DE4333854C2 - Schmierölanlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmierölanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Saugpumpe im Schmierölvorrat einer Ölwanne sowie mit einem mit dem Schmierölvorrat zusammenwirkenden und in einem Zusatzölbehälter aufbewahrten Zusatzölvorrat nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Es ist üblich, neben dem eigentlichen Schmierölvorrat ein zusätzliches Ölvolumen zur Verlängerung der Ölwechselintervalle bereitzustellen.

Aus der DE-AS 14 50 254 ist eine für Brennkraftmaschinen vorgesehene Schmierölanlage mit einem Schmierölvorrat in der Ölwanne sowie einem Zusatzölbehälter bekannt. Schmieröl wird mittels einer Pumpe in diesen Zusatzölbehälter gefördert. Eine weitere Pumpe mit geringerer Leistung fördert das Öl ständig aus dem Zusatzölbehälter in die Ölwanne der Brennkraftmaschine oder durch eine Magnetventilsteuerung in eine Ölverteileranlage. Bei dieser Schmierölanlage findet nur ein minimaler Motorölaustausch statt.

Ferner ist aus der DE 29 40 235 C2 eine Schmierölanlage mit einem Schmierölvorrat in der Ölwanne der Brennkraftmaschine sowie ferner mit einem Zusatzölvorrat bekannt, von denen der Zusatzölvorrat in einem Nachfüllbehälter aufbewahrt wird, von der eine Ölleitung mit Gefälle wegführt und in der Ölwanne in Höhe des Sollölspiegels endet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das thermisch und mechanisch hoch beanspruchte Motoröl in seinen positiven Eigenschaften durch einen intensiven Motorölaustausch über einen langen Zeitraum bzw. über eine wesentliche Wartungsintervallverlängerung unter Berücksichtigung einfacher und aufwandarmer Maßnahmen weitgehend beizubehalten.

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

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird auf einfache mechanisch-hydraulische Art ohne Einsatz elektromagnetisch gesteuerter Ventile ein automatischer Motorölaustausch mit einer erheblichen Ausdehnung des Motorölwechselintervalls erzielt.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die erfindungsgemäße Maßnahmen als Nachrüstsatz an einer Brennkraftmaschine verwendet werden können.

Da ferner das Schmierölsystem einen drucklosen Zusatzölbehälter verwendet, ist eine Minimierung des Fertigungs- und Kostenaufwandes realisierbar.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schmierölanlage in schematischer Darstellung und

Fig. 2 die im Ölvorlauf und Ölrücklauf integrierte Kolbenpumpe in vergrößerter Darstellung im Schnitt.

In Fig. 1 ist eine für Fahrzeuge vorgesehene Brennkraftmaschine 1 mit einer den Schmierölvorrat enthaltenden Ölwanne 2 sowie ein den Zusatzölvorrat aufnehmender druckloser Zusatzölbehälter 3 mit daran befestigter Kolbenpumpe 4 gezeigt. Verbindungsleitungen als Zuführleitung 5 für den Ölvorlauf und als Rückführleitung 6 für den Ölrücklauf sind einerseits an der Kolbenpumpe 4 und andererseits der Einfachheit halber an einem an der Brennkraftmaschine 1 montierten Motorölfilter 7 angeschlossen, welches mit dem Schmierölvorrat in der Ölwanne 2 in Verbindung steht. Eine Saugpumpe im Schmierölvorrat ist mit 8 und ein Ölmeßstab mit 9 bezeichnet.

In Fig. 2 ist die Kolbenpumpe 4 gezeigt, in deren Gehäuse 10 ein federbelasteter Kolben 11 mit seiner Kolbenstange 12 längsverschiebbar geführt ist und einerseits einen Pumpenarbeitsraum 13 im Ölrücklauf und andererseits einen Druckraum 14 im Ölvorlauf begrenzt.

Außerdem ist in dem Gehäuse 10 ein die Kolbenstange 12 umgebender hülsenartiger Schieber 15 geführt, der an seinem dem Kolben 11 zugewandten Ende einen Innenbund 16 aufweist. An Kolben 11 und Innenbund 16 stützt sich eine Kolbendruckfeder 17 und an Innenbund 16 und einem Anschlag 18 am freien Ende der Kolbenstange 12 eine Mitnahmefeder 19 ab. Der Schieber 15 enthält quer zu seiner Längsachse verlaufende zylindrische Ausnehmungen 20a, 20b, in denen federbelastete Kugeln 21a, 21b gelagert sind, die je nach Raststellung des Schiebers 15 entweder in eine obere oder in eine untere und jeweils der Kugelform angepaßte Rastausnehmung 22a, 22b oder 23a, 23b einrasten.

Anstelle eines im Gehäuse 10 längsverschiebbar geführten Kolbens 11 mit seiner Kolbenstange 12 kann auch eine federbelastete Membran mit Membranstange vorgesehen sein, die gleichermaßen die Funktion übernimmt und vorzugsweise als eine am Gehäuse 10 befestigte Rollmembran ausgebildet ist.

Das Gehäuse 10 der Kolbenpumpe 4 ist mit Anschlußstutzen 24, 25 für die Zuführleitung 5 und mit Anschlußstutzen 26, 27 für die Rückführleitung 6 versehen, wobei die obenliegenden Anschlußstutzen 24, 25 höhenversetzt und die untenliegenden Anschlußstutzen 26, 27 fluchtend zueinander angeordnet sind. Die Anschlußstutzen 24, 26 stecken in seitlichen Aufnahmelöchern des Zusatzölbehälters 3. Somit ist die Kolbenpumpe 4 mit dem Behälter 3 über eine Steckverbindung fest verbunden.

Wirkungsweise des bistabilgesteuerten Motorölaustausches:
Die Saugpumpe 8 entnimmt aus dem Schmierölvorrat in der Ölwanne 2 Motoröl und fördert dieses Motoröl durch das Motorölfilter 7, die Zuführleitung 5 sowie eine im Gehäuse 10 angeordnete und in den Druckraum 14 mündende Drosselbohrung 28. Das unter Druck stehende Motoröl bewegt den in seiner Ruhelage gezeigten Kolben 11 (s. in Fig. 2 rechte Seite der Kolbenpumpe 4) gegen eine Rückstellfeder 29 und verdrängt das im Pumpenarbeitsraum 13 befindliche Motoröl durch das geöffnete federbelastete Ventil 30 im Anschlußstutzen 27 in die zur Brennkraftmaschine führende Rückführleitung 6, und zwar zum Motorölfilter 7. Gleichzeitig wird über die Kolbenstange 12 des sich abwärtsbewegenden Kolbens 11 die Mitnahmefeder 19 durch den als Federabstützung dienenden Anschlag 18 in der Ausführung als Sicherungsring am Kolbenstangenende auf Blocklänge gedrückt. Der Schieber 15 löst sich aus seiner oberen Raststellung und die auf Blocklänge gespannten Mitnahmefeder 19 entspannt sich und führt den Schieber 15 in seine untere Raststellung. Während dieses Bewegungsablaufes wird zunächst die einlaßseitige Drosselbohrung 28 durch den Schieber 15 verschlossen und danach eine auslaßseitige Drosselbohrung 31 im Ölvorlauf geöffnet. Der Motoröldruck in der Druckkammer 14 baut sich ab, der in seiner untersten Lage befindliche Kolben 11 (s. linke Hälfte der Kolbenpumpe) durch die Kraft der Rückstellfeder 29 nach oben geschoben und das Motoröl aus der Druckkammer 14 durch die Drosselbohrung 31 in den Zusatzölvorrat des Zusatzölbehälters 3 gedrückt. Gleichzeitig wird aus diesem Zusatzölvorrat über ein geöffnetes Rückschlagventil 32 im Anschlußstutzen des Gehäuses 10 "frisches" Motoröl in den Pumpenarbeitsraum 13 gesaugt, währenddessen die Kolbendruckfeder 17 durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 auf Blocklänge zusammengedrückt und der Schieber 15 aus einer unteren Raststellung in die obere Raststellung nach zwischenzeitlichem Entspannen der Kolbendruckfeder 17 überführt wird, wobei zunächst die auslaßseitige Drosselbohrung 31 zugesteuert und anschließend die einlaßseitige Drosselbohrung 28 im Ölvorlauf aufgesteuert wird.

Somit wird im Wechselspiel der Kräfte bei Motorbetrieb ständig Motoröl ausgetauscht. Die Anordnung der einlaß- und auslaßseitigen Drosselbohrungen im Ölvorlauf wirken dabei als Zeitglieder für die Bestimmung der Häufigkeit des Motorölaustausches.

Gegebenenfalls kann zum Ausgleich verbrauchten Motoröls aus dem Zusatzölbehälter Motoröl entnommen und dem Motor dadurch zugeführt werden, indem in Höhe der Drosselbohrung 31 im Vorlauf eine zusätzliche Bohrung 33 mit Rückschlagventil 34 und Unterdruckdose 35 eingesetzt wird, wobei die Bohrung 33 durchmessermäßig erheblich größer ist als die Drosselbohrung 31. Sobald nun das Motoröl im Motor auf "MIN" gesunken ist, erhält ein elektr. gesteuertes 2/3 Wegeventil Kontakt vom motorseitigen Ölstandsgeber (nicht dargestellt) und öffnet damit die Unterdruckversorgung zur Unterdruckdose 35, die beaufschlagt wird und das Ventil 34 öffnet. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 wird ein geringer Teil des Motoröl es in den Zusatzölbehälter und der größere Teil des Motoröls in die Rückführleitung 6 zum Motorölfilter 7 gedrückt. Dieses geschieht solange, bis der motorseitige Ölstandgeber "MAX" meldet. Die Stromzufuhr zum 2/3 Wegeventil wird unterbrochen und die Unterdruckdose 35 belüftet, die in Ausgangsposition geht. Jetzt verschließt das Ventil 34 die Bohrung 33 und verhindert, daß dem Motor zusätzliches Motoröl zugeführt wird.

Claims (8)

1. Schmierölanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Saugpumpe im Schmierölvorrat einer Ölwanne sowie mit einem mit dem Schmierölvorrat zusammenwirkenden und in einem Zusatzbe­ hälter aufbewahrten Zusatzölvorrat, ferner mit einer von der Saugpumpe im Schmierölvorrat öldruckbeaufschlagten und den Ölvorlauf und Ölrücklauf selbsttätig steuernden Vorrichtung zwischen Zusatzölvorrat und Schmierölvorrat, dadurch gekennzeichnet, daß die öldruckbeaufschlagte Vorrichtung aus einer den Zusatzölvorrat austauschenden Kolbenpumpe (4) besteht.

2. Schmierölanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) einen mit einer Kolbenstange (12) versehenen und einerseits einen Pumpenarbeitsraum (13) im Ölrücklauf und andererseits einen Druckraum (14) im Ölvorlauf begrenzenden federbelasteten Kolben (11) mit im Druckraum (14) den Ölvorlauf steuerndem Schieber (15) umfaßt.

3. Schmierölanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Kolben (11) zusammenwirkende Schieber (15) in seiner einen Raststellung den Ölvorlauf einlaßseitig aufsteuert und zugleich den Ölvorlauf auslaßseitig zusteuert und in seiner anderen Raststellung den Ölvorlauf einlaßseitig zusteuert und gleichzeitig den Ölvorlauf auslaßseitig aufsteuert.

4. Schmierölanlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse (10) der Kolbenpumpe (4) längsverschiebbar geführte und konzentrisch zur Kolbenstange (12) angeordnete hülsenartige Schieber (15) einen Innenbund (16) aufweist, an dem sich einerseits eine an dem Kolben (11) sich abstützende Kolbendruckfeder (17) und andererseits eine an einem Anschlag (18) am freien Ende der Kolbenstange (12) sich abstützende Mitnahmefeder (19) abstützt.

5. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Öldruckbeaufschlagung des Kolbens (11) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (29) sobald die Mitnahmefeder (19) auf Blocklänge gedrückt ist, der Schieber (15) aus seiner den Druckaufbau im Druckraum (14) bewirkenden einen Raststellung in die den Druckabbau im Druckraum (14) bewirkenden anderen Raststellung überführbar ist.

6. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) im einlaß- und auslaßseitigen Ölvorlauf mit jeweils einer Drosselbohrung (28; 31) versehen ist.

7. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) im einlaß- und auslaßseitigen Ölrücklauf jeweils ein Rückschlagventil (30, 32) aufweist.

8. Schmierölanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (4) mittels einer Steckverbindung mit dem Zusatzölbehälter (3) fest verbunden ist.