DE4433247A1 - Kombinationsgehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei an der der Schwungradseite der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Stirnseite ein Aggregateträ­ ger angeordnet ist, der eine Kühlflüssigkeitspumpe und eine Ölpumpe trägt.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 42 14 799 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist einen Aggregateträger auf, in den eine Schmierölpumpe und eine Kühlflüssigkeitspumpe eingebaut sind. Dabei wird die Kühlflüssigkeitspumpe mitsamt ihrem Gehäuse in eine Öffnung in dem Aggregateträger eingesetzt und gegenüber dieser Öffnung abgedich­ tet. Die in dem Aggregateträger ebenfalls angeordneten Saug- und Druckleitungen müssen in geeigneter Weise mit den entsprechenden An­ schlüssen der Kühlflüssigkeitspumpe verbunden werden und zur Umge­ bung abgedichtet werden. Die Ölpumpe ist ebenfalls im Inneren des Aggregateträgers befestigt, so daß bei einer Wartung oder Reparatur zu­ nächst der Aggregateträger durch Entfernen eines Deckels geöffnet wer­ den muß, bevor die Ölpumpe zugänglich ist. Dies gilt gleichermaßen für die Kühlflüssigkeitspumpe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine be­ reitzustellen, an der Zusatzaggregate übersichtlich und leicht erreichbar angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kühlflüssigkeitspumpe und die Ölpumpe extern an dem Aggregateträger angeordnet sind und in dem Aggregateträger zumindest ein Ölverteilkanal und ein Kühlflüssigkeitsver­ teilkanal angeordnet sind. Durch diese Ausbildung wird eine gute Zugäng­ lichkeit dieser Zusatzaggregate erreicht, so daß der Montageaufwand zur Wartung oder Reparatur verringert ist. Dabei sind beide Pumpen so an dem Aggregateträger montiert, daß die Antriebszahnräder für die beiden Pumpen durch Öffnungen in dem Aggregateträger in dessen Innenraum hineingeführt sind. Im Innenraum kämmen die Antriebszahnräder direkt oder unter Einschaltung eines Zwischenzahnrades mit einem auf der Kur­ belwelle montierten Antriebszahnrad. In dem Aggregateträger sind wei­ terhin ein Ölverteilkanal und ein Kühlflüssigkeitsverteilkanal angeordnet. Diese Kanäle bedürfen keiner Wartung und somit keiner Zugänglichkeit, so daß diese sinnvoll in dem Aggregateträger eingelassen werden können.

In Weiterbildung der Erfindung ist an der Ölpumpe eine externe An­ saugleitung angeschlossen, die in einem Saugrohranschluß einer Öl­ wanne mündet. Diese Ölwanne kann eine externe Ölwanne in Form eines geschlossenen Behälters sein oder aber bevorzugt eine unterhalb des Kurbelgehäuses direkt an der Brennkraftmaschine montierte Ölwanne. Durch diese Ausbildung ist eine sehr gute Zugänglichkeit des gesamten Ansaugtraktes der Ölversorgung der Brennkraftmaschine sichergestellt. In Weiterbildung der Erfindung weist die Ölpumpe einen externen Druckan­ schluß auf, der mit einem über eine Bypassleitung umgehbaren Ölwärme­ tauscher und einer Ölfiltereinrichtung verbunden ist, wobei die Ölfilterein­ richtung über eine Verbindungsleitung mit einem mit dem Ölverteilkanal strömungsverbundenen Einlaßstutzen an dem Aggregateträger verbunden ist. Damit können der Ölwärmetauscher und die Ölfiltereinrichtung problemlos unabhängig von der Brennkraftmaschine an einer geeigneten Stelle angeordnet werden. Dies ist beispielsweise bei Brennkraftmaschinen, die als Lokomotivantrieb eingesetzt werden, von Vorteil, da dann die Ölfiltereinrichtung und der Ölwärmetauscher so in- bzw. an der Lokomotive angeordnet werden, daß diese Bauteile gut zu­ gänglich bzw. zu kühlen sind. Durch den externen Druckanschluß ist ein problemloses Anschließen und Verlegen der Verbindungsleitungen mög­ lich.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Ölverteilkanal Anschlüsse für Ölverteilleitungen zu Hauptölverteilkanälen in der Brennkraftmaschine auf. Dabei ist der Ölverteilkanal selbstverständlich auch mit einem Ölanschluß versehen, durch den das gekühlte und gereinigte Öl in den Ölverteilkanal eingespeist wird. Durch diesen Ölverteilkanal in dem Aggregateträger ist folglich eine brennkraftmaschinenfeste Anschlußmöglichkeit für die exter­ nen Leitungen geschaffen. Die an den Ölverteilkanal angeschlossene Öl­ verteilleltungen zu den Hauptölverteilkanälen sind ebenfalls außen an die Brennkraftmaschine angeschraubt. Diese Lösung bietet sich an, da die Hauptölverteilkanäle in den hohl gearbeiteten Nockenwellen angeordnet sind. Dabei zweigen im Bereich der Anschlußstutzen, mit denen die Ölverteilleitungen an der Brennkraftmaschine zum Übergang zu den Hauptölverteilkanälen angeordnet sind, Abzweigungen ab, über die Öl zu den Turboladern der Brennkraftmaschine geführt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist in den Aggregateträger zumindest ein Ölabscheideraum integriert. Dieser Ölabscheideraum ist durch zumindest eine Öffnung in dem Kurbelgehäuse direkt mit dem Kurbelgehäuseinnen­ raum verbunden.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Ölabscheideraum zumindest einen Anschluß für eine Ölabscheideleitung auf. Diese Leitung führt zu einem Beruhigungstopf, in dem sich in den Gasen befindliches und mitge­ rissenes Öl absetzen kann. Das abgeschiedene Öl wird dann in geeigne­ ter Weise wieder dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine zugeführt.

In Weiterbildung der Erfindung ist in den Aggregateträger ein Schwingungsdämpfergehäuse integriert. Dabei ist dieses Schwingungs­ dämpfergehäuse vorteilhaft in axialer Verlängerung konzentrisch zu der Kurbelwelle angeordnet, so daß der Schwingungsdämpfer direkt auf der Kurbelwelle befestigbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Kühlflüssigkeitspumpe einen Druckanschluß auf, der mit einem Hauptverteilkanal in der Brennkraftma­ schine verbunden ist. Diese Ausbildung stellt wiederum eine konstruktiv günstige Lösung dar, die einfaches Demontieren der Kühlflüssig­ keitspumpe ermöglicht.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Kühlflüssigkeitsverteilkanal zu­ mindest einen Auslaß auf, der über einen Rohrstutzen mit einem Ladeluft­ kühleinlaß verbunden ist. Dabei erfolgt die Zuführung der Kühlflüssigkeit in diesen Kühlflüssigkeitsverteilkanal auch durch den Rohrstutzen, der hierzu eine weitere Öffnung aufweist, an die eine Kühlflüssigkeitszufuhrlei­ tung angeschlossen werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist in den Aggregateträger ein Kühlflüssig­ keitssammelkanal mit zumindest einem Einlaß angeordnet, der über ein Verbindungsstück mit einem Ladeluftkühlauslaß verbunden ist. An diesem Verbindungsstück ist analog zu dem Rohrstutzen ein weiterer Anschluß vorgesehen, der ebenfalls mit dem weiteren Kühlsystem verbunden ist. Durch diesen Anschluß wird die Kühlflüssigkeit in dem Kühlsystem wei­ tergeführt.

In Weiterbildung der Erfindung ist dem Aggregateträger ein Kombina­ tionsträger benachbart, der zumindest einen Ladeluftkühler trägt. Dabei ist in weiterer Ausgestaltung in den Kombinationsträger zumindest ein Ver­ bindungskanal zwischen dem Ladeluftkühler und der Ladeluftleitung der Brennkraftmaschine integriert, so daß von diesem Bauteil zumindest zwei Funktionen erfüllt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen Brennkraftma­ schine,

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht der Stirnseite gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen an der Stirnseite nach den Fig. 1 und 2 montierten Aggregateträger,

Fig. 4 eine teilweise Draufsicht auf den Aggregateträger,

Fig. 5 ein Längsschnitt durch einen oberhalb des Aggregateträgers montierten Kombinationsträger und

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Kombinationsträger.

Die Brennkraftmaschine gemäß Fig. 1 ist insbesondere eine 16-zylin­ drige V-Brennkraftmaschine mit vier Gaswechselventilen je Zylinder und einer zentralen Direkteinspritzung. Zudem ist die Brennkraftmaschine ab­ gasturboaufgeladen und ladeluftgekühlt. Verwendet wird die Brennkraft­ maschine beispielsweise zum Antrieb von Lokomotiven.

Die Brennkraftmaschine weist ein Kurbelgehäuse 1 auf, das nach unten von einer Ölwanne 2 verschlossen wird. Auf das Kurbelgehäuse 1 sind zwei Zylinderreihen mit je acht Zylindern aufgesetzt, wobei jeder Zylinder­ reihe ein Abgasturbolader 3a, 3b zugeordnet ist. Jeder Abgasturbolader 3a, 3b weist eine Turbine 4 und einen Lader 5 auf. Die Turbine 4 ist mit einer jeder Zylinderreihe zugeordneten Abgassammelleitung 6 verbunden. Die Abgassammelleitung 6 ist wiederum aus einzelnen Elementen zu­ sammengesetzt, wobei je ein Element einer Zylindereinheit zugeordnet ist. Der von der Turbine 4 angetriebene Lader 5 verdichtet die zugeführte Brennluft und fördert diese in Ladeluftkühler 7a, 7b. Diese Ladeluftkühler 7a, 7b weisen Auslässe auf, die in einen gemeinsamen Verbindungskanal 8 einmünden, der in einen Kombinationsträger 9 integriert ist, der gleich­ zeitig die Ladeluftkühler 7a, 7b trägt, bzw. an dem diese festgeschraubt sind. Der Verbindungskanal 8 mündet in eine Ladeluftleitung, die in dem V-Raum zwischen den beiden Zylinderreihen angeordnet ist. Unterhalb des Kombinationsträgers 9 ist ein Aggregateträger 10 montiert. An die­ sem Aggregateträger 10 sind extern eine Ölpumpe 11 und eine Kühl­ flüssigkeitspumpe 12 montiert. An die Ölpumpe 11 ist eine extreme An­ saugleitung 13 angebracht, die in einen Saugrohranschluß 14 an der Öl­ wanne mündet. Die Ölpumpe 11 weist ein kombiniertes Regel- und Über­ druckventil 15 auf, das gut zugänglich an der Vorderseite der Ölpumpe 11 montiert ist. Weiterhin weist die Ölpumpe 11 einen externen Druckan­ schluß 16 auf, der mit einem über eine Bypassleitung umgehbaren Öl­ wärmetauscher und einer Ölfiltereinrichtung verbunden ist. Damit können diese Bauteile problemlos im Umfeld der Brennkraftmaschine montiert werden. Das gekühlte und gereinigte Öl gelangt über eine Verbindungslei­ tung in einen Einlaßstutzen 17 in den Aggregateträger 10. Dieser Einlaß­ stutzen 17 ist mit einem Ölverteilkanal 18 verbunden, der beidseitig An­ schlüsse 19a, 19b aufweist. An diesen Anschlüssen 19a, 19b sind Ölver­ teilleitungen 20a, 20b angeschlossen, die das Öl zu den Hauptölverteilka­ nälen leiten. Die Verbindung zwischen den Ölverteilleitungen 20a, 20b und den Hauptölverteilkanälen, die im übrigen durch die hohl gearbeiteten Nockenwellen geführt sind, erfolgt über Anschlußstutzen 21a, 21b.

Die Kühlflüssigkeitspumpe 12 saugt die Kühlflüssigkeit, die im übrigen Wasser ohne Zusatz von Frostschutzmitteln ist, aus einem Wasserbehäl­ ter ggfs. unter nachfolgender Durchströmung eines Schmierölwärme­ tauschers an. Von der Kühlflüssigkeitspumpe 12 wird die Kühlflüssigkeit in eine mit der Kühlflüssigkeitspumpe 12 verschraubte Druckleitung 22 ge­ fördert, die mit einem Verteilkanal in dem Kurbelgehäuse 1 verbunden ist. Von diesem Verteilkanal gelangt die Kühlflüssigkeit direkt in die einzelnen Zylinderkühlräume und von diesen in die Kühlräume der einzelnen Zylin­ derköpfe. Von diesen wird die Kühlflüssigkeit an geodätisch höchster Stelle in eine Kühlflüssigkeitssammelleitung geführt, die die Kühlflüssig­ keit wiederum zu der Stirnseite gemäß Fig. 1 der Brennkraftmaschine führt. Von dort gelangt die Kühlflüssigkeit entweder direkt oder bei Bedarf über zumindest einen Wärmetauscher in die Ladeluftkühler 7a, 7b, um von diesen wiederum in den Wasserbehälter zu gelangen. In die Lade­ luftkühler 7a, 7b gelangt die Kühlflüssigkeit über einen Kühlflüssigkeitsverteilkanal 23, der mit Rohrstutzen 24 verschraubt ist. Zudem weist einer der beiden Rohrstutzen 24 eine Öffnung 25 auf, die - wie zuvor ausgeführt - mit dem Gesamtkühlflüssigkeitskreislauf verbun­ den ist. Abgeführt wird die Kühlflüssigkeit von den Ladeluftkühlern 7a, 7b durch Verbindungsstücke 26 einerseits in einen Kühlflüssigkeits­ sammelkanal 27 durch den Aggregateträger 10, andererseits über einen Anschluß 28, der ebenfalls mit dem weiteren Kühlsystem verbunden ist. Durch diesen Anschluß 28 wird die Kühlflüssigkeit zurück in das Gesamt­ kühlsystem geführt. Im übrigen wird durch die dargestellte Durchströmung des Ladeluftkühlers 7a, 7b mit Ladeluft und Kühlflüssigkeit ein sogenann­ tes Gegenstromkühlprinzip verwirklicht.

Oberhalb des Aggregateträgers 10 ist wie schon ausgeführt ein separater Kombinationsträger 9 direkt an der Ladeluftleitung befestigt. Dabei ist der Kombinationsträger 9 mit Trägerbohrungen 29 versehen, durch die Befestigungsschrauben durchgeführt und mit der Ladeluftleitung ver­ schraubt werden können. In diese Ladeluftleitung mündest der Verbin­ dungskanal 8, der in zwei Ladeluftleitungsanschlüsse 30a, 30b mündet. Diese Ladeluftleitungsanschlüssen 30a, 30b weisen Befestigungsflansche 31a, 31b auf, an denen die Ladeluftkühler 7a, 7b befestigbar sind.

Oberhalb des Kombinationsträgers 9 bzw. der Ladeluftkühler 7a, 7b sind die Abgasturbolader 3a, 3b wiederum auf separaten Trägern 32a, 32b befestigt. Diese Träger 32a, 32b sind wiederum mit der Stirnseite der Brennkraftmaschine verschraubt.

In den Aggregateträger 10 ist weiterhin ein Schwingungsdämpfergehäuse 33 integriert. Dieses Schwingungsdämpfergehäuse 33 nimmt einen Schwingungsdämpfer auf, die direkt an der Kurbelwelle der Brennkraftma­ schine befestigt ist. Dabei schließt an das Schwingungsdämpfergehäuse 33 ein Rädergehäuse 34 an, in dem die Zahnräder zum Antrieb der Öl­ pumpe 11 und der Kühlflüssigkeitspumpe 12 angeordnet sind, die beide von einem vor dem Schwingungsdämpfer auf der Kurbelwelle befestigten Zahnrad angetrieben werden.

Schließlich weist der Aggregateträger 10 noch seitliche Ölabscheide­ räume auf, die in Fig. 1 hinter den Verbindungsstücken 26 liegen. Diese beiden Ölabscheideräume sind direkt mit dem Kurbelgehäuse 1 der Brennkraftmaschine verbunden und weisen Anschlüsse auf, an die jeweils eine Ölabscheideleitung angeschlossen werden kann. Diese Ölabscheideleitungen führen zu Beruhigungstöpfen, in denen sich in den Gasen befindliches und mitgerissenes Öl absetzen kann, was dann wie­ der dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine zugeführt wird.

Claims (12)

1. Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbel­ welle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zy­ linder bewegbar ist, wobei an der der Schwungradseite der Brennkraftma­ schine gegenüberliegenden Stirnseite ein Aggregateträger angeordnet ist, der eine Kühlflüssigkeitspumpe und eine Ölpumpe trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeitspumpe (12) und die Öl­ pumpe (11) extern an dem Aggregateträger (10) angeordnet sind und in dem Aggregateträger (10) zumindest ein Ölverteilkanal (18) und ein Kühl­ flüssigkeitsverteilkanal (23) angeordnet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ölpumpe (11) eine externe An­ saugleitung (13) angeschlossen ist, die in einen Saugrohranschluß (14) an einer Ölwanne (2) mündet.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (11) einen externen Druckan­ schluß (16) aufweist, der mit einem über eine Bypassleitung umgehbaren Ölwärmetauscher und einer Ölfiltereinrichtung verbunden ist, wobei die Ölfiltereinrichtung über eine Verbindungsleitung mit einem Einlaßstutzen (17) an dem Aggregateträger (10) verbunden ist.

4. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölverteilkanal (18) Anschlüsse (19a, 19b) für Ölverteilleitungen (20a, 20b) zu Hauptölverteilkanälen in der Brennkraftmaschine aufweist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Aggregateträger (10) zumindest ein Ölabscheideraum integriert ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheideraum zumindest einen An­ schluß für eine Ölabscheideleitung aufweist.

7. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aggregateträger (10) ein Schwingungsdämpfergehäuse (33) integriert ist.

8. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeitspumpe (12) mit einer Druckleitung (22) verbunden ist, die mit einem Hauptverteilkanal in der Brennkraftmaschine verbunden ist.

9. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeitsverteilkanal (23) zumin­ dest einen Auslaß aufweist, der über einen Rohrstutzen (24) mit einem Ladeluftkühlereinlaß verbunden ist.

10. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Aggregateträger (10) ein Kühl­ flüssigkeitssammelkanal (27) mit zumindest einem Einlaß angeordnet ist, der über ein Verbindungsstück (26) mit einem Ladeluftkühlauslaß verbun­ den ist.

11. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aggregateträger (10) ein Kombi­ nationsträger (9) benachbart ist, der zumindest einen Ladeluftkühler trägt.

12. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kombinationsträger (9) zumindest ein Verbindungskanal (8) zwischen Ladeluftkühler (7a, 7b) und der Brenn­ kraftmaschine integriert ist.