DE10110382A1 - Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Schmierölkreis für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, mit einer durch den daran anliegenden Öldruck angetriebenen Zentrifuge, mit einem Ölfilter, mit einer Ölpumpe, mit einem relativ drucklosen Reservoir und mit einem ersten Druckregelventil, das in Abhängigkeit eines an seinem Steuereingang anliegenden absoluten Öldrucks seinen Eingangsanschluß mit seinem Ausgangsanschluß verbindet. Die Ölpumpe ist saugseitig über eine Saugleitung mit dem Ölreservoir und druckseitig über eine Druckleitung mit Schmierstellen der Brennkraftmaschine verbunden. Das Ölfilter ist in der Druckleitung stromauf der Schmierstellen angeordnet. Die Zentrifuge ist eingangsseitig stromauf des Ölfilters mit der Druckleitung und ausgangsseitig mit dem Ölreservoir verbunden. Der Eingangsanschluß des ersten Druckregelventils ist stromauf des Ölfilters mit der Druckleitung verbunden, während der Ausgangsanschluß des ersten Druckregelventils mit dem Ölreservoir verbunden ist. Der Steuereingang des ersten Druckregelventils ist stromab des Ölfilters und stromauf der Schmierstellen mit der Druckleitung verbunden.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schmierölkreis für eine Brenn
kraftmaschine, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug.
Ein derartiger Schmierölkreis umfaßt üblicherweise eine Öl
pumpe, die saugseitig mit einem relativ drucklosen Ölreser
voir, z. B. einer Ölwanne, und druckseitig mit einer Druck
leitung verbunden ist. Diese Druckleitung führt das Schmier
öl zu Schmierstellen der Brennkraftmaschine. Stromauf dieser
Schmierstellen ist üblicherweise ein Ölfilter in der Druck
leitung angeordnet, um Verunreinigungen aus dem Schmieröl
herauszufiltern. Bei bestimmten Brennkraftmaschinen können
Verunreinigungen anfallen, die mit einem herkömmlichen Öl
filter nicht aus dem Schmieröl herausgefiltert werden kön
nen. Beispielsweise kann sich das Schmieröl bei einem Die
selmotor mit Common-Rail-Direkteinspritzung mit Rußpartikeln
anreichern, die im wesentlichen ungehindert durch das Ölfil
ter strömen. Moderne Schmierölkreise sind daher mit einer
Zentrifuge ausgestattet, die durch den daran anliegenden Öl
druck, insbesondere durch eine radial außenliegende, tangen
tiale Entspannung über Antriebsdüsen, nach dem Rückstoßprin
zip angetrieben ist. Mit Hilfe einer solchen Zentrifuge können
auch kleinste Verunreinigungen, z. B. Rußpartikel, aus
dem Schmieröl abgeschieden werden.
Aus der DE 43 06 431 C2 ist eine Vorrichtung zum Abtrennen
von Verunreinigungen aus dem Schmieröl einer Brennkraftma
schine bekannt, die in einem gemeinsamen Gehäuse ein Ölfil
ter und eine dazu in Reihe geschaltete Zentrifuge enthält.
Bei an den Schmierölkreis angeschlossener Vorrichtung durch
strömt das Schmieröl bevor es zu den Schmierstellen der
Brennkraftmaschine gelangt, das Ölfilter, wobei danach ein
Teil des gefilterten Schmieröls zu den Schmierstellen ge
langt, während ein anderer Teil des gefilterten Schmieröls
in die Zentrifuge eintritt. Das in der Zentrifuge entspannte
Schmieröl tritt dann an einem separaten Austritt aus und
wird vorzugsweise zur Ölwanne zurückgeleitet.
Bei tieferen Temperaturen des Schmieröls, insbesondere wäh
rend der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine, ist durch die
temperaturabhängige Viskosität die Fließfähigkeit des
Schmieröls soweit herabgesetzt, daß das Schmieröl die Zen
trifuge nicht in Rotation versetzen kann, mit der Folge, daß
auch die Reinigungswirkung der Zentrifuge nicht eintritt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für einen Schmierölkreis der eingangs genannten Art eine
Ausführungsform anzugeben, bei der die Zentrifuge bereits
bei niedrigeren Schmieröltemperaturen ihre Reinigungswirkung
entfalten kann.
Diese Problem wird durch einen Schmierölkreis mit den Merk
malen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zum einen
die Zentrifuge und das Ölfilter parallel zu schalten und zum
anderen den eingangsseitig an der Zentrifuge anliegenden Öl
druck in Abhängigkeit des ausgangsseitig des Ölfilters herr
schenden Öldrucks zu regeln bzw. zu steuern. Die Erfindung
nutzt dabei die Erkenntnis, daß sich bei der Durchströmung
des Ölfilters ein nicht unbeachtlicher Druckabfall ein
stellt, so daß bei einer parallelen Durchströmung von Zen
trifuge und Ölfilter an der Eingangsseite der Zentrifuge ein
höherer Öldruck herrscht als stromab des Ölfilters. Durch
diese Anordnung kann die Zentrifuge somit mit einem höheren
Öldruck beaufschlagt werden als bei einer konventionellen
Reihenanordnung von Ölfilter und Zentrifuge. Dies hat zur
Folge, daß die Zentrifuge beim erfindungsgemäßen Schmieröl
kreis auch bei niedrigeren Schmieröltemperaturen ihre Reini
gungswirkung entfalten kann. Durch die erfindungsgemäß vor
geschlagene Regelung des Zentrifugeneingangsdrucks in Abhän
gigkeit des Ölfilterausgangsdrucks kann stromab des Ölfil
ters ein für die Schmierstellen der Brennkraftmaschine opti
maler Schmieröldruck eingeregelt werden, auch wenn die Öl
pumpe beim erfindungsgemäßen Schmierölkreis einen deutlich
höheren Öldruck in die Druckleitung einleitet als dies bei
herkömmlichen Schmierölkreisen der Fall ist.
Um das Schmieröl bei höheren Schmieröltemperaturen kühlen zu
können, kann in der Druckleitung stromauf des Ölfilters ein
entsprechender Ölkühler angeordnet sein. Auch bei der Durch
strömung des Ölkühlers stellt sich ein Druckabfall ein. Wäh
rend bei einem herkömmlichen Schmierölsystem somit Ölkühler
und Ölfilter der Zentrifuge vorgeschaltet sind, ist bei der
vorliegenden Erfindung der Ölkühler stromab der Zentrifuge
in die Druckleitung eingebunden, so daß auch der Druckabfall
am Ölkühler sich nicht nachteilig auf die Zentrifuge aus
wirkt. Im Gegenteil: da der Eingangsdruck der Zentrifuge in
Abhängigkeit des Ausgangsdrucks des Ölfilters geregelt wird,
ergibt sich durch den dem Ölfilter vorgeschalteten Druckver
lust im Ölkühler ein um diesen Druckverlust erhöhter Öldruck
am Eingang der Zentrifuge, wobei eine entsprechend angepaßte
Ölpumpe vorgesehen ist.
Bei sehr hohen Schmieröltemperaturen besitzt das Schmieröl
eine entsprechend hohe Fließfähigkeit, so daß bei reduzier
ter Pumpendrehzahl nur ein relativ geringer Öldruck im
Schmierölkreis erzeugt werden kann. Diese besondere Be
triebssituation kann sich beispielsweise bei einer Brenn
kraftmaschine dann einstellen, wenn bei einem Kraftfahrzeug
nach einer relativ langen Autobahnfahrt der Brennkraftmotor
an einer Raststelle nur noch im Leerlauf betrieben wird.
Denn in der Regel wird die Ölpumpe direkt von der Brenn
kraftmaschine angetrieben, so daß die Drehzahl der Brenn
kraftmaschine proportional zur Drehzahl und Förderleistung
der Ölpumpe ist. Damit es bei dieser extremen Betriebssitua
tion nicht zu einem zusätzlichen Druckabfall über die Zen
trifuge kommt, kann diese bei einer vorteilhaften Ausfüh
rungsform über ein Druckregelventil mit der Druckleitung
verbunden sein, wobei ein Eingangsanschluß dieses Druckre
gelventils mit der Druckleitung verbunden ist, wobei ein
Ausgangsanschluß dieses Druckregelventils mit der Eingangs
seite der Zentrifuge verbunden ist und wobei das Druckregel
ventil ab einem vorbestimmten, am Eingangsanschluß anliegen
den absoluten Öldruck den Eingangsanschluß mit dem Ausgangs
anschluß verbindet. Mit anderen Worten, die Zentrifuge wird
erst ab einem vorbestimmten Öldruck durchströmt, so daß die
gesamte Ölmenge bei geringeren Öldrücken ausschließlich zur
Versorgung der Schmierstellen zur Verfügung steht.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch
ein Ölmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Die Erfindung beruht hierbei auf dem allgemeinen Gedanken,
wesentliche Bestandteile des erfindungsgemäßen Schmieröl
kreises in einem einzigen Bauteil, nämlich in einem Ölmodul,
auszubilden, das separat herstellbar und als komplette Ein
heit an der Brennkraftmaschine montierbar ist. Auf diese
Weise besitzt der erfindungsgemäße Schmierölkreis einen mi
nimalen Raumbedarf und kann auch bei relativ engen Einbausi
tuationen verwendet werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus
der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kom
binationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den
Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Be
schreibung näher erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine schaltplanartige Prinzipskizze des erfin
dungsgemäßen Schmierölkreises und
Fig. 2 einen vereinfachten Längsschnitt durch ein Ölmodul
nach der Erfindung.
Entsprechend Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßer Schmieröl
kreis 1 eine Ölpumpe 2 auf, die über eine Saugleitung 3 mit
einem relativ drucklosen Ölreservoir 4, z. B. einer Ölwanne
eines Kraftfahrzeugs, verbunden ist. Die Ölpumpe 2 fördert
das Schmieröl in eine Druckleitung 5, in der ein Ölfilter 6
angeordnet ist und die das Schmieröl einer Brennkraftmaschi
ne bzw. deren Schmierstellen 7 zuführt. Eine Rücklaufleitung
8 führt das Schmieröl von den Schmierstellen bzw. von der
Brennkraftmaschine 7 zurück zum Ölreservoir 4.
In der Druckleitung 5 kann optional stromauf des Ölfilters 6
ein Ölkühler 9 angeordnet sein, der beispielsweise über ei
nen Einlaß 10 und einen Auslaß 11 an einen Kühlkreis der
Brennkraftmaschine angeschlossen sein kann. Da sich im Öl
kühler 9 bei niedrigen Öltemperaturen ein sehr hoher Durch
strömungswiderstand einstellt, ist ein den Ölkühler 9 umge
hender Bypass 12 vorgesehen, in dem eine Drosselstelle 13
angeordnet ist, die bei höheren Temperaturen die Durchströ
mung des Ölkühlers 9 erzwingt.
Des weiteren besitzt der Schmierölkreis 1 eine Zentrifuge
14, die erfindungsgemäß mit ihrer Eingangsseite stromauf des
Ölfilters 6 und bei vorhandenem Ölkühler 9 auch stromauf des
Ölkühlers 9 an die Druckleitung 5 angeschlossen ist. In der
Zentrifuge 14 wird das Schmieröl entspannt und über eine
Rücklaufleitung 15 dem Ölreservoir 4 zugeführt, in dem z. B.
Umgebungsdruck herrscht.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergibt sich eine Paral
lelschaltung von Zentrifuge 14 einerseits und Ölfilter 6 so
wie ggf. Ölkühler 9 andererseits, so daß stromauf der Zen
trifuge 14 und stromauf des Ölkühlers 9 im wesentlichen der
selbe Öldruck herrscht. Die einzelnen Komponenten des
Schmierölkreises 1 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß
im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 7, also insbesondere
bei normalen Schmieröltemperaturen, eine vorbestimmte
Schmiermengenaufteilung einerseits auf die Zentrifuge 14 und
andererseits über Ölkühler 9 und Ölfilter 6 auf die Schmier
stellen 7 erfolgt. Beispielsweise fließen etwa 10% der von
der Ölpumpe 2 geförderten Schmierölmenge über die Zentrifuge
14 direkt zurück in das Ölreservoir 4, während etwa 90% der
geförderten Schmierölmenge über Ölkühler 9 und Ölfilter 6
den Schmierstellen 7 zugeführt werden.
Der erfindungsgemäße Schmierölkreis 1 weist außerdem ein er
stes Druckregelventil 16 auf, das einen Eingangsanschluß 17,
einen Ausgangsanschluß 18 sowie einen Steuereingang 19 be
sitzt. Der Eingangsanschluß 17 ist so an die Druckleitung 5
angeschlossen, daß am Eingangsanschluß 17 im wesentlichen
derselbe Öldruck herrscht wie an der Eingangsseite der Zen
trifuge 14. Im vorliegenden Fall ist der Eingangsanschluß 17
stromauf der Zentrifuge 14 an die Druckleitung 5 angeschlos
sen. Der Ausgangsanschluß 18 ist über eine Rücklaufleitung
20 mit dem Ölreservoir 4 verbunden. Der Steuereingang 19 ist
über eine hydraulische Steuerleitung 21 mit der Druckleitung
5 verbunden und zwar stromab des Ölfilters 6 und stromauf
der Schmierstellen 7. Das erste Druckregelventil 16 verbin
det seinen Eingangsanschluß 17 mit seinem Ausgangsanschluß
18 in Abhängigkeit des am Steuereingang 19 anliegenden abso
luten Öldrucks, also des Öldrucks, der stromauf der Schmier
stellen 7 und stromab des Ölfilters 6 in der Druckleitung 5
herrscht. Da das erste Druckregelventil 16 lediglich seinen
Eingangsanschluß 17 mit seinem Ausgangsanschluß 18 verbin
det, erfolgt über die Steuerleitung 21 lediglich eine Druck
übertragung, jedoch keine Ölströmung.
Des weiteren ist stromauf der Zentrifuge 14 und stromauf des
ersten Druckregelventils 16 ein erstes Überdruckventil 22 an
die Druckleitung 5 angeschlossen, das bei einem vorbestimm
ten Differenzdruck öffnet, so daß Schmieröl über eine Rücklaufleitung
23 direkt in das Ölreservoir 4 zurückfließen
kann.
Desweiteren ist eine das Ölfilter 6 umgehende Umgehungslei
tung 24 vorgesehen, in der ein zweites Überdruckventil 25
angeordnet ist. Das zweite Überdruckventil 25 öffnet eben
falls bei einem vorbestimmten Differenzdruck, um bei Ver
stopfen des Ölfilters 6, z. B. Parafinieren des Öls durch
Kälte, die Schmierung des Motors sicherzustellen. Der Ölfil
ter 6 ist außerdem über eine Leerlaufleitung 26 mit dem Öl
reservoir 4 verbunden. Bei montiertem Ölfilter 6 ist diese
Leerlaufleitung 26 verschlossen. Bei der Demontage des Öl
filters 6 wird die Leerlaufleitung 26 vorzugsweise automa
tisch geöffnet und ermöglicht dadurch ein Abfließen der im
Ölfilter 6 enthaltenen Ölmenge.
Außerdem kann stromab der Zentrifuge 14 und stromauf des Öl
kühlers 9 ein Rücklaufsperrventil 27 angeordnet sein, das
bei abgeschalteter Ölpumpe 2 einen Leerlauf des Schmieröl
kreises 1 durch die Zentrifuge 14 verhindert. Das Rücklauf
sperrventil 27 öffnet vorzugsweise bereits bei einem minima
len Differenzdruck.
Optional kann der Zentrifuge 14 außerdem ein zweites Druck
regelventil 40 vorgeschaltet sein, dessen Eingangsanschluß
41 mit der Druckleitung 5 und dessen Ausgangsanschluß 42 mit
der Eingangsseite der Zentrifuge 14 verbunden ist. Das zwei
te Druckregelventil 40 ist dabei so ausgebildet, daß es erst
ab einem bestimmten Mindestdruck, der am Eingangsanschluß 41
vorliegen muß, intern den Eingangsanschluß 41 mit dem Aus
gangsanschluß 42 und somit die Druckleitung 5 mit der Zen
trifuge 14 verbindet. Durch dieses zweite Druckregelventil
40 wird erreicht, daß bei Betriebsphasen, in denen das
Schmieröl besonders dünnflüssig ist und in denen außerdem
nur ein relativ geringer Öldruck aufgebaut werden kann, kein
Öl über die Zentrifuge 14 abfließt, sondern daß die voll
ständige Schmierölmenge den Schmierstellen 7 zugeführt wer
den kann.
Das zweite Druckregelventil 40 ist beispielsweise auf einen
Öffnungsdruck von etwa 1 bar eingestellt. Wenn nun in beson
deren Betriebsphasen nur noch ein Öldruck von weniger als 1 bar
zur Verfügung steht, sperrt das zweite Druckregelventil
40 die Verbindung zwischen Druckleitung 5 und Zentrifuge 14,
so daß die von der Ölpumpe 2 geförderte Ölmenge vollständig
zur Schmierung zur Verfügung steht.
Der erfindungsgemäße Schmierölkreis 1 arbeitet wie folgt:
Im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine benötigen deren Schmierstellen 7 eingangsseitig einen bestimmten Öldruck von z. B. 4 bar. Die hier gemachten Druckangaben entsprechen zwar realistischen Werten, stellen jedoch keine Beschränkung der Allgemeinheit dar. Über dem Ölfilter 6 stellt sich üblicher weise ein Druckabfall von etwa 2 bar ein, so daß stromauf des Ölfilters 6 ein Druck von etwa 6 bar anliegt. Das zweite Überdruckventil 25 kann beispielsweise ab einem Differenz druck von 2,5 bar öffnen. Der Druckabfall am Ölkühler 9 kann auch etwa 2 bar betragen, so daß stromauf des Ölkühlers 9 ein Druck von etwa 8 bar herrscht. Dementsprechend ist das erste Überdruckventil 22 auf einen Öffnungsdruck von etwa 8 bar eingestellt. Das erste Druckregelventil 16 ist so ausge legt, daß es ab einem am Steuereingang 19 anliegenden Öl druck von 4 bar den Eingangsanschluß 17 mit dem Ausgangsan schluß 18 verbindet, wobei diese Verbindung mit ansteigendem Druck eine zunehmende Durchflußmenge ermöglicht. Dementspre chend regelt das erste Druckregelventil 16 den Öldruck stromauf der Schmierstellen 7 auf etwa 4 bar ein. An der Eingangsseite der Zentrifuge 14 liegt somit ein relativ ho her Öldruck an, nämlich hier im Ausführungsbeispiel etwa 8 bar. Dies hat zur Folge, daß die Zentrifuge 14 auch bei re lativ niedrigen Öltemperaturen funktioniert und ihre Reini gungswirkung entfalten kann.
Im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine benötigen deren Schmierstellen 7 eingangsseitig einen bestimmten Öldruck von z. B. 4 bar. Die hier gemachten Druckangaben entsprechen zwar realistischen Werten, stellen jedoch keine Beschränkung der Allgemeinheit dar. Über dem Ölfilter 6 stellt sich üblicher weise ein Druckabfall von etwa 2 bar ein, so daß stromauf des Ölfilters 6 ein Druck von etwa 6 bar anliegt. Das zweite Überdruckventil 25 kann beispielsweise ab einem Differenz druck von 2,5 bar öffnen. Der Druckabfall am Ölkühler 9 kann auch etwa 2 bar betragen, so daß stromauf des Ölkühlers 9 ein Druck von etwa 8 bar herrscht. Dementsprechend ist das erste Überdruckventil 22 auf einen Öffnungsdruck von etwa 8 bar eingestellt. Das erste Druckregelventil 16 ist so ausge legt, daß es ab einem am Steuereingang 19 anliegenden Öl druck von 4 bar den Eingangsanschluß 17 mit dem Ausgangsan schluß 18 verbindet, wobei diese Verbindung mit ansteigendem Druck eine zunehmende Durchflußmenge ermöglicht. Dementspre chend regelt das erste Druckregelventil 16 den Öldruck stromauf der Schmierstellen 7 auf etwa 4 bar ein. An der Eingangsseite der Zentrifuge 14 liegt somit ein relativ ho her Öldruck an, nämlich hier im Ausführungsbeispiel etwa 8 bar. Dies hat zur Folge, daß die Zentrifuge 14 auch bei re lativ niedrigen Öltemperaturen funktioniert und ihre Reini gungswirkung entfalten kann.
Die in Fig. 1 innerhalb eines mit unterbrochener Linie ge
zeichneten Rahmens liegenden Komponenten des Schmierölkrei
ses 1 können entsprechend einem weiteren Erfindungsgedanken
in einem Ölmodul 28 zu einer Einheit zusammengefaßt sein.
Dieses Ölmodul 28 besitzt dann einen ersten externen Eingang
29 über den das Ölmodul 28 an die Druckseite der Ölpumpe 2
angeschlossen ist, und einen ersten externen Ausgang 30,
über den das Ölmodul 28 mit den Schmierstellen 7 der Brenn
kraftmaschine verbunden ist. Darüber hinaus ist wenigstens
ein zweiter externer Ausgang 31 vorgesehen, über den das Öl
modul 28 mit dem Ölreservoir 4 kommuniziert. Zweckmäßiger
weise sind dabei die Rücklaufleitungen 15, 20 und 23 sowie
die Leerlaufleitung 26 zu einer gemeinsamen Ausgangsleitung
zusammengefaßt, so daß nur ein einziger zweiter externer
Ausgang 31 erforderlich ist. Darüber hinaus ist das Ölmodul
28 - sofern ein Ölkühler 9 vorhanden ist - über den Einlaß
10 und den Auslaß 11 mit dem Kühlkreis der Brennkraftmaschi
ne verbunden.
Entsprechend Fig. 2 kann das Ölmodul 28 beispielsweise einen
Modulblock 32 aufweisen, an und in dem die jeweiligen Kompo
nenten des Schmierölkreises 1 angeordnet sind. Der Mo
dulblock 32 enthält den ersten externen Eingang 29, durch
den das Schmieröl in das Ölmodul 28 bzw. in den Modulblock
32 eintritt. Der Modulblock 32 enthält außerdem den ersten
externen Ausgang 30, durch den das Schmieröl aus dem Ölmodul
28 zu den Schmierstellen 7 austritt. Desweiteren enthält der
Modulblock 32 den zweiten externen Ausgang 31, durch den
Schmieröl zum Ölreservoir 4 aus dem Ölmodul 28 austreten
kann. Am Modulkörper 32 sind die Zentrifuge 14, der Ölkühler
9 und das Ölfilter 6 angebaut bzw. zumindest teilintegriert.
Der Modulblock 32 enthält einen ersten internen Ausgang 33,
der mit der Eingangsseite der Zentrifuge 14 verbunden ist.
In der Zentrifuge 14 wird das zugeführte Öl über radial au
ßenliegende und im wesentliche tangential abstrahlende Düsen
34 entspannt, wodurch die Zentrifuge 14 in Rotation versetzt
wird. Das entspannte Schmieröl tritt an der Ausgangsseite
der Zentrifuge 14 in einen ersten internen Eingang 35 des
Modulblocks 32 ein. Ein zweiter interner Ausgang 36 ist mit
der Eingangsseite des Ölfilters 6 verbunden, während ein
zweiter interner Eingang 37 mit der Ausgangsseite des Ölfilters
6 verbunden ist. Desweiteren ist ein dritter interner
Ausgang 38 mit der Eingangsseite des Ölkühlers 9 verbunden,
während ein dritter interner Eingang 39 mit der Ausgangssei
te des Ölkühlers 9 verbunden ist.
Außerdem enthält der Modulkörper 32 das erste Überdruckven
til 22, das erste Druckregelventil 16, das Rücklaufsperrven
til 27 sowie das zweite Druckregelventil 40. Das zweite
Überdruckventil 25 ist hier in das Ölfilter 6 integriert.
Der Modulkörper 32 enthält einen ersten Ölkanal 43, der den
ersten externen Eingang 29 zunächst über das erste Über
druckventil 22 mit dem zweiten externen Ausgang 31 verbin
det. Dazu ist eine Eingangsseite 55 des ersten Überdruckven
tils 22 mit dem ersten Ölkanal 43 verbunden, während eine
Ausgangsseite 51 mit dem zweiten externen Ausgang 31 kommu
niziert. Damit das zweite Überdruckventil 22 bei einem vor
bestimmten Absolutdruck öffnet, ist seine Gegendruckseite
über eine Leckageleitung 52 mit dem drucklosen zweiten ex
ternen Ausgang 31 kommunizierend verbunden. Stromab des er
sten Überdruckventils 22 ist der erste Ölkanal 43 über das
zweite Druckregelventil 40 mit der Eingangsseite der Zentri
fuge 14 verbunden. Dabei ist der Eingangsanschluß 41 des
zweiten Druckregelventils 40 an den ersten Ölkanal 43 ange
schlossen, während der Ausgangsanschluß 42 des zweiten
Druckregelventils 40 mit dem ersten internen Ausgang 33 ver
bunden ist. Stromab der Zentrifuge 14 ist im ersten Ölkanal
43 das Rücklaufsperrventil 27 angeordnet. Stromab davon kom
muniziert der erste Ölkanal 43 mit dem dritten internen Ausgang
38 und dem Eingangsanschluß 17 des ersten Druckregel
ventils 16. Stromab des dritten internen Ausgangs 38 ist der
erste Ölkanal 43 mit dem dritten internen Eingang 39 verbun
den, wobei zwischen dem dritten internen Ausgang 38 und dem
dritten internen Eingang 39 die Drosselstelle 13 ausgebildet
ist. Schließlich endet der erste Ölkanal am zweiten internen
Ausgang 36.
Der Modulkörper 32 enthält außerdem einen zweiten Ölkanal
44, der den zweiten internen Eingang 37 mit dem ersten ex
ternen Ausgang 30 verbindet. Darüber hinaus ist der zweite
Ölkanal 44 mit dem Steuereingang 19 des ersten Druckregel
ventils 16 verbunden. An einer tiefliegenden Stelle im zwei
ten Ölkanal 44 ist eine Leerlauföffnung 45 ausgebildet, die
mit dem zweiten externen Ausgang 31 kommuniziert und die
normalerweise mit einem Stopfen 46 verschlossen ist. Dieser
Stopfen 46 ist beispielsweise über eine Mitnehmerstange 47
mit einem Filtereinsatz 48 verbunden, so daß bei der Demon
tage dieses Filtereinsatzes 48 automatisch der Stopfen 46
angehoben und die Leerlauföffnung 45 geöffnet wird. Auf die
se Weise wird für die Wartung des Ölfilters 6 ein automati
scher Leerlauf erzielt.
Ein dritter Ölkanal 49 verbindet den ersten internen Eingang
35 mit dem zweiten externen Ausgang 31, wobei in diesen
dritten Ölkanal 49 außerdem eine Leckageleitung 50 des zwei
ten Druckregelventils 40, die Ausgangsseite 51 des ersten
Überdruckventils 22 sowie eine Leckageleitung 54 des ersten
Überdruckventils 22 einmünden. Schließlich mündet in den
dritten Ölkanal 49 außerdem ein vierter Ölkanal 53 ein, der
so die Leerlauföffnung 45 und den Ausgangsanschluß 18 des
ersten Druckregelventils 16 mit dem zweiten externen Ausgang
31 verbindet. Durch die mit dem drucklosen zweiten externen
Ausgang 31 kommunizierenden Leckageleitungen 50 und 54 kön
nen an den Druckregelventilen 16 und 40 absolute Öffnungs
drücke eingestellt bzw. eingeregelt werden. Im Unterschied
dazu öffnet das zweite Überdruckventil 25 bei einem bestimm
ten Differenzdruck, unabhängig vom absoluten Druckniveau.
Das erfindungsgemäße Ölmodul 28 arbeitet wie folgt:
Bei einem relativ niedrigen Öldruck, der noch unterhalb des Öffnungsdrucks des zweiten Druckregelventils 40 liegt, der beispielsweise etwa 1 bar beträgt, sperrt das zweite Druck regelventil 40 den ersten internen Ausgang 33, so daß die Zentrifuge 14 nicht durchströmt wird. Die vollständige ge förderte Ölmenge kann somit über den Ölkühler 9, das Ölfil ter 6 dem ersten externen Ausgang 30 und somit den Schmier stellen 7 zugeführt werden. Das erste Druckregelventil 16 sperrt bei diesem niedrigen Druck die interne Verbindung zwischen Eingangsanschluß 17 und Ausgangsanschluß 18.
Bei einem relativ niedrigen Öldruck, der noch unterhalb des Öffnungsdrucks des zweiten Druckregelventils 40 liegt, der beispielsweise etwa 1 bar beträgt, sperrt das zweite Druck regelventil 40 den ersten internen Ausgang 33, so daß die Zentrifuge 14 nicht durchströmt wird. Die vollständige ge förderte Ölmenge kann somit über den Ölkühler 9, das Ölfil ter 6 dem ersten externen Ausgang 30 und somit den Schmier stellen 7 zugeführt werden. Das erste Druckregelventil 16 sperrt bei diesem niedrigen Druck die interne Verbindung zwischen Eingangsanschluß 17 und Ausgangsanschluß 18.
Im Normalbetrieb ist dann das zweite Druckregelventil 40
mehr oder weniger geöffnet und ermöglicht dadurch eine
Durchströmung der Zentrifuge 14. Das erste Druckregelventil
16 verstellt sich in Abhängigkeit des an seinem Steuerein
gang 19 anliegenden Öldrucks und öffnet in Abhängigkeit sei
ner Relativlage mehr oder weniger die Verbindung zwischen
seinem Eingangsanschluß 17 und seinem Ausgangsanschluß 18.
Auf diese Weise wird im zweiten Ölkanal 44 der gewünschte
Öldruck eingeregelt.
Claims (17)
1. Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine, insbesonde
re bei einem Kraftfahrzeug,
mit einer durch den daran anliegenden Öldruck angetriebe nen Zentrifuge (14),
mit einem Ölfilter (6),
mit einer Ölpumpe (2),
mit einem relativ drucklosen Ölreservoir (4),
mit einem ersten Druckregelventil (16), das in Abhängig keit eines an seinem Steuereingang (19) anliegenden abso luten Öldrucks seinen Eingangsanschluß (17) mit seinem Ausgangsanschluß (18) verbindet, und
mit folgenden Merkmalen:
die Ölpumpe (2) ist saugseitig über eine Saugleitung (3) mit dem Ölreservoir (4) und druckseitig über eine Druck leitung (5) mit Schmierstellen (7) der Brennkraftmaschine verbunden,
das Ölfilter (6) ist in der Druckleitung (5) stromauf der Schmierstellen (7) angeordnet,
die Zentrifuge (14) ist eingangsseitig stromauf des Ölfil ters (6) mit der Druckleitung (5) und ausgangsseitig mit dem Ölreservoir (4) verbunden,
der Eingangsanschluß (17) des ersten Druckregelventils (16) ist stromauf des Ölfilters (6) mit der Druckleitung (5) verbunden,
der Ausgangsanschluß (18) des ersten Druckregelventils (16) ist mit dem Ölreservoir (4) verbunden und
der Steuereingang (19) des ersten Druckregelventils (16) ist stromab des Ölfilters (6) und stromauf der Schmier stellen (7) mit der Druckleitung (5) verbunden.
mit einer durch den daran anliegenden Öldruck angetriebe nen Zentrifuge (14),
mit einem Ölfilter (6),
mit einer Ölpumpe (2),
mit einem relativ drucklosen Ölreservoir (4),
mit einem ersten Druckregelventil (16), das in Abhängig keit eines an seinem Steuereingang (19) anliegenden abso luten Öldrucks seinen Eingangsanschluß (17) mit seinem Ausgangsanschluß (18) verbindet, und
mit folgenden Merkmalen:
die Ölpumpe (2) ist saugseitig über eine Saugleitung (3) mit dem Ölreservoir (4) und druckseitig über eine Druck leitung (5) mit Schmierstellen (7) der Brennkraftmaschine verbunden,
das Ölfilter (6) ist in der Druckleitung (5) stromauf der Schmierstellen (7) angeordnet,
die Zentrifuge (14) ist eingangsseitig stromauf des Ölfil ters (6) mit der Druckleitung (5) und ausgangsseitig mit dem Ölreservoir (4) verbunden,
der Eingangsanschluß (17) des ersten Druckregelventils (16) ist stromauf des Ölfilters (6) mit der Druckleitung (5) verbunden,
der Ausgangsanschluß (18) des ersten Druckregelventils (16) ist mit dem Ölreservoir (4) verbunden und
der Steuereingang (19) des ersten Druckregelventils (16) ist stromab des Ölfilters (6) und stromauf der Schmier stellen (7) mit der Druckleitung (5) verbunden.
2. Schmierölkreis nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Druckleitung (5) stromab der Zentrifuge (14) und
stromauf des Ölfilters (6) ein Ölkühler (9) angeordnet ist,
wobei dann der Eingangsanschluß (17) des ersten Druckregel
ventils (16) stromauf des Ölkühlers (9) mit der Druckleitung
(5) verbunden ist.
3. Schmierölkreis nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein den Ölkühler (9) umgehender Bypass (12) vorgesehen
ist, der eine Drosselstelle (13) enthält.
4. Schmierölkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Druckleitung (5) stromab der Zentrifuge (14) und
stromauf des Ölfilters (6) und - soweit vorhanden - stromauf
des Ölkühlers (9) ein Rücklaufsperrventil (27) angeordnet
ist.
5. Schmierölkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentrifuge (14) über ein zweites Druckregelventil
(40) mit der Druckleitung (5) verbunden ist, wobei ein Ein
gangsanschluß (41) des zweiten Druckregelventils (40) mit
der Druckleitung (5) verbunden ist, wobei ein Ausgangsan
schluß (42) des zweiten Druckregelventils (40) mit der Ein
gangsseite der Zentrifuge (14) verbunden ist und wobei das
zweite Druckregelventil (40) ab einem vorbestimmten, am Ein
gangsanschluß (41) anliegenden, absoluten Öldruck den Ein
gangsanschluß (41) mit dem Ausgangsanschluß (42) verbindet.
6. Schmierölkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckleitung (5) stromauf der Zentrifuge (14) über
ein erstes Überdruckventil (22) mit dem Ölreservoir (4) ver
bunden ist, wobei der Öffnungsdruck des ersten Überdruckven
tils (22) höher gewählt ist als der Öffnungsdruck des ersten
Druckregelventils (16).
7. Schmierölkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine das Ölfilter (6) umgehende Umgehungsleitung (24)
vorgesehen ist, in der ein zweites Überdruckventil (25) an
geordnet ist.
8. Ölmodul für einen Schmierölkreis (1) nach einem der An
sprüche 1 bis 8,
mit einem ersten externen Eingang (29), über den Schmieröl in das Ölmodul (28) eintritt,
mit einem ersten externen Ausgang (30), durch den Schmier öl aus dem Ölmodul (28) austritt und der zum Anschluß des Ölmoduls (28) an die Brennkraftmaschine und/oder an deren Schmierstellen (7) dient,
mit mindestens einem zweiten externen Ausgang (31), durch den Schmieröl aus dem Ölmodul (28) austritt und der zum Anschluß des Ölmoduls (28) an das Ölreservoir (4) dient,
mit einem ersten internen Ausgang (33), der mit der Ein gangsseite der Zentrifuge (14) verbunden ist,
mit einem ersten internen Eingang (35), der mit der Aus gangsseite der Zentrifuge (14) verbunden ist,
mit einem zweiten internen Ausgang (36), der mit der Ein gangsseite des Ölfilters (6) verbunden ist,
mit einem zweiten internen Eingang (37), der mit der Aus gangsseite des Ölfilters (6) verbunden ist,
mit einem ersten Ölkanal (43), der den ersten externen Eingang (29) mit dem ersten internen Ausgang (33) und mit dem zweiten internen Ausgang (36) verbindet,
mit einem zweiten Ölkanal (44) der den zweiten internen Eingang (37) mit dem ersten externen Ausgang (30) verbin det,
mit einem dritten Ölkanal (49), der den ersten internen Eingang (35) mit dem zweiten externen Ausgang (31) verbin det,
mit einem im Ölmodul (28) angeordneten ersten Druckregel ventil (16), das in Abhängigkeit eines an seinem Steuer eingang (19) anliegenden absoluten Öldrucks seinen Eingangsanschluß (17) mit seinem Ausgangsanschluß (18) ver bindet,
wobei der Eingangsanschluß (17) des ersten Druckregelven tils (16) stromauf des zweiten internen Ausgangs (36) mit dem ersten Ölkanal (43) verbunden ist,
wobei der Ausgangsanschluß (18) des ersten Druckregelven tils (16) mit dem zweiten externen Ausgang (31) verbunden ist und
wobei der Steuereingang (19) des ersten Druckregelventils (16) mit dem zweiten Ölkanal (44) verbunden ist.
mit einem ersten externen Eingang (29), über den Schmieröl in das Ölmodul (28) eintritt,
mit einem ersten externen Ausgang (30), durch den Schmier öl aus dem Ölmodul (28) austritt und der zum Anschluß des Ölmoduls (28) an die Brennkraftmaschine und/oder an deren Schmierstellen (7) dient,
mit mindestens einem zweiten externen Ausgang (31), durch den Schmieröl aus dem Ölmodul (28) austritt und der zum Anschluß des Ölmoduls (28) an das Ölreservoir (4) dient,
mit einem ersten internen Ausgang (33), der mit der Ein gangsseite der Zentrifuge (14) verbunden ist,
mit einem ersten internen Eingang (35), der mit der Aus gangsseite der Zentrifuge (14) verbunden ist,
mit einem zweiten internen Ausgang (36), der mit der Ein gangsseite des Ölfilters (6) verbunden ist,
mit einem zweiten internen Eingang (37), der mit der Aus gangsseite des Ölfilters (6) verbunden ist,
mit einem ersten Ölkanal (43), der den ersten externen Eingang (29) mit dem ersten internen Ausgang (33) und mit dem zweiten internen Ausgang (36) verbindet,
mit einem zweiten Ölkanal (44) der den zweiten internen Eingang (37) mit dem ersten externen Ausgang (30) verbin det,
mit einem dritten Ölkanal (49), der den ersten internen Eingang (35) mit dem zweiten externen Ausgang (31) verbin det,
mit einem im Ölmodul (28) angeordneten ersten Druckregel ventil (16), das in Abhängigkeit eines an seinem Steuer eingang (19) anliegenden absoluten Öldrucks seinen Eingangsanschluß (17) mit seinem Ausgangsanschluß (18) ver bindet,
wobei der Eingangsanschluß (17) des ersten Druckregelven tils (16) stromauf des zweiten internen Ausgangs (36) mit dem ersten Ölkanal (43) verbunden ist,
wobei der Ausgangsanschluß (18) des ersten Druckregelven tils (16) mit dem zweiten externen Ausgang (31) verbunden ist und
wobei der Steuereingang (19) des ersten Druckregelventils (16) mit dem zweiten Ölkanal (44) verbunden ist.
9. Ölmodul nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ölmodul (28) einen Ölkühler (9) aufweist, wobei ein
dritter interner Eingang (39) die Ausgangsseite des Ölküh
lers (9) stromauf des zweiten internen Ausgangs (36) mit dem
ersten Ölkanal (43) verbindet, wobei ein dritter interner
Ausgang (38) die Eingangsseite des Ölkühlers (9) stromab des
ersten internen Ausgangs (33) und stromauf des dritten in
ternen Eingangs (39) mit dem ersten Ölkanal (43) verbindet,
wobei im ersten Ölkanal (43) zwischen dem dritten internen
Eingang (39) und dem dritten internen Ausgang (38) eine
Drosselstelle (13) angeordnet ist.
10. Ölmodul nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß im ersten Ölkanal (43) stromab des ersten internen Aus
gangs (33) und stromauf des zweiten internen Ausgangs (36)
und - soweit vorhanden - stromauf des dritten internen Aus
gangs (38) ein Rücklaufsperrventil (27) angeordnet ist.
11. Ölmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste interne Ausgang (33) über ein im Ölmodul (28)
angeordnetes zweites Druckregelventil (40) mit dem ersten
Ölkanal (43) verbunden ist, wobei ein Eingangsanschluß (41)
des zweiten Druckregelventils (40) mit dem ersten Ölkanal
(43) verbunden ist, wobei ein Ausgangsanschluß (42) des
zweiten Druckregelventils (40) mit dem ersten internen Aus
gang (33) verbunden ist und wobei das zweite Druckregelven
til (40) ab einem vorbestimmten, am Eingangsanschluß (41)
anliegenden, absoluten Öldruck den Eingangsanschluß (41) mit
dem Ausgangsanschluß (42) verbindet.
12. Ölmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Ölmodul (28) ein erstes Überdruckventil (22) angeord
net ist, das eingangsseitig stromauf des ersten internen
Ausgangs (33) mit dem ersten Ölkanal (43) und ausgangsseitig
mit dem zweiten externen Ausgang (31) verbunden ist.
13. Ölmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Ölmodul (28) eine Verbindung (45, 53) zwischen dem
zweiten Ölkanal (44) und dem zweiten externen Ausgang (31)
vorgesehen ist, die bei montiertem Ölfilter (6) geschlossen
und bei demontierten Ölfilter (6) geöffnet ist.
14. Ölmodul nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Ölmodul (28) ein vierter Ölkanal (53) ausgebildet
ist, der einerseits über eine im zweiten Ölkanal (44) tief
liegend angeordnete Leerlauföffnung (45) mit dem zweiten Öl
kanal (44) verbunden ist und andererseits mit dem zweiten
externen Ausgang (31) verbunden ist.
15. Ölmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß Zentrifuge (14) und/oder Ölfilter (6) und/oder Ölkühler
(9) an das Ölmodul (28) angebaut oder zumindest teilweise in
das Ölmodul (28) integriert sind.
16. Ölmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste externe Eingang (29) zum Anschluß des Ölmoduls
(28) an die Druckseite der Ölpumpe (2) dient.
17. Ölmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ölpumpe (2) in das Ölmodul (28) integriert ist, wo
bei die Saugseite der Ölpumpe (2) mit dem ersten externen
Eingang (29) und die Druckseite mit dem ersten Ölkanal (43)
verbunden ist, wobei der erste externe Eingang (29) zum An
schluß des Ölmoduls (28) an das Ölreservoir (4) dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001110382 DE10110382A1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001110382 DE10110382A1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10110382A1 true DE10110382A1 (de) | 2002-09-12 |
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ID=7676271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2001110382 Withdrawn DE10110382A1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine |
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