DE3334044C2

DE3334044C2 - Hubkolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3334044C2
Application number: DE3334044A
Authority: DE
Inventors: Armin 7107 Neckarsulm Bauder
Original assignee: Audi Ag 8070 Ingolstadt; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1985-11-07
Also published as: US4524735A; JPS6334312B2; DE3462538D1; EP0140108A1; DE3334044A1; EP0140108B1; JPS60145447A

Abstract

Bei einer Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge, dessen unten offenes Zylinderkurbelgehäuse 1 durch eine Ölwanne 11 abgeschlossen ist, ist zwischen der Kurbelwelle 3 und dem Boden der Ölwanne 11 ein Einsatz 13 angeordnet, der sich über die ganze Länge der unteren Öffnung des Zylinderkurbelgehäuses 1 und in Querrichtung etwa von der Ebene, in der die Zylinderlängsachsen liegen, in Drehrichtung D der Kurbelwelle bis zur betreffenden Längskante der genannten unteren Öffnung erstreckt. Durch den Einsatz 13 wird verhindert, daß die durch die Drehung der Kurbelwelle 3 in Rotation versetzte Luft Öl aus der Ölwanne 11 in Wellendrehrichtung D bis in den Bewegungsbereich der Pleuel 8 und der Kurbelwangen 7 verdrängt. Andererseits kann das aus den Wellenlagern 4 austretende Spritzöl außerhalb des Einsatzes 13 direkt und im Bereich des Einsatzes 13 über die Vertiefungen 16 in die Ölwanne 11 gelangen. Durch die Seitenwände 17 der Vertiefungen 16 wird ein Übertreten von Spritzöl in den Bewegungsbereich der Kurbelwangen 7 oder Pleuel 8 bzw. Pleuelköpfe 8a weitgehend vermieden.

Description

— und mit einem zwischen der Kurbelwelle (3) und dem Boden äer ölwanne (11) angeordneten, sich im wesentlichen über die ganze Länge der unteren Öffnung (10) des Zylinderkurbelgehäuses (1| eistreckenden Einsatz (13),

dadurch gekennzeichnet,

— daß sich der Einsatz (13) ohne Unterbrechung von der Längskante (15) der unteren Öffnung (10) des Zylinderkurbelgehäuses (1), die bei linksdrehender Kurbelwelle (3) rechts, bei rechtsdrehender Kurbelwelle (3) links der die Zylindermittelachsen enthaltenden Ebene (14) liegt, bis hin zu der genannten Ebene (14) erstreckt,

— daß die freie Langsame?/») des Einsatzes (13), wie an sich bskanrt, oberhalb des ölspiegels (23) in der ölwanne (1 i) liet , und

— daß der Einsatz (13) unterhalb der Kurbelwellenlager (4) mit Vertiefungen (iö) versehen ist, deren Seitenwände (17) sich bis nahe an die Laufkreise (18) der benachbarten Kurbelwangen (7) erstrecken und deren tiefste Stelle (19) an der freien Längskante (20) des Einsatzes (13) liegt

2. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch· 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) im Bereich (22) zwischen benachbarten Vertiefungen (16) eng an die Laufbahn (21) der Pleuel (8) angepaßt ist.

3. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) an der Unterseite des Zylinderkurbelgehäuses (1) angeschraubt ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolben-Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Art (DE-OS 19 48 186) erstreckt sich der Einsatz in geringem Abstand von der Bewegungsbahn der Pleuel von einer Längskante der unteren öffnung des Zylinderkurbelgehäuses zur anderen Längskante, und er ist nahe dieser beiden Längskanten mit öffnungen versehen, durch welche das von den umlaufenden Teilen der Kurbelwelle mitgerissene öl nach unten in den Raum zwischen dem Einsatz und der Ölwanne abfließer, soll. Obgleich der Einsatz an die Bewegungsbahn der Pleuel angepaßt is/, kann sich wegen der Lage der öffnungen im oberen Bereich des Einsatzes Öl in dessen unteren Bereich ansammeln, in das die Pleuelköpfe eintauchen, so daß trotz des Einsatzes Ölpanschverluste eintreten. Es hat sich nun gezeigt, daß auch bei Hubkolben-Brennkraftmaschinen, bei denen der ölspiegel in der ölwanne normalerweise unter den Bewegungsbahnen der Pleuelköpfe und der Kurbelwangen liegt, erhebliche Verluste durch ölpanschen eintreten. Eine Untersuchung dieses Phänomens hat ergeben, daß die Luft im Kurbelgehäuse durch die Drehung der Kurbelwelle von den Pleuelköpfen und den Kurbelwangen mitgerissen wird und mit großer Geschwindigkeit im Kurbelgehäuse in Drehrichtung der Flurbeiwelle rotiert Durch diese rotierende Luft wird ein Staudruck erzeugt, der auf das Öl in der Ölwanne wirkt und dieses öl in Drehrichtung der Kurbelwelle verdrängt, so daß es in den Bewegungsbereich der Pleuelköpfe und Kurbelwangen kommt Dieser Vorgang ist besonders ausgeprägt bei Brennkraftmaschinen mit gegenüber der Senkrechten geneigten Zylindern, bei denen die Drehrichtung der Kurbelwelle zu der Richtung, in der die Zylinder aus der Senkrechten geneigt sind, entgegengesetzt ist Der aus der DE-OS 19 48 186 bekannte Einsatz kann diese Verdrängung des Öls nicht verhindern, da der Staudruck durch die öffnungen auf der einen Seite des Einsatzes auf das öl in der darunterliegenden ölwanne wirken kann und außerdem im Bereich der öffnungen auf der anderen Seite des Einsatzes durch den Luftwirbel ein Sog er-

zeugt wird, der das Übertreten von Öl aus diesen Öffnungen in den Bewegungsbereich der Pleuelköpfe und Kurbelwangen unterstützt

Prinzipiell die gleichen Verhältnisse liegen bei einer anderen bekannten Hubkolbenmaschine (DE-GM 74 10 986) vor, bei der der Einsatz aus zwei sich überlappenden Platten besteht die auf domartigen Erhebungen angeordnet sind, zwischen denen das Öi in der Drehrichtung der Kurbelwelle durch den Staudruck aus der ölwanne heraus und in den Bewegunesbereich der Kurbelwellenteile gedrückt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubkolben-Brennkraftmaschine der angegebenen Art zu schaffen, bei der das Eintauchen der Pleuelköpfe und der Kurbelwangen in das Öl und die dadurch hervorge-

rufene Verlustleistung mit geringem Aufwand auf ein Minimum verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird verhindert, daß das Öl in der Ölwanne durch den Staudruck, der von dem vorher erwähnten Luftwirbel erzeugt wird, in den Bereich der Pleuelköpfe und Kurbelwangen verdrängt wird. Dadurch, daß sich der erfindungsgemäße Einsatz ohne Unterbrechung nur etwa über die halbe Fläche der unteren Öffnung des Zylinderkurbelgehäuses erstreckt, kann bereits etwa die Hälfte des aus den Kurbelwellenlagern austretenden Spritzöls direkt in die ölwanne gelangen. Die andere Hälfte gelangt in die unterhalb der Kurbelwellenlager angeordneten Vertiefungen in dem Einsatz und kann von dort in die Ölwanne abfließen. Da die Seitenwände dieser Vertiefungen bis nahe an den Laufkreis der Kurbelwangen herangezogen sind, kann nur sehr wenig öl in den Bereich des Einsatzes gelangen, in dem die Kurbelwangen und insbesondere die Pleuelköpfe umlaufen. Durch das verringerte ölpanschen wird die Kurbelgehäuseentlüftung beträchtlich vereinfacht. Der erfindungsgemäße Einsatz

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vermeidet auch, daß beim Beschleuaigen und beim Be- chen Begrenzungswände 17 der Vertiefungen 16 bis nafahren von Steigungen das Öl am hinteren Ende der he an die Laufbahnen 18 der Kurbel wangen 7 herange-Ölwanne in den Bereich der Kurbelwangen und Pleuel- zogen sind, kann nur wenig öl in den Bewegungsbereich köpfe gelangen kann, wie dies bei den bekannten Einsät- der Kurbelwangen 7 und in die Taschen 22 gelangen. zen der Fall ist 5 Die geringe ölmenge, die sich in den Taschen 22 ansam-

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben mein kann, wird von den Pleuelköpfen 8a immer wieder sich aus den Unteransprüchen. mitgenommen und in die Ölwanne 11 geschleudert. Ge-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im fol- gebenenfalls kann an der tiefsten Stelle jeder Tasche 22 genden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen be- eine Ablaufbohrung vorgesehen werden. Der Einsatz 13 schrieben. Es zeigt: io verhindert vor allem, daß die durch die Drehbewegung

F i g. 1 einen Querschnitt eines Zylinderkurbelgehäu- der Kurbelwelle 3 mitgerissene Luft Öl aus der Ölwanne ses einer Hubkolben-Brennkraftmaschine mit ange- 11 in der Drehrichtung D der Kurbelwelle in den in flanschte* Ölwanne, F i g. 3 und 4 rechten Teil der Ölwanne 11 verdrängt.

F i g. 2 eine Ansicht des Zylinderkurbelgehäuses von Ohne den Einsatz 13 würde sich dabei der in F i g. 4 F i g. 1 von unten, wobei die Ölwanne weggelassen ist, 15 strichpunktiert eingezeichnete Ölspiegel 24 einstellen,

F i g. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in F i g. 1, und bei dem, wie ersichtlich, zumindest die Pleuelköpfe 8a in

F i g. 4 einen Schnitt entlang Linie 4-4 in F i g. 1. das Öl eintauchen würden. Durch den Einsatz 13 wird

In F i g. 1 ist mit 1 ein Zylinderkurbelgehäuse bezeich- dies wirksam vermieden. Durch die Anpassung des Einnet, das mehrere Zylinder 2 aufweist und in dem eine Satzes 13 an die Laufkreise 18 bzw. Laufbahnen 21 der Kurbelwelle 3 über Lager 4 gelagert ist. Die Kurbelwel- 20 Kurbelwangeη 7 und der Pleuel 8 bzw. Pleuelköpfe Sa in Ie 3 setzt sich aus den in den Lagern 4 gelagerten dem in Drehrichtung D hinteren Berek'- kann das durch Grundiagerzapfen 5, den zwischen benachbarten die erwähnte Luftbewegung verdrängte öl unter dem Grundlagerzapfen 5 angeordneten Pleuellagensapfen 6 Einsatz 13 ansteigen, womit sich der Ölspiegel im Be- und den die Pleuellagerzapfen 6 mit den Grundlager- reich der freien Kante 20 des Einsatzes 13 absenkt und zapfen 5 verbindenden, als Ausgleichgewichte ausgebil- 25 die Sicherheit gegen ein Übertreten von Öl in die Tadeten Kurbelwangen 7 zusammen. Die Anzahl der Pleu- sehen 22 erhöht wird, zumal anzustreben ist, daß die ellagerzapfen 6 entspricht der Anzahl der Zylinder 2, freie Kante 20 im Bereich der Taschen 22 möglichst tief und jeder Pleuellagerzapfen 6 ist mittels eines Pleuels 8 gezogen wird, um den ölstand in den Taschen 22 gering mit einem in dem zugehörigen Zylinder 2 angeordneten zu halten. Der Einsatz 13 verhindert auch, daß beim Kolben 9 verbunden. 30 Befahren von Steigungen und beim Beschleunigen das

Das Zylinderkurbelgehäuse 1 ist nach unten zu offen öl in den Bewegungsbereich der Pleuel bzw. Pleuelköp- und seine untere öffnung 10 ist durch eine angeflansch- fe der in Fahrtrichtung hinteren Zylinder gelangt te Ölwanne 11 abgeschlossen. In der Ölwanne ist in Der Einsatz 13 kann aus Blech oder Kunststoff beste-

üblicher Weise ein Saugkorb 12 einer Schmierölpumpe hen und wird mittels Schrauben 25 an die Unterseite des angeordnet Zwischen der Kurbelwelle 3 und dem Bo- 35 Zylinderkurbelgehäuses 1 angeschraubt.

den der Ölwanne 11 ist ein Einsatz 13 angeordnet, der _^

sich im wesentlichen über die ganze Länge der unteren Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

öffnung 10 des Zylinderkurbelgehäuses 1 und, wie ins-

besondere aus F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, von der Ebene 14, in der Zylindemiittelachsen liegen, in Drehrich- 40
tung D der ioirbelwelle 3 bis zu der betreffenden
Längskante 15 der unteren öffnung 10 des Zylinderkurbelgehäuses 1 erstreckt Unterhalb der Kurbelwellenlager 4 ist der Einsatz 13 mit Vertiefungen 16 versehen,
deren Seitenwände 17 sich bis nahe an die Laufkreise 18 45
der Kurbelwangen 7 erstrecken, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist Die tiefste Stelle 19 jeder Vertie/ung liegt an der
freien Längskante 20 des Einsatzes 13. Zwischen den
Vertiefungen 16 ist der Einsatz 13 in seinem in Drehrichtung D hinteren Bereich eng an die Laufbahn 21 (Pleuel- 50
geige) der Pleuel 8 bzw. dtr Pleuelköpfe 8a angepaßt,
wie insbesondere aus F i g. 4 ersichtlich ist. Dadurch
entstehen zwischen benachbarten Vertiefungen 16 Taschen 22. Die freie Kante 20 des Einsatzes 13 liegt im
Bereich der Taschen 22 in einem solchen Abstand vom 55
Ölspiegel 23, daß normalerweise kein öl aus der Ölwanne 11 in die Taschen 22 gelangen kann, jedoch möglichst
tief, damit sich nur wenig öl in den Taschen 22 sammeln
kann.

Das aus den Kurbelwellenlagern 4 austretende 60
Spritzöl kann etwa zur Hälfte durch den von dem Einsatz 13 nicht überdeckten Bereich der unteren öffnung

10 des Zylinderkurbelgehäuses 1 direkt in die ölwanne

11 gelangen. Der restliche Teil des Spritzöls gelangt in
die Vertiefungen 16 und kann von dort in die ölwanne 65
11 abfließen, da ihre tiefste Stelle 19 an der freien Kante
20 liegt. Die Neigung des Bodens der Vertiefungen 16
zur Waagrechten kann z. 'J 3° betragen. Da die seitli-

Claims

Patentansprüche:

1. Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge

— mit einem nach unten zu offenen Zylinderkurbelgehäuse (1) mit einer Mehrzahl von Zylindern (2), deren Kolben (9) durch Pleuel (8) mit einer im Zylinderkurbelgehäuse (1) gelagerten Kurbelwelle (3) verbunden sind, die als Ausgleichgewichte ausgebildete Kurbelwangen (7) aufweist,

— mit einer die untere Öffnung (10) des Zylinderkurbelgehäuses (1) abschließenden Ölwanne