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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, mit welcher ein in einem in dem Zylinderkurbelgehäuse ausgebildeten Zylinder angeordneter Kolben und ein Drehschwingungsdämpfer kraftübertragend gekoppelt sind, wobei der Drehschwingungsdämpfer mehrere Dämpferelemente aufweist, nämlich ein mit der Kurbelwelle drehfest gekoppeltes Primärelement und wenigstens ein mit dem Primärelement elastisch gekoppeltes Sekundärelement, wobei das wenigstens eine Sekundärelement lediglich mittelbar über das Primärelement an die Kurbelwelle angebunden ist.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 35 02 667 C2 bekannt. Diese beschreibt eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Generator und einem Ölschleuderfilter, welche einen Ölzulauf und einen Ölablauf aufweist, wobei die Generatorwelle über ein Zahnrad angetrieben ist, und mit dem Ölschleuderfilter in Wirkverbindung steht. Das Zahnrad und der Ölschleuderfilter sind innerhalb eines Räderkastens der Brennkraftmaschine angeordnet.
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Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift
DE 10 2015 221 505 B3 bekannt. Diese beschreibt eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle, welche mit einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung verbunden ist, welche einen in einem Schwingungsdämpfungsgehäuse angeordneten Schwingungsdämpfer umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Schwingungsdämpfungsgehäuse ein Ölabscheider angeordnet ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Brennkraftmaschinen Vorteile aufweist, insbesondere eine zuverlässige Entlüftung des Zylinderkurbelgehäuses ermöglicht und gleichzeitig äußerst kompakt aufgebaut ist.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass zur Ausbildung eins Schmiermittelabscheiders in wenigstens einem der Dämpferelemente eine Abscheidekammer ausgebildet ist, in die eine Luftaustrittsöffnung und eine Schmiermittelaustrittsöffnung einmünden.
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Grundsätzlich ist vorgesehen, dass der Drehschwingungsdämpfer mehrere Dämpferelemente aufweist, nämlich ein mit der Kurbelwelle drehfest gekoppeltes Primärelement und wenigstens ein mit dem Primärelement elastisch gekoppeltes Sekundärelement, wobei das wenigstens eine Sekundärelement lediglich mittelbar über das Primärelement an die Kurbelwelle angebunden ist.
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Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also einem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Die Brennkraftmaschine verfügt über das Zylinderkurbelgehäuse, in welchem der wenigstens eine Zylinder ausgebildet ist. In dem Zylinder liegt der Kolben vor, welcher in dem Zylinder linear verlagerbar ist und mit einer Zylinderwand und/oder einem Zylinderdach gemeinsam einen Brennraum des Zylinders einschließt, der ein von einer Stellung des Kolbens abhängiges Brennraumvolumen aufweist.
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Der Kolben ist mit der Kurbelwelle drehbar gekoppelt, insbesondere mit einem Hubzapfen der Kurbelwelle. Vorzugsweise verfügt die Brennkraftmaschine über mehrere Zylinder und entsprechend mehrere Kolben. Weiter bevorzugt ist jeder der Kolben an einem separaten Hubzapfen der Kurbelwelle angelenkt, sodass die Kurbelwelle über mindestens ebenso viele Hubzapfen verfügt wie Zylinder beziehungsweise Kolben vorhanden sind. Die Kurbelwelle ist in dem Zylinderkurbelgehäuse drehbar gelagert.
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Aufgrund einer während eines Betriebs der Brennkraftmaschine auftretenden Bewegung der Kolben, kann sich in dem Zylinderkurbelgehäuse ein Druck aufbauen, welcher zumindest von Zeit zu Zeit abgebaut werden muss. Das bedeutet, dass ein in dem Zylinderkurbelgehäuse vorliegendes Fluid aus diesem ausgetragen werden soll. Das Fluid setzt sich insbesondere aus einem Gas, beispielsweise Luft, und Schmiermittel zusammen.
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Weil das Fluid nach dem Entlüften des Zylinderkurbelgehäuses üblicherweise der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführt oder in eine Au-ßenumgebung der Brennkraftmaschine entlassen wird, ist es notwendig und sinnvoll, das in dem Fluid enthaltene Schmiermittelt zuvor abzuscheiden. Hierzu ist der Schmiermittelabscheider vorgesehen und ausgebildet. Der Schmiermittelabscheider liegt bei bekannten Brennkraftmaschinen üblicherweise als separates Element vor, welches außerhalb des Zylinderkurbelgehäuses angeordnet ist. Der hierdurch entstehende zusätzliche Bauraumbedarf soll vermieden werden, indem der Schmiermittelabscheider in den Drehschwingungsdämpfer integriert ist.
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Der Drehschwingungsdämpfer dient einer Dämpfung von während des Betriebs der Brennkraftmaschine auftretenden Schwingungen und/oder Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle, die insbesondere durch die in den Zylindern zeitlich diskret ablaufenden Verbrennungen hervorgerufen werden. Der Drehschwingungsdämpfer ist kraftübertragend beziehungsweise drehmomentübertragend mit der Kurbelwelle gekoppelt. Bevorzugt ist eine Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, an welcher das Antriebsdrehmoment von der Brennkraftmaschine bereitgestellt wird, über den Drehschwingungsdämpfer an die Kurbelwelle angebunden, insbesondere permanent. Der Drehschwingungsdämpfer kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, vorzugsweise liegt er als Zweimassenschwungrad vor. Die Abtrieswelle kann insoweit auch unmittelbar an der Kurbelwelle angreifen, also unter Umgehung des Drehschwingungsdämpfers.
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Der Drehschwingungsdämpfer verfügt über mehrere Dämpfungselemente, nämlich das Primärelement und das Sekundärelement. Das Primärelement ist mit der Kurbelwelle drehfest gekoppelt, insbesondere permanent. Das Sekundärelement ist hingegen elastisch mit dem Primärelement gekoppelt, nämlich derart, dass es lediglich mittelbar über das Primärelement an die Kurbelwelle angebunden ist. Das bedeutet, dass keine unmittelbar Verbindung zwischen dem Sekundärelement und der Kurbelwelle besteht. Die elastische Kopplung zwischen dem Sekundärelement und dem Primärelement ist beispielsweise mithilfe eines Federelements realisiert. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann eine zuverlässige Dämpfung von Schwingungen und/oder Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle erzielt werden. Durch das Dämpfen der Schwingungen und/oder Drehungleichförmigkeiten fällt in dem Drehschwingungsdämpfer thermische Energie beziehungsweise Wärme an. Wird diese nicht abgeführt, kann es zu einer Überhitzung kommen.
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Um die bereits erwähnte besonders kompakte Ausgestaltung der Brennkraftmaschine zu erzielen, soll der Schmiermittelabscheider in dem Zylinderkurbelgehäuse angeordnet sein. Hierzu wird er an einem der Dämpferelemente, also entweder an dem Primärelement, dem Sekundärelement oder sowohl an dem Primärelement als auch an dem Sekundärelement, ausgebildet. Durch diese Integration von Schmiermittelabscheider und Drehschwingungsdämpfer kann die Baugröße der Brennkraftmaschine reduziert werden. Zudem entfällt ein externer Schmiermittelabscheider, welcher ansonsten außerhalb des Zylinderkurbelgehäuses zum Abscheiden des Schmiermittels aus dem Fluid vorgesehen sein müsste.
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Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird dem Schmiermittelabscheider zumindest zeitweise Schmiermittel zugeführt. Das bedeutet schlussendlich, dass der Drehschwingungsdämpfer, in den der Schmiermittelabscheider integriert ist, mit Schmiermittel beaufschlagt wird. Hierdurch wird der Drehschwingungsdämpfer gekühlt, sodass die vorstehend beschriebene Überhitzung effektiv vermieden wird. In anderen Worten wird der Drehschwingungsdämpfer mittels dem dem Schmiermittelabscheider zumindest zeitweise zugeführten Schmiermittel gekühlt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Primärelement scheibenförmig und das wenigstens eine Sekundärelement ringförmig ist, wobei das wenigstens eine Sekundärelement das Primärelement in Umfangsrichtung bezüglich einer Drehachse des Primärelements zumindest bereichsweise umgreift. Das bedeutet, dass in axialer Richtung gesehen, das Primärelement und das Sekundärelement zumindest bereichsweise in Überdeckung miteinander stehen. Das Primärelement weist im Wesentlichen die Form einer Scheibe auf. Es kann eine zentrale Befestigungsöffnung aufweisen, in welcher ein Befestigungselement anordenbar ist.
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Das Befestigungselement dient einer kraftschlüssigen Befestigung des Primärelements an der Kurbelwelle. Vorzugsweise liegt das Befestigungselement in Form einer Schraube vor. Die Schraube durchgreift die Befestigungsöffnung und greift in die Kurbelwelle ein, in welcher es mittels eines Gewinde gehalten ist. Auf seiner dem Gewinde abgewandten Seite verfügt die Schraube über einen Kopf, welcher nach der Montage der Brennkraftmaschine an dem Primärelement anliegt und dieses in Richtung der Kurbelwelle drängt. Vorzugsweise ist auf diese Art und Weise das Primärelement auf einer Stirnseite der Kurbelwelle kraftschlüssig befestigt. Zusätzlich oder alternativ kann das Primärelement formschlüssig mit der Kurbelwelle verbunden sein, insbesondere mithilfe einer Verzahnung des Primärelements, welche mit einer Gegenverzahnung der Kurbelwelle kämmt.
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Das Sekundärelement ist im Wesentlichen ringförmig und umgreift das Primärelement zumindest bereichsweise, insbesondere in Umfangsrichtung durchgehend. Ist die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine über den Drehschwingungsdämpfer an die Kurbelwelle angebunden, so greift die Abtriebswelle an dem Sekundärelement an, insbesondere ist sie mit diesem starr und/oder permanent gekoppelt. In anderen Worten ist in diesem Fall die Abtriebswelle lediglich mittelbar über den Drehschwingungsdämpfer an die Kurbelwelle angebunden. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine besonders kompakte Bauform der Brennkraftmaschine.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine Sekundärelement über wenigstens ein Federelement mit dem Primärelement verbunden ist. Hierauf wurde bereits hingewiesen. Das Federelement dient schlussendlich der Dämpfung der Schwingungen und/oder der Drehungleichförmigkeiten. Beispielsweise liegt das Federelement in Form einer Ringfeder oder dergleichen vor. Beispielsweise verläuft es in Umfangsrichtung gekrümmt, insbesondere umgreift es das Primärelement in Umfangsrichtung wenigstens bereichsweise. Besonders bevorzugt sind mehrere Federelemente Bestandteil des Drehschwingungsdämpfers. Sofern im Rahmen dieser Beschreibung lediglich auf das Federelement hingewiesen wird, so sind die Ausführungen stets auf jedes von mehreren Federelementen - sofern vorgesehen - übertragbar. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine besonders effektive Dämpfung der Schwingungen und/oder der Drehungleichförmigkeiten.
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Die Erfindung sieht vor, dass zur Ausbildung des Schmiermittelabscheiders in wenigstens einem der Dämpferelemente eine Abscheidekammer ausgebildet ist, in die eine Luftaustrittsöffnung und eine Schmiermittelaustrittsöffnung einmünden. Die Abscheidekammer ist als Vertiefung in dem jeweiligen Dämpferelement ausgebildet und ist vorzugsweise wannenförmig. Insbesondere greift sie in eine Stirnseite des jeweiligen Dämpferelements, insbesondere des Primärelements, ein, sodass eine randoffene Vertiefung ausgebildet ist, die in Richtung der Kurbelwelle offen ist. In die von der Kurbelwelle abgewandte Richtung verfügt die Vertiefung vorzugsweise über einen durchgehenden Boden.
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In die Abscheidekammer münden sowohl die Luftaustrittsöffnung als auch die Schmiermittelaustrittsöffnung ein. Die Luftaustrittsöffnung ist zum Abführen von in der Abscheidekammer vorliegender Luft und die Schmiermittelaustrittsöffnung zum Abführen von in der Abscheidekammer vorliegendem Schmiermittel vorgesehen und ausgebildet. Die Abscheidekammer ist derart ausgestaltet, dass in ihr vorliegendes Fluid aufgrund der Drehbewegung des Drehschwingungsdämpfers während eines Betriebs der Brennkraftmaschine aufgrund der auf das Fluid wirkenden Zentrifugalkraft das Fluid in Luft und Schmiermittel aufgetrennt wird, sodass also das Schmiermittel aus dem Fluid abgeschieden wird.
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Das Schmiermittel tritt durch die Schmiermittelaustrittsöffnung aus der Abscheidekammer aus, wohingegen die verbleibende Luft in die Luftaustrittsöffnung einströmt und durch diese aus der Abscheidekammer austritt. Diese Ausgestaltung des Schmiermittelabscheiders ist einerseits kostengünstig realisierbar und ermöglicht zum anderen eine hohe Abscheiderate.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Dämpferelemente in einem Dämpfergehäuse angeordnet sind, wobei das Dämpfergehäuse eine auf die Abscheidekammer ausgerichtete Entlüftungsöffnung aufweist, über die ein Innenraum des Dämpfergehäuses an einen Kurbelraum des Zylinderkurbelgehäuses strömungstechnisch angeschlossen ist. Das Dämpfergehäuse ist Bestandteil des Drehschwingungsdämpfers und umgreift die Dämpferelemente derart, dass diese lediglich über die Entlüftungsöffnung strömungstechnisch mit dem Kurbelraum des Zylinderkurbelgehäuses in Verbindung stehen. In dem Kurbelraum ist der wenigstens eine Kolben der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Kurbelwelle liegt ebenfalls in dem Kurbelraum des Zylinderkurbelgehäuses vor, erstreckt sich jedoch aus diesem bis in das Dämpfergehäuse hinein, in welchem das Primärelement an ihr befestigt ist.
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Das Dämpfergehäuse weist die Entlüftungsöffnung auf, durch welche eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Kurbelraum des Zylinderkurbelgehäuses und dem Innenraum des Dämpfergehäuses hergestellt ist. Die Entlüftungsöffnung ist dabei auf die Abscheidekammer ausgerichtet. Das bedeutet, dass durch die Entlüftungsöffnung aus dem Zylinderkurbelgehäuse in den Innenraum des Dämpfergehäuses überströmendes Fluid in Richtung der Abscheidekammer strömt und in diese eintritt. Vorzugsweise ist eine normale Richtung der Entlüftungsöffnung parallel zu einer Drehachse der Kurbelwelle beziehungsweise senkrecht zu einer Mittelebene des Drehschwingungsdämpfers ausgerichtet. Insoweit prallt aus der Entlüftungsöffnung austretendes Fluid unmittelbar auf dasjenige Dämpferelement, in welchem die Abscheidekammer ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung der Brennkraftmaschine ermöglicht eine besonders effektive Abscheidung des Schmiermittels aus dem Fluid.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Luftaustrittsöffnung in radialer Richtung bezüglich der Drehachse weiter innen liegend in die Abscheidekammer einmündet als die Schmiermittelaustrittsöffnung. Es wurde bereits angedeutet, dass das Abscheiden des Schmiermittels aus dem Fluid aufgrund der auf das Fluid wirkenden Zentrifugalkräfte erfolgen soll. Weil das Schmiermittel eine höhere Dichte aufweist als die Luft, wird das Schmiermittel durch die Zentrifugalkräfte stärker in radialer Richtung nach außen gedrängt als die Luft. Entsprechend sind die Positionen der Luftaustrittsöffnung und der Schmiermittelaustrittsöffnung derart gewählt, dass das abgeschiedene Schmiermittel zuverlässig durch die Schmiermittelaustrittsöffnung aus der Abscheidekammer austreten kann, insbesondere von den Zentrifugalkräften durch die Schmiermittelaustrittsöffnung aus der Abscheidekammer herausgefördert wird. Dies ermöglicht eine besonders effektive Abscheidung des Schmiermittels aus dem Fluid.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Abscheidekammer in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet ist, insbesondere rotationssymmetrisch ist. Die Abscheidekammer liegt also nicht als in Umfangsrichtung randgeschlossene Kammer vor. Vielmehr ist sie in Umfangsrichtung durchgehend und weist bevorzugt in Umfangsrichtung an einer bestimmten Radialposition dieselbe Tiefe, also dieselbe Erstreckung in axialer Richtung bezüglich einer senkrecht auf der Drehachse der Kurbelwelle stehenden Ebene, auf. Insoweit ist die Abscheidekammer besonders bevorzugt rotationssymmetrisch bezüglich der Drehachse der Kurbelwelle. Hierdurch wird eine besonders hohe Abscheideleistung des Schmiermittelabscheiders realisiert.
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Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Abscheidekammer im Längsschnitt gesehen in radialer Richtung innen eine größere Tiefe aufweist als in radialer Richtung außen. Der Längsschnitt liegt entlang der Drehachse der Kurbelwelle vor, sodass also die Drehachse in der Schnittebene liegt. In radialer Richtung innen weist die Abscheidekammer nunmehr eine größere Tiefe, also eine größere Erstreckung in axialer Richtung, auf als in radialer Richtung weiter außen. Unter der Tiefe ist der Abstand in axialer Richtung eines Bodens die Abscheidekammer von einer Mündungsöffnung der Abscheidekammer zu verstehen, wobei die Mündungsöffnung von einer gedachten Ebene definiert ist, die vorzugsweise senkrecht auf der Drehachse der Kurbelwelle steht.
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In anderen Worten nimmt die Tiefe der Abscheidekammer in radialer Richtung von innen nach außen ab, insbesondere kontinuierlich beziehungsweise stetig. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Abscheidekammer wird in der Abscheidekammer vorliegenden Schmiermittel, welches aus dem Fluid ausgeschieden wurde, aufgrund der Zentrifugalkraft einerseits in radialer Richtung nach außen und andererseits in axialer Richtung in Richtung der Kurbelwelle geführt. Eine derartige Ausgestaltung der Abscheidekammer führt zu einer zuverlässigen Trennung des Schmiermittels von der Luft, sodass letztere von dem Schmiermittel befreit durch die Luftaustrittsöffnung aus der Abscheidekammer austreten kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Abscheidekammer als eine eine Stirnseite des wenigstens einen der Dämpferelemente durchgreifenden Vertiefung vorliegt. Die Vertiefung weist also einen durchgehenden Boden auf, der sie in axialer Richtung in die von der Kurbelwelle abgewandte Richtung begrenzt. Die Mündungsöffnung ist in der Stirnseite des Dämpferelements ausgebildet beziehungsweise durchgreift diese. Wir vorstehend bereits erläutert, liegt die Mündungsöffnung vorzugsweise vollständig in einer gedachten Ebene, welche senkrecht auf der Drehachse der Kurbelwelle steht. Die Ausbildung der Abscheidekammer als Vertiefung ermöglicht eine besonders platzsparende Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers und mithin der Brennkraftmaschine.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Luftaustrittsöffnung das wenigstens eine der Dämpferelemente in axialer Richtung durchgreift. Die Luftaustrittsöffnung mündet einerseits in die Abscheidekammer ein und durchgreift ausgehend von dieser das Dämpferelement, in welchem die Abscheidekammer ausgebildet ist, in axialer Richtung vollständig. Aus der Abscheidekammer in die Luftaustrittsöffnung eintretende Luft gelangt also durch das Dämpferelement hindurch auf die der Abscheidekammer gegenüberliegende Seite.
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Vorzugsweise ist die Luftaustrittsöffnung durchgehend gerade. Insbesondere ist sie beziehungsweise ihre Längsmittelachse bezüglich der Drehachse der Kurbelwelle angewinkelt, nämlich derart, dass sie ausgehend von der Abscheidekammer in radialer Richtung nach innen verläuft. Hierdurch wird verhindert, dass Schmiermittel durch die Luftaustrittsöffnung aus der Abscheidekammer austritt, weil das Schmiermittel aufgrund seiner im Vergleich mit der luftgrößeren Dichte stets in radialer Richtung nach außen gedrängt wird, also nicht durch die in radialer Richtung nach innen ausgerichtete Luftaustrittsöffnung hindurchtreten kann. Entsprechend wird eine besonders hohe Abscheidewirkung erzielt.
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Schließlich kann eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorsehen, dass die Luftaustrittsöffnung über eine Mündungsöffnung in die Abscheidekammer einmündet und auf ihrer der Mündungsöffnung abgewandten Seite eine Austrittsöffnung aufweist, die in radialer Richtung gesehen weiter innen liegt als die Mündungsöffnung. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Die in radialer Richtung weiter innen liegende Austrittsöffnung wird durch die im Längsschnitt schräge Anordnung der Luftaustrittsöffnung realisiert, die sich ausgehend von der Abscheidekammer in radialer Richtung nach innen, also in Richtung der Drehachse, erstreckt. Hierdurch wird eine besonders hohe Abscheidewirkung erzielt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine, die einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Schmiermittelabscheider aufweist,
- 2 eine schematische Teildarstellung der Brennkraftmaschine, sowie
- 3 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Bereichs der Brennkraftmaschine.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine 1, die ein Zylinderkurbelgehäuse 2 aufweist, in dem eine Kurbelwelle 3 der Brennkraftmaschine drehbar gelagert ist, nämlich um eine Drehachse 4. Die Kurbelwelle 3 weist mehrere Hubzapfen 5 auf, welche jeweils über Wangen 6 mit einem nicht näher bezeichneten Grundkörper der Kurbelwelle 3 verbunden sind. An den Hubzapfen 5 greifen hier nicht dargestellte Pleuelstangen an, über welche Kolben mit der Kurbelwelle 3 gekoppelt sind. Insbesondere greift an jedem der Hubzapfen 5 eine derartige Pleuelstange an, welche auf ihrer der Kurbelwelle 3 abgewandten Seite mit einem entsprechenden der Kolben verbunden ist.
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Zur Drehschwingungsdämpfung und/oder zur Reduzierung von Drehungleichförmigkeiten ist ein Drehschwingungsdämpfer 7 mit der Kurbelwelle 3 gekoppelt. Der Drehschwingungsdämpfer 7 weist mehrere Dämpferelemente 8 und 9, nämlich ein Primärelement 8 und ein Sekundärelement 9. Das Primärelement 8 ist vorzugsweise starr mit der Kurbelwelle 3 gekoppelt. Das Sekundärelement 9 ist hingegen lediglich mittelbar über das Primärelement 8 an die Kurbelwelle 3 angebunden. Zudem ist das Sekundärelement 9 elastisch dämpfend mit dem Primärelement 8 verbunden, sodass das Primärelement 8 und das Sekundärelement 9 gemeinsam die dämpfende Wirkung erzielen.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine 1 ist in den Drehschwingungsdämpfer 7 ein Schmiermittelabscheider 10 integriert, nämlich derart, dass der Schmiermittelabscheider 10 an einem der Dämpferelemente 8 und 9 ausgebildet ist. Der Schmiermittelabscheider 10 liegt also entweder an dem Primärelement 8, dem Sekundärelement 9 oder beiden vor. Die Dämpferelemente 8 und 9 sind zur Realisierung des Schmiermittelabscheiders 10 in einem Dämpfergehäuse 11 angeordnet, wobei ein Innenraum 12 des Dämpfergehäuses 11 lediglich über eine Entlüftungsöffnung 13 strömungstechnisch an einen Kurbelraum 14 des Zylinderkurbelgehäuses 2 angeschlossen ist.
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Über die Entlüftungsöffnung 13 kann insoweit Fluid aus dem Kurbelraum 14 dem Innenraum 12 des Dämpfergehäuses 11 und mithin dem Schmiermittelabscheider 10 zugeführt werden. Hierbei weist die Entlüftungsöffnung 13 eine entsprechende Ausrichtung auf, die so gewählt ist, dass das aus dem Kurbelraum 14 kommende Fluid dasjenige der Dämpferelemente 8 und 9 anströmt, an beziehungsweise in welchen der Schmiermittelabscheider 10 ausgebildet ist. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies das Primärelement 8.
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Die 2 zeigt eine schematische Detaildarstellung eines Bereichs der Brennkraftmaschine 1, wobei insbesondere der Drehschwingungsdämpfer 7 mit dem integrierten Schmiermittelabscheider 10 zu erkennen ist. Es wird deutlich, dass das Primärelement 8 im Wesentlichen scheibenförmig und das Sekundärelement 9 im Wesentlichen ringförmig ist, wobei das Sekundärelement 9 das Primärelement 8 in Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig umgreift.
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Zur Ausbildung des Schmiermittelabscheiders 10 liegt in dem Primärelement 8 eine Abscheidekammer 15 vor, die in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse 4 durchgehend ausgebildet ist. Die Abscheidekammer 15 ist insoweit besonders bevorzugt rotationssymmetrisch ausgestaltet. Von der Abscheidekammer 15 geht wenigstens eine Luftaustrittsöffnung 16 aus, wobei in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Luftaustrittsöffnungen 16 vorliegen, von welchen lediglich einige beispielhaft gekennzeichnet sind.
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Die Abscheidekammer 15 liegt in Form einer Vertiefung in dem Primärelement 8 vor, wobei sie eine Stirnseite 17 des Primärelements 8 unter Ausbildung einer Mündungsöffnung 18 durchgreift. Ein Teil der Mündungsöffnung 18 stellt hierbei eine Schmiermittelaustrittsöffnung 19 dar, durch welche Schmiermittel aus der Abscheidekammer 15 herausgefördert wird. Angedeutet ist ebenfalls die Entlüftungsöffnung 13, die auf die Abscheidekammer 15 ausgerichtet ist.
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Die 3 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung durch einen Bereich der Brennkraftmaschine 1. Es ist erkennbar, dass das Primärelement 8 mittels eines Befestigungselements 20 an der Kurbelwelle 3 befestigt ist und hierbei stirnseitig an dieser anliegt. Die Abscheidekammer 15 ist auf der der Kurbelwelle 3 zugewandten Seite des Primärelements 8 in diesem ausgebildet. Die Abscheidekammer 15 ist insoweit in Richtung der Kurbelwelle 3 geöffnet. Es ist erkennbar, dass die Abscheidekammer 15 eine sich in radialer Richtung verändernde Tiefe aufweist, sodass ein Boden 21 einen Abstand von der Mündungsöffnung 18 aufweist, der in radialer Richtung nach außen abnimmt. Die Abscheidekammer 15 weist also auf ihrer in radiale Richtung innen gelegenen Seite und auf ihrer in radialer Richtung außen gelegenen Seite ihre geringste Tiefe auf.
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Radial innen mündet die Luftaustrittsöffnung 16 in die Abscheidekammer 15 ein. Die Luftaustrittsöffnung 16 verläuft zudem ausgehend von der Abscheidekammer 15 in radialer Richtung nach innen, also auf die Drehachse 4 zu. Bevorzugt verläuft die Luftaustrittsöffnung 16 durchgehend gerade. Es ist erkennbar, dass die Entlüftungsöffnung 13 in etwa mittig auf die Abscheidekammer 15 ausgerichtet ist. Durch die Entlüftungsöffnung 13 austretendes Fluid gelangt gemäß dem Pfeil 22 in die Abscheidekammer 15. In dieser wird das Fluid in Schmiermittel und Luft separiert.
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Die Luft tritt aufgrund der Strömungsenergie des Fluids gemäß dem Pfeil 23 durch die Luftaustrittsöffnung 16 der Abscheidekammer 15 aus. Das Schmiermittel wird während eines Betriebs der Brennkraftmaschine 1 aufgrund der Zentrifugalkräfte, welche auf es wirken, in radialer Richtung nach außen gedrängt, sodass es gemäß dem Pfeil 24 wieder aus der Mündungsöffnung 18, genauer gesagt der Schmiermittelaustrittsöffnung 19, aus der Abscheidekammer 15 austritt.
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Eine derartige Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 1 integriert auf vorteilhafte Weise den Schmiermittelabscheider 10 in den Drehschwingungsdämpfer 7. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 1 und zugleich eine zuverlässige Entlüftung der Brennkraftmaschine 1 bei hervorragender Effektivität der Abscheidung des Schmiermittels aus dem aus dem Kurbelraum 14 entlüfteten Fluid.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brennkraftmaschine
- 2
- Zylinderkurbelgehäuse
- 3
- Kurbelwelle
- 4
- Drehachse
- 5
- Hubzapfen
- 6
- Wangen
- 7
- Drehschwingungsdämpfer
- 8
- Primärelement
- 9
- Sekundärelement
- 10
- Schmiermittelabscheider
- 11
- Dämpfergehäuse
- 12
- Innenraum
- 13
- Entlüftungsöffnung
- 14
- Kurbelraum
- 15
- Abscheidekammer
- 16
- Luftaustrittsöffnung
- 17
- Stirnseite
- 18
- Mündungsöffnung
- 19
- Schmiermittelaustrittsöffnung
- 20
- Befestigungselement
- 21
- Boden
- 22
- Pfeil
- 23
- Pfeil
- 24
- Pfeil
