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EP1164262B1 - Ölmodul für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Ölmodul für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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Publication number
EP1164262B1
EP1164262B1 EP01113365A EP01113365A EP1164262B1 EP 1164262 B1 EP1164262 B1 EP 1164262B1 EP 01113365 A EP01113365 A EP 01113365A EP 01113365 A EP01113365 A EP 01113365A EP 1164262 B1 EP1164262 B1 EP 1164262B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oil
combustion engine
carrier member
internal combustion
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01113365A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1164262A3 (de
EP1164262A2 (de
Inventor
Martin Weindorf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of EP1164262A2 publication Critical patent/EP1164262A2/de
Publication of EP1164262A3 publication Critical patent/EP1164262A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1164262B1 publication Critical patent/EP1164262B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • F01M2011/031—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means characterised by mounting means
    • F01M2011/035—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means characterised by mounting means comprising oil pumps

Definitions

  • the invention relates to an oil module for an internal combustion engine according to the preamble of the independent claim 1.
  • Such an oil module is known, for example, from EP 0 838 577 A1.
  • the oil supply system of a motor described therein extends along an end face thereof. This is followed by an oil sump with an oil pump, which sucks oil from the sump and at the same time drives the oil circuit to supply the engine with oil.
  • an oil cooler which is connected to the coolant circuit and the oil circuit and equipped with an oil filter. The fluid connections between oil module and motor are made with lines integrated into the oil module.
  • a disadvantage of the known oil module is the fact that a large number of elements are combined to form a module, but the arrangement of these elements means a high wiring expense and thus a very complicated module structure.
  • WO99 / 13203 describes an oil module which has a base part, which can be designed as a plastic housing. From one side, an oil pump is used, from another side an oil cooler and an oil filter. The oil pump is pressed by means of the base part against the housing of an internal combustion engine and sealed, being driven by this internal combustion engine.
  • This internal combustion engine has a drive for a gear pump, wherein the pump is arranged in a housing and leads from the housing a channel to an oil filter, which is arranged on a structure of the oil pump.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned and to provide an oil module for an internal combustion engine, which directly contains a variety of oil supply components and thus requires only a few sealing points.
  • the essential advantage of the invention lies in the fact that the carrier part, which consists of plastic, covers a flange region of the internal combustion engine and extends in this flange region the crankshaft, which directly drives the oil pump integrated in the oil module. This achieves a very compact unit.
  • the use of plastic as a material has the advantage that a simple and good seal can be achieved with less expensive production and low weight.
  • the oil module For sealing the crankshaft passing through the oil module, the oil module is formed with a sealing ring which is held in a flange and has a PTFE sealing lip. Further, an injected silicone gasket is provided for axial sealing of the crankcase space.
  • the oil filter is a housing oil filter.
  • the housing is directly part of the support element.
  • a metal-free filter insert is arranged in the housing oil filter. Both the Roh alloykeitszuteitung and the clean liquid discharge is integrated into the support element.
  • the metal-free filter element can be easily replaced after use and disposed of thermally.
  • carrier element with respect to the oil cooler. This can either be integrated into the carrier element or flanged onto the carrier element.
  • the arranged in the carrier element oil pump is an internal gear pump which runs in a flat Aluminium Kunststoffgußteil.
  • the oil module according to FIG. 1 consists of a carrier part 10 which has fastening bores 11 on the circumference for attachment to the internal combustion engine.
  • an oil pump 12 is integrated in the support part 10.
  • This consists of an oil pump housing 13, which is a Aluminiumyakgußteil, a rotor set consisting of an outer rotor 14 and an inner rotor 15, and a thrust washer 16th
  • a pressure regulating valve 17 is further arranged on the support member 10.
  • the pressure control valve is shown with the valve piston 18, the valve spring 19 and the plug 20.
  • the valve ensures a constant oil pressure in the oil supply line.
  • a housing oil filter 21 is further connected. This is known to be closed with a lid 22.
  • the housing oil filter 21 is a filter element, not shown here, to which the oil to be purified is supplied from the oil pump 12 via the line 23.
  • the cleaned oil flows via the line 24 to the not shown here to be supplied with oil bearings.
  • crankshaft of the internal combustion engine is inserted through the opening 25 during the fastening of the carrier part 10 at the same.
  • the shaft sealing ring 26 is screwed to this opening 25 and provides a reliable seal of the outwardly extending crankshaft on which pulleys are mounted in a conventional manner for driving ancillaries.
  • FIG. 2 shows the carrier part from the flange side. Identical parts are provided with the same reference numerals.
  • the parts of the oil pump such as thrust washer 16 and outer rotor 14 and inner rotor 15 are inserted into the oil pump housing 13 and integrated together with this housing in the housing opening 27 provided therefor. In this housing opening, the channels are provided for the sucked and for the oil delivered.
  • plastic ie of injection-molded plastic, enables complicated housing structures, as present here. In addition, the use of plastic has the advantage of weight reduction.
  • crankshaft seal 28 which consists of a silicone seal 29 and a dirty lip 30 made of PTFE, inserted into the shaft seal 26 and centered with a mounting sleeve 31.
  • inserts 32 are provided for securing the shaft seal.
  • FIG. 4 shows the mounting of the carrier part on the engine.
  • the crankshaft seal 28 is already centered.
  • an expanding mandrel 35 is inserted into the carrier part.
  • an expansion sleeve 36 and a position sleeve 37 is arranged.
  • the position sleeve is pushed according to Figure 4 b to the shaft seal 26.
  • the expansion sleeve is pushed so far to the left until the dirt lip 30 extends into a groove 38 of the expansion sleeve.
  • crankshaft 39 can be inserted from the left. This moves the expanding mandrel 35 and the expansion sleeve 36 to the right. Once the crankshaft seal 28 rests on the crankshaft, the assembly tools can be removed. Subsequently, the carrier part 10 is fastened to the internal combustion engine via the screw connections shown in FIG. 1 with the mounting holes 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ölmodul für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Ein solches Ölmodul ist beispielsweise aus der EP 0 838 577 A1 bekannt. Das dort beschriebene Ölversorgungssystem eines Motors erstreckt sich entlang einer Stirnseite desselben. Daran schließt sich eine Ölwanne mit einer Ölpumpe an, die Öl aus der Ölwanne saugt und gleichzeitig den Ölkreis zur Versorgung des Motors mit Öl antreibt. Es ist ferner ein Ölkühler vorgesehen, der mit dem Kühlmittelkreislauf und dem Ölkreislauf verbunden und mit einem Ölfilter ausgestattet ist. Die Fluidverbindungen zwischen Ölmodul und Motor erfolgen mit in das Ölmodul integrierte Leitungen.
  • Ein Nachteil des bekannten Ölmoduls ist darin zu sehen, daß eine Vielzahl von Elementen zwar zu einem Modul zusammengefaßt werden, die Anordnung dieser Elemente bedeutet jedoch einen hohen Leitungsführungsaufwand und damit einen sehr komplizierten Modulaufbau.
  • Die WO99/13203 beschreibt ein Ölmodul das ein Basisteil aufweist, welches als Kunststoffgehäuse ausgeführt sein kann. Von einer Seite, wird eine Ölpumpe eingesetzt, von einer anderen Seite ein Ölkühler und ein Ölfilter. Die Ölpumpe wird mittels des Basisteils gegen das Gehäuse einer Verbrennungskraftmaschine angedrückt und abgedichtet, wobei sie von dieser Brennkraftmaschine angetrieben wird.
  • Es ist weiterhin aus der DE 197 04 209 eine Baugruppe für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, wobei die Bauteile der Baugruppe zu einem Modul zusammengefasst sind. Es sind ferner Mittel vorgesehen, mit denen das Baugruppenmodul mit der Brennkraftmaschine verbindbar ist.
  • Aus der US 4,977,870 ist eine BrennKraftmaschine zu entnehmen. Diese Brennkraftmaschine weist einen Antrieb für eine Zahnradpumpe auf, wobei die Pumpe in einem Gehäuse angeordnet ist und vom Gehäuse aus ein Kanal zu einem Ölfilter, der an einer Struktur der Ölpumpe angeordnet ist, führt.
  • Es ist weiterhin aus der DE 196 26 867 ein Trägerteil für Aggregate der Schmierölversorgung und -behandlung an einem Verbrennungsmotor beschrieben. Dieses Trägerteil soll möglichst viele dieser Aggregate aufnehmen können und besitzt Aufnahmen für einen Ölfilter, einen Ölkühler, ein Öldruckregelventil und einen Bypasskanal, außerdem sind entsprechende Ölführungskanäle in das Trägerteil eingeformt. Ein Nachteil dieses Trägerteils ist darin zu sehen, daß aufgrund der Vielzahl der Anschlüsse eine zuverlässige Abdichtung an dem Verbrennungsmotor erforderlich ist. Dabei ist das Trägerteil selbst nicht mit den einzelnen Komponenten ausgestattet, sondern nur Befestigungselement für diese Komponenten mit dem Nachteil, daß aufgrund der Vielzahl der Befestigungsstellen Dichtheitsprobleme auftreten können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Ölmodul für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welches eine Vielzahl der Ölversorgungskomponenten unmittelbar beinhaltet und damit nur wenige Abdichtstellen benötigt.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
  • Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Trägerteil, welches aus Kunststoff besteht, einen Flanschbereich der Brennkraftmaschine überdeckt und sich in diesem Flanschbereich die Kurbelwelle erstreckt, die die im Ölmodul integrierte Ölpumpe unmittelbar antreibt. Damit wird eine sehr kompakte Einheit erzielt. Außerdem hat die Verwendung von Kunststoff als Werkstoff den Vorteil, daß eine einfache und gute Abdichtung erzielt werden kann bei kostengünstiger Herstellung und geringem Gewicht.
  • Zur Abdichtung der durch das Ölmodul hindurchführenden Kurbelwelle ist das Ölmodul mit einem Dichtring ausgebildet, der in einem Flansch gehalten wird, und eine Dicht- bzw. Schmutzlippe aus PTFE aufweist. Ferner ist eine eingespritzte Silikondichtung zur Axialabdichtung des Kurbelgehäuseraumes vorgesehen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ölfilter ein Gehäuseölfilter. Das Gehäuse ist unmittelbar Teil des Trägerelementes. In dem Gehäuseölfilter ist ein metallfreier Filtereinsatz angeordnet. Sowohl die Rohflüssigkeitszuteitung als auch die Reinflüssigkeitsableitung ist in das Trägerelement integriert. Der metallfreie Filtereinsatz kann nach dem Gebrauch problemlos ausgetauscht und thermisch entsorgt werden.
  • Eine weitere Integrationsmöglichkeit bietet das Trägerelement hinsichtlich des Ölkühlers. Dieser läßt sich entweder in das Trägerelement integrieren oder am Trägerelement anflanschen. Die im Trägerelement angeordnete Ölpumpe ist eine Innenzahnradpumpe die in einem flachen Aluminiumdruckgußteil läuft.
  • Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:
  • Es zeigt
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Ölmoduls mit den einzelnen Bauteilen
    Figur 2
    das in Figur 1 dargestellte Modul von der Flanschseite her gesehen
    Figur 3
    eine Darstellung der Vormontage des Dichtrings für die Kurbelwelle
    Figur 4 a, b, c
    das Montageschema des Ölmoduls an der Brennkraftmaschine.
  • Das Ölmodul gemäß Figur 1 besteht aus einem Trägerteil 10, welches am Umfang Befestigungsbohrungen 11 zur Befestigung an der Brennkraftmaschine aufweist. Im Trägerteil 10 ist eine Ölpumpe 12 integriert. Diese besteht aus einem Ölpumpengehäuse 13, welches ein Aluminiumdruckgußteil ist, einem Rotorsatz, bestehend aus einem Außenrotor 14 und einem Innenrotor 15, sowie einer Anlaufscheibe 16.
  • An dem Trägerteil 10 ist ferner ein Druckregelventil 17 angeordnet. Das DrucKregelventil ist mit dem Ventilkolben 18, der Ventilfeder 19 und dem Verschlußstopfen 20 dargestellt. Das Ventil sorgt für einen konstanten Öldruck in der Olversorgungsleitung. Mit dem Trägerteil 10 ist ferner ein Gehäuseölfilter 21 verbunden. Dieser ist bekannterweise mit einem Deckel 22 verschlossen. Im Gehäuseölfilter 21 befindet sich ein hier nicht dargestelltes Filterelement, welchem das zu reinigende Öl von der Ölpumpe 12 über die Leitung 23 zugeführt wird. Das gereinigte Öl fließt über die Leitung 24 zu den hier nicht dargestellten mit Öl zu versorgenden Lagerstellen.
  • Die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine wird beim Befestigen des Trägerteils 10 an derselben durch die Öffnung 25 hindurch gesteckt. Der Wellendichtring 26 wird an dieser Öffnung 25 verschraubt und sorgt für eine zuverlässige Abdichtung der nach außen sich erstreckenden Kurbelwelle, auf welcher in üblicher Weise Riemenscheiben befestigt werden zum Antrieb von Nebenaggregaten.
  • Figur 2 zeigt das Trägerteil von der Flanschseite her. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Teile der Ölpumpe wie Anlaufscheibe 16 sowie Außenrotor 14 und Innenrotor 15 werden in das Ölpumpengehäuse 13 eingefügt und gemeinsam mit diesem Gehäuse in der dafür vorgesehenen Gehäuseöffnung 27 integriert. In dieser Gehäuseöffnung sind die Kanäle für das anzusaugende und für das geförderte Öl vorgesehen. Die Anwendung von Kunststoff, d.h. von Spritzgießkunststoff, ermöglicht komplizierte Gehäusestrukturen, wie sie hier vorliegen. Außerdem hat die Verwendung von Kunststoff den Vorteil der Gewichtsreduzierung.
  • Figur 3 zeigt in einer Schnittdarstellung die Vormontage eines Kurbelwellendichtrings 28 an dem Trägerteil 10. Zunächst wird der Kurbelwellendichtring 28, welcher aus einer Silikondichtung 29 und einer Schmutzlippe 30 aus PTFE besteht, in den Wellendichtring 26 eingelegt und mit einer Montagehülse 31 zentriert. An dem Trägerteil 10 sind Inserts 32 zum Befestigen des Wellendichtrings vorgesehen.
  • Ferner ist eine Montageattrappe 33 der Kurbelwelle zunächst in das Trägerteil eingelegt. Mit dieser Montageattrappe wird der Wellendichtring 26 an das Trägerteil 10 herangeführt und über Schrauben 34 mit diesem verbunden. Nun kann die Montageattrappe 33 und die Montagehülse 31 entfernt werden. Der Kurbelwellendichtring 28 ist exakt auf die später zu montierende Kurbelwelle ausgerichtet.
  • Figur 4 zeigt die Montage des Trägerteils am Motor. Wie bereits erwähnt und In Figur 3 beschrieben ist der Kurbelwellendichtring 28 bereits zentriert. Zunächst wird ein Aufweitdorn 35 in das Trägerteil eingeschoben. Auf diesem Aufweitdorn ist eine Aufweithülse 36 und eine Positionshülse 37 angeordnet. Die Positionshülse wird gemäß Figur 4 b bis an den Wellendichtring 26 geschoben. Die Aufweithülse wird soweit nach links geschoben bis die Schmutzlippe 30 sich in eine Nut 38 der Aufweithülse erstreckt.
  • Nun kann die Kurbelwelle 39 von links eingeschoben werden. Diese bewegt den Aufweitdorn 35 und die Aufweithülse 36 nach rechts. Sobald der Kurbelwellendichtring 28 auf der Kurbelwelle aufliegt, können die Montagehilfsmittel entfernt werden. Anschließend wird das Trägerteil 10 über die in Figur 1 gezeigten Schraubverbindungen mit den Bestigungsbohrungen 11 an der Brennkraftmaschine befestigt.

Claims (4)

  1. Ölmodul für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Trägerelement, einer in dem Trägerelement integrierten Ölpumpe, einem Ölfilter, welches an das Trägerelement angeflanscht ist und wenigstens einem Druckregelventil, wobei das Trägerelement (10) aus Kunststoff besteht und einen Flanschbereich der Brennkraftmaschine überdeckt und das Gehäuse für die Ölpumpe (12) im Flanschbereich der Brennkraftmaschine am Trägerelement (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch das Ölmodul und die Ölpumpe hindurchführende Kurbelwelle (39) der Brennkraftmaschine nach außen mit einem Dichtring (28) ausgebildet ist, der in einem Flansch gehalten ist und aus einer Dicht- und/oder Schmutzlippe aus PTFE (30) und einer eingespritzten Silikondichtung (29) zur axialen Abdichtung der Kurbelwelle besteht.
  2. Ölmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölfilter ein Gehäuseölfilter (21) ist mit einem metallfreien Filtereinsatz und die Rohflüssigkeitszuleitung und die Reinflüssigkeitsableitung in das Trägerelement (10) integriert sind.
  3. Ölmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Kühlmittel der Brennkraftmaschine durchströmter Ölkühler in das Trägerelement (10) integriert ist oder am Trägerelement angeflanscht ist.
  4. Ölmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (12) eine Innenzahnradpumpe ist, welche in einem flanschförmigen flachen Aluminiumdruckgußteil (13) im Trägerelement (10) integriert ist.
EP01113365A 2000-06-07 2001-06-01 Ölmodul für eine Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1164262B1 (de)

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DE10028159 2000-06-07

Publications (3)

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EP1164262A2 EP1164262A2 (de) 2001-12-19
EP1164262A3 EP1164262A3 (de) 2002-10-23
EP1164262B1 true EP1164262B1 (de) 2006-04-12

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