DE10310179B4

DE10310179B4 - Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor

Info

Publication number: DE10310179B4
Application number: DE10310179A
Authority: DE
Inventors: Tobias Dipl.-Ing. Bäumler; Christian Dipl.-Ing. Schwarzl
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2003-03-08
Filing date: 2003-03-08
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-03-09
Also published as: DE502004001977D1; US20040231924A1; EP1457646B1; EP1457646A1; JP2004270697A; US7124730B2; DE10310179A1

Abstract

Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insb. für einen Boxermotor, mit einem unterhalb eines Kurbelgehäuses angeordneten Ölauffanggehäuse, in dem ein Ölabsaugraum (16) ausgebildet ist, aus dem das Schmieröl über eine mit einer Ölabsaugleitung versehene Hauptölpumpe zu den Verbrauchern gefördert wird, und dass an den Ölabsaugraum mindestens ein Ölsammelraum (20, 22) angrenzt, in dem das von den Verbrauchern kommende Schmieröl über eine Ölleitung zurückgeführt wird, wobei der Ölabsaugraum vom Ölsammelraum durch mindestens eine Ölschottwand (24, 26) getrennt ist, in der mindestens eine über eine Klappe (32, 34) kontrollierbare Durchtrittsöffnung (28 bis 30) angeordnet ist, über die das Schmieröl vom Ölsammelraum in den Ölabsaugraum übertreten kann, wobei ein den Ölsammelraum (20, 22) begrenzender und von der Ölschottwand (24, 26) beabstandeter Wandabschnitt (64, 66) vorgesehen ist, der bezogen auf die Durchtrittsöffnung (28 bis 30) in der Ölschottwand (24, 26) abfallend verläuft und als Ablauffläche für das in den Ölsammelraum (20, 22) zurückgeführte Schmieröl dient,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insb. für einen Boxermotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei den heutigen wassergekühlten 6 – Zylinder-Boxermotoren der Modellreihe 911 Carrera (Firma Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG) ist im Ölführungsgehäuse bzw. in der Ölwanne ein am Ölwannendeckel befestigter Ölschottkasten vorgesehen, in dem der Ölsumpf für die Schmierölversorgung des Motors ausgebildet ist. Das von den Verbrauchern in die Ölwanne zurückgeführte Schmieröl wird zuerst außerhalb des den Ölabsaugraum bildenden Ölschottkastens zurückgeleitet, bevor es über im Ölschottkasten durch Klappen überwachte Öffnungen in den eigentlichen Ölabsaugraum übertritt. Aus der GB 2 278 400 A ist bereits eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine bekannt geworden, bei der innerhalb der Ölwanne ein Ölabsaugraum und ein Ölsammelraum gebildet sind, die durch eine Klappe voneinander getrennt werden. Ein Teil des Wandbereiches des Ölsammelraumes verläuft schräg zur Klappe hin abfallend. Die DE 101 39 709 A1 zeigt eine Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor, bei der unterhalb des Kurbelgehäuses ein Ölauffanggehäuse mit einem gewölbten Oeldeckel angeordnet ist. Im Ölauffanggehäuse sind neben einem Ölabsaugraum zwei Ölsammelräume gebildet, wobei die Abtrennung über einen Wandabschnitt erfolgt. Im Wandabschnitt ist eine Klappe vorgesehen, die den Durchtritt von Öl vom Ölsammelraum in den Ölabsaugraum kontrolliert. Ölrückführleitungen für aus dem Motor abgesaugtes Schmieröl führen zu Swirlpots, die in den Ölsammelräumen angeordnet sind. Die Swirlpots dienen zur Entschäumung des Öles, das nach dem Entschäumen über die Klappen in den Ölabsaugraum übertreten kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, den sog. integrierten Trockensumpf hinsichtlich seiner Funktionalität weiter zu verbessern, um einen hohen Integrationsgrad zu erreichen, der gleichzeitig eine Reduzierung des Vormontageumfanges mit einschliesst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist im Ölsammelraum eine aus einem Wandabschnitt herausgebildete Schräge vorgesehen, die als Ablauffläche für das in den Ölsammelraum zurückgeführte Schmieröl dient. Diese schräg verlaufende Seitenwand des Ölsammelraums unterstützt auf vorteilhafte Art und Weise den Ölrücklauf aus den Zylinderköpfen zur Absaugstelle. Das beispielsweise aus den Zylinderköpfen zurückgeführte Schmieröl trifft auf die schräg verlaufende Ablauffläche und tritt von dort aus über die in der Ölschottwand vorgesehenen Öffnungen in den Ölabsaugraum über. Durch die Ausbildung schräg verlaufender Ablaufflächen kann das Volumen des Ölsammelraumes unter Beibehaltung der Funktionalität der Druckumlaufschmierung verringert werden. Gleichzeitig dienen die Ablaufflächen durch das definiert ausgerichtete Anströmen des rücklaufenden Öls zur Entschäumung des Schmieröls; sie übernehmen damit die Funktion der ansonsten üblicherweise verwendeten Öl/Luftabscheider, der sog. Swirlpots.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Der im Ölsammelraum mit der Schmieröl-Ablauffläche versehene Wandabschnitt ist auf vorteilhafte Art und Weise einstückig aus einem das Ölauffanggehäuse nach unten abschließenden Öldeckel herausgebildet. Dabei kann das für die Ablauffläche vorgesehene Kunststoffteil so ausgeformt werden, das bisherige im Ölsumpf vorhandene Toträume wesentlich verringert werden können. Damit kann die Brennkraftmasche mit einer geringeren Schmiermittel-Umlaufmenge betrieben werden, wodurch Gewichts- und Kostenvorteile geltend gemacht werden können.
Die schräg verlaufenden Ablaufflächen, die gleichzeitig zur Entschäumung des Schmieröls vorgesehen sind, können noch zusätzlich mit Rippen, Noppen o. ä. Formkörpern versehen werden, so dass das Schmieröl auf dem Weg in den Ölabsaugraum entsprechend entgast wird.
Die beiden den Ölabsaugraum begrenzenden Ölschottwände sowie im Ölsammelraum angeordnete Ölrücklaufleitungen sind als eine Art Vormontage-Modul einstückig zusammengefasst. Die Integration der zum Trockensumpf gehörenden Bauteile ist weiter erhöht, wenn der im Ölsammelraum angeordnete Ölabsaugschnorchel mit den beiden Ölrücklaufleitungen als gemeinsames Modul einstückig zusammengefasst ist.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Ansicht auf das Ölführungsgehäuse von unten,
2 einen Querschnitt durch das Ölführungsgehäuse,
3 eine Perspektivansicht auf einen Öldeckel mit einem Schottraummodul,
4 eine Einzeldarstellung des Schottraummoduls,
5 das Schottraummodul nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
6 eine Perspektivansicht auf den Öldeckel mit Ablaufflächen für das Schmieröl.
Das in 2 im Schnitt dargestellte Kurbelgehäuse eines 6 – Zylinder Boxermotors besteht ohne Einschränkung auf diese Ausführungsform aus zwei Kurbelgehäusehälften 2 und 4 mit zwei horizontal angeordneten Zylinderbankreihen 1 bis 3 und 4 bis 6 (nicht dargestellt). Aus jedem der beiden Kurbelgehäusehälften 2 und 4 ist ein nach unten verlaufender Wandabschnitt 6 und 8 herausgebildet, die zusammen mit einem an den Flanschflächen 10 und 12 der beiden Wandabschnitte 6 und 8 befestigten Öldeckel 14 ein Ölauffanggehäuse, im folgenden als Ölwanne bezeichnet, bilden. Die Ölwanne weist einen Ölabsaugraum 16 auf, in dem ein zu einer nicht dargestellten Hauptölpumpe führender Ölabsaugschnorchel 18 angeordnet ist. Links und rechts vom Ölabsaugraum 16 sind zwei Ölsammelräume 20 und 22 ausgebildet, die gegenüber dem Ölabsaugraum 16 durch zwei Ölschottwände 24 und 26 abgetrennt sind. Beide Ölschottwände 24 und 26 sind mit jeweils drei fensterartigen Durchtrittsöffnungen 28, 29 und 30 versehen, die durch jeweils eine als Rückschlagventil fungierende Strömungsklappe 32 und 34 überwacht sind. Zur Befestigung der nur in den Ölabsaugraum 16 öffnenden Strömungsklappen 32 und 34 sind für jede Strömungsklappe 32, 34 jeweils vier an den Ölschottwänden 24, 26 befestigte Haltepins 36 vorgesehen, an denen die Strömungsklappe 32, 34 gelagert ist; vorzugsweise bestehen die elastisch ausgebildeten Strömungsklappen 32, 34 aus Gummi.
Oberhalb der drei in den beiden Ölschottwänden 22 und 24 angeordneten Durchtrittsöffnungen 28 bis 30 ist jeweils eine weitere rechteckförmige Öffnung 38 und 40 vorgesehen, an die jeweils eine, sich trichterförmig erweiternde Ölrücklaufleitung 42 bzw. 44 herangeführt ist. Das jeweils andere Ende der beiden Ölrücklaufleitungen 42, 44 ist über jeweils ein Anschlussstück 46 und 48 an zwei in den Kurbelgehäusehälften 2 und 4 integrierten Rücklaufkanälen 50 angeschlossen. Beide durch die Kurbelgehäusehälften 2 und 4 gebildeten Ölrücklaufkanäle 50 sind durch eine nicht dargestellte Trennwand, die im Bereich zwischen den beiden Anschlussstücken 46 und 48 angeordnet ist, getrennt. Beide Anschlussstücke 46, 48 sind über eine Anschlussplatte 52 miteinander verbunden; letztgenannte ist über zwei Verschraubungspunkte 54 und 56 am Kurbelgehäuse 2, 4 befestigt. An der Anschlussplatte 52 ist gleichzeitig der Ölabsaugschnorchel 18 einstückig angebunden, wobei der Anschlussflansch 58 des Ölabsaugschnorchels 18 am Kurbelgehäuse 2 verschraubt ist. Wie in 4 dargestellt, bilden die beiden Ölschottwände 24, 26 sowie die beiden Ölrücklaufleitungen 42, 44 zusammen mit dem Ölabsaugschnorchel 18 ein einstückiges Kunststoff-Schottraummodul, das als vorgefertigte Montageeinheit ausgebildet ist.
Der ebenfalls aus Kunststoff bestehende Öldeckel 14 weist zur seitlichen Begrenzung der beiden Ölsammelräume 20 und 22 zwei einstückig mit dem Öldeckel 14 verbundene Rampen 60 und 62 auf, die im montierten Zustand des Motors in die beiden Ölsammelräume 20 und 22 eingreifen. Die beiden Rampen 60 und 62 weisen jeweils einen den Ölsammelraum 20 bzw. 22 begrenzenden und mit einer Schräge versehenen Wandabschnitt 64 und 66 auf, der als Ölablauffläche für das in den Ölsammelraum 20, 22 zurückgeführte Schmieröl, wie später noch näher erläutert, dient. Aus dem Öldeckel 14 sind weiterhin zwei zylinderförmige Abdichtstutzen 68 und 70 herausgebildet, die im montierten Zustand in im Kurbelgehäuse 2, 4 vorgesehene Öffnungen 72 und 74 abdichtend eingreifen. Damit werden zwei Kühlmittelkanäle abgedichtet, die an den Ölsumpf des Kurbelgehäuses angrenzen. Zusätzlich kann in einer dieser Abdichtungen noch eine Ablassschraube für das Kühlmittel vorgesehen werden. Der aus Kunststoff bestehende Öldeckel 14 weist zur Abdichtung gegenüber den Flanschflächen 10, 12 eine umlaufende nutenförmige Kontur 76 auf, in die eine Elastomerdichtung 77 eingelegt ist. Für die Verschraubung des Öldeckels 14 am Kurbelgehäuse 2, 4 sind weiterhin an der Außenkontur des Öldeckels 14 entsprechende Flansch-Verschraubungspunkte 78 herausgebildet. In eine im Öldeckel 14 vorgesehene topfförmige Ausnehmung 80 greift der Ölabsaugschnorchel 18 ein.
Die Ölrückführung in die Ölwanne erfolgt auf folgende Art und Weise:
Das aus den beiden Zylinderköpfen des Motors abgesaugte Schmieröl wird über die beiden Ölrücklaufkanäle 50 (Ölrücklauf anhand der Pfeile in 1 dargestellt) und über die beiden Ölrücklaufleitungen 42 und 44 in die beiden Ölsammelräume 20 und 22 zurückgefördert. Beim Austreten des Schmieröls in die Ölsammelräume 20, 22 trifft das Schmieröl auf die beiden schräg verlaufenden Wandabschnitte 64, 66 der beiden im Ölsammelraum 20, 22 angeordneten Rampen 60, 62, fließt an diesen ab und tritt in Abhängigkeit von der Höhe des Ölspiegels über die durch die Klappen 32, 34 überwachten Öffnungen 28 bis 30 in den Ölabsaugraum 16 ein. Von dort aus wird es auf bekannte Art und Weise über die nicht dargestellte Hauptölpumpe den Verbrauchern wieder zugeführt. Beim Ablaufen des Schmieröls an den Wandabschnitten 64, 66 kann das Schmieröl entschäumt und somit die gashaltigen Bestandteile vom Schmieröl getrennt werden. Die Entschäumung des rückströmenden Schmieröls kann weiter verbessert werden, wenn die Ablaufflächen 64, 66 noch zusätzlich mit Rippen, Noppen o. ä. Formkörpern versehen werden.
In 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, das gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nur leicht abgewandelt und von der Funktionsweise identisch zum ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Ölabsaugschnorchel 18 nicht einstückig am Schottraummodul befestigt, sondern separat dazu verlaufend, angeordnet.

Claims

Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insb. für einen Boxermotor, mit einem unterhalb eines Kurbelgehäuses angeordneten Ölauffanggehäuse, in dem ein Ölabsaugraum (16) ausgebildet ist, aus dem das Schmieröl über eine mit einer Ölabsaugleitung versehene Hauptölpumpe zu den Verbrauchern gefördert wird, und dass an den Ölabsaugraum mindestens ein Ölsammelraum (20, 22) angrenzt, in dem das von den Verbrauchern kommende Schmieröl über eine Ölleitung zurückgeführt wird, wobei der Ölabsaugraum vom Ölsammelraum durch mindestens eine Ölschottwand (24, 26) getrennt ist, in der mindestens eine über eine Klappe (32, 34) kontrollierbare Durchtrittsöffnung (28 bis 30) angeordnet ist, über die das Schmieröl vom Ölsammelraum in den Ölabsaugraum übertreten kann, wobei ein den Ölsammelraum (20, 22) begrenzender und von der Ölschottwand (24, 26) beabstandeter Wandabschnitt (64, 66) vorgesehen ist, der bezogen auf die Durchtrittsöffnung (28 bis 30) in der Ölschottwand (24, 26) abfallend verläuft und als Ablauffläche für das in den Ölsammelraum (20, 22) zurückgeführte Schmieröl dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (64, 66) Teil einer Rampe (60, 62) ist, die aus einer im Ölsammelraum (20, 22) unter einem Winkel schräg angestellten Anformung besteht, welche an einem den Ölsammelraum (16) des Ölauffanggehäuses nach unten hin abschließenden Öldeckel (14) angeordnet ist und dass der Rampe (60, 62) im Ölsammelraum (20, 22) eine Öffnung (38, 40) in einer Ölschottwand (24, 26) zugerichtet ist, in welche jeweils eine Ölrücklaufleitung (42, 44) mit einer sich trichterförmig erweiternden Öffnung einmündet und die Ölrücklaufleitung (42, 44) im Ölsammelraum (16) angeordnet und mit Ölrücklaufkanälen (50) verbunden ist.
Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (60, 62) einstückig mit einem das Ölauffanggehäuse nach unten abschließenden Öldeckel (14) ausgebildet ist.
Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öldeckel (14) und die Rampe (60, 62) aus Kunststoff bestehen.
Ölauffangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils links und rechts vom Ölabsaugraum (16) ein durch eine Ölschottwand (24, 26) abgetrennter Ölsammelraum (20, 22) vorgesehen ist.
Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ölschottwände (24, 26) sowie die beiden Ölrücklaufleitungen (42, 44) als Schottraummodul zusammengefasst sind.
Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölabsaugschnorchel (18) mit den beiden Ölrücklaufleitungen (42, 44) zusammengefasst ist.