DE69006189T2 - Oil recovery system for two-stroke internal combustion engines with separate lubrication. - Google Patents
Oil recovery system for two-stroke internal combustion engines with separate lubrication.Info
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmiersystem für einen Zweitaktmotor mit einer Ölwannenpumpe.The present invention relates to a lubrication system for a two-stroke engine with an oil pan pump.
Zweitaktmotoren neigen dazu, Schmieröl in der Ölwannenpumpe zu akkumulieren, obgleich die für die Schmierung des Motors verwendete Ölmenge präzise und fein dosiert ist.Two-stroke engines tend to accumulate lubricating oil in the oil pan pump, even though the amount of oil used to lubricate the engine is precise and finely metered.
Die Akkumulation von Schmieröl kann jedoch schädliche Folgen haben für den Betrieb des Motors, da, sofern das akkumulierte Öl in der Kurbelkammer ein bestimmtes Niveau überschreitet, die Motorkurbelwelle in das Öl eintauchen kann, während des Spülhubes beim Einfahren in die Verbrennungskammer des Motors, wodurch Nebel im Auspuffgas entstehen. Dies führt zu einer Erhöhung schädlicher Abgasanteile im Auspuff und einem vergrößerten Risiko der Abscheidung von Ölkohle in der Auspuffleitung sowie in der Verbrennungskammer des Motors. Dies führt ferner zu einer Verklebung der Segmentierung, welche schädlich für die Motorlebensdauer ist (Kolbenfresser)However, the accumulation of lubricating oil can have harmful consequences for the operation of the engine, since if the accumulated oil in the crankcase exceeds a certain level, the engine crankshaft can immerse itself in the oil during the scavenging stroke when entering the combustion chamber of the engine, causing mist in the exhaust gas. This leads to an increase in harmful exhaust gas components in the exhaust and an increased risk of carbon deposits in the exhaust pipe and in the combustion chamber of the engine. This also leads to sticking of the segmentation, which is harmful to the engine life (piston seizure)
Das Dokument US-A-3 523 592 beschreibt ein Schmiersystem für einen Zweitaktmotor mit Ölwannenpumpe, das einen Schmierölbehälter aufweist, der mit einer Dosierpumpe verbunden ist, welche einen Ölnebel zur Schmierung des Motors erzeugt. Ferner weist es eine Ölabfuhranordnung auf, welche mit Abfuhröffnungen zusammenwirkt, die im unteren Abschnitt der Ölwannenpumpe des Motors vorgesehen sind, wobei eine Ölrückgewinnungsanordnung eine Leitung aufweist, welche die Abfuhranordnung mit dem Ölbehälter verbindet.Document US-A-3 523 592 describes a lubrication system for a two-stroke engine with an oil sump pump, which comprises a lubricating oil tank connected to a metering pump which generates an oil mist for lubricating the engine. It also comprises an oil discharge arrangement which cooperates with discharge openings provided in the lower section of the oil sump pump of the engine, an oil recovery arrangement comprising a line which connects the discharge arrangement to the oil tank.
Ein derartiges System weist insbesondere den Nachteil auf, daß ungewollt in die Ölwannenpumpe eingelassene Verbrennungsluft zum Ölbehälter geleitet wird.Such a system has the particular disadvantage that combustion air that is unintentionally admitted into the oil pan pump is directed to the oil tank.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die oben erwähnten Nachteile der herkömmlichen Schmiersysteme für Zweitaktmotoren zu beseitigen.The present invention aims to eliminate the above-mentioned disadvantages of conventional lubrication systems for two-stroke engines.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein einfach aufgebautes Schmiersystem zu schaffen, welche die Rückgewinnung, d.h. Rückführung des im Motorgehäuse akkumulierten Öls zu einem Ölbehälter ermöglicht.Another aim of the present invention is to provide a simply constructed lubrication system which enables the recovery, i.e. return of the oil accumulated in the engine housing to an oil container.
Das erfindungsgemäße Schmiersystem unterscheidet sich vom nächstkommenden Stand der Technik (US-A-3 523 592) durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.The lubrication system according to the invention differs from the closest prior art (US-A-3 523 592) by the characterizing part of claim 1.
Cemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das System eine Filteranordnung für das rückgeführte Öl vor dessen Eintritt in den Ölbehälter auf.According to an advantageous embodiment of the invention, the system has a filter arrangement for the returned oil before it enters the oil tank.
Die Erfindung wird besser verstanden im Zusammenhang mit der Lektüre der ausführlichen Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, das nicht begrenzend gemeint ist, im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung eines Funktionsschemas des Systems.The invention will be better understood by reading the detailed description of a particular embodiment of the invention, which is not intended to be limiting, in conjunction with the accompanying drawing of a functional diagram of the system.
In der einzigen Figur weist das erfindungsgemäße System einen Ölbehälter 1 auf, ein Ölzufuhrelektroventil 2, eine Dosierpumpe 3, eine Ölabfuhranordnung 4 und ein Ölrückgewinnungselektroventil 5. Der für dieses Beispiel vorgesehene Zweitaktmotor weist drei Zylinder auf, wobei jedem ein Auslaß 3a der Dosierpumpe 3 und eine Ölabfuhranordnung 4 zugeordnet ist.In the single figure, the system according to the invention comprises an oil tank 1, an oil supply solenoid valve 2, a metering pump 3, an oil discharge arrangement 4 and an oil recovery solenoid valve 5. The two-stroke engine provided for this example has three cylinders, each of which is associated with an outlet 3a of the metering pump 3 and an oil discharge arrangement 4.
Der Behälter 1 ist mit Schmieröl für den Zweitaktmotor gefüllt. Der Behälter ist in seinem unteren Abschnitt mit einem Auslaß 1a versehen, der mit dem ersten Ende eines Verbindungsschlauches 7 verbunden ist. Das zweite Ende des Schlauches 7 ist mit dem Ölzufuhrelektroventil 2 verbunden, das mit der Dosierpumpe 3 über einen Verbindungsschlauch 8 in Verbindung steht.The tank 1 is filled with lubricating oil for the two-stroke engine. The tank is provided in its lower section with an outlet 1a which is connected to the first end of a connecting hose 7. The second end of the hose 7 is connected to the oil supply solenoid valve 2, which is connected to the metering pump 3 via a connecting hose 8.
Vorzugsweise ist die Dosierpumpe 3 mit einem geringen Niveau- Unterschied a unterhalb der Höhe der Auslaßöffnung 1a des Behälters 1 derart angeordnet, daß die Schwerkraft die Ölversorgung der Dosierpumpe 3 unterstützt.Preferably, the metering pump 3 is arranged with a small level difference a below the height of the outlet opening 1a of the container 1 such that gravity supports the oil supply to the metering pump 3.
Die Dosierpumpe 3 weist drei Auslässe 3a auf, deren jeder dazu dient, eine dosierte Ölmenge zur Schmierung eines der drei Zylinder des Zweitaktmotors zu liefern. Jede Abfuhranordnung 4 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Rückschlagventil, welches direkt einer Abfuhröffnung 6a zugeordnet ist, die einer Ölwannenpumpe 6 des Motors zugeordnet und an der untersten Stelle angeordnet sind.The metering pump 3 has three outlets 3a, each of which serves to deliver a metered amount of oil for lubricating one of the three cylinders of the two-stroke engine. In this embodiment, each discharge arrangement 4 consists of a check valve which is directly assigned to a discharge opening 6a which is assigned to an oil pan pump 6 of the engine and is arranged at the lowest point.
Die Abfuhranordnung 4 ist mit dem Ölrückgewinnungselektroventil 5 über einen Verbindungsschlauch 9 verbunden. Das Elektroventil 5 ist schließlich über einen Verbindungsschlauch 10 mit einem Einlaß 1b am oberen Teil des Ölbehälters 1 verbunden. Es ist auch möglich, eine Filteranordnung zwischen dem Ölrückgewinnungselektroventil 5 und dem Ölbehälter 1 derart vorzusehen, daß ein Großteil der möglicherweise im wiedergewonnenen Öl enthaltenen Verunreinigungen vor dessen erneuter Verwendung entfernt werden.The discharge arrangement 4 is connected to the oil recovery solenoid valve 5 via a connecting hose 9. The solenoid valve 5 is finally connected via a connecting hose 10 to an inlet 1b on the upper part of the oil tank 1. It is also possible to provide a filter arrangement between the oil recovery solenoid valve 5 and the oil tank 1 in such a way that a large part of the impurities possibly contained in the recovered oil are removed before it is reused.
Erfindungsgemäß erfolgt die Ölrückgewinnung aufgrund des in der Ölwannenpumpe 6 herrschenden Drucks, wodurch das Öl bis zum Behälter 1 aufsteigt. Um die gute Wirkungsweise des Motors durch einen ungewollten Austritt aus der Ölwannenpumpe 6 nicht zu beeinträchtigen, erfolgt die Wiedergewinnung vorteilhafterweise periodisch durch Einschalten der Steuerung des Rückgewinnungselektroventils 5. So kann man z.B. das Rückgewinnungselektroventil 5 mit dem Anlasser des Fahrzeugs verbinden, das mit dem zu schmierenden Motor versehen ist, wodurch eine Wiedergewinnung des Schmieröls bei jedem Startvorgang des Motors ermöglicht wird. Es ist auch möglich, die Rückgewinnung sequentiell zu vorgegebenen Zeitintervallen während des Motorbetriebs durchzuführen.According to the invention, the oil is recovered by the pressure prevailing in the sump pump 6, which causes the oil to rise to the tank 1. In order not to impair the proper functioning of the engine by an accidental discharge from the sump pump 6, the recovery is advantageously carried out periodically by switching on the control of the recovery solenoid valve 5. For example, the recovery solenoid valve 5 can be connected to the starter of the vehicle equipped with the engine to be lubricated, thus enabling the lubricating oil to be recovered each time the engine is started. It is also possible to carry out the recovery sequentially at predetermined time intervals during engine operation.
In dem Fall, in dem das Rückgewinnungselektroventil 5 direkt mit dem Anlasser verbunden ist, arbeitet das erfindungsgemäße System wie folgt:In the case where the recovery solenoid valve 5 is directly connected to the starter, the system according to the invention works as follows:
- Beim Stillstand des Motors wird das Ölzufuhrelektroventil 2 nicht mit Strom versorgt und bleibt in seiner geschlossenen Stellung, so daß auch die Dosierpumpe 3 kein Schmieröl erhält;- When the engine is stopped, the oil supply solenoid valve 2 is not supplied with power and remains in its closed position, so that the metering pump 3 also does not receive any lubricating oil;
- bei Betätigung des Zündschlüssels wird das Zufuhrelektroventil 2 mit Strom versorgt und ermöglicht einen Öltransport vom Behälter 1 bis zum Einlaß der Dosierpumpe 3. Das Ölzufuhrventil 2 verbleibt in der offenen Stellung während des gesamten Motorbetriebes;- when the ignition key is turned, the supply solenoid valve 2 is supplied with power and allows oil to be transported from the tank 1 to the inlet of the metering pump 3. The oil supply valve 2 remains in the open position throughout the engine operation;
- befindet sich der Zündschlüssel in der Startstellung, so wird das Wiedergewinnungselektroventil 5 aktiviert und ermöglicht den Durchlaß des wiedergewonnenen Öls;- when the ignition key is in the start position, the recovery solenoid valve 5 is activated and allows the passage of the recovered oil;
- ist die Startphase beendet, wird das Rückgewinnungselektroventil 5 nicht weiter mit Strom versorgt und bleibt in der geschlossenen Stellung, so daß jegliche Zirkulation des Rückgewinnungsöls unterbleibt.- once the start-up phase is completed, the recovery solenoid valve 5 is no longer supplied with power and remains in the closed position, so that any circulation of the recovery oil is stopped.
Der Einsatz von Rückschlagventilen als Abfuhranordnung 4 ermöglicht eine Vermeidung des Risikos einer erneuten Ansaugung von wiedergewonnenem Öl, wenn sich die Ölwannenpumpe 6 in der Druckabbauphase befindet sowie die Verwendung einer Leitung und eines gemeinsamen Elektroventils für die verschiedenen Zylinder, ohne daß der Druck in einer der Ölwannenpumpen das Öl in Richtung der anderen Ölwannenpumpen befördert anstelle zum Behälter. Diese Rückschlagventile können bereits beim Gießen der Ölwanne 6 des Motors vorgesehen werden, um damit den Raumbedarf des erfindungsgemäßen Systems zu verringern.The use of check valves as the evacuation device 4 makes it possible to avoid the risk of re-sucking in recovered oil when the sump pump 6 is in the depressurization phase and to use a common line and solenoid valve for the various cylinders without the pressure in one of the sump pumps pushing the oil towards the other sump pumps instead of towards the tank. These check valves can be provided when the sump 6 of the engine is being cast, thus reducing the space required by the system according to the invention.
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