2 ist eine Dichtfläche 52 vorgesehen, über die das Einlegeteil 18 gegenüber dem Ölführungsgehäuse 2 mit seinen beiden Seitenteilen 30 und 32 abgedichtet wird.
Das Einlegeteil 18 ist insbesondere aufgrund der als Ölbarriere ausgebildeten Ölhaltekante 28 und der Ölschottwand 23 so ausgelegt, dass auch bei Steigungsfahrten des Kraftfahrzeugs von bis zu 45° verhindert wird, dass das Schmieröl aus dem ersten Ölsammelraum 4 in den Kurbelraum und/oder in den zweiten Ölsammelraum 12 übertreten kann. Durch die im zweiten Ölsammelraum 12 angeordnete Ölabsaugleitung 16 wird sichergestellt, dass unabhängig von der Steigungslage des Fahrzeugs das Schmieröl aus dem zweiten Ölsammelraum 12 über die Ölabsaugleitung 16 und über einen Luftabscheider 54 in den ersten Ölsammelraum 4 gelangt, von wo es aus mit Hilfe der ersten Pumpenstufe den Verbrauchern wieder zugeführt wird. Da beide Pumpenstufen ständig in Betrieb sind, wird durch den Luftabscheider 54 sichergestellt, dass die insbesondere bei Abwärtsfahrten oder beim Bremsen des Kraftfahrzeugs aus dem zweiten Ölsammelraum 12 angesaugte Luft abgeschieden wird und damit nicht in das Kurbelgehäuse bzw. zu den Verbrauchern gelangt.

Claims

Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem unterhalb eines Kurbelgehäuses angeordneten Ölauffanggehäuse, das mindestens zwei Abschnitte mit unterschiedlicher Bauraumtiefe aufweist, wobei in einem tieferen Bauraumabschnitt eine Ölabsaugleitung vorgesehen ist, mit der das Schmieröl über eine Pumpe zu den Verbrauchern gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Ölauffanggehäuse (2) ein separates Einlegeteil (18) befestigt ist, das einerseits eine im wesentlichen quer zur Längserstreckung des Ölauffanggehäuses (2) ausgerichtete Ölbarriere (22, 28) aufweist, die ein Zurückfließen des Schmieröls aus dem tieferen Bauraumabschnitt (4) in den Kurbelraum und/oder in den flacheren Bauraumabschnitt (12) bei Schräglage der Brennkraftmaschine verhindert und das andererseits Ölrückführkanäle (34, 38, 40) für das aus dem Zylinderkopf zurückfließende Schmieröl aufweist.
Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (18) aus einem die beiden Bauraumabschnitte (4, 12) abtrennenden und eine Ölhaltekante (28) aufweisenden Mittelteil (20) und zwei die Ölrückführkanäle (34, 38, 40) aufnehmenden Seitenteilen (30, 32) besteht.
Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seitenteile (30, 32) Ölrücklauföffnungen (34) aufweisen, die jeweils in einen Sammelkanal (38, 40) einmünden, die sich bis in den tieferen Bauraumabschnitt (12) hinein erstrecken.
Ölauffangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (18) aus Kunststoff besteht und im Ölauffanggehäuse (2) verschraubt ist.
Ölauffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im flacheren Bauraumabschnitt (4) eine Haltenut (48) vorgesehen ist, in die eine Seitenwand (24) des Mittelteils (20) eingreift.