EP2995787B1

EP2995787B1 - Oil pan for a combustion engine

Info

Publication number: EP2995787B1
Application number: EP15178623.3A
Authority: EP
Inventors: Stefan Heinz; Matthias Knöll; Sven Bulach; Thomas Eidenboeck; Peter Davison
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Joma Polytec GmbH
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Joma Polytec GmbH
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: DE102014218029B4; DE102014218029A1; EP2995787A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine, mit einer ersten Ölkammer, mit einer Trennwand zur Abtrennung einer zweiten Ölkammer, wobei die Trennwand wenigstens eine Verbindungsöffnung zur Verbindung der ersten Ölkammer mit der zweiten Ölkammer aufweist, und mit einem die wenigstens eine Verbindungsöffnung temperaturabhängig verschließbaren Ventil, wobei das Ventil derart ausgebildet ist, dass es bei einer in der ersten Ölkammer, unterhalb einer Schalttemperatur liegenden Temperatur die Verbindungsöffnung verschließt.The invention relates to an oil pan for an internal combustion engine, having a first oil chamber, with a partition for separating a second oil chamber, wherein the partition has at least one connection opening for connecting the first oil chamber with the second oil chamber, and with the at least one connection opening temperature-responsive valve wherein the valve is designed such that it closes the connection opening at a temperature lying in the first oil chamber, below a switching temperature.

Eine derartige Ölwanne ist beispielsweise aus der EP 2 154 341 B1 oder der DE 197 29 253 C2 vorbekannt. Die Unterteilung in zwei Kammern weist den Vorteil eines verringerten Ölvolumens pro Kammer auf, so dass bei einem Betrieb bei niedrigen Temperaturen das Öl in kürzerer Zeit auf Betriebstemperatur erwärmt werden kann. Bei höheren Temperaturen öffnet das Ventil die Verbindungsöffnung, um eine Strömungsverbindung zwischen den beiden Kammern herzustellen, so dass das Ölvolumen beider Ölkammern in den Ölkreislauf eingespeist werden kann. Insgesamt wird auf diese Weise das Ölvolumen in der Ölwanne in kürzerer Zeit auf die Betriebstemperatur gebracht, was sich günstig auf den Brennstoffverbrauch und dem CO₂-Ausstoß der Brennkraftmaschine auswirkt.Such an oil pan is for example from the EP 2 154 341 B1 or the DE 197 29 253 C2 previously known. The division into two chambers has the advantage of a reduced volume of oil per chamber, so that when operating at low temperatures, the oil can be heated to operating temperature in a shorter time. At higher temperatures, the valve opens the connection opening to establish a flow connection between the two chambers, so that the oil volume of both oil chambers can be fed into the oil circuit. Overall, the oil volume in the oil pan is brought in this way to the operating temperature in a shorter time, which has a favorable effect on the fuel consumption and the CO ₂ emissions of the internal combustion engine.

Eine andere Ölwanne mit Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs ist aus der WO 2006/092947 A1 bekannt.Another oil pan having features of the preamble of the claim is known from WO 2006/092947 A1 known.

Die Aufgabe liegt der Erfindung zugrunde, eine Ölwanne der eingangs genannten Art bereitzustellen, die auf einfache Art und Weise herstellbar ist und dennoch funktionssicher arbeitet.The object of the invention is to provide an oil pan of the type mentioned, which can be produced in a simple manner and yet works reliable.

Diese Aufgabe wird durch eine Ölwanne mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Ölwanne zeichnet sich folglich dadurch aus, dass die Trennwand von einem in die Ölwanne eingesetzten Einsatzelement gebildet wird. Das Vorsehen eines solchen Einsatzelements hat den Vorteil, dass beispielsweise eine bereits vorhandene Ölwanne Verwendung finden kann, in welche dann die Trennwand zur Bildung einer Ölwanne mit zwei Ölkammern eingesetzt werden kann. Das Einsatzelement kann dabei vorzugsweise einstückig aus Kunststoff hergestellt sein. Die Ölwanne kann aus einem metallischen Material oder auch aus Kunststoff hergestellt sein.This object is achieved by an oil pan having the features of claim 1. The oil pan according to the invention is therefore characterized in that the partition wall is formed by an insert element used in the oil pan. The provision of such an insert element has the advantage that, for example, an existing oil sump can be used, in which then the partition can be used to form an oil sump with two oil chambers. The insert element can preferably be made in one piece from plastic. The oil pan can be made of a metallic material or plastic.

Das Einsatzelement weist dabei einen im Wesentlichen parallel zum Ölwannenboden verlaufenden Deckenabschnitt und einen im Wesentlichen parallel oder quer zur Ölwannenwandung verlaufenden Wandungsabschnitt auf. Das Einsatzelement teilt dabei das Volumen des in der Ölwanne vorhandenen Öls vorteilhafterweise in circa zwei gleich große Hälften; in beiden Ölkammern ist folglich etwa gleich viel Öl vorhanden. Vorteilhafterweise weist das Einsatzelement lediglich die beiden Abschnitte, nämlich den einen Deckenabschnitt und einen im Wesentlichen dazu senkrecht verlaufenden Wandungsabschnitt auf. Der Wandungsabschnitt teilt dabei die Grundfläche bzw. den Ölwannenboden in zwei Hälften. In der Seitenansicht kann das Einsatzelement folglich im Wesentlichen L-förmig sein, wobei ein L-Balken vom Deckenabschnitt und der senkrecht dazu verlaufende L-Balken vom Wandungsabschnitt gebildet wird. Der Deckenabschnitt hat den Vorteil, dass er schwallblechartig ausgebildet sein kann, um eine unerwünschte Bewegung des in der Ölwanne vorhandenen Öls zu unterbinden.The insert element has a substantially parallel to the oil pan floor extending ceiling portion and a substantially parallel or transverse to the oil pan wall wall portion. The insert element advantageously divides the volume of oil present in the oil sump into approximately two equal halves; Consequently, about the same amount of oil is present in both oil chambers. Advantageously, the insert element has only the two sections, namely the one ceiling section and a wall section extending substantially perpendicular thereto. The Wandungsabschnitt divides the base or the oil pan bottom in two halves. In the side view, the insert element may consequently be substantially L-shaped, with an L-beam being formed by the ceiling section and the L-beam extending perpendicularly thereto by the wall section. The ceiling portion has the advantage that it can be formed baffle-like, to prevent unwanted movement of the present in the oil pan oil.

Zur positionsgenauen Anlage des Einsatzelements in der Ölwanne ist vorteilhaft, wenn die Ölwanne Auflager zum Aufliegen eines freien Randes des Einsatzelements derart aufweist, dass bei der Montage der Ölwanne an einem Kurbelwellengehäuse der freie Rand des Einsatzelements zwischen den Auflagern und dem Kurbelwellengehäuse geklemmt gehaltert wird. Vorteilhafterweise wird dabei der freie Rand des Deckenabschnitts durch Klemmung zwischen der Ölwanne und dem Kurbelwellengehäuse gesichert. Andererseits ist selbstverständlich auch denkbar, dass das Einlegeteil in die Ölwanne eingeklebt, eingegossen, eingeschweißt, eingeschraubt oder auch sonst eine bekannte Art und Weise darin gesichert ist.For positionally accurate contact of the insert element in the oil pan is advantageous if the oil pan supports for resting a free edge of the insert element such that when mounting the oil pan to a crankshaft housing, the free edge of the insert element is clamped between the supports and the crankshaft housing. Advantageously, while the free edge of the ceiling portion is secured by clamping between the oil pan and the crankcase. On the other hand, of course, also conceivable that the insert glued into the oil pan, poured, welded, screwed or otherwise a known manner is secured therein.

Die Ölwanne kann ferner Halterippen zur Halterung eines freien Randes des Einsatzelements aufweisen, insbesondere zum Einführen der freien Kante des Wandungsabschnitts. Die Halterippen können dabei eine Aufnahmenut bilden, in welche der freie Rand eingesetzt wird. Auch dadurch kann ein sicheres positionsgenaues Einsetzen des Einsatzelements in die Ölwanne gewährleistet werden. Zudem kann eine Abdichtung zwischen den beiden Kammern erreicht werden.The oil pan may further comprise retaining ribs for holding a free edge of the insert element, in particular for introducing the free edge of the wall section. The holding ribs can form a receiving groove, in which the free edge is used. This also ensures a secure positionally accurate insertion of the insert element can be ensured in the oil pan. In addition, a seal between the two chambers can be achieved.

Das Einsatzelement sieht eine Einlassöffnung, die im Deckenabschnitt vorgesehen ist, und eine Auslassöffnung, die im Wandungsabschnitt vorgesehen ist, vor. Das Ventil ist so ausgebildet, dass es die Einlassöffnung und die Auslassöffnung synchron öffnet und verschließt. Das heißt bei Erreichen der Schalttemperatur wird die Einlassöffnung und die Auslassöffnung vorzugsweise zeitgleich geöffnet; in der zweiten Kammer vorhandenes, kälteres Öl kann in die erste Kammer strömen. Zudem kann aus der ersten Kammer warmes Öl in die zweite Kammer einströmen.The insert member provides an inlet opening provided in the ceiling portion and an outlet opening provided in the wall portion. The valve is designed to open and close the inlet opening and the outlet opening synchronously. That is, when reaching the switching temperature, the inlet opening and the outlet opening is preferably opened at the same time; colder oil present in the second chamber can flow into the first chamber. In addition, warm oil can flow into the second chamber from the first chamber.

Die Querschnittsflächen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung sind parallel zueinander verlaufend angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass ein Öffnen und Schließen der beiden Öffnungen mittels eines Elements möglich wird.The cross-sectional areas of the inlet opening and the outlet opening are arranged to run parallel to one another. This has the advantage that an opening and closing of the two openings by means of an element is possible.

Dabei ist zudem vorteilhaft, wenn die Einlassöffnung und die Auslassöffnung entlang einer gemeinsamen Achse verlaufend angeordnet sind. Zum Verschließen bzw. Öffnen der beiden Öffnungen kann folglich ein Schließkörper entlang dieser Achse zum synchronen Öffnen und Verschließen bewegt werden.It is also advantageous if the inlet opening and the outlet opening are arranged to extend along a common axis. For closing or opening the two openings, consequently, a closing body can be moved along this axis for synchronous opening and closing.

Die Achse kann dabei vorteilhafterweise so verlaufen, dass sie den Deckenabschnitt und/oder den Wandungsabschnitt unter einem Winkel von 25° bis 60° und vorzugsweise unter einem Winkel von 30° bis 40° schneidet. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass beide Öffnungen entlang einer gemeinsamen Achse raumsparend im Einsatzelement realisiert werden können. Insbesondere ist denkbar, dass die Achse zwar den Ölwannenboden unter einem Winkel von ca. 30° bis 60° schneidet und weiter vorzugsweise parallel zu den Seitenwandungen, und vorzugsweise parallel zu den Längsseiten der Ölwanne verläuft.The axis can advantageously be such that it the ceiling portion and / or the wall portion at an angle of 25 ° to 60 ° and preferably below an angle of 30 ° to 40 ° cuts. In this way it can be ensured that both openings along a common axis can be realized in a space-saving manner in the insert element. In particular, it is conceivable that the axis while the oil pan bottom intersects at an angle of about 30 ° to 60 ° and further preferably parallel to the side walls, and preferably runs parallel to the longitudinal sides of the oil pan.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine eingangs genannte Ölwanne gelöst, bei der die Trennwand eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist, wobei das Ventil innerhalb der zweiten Kammer einen Stößel, der in einer Schließstellung die Einlassöffnung verschließt, und ein Abdichtelement, das in einer Schließstellung die Auslassöffnung verschließt, vorsieht. Der Stößel kann dabei ein zusätzliches Dichtelement vorsehen und/oder kann kolbenartig ausgebildet sein und dann einen Stößelflansch zum Verschließen der Einlassöffnung aufweisen, sowie einen Stößelschaft, der in axialer Richtung verlagerbar geführt wird. Der Stößel und das Abdichtelement sind folglich entlang einer gemeinsamen Achse zum insbesondere synchronen Öffnen und Verschließen der Einlass- und Auslassöffnung vorgesehen. Die Öffnungen können, wie bereits angesprochen, jeweils eine Querschnittsfläche aufweisen, die jeweils zueinander parallel verlaufend angeordnet sind. Somit kann durch Betätigen des Stößels und des Abdichtelements ein Öffnen bzw. Verschließen der Einlass- und Auslassöffnung erreicht werden.The object underlying the invention is also achieved by an oil sump mentioned above, in which the partition wall has an inlet opening and an outlet opening, wherein the valve within the second chamber, a plunger which closes the inlet opening in a closed position, and a sealing element which in a closing position closes the outlet opening, provides. The plunger may provide an additional sealing element and / or may be piston-like and then have a plunger flange for closing the inlet opening, and a plunger shaft which is guided displaceable in the axial direction. The plunger and the sealing element are consequently provided along a common axis for, in particular, synchronous opening and closing of the inlet and outlet openings. The openings may, as already mentioned, each have a cross-sectional area, which are each arranged to extend parallel to one another. Thus, opening and closing of the inlet and outlet openings can be achieved by actuating the plunger and the sealing element.

Zum temperaturabhängigen Öffnen des Ventils ist vorteilhaft, wenn das Ventil innerhalb der ersten Kammer ein SMA-Federelement aufweist, das bei Erreichen der Schalttemperatur den Stößel und insbesondere auch das Abdichtelement aus der Schließstellung in eine Öffnungsstellung drängt, und/oder das bei Erreichen einer Rückschalttemperatur den Stößel und vorzugsweise auch das Abdichtelement aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung drängt. Ein SMA-Federelement, also ein Shape-Memory-Alloy-Federelement hat den Vorteil, dass das Federelement bei Erreichen einer gewissen Temperatur eine vorgegebene Raumstruktur einnimmt. Insofern kann ein temperaturabhängiges Öffnen bzw. Schließen auf einfache Art und Weise erreicht werden.For temperature-dependent opening of the valve is advantageous if the valve has an SMA spring element within the first chamber, which upon reaching the Switching temperature pushes the plunger and in particular the sealing member from the closed position to an open position, and / or urges the plunger and preferably also the sealing member from the open position to the closed position upon reaching a return temperature. An SMA spring element, that is to say a shape memory alloy spring element, has the advantage that the spring element assumes a predetermined spatial structure when a certain temperature is reached. In this respect, a temperature-dependent opening or closing can be achieved in a simple manner.

Die Schalttemperatur ist dabei vorteilhafterweise höher als die Rückschalttemperatur, so dass nach dem Öffnen des Ventils dieses, auch bei Abfall der Temperatur, noch solange geöffnet bleibt, bis die Rückschalttemperatur erreicht wird. Die Temperaturdifferenz zwischen Schalttemperatur und Rückschalttemperatur kann dabei ca. 20 Kelvin betragen. Vorteilhafterweise öffnet das Ventil bei einer Temperatur von ca. 80 bis 100°C und schließt bei einer Temperatur von ca. 50 bis 70°C.The switching temperature is advantageously higher than the switch-back, so that after opening the valve this, even if the temperature drops, remains open until the switch-back temperature is reached. The temperature difference between switching temperature and switchback temperature can be about 20 Kelvin. Advantageously, the valve opens at a temperature of about 80 to 100 ° C and closes at a temperature of about 50 to 70 ° C.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Abdichtelement axial auf dem Stößel verlagerbar angeordnet ist, wobei ein Ausgleichsfederelement vorgesehen ist, das den Stößel und das Abdichtelement in die jeweilige Schließstellung drängt. Aufgrund der Verlagerung des Abdichtelements auf dem Stößel können Abstandstoleranzen zwischen den beiden Öffnungen ausgeglichen werden. Es kann stets gewährleistet werden, dass beide Öffnungen sicher verschlossen werden.Advantageously, it can be provided that the sealing element is disposed axially displaceable on the plunger, wherein a compensating spring element is provided which urges the plunger and the sealing element in the respective closed position. Due to the displacement of the sealing element on the plunger distance tolerances between the two openings can be compensated. It can always be ensured that both openings are securely closed.

Andererseits ist denkbar, dass der Stößel und das Abdichtelement auch einstückig ausgebildet sind. Hier sind allerdings genaue Toleranzen zu berücksichtigen, damit ein funktionssicheres Verschließen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung gewährleistet werden kann.On the other hand, it is conceivable that the plunger and the sealing element are also formed in one piece. Here are However, accurate tolerances to take into account, so that a functionally reliable closing of the inlet opening and the outlet opening can be ensured.

Zur Aufnahme des SMA-Federelements ist vorteilhaft, wenn auf der der ersten Kammer zugewandten Seite der Trennwand ein Ventilkäfig vorgesehen ist. Das SMA-Federelement wirkt dabei vorteilhaftweise einerends entgegen den Ventilkäfig und andererends gegen das Abdichtelement. Bei Erreichen der Schalttemperatur dehnt sich folglich das SMA-Federelement aus, und drängt damit das Abdichtelement, und den damit bewegungsgekoppelten Stößel, in die Öffnungsstellung.For receiving the SMA spring element is advantageous if a valve cage is provided on the first chamber side facing the partition. The SMA spring element acts advantageously at one end against the valve cage and at the other end against the sealing element. Upon reaching the switching temperature, therefore, the SMA spring element expands, and thus urges the sealing element, and the movement-coupled plunger, in the open position.

Ferner ist vorteilhaft, wenn eine Schließfeder vorgesehen ist, die den Stößel und/oder das Abdichtelement in die Schließstellung drängt. Die Schließfeder stellt folglich sicher, dass unterhalb der Schalttemperatur bzw. der Rückschalttemperatur beide Öffnungen sicher verschlossen sind. Die Federkraft der Schließfeder ist dabei vorteilhafterweise größer als die Federkraft der Ausgleichsfeder, damit ein sicheres Verschließen beider Öffnungen erreicht wird.Furthermore, it is advantageous if a closing spring is provided which urges the plunger and / or the sealing element in the closed position. The closing spring thus ensures that both openings are securely closed below the switching temperature or the switch-back temperature. The spring force of the closing spring is advantageously greater than the spring force of the compensating spring, so that a secure closing of both openings is achieved.

Der Stößel kann an seinem in der ersten Kammer vorgesehenen Ende eine im Ventilkäfig geführte Hülse aufweisen. Dadurch kann ein sicheres Führen des Stößels während seiner axialen Bewegung gewährleistet werden.The plunger may have a sleeve guided in the valve cage at its end provided in the first chamber. Thereby, a safe guiding of the plunger can be ensured during its axial movement.

Die Hülse kann einen Bund vorsehen, wobei die Schließfeder dann einerends gegen den Bund und andererends gegen den Ventilkäfig wirkt. Die Federkraft der Schließfeder ist dabei der Federkraft des SMA-Federelements entgegen gerichtet. Die Federkraft des SMA-Federelements ist dabei so, dass bei Überschreiten der Schalttemperatur das SMA-Federelement eine größere Federkraft als die Schließfeder bereitstellt, so dass der Stößel samt Abdichtelement gegen die Federkraft der Schließfeder von dem SMA-Federelement in die Öffnungsstellung gedrängt wird.The sleeve may provide a collar, wherein the closing spring then acts against the collar at one end and against the valve cage at the other end. The spring force of the closing spring is directed against the spring force of the SMA spring element. The spring force of the SMA spring element is such that when the switching temperature is exceeded, the SMA spring element provides a greater spring force than the closing spring, so that the plunger together with the sealing element is urged against the spring force of the closing spring of the SMA spring element in the open position.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.Further advantages and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description, with reference to which an embodiment of the invention is described and explained in detail.

Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Ölwanne;
Figur 2 die Ölwanne gemäß Figur 1 in perspektivischer Ansicht;
Figur 3 das Einsatzelement der Ölwanne gemäß Figur 1 und 2 als Einzelteil;
Figur 4 einen Schnitt durch einen Randbereich der Ölwanne gemäß Figur 1 und 2;
Figur 5 einen Ausschnitt des Schnitts gemäß Figur 4;
Figur 6 eine Vergrößerung eines Ausschnitts des Schnitts gemäß Figur 5;
Figur 7 einen Ausschnitt eines Schnitts durch die Ölwanne gemäß Figur 1 und 2;
Figur 8 einen Längsschnitt durch das im Einsatzelement vorgesehenen Ventil in Schließstellung;
Figur 9 das Ventil gemäß Figur 8 in Öffnungsstellung;
Figur 10 das in den Figuren 8 und 9 gezeigte Ventil als Einzelteil; und
Figur 11 das Ventil gemäß Figur 10 in einer anderen Ansicht.

Show it:

FIG. 1 a plan view of an oil pan according to the invention;
FIG. 2 the sump according to FIG. 1 in perspective view;
FIG. 3 the insert element of the oil pan according to FIGS. 1 and 2 as a single item;
FIG. 4 a section through an edge region of the oil pan according to FIGS. 1 and 2 ;
FIG. 5 a section of the section according to FIG. 4 ;
FIG. 6 an enlargement of a section of the section according to FIG. 5 ;
FIG. 7 a section of a section through the oil pan according to FIGS. 1 and 2 ;
FIG. 8 a longitudinal section through the valve provided in the insert element in the closed position;
FIG. 9 the valve according to FIG. 8 in open position;
FIG. 10 that in the FIGS. 8 and 9 shown valve as a single item; and
FIG. 11 the valve according to FIG. 10 in a different view.

Die in der Figur 1 und 2 gezeigte Ölwanne 10 weist einen Ölwannenboden 12 sowie eine den Ölwannenboden 12 umschließende Ölwannenwandung 14 mit einem oberen, in einer Ebene liegenden Rand 15 auf. Die Ölwanne 10 hat in Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Grundform, wobei die Ölwannenwandung 14 zwei Schmalseiten 16 und zwei Längsseiten 18 vorsieht.The in the FIGS. 1 and 2 shown oil pan 10 has an oil pan bottom 12 and the oil pan bottom 12 enclosing Ölwannenwandung 14 with an upper, lying in a plane edge 15. The oil pan 10 has a substantially rectangular basic shape in plan view, with the oil pan wall 14 providing two narrow sides 16 and two longitudinal sides 18.

Der Innenraum der Ölwanne 10 wird durch eine Trennwand in Form eines Einsatzelements 20, das in Figur 3 als Einzelteil dargestellt ist, in zwei Kammern 22 und 24 aufgeteilt.The interior of the oil pan 10 is defined by a partition wall in the form of an insert element 20, which in FIG. 3 shown as a single part, divided into two chambers 22 and 24.

Wie aus den Figuren 1 bis 3 deutlich wird, weist das Einsatzelement 22 einen im Wesentlichen parallel zum Ölwannenboden 12 verlaufenden Deckenabschnitt 26 und einen im Wesentlichen senkrecht dazu, bzw. parallel zu den Schmalseiten 16 verlaufenden Wandungsabschnitt 28 auf.Like from the FIGS. 1 to 3 becomes clear, the insert element 22 has a substantially parallel to the oil pan bottom 12 extending ceiling portion 26 and a substantially perpendicular thereto, or parallel to the narrow sides 16 extending wall portion 28.

Der Wandungsabschnitt 28 erstreckt sich dabei, wie insbesondere aus Figur 1 und 2 deutlich wird, zwischen den mittleren Bereichen der Längsseiten 18. Dadurch wird erreicht, dass die beiden Kammern 22, 24 im Wesentlichen gleich groß sind.The wall portion 28 extends, as in particular FIGS. 1 and 2 becomes clear, between the central regions of the longitudinal sides 18. This ensures that the two chambers 22, 24 are substantially equal.

Damit Öl aus der ersten Kammer 22 in die zweite Kammer 24 strömen kann, weist das Einsatzelement 20 eine Einlassöffnung 30 auf. Damit Öl aus der zweiten Kammer 24 in die erste Kammer 22 strömen kann, weist das Einsatzelement 20 eine Auslassöffnung 32 auf. Die Einlassöffnung 30 ist dabei im Bereich des Deckenabschnitts 26 vorgesehen; die Auslassöffnung 32 im unteren Bereich des Wandungsabschnitts 28.In order for oil to flow from the first chamber 22 into the second chamber 24, the insert element 20 has an inlet opening 30. In order for oil to flow from the second chamber 24 into the first chamber 22, the insert element 20 has an outlet opening 32. The inlet opening 30 is provided in the region of the ceiling section 26; the outlet opening 32 in the lower region of the Wandungsabschnitts 28th

Zwischen den beiden Öffnungen 30 und 32 ist entlang einer Achse 33 ein temperaturabhängig schaltendes Ventil 34 vorgesehen, das im Einzelnen nachfolgend noch näher beschrieben wird. Wie aus Figur 1 deutlich wird, schließt die Längsachse 33 des Ventils 34 in Draufsicht mit den Längsseiten 18 einen Winkel α im Bereich von ca. 30° ein. In Seitenansicht schließt die Längsachse 33 des Ventils 34, wie aus Figur 8 deutlich wird, mit dem Ölwannenboden 12 bzw. dem Deckenabschnitt 26 einen Winkel β von ca. 35° ein. Die Achse 33 schneidet dabei den Boden 12 im mittleren Bereich der Längserstreckung der Ölwanne 10.Between the two openings 30 and 32, a temperature-dependent switching valve 34 is provided along an axis 33, which will be described in detail below in more detail. How out FIG. 1 becomes clear, includes the longitudinal axis 33 of the valve 34 in plan view with the longitudinal sides 18 an angle α in the range of about 30 °. In side view, the longitudinal axis 33 of the valve 34 closes as shown FIG. 8 becomes clear, with the oil pan bottom 12 and the ceiling portion 26 an angle β of about 35 °. The axis 33 intersects the bottom 12 in the central region of the longitudinal extension of the oil pan 10th

Zur positionssicheren Anordnung des Einsatzelements 20 innerhalb der Ölwanne 10, weist die Ölwanne, wie aus den Figuren 4, 5 und 6 deutlich wird, Auflager 36 vor, auf welchen der Randbereich 38 des Deckenabschnitts 26 zum Aufliegen kommt.For positionally secure arrangement of the insert member 20 within the oil pan 10, the oil pan, as shown in FIGS. 4 . 5 and 6 becomes clear, support 36 before, on which the edge portion 38 of the ceiling portion 26 comes to rest.

Der Randbereich 38 kann dabei definierte Klemmerhebungen 40 vorsehen, welche von den Auflagern 36 bei der Montage der Ölwanne 10 an einem Kurbelwellengehäuse, das in der Figur 4 mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichnet ist, sicher geklemmt gehaltert werden, wie in Figur 5 und 6 gezeigt.The edge region 38 can provide defined clamping elevations 40, which of the supports 36 during assembly of the oil pan 10 to a crankcase, which in the FIG. 4 marked with the reference numeral 42, be securely clamped held, as in FIGS. 5 and 6 shown.

Zur positionssicheren und auch dichten Anordnung des Wandungsabschnitts 28 in der Ölwanne 10 kann die Ölwanne 10, wie in Figur 2 und 7 gezeigt wird, insbesondere im bodennahen Bereich Halterippen 44 vorsehen. Vorteilhafterweise sind wenigstens abschnittsweise parallel zueinander verlaufende Halterippen 44 vorgesehen, in welche der freie Randbereich 46 des Wandungsabschnitts 28 eingeführt werden kann. Wie insbesondere aus Figur 3 und dem Schnitt gemäß Figur 7 deutlich wird, können am Randbereich 46 Dichtstege 48 vorgesehen sein, welche im montierten Zustand dichtend an den Halterippen 44 anliegen.
In den Figuren 8 und 9, die einen Längsschnitt durch das Ventil 34 zeigen, sind die Einlassöffnung 30 und die Auslassöffnung 32 deutlich zu erkennen. In der Figur 8, in der das Ventil in der Schließstellung gezeigt ist, sind die Öffnungen 30, 32 verschlossen. In der Figur 9, in der das Ventil 34 in der Öffnungsstellung gezeigt ist, sind die beiden Öffnungen 30 und 32 geöffnet.
Wie insbesondere aus den Figuren 10 und 11 deutlich wird, umfasst das Ventil einen Stößel 50, auf dem ein scheibenartig ausgebildetes Abdichtelement 52 in axialer Richtung verlagerbar angeordnet ist. Der Stößel 50 weist auf seiner dem Abdichtelement 52 abgewandten Seite einen Flanschabschnitt 54 auf, welcher in der Schließstellung die Einlassöffnung 30 verschließt. In der Schließstellung verschließt das Abdichtelement 52 die Auslassöffnung 32. Wie insbesondere aus den Figuren 8 und 9 deutlich wird, sind die Querschnittsflächen der Einlassöffnung 30 und der Auslassöffnung 32 senkrecht zur Achse 33, bzw. parallel zueinander verlaufend angeordnet. Um trotz Vorhandensein von Abstandstoleranzen zwischen den beiden Öffnungen 30, 32 ein sicheres zeitgleiches Verschließen der Einlassöffnung 30 und der Auslassöffnung 32 zu gewährleisten, ist zwischen dem Stößel 50 und dem Abdichtelement 52 ein Ausgleichsfederelement 56 vorgesehen.For positionally safe and also dense arrangement of the wall portion 28 in the oil pan 10, the oil pan 10, as in FIG. 2 and 7 is shown, in particular in the ground near area holding ribs 44 provide. Advantageously, at least partially mutually parallel retaining ribs 44 are provided, into which the free edge region 46 of the Wandungsabschnitts 28 can be introduced. As in particular from FIG. 3 and the cut according to FIG. 7 becomes clear, 46 sealing webs 48 may be provided at the edge region, which bear sealingly against the retaining ribs 44 in the mounted state.
In the FIGS. 8 and 9 showing a longitudinal section through the valve 34, the inlet opening 30 and the outlet opening 32 are clearly visible. In the FIG. 8 in which the valve is shown in the closed position, the openings 30, 32 are closed. In the FIG. 9 in which the valve 34 is shown in the open position, the two openings 30 and 32 are opened.
As in particular from the FIGS. 10 and 11 becomes clear, the valve comprises a plunger 50, on which a disk-like sealing member 52 is arranged to be displaceable in the axial direction. The plunger 50 has on its side facing away from the sealing member 52 a flange portion 54 which closes the inlet opening 30 in the closed position. In the closed position, the sealing member 52 closes the outlet opening 32. As in particular from the FIGS. 8 and 9 is clear, the cross-sectional areas of the inlet opening 30 and the outlet opening 32 are perpendicular to the axis 33, or arranged parallel to each other. In spite of the presence of distance tolerances between the two openings 30, 32 a secure simultaneous closing of the inlet opening 30 and the outlet opening 32, a compensating spring element 56 is provided between the plunger 50 and the sealing element 52.

Das Ventil 34 umfasst einen Ventilkäfig 58, der im montierten Zustand am Einsatzelement 20, bzw. dessen Wandungsabschnitt 28, fest verankert ist. Der Ventilkäfig 58 kann beispielsweise an den Bereich, der um die Auslassöffnung 32 vorgesehen ist, mittels einer Rastverbindung 60 befestigt sein.The valve 34 comprises a valve cage 58, which is firmly anchored in the mounted state on the insert element 20, or its wall section 28. The valve cage 58 may, for example, be fastened to the region provided around the outlet opening 32 by means of a latching connection 60.

Wie aus den Figuren 10 und 11 deutlich wird, kann das Abdichtelement 52 zur axialen Bewegungsführung Führungsstege 62 vorsehen, die in Führungsnuten 64, die am Ventilkäfig 58 vorgesehen sind, gleitend eingreifen.Like from the FIGS. 10 and 11 As can be seen, the axial movement guide sealing member 52 may provide guide ribs 62 which slidably engage with guide grooves 64 provided on the valve cage 58.

Im montierten Zustand befindet sich innerhalb des Führungskäfigs 58 ein SMA-Federelement 66. Im Betrieb der Ölwanne befindet sich das Federelement 66 folglich innerhalb des Motoröls, welches in der ersten Kammer 22 vorgesehen ist. Das Federelement 66 wirkt einerends gegen einen Anlageabschnitt 68 des Ventilkäfigs 58 und andererends gegen das Abdichtelement 52.In the mounted state, an SMA spring element 66 is located within the guide cage 58. In operation of the oil pan, the spring element 66 is thus located within the engine oil provided in the first chamber 22. The spring element 66 acts at one end against a contact portion 68 of the valve cage 58 and at the other end against the sealing element 52.

Am freien Ende 70 des Stößels 54 ist im montierten Zustand eine Hülse 72 angeordnet, die in der Stirnseite des Ventilkäfigs 58 geführt wird. Die Hülse 72 ist dabei über Rastzungen 82 mit dem Stößel 50 bewegungsgekoppelt. Auch eine Niet-, Schraub oder Klebeverbindung wäre denkbar. Um zu gewährleisten, dass der Stößel 50 bzw. dessen Flanschabschnitt 54 die Einlassöffnung 30 sicher verschließt, und dass das Abdichtelement 52 die Auslassöffnung 32 sicher verschließt, ist eine Schließfeder 74 auf der Hülse vorgesehen. Die Schließfeder 74 stützt sich einerends an einen hülsenseitigen Ringbund 76 und andererseits am Anlageabschnitt 68 des Ventilkäfigs 58 ab. Dadurch wird erreicht, dass der Stößel 50 und das Abdichtelement 52 in die Schließstellung gedrängt werden.At the free end 70 of the plunger 54, a sleeve 72 is arranged in the mounted state, which is guided in the end face of the valve cage 58. The sleeve 72 is coupled in motion via latching tongues 82 to the plunger 50. A rivet, screw or adhesive connection would be conceivable. In order to ensure that the plunger 50 or its flange portion 54 securely closes the inlet opening 30, and that the sealing element 52 securely closes the outlet opening 32, a closing spring 74 is provided on the sleeve. The closing spring 74 supports at one end to a sleeve-side annular collar 76 and on the other hand on the abutment portion 68 of the valve cage 58 from. This ensures that the plunger 50 and the sealing member 52 are urged into the closed position.

Beträgt die Temperatur des Öls, welches sich in der Kammer 22 befindet, einen Wert unterhalb einer Schalttemperatur, so findet keine Ausdehnung des Federelements 66 statt; gemäß Figur 8 sind folglich die Einlassöffnung 30 und die Auslassöffnung 32 verschlossen. Steigt nun die Temperatur des in der Kammer 22 vorhandenen Öls oberhalb einer Schalttemperatur, so dehnt sich das Federelement 66 aus und die Einlassöffnung 30 sowie Auslassöffnung 32 werden geöffnet. Zum einen kann dadurch bereits erwärmtes Öl aus der Kammer 22 über die Einlassöffnung 30 in die Kammer 24 strömen. Zum anderen kann noch nicht erwärmtes Öl aus der Kammer 24 über Auslassöffnung 32 in die Kammer 22 strömen. Der Ölstrom ist in Figur 9 mit den Pfeilen 80 angedeutet. Kühlt sich dann durch das aus der Kammer 24 in die Kammer 22 einströmende Öl die Temperatur des Öls in der Kammer 22 unterhalb einer Rückschalttemperatur ab, so führt dies dazu, dass das Federelement 22 sich wieder zusammenzieht, wodurch, aufgrund der Federkraft der Feder 74, der Stößel die Einlassöffnung 30 und das Abdichtelement 52 die Öffnung 32 verschließen. Folglich wird wieder dann lediglich das Öl der Ölkammer 22 in den Ölkreislauf eingespeist.If the temperature of the oil, which is located in the chamber 22, a value below a switching temperature, so there is no expansion of the spring element 66; according to FIG. 8 Consequently, the inlet opening 30 and the outlet opening 32 are closed. If the temperature of the oil present in the chamber 22 rises above a switching temperature, then the spring element 66 expands and the inlet opening 30 and outlet opening 32 are opened. On the one hand, this allows already heated oil to flow out of the chamber 22 via the inlet opening 30 into the chamber 24. On the other hand, not yet heated oil can flow out of the chamber 24 via the outlet opening 32 into the chamber 22. The oil flow is in FIG. 9 indicated by the arrows 80. Cooled by the flowing from the chamber 24 into the chamber 22 oil then the temperature of the oil in the chamber 22 below a switch-off temperature, this leads to the spring element 22 contracts again, which, due to the spring force of the spring 74, the plunger, the inlet opening 30 and the sealing member 52 close the opening 32. Consequently, only then the oil of the oil chamber 22 is fed into the oil circuit again.

Claims

An oil pan (10) for an internal combustion engine,
having a first oil chamber (22),
having a partition for partitioning off a second oil chamber (24),
wherein the partition has at least one connection opening (30, 32) for connecting the first oil chamber (22) to the second oil chamber (24), and
having at least one valve (34) which is capable of closing the at least one connection opening (30, 32) as a function of temperature, the valve (34) being embodied such that at a temperature in the first oil chamber (22) that is below a switching temperature, it closes the connection opening (30, 32),
characterized in that the partition is formed by an insert element (20) inserting into the oil pan (10), which element has a cover portion (26) extending essentially parallel to the oil pan bottom (12), and a wall portion (28) extending essentially parallel or crosswise to the oil pan wall (16, 18), and
that the insert element (20) has an inlet opening (30), which is provided in the cover portion (26) and an outlet opening (32), which is provided in the wall portion (28), the valve (34) being embodied such that it opens and closes the inlet opening (30) and the outlet opening (32) in synchronized fashion, and that the cross-sectional surfaces of the inlet opening (30) and of the outlet opening (32) are located extending parallel to one another.
The oil pan (10) of claim 1 or 2, characterized in that the oil pan (10) has supports (36) for a free edge (38) of the insert element (20) to rest on, such that upon the installation of the oil pan (10) on a crankcase (42), the free edge (38) of the insert element (20) is kept clamped between the supports (36) and the crankcase (42).
The oil pan (10) of claim 1, 2 or 3, characterized in that the oil pan (10) has retaining ribs (44) for receiving or retaining a free edge (46) of the insert element (20).
The oil pan (10) of one of the foregoing claims, characterized in that the inlet opening (30) and the outlet opening (32) are located extending along a common axis (33).
The oil pan (10) of claim 4, characterized in that the axis (33) intersects the cover portion (26) and/or the wall portion (18) at an angle of 25° to 60°, and preferably of 30° to 45°.
The oil pan (10) of the preamble to claim 1 or of one of the foregoing claims, wherein the partition has an inlet opening (30) and an outlet opening (32), and wherein the valve has a tappet (50), inside the second chamber (24), which tappet closes the inlet opening (30) in a closing position, and has a sealing element (52), which closes the outlet opening (32) in a closing position.
The oil pan (10) of claim 6, characterized in that the valve (34), inside the first chamber (22), has an SMA spring element (66), which when the switching temperature is reached forces the tappet (50) and/or the sealing element (52) out of the closing position into an opening position, and/or which upon reaching a re-switching temperature forces the tappet (50) and/or the sealing element (52) out of the opening position into the closing position.
The oil pan (10) of claim 6 or 7, characterized in that the sealing element (52) is located displaceably axially on the tappet (50), and a composition spring element (56) is provided, which forces the tappet (50) and the sealing element (52) into the respective closing position.
The oil pan (10) of claim 7 or 8, characterized in that on the side of the partition facing toward the first chamber (22), a valve cage (58) for receiving the SMA spring element (66) is provided.
The oil pan (10) of one of claims 6 through 9, characterized in that a closing spring (74) is provided, which forces the tappet (50) and/or the sealing element (52) into the closing position.
The oil pan (10) of one of claims 6 through 10, characterized in that the tappet (50), on its end provided in the first chamber (22), has a sheath (72) guided in the valve cage (58).
The oil pan (10) of claim 11, characterized in that the sheath (72) has a collar (76), and the closing spring (74) acts at one end against the collar (76) and at the other against the valve cage (58).