DE2817743A1

DE2817743A1 - Einrichtung zur regelung der schmieroeltemperatur einer brennkraftmaschine mit einem oelbehaelter

Info

Publication number: DE2817743A1
Application number: DE19782817743
Authority: DE
Inventors: Wulf Dipl Ing Leitermann
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1978-04-22
Filing date: 1978-04-22
Publication date: 1979-10-31
Also published as: JPS6217086B2; US4258679A; IT1113871B; IT7921781A0; SE441943B; FR2423632A1; FR2423632B1; JPS54140034A; SE7903372L; DE2817743C2

Description

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Die Erfindung bezieht sieh auf eine Einrichtung zur Regelung der Schmieröltemperatur einer Brennkraftmaschine mit einem ölbehälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.. \

Bei einer derartigen Einrichtung, wie sie beispielsweise durch die DE-OS 25 11 4SI bekannt geworden ist, wird eine aus dem Kolben; der Brennkraftmaschine austretende Teilmenge des Schmieröles im heißen Bereich des Gehäuses der Brennkraftmaschine aufgeheizt und dem ■ Schmierölkreislauf zugeführt, um insbesondere nach einem Kaltstart eine schnelle Erwärmung der Brennkraftmaschine zu;erzielen, die sich günstig auf den Kraftstoffverbrauch und den Kaltverschleiß auswirkt. Mit zunehmender Betriebstemperatur soll bei dieser Ausführung der aus dem Kolben austretenden Teilmenge der andere Teil des Schmieröles zugemischt werden, um ein gleichmäßigeres Temperaturniveau zu erzielen. Nun hat sich aber gezeigt, daß auch nach Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine das aus dem Ölauffangbehälter in ■ den ölbehälter einströmende und erhitzte Schmieröl infolge der Anordnung des thermostatisch gesteuerten -Ventlies sowohl in Nähe der Saugstelle der ölpumpe als auch in Nähe der Verbindung zwischen dem ölbehälter und/dem ölaufTangbehälter unmittel-;■-.-bar wieder in den Schmierölkreislauf abgesaugt werden kann, ohne sich vorher ausreichend mit dem übrigen kühleren ölvorrat zu vermischen, so daß die Schmieröltemperatur zu hoch ansteigen kann. _ ν _: · > -""".--

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung zur Regelung der Schmieröl tempera tür nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die eine schnelle Aufheizung des Schmieröles ermöglicht, aber eine zu hohe Auf heizung des Schmieröles verhindert.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst. . - .-.

Durch die vorgeschlagene Entnahme und zwangsläufige Führung des Schmieröls über die Zwischenkammer, die je nach Schmieröltemperatur mit dem ölbehälter und/oder mit dem ölauffangbehälter verbunden ist, nimmt die jeweilige ölmenge vollständig am Schmierölkreislauf teil, so daß einerseits ein gewünschtes schnelles Aufheizen erfolgen kann, aber andererseits keine Überhitzung des Öles möglich ist. Bei beispielsweise niedriger Schmieröltemperatur und stark gefallenem Ölstand im ölauffangbehälter kann zu der kleinen ölmenge über das Schwimmerventil zusätzliches Schmieröl aus dem ölbehälter in den ölauffangbehäiter überströmen, so daß eine zu hohe Aufheizung der kleinen ölmenge vermieden und ein Leersaugen verhindert wird. Wenn die Schmieröltemperatur zunimmt, und durch das vom Thermostat gesteuerte Ventil die Verbindung von der Zwischenkammer zum Ölbehälter allmählich freigegeben und die Verbindung zum ölauffangbehäiter allmählich geschlossen wird, kann zusätzlich das im ölbehälter befindliche kühlere öl angesaugt werden. Da sich durch die Hinzuschaltung des Ölvcrrates aus dem ölbehälter die ?"~ der Brennkraftmaschine ir. den Ölauffarbbehälter zu-rückflieSenäe "irr.enge vergrößert, kann die überschüssige öimenge z'~rz:. tie '/berlauf öffnungen in den Ölbehälter einfließen. In aller. Fäller, .-ic-r.r. z-c'r. das aus der Brennkraftmaschine zurückfließende öl mit dem ^ewei_i£en ölvorrat im Ölauffangbehälter oder im ölbehälter vermischen, bevor es wieder über das entsprechende Ventil und die Zwischenkammer abgesaugt wird.

Das die Zwischenkammer mit dem Ölbehälter verbindende Ventil kann an einer Stelle unterhalb der Zwischenkammer und das die Zwischenkammer mit dem ölauffangbehälter verbindende Ventil kann dieser Stelle gegenüberliegend oberhalb der Zwischenkammer angeordnet sein. Durch diese Ausführung kann auf zweckmäßige Weise dem jeweiligen Betriebszustand entsprechend das unterhalb angeordnete Ventil das im unteren Teil des ölvorrates befindliche kühlere öl aus dem ölbehälter und das oberhalb angeordnete Ventil das im oberen Teil des ölvorrates befindliche wärmere öl aus dem ölauffangbehälter für den Schraierölkreis-

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lauf entnommen werden.

Um eine Vereinfachung bei der Montage der Einrichtung zu erzielen, kann bei einem ölbehälter, der mittels eines umlaufenden Flansches an der Brennkraftmaschine befestigt ist, der ölauffangbehälter einen umlaufenden Flansch aufweisen, der sich mit dem Flansch des Ölbehälters deckt. Die Verschraubung durchdringt somit gemeinsam die Flansche des Ölbehälters und des ölauffangbehälters.

Zur Erzielung einer noch schnelleren Aufheizung kann der ölauffangbehälter in seinem in den ölvorrat getauchten Bereich zumindest teilweise von einer Heizvorrichtung umgeben sein, die von einem von Abgas umströmten Mantel gebildet ist.

Zur vereinfachten und vollständigen Entleerung kann der ölbehälter und der Ölauffangbehälter miteinander fluchtende ölablaßöffnungen aufweisen, die durch eine gemeinsame Ölablaßschraube verschließbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel sowie weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen ölbehälter mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Regelung der Schmieröltemperatur,

Fig. 2 das Teilstück eines Schnittes gemäß Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 das Teilstück eines Längsschnittes ähnlich Fig. 1 in einer abgewandelten Ausführung.

Der in Fig. 1 im Schnitt gezeigte ölbehälter 1 ist beispielsweise

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an der Unterseite einer Brennkraftmaschine befestigt, wobei die Brennkraftmaschine lediglich in Form eines umlaufenden Flansches 2 zur Befestigung des Ölbehälters 1 angedeutet ist. Im ölbehälter 1, der den ölvorrat für den Schmierölkreislauf zur Schmierung der bewegten Teile der Brennkraftmaschine aufnimmt, ist ein Ölauffangbehälter 3 angeordnet, der in den Ölvorrat eintaucht und über den das gesamte aus der Brennkraftmaschine austretende öl zurückfließt. Der ölauffangbehälter 3, der ein kleineres Volumen zur Aufnahme des Öles aufweist als der ölbehälter 1, ist über einen sich mit dem Befestigungsflansch 26 des Ölbehälters 1 deckenden Flansch 27 gemeinsam mit dem Ölbehälter 1 am umlaufenden Flansch 2 der Brennkraftmaschine verschraubt. Im Ölauffangbehälter 3 ist eine Zwischenkammer 4 angeordnet, die unterhalb des ölspiegels des ölvorrates im ölauffangbehälter 3 liegt und von der das Saugrohr 5 einer nicht gezeigten ölpumpe ausgeht, welches an seiner Eintrittsöffnung ein Sieb 6 aufweist. Die Zwischenkammer 4 kann über ein unterhalb der Zwischenkammer 4 angeordnetes Ventil 7 mit dem Ölvorrat des Ölbehälters 1 und über ein "oberhalb der Zwischenkammer 4 angeordnetes Ventil 8 mit dem ölauffangbehälter 3 verbunden werden. Die Ventile 7 ^und 8 sind über einen Bügel 9 miteinander gekoppelt und werden über diesen Bügel von einem innerhalb der Zwischenkammer 4 angeordneten und von öl umspülten Thermostaten 10 gemeinsam betätigt. Der ölauffangbehälter 3 steht außerdem sowohl durch Überlauföffnungen 11 als auch über ein Schwimmerventil 12 mit dem ölbehälter 1 in Verbindung.

Wenn sich die Brennkraftmaschine im kalten Zustand befindet und die öltemperatur niedriger ist, wird - entgegen der gezeigten Stellung - das Ventil 8 vom Thermostaten 10 geöffnet und das Ventil 7 geschlossen, wobei diese Stellung von einer zwischen dem Ventil 7 und dem Grund des Ölbehälters 1 angeordneten Feder 13 unterstützt wird. Das bedeutet, daß nach einem Kaltstart die in dem ölauffangbehälter 3 befindliche geringe ölmenge über

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das Ventil 8 und die Zwischenkammer 4 vom Saugrohr 5 angesaugt und an die Schmierstellen der Brennkraftmaschine gefördert wird. Die Entnahme des Öles aus der Zwischenkammer 4 stellt sicher, daß das aus den Schmierstellen in den ölauffangbehälter 3 zurückfließende öl nicht direkt angesaugt wird, sondern sich mit dem vorhandenen öl vermischt, bevor es erneut in Umlauf gebracht wird. Durch die kleine Ölmenge kann eine verhältnismäßig schnelle Aufheizung des Öles erfolgen und somit eine rasche Erwärmung der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart erzielt werden. Bei einem zu starken Absinken des ölspiegels im ölauffangbehälter 3 gegenüber dem ölspiegel des Ölbehälters 1 kann über das ebenfalls absinkende Schwimmerventil 12 und über die öffnung 14 zwischen dem Schwimmerventil 12 und dem ölauffangbehälter 3 öl aus dem ölvorrat des Ölbehälters 1 in den ölauffangbehälter 3 nachfließen. Steigt dagegen der ölspiegel im ölauffangbehälter 3 aufgrund von wechselnden Drehzahlen der Brennkraftmaschine und entsprechenden Schwankungen in der Menge des zurückfließenden Öles an, so kann die überschüssige ölmenge durch die Überlauföffnungen 11 in den ölbehälter 1 zurückfließen und in diesem Betriebszustand der Brennkraftmaschine daher nicht mehr am Schmieröikreislauf teilnehmen. Durch die Anordnung des Schwimmerventiles 12 und der Überlauföffnungen 11 kann sich daher eine kleine, für eine schnelle Erwärmung günstige ölmenge einpendeln, die infolge des zwangsläufigen Weges über die Zwischenkammer 4 nicht überhitzt wird.

Mit zunehmender Erwärmung des Öles und folglicher Erwärmung des Thermostaten 10 wird das Ventil 7 an der Unterseite des ölauffangbehälters 3 allmählich geöffnet und das Ventil 8 entsprechend im allmählich schließenden Sinne betätigt. Dadurch wird dem aus dem ölauffangbehälter 3 bzw. der Zwischenkammer 4 abgesaugten öl zunehmend kühleres öl aus dem ölbehälter 1 zugemischt, so daß die ölmenge vergrößert und trotz zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine eine zu starke Aufheizung des Öles im Schmierölkreislauf vermieden wird. Die sich dadurch vergrößernde, in den ölauffangbehälter 3 zurückfließende ölmenge, fließt wieder

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- 8 durch d i e Überlauföffnungen 11 in den Ölbehälter 1 ab.

Nach Hrreichen der Betriebstemperatur ist - wie in der Zeichnung gezeigt - das Ventil 7 vom Thermos taten 10 vollständig geöffnet und das Ventil 8 geschlossen worden. In dieser Stellung wird das öl vom Saugrohr 5 über die Zwischenkammer 4 und das Ventil 7 vollständig aus dem ölbehälter 1 abgesaugt, wodurch der gesamte Öl vorrat am Schmierölkreislauf teilnimmt. Durch den zwangsläufigen Weg des Öles, das in den Ölauffangbehälter 3 zurückfließt und durch die Überlauföffnungen 11 in den ölbehälter 1 gelangt, wird auch in diesem Fall eine gute Vermischung erreicht, bevor es wieder abgesaugt wird. Zum Ablassen des gesamten ölvorrates ist eine ölablaßschraube 15 vorgesehen, die gemeinsam eine ölablaßöffnung 16 im ölauffangbehälter 3 und eine mit dieser fluchtenden ölablaßöffnung 17 im ölbehälter 1 verschließt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann eine noch schnellere Erwärmung des ölvorrates, insbesondere des ölvorrates im ölauffangbehälter 3 erzielt werden, wenn derjenige Bereich des ölauffangbehälters 3* der in den ölvorrat des Ölbehälters 1 eintaucht und weitgehend unter dem ölspiegel liegt, von einer Heizvorrichtung 18 umgeben ist. Die Heizvorrichtung 18, die bei diesem Ausführungsbeispiel von einem Mantel 19 begrenzt ist, kann zumindest in der Start- und in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine über eine nicht gezeigte Steuerung von Abgas durchströmt werden. Zu diesem Zweck ist eine Abgaszuleitung 20 und eine Abgasableitung 21 vorgesehen, welche durch die Außenwand des Ölbehälters 1 hindurchgeführt sind." Die Zuleitung 20 und die Ableitung 21 sind mittels eines Flansches 22 am ölbehälter 1 befestigt und am Mantel 19 von einem Flansch 23 aufgenommen. Zwischen den Flanschen 22 und 23 und der Wand des Ölbehälters 1 sind Dichtungen 24 eingelegt. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel kann die Heizvorrichtung von einem anderen Medium beaufschlagt werden. Ferner ist es denkbar, daß die Heizvorrich-

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- 9 tung aus elektrischen Heizelementen besteht.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß der ülauffarbbehälter 3' im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 in den ölbehälter 1 eingesetzt und nicht mit diesem gemeinsam am Befestigungsflansch 2 der Brennkraftmaschine verschraubt ist. Der ölauffangbehälter 3' kann in diesem Fall unter Spannung im Ölbehälter 1 anliegen oder er kann zusätzlich an einer Fläche 25 durch Schweißen oder Löten mit dem Ölbehälter 1 fest verbunden sein.

20. April I978
N/SLP, Co/tk

. -Jo-.

L e e r s e 11 e

Claims

AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT,. Neckarsulm/Württ.

Einrichtung zur Regelung der Schmieröltemperatür einer Brennkraftmaschine mit einem Ölbehälter

Patentansprüche

Einrichtung zur Regelung der Schmieröltemperatur einer Brennkraftmaschine mit einem Ölbehälter, in welchem der ölvorrat des Schmierölkreislaufes der Brennkraftmaschine aufgenommen ist und in dem ein das zurückfließende öl aufnehmender ölauffangbehälter angeordnet ist, der ein kleineres Volumen als der Ölbehälter aufweist und über ein thermostatisch gesteuertes Ventil mit dem Ölbehälter verbindbar ist, und mit einer ölpumpe, die mit ihrer Saugstelle entsprechend der Stellung des Ventiles mit dem Ölbehälter und/oder mit dem ölauffangbehälter in Verbindung steht,- dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstelle (5) von einer Zwischenkammer (4) ausgeht, die an der tiefsten Stelle des ölauffangbehälters (j5) angeordnet ist und die über je ein von einem in der Zwischenkammer (4) angeordneten Thermostaten (10) betätigten Ventil (7, 8) bei niedriger ültemperatur mit dem ölauffangbehälter (j5) und bei Betriebstemperatur mit dem Ölbehälter (1) verbunden 1st, daß der ölauffangbehälter (3) durch mindestens eine Überlauföffnung (11) mit dem Ölbehälter (1) in Verbindung steht, und daß der ölauffangbehälter (3) über ein bei sinkendem ölvorrat im Ölauffangbehälter (3) öffnendes Schwimmerventil (12) mit dem ölbehälter (1) in Verbindung steht.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die ZwiHöhenkammer (4) mit dem Ölbehälter (U verbi.rKli-.-nde

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Ventil (7) an einer Stelle unterhalb der Zwischenkammer (4) und das die Zwischenkammer (4) mit dem ölauffangbehälter (3) verbindende Ventil (8) dieser Stelle gegenüberliegend oberhalb der Zwischenkammer (4) angeordnet ist.

3· Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem ölbehälter, der mittels eines umlaufenden Flansches an der Brennkraftmaschine befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ölauffangbehälter (3) einen umlaufenden Flansch (27) aufweist, der sich mit dem Flansch (26) des Ölbehälters (1) deckt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ölauffangbehälter (3) in seinem in den ölvorrat getauchten Bereich zumindest teilweise von einer Heizvorrichtung (18) umgeben ist, die von einem von Abgas durchströmten Mantel (19) gebildet ist.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölbehälter (1) und der ölauffangbehälter (3) miteinander fluchtende ölablaßöffnungen (16, I7) aufwast, die durch eine gemeinsame ölablaßschraube (15) verschließbar sind.

π :■ M