DE19729253C2 - Ölwanne für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölwanne für eine Brenn­ kraftmaschine mit zwei Ölkammern nach der im Oberbe­ griff des Anspruches 1 näher definierten Art.

Eine gattungsgemäße Ölwanne ist in der DE 28 17 743 C2 beschrieben.

Bei dieser bekannten Ölwanne ist jedoch nachteilig, daß eine völlige Abhängigkeit der Regelung des Ölstro­ mes von dem in der Zwischenkammer angeordneten Thermo­ staten besteht.

Aus der JP-A-55-57 611 ist eine weitere Ölwanne be­ kannt. Durch die Aufteilung der Ölwanne in zwei Ölkam­ mern soll die Erwärmung des Motoröls nach dem Start der Brennkraftmaschine beschleunigt werden. Hierzu be­ findet sich das Ansaugrohr der Schmierölpumpe inner­ halb der Ölkammer mit der kleineren Schmierölteilmen­ ge. Des weiteren ist ein Thermostatventil Vorgesehen, welches temperaturabhängig von der kleinen Ölmenge in der einen Ölkammer auf die große Ölmenge in der ande­ ren Ölkammer umschaltet.

Das Thermostatventil ist jedoch infolge von Schmutz­ partikeln und Lagerabrieb im Schmieröl sehr störanfäl­ lig. Falls das Thermostatventil ausfällt, besteht le­ diglich die Möglichkeit, Schmieröl nur aus der kleine­ ren oder nur aus der größeren Kammer anzusaugen, wo­ durch ein sehr unsicherer Ölkreislauf entsteht.

In der JP-A-55-54 618 ist eine Ölwanne beschrieben, die der in der JP-A-55-57 611 beschriebenen sehr ähn­ lich ist und daher im wesentlichen die gleichen Nach­ teile wie oben beschrieben aufweist.

Die FR-PS 2 395 396 beschreibt eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine, welche in zwei Kammern unterteilt ist. Die Kammern sind durch ein Ventil miteinander verbunden, wobei in der einen Kammer eine Ölpumpe mit der dazugehörenden Saugleitung angeordnet ist. Durch die beschriebene Anordnung soll ebenfalls die Erwär­ mung des Motoröls nach dem Start der Brennkraftmaschi­ ne beschleunigt werden.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß zwischen den beiden Kammern ein entsprechender Sog vorhanden sein muß, um die Funktion der beschriebenen Ölwanne zu gewährlei­ sten. Ein weiterer Nachteil dieser Ölwanne ist, daß zwischen den einzelnen Kammern ein ungenügender Aus­ tausch an zirkulierendem Öl stattfindet.

Zum weiteren Stand der Technik bezüglich Ölwannen für Brennkraftmaschinen wird auf die JP-57/76217 A, die DE 28 24 415 C2 sowie die DE 32 35 292 C2 verwiesen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ölwan­ ne für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei wel­ cher ein schnelles Aufheizen einer Teilölmenge möglich ist. Die Ölwanne soll hierbei eine möglichst einfache Konstruktion aufweisen und es soll des weiteren mög­ lich sein, bei der Regelung des Ölflusses innerhalb der Ölwanne auf weitere Betriebsgrößen der Brennkraft­ maschine reagieren zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale ge­ löst.

Erfindungsgemäß mündet nunmehr ein Ölrücklaufrohr in die Zwischenkammer der Ölwanne, wodurch ein schnelles Aufheizen der in der Zwischenkammer sich befindlichen Ölmenge durch die über das Ölrücklaufrohr zurückgelei­ tete Menge sichergestellt wird.

Durch die in der Zwischenkammer vorgesehene Kurz­ schlußöffnung wird ein langer Aufenthalt des Öles in der großen Ölkammer vermieden und es ergibt sich somit eine schnelle Aufheizung des über das Ölansaugrohr zu­ rückgeleitenden Öles. Gleichzeitig ist bei geöffneter Absperreinrichtung eine Überströmung der Kurzschluß­ öffnung nicht möglich, so daß im warmen Zustand des Öls die gesamte Ölmenge in der Ölwanne zirkulieren kann.

Durch das erfindungsgemäß außerhalb der Ölwanne ange­ ordnete Dehnstoffelement werden mechanische Fehler der Ventileinrichtung vermieden und die Funktion der Öl­ wanne kann neben der Regelung durch die Öltemperatur auch durch andere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschi­ ne geregelt werden. Insbesondere ist es nunmehr mög­ lich, auf eine Änderung des Ölviskositätsbedarfs der Brennkraftmaschine zu reagieren, indem z. B. in Zustän­ den geringer Belastung der Brennkraftmaschine die Ab­ sperreinrichtung geschlossen wird, wodurch die Öltem­ peratur ansteigt und die Viskosität des Öls abnimmt. Dies trägt in erheblichem Maße zu einer Entlastung der Lagerstellen der Brennkraftmaschine bei.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Ölwanne in der Sperrstellung der Absperr­ einrichtung,

Fig. 2 die Ölwanne aus Fig. 1 in der Offenstellung der Absperreinrichtung, und

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ölwanne in der Offenstellung der Absperreinrichtung.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Ölwanne 1, welche in zwei Ölkammern 2 und 3, sowie eine sich zwischen den Ölkammern 2 und 3 befindende Zwischenkammer 4 unter­ teilt ist. In die Zwischenkammer 4 mündet ein von ei­ ner nicht dargestellten Brennkraftmaschine ausgehendes Ölrücklaufrohr 5, wohingegen die Zufuhr des Öles zu der Brennkraftmaschine über ein in der Ölkammer 2 an­ geordnetes bzw. in diese ragendes Ölansaugrohr 6 er­ folgt.

In der Zwischenkammer 4 befindet sich eine Ventilein­ richtung 7, welche eine Absperreinrichtung 8, zu der Ölkammer 3 gerichteten Öffnungen 9 und 10, eine zu der Ölkammer 2 gerichtete Öffnung 11 sowie ein Thermostat­ glied 12, welches an einem Betätigungsglied 13 der Ab­ sperreinrichtung 8 angebracht ist, umfaßt. Die Ab­ sperreinrichtung 8 weist ihrerseits an dem Betäti­ gungsglied 13 angebrachte Absperrglieder 14 und 15 auf, um in der Zwischenkammer 4 angeordnete Durchlässe 16 und 17 zu öffnen bzw. zu verschließen.

Weiterhin ist in der Zwischenkammer 4 eine horizontal verlaufende Trennwand 18 zwischen den Absperrgliedern 14 und 15 angebracht, so daß die Zwischenkammer 4 im geschlossenen Zustand bzw. in der Sperrstellung der Absperreinrichtung 8 durch die Absperrglieder 14 und 15 in vier Unterkammern 19, 20, 21, 22 aufgeteilt ist. Dabei befindet sich das Ölrücklaufrohr 5 in der oberen Unterkammer 19, in der Unterkammer 20 befindet sich die Öffnung 9, in der Unterkammer 21 die Öffnung 11 und in der Unterkammer 22 die Öffnung 10.

Beim Start der Brennkraftmaschine wird Öl aus der Öl­ kammer 2 durch das Ölansaugrohr 6 angesaugt und fließt nach dem Durchlaufen der Brennkraftmaschine durch das Ölrücklaufrohr 5 in die Zwischenkammer 4 zurück. In diesem Betriebszustand der Brennkraftmaschine befindet sich die Absperreinrichtung 8 in Sperrstellung, so daß durch die Ventileinrichtung 7 kein Öl zu einer der Kammern 2 bzw. 3 fließen kann. Die Sperrstellung der Absperreinrichtung 8 wird dadurch erreicht, daß das Thermostatglied 12 sich in der Ölkammer 2 und somit im sich erwärmenden Öl befindet und über das Betätigungs­ glied 13 die Absperreinrichtung 8 temperaturabhängig verschließt. Dies bedeutet, daß die Absperrglieder 14 und 15 ihre jeweiligen Durchlässe 16 und 17 verschlie­ ßen. Um dennoch eine Ölzirkulation in Sperrstellung der Absperreinrichtung 8 zu ermöglichen, befindet sich im oberen Bereich der Zwischenkammer 4 eine Kurz­ schlußöffnung 23 zu der Ölkammer 2. Die Kurzschlußöff­ nung liegt über dem normalen Ölstandsniveau der Ölkam­ mern 2 und 3, um eine direkte Verbindung des Ölrück­ laufrohres 5 mit der Ölkammer 2 nur bei Sperrstellung der Absperreinrichtung 8 zu ermöglichen. Die Ölkammer 3 bleibt jedoch in Sperrstellung der Absperreinrich­ tung 8 von dem Ölansaugrohr 6 getrennt.

Da das Ölvolumen der Ölkammer 2 relativ klein ist, kann sich das Öl sehr schnell erwärmen, wodurch auch das Thermostatglied 12 erwärmt wird und dadurch die Absperreinrichtung 8 bei Erreichen einer bestimmten voreingestellten Temperatur öffnet. Die Absperrein­ richtung 8 ist in Fig. 2 in ihrer Offenstellung darge­ stellt.

Das durch das Ölrücklaufrohr 5 in die Zwischenkammer 4 zurückgeführte Öl fließt nun durch den von dem Ab­ sperrglied 14 geöffneten Durchlaß 16 in die Unterkam­ mer 20, von dort über die Öffnung 9 in die Ölkammer 3, vermischt sich dort mit dem kalten Öl der Ölkammer 3 und fließt über die Öffnung 10 in die Unterkammer 22 der Zwischenkammer 4 zurück. Durch den von dem Ab­ sperrglied 15 geöffneten Durchlaß 17 fließt das Öl in die Unterkammer 21 der Zwischenkammer 4 und schließ­ lich über die Öffnung 11 in die Ölkammer 2. Durch das Ölansaugrohr 6 wird das Öl dem Ölkreislauf letztend­ lich wieder zugeführt. Somit ist die in Sperrstellung der Absperreinrichtung 8 nicht mit dem Ölansaugrohr 6 verbundene Ölkammer 3 nunmehr mit demselben verbunden und die gesamte Ölmenge der Brennkraftmaschine wird gleichmäßig umgewälzt, wobei das kalte Öl der Ölkammer 3 sich mit dem von der Brennkraftmaschine erwärmten Öl vermischt. Die beschriebene Ölzirkulation in der Öl­ wanne 1 ist in den Figuren durch Pfeile dargestellt.

Eine direkte Verbindung des Ölrücklaufrohres 5 mit der Ölkammer 2 über die Kurzschlußöffnung 23 ist nunmehr nicht mehr möglich, da die Kurzschlußöffnung 23 über dem Ölspiegel liegt und somit nicht mehr vom Öl durch­ strömt werden kann. Das Öl wird also gezwungen, die Ölkammer 3 zu durchströmen.

Falls die Brennkraftmaschine nach ihrer Erwärmungspha­ se wenig beansprucht wird, was z. B. im Stand-by- Betrieb der Fall sein kann, so kann es vorkommen, daß sich das Öl unter die an dem Thermostatglied 12 einge­ stellte Soll-Temperatur abkühlt. Das Thermostatglied 12 schließt dann über das Betätigungsglied 13 die Ab­ sperreinrichtung 8 teilweise oder auch ganz, so daß das durch das Ölrücklaufrohr 5 von der Brennkraftma­ schine zurückgeführte Öl wieder wie in der oben be­ schriebenen Warmlaufphase teilweise oder ganz durch die Kurzschlußöffnung 23 direkt in die Ölkammer 2 fließt und sich schneller erwärmen bzw. nicht unter eine optimale Temperatur fallen kann.

Fig. 3 zeigt eine Ölwanne 1, welche in ihrem prinzipi­ ellen Aufbau der Ölwanne 1 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 entspricht. Gleiche Teile sind daher mit gleichen Be­ zugszeichen bezeichnet. Im Unterschied hierzu befindet sich jedoch anstatt des Thermostatgliedes 12 aus Fig. 1 und Fig. 2 ein Dehnstoffelement 24 außerhalb der Öl­ wanne 1. Das Dehnstoffelement 24 ist beim Start der Brennkraftmaschine beheizt und schließt über das Betä­ tigungsglied 13 die Ventileinrichtung 7. Die Strömung des Öles bei Sperrstellung der Absperreinrichtung 8 entspricht somit dem oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Ablauf.

In der Ölkammer 2 ist ein Temperaturfühler 25 angeord­ net, der die Temperatur des Öles in der Ölkammer 2 mißt. Wenn das Öl in der Ölkammer 2 die voreingestell­ te Solltemperatur erreicht, so wird dies durch den Temperaturfühler 25 erkannt und der Heizstrom des Dehnstoffelementes 24 wird durch nicht dargestellte Einrichtungen abgestellt. Demzufolge öffnet nun die Absperreinrichtung 8 und der Ölkreislauf findet wie gemäß Fig. 2 beschrieben statt. Die Absperreinrichtung 8 wird in diesem Fall durch die entsprechende Anord­ nung des Betätigungsgliedes 13 in der entgegengesetz­ ten Richtung wie bei Fig. 1 und Fig. 2 ausgelöst, wo­ bei die Auslöserichtung der Absperreinrichtung 8 je­ doch selbstverständlich beliebig sein kann.

Als Alternative zu dem elektrisch beheizten Dehnstoff­ element 24 sind auch andere Stelleinrichtungen denk­ bar, wie z. B. ein Schrittmotor oder pneumatisch betä­ tigte Stelleinrichtungen.

Claims (4)

1. Ölwanne für eine Brennkraftmaschine mit zwei Öl­ kammern, welche durch eine Ventileinrichtung für einen Ölaustausch miteinander verbindbar sind, mit einem Ölansaugrohr für die Brennkraftmaschi­ ne, wobei zwischen den beiden Ölkammern eine Zwi­ schenkammer angeordnet ist, von der mit den bei­ den Ölkammern verbundene Eintritts- und Aus­ trittsöffnungen ausgehen, wobei eine Absperrein­ richtung der Ventileinrichtung in der Zwischen­ kammer angeordnet ist, durch die in ihrer Sperr­ stellung eine der beiden Ölkammern von dem Ölan­ saugrohr getrennt ist und durch die in ihrer Of­ fenstellung ein Ölaustausch zwischen den beiden Ölkammern und eine Verbindung der in Sperrstel­ lung der Absperreinrichtung nicht mit dem Ölan­ saugrohr verbundenen Ölkammer zu dem Ölansaugrohr herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. 1.1 das Ölansaugrohr (6) wenigstens in eine der Ölkammern (2, 3) ragt,
• 2. 1.2 ein Ölrücklaufrohr (5) vorgesehen ist, wel­ ches in die Zwischenkammer (4) mündet,
• 3. 1.3 in der Zwischenkammer (4) in einem Bereich über der Absperreinrichtung (8) eine Kurz­ schlußöffnung (23) angeordnet ist, durch die eine Verbindung zu der Ölkammer (2), in die das Ölansaugrohr (6) ragt, hergestellt ist, und
• 4. 1.4 außerhalb der Ölwanne (1) ein Dehnstoffele­ ment (24) vorgesehen ist, durch welches in Abhängigkeit von einem in der einen Ölkammer (2, 3) angeordneten Temperaturfühler (25) und über das Betätigungsglied (13) die Absper­ reinrichtung (8) in Offen- bzw. Geschlossen­ stellung umschaltbar ist.

2. Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kurzschlußöffnung (23) über dem Öl­ standsniveau in den Ölkammern (2, 3) befindet und daß in Offenstellung der Absperreinrichtung (8) der Ölaustausch mit der Ölkammer (2), in die das Ölansaugrohr (6) ragt, über die Ölkammer (3), die in Sperrstellung der Absperreinrichtung (8) von dem Ölansaugrohr (6) getrennt ist, herstellbar ist.

3. Ölwanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (8) zwei Absperrglieder aufweist, wobei ein Absperrglied (14) in Offen­ stellung der Absperreinrichtung (8) einen in der Zwischenkammer (4) angeordneten ersten Durchlaß (16) und das andere Absperrglied (15) in Offen­ stellung einen in der Zwischenkammer (4) angeord­ neten zweiten Durchlaß (17) freigibt.

4. Ölwanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Absperrgliedern (14, 15) eine Trennwand (18) angeordnet ist.