EP1457646A1 - Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor - Google Patents

Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor Download PDF

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EP1457646A1
EP1457646A1 EP04004754A EP04004754A EP1457646A1 EP 1457646 A1 EP1457646 A1 EP 1457646A1 EP 04004754 A EP04004754 A EP 04004754A EP 04004754 A EP04004754 A EP 04004754A EP 1457646 A1 EP1457646 A1 EP 1457646A1
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oil
space
bulkhead
collecting device
oil collecting
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Christian Schwarzl
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F02B75/243—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "boxer" type, e.g. all connecting rods attached to separate crankshaft bearings

Definitions

  • the invention relates to an oil collecting device for an internal combustion engine, in particular for a boxer engine according to the preamble of patent claim 1.
  • the object of the invention is to improve the so-called.
  • Integrated dry sump To further improve functionality in order to achieve a high degree of integration at the same time includes a reduction in the scope of pre-assembly.
  • one is formed in the oil collecting space from a wall section Inclined provided that as a drainage surface for the returned to the oil collection space Lubricating oil is used.
  • This sloping side wall of the oil collection space supports the oil return from the cylinder heads to the extraction point in an advantageous manner.
  • the lubricating oil returned from the cylinder heads hits the oblique one running drainage surface and from there passes over the in the oil bulkhead provided openings in the oil extraction chamber.
  • running drainage surfaces can maintain the volume of the oil collecting space the functionality of the pressure lubrication can be reduced.
  • they serve Drain surfaces through the defined flow of the returning oil to Defoaming of the lubricating oil; they take over the function of otherwise Usually used oil / air separators, the so-called swirlpots.
  • the wall section provided with the lubricating oil drainage surface in the oil collecting space is open advantageous way in one piece from the oil collection housing down final oil cap formed. This can be for the drain surface provided plastic part are molded so that the previous one in the oil sump Dead spaces can be significantly reduced. So that the internal combustion mesh with a lower amount of lubricant in circulation, which means weight and Cost advantages can be claimed.
  • the sloping drainage surfaces which simultaneously defoam the lubricating oil are provided, can also be provided with ribs, knobs or similar shaped bodies be provided so that the lubricating oil on the way into the oil extraction chamber is degassed accordingly.
  • the two oil bulkheads delimiting the oil extraction space and in the oil collection space arranged oil return lines are in one piece as a kind of pre-assembly module summarized.
  • the integration of the components belonging to the dry sump is further increases when the oil suction snorkel located in the oil collection chamber with the two Oil return lines is combined in one piece as a common module.
  • the crankcase of a 6-cylinder boxer engine shown in section in FIG. 2 consists of two crankcase halves 2 without limitation to this embodiment and 4 with two horizontally arranged rows of cylinder banks 1 to 3 and 4 to 6 (not ) Shown. From each of the two crankcase halves 2 and 4 is one down extending wall sections 6 and 8 formed, which together with one at the Flange surfaces 10 and 12 of the two wall sections 6 and 8 fastened oil covers 14 form an oil collecting housing, hereinafter referred to as an oil pan.
  • the oil pan faces an oil suction chamber 16, in which a main oil pump, not shown leading oil suction snorkel 18 is arranged.
  • two oil collection spaces 20 and 22 are formed, which are opposite the oil extraction space 16 are separated by two oil bulkheads 24 and 26. Both oil bulkheads 24 and 26 are provided with three window-like openings 28, 29 and 30, respectively by means of a flow flap 32 and 34 acting as a check valve are monitored.
  • Flow flaps 32 and 34 are four for each flow flap 32, 34 Oil bulkheads 24, 26 provided holding pins 36 on which the Flow flap 32, 34 is mounted; preferably there are elastic ones Flow flaps 32, 34 made of rubber.
  • the oil suction snorkel 18 is at the same time on the connection plate 52 connected in one piece, the connecting flange 58 of the oil suction snorkel 18 on Crankcase 2 is screwed.
  • the two form Oil bulkheads 24, 26 and the two oil return lines 42, 44 together with the Oil suction snorkel 18 a one-piece plastic bulkhead module, which as prefabricated assembly unit is formed.
  • the oil cover 14 which is also made of plastic, has the side limitation of the two oil collection spaces 20 and 22 two integrally connected to the oil cover 14 Ramps 60 and 62 on in the assembled state of the engine in the two Intervene in oil collecting spaces 20 and 22.
  • the two ramps 60 and 62 each have one which delimits the oil collecting space 20 or 22 and is provided with a slope Wall section 64 and 66, which acts as an oil drainage surface for the oil collecting space 20, 22 returned lubricating oil, as will be explained in more detail later, serves.
  • two cylindrical sealing stubs 68 and 70 are also formed, which are in the assembled state in openings 72 and 74 provided in crankcase 2, 4 intervene sealingly.
  • a drain plug for the coolant can be provided.
  • the one made of plastic Existing oil cover 14 has a for sealing against the flange surfaces 10, 12 circumferential groove-shaped contour 76, in which an elastomer seal 77 is inserted.
  • 4 are still on the Outer contour of the oil cover 14 corresponding flange screwing points 78 developed. It engages in a cup-shaped recess 80 provided in the oil cap 14 the oil suction snorkel 18.
  • the oil is returned to the oil pan in the following way:
  • the lubricating oil extracted from the two cylinder heads of the engine is transferred to the two oil return channels 50 (oil return shown by the arrows in Fig. 1) and over the two oil return lines 42 and 44 into the two oil collection spaces 20 and 22 conveyed back.
  • the lubricating oil drains off on the wall sections 64, 66 the lubricating oil defoams and thus the gaseous components of the lubricating oil be separated.
  • the defoaming of the back-flowing lubricating oil can continue be improved if the drainage surfaces 64, 66 additionally with ribs, knobs o. ⁇ . Shaped bodies are provided.
  • FIG. 5 shows a second embodiment, which is compared to the first Embodiment only slightly modified and identical in functionality to first embodiment is formed.
  • the oil suction snorkel 18 is not attached in one piece to the bulkhead module, but instead running separately, arranged.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor, mit einem unterhalb eines Kurbelgehäuses (2, 4) angeordneten Ölauffanggehäuse, in dem ein Ölabsaugraum (16) ausgebildet ist, aus dem das Schmieröl über eine mit einer Ölabsaugleitung versehene Hauptölpumpe zu den Verbrauchern gefördert wird, und dass an den Ölabsaugraum (16) mindestens ein Ölsammelraum (20, 22) angrenzt, in dem das von den Verbrauchern kommende Schmieröl über eine Ölleitung (42, 44) zurückgeführt wird, wobei der Ölabsaugraum (16) vom Ölsammelraum (20, 22) durch mindestens eine Ölschottwand (24, 26) getrennt ist, in der mindestens eine über eine Klappe (32, 34) kontrollierbare Durchtrittsöffnung (28 bis 30) angeordnet ist, über die das Schmieröl vom Ölsammelraum in den Ölabsaugraum übertreten kann. Es wird vorgeschlagen, dass ein den Ölsammelraum (20, 22) begrenzender und von der Ölschottwand (24, 26) beabstandeter Wandabschnitt (64, 66) vorgesehen ist, der bezogen auf die Durchtrittsöffnung (28 bis 30) in der Ölschottwand (24, 26) schräg abfallend verläuft und als Ablauffläche für das in den Ölsammelraum (20, 22) zurückgeführte Schmieröl dient. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei den heutigen wassergekühlten 6 - Zylinder - Boxermotoren der Modellreihe 911 Carrera (Firma Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG) ist im Ölführungsgehäuse bzw. in der Ölwanne ein am Ölwannendeckel befestigter Ölschottkasten vorgesehen, in dem der Ölsumpf für die Schmierölversorgung des Motors ausgebildet ist. Das von den Verbrauchern in die Ölwanne zurückgeführte Schmieröl wird zuerst außerhalb des den Ölabsaugraum bildenden Ölschottkastens zurückgeleitet, bevor es über im Ölschottkasten durch Klappen überwachte Öffnungen in den eigentlichen Ölabsaugraum übertritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den sog. integrierten Trockensumpf hinsichtlich seiner Funktionalität weiter zu verbessern, um einen hohen Integrationsgrad zu erreichen, der gleichzeitig eine Reduzierung des Vormontageumfanges mit einschliesst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist im Ölsammelraum eine aus einem Wandabschnitt herausgebildete Schräge vorgesehen, die als Ablauffläche für das in den Ölsammelraum zurückgeführte Schmieröl dient. Diese schräg verlaufende Seitenwand des Ölsammelraums unterstützt auf vorteilhafte Art und Weise den Ölrücklauf aus den Zylinderköpfen zur Absaugstelle. Das beispielsweise aus den Zylinderköpfen zurückgeführte Schmieröl trifft auf die schräg verlaufende Ablauffläche und tritt von dort aus über die in der Ölschottwand vorgesehenen Öffnungen in den Ölabsaugraum über. Durch die Ausbildung schräg verlaufender Ablaufflächen kann das Volumen des Ölsammelraumes unter Beibehaltung der Funktionalität der Druckumlaufschmierung verringert werden. Gleichzeitig dienen die Ablaufflächen durch das definiert ausgerichtete Anströmen des rücklaufenden Öls zur Entschäumung des Schmieröls; sie übernehmen damit die Funktion der ansonsten üblicherweise verwendeten Öl / Luftabscheider, der sog. Swirlpots.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Der im Ölsammelraum mit der Schmieröl - Ablauffläche versehene Wandabschnitt ist auf vorteilhafte Art und Weise einstückig aus einem das Ölauffanggehäuse nach unten abschließenden Öldeckel herausgebildet. Dabei kann das für die Ablauffläche vorgesehene Kunststoffteil so ausgeformt werden, das bisherige im Ölsumpf vorhandene Toträume wesentlich verringert werden können. Damit kann die Brennkraftmasche mit einer geringeren Schmiermittel-Umlaufmenge betrieben werden, wodurch Gewichts- und Kostenvorteile geltend gemacht werden können.
Die schräg verlaufenden Ablaufflächen, die gleichzeitig zur Entschäumung des Schmieröls vorgesehen sind, können noch zusätzlich mit Rippen, Noppen o. ä. Formkörpern versehen werden, so dass das Schmieröl auf dem Weg in den Ölabsaugraum entsprechend entgast wird.
Die beiden den Ölabsaugraum begrenzenden Ölschottwände sowie im Ölsammelraum angeordnete Ölrücklaufleitungen sind als eine Art Vormontage - Modul einstückig zusammengefasst. Die Integration der zum Trockensumpf gehörenden Bauteile ist weiter erhöht, wenn der im Ölsammelraum angeordnete Ölabsaugschnorchel mit den beiden Ölrücklaufleitungen als gemeinsames Modul einstückig zusammengefasst ist.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Ansicht auf das Ölführungsgehäuse von unten,
Fig. 2
einen Querschnitt durch das Ölführungsgehäuse,
Fig. 3
eine Perspektivansicht auf einen Öldeckel mit einem Schottraummodul,
Fig. 4
eine Einzeldarstellung des Schottraummoduls,
Fig. 5
das Schottraummodul nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 6
eine Perspektivansicht auf den Öldeckel mit Ablaufflächen für das Schmieröl.
Das in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Kurbelgehäuse eines 6 - Zylinder Boxermotors besteht ohne Einschränkung auf diese Ausführungsform aus zwei Kurbelgehäusehälften 2 und 4 mit zwei horizontal angeordneten Zylinderbankreihen 1 bis 3 und 4 bis 6 (nicht dargestellt). Aus jedem der beiden Kurbelgehäusehälften 2 und 4 ist ein nach unten verlaufender Wandabschnitt 6 und 8 herausgebildet, die zusammen mit einem an den Flanschflächen 10 und 12 der beiden Wandabschnitte 6 und 8 befestigten Öldeckel 14 ein Ölauffanggehäuse, im folgenden als Ölwanne bezeichnet, bilden. Die Ölwanne weist einen Ölabsaugraum 16 auf, in dem ein zu einer nicht dargestellten Hauptölpumpe führender Ölabsaugschnorchel 18 angeordnet ist. Links und rechts vom Ölabsaugraum 16 sind zwei Ölsammelräume 20 und 22 ausgebildet, die gegenüber dem Ölabsaugraum 16 durch zwei Ölschottwände 24 und 26 abgetrennt sind. Beide Ölschottwände 24 und 26 sind mit jeweils drei fensterartigen Durchtrittsöffnungen 28, 29 und 30 versehen, die durch jeweils eine als Rückschlagventil fungierende Strömungsklappe 32 und 34 überwacht sind. Zur Befestigung der nur in den Ölabsaugraum 16 öffnenden Strömungsklappen 32 und 34 sind für jede Strömungsklappe 32, 34 jeweils vier an den Ölschottwänden 24, 26 befestigte Haltepins 36 vorgesehen, an denen die Strömungsklappe 32, 34 gelagert ist; vorzugsweise bestehen die elastisch ausgebildeten Strömungsklappen 32, 34 aus Gummi.
Oberhalb der drei in den beiden Ölschottwänden 22 und 24 angeordneten Durchtrittsöffnungen 28 bis 30 ist jeweils eine weitere rechteckförmige Öffnung 38 und 40 vorgesehen, an die jeweils eine, sich trichterförmig erweiternde Ölrücklaufleitung 42 bzw. 44 herangeführt ist. Das jeweils andere Ende der beiden Ölrücklaufleitungen 42, 44 ist über jeweils ein Anschlussstück 46 und 48 an zwei in den Kurbelgehäusehälften 2 und 4 integrierten Rücklaufkanälen 50 angeschlossen. Beide durch die Kurbelgehäusehälften 2 und 4 gebildeten Ölrücklaufkanäle 50 sind durch eine nicht dargestellte Trennwand, die im Bereich zwischen den beiden Anschlussstücken 46 und 48 angeordnet ist, getrennt. Beide Anschlussstücke 46, 48 sind über eine Anschlussplatte 52 miteinander verbunden; letztgenannte ist über zwei Verschraubungspunkte 54 und 56 am Kurbelgehäuse 2, 4 befestigt. An der Anschlussplatte 52 ist gleichzeitig der Ölabsaugschnorchel 18 einstückig angebunden, wobei der Anschlussflansch 58 des Ölabsaugschnorchels 18 am Kurbelgehäuse 2 verschraubt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, bilden die beiden Ölschottwände 24, 26 sowie die beiden Ölrücklaufleitungen 42, 44 zusammen mit dem Ölabsaugschnorchel 18 ein einstückiges Kunststoff- Schottraummodul, das als vorgefertigte Montageeinheit ausgebildet ist.
Der ebenfalls aus Kunststoff bestehende Öldeckel 14 weist zur seitlichen Begrenzung der beiden Ölsammelräume 20 und 22 zwei einstückig mit dem Öldeckel 14 verbundene Rampen 60 und 62 auf, die im montierten Zustand des Motors in die beiden Ölsammelräume 20 und 22 eingreifen. Die beiden Rampen 60 und 62 weisen jeweils einen den Ölsammelraum 20 bzw. 22 begrenzenden und mit einer Schräge versehenen Wandabschnitt 64 und 66 auf, der als Ölablauffläche für das in den Ölsammelraum 20, 22 zurückgeführte Schmieröl, wie später noch näher erläutert, dient. Aus dem Öldeckel 14 sind weiterhin zwei zylinderförmige Abdichtstutzen 68 und 70 herausgebildet, die im montierten Zustand in im Kurbelgehäuse 2, 4 vorgesehene Öffnungen 72 und 74 abdichtend eingreifen. Damit werden zwei Kühlmittelkanäle abgedichtet, die an den Ölsumpf des Kurbelgehäuses angrenzen. Zusätzlich kann in einer dieser Abdichtungen noch eine Ablassschraube für das Kühlmittel vorgesehen werden. Der aus Kunststoff bestehende Öldeckel 14 weist zur Abdichtung gegenüber den Flanschflächen 10, 12 eine umlaufende nutenförmige Kontur 76 auf, in die eine Elastomerdichtung 77 eingelegt ist. Für die Verschraubung des Öldeckels 14 am Kurbelgehäuse 2, 4 sind weiterhin an der Außenkontur des Öldeckels 14 entsprechende Flansch - Verschraubungspunkte 78 herausgebildet. In eine im Öldeckel 14 vorgesehene topfförmige Ausnehmung 80 greift der Ölabsaugschnorchel 18 ein.
Die Ölrückführung in die Ölwanne erfolgt auf folgende Art und Weise:
Das aus den beiden Zylinderköpfen des Motors abgesaugte Schmieröl wird über die beiden Ölrücklaufkanäle 50 (Ölrücklauf anhand der Pfeile in Fig. 1 dargestellt) und über die beiden Ölrücklaufleitungen 42 und 44 in die beiden Ölsammelräume 20 und 22 zurückgefördert. Beim Austreten des Schmieröls in die Ölsammelräume 20, 22 trifft das Schmieröl auf die beiden schräg verlaufenden Wandabschnitte 64, 66 der beiden im Ölsammelraum 20, 22 angeordneten Rampen 60, 62, fließt an diesen ab und tritt in Abhängigkeit von der Höhe des Ölspiegels über die durch die Klappen 32, 34 überwachten Öffnungen 28 bis 30 in den Ölabsaugraum 16 ein. Von dort aus wird es auf bekannte Art und Weise über die nicht dargestellte Hauptölpumpe den Verbrauchern wieder zugeführt. Beim Ablaufen des Schmieröls an den Wandabschnitten 64, 66 kann das Schmieröl entschäumt und somit die gashaltigen Bestandteile vom Schmieröl getrennt werden. Die Entschäumung des rückströmenden Schmieröls kann weiter verbessert werden, wenn die Ablaufflächen 64, 66 noch zusätzlich mit Rippen, Noppen o. ä. Formkörpern versehen werden.
In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, das gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nur leicht abgewandelt und von der Funktionsweise identisch zum ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Ölabsaugschnorchel 18 nicht einstückig am Schottraummodul befestigt, sondern separat dazu verlaufend, angeordnet.

Claims (7)

  1. Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor, mit einem unterhalb eines Kurbelgehäuses angeordneten Ölauffanggehäuse, in dem ein Ölabsaugraum (16) ausgebildet ist, aus dem das Schmieröl über eine mit einer Ölabsaugleitung versehene Hauptölpumpe zu den Verbrauchern gefördert wird, und dass an den Ölabsaugraum mindestens ein Ölsammelraum (20, 22) angrenzt, in dem das von den Verbrauchern kommende Schmieröl über eine Ölleitung zurückgeführt wird, wobei der Ölabsaugraum vom Ölsammelraum durch mindestens eine Ölschottwand (24, 26) getrennt ist, in der mindestens eine über eine Klappe (32, 34) kontrollierbare Durchtrittsöffnung (28 bis 30) angeordnet ist, über die das Schmieröl vom Ölsammelraum in den Ölabsaugraum übertreten kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Ölsammelraum (20, 22) begrenzender und von der Ölschottwand (24, 26) beabstandeter Wandabschnitt (64, 66) vorgesehen ist, der bezogen auf die Durchtrittsöffnung (28 bis 30) in der Ölschottwand (24, 26) schräg abfallend verläuft und als Ablauffläche für das in den Ölsammelraum (20, 22) zurückgeführte Schmieröl dient.
  2. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (64, 66) Teil einer Rampe (60, 62) ist, die einstückig aus einem das Ölauffanggehäuse nach unten abschließenden Öldeckel (14) ausgebildet ist.
  3. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öldeckel (14) und die Rampe (60, 62) aus Kunststoff bestehen.
  4. Ölauffangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils links und rechts vom Ölabsaugraum (16) ein durch eine Ölschottwand (24, 26) abgetrennter Ölsammelraum (20, 22) vorgesehen ist.
  5. Ölauffangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ölsammelraum (16) zwei Ölrücklaufleitungen (42, 44) angeordnet sind, die auf der einen Seite mit im Kurbelgehäuse (2, 4) integrierte Ölrücklaufkanälen (50) verbunden sind und auf der anderen Seite in jeweils mindestens eine in der Ölschottwand (24, 26) vorgesehene Öffnung (38, 40) einmünden.
  6. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ölschottwände (24, 26) sowie die beiden Ölrücklaufleitungen (42, 44) als Schottraummodul zusammengefasst sind.
  7. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölabsaugschnorchel (18) mit den beiden Ölrücklaufleitungen (42, 44) zusammengefasst ist.
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