[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl
einer Brennkraftmaschine.
[0002] Zur Versorgung von Schmierstellen einer Brennkraftmaschine ist üblicherweise ein
Schmierölkreis vorgesehen. An den Schmierstellen können Verunreinigungen in das Schmieröl
gelangen, die mittels eines Filters aus dem Schmieröl herausgefiltert werden, der
an geeigneter Stelle in den Schmierölkreis eingebunden ist. Ein Teil des Schmierölkreises
verläuft innerhalb der Brennkraftmaschine, um die Schmierstellen erreichen zu können.
Über diese Bereiche des Schmierölkreises erfolgt somit in der Regel eine Erwärmung
des Schmieröls. Um vorbestimmte Grenzen für die Temperatur sowie für die Viskosität
des Schmieröls nicht zu verletzen, kann eine Kühlung des Schmieröl erforderlich sein.
Dementsprechend ist an geeigneter Stelle ein Kühler in den Schmierölkreis eingebunden.
Zweckmäßig lassen sich Filter und Kühler zu einer Filter-Kühler-Einheit zusammenfassen,
die somit eine Vorrichtung zum Filtern und Kühlen des Schmieröls bildet.
[0003] Innerhalb einer derartigen Filter-und Kühlvorrichtung kann ein ölseitiger Bypass
zur Umgehung des Ölkühlers vorgesehen sein, bspw. um bei niedrigen Temperaturen bzw.
hohen Viskositäten einen übermäßigen Druckanstieg bei der Durchströmung des Ölkühlers
zu vermeiden. Ein derartiger Bypass wird dabei üblicherweise mittels eines Bypassventils
gesteuert. Das Bypassventil sperrt den Bypass unterhalb eines vorbestimmten Differenzdrucks
und gibt den Bypass frei, sobald der Differenzdruck über einen vorbestimmten Wert
ansteigt. Die Integration eines derartigen Bypassventils ist vergleichsweise aufwendig.
Insbesondere erschwert ein derartiges Bypassventil eine kompakte Bauform für die Vorrichtung.
[0004] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform
anzugeben, die sich insbesondere durch einen vergleichsweise preiswerten Aufbau auszeichnet.
Außerdem ist eine kompakte Bauform erwünscht.
[0005] Bei der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem insbesondere durch den Gegenstand
des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
[0006] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Bypasskanal permanent offen
zu lassen und im Bypasskanal ein Drosselelement anzuordnen, das den Bypasskanal drosselt.
Bei hoher Viskosität des Öls ist der Durchströmungswiderstand des Ölkühlers deutlich
größer als der Durchströmungswiderstand durch den gedrosselten Bypasskanal, so dass
das Öl durch den Bypasskanal den Kühler umgeht. Bei niedriger Viskosität ist dagegen
die Drosselwirkung des Drosselelements im Bypasskanal so groß, dass ein Großteil des
Öls durch den Ölkühler strömt. Eine hohe Viskosität liegt bei niedrigen Temperaturen
vor, wenn keine Kühlung des Öls erforderlich ist. Eine niedrige Viskosität liegt dagegen
bei hohen Öltemperaturen vor, wenn also eine Kühlung des Öls erforderlich ist. Die
Drosselstelle, die mit Hilfe des Drosselelements im Bypasskanal erzeugt wird, ist
zweckmäßig gezielt so dimensioniert, dass ihr Durchströmungswiderstand bei Öltemperaturen,
die keine Ölkühlung erforderlich machen, kleiner ist als der Durchströmungswiderstand
des Kühlers und bei Öltemperaturen, die eine Ölkühlung erforderlich machen, größer
ist als der Durchströmungswiderstand des Ölkühlers. Zweckmäßig ist die Drosselstelle
dabei so berechnet bzw. ausgelegt, dass bei hohen Öltemperaturen, die eine Ölkühlung
erforderlich machen, ein Großteil des Öls, also mehr als 50% und vorzugsweise mehr
als 75% des Öls, durch den Ölkühler strömt, so dass nur noch ein kleiner Anteil des
Öls unter Umgehung des Ölkühlers durch den Bypasskanal strömt.
[0007] Durch die Verwendung eines derartigen permanent offenen Bypasskanals, der über ein
Drosselelement quasi temperaturgesteuert ist, kann auf ein druckgesteuertes Bypassventil
vollständig verzichtet werden. Dementsprechend vereinfacht sich der Aufbau der Vorrichtung,
wodurch diese preiswerter und kompakter realisierbar ist.
[0008] Besonders vorteilhaft kann die Vorrichtung mit einem Träger zum Montieren der Vorrichtung
an einem Kurbelgehäuse oder anderen geeigneten Gehäuseteilen der Brennkraftmaschine
ausgestattet sein. Ein Ölkühler der Vorrichtung ist dann an diesem Träger angeordnet.
Ebenso ist ein Ölfilter der Vorrichtung an diesem Träger angeordnet. Besonders vorteilhaft
ist eine Ausführungsform, bei welcher der den Ölkühler ölseitig umgehende Bypasskanal
im Träger ausgebildet ist. Somit ist auch das im Bypasskanal angeordnete Drosselelement
letztlich in den Träger eingebaut. Durch die Verwendung eines derartigen Trägers lässt
sich für die Vorrichtung eine besonders kompakte Bauform realisieren.
[0009] Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann ein Verbindungskanal vorgesehen
sein, der zweckmäßig im Träger ausgebildet ist und der einen internen Ölauslass des
Ölkühlers mit einem internen Öleinlass des Ölfilters verbindet. Somit erfolgt innerhalb
des Trägers die fluidische Kopplung zwischen Ölkühler und Ölfilter, wobei hier vorgesehen
ist, dass das Schmieröl zuerst durch den Ölkühler und anschließend durch das Ölfilter
strömt.
[0010] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann nun der Bypasskanal in den Verbindungskanal
übergehen, und zwar vorzugsweise koaxial. Da der Bypasskanal zweckmäßig mit einem
internen Öleinlass des Ölkühlers fluidisch verbunden ist, erfolgt über die kommunizierende
Verbindung zwischen Bypasskanal und Verbindungskanal eine fluidische Kopplung zwischen
internem Öleinlass und internem Ölauslass des Ölkühlers sowie eine interne hydraulische
Kopplung zwischen dem internen Öleinlass des Ölkühlers und dem internen Öleinlass
des Ölfilters.
[0011] Zweckmäßig kann sich das Drosselelement durch den Verbindungskanal hindurch bis in
den Bypasskanal hinein erstrecken. Auf diese Weise wird der Bypasskanal durch den
Verbindungskanal hindurch zugänglich, was die Montage des Drosselelements erheblich
vereinfacht.
[0012] Bei einer anderen Weiterbildung kann der Verbindungskanal, zweckmäßig an einer vom
Bypasskanal abgewandten Seite, eine am Träger ausgebildete Kanalöffnung aufweisen,
durch die hindurch das Drosselelement im Bypasskanal positionierbar ist und die mit
einem am Träger befestigten Deckel verschlossen ist. Auf diese Weise vereinfacht sich
die Montage des Drosselelements.
[0013] Zweckmäßig kann sich das Drosselelement am Deckel axial abstützen. Durch die ölseitig
herrschenden Drücke wird das Drosselelement in Richtung Deckel axial angetrieben.
Durch die Abstützung am Deckel folgt somit eine sichere Positionierung des Drosselelements.
Besonders vorteilhafte ist eine Ausführungsform, bei welcher das Drosselelement am
Deckelende, also an seinem dem Deckel zugewandten Ende eine Dichtung aufweist, bei
der es sich insbesondere um eine Radialdichtung handelt. In diesem Fall wirkt das
Deckelende des Drosselelements wie ein Druckkolben, der axial in Richtung Deckel angetrieben
ist.
[0014] Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann das Drosselelement im Bypasskanal
einen ringförmigen Drosselspalt erzeugen. Beispielsweise kann das Drosselelement hierzu
an seinem Bypasskanalende, also an seinem dem Bypasskanal zugewandten Ende bzw. an
seinem im Bypasskanal angeordneten Ende einen balligen Körper aufweisen dessen Außenkontur
geometrisch ähnlich zur Innenkontur des Bypasskanals geformt ist, derart, dass der
gewünschte ringförmige Drosselspalt entsteht.
[0015] Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann sich der Bypasskanal in der Richtung,
in der das Drosselelement in den Bypasskanal hineinragt, konisch verjüngt ausgestaltet
sein. Diese Bauweise hat zur Folge, dass sich mit zunehmender Temperatur das Drosselelement
in seiner Längsrichtung ausdehnt und dadurch mit seinem in den Bypasskanal hineinragenden
Bypasskanalende tiefer in den Bypasskanal eintaucht. Die Konizität bewirkt dabei,
dass der Drosselspalt dadurch abnimmt, da sich die Wände des Bypasskanals aufgrund
der Konizität auf das Bypasskanalende des Drosselements zu bewegen. Auf diese Weise
kann mit zunehmender Öltemperatur der Drosselspalt verengt und die Drosselwirkung
erhöht werden, so dass ein größerer Anteil des Öls durch den Ölkühler geführt wird.
Umgekehrt zieht sich das Drosselelement mit seinem Bypasskanalende mit abnehmender
Öltemperatur aus dem Bypasskanal mehr und mehr zurück, wodurch sich der Drosselspalt
erweitert und die Drosselwirkung abnimmt, so dass in der Folge mehr Öl durch den Bypasskanal
strömt und den Kühler umgeht.
[0016] Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Drosselelement selbst eine Öffnung,
also eine gedrosselte Öffnung enthalten, welche die gewünschte definierte Drosselstelle
bildet. In diesem Fall kommt das Bypasskanalende des Drosselelements, insbesondere
mittels einer Radialdichtung, im Bypasskanal im Wesentlichen dicht zur Anlage, so
dass letztlich nur die Drosselstelle des Drosselelements wirksam ist.
[0017] Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Drosselelement mehre radial abstehende
Längsstege aufweisen, die das Drosselelement radial am Träger abstützen. Insbesondere
können die Längsstege in der Umfangsrichtung vom Öl umströmbar sein. Zusätzlich oder
alternativ können sich die Längsstege von einem Längsende des Drosselelements zum
anderen Längsende des Drosselelements erstrecken. Mit Hilfe dieser Längsstege wird
die Positionierung und Zentrierung des Drosselelements im Bypasskanal verstärkt bzw.
gesichert. Ferner können die Längsstege innerhalb des Verbindungskanals eine Linearisierung
der Ölströmung vom internen Ölauslass des Ölkühlers zum internen Öleinlass des Ölfilters
bewirken.
[0018] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Träger einen externen Öleinlass
aufweisen, der mit einem internen Öleinlass des Ölkühlers fluidisch verbunden ist
und mit einem Ölaustritt des Gehäuses verbindbar ist. Ferner kann der Träger einen
externen Ölauslass aufweisen, der mit einem internen Ölauslass des Ölfilters fluidisch
verbunden ist und mit einem Öleintritt des Gehäuses verbindbar ist. Darüber hinaus
kann der Träger einen externen Kühlmitteleinlass aufweisen, der mit einem internen
Kühlmitteleinlass des Ölkühlers fluidisch verbunden ist und der mit einem Kühlmittelaustritt
des Gehäuses verbindbar ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Träger
somit zwei oder drei externe Anschlüsse, die an zwei oder drei komplementär dazu angeordnete
Anschlüsse des Gehäuses anschließbar sind. Hierdurch vereinfacht sich die Integration
der Vorrichtung in den Schmierölkreis einerseits und in einen Kühlkreis der Brennkraftmaschine
andererseits. Vorzugsweise ist nämlich der Ölkühler kühlmittelseitig in einen Kühlkreis
der Brennkraftmaschine eingebunden und zwar zweckmäßig stromab oder stromauf der Brennkraftmaschine.
[0019] Bei einer anderen Ausführungsform kann der Ölkühler einen Kühlmittelauslass aufweisen,
der mit einer Kühlmittelleitung eines Kühlkreises verbindbar ist. Dieser Kühlmittelauslass
befindet sich zweckmäßig an einer vom Träger abgewandten Seite des Ölkühlers. Auf
diese Weise ist es besonders einfach, den Ölkühler in den Kühlkreis der Brennkraftmaschine
einzubinden.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Ölfilter einen Ölauslass aufweisen,
der mit einem Öleintritt des Gehäuses verbindbar ist. In diesem Fall erfolgt die fluidische
Kopplung vom Ölauslass des Ölfilters mit dem Öleintritt des Gehäuses nicht durch den
Träger hindurch, sondern unmittelbar, wodurch bspw. auf zusätzliche Dichtungen verzichtet
werden kann. Ferner kann das Ölfilter einen Ölleerlaufauslass aufweisen, der mit einem
Ölleerlaufeintritt des Gehäuses verbindbar ist. Innerhalb des Gehäuses kann der Ölleerlaufeintritt
über einen Rücklaufkanal bspw. mit einer Ölwanne verbunden sein.
[0021] Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Ölkühler einen Kühlerblock
mit einer Anschlussplatte aufweisen, wobei diese Anschlussplatte an den Träger angebaut
ist. Hierdurch kann der Ölkühler als separate Baugruppe vormontiert werden und im
vormontierten Zustand über die Anschlussplatte an den Träger angebaut werden. Zusätzlich
oder alternativ kann das Ölfilter ein Filtergehäuse aufweisen, das an den Träger angebaut
ist. Auf diese Weise ist es ebenfalls möglich, das Ölfilter als separate Baugruppe
zu konzipieren, die im vormontierten Zustand an den Träger angebaut werden kann. Insbesondere
kann hierzu am Träger eine spezielle Halterung integral ausgeformt sein, auf welche
das Filtergehäuse aufsteckbar ist, was die Montage erheblich vereinfacht. Alternativ
kann ein Teil des Filtergehäuses integral mit dem Träger ausgebildet sein, mit dem
das Filterelement und ein Filtergehäuseverschluss lösbar verbunden ist. Alternativ
kann auch ein Anschraubwechselfilter an den Träger mit geeigneten Anschlusskonturen
angebracht werden.
[0022] Der Träger kann als Alugussteil oder aus Kunststoff hergestellt sein. Das Filtergehäuse
kann ebenfalls aus diesen Materialien hergestellt werden, wobei der Filtergehäuseverschluss
aus einem anderen Metall oder aus Kunststoff sein kann. Ein Anschraubwechselfilter
besitzt üblicherweise ein Edelstahlgehäuse.
[0023] Zwischen Anschlussplatte und Träger sind zweckmäßig Axialdichtungen vorgesehen. Zwischen
Träger und Gehäuse sind zweckmäßig Axialdichtungen vorgesehen. Im Unterschied dazu
sind zwischen Ölfilter und Träger Radialdichtungen bevorzugt. Ebenso können zwischen
Ölfilter und Gehäuse Radialdichtungen bevorzugt sein.
[0024] Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Drosselelement zum Einbau in eine
Vorrichtung der vorbeschriebenen Art.
[0025] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
[0026] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0027] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen
auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
[0028] Es zeigen, jeweils schematisch,
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl,
- Fig. 2
- eine Ansicht der Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung II in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Ansicht der Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung III in Fig. 1,
- Fig. 4
- eine vergrößerte Schnittansicht der Vorrichtung entsprechend Schnittlinien IV in Fig.
1,
- Fig. 5
- eine vergrößerte Schnittansicht der Vorrichtung entsprechend Schnittlinien V in Fig.
3.
[0029] Entsprechend den Fig. 1 bis 3 umfasst eine Vorrichtung 1 zum Kühlen und Filtern von
Schmieröl einer nur in Fig. 1 rudimentär angedeuteten Brennkraftmaschine 2 einen Träger
3, einen Ölkühler 4 und ein Ölfilter 5. Der Träger 3 dient zum Montieren der Vorrichtung
1 an einem Gehäuse 6 der Brennkraftmaschine 2. Der Ölkühler 4 dient zum Kühlen des
Schmieröls und ist am Träger 3 angeordnet. Das Ölfilter 5 dient zum Filtern des Schmieröls
und ist ebenfalls am Träger 3 angeordnet.
[0030] Entsprechend Fig. 4 ist im Träger 3 ein Bypasskanal 7 ausgebildet, der den Ölkühler
4 ölseitig umgeht und der permanent offen ist. Im Bypasskanal 7 ist ein Drosselelement
8 angeordnet, das den permanent offenen Bypasskanal 7 permanent drosselt. Der Bypasskanal
7 verbindet einen internen Öleinlass 9 des Ölkühlers 4 mit einem internen Ölauslass
10 des Ölkühlers 4, wodurch die ölseitige Umgehung des Ölkühlers 4 durch den Bypasskanal
7 möglich ist.
[0031] Im Träger 3 ist ferner ein Verbindungskanal 11 ausgebildet, der den internen Ölauslass
10 des Ölkühlers 4 mit einem internen Öleinlass 12 des Ölfilters 5 verbindet. Auf
diese Weise kann das Schmieröl, nachdem es den Ölkühler 4 durchströmt hat, in das
Ölfilter 5 eintreten.
[0032] Zweckmäßig geht nun der Bypasskanal 7 unmittelbar in den Verbindungskanal 11 über,
so dass durch die ineinander übergehenden Kanäle 7, 11 der interne Öleinlass 9 des
Ölkühlers 4, der interne Ölauslass 10 des Ölkühlers 4 und der interne Öleinass 12
des Ölfilters 5 fluidisch miteinander verbunden sind. Das Drosselelement 8 erstreckt
sich durch den Verbindungskanal 11 hindurch bis in den Bypasskanal 7 hinein. Insbesondere
sind Bypasskanal 7 und Verbindungskanal 11 bezüglich einer Längsmittelachse 13 koaxial
zueinander ausgerichtet. Hierdurch vereinfacht sich die Montage des Drosselelements
8, das zweckmäßig ebenfalls geradlinig konfiguriert ist.
[0033] Der Verbindungskanal 11 besitzt an einer vom Bypasskanal 7 abgewandten Seite eine
Kanalöffnung 14, die am Träger 3 ausgebildet ist und die durch einen Deckel 15 verschlossen
ist. Bei entferntem Deckel 15, also bei geöffneter Kanalöffnung 14 ist das Drosselelement
8 durch die Kanalöffnung 14 hindurch in den Bypasskanal 7 einführbar. Der Deckel 15
kann bspw. mittels Schrauben 16 am Träger 3 fixiert sein.
[0034] Das Drosselelement 8 besitzt zwei in der Längsrichtung voneinander entfernte Enden,
nämlich ein dem Deckel 15 zugewandtes Deckelende 17 und ein dem Bypasskanal 7 zugewandtes
bzw. im Bypasskanal 7 angeordnetes Bypasskanalende 18. Das Deckelende 17 ist stirnseitig
bzw. axial am Deckel 15 abgestützt, wodurch das Drosselelement 8 in axialer Richtung
eindeutig positioniert ist. Der Öldruck treibt das Drosselelement 8 gegen den Deckel
15 an. Am Deckelende 17 ist eine Dichtung 19 angeordnet, die hier als Radialdichtung
konfiguriert ist und mit dem Träger 3 zusammenwirkt. Hierdurch wirkt das Deckelende
17 wie ein Kolben, der durch den Öldruck den Verbindungskanal 11 gegen den Deckel
15 axial angetrieben ist.
[0035] Das Drosselelement 8 erzeugt mit seinem Bypasskanalende 18 im Bypasskanal 7 einen
ringförmigen Drosselspalt 20. Dieser besitzt eine vorbestimmte Größe und ist zweckmäßig
so ausgelegt, dass für den Fall, dass das Schmieröl gekühlt werden muss, der Drosselwiderstand
der mit Hilfe des Drosselspalts 20 erzeugten Drosselstelle im Bypasskanal 7 so groß
ist, dass ein Großteil des Schmieröls, also mehr als 50% und vorzugsweise mehr als
75% des Schmieröls durch den Ölkühler 4 strömt und nur ein vergleichsweise kleiner
Anteil, also weniger als 50% und vorzugsweise weniger als 25% durch den Bypasskanal
7 den Kühler 4 umgeht. Bei entsprechend hohen Öltemperaturen besitzt das Schmieröl
eine entsprechend niedrige Viskosität, so dass der Durchströmungswiderstand des Ölkühlers
4 unter den Durchströmungswiderstand der Drosselstelle bzw. des Drosselspalts 20 absinken
kann, um die gewünschten Strömungsverhältnisse zu erzeugen. Sind die Öltemperaturen
dagegen vergleichsweise niedrig, so dass im Grunde keine Ölkühlung erforderlich ist,
erhöht sich die Viskosität, wodurch der Durchströmungswiderstand im Ölkühler 4 stärker
ansteigt als an der Drosselstelle bzw. am Drosselspalt 20. Folglich kann mehr Schmieröl
durch den Bypasskanal 7 strömen und den Ölkühler 4 umgehen.
[0036] Das Bypasskanalende 18 ist zur Erzeugung des Drosselspalts 20 ballig ausgeformt bzw.
trägt einen balligen Körper, dessen Außenkontur geometrisch ähnlich zur Innenkontur
des Bypasskanals 7 geformt ist.
[0037] Im hier gezeigten, bevorzugten Beispiel besitzt sowohl der Verbindungskanal 11 als
auch der Bypasskanal 7 eine Konizität, die so orientiert ist, dass sich der jeweilige
Kanal 7, 8 in der Einsteckrichtung des Drosselelements 8, also in Fig. 4 von rechts
nach links verjüngt. Die Konizität ist dabei vergleichsweise schwach ausgeprägt und
in Fig. 4 kaum erkennbar. Insbesondere in dem Bereich, in dem das Bypasskanalende
18 in den Bypasskanal 7 hineinragt, weist der Bypasskanal 7 diese sich in der Eintauchrichtung
des Drosselelements 8 verjüngende Konizität auf. Mit zunehmender Temperatur dehnt
sich das Drosselelement 8 aus. Aufgrund der Erstreckung des Drosselelements 8 durch
den Verbindungskanal 11 hindurch besitzt das Drosselelement 8 eine vergleichsweise
große Länge, so dass die Temperaturänderung eine entsprechend große Längenänderung
des Drosselelements 8 mit sich bringt. Da das Drosselelement 8 weiter mit seinem Deckelende
17 am Deckel 15 axial abgestützt ist, kann sich das Drosselelement 8 nur in den Bypasskanal
7 hinein ausdehnen, so dass das Bypasskanalende 18 tiefer in den Bypasskanal 7 eintaucht.
Aufgrund der Verjüngung des Bypasskanals 7 in diesen Eintauchbereich verengt sich
dabei der Drosselspalt 20, um so die Drosselwirkung zu verstärken, so dass letztlich
ein größerer Anteil an Schmieröl durch den Kühler 4 strömt. Bei abnehmenden Temperaturen
schrumpft das Drosselelement 8 entsprechend. Da der Öldruck das Drosselelement 8 mit
seinem Deckelende 17 gegen den Deckel 15 vorspannt, bleibt das Drosselelement 8 auch
dabei mit dem Deckel 17 in Kontakt, so dass sich das Drosselelement 8 mit seinem Bypasskanalende
18 aus dem Bypasskanal 7 wieder etwas herausbewegt, wodurch der Drosselspalt 20 wieder
größer wird und sich die Drosselwirkung entsprechend reduziert.
[0038] Das Drosselelement 8 weist hier mehrere radial abstehende Längsstege 21 auf. Beispielsweise
kann das Drosselelement 8 vier derartige Längsstege 21 aufweisen, die in der Umfangsrichtung
gleichmäßig, also im Abstand von 90° verteilt angeordnet sind. Dementsprechend sind
in der in Fig. 4 gezeigten Schnittansicht nur zwei derartige Längsstege 21 erkennbar.
Die Längsstege 21 stützen sich im Bypasskanal 7 am Träger 3 ab und führen dadurch
zu einer Zentrierung des den Drosselspalt 20 erzeugenden Bypasskörperendes 18. Hierdurch
kann die gewünschte Positionierung des Drosselelements 8 und somit der gewünschte
ringförmige Drosselspalt 20 gewährleistet werden. Die Längsstege 21 können sich wie
im Beispiel vom Deckelende 17 bis zum Bypasskanalende 18 durchgehend erstrecken, wodurch
einerseits eine Aussteifung des Drosselelements 8 bewirkt wird. Andererseits kann
dadurch eine gewisse Linearisierung der Ölströmung zum internen Öleinlass 12 des Ölfilters
5 erzeugt werden. Ferner sind die Längsstege 21 zweckmäßig so gestaltet, dass sie
in der Umfangsrichtung vom Öl umströmbar sind. Erkennbar wechseln sich Bereiche mit
größerer radialer Erstreckung mit Bereichen ab, die eine kleinere radiale Erstreckung
und somit eine verbesserte Umströmbarkeit besitzen.
[0039] Wie sich insbesondere Fig. 5, teilweise jedoch auch Fig. 3 entnehmen lässt, weist
der Träger 3 einen externen Öleinlass 22 auf, der mit dem internen Öleinlass 9 des
Ölkühlers 4 fluidisch verbunden ist. Im montierten Zustand ist dieser externe Öleinlass
22 gemäß Fig. 1 mit einem durch einen Pfeil angedeuteten Ölaustritt 23 des Gehäuses
6 verbunden.
[0040] Desweiteren weist der Träger 3 einen externen Kühlmitteleinlass 24 auf, der mit einem
internen Kühlmitteleinlass 25 des Ölkühlers 4 fluidisch verbunden ist und der im montierten
Zustand gemäß Fig. 1 mit einem durch einen Pfeil angedeuteten Kühlmittelaustritt 26
des Gehäuses 6 verbunden ist. Entsprechend den Fig. 1 und 2 weist der Ölkühler 4 außerdem
einen Kühlmittelauslass 27 auf, der mit einer Kühlmittelleitung eines Kühlkreises
verbunden werden kann. Dieser Kühlkreis ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 28 angedeutet.
Der Kühlkreis 28 ist zweckmäßig ein Motorkühlkreis, so dass der Ölkühler 4 stromab
oder stromauf der Brennkraftmaschine 2 an den Motorkühlkreis 28 angeschlossen ist.
[0041] Gemäß den Fig. 1 und 3 weist das Ölfilter 5 einen Ölauslass 29 auf, der im montierten
Zustand gemäß Fig. 1 mit einem durch einen Pfeil angedeuteten Öleintritt 30 des Kurbelgehäuses
6 verbunden ist. Ferner weist das Ölfilter 5 zweckmäßig einen Ölleerlaufauslass 31
auf, der im montierten Zustand gemäß Fig. 1 mit einem durch einen Pfeil angedeuteten
Ölleerlaufeintritt 32 des Kurbelgehäuses 6 verbunden ist. Während der Öleintritt 30
des Kurbelgehäuses 6 zu Schmierstellen der Brennkraftmaschine 2 führt, führt der Ölleerlaufeintritt
32 zu einer Ölwanne der Brennkraftmaschine 2.
[0042] Wie sich bspw. Fig. 5 entnehmen lässt, weist der Ölkühler 4 einen Kühlerblock 33
auf und besitzt eine Anschlussplatte 34, die am Träger 3 befestigt ist. Die Anschlussplatte
34 enthält den internen Öleinlass 9 des Ölkühlers 4, den internen Ölauslass 10 des
Ölkühlers 4 und den internen Kühlmitteleinlass 25 des Ölkühlers 4. Zum Abdichten der
einzelnen Anschlüsse sind hier Axialdichtungen 35 zwischen der Anschlussplatte 34
und dem Träger 3 vorgesehen. Auch für die Abdichtung der Anschlüsse des Trägers 3
gegenüber dem Kurbelgehäuse 6 sind Axialdichtungen 36 vorgesehen.
[0043] Das Ölfilter 5 besitzt ein Filtergehäuse 37, das am Träger 3 befestigt ist. Hierzu
kann am Träger 3 eine in den Fig. 1 und 3 erkennbare Halterung 38 integral ausgeformt
sein, auf welche das Filtergehäuse 37 aufsteckbar ist. Die Halterung 38 besitzt hierzu
eine Art Dorn 39, die in eine im Filtergehäuse 37 ausgesparte Dornaufnahme 40 einführbar
ist und mit einer Schraube 41 sicherbar ist.
[0044] Die Anschlüsse des Filtergehäuses 37 sind als Steckverbindungen konzipiert und tragen
dementsprechend Radialdichtungen 42. Insbesondere ist auch der interne Öleinlass 12
des Ölfilters 5 als derartige Steckverbindung konzipiert, die im montierten Zustand
mit dem Verbindungskanal 11 fluidisch gekoppelt ist.
[0045] Vorzugsweise wird der Träger 3 aus Aluguss hergestellt und ein Filtergehäuse 37 aus
Kunststoff in sogenannter Hybridbauweise daran befestigt. Auch in diesem Fall wird
ein Filterelement ist das Filtergehäuse 37 eingesetzt und das Filtergehäuse 37 anschließend
mit einem geeigneten Deckel lösbar verschlossen.
[0046] Alternativ kann der Träger 3 jedoch auch aus Kunststoff ausgebildet sein, wobei es
dann möglich ist einen Teil des Filtergehäuses 37 integral mit dem Träger 3 auszubilden.
Auch hier wird in dieses Filtergehäuse 37 ein Filterelement eingesetzt und das Filtergehäuse
37 mit einem geeigneten Deckel lösbar verschlossen. In diesem Fall liegt mit dem Träger
3 aus Kunststoff und einem Ölkühler 4 aus Metall ein Ölfiltermodul in der sogenannten
Sandwichbauweise vor.
[0047] Eine weitere Alternative bieten sogenannte Anschraubwechselfilter, wo beim Wechseln
des Filters das gesamte Filtergehäuse abgeschraubt wird samt innenliegenden Filterelement
(nicht gezeigt). Das Filtergehäuse kann nicht geöffnet werden.
1. Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl einer Brennkraftmaschine (2)
- mit einem Träger (3) zum Montieren der Vorrichtung (1) an einem Gehäuse (6), vorzugsweise
einem Kurbelgehäuse (6), der Brennkraftmaschine (2),
- mit einem Ölkühler (4), der am Träger (3) angeordnet ist,
- mit einem Ölfilter (5), das am Träger (3) angeordnet ist,
- mit einem permanent offenen Bypasskanal (7), der im Träger (3) ausgebildet ist und
der den Ölkühler (4) ölseitig umgeht,
- mit einem Drosselelement (8), das im Bypasskanal (7) angeordnet ist und das den
Bypasskanal (7) drosselt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Verbindungskanal (11), der im Träger (3) ausgebildet
ist und der einen internen Ölauslass (10) des Ölkühlers (4) mit einem internen Öleinlass
(12) des Ölfilters (5) verbindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Bypasskanal (7) in den Verbindungskanal (11) übergeht,
- dass sich das Drosselelement (8) durch den Verbindungskanal (11) hindurch in den Bypasskanal
(7) hinein erstreckt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungskanal (11) eine am Träger (3) ausgebildete Kanalöffnung (14) aufweist,
durch die hindurch das Drosselelement (8) im Bypasskanal (7) positionierbar ist und
die mit einem am Träger (3) befestigten Deckel (15) verschlossen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Drosselelement (8) im Bypasskanal (7) einen ringförmigen Drosselspalt (20) erzeugt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Bypasskanal (7) in der Richtung, in der das Drosselelement (8) in den Bypasskanal
(7) hineinragt, konisch verjüngt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Drosselelement (8) mehrere radial abstehende Längsstege (21) aufweist, die das
Drosselelement (8) radial am Träger (3) abstützen und die insbesondere in Umfangsrichtung
vom Öl umströmbar sind und die sich insbesondere von dem einen Längsende des Drosselelements
(8) zum anderen Längsende des Drosselelements (8) erstrecken.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Träger (3) einen externen Öleinlass (22) aufweist, der mit einem internen Öleinlass
(9) des Ölkühlers (4) verbunden ist und mit einem Ölaustritt (23) des Gehäuses (6)
verbindbar ist, und/oder
- dass der Träger (3) einen externen Ölauslass aufweist, der mit einem Öleintritt des Gehäuses
verbindbar ist, und/oder
- dass der Träger (3) einen externen Kühlmitteleinlass (24) aufweist, der mit einem internen
Kühlmitteleinlass (25) des Ölkühlers (4) verbunden ist und der mit einem Kühlmittelaustritt
(26) des Gehäuses (6) verbindbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ölkühler (4) einen Kühlmittelauslass (27) aufweist, der mit einer Kühlmittelleitung
eines Kühlkreises (28) verbindbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Ölfilter (5) einen Ölauslass (29) aufweist, der mit einem Öleintritt (30) des
Gehäuses (6) verbindbar ist,
- dass das Ölfilter (5) einen Ölleerlaufauslass (31) aufweist, der mit einem Ölleerlaufeintritt
(32) des Gehäuses (6) verbindbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Ölkühler (4) einen Kühlerblock (33) mit einer Anschlussplatte (34) aufweist,
wobei die Anschlussplatte (34) an den Träger (3) angebaut ist, und/oder
- dass das Ölfilter (5) ein Filtergehäuse (37) aufweist, das an den Träger (3) angebaut
ist.
12. Drosselelement für eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.