DE10328164A1 - Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zylinderkurbelgehäuse (1) einer Brennkraftmaschine mit einem Hauptschmiermittelkanal (2, 2') mit mindestens einer mittel- oder unmittelbar daran anschließenden Abzweigung (3.1) sowie einem daran anschließenden Nebenschmiermittelkanal (4.1). Die Abzweigung (3.1) ist geodätisch oberhalb des Hauptschmiermittelkanals (2) angeordnet, wobei die Nebenschmiermittelkanäle (4.3, 4.4) von unterhalb angeordneten Abzweigungen (3.4-3.6) verschlossen oder verschließbar ausgebildet sind. Der Hauptschmiermittelkanal (2, 2') ist damit als Schmiermittelrückhaltevolumen ausgebildet, das bei Stillstand der Brennkraftmaschine gefüllt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit Ölkanälen zur Versorgung von Lagerstellen mit Schmieröl und als Ölkanäle ausgebildeten Schraubenpfeifen für Zylinderkopfschrauben, wobei das Kurbelgehäuse einen als Längsölkanal ausgebildeten Hauptölkanal aufweist, der mit weiteren Ölkanälen und den Schraubenpfeifen in Strömungsverbindung steht.
• Es sind bereits Zylinderkurbelgehäuse mit einem Hauptschmiermittelkanal mit mehreren mittel- oder unmittelbar daran anschließenden Abzweigungen sowie daran anschließende, den Schmiermitteldurchfluss gewährleistende zumindest teilweise als Schraubenpfeifen ausgebildete Nebenschmiermittelkanäle bekannt. Die Abzweigungen sind dabei mit Bezug zum Schmiermittelstand im Hauptschmiermittelkanal sowohl ober- als auch unterhalb des Hauptschmiermittelkanals angeordnet. So offenbart die DE 198 52 158 C2 ein Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit Ölkanälen zur Versorgung von Lagerstellen mit Schmieröl und Schraubenpfeifen für Zylinderkopfschrauben, die als Ölkanäle dienen. Das Kurbelgehäuse weist dabei einen Längsölkanal auf, der mit den Schraubenpfeifen in Strömungsverbindung steht und Ölkanäle zur Versorgung von Kurbelwellenlagern.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zylinderkurbelgehäuse derart auszubilden und anzuordnen, dass eine optimale Schmiermittelversorgung auch beim Start der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.
• Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Ölkanäle mindestens zur Versorgung von Kurbelwellenlagern geodätisch oberhalb des Längsölkanals in die Schraubenpfeifen einmünden. Hierdurch wird erreicht, dass bei Stillstand der Maschine der Längsölkanals bzw. Hauptölkanal über diese Ölkanäle nicht leer läuft. Über diese Ölkanäle laufen lediglich die Schraubenpfeifen oberhalb der Einmündung leer. Nach Abfall der Pumpenleistung sickert das Öl über die bestehenden Abzweigungen bzw. Ölkanäle nach unten in den Ölsumpf. Sofern die Abzweigungen am Längsölkanal jedoch oberhalb des Längsölkanals, zumindest jedoch im oberen Bereich des Längsölkanals angeordnet sind oder diese Ölkanäle, sofern sie unterhalb des Längsölkanals angeordnet sind, verschließbar oder verschlossen sind, kann das im Längsölkanal befindliche Öl nicht zurückfließen. Nach dem Start der Maschine wird der entsprechende Öldruck deutlich schneller aufgebaut, da ein Nachfüllen bzw. Befüllen des Längsölkanals nicht notwendig ist.
• Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Schraubenpfeifen und der Längsölkanal sich in ihrem Verlauf treffen und durch einen Gießkern gebildet sind. Damit sind die Schraubenpfeifen als Ölkanäle einsetzbar.
• Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass der Längsölkanal auf beiden Maschinenseiten angeordnet ist. Somit ist eine Ölversorgung beider Maschinenseiten gewährleistet und ein Längsölkanal-Volumen gegeben, das unterschiedliche Verbraucher, d.h. Schmierstellen, versorgen kann.
• Ferner ist es vorteilhaft, dass der Längsölkanal und eine Ölpumpe oder ein Ölfilter über einen Zuflusskanal in Strömungsverbindung stehen, der ein Rücklaufsperrventil aufweist. Dadurch ist zusätzlich gewährleistet, dass bei stehender Maschine die Ölkanäle sich nicht selbständig leeren.
• Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass bei einem Austausch des Ölfilters das Rücklaufsperrventil entsperrbar ist. Im Falle eines Wechsels des Ölfilters und des Schmieröls wird im Allgemeinen ein derartiges Ventil geöffnet, um das gesamte Ölversorgungssystem zu leeren und mit neuem Öl zu befüllen.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass die Zylinderkopfschrauben die Schraubenpfeifen unterhalb des Längsölkanals verschließen. Das im Längsölkanal befindliche Öl kann somit nach Stillstand der Maschine nicht über den der Zylinderkopfschraube zugeordnete Gewindekanal ablaufen.
• Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass weitere Schmierstellen im Bereich der Kurbelwelle von den Kurbelwellenlagern aus mit Schmieröl versorgbar sind. Das den Kurbelwellenlagern nach dem Start der Maschine schnell zur Verfügung gestellte Schmieröl ist damit auch für weitere Verbraucher im Bereich der Kurbelwelle einsetzbar.
• Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die Ölversorgung von Ausgleichswellen über Ölkanäle erfolgt, die abschnittsweise durch Schraubenpfeifen für eine Grundlagerverschraubung oder Zylinderkopfverschraubung gebildet sind. Somit sind keine zusätzlichen Ölkanäle vom Längsölkanal aus für die Versorgung der Ausgleichswellen notwendig.
• Vorteilhaft ist es ferner, dass weitere Schmierstellen der Brennkraftmaschine oder von Zusatzaggregaten an der Brennkraftmaschine vom Längsölkanal mit Schmieröl versorgt werden, wobei Abzweigungen zu den Schmierstellen geodätisch oberhalb des Längsölkanals angeordnet sind. Die den Kurbelwellenlagern zur Verfügung gestellte schnelle Schmierölversorgung nach dem Start der Maschine ist damit auch für weitere Aggregate einsetzbar.
• Außerdem ist es vorteilhaft, dass weitere Ölverbrauchstellen vom Längsölkanal direkt mit Öl versorgt werden, sofern sie mit einem Verschlusselement versehen sind. Durch das Verschlusselement ist ein Absickern bzw. Ablaufen des im Längsölkanal befindlichen Öls nach dem Abstellen der Maschine verhindert. Das Verschlusselement wird dabei dem Betriebspunkt der Maschine entsprechend gesteuert bzw. gestellt. Ein mögliche Ausführung ist z.B. ein Überdruckventil, das ab einem vorbestimmten Druck im Längsölkanal selbständig öffnet.
• Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass der Hauptschmiermittelkanal unterhalb der Schraubenpfeifen angeordnet ist und als Schmiermittelsiphon dient. Die Schraubenpfeifen wie auch der Hauptschmiermittelkanal sind fertiggegossene Schmiermittelräume, die Kernrückstände wie Sandkörner freisetzen können. Durch den unterhalb angeordneten Hauptschmiermittelkanal werden diese Sandkörner begünstigt durch die geringe Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Hauptschmiermittelkanals zurückgehalten und nicht in die Lager gespült.
• Vorteilhaft ist es ferner, dass den Schraubenpfeifen jeweils ein mit Bezug zum Hauptschmiermittelkanal gegenüberliegend angeordneter, als Gewindekanal ausgebildeter Nebenschmiermittelkanal zugeordnet ist. Die Ausbildung als Gewindekanal und der Einsatz der Zylinderkopfschrauben gewährleisten die Dichtheit dieses Gewindekanals, so dass der Hauptschmiermittelkanal nach Abstellen der Maschine nicht auslaufen kann.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
• Dabei zeigen:
• 1 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Kurbelwellengehäuses mit Haupt- und Nebenschmiermittelkanal;
• 2 eine perspektivische Darstellung eines Gießkerns.
• Ein in 1 dargestelltes Zylinderkurbelgehäuse 1 weist einen als Längsölkanal ausgebildeten Hauptschmiermittelkanal 2, 2' auf, der mit Bezug zu einer Zylinderbohrung 9 beidseitig zu dieser, in Längsrichtung des Kurbelwellengehäuses 1 verlaufend angeordnet ist und stirnseitig jeweils einen Verbindungskanal aufweist. Dem Hauptschmiermittelkanal 2 sind eine als Ölkanal ausgebildete erste Schraubenpfeife 6.1 sowie eine als Ölkanal ausgebildete zweite Schraubenpfeife 6.2 in dieser Schnittebene des Kurbelwellengehäuses 1 zugeordnet. Für nicht dargestellte Zylinderkopfschrauben sind den Schraubenpfeifen 6.1, 6.2 gegenüberliegend zum Hauptschmiermittelkanal 2, 2' Gewindekanäle 5.1, 5.2 zugeordnet. Sowohl die Schraubenpfeifen 6.1, 6.2 als auch die Gewindekanäle 5.1, 5.2 stellen einen Teil mehrerer in Durchflussverbindung stehender als Ölkanal ausgebildeter Nebenschmiermittelkanäle des Hauptschmiermittelkanals 2, 2' dar. Der ersten Schraubenpfeife 6.1 ist ein erster Nebenschmiermittelkanal 4.1 zugeordnet, der oberhalb des Hauptschmiermittelkanals 2, 2' bzw. an einer ersten Zweig- bzw. Mündungsstelle 3.1 abzweigt und nach unten zu einer Abzweigung 3.9 bzw. zu einem Nebenschmiermittelkanal 4.2 für eine nicht dargestellte Kurbelwelle führt. Ausgehend von dem Nebenschmiermittelkanal 4.2 sind über weitere Abzweigungen 3.7 und 3.8 bzw. die Gewindekanäle 5.1, 5.2 weitere Nebenschmiermittelkanäle 4.3 und 4.4 mit dem Schmiermittelkanal 4.2 verbunden. An die Nebenschmiermittelkanäle 4.4 und 4.3 schließen weitere Nebenschmiermittelkanäle 4.5 und 4.6 für nicht weiter dargestellte Lager einer Ausgleichswelle an.
• Die Gewindekanäle 5.1, 5.2 sind nach Einsatz der nicht dargestellten Zylinderkopfschrauben im Bereich des Gewindeeingriffs verschlossen, so dass eine Durchflussverbindung zwischen dem Hauptschmiermittelkanal 2, 2' und den weiteren Abzweigungen 3.5, 3.6 bzw. den unterhalb des Hauptschmiermittelkanals 2, 2' angeordneten Nebenschmiermittelkanälen 3.5–3.8 zumindest unmittelbar unterbrochen ist.
• Ausgehend vom Hauptschmiermittelkanal 2, 2' fließt das Öl über die geodätisch oberhalb angeordnete Abzweigung 3.1 und den Nebenschmiermittelkanal 4.1 in den Nebenschmiermittelkanal 4.2 und von dort über die Abzweigungen 3.7 und 3.8 zu den unterhalb des Hauptschmiermittelkanals 2, 2' angeordneten Nebenschmiermittelkanälen 4.3–4.6.
• Neben den verschiedenen Schmiermittelkanälen weist das Kurbelwellengehäuse 1 mehrere Kühlmittelkanäle 10.1–10.4 auf, die über nicht dargestellte Abzweigungen miteinander in Durchflussverbindung stehen.
• Weil die Abzweigung 3.1 geodätisch oberhalb des Hauptschmiermittelkanals 2 angeordnet ist, ist bei Stillstand der Brennkraftmaschine ein Leerlaufen des Hauptschmiermittelkanals durch Versickern des Schmiermittels in Lagerstellen verhindert.
• In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, Nebenschmiermittelkanäle des Hauptschmiermittelkanals auch unterhalb des Füllstands des Hauptschmiermittelkanals 2, 2' über eine Abzweigung anzuordnen, wobei diese bzw. die anschließenden Nebenschmiermittelkanäle mit Abstellen der Maschine verschließbar sind, so dass der Hauptschmiermittelkanal 2, 2' nicht in den Ölsumpf ablaufen kann.
• Ein Gießkern 8 gemäß 2 weist mehrere Gießkern-Schraubenpfeifen 7.1–7.4 auf. Der Gießkern 8 weist dabei eine die Gießkernstabilität gewährleistende Stärke bzw. Größe auf, die unmittelbar Einfluss auf das Volumen des so gebildeten Hauptschmiermittelkanals 2, 2' ausübt. Die Schraubenpfeifen 6.1–6.4 gemäß 1 weisen aufgrund der nicht dargestellten eingesetzten Zylinderkopfschrauben im Betrieb ein relativ kleines Ölvolumen auf, welches in Relation zum Hauptschmiermittelkanal 2, 2' sehr schnell nach dem Start der Maschine über die Abzweigungen 3.1, 3.2 gefüllt ist, so dass Schmiermitteldruck aufgebaut werden kann.

Claims (10)

1. Zylinderkurbelgehäuse (1) einer Brennkraftmaschine mit Ölkanälen (4.1) zur Versorgung von Lagerstellen mit Schmieröl und als Ölkanäle ausgebildeten Schraubenpfeifen (6.1) für Zylinderkopfschrauben, wobei das Kurbelgehäuse (1) einen als Längsölkanal (2) ausgebildeten Hauptölkanal aufweist, der mit weiteren Ölkanälen (4.1) und den Schraubenpfeifen (6.1, 6.2) in Strömungsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkanäle (4.1) mindestens zur Versorgung von Kurbelwellenlagern geodätisch oberhalb des Längsölkanals (2) in die Schraubenpfeifen einmünden.
2. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenpfeifen (6.1, 6.2) und der Längsölkanal (2) sich in ihrem Verlauf treffen und durch einen Gießkern gebildet sind.
3. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Längsölkanal (2) auf beiden Maschinenseiten angeordnet ist.
4. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zuflusskanal von einer Ölpumpe oder einem Ölfilter zum Längsölkanal (2) ein Rücklaufsperrventil angeordnet ist.
5. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Austausch des Ölfilters das Rücklaufsperrventil entsperrbar ist.
6. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkopfschrauben die Schraubenpfeifen (6.1, 6.2) unterhalb des Längsölkanals (2) verschließen.
7. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass weitere Schmierstellen im Bereich der Kurbelwelle von den Kurbelwellenlagern aus mit Schmieröl versorgbar sind.
8. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Ölversorgung von Ausgleichswellen über Ölkanäle (4.5, 4.6) erfolgt, die abschnittsweise durch Schraubenpfeifen (6.1, 6.2) für eine Grundlagerverschraubung oder Zylinderkopfverschraubung gebildet sind.
9. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass weitere Schmierstellen der Brennkraftmaschine oder von Zusatzaggregaten an der Brennkraftmaschine vom Längsölkanal (2) mit Schmieröl versorgt werden, wobei Abzweigungen zu den Schmierstellen geodätisch oberhalb des Längsölkanals (2) angeordnet sind.
10. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass weitere Ölverbrauchstellen vom Längsölkanal (2) direkt mit Öl versorgt werden, sofern sie mit einem Verschlusselement versehen sind.