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EP 1 457 646 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.11.2006 Patentblatt 2006/46 |
(22) |
Anmeldetag: 26.02.2004 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor
Oil collecting device for an engine, particularly for a flat engine
Dispositif de capture d'huile, particulièrement pour un moteur à cylindres opposés
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
08.03.2003 DE 10310179
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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15.09.2004 Patentblatt 2004/38 |
(73) |
Patentinhaber: Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft |
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70435 Stuttgart (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Schwarzl, Christian
75446 Wiernsheim (DE)
- Bäumler, Tobias
71229 Leonberg (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 924 396 GB-A- 2 278 400
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DE-A- 10 139 709 GB-A- 2 279 109
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 043 (M-279), 24. Februar 1984 (1984-02-24)
& JP 58 200017 A (FUJI JUKOGYO KK), 21. November 1983 (1983-11-21)
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere
für einen Boxermotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Bei den heutigen wassergekühlten 6 - Zylinder - Boxermotoren der Modellreihe 911
Carrera (Firma Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG) ist im Ölführungsgehäuse bzw. in der Ölwanne
ein am Ölwannendeckel befestigter Ölschottkasten vorgesehen, in dem der Ölsumpf für
die Schmierölversorgung des Motors ausgebildet ist. Das von den Verbrauchern in die
Ölwanne zurückgeführte Schmieröl wird zuerst außerhalb des den Ölabsaugraum bildenden
Ölschottkastens zurückgeleitet, bevor es über im Ölschottkasten durch Klappen überwachte
Öffnungen in den eigentlichen Ölabsaugraum übertritt.
[0003] Aus der GB 2 278 400 A ist bereits eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine bekannt
geworden, bei der innerhalb der Ölwanne ein Ölabsaugraum und ein Ölsammelraum gebildet
sind, die durch eine Klappe voneinander getrennt werden. Ein Teil des Wandbereiches
des Ölsammelraumes verläuft schräg zur Klappe hin abfallend.
[0004] Die DE 101 39 709 A1 zeigt eine Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine,
insbesondere für einen Boxermotor, bei der unterhalb des Kurbelgehäuses ein Ölauffanggehäuse
angeordnet ist. Im Ölauffanggehäuse sind neben einem Ölabsaugraum zwei Ölsammelräume
gebildet, wobei die Abtrennung über einen Wandabschnitt erfolgt. Im Wandabschnitt
ist eine Klappe vorgesehen, die den Durchtritt von Öl vom Ölsammelraum in den Ölabsaugraum
kontrolliert. Ölrückführleitungen für aus dem Motor abgesaugtes Schmieröl führen zu
Swirlpots, die in den Ölsammelräumen angeordnet sind. Die Swirlpots dienen zur Entschäumung
des Öles, das nach dem Entschäumen über die Klappen in den Ölabsaugraum übertreten
kann.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, den sog. integrierten Trockensumpf hinsichtlich seiner
Funktionalität weiter zu verbessern, um einen hohen Integrationsgrad zu erreichen,
der gleichzeitig eine Reduzierung des Vormontageumfanges mit einschliesst.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0007] Erfindungsgemäß ist im Ölsammelraum eine aus einem Wandabschnitt herausgebildete
Schräge vorgesehen, die als Ablauffläche für das in den Ölsammelraum zurückgeführte
Schmieröl dient. Diese schräg verlaufende Seitenwand des Ölsammelraums unterstützt
auf vorteilhafte Art und Weise den Ölrücklauf aus den Zylinderköpfen zur Absaugstelle.
Das beispielsweise aus den Zylinderköpfen zurückgeführte Schmieröl trifft auf die
schräg verlaufende Ablauffläche und tritt von dort aus über die in der Ölschottwand
vorgesehenen Öffnungen in den Ölabsaugraum über. Durch die Ausbildung schräg verlaufender
Ablaufflächen kann das Volumen des Ölsammelraumes unter Beibehaltung der Funktionalität
der Druckumlaufschmierung verringert werden. Gleichzeitig dienen die Ablaufflächen
durch das definiert ausgerichtete Anströmen des rücklaufenden Öls zur Entschäumung
des Schmieröls; sie übernehmen damit die Funktion der ansonsten üblicherweise verwendeten
Öl / Luftabscheider, der sog. Swirlpots.
[0008] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen und der Beschreibung.
[0009] Der im Ölsammelraum mit der Schmieröl - Ablauffläche versehene Wandabschnitt ist
auf vorteilhafte Art und Weise einstückig aus einem das Ölauffanggehäuse nach unten
abschließenden Öldeckel herausgebildet. Dabei kann das für die Ablauffläche vorgesehene
Kunststoffteil so ausgeformt werden, das bisherige im Ölsumpf vorhandene Toträume
wesentlich verringert werden können. Damit kann die Brennkraftmasche mit einer geringeren
SchmiermitteWmlaufmenge betrieben werden, wodurch Gewichts- und Kostenvorteile geltend
gemacht werden können.
[0010] Die schräg verlaufenden Ablaufflächen, die gleichzeitig zur Entschäumung des Schmieröls
vorgesehen sind, können noch zusätzlich mit Rippen, Noppen o. ä. Formkörpern versehen
werden, so dass das Schmieröl auf dem Weg in den Ölabsaugraum entsprechend entgast
wird.
[0011] Die beiden den Ölabsaugraum begrenzenden Ölschottwände sowie im Ölsammelraum angeordnete
Ölrücklaufleitungen sind als eine Art Vormontage - Modul einstückig zusammengefasst.
Die Integration der zum Trockensumpf gehörenden Bauteile ist weiter erhöht, wenn der
im Ölsammelraum angeordnete Ölabsaugschnorchel mit den beiden Ölrücklaufleitungen
als gemeinsames Modul einstückig zusammengefasst ist.
[0012] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und
Zeichnung näher erläutert.
[0013] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Ansicht auf das Ölführungsgehäuse von unten,
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch das Ölführungsgehäuse,
- Fig. 3
- eine Perspektivansicht auf einen Öldeckel mit einem Schottraummodul,
- Fig. 4
- eine Einzeldarstellung des Schottraummoduls,
- Fig. 5
- das Schottraummodul nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
- Fig. 6
- eine Perspektivansicht auf den Öldeckel mit Ablaufflächen für das Schmieröl.
[0014] Das in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Kurbelgehäuse eines 6 - Zylinder Boxermotors
besteht ohne Einschränkung auf diese Ausführungsform aus zwei Kurbelgehäusehälften
2 und 4 mit zwei horizontal angeordneten Zylinderbankreihen 1 bis 3 und 4 bis 6 (nicht
dargestellt). Aus jedem der beiden Kurbelgehäusehälften 2 und 4 ist ein nach unten
verlaufender Wandabschnitt 6 und 8 herausgebildet, die zusammen mit einem an den Flanschflächen
10 und 12 der beiden Wandabschnitte 6 und 8 befestigten Öldeckel 14 ein Ölauffanggehäuse,
im folgenden als Ölwanne bezeichnet, bilden. Die Ölwanne weist einen Ölabsaugraum
16 auf, in dem ein zu einer nicht dargestellten Hauptölpumpe führender Ölabsaugschnorchel
18 angeordnet ist. Links und rechts vom Ölabsaugraum 16 sind zwei Ölsammelräume 20
und 22 ausgebildet, die gegenüber dem Ölabsaugraum 16 durch zwei Ölschottwände 24
und 26 abgetrennt sind. Beide Ölschottwände 24 und 26 sind mit jeweils drei fensterartigen
Durchtrittsöffnungen 28, 29 und 30 versehen, die durch jeweils eine als Rückschlagventil
fungierende Strömungsklappe 32 und 34 überwacht sind. Zur Befestigung der nur in den
Ölabsaugraum 16 öffnenden Strömungsklappen 32 und 34 sind für jede Strömungsklappe
32, 34 jeweils vier an den Ölschottwänden 24, 26 befestigte Haltepins 36 vorgesehen,
an denen die Strömungsklappe 32, 34 gelagert ist; vorzugsweise bestehen die elastisch
ausgebildeten Strömungsklappen 32, 34 aus Gummi.
[0015] Oberhalb der drei in den beiden Ölschottwänden 22 und 24 angeordneten Durchtrittsöffnungen
28 bis 30 ist jeweils eine weitere rechteckförmige Öffnung 38 und 40 vorgesehen, an
die jeweils eine, sich trichterförmig erweiternde Ölrücklaufleitung 42 bzw. 44 herangeführt
ist. Das jeweils andere Ende der beiden Ölrücklaufleitungen 42, 44 ist über jeweils
ein Anschlussstück 46 und 48 an zwei in den Kurbelgehäusehälften 2 und 4 integrierten
Rücklaufkanälen 50 angeschlossen. Beide durch die Kurbelgehäusehälften 2 und 4 gebildeten
Ölrücklaufkanäle 50 sind durch eine nicht dargestellte Trennwand, die im Bereich zwischen
den beiden Anschlussstücken 46 und 48 angeordnet ist, getrennt. Beide Anschlussstücke
46, 48 sind über eine Anschlussplatte 52 miteinander verbunden; letztgenannte ist
über zwei Verschraubungspunkte 54 und 56 am Kurbelgehäuse 2, 4 befestigt. An der Anschlussplatte
52 ist gleichzeitig der Ölabsaugschnorchel 18 einstückig angebunden, wobei der Anschlussflansch
58 des Ölabsaugschnorchels 18 am Kurbelgehäuse 2 verschraubt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt,
bilden die beiden Ölschottwände 24, 26 sowie die beiden Ölrücklaufleitungen 42, 44
zusammen mit dem Ölabsaugschnorchel 18 ein einstückiges Kunststoff- Schottraummodul,
das als vorgefertigte Montageeinheit ausgebildet ist.
[0016] Der ebenfalls aus Kunststoff bestehende Öldeckel 14 weist zur seitlichen Begrenzung
der beiden Ölsammelräume 20 und 22 zwei einstückig mit dem Öldeckel 14 verbundene
Rampen 60 und 62 auf, die im montierten Zustand des Motors in die beiden Ölsammelräume
20 und 22 eingreifen. Die beiden Rampen 60 und 62 weisen jeweils einen den Ölsammelraum
20 bzw. 22 begrenzenden und mit einer Schräge versehenen Wandabschnitt 64 und 66 auf,
der als Ölablauffläche für das in den Ölsammelraum 20, 22 zurückgeführte Schmieröl,
wie später noch näher erläutert, dient. Aus dem Öldeckel 14 sind weiterhin zwei zylinderförmige
Abdichtstutzen 68 und 70 herausgebildet, die im montierten Zustand in im Kurbelgehäuse
2, 4 vorgesehene Öffnungen 72 und 74 abdichtend eingreifen. Damit werden zwei Kühlmittelkanäle
abgedichtet, die an den Ölsumpf des Kurbelgehäuses angrenzen. Zusätzlich kann in einer
dieser Abdichtungen noch eine Ablassschraube für das Kühlmittel vorgesehen werden.
Der aus Kunststoff bestehende Öldeckel 14 weist zur Abdichtung gegenüber den Flanschflächen
10, 12 eine umlaufende nutenförmige Kontur 76 auf, in die eine Elastomerdichtung 77
eingelegt ist. Für die Verschraubung des Öldeckels 14 am Kurbelgehäuse 2, 4 sind weiterhin
an der Außenkontur des Öldeckels 14 entsprechende Flansch - Verschraubungspunkte 78
herausgebildet. In eine im Öldeckel 14 vorgesehene topfförmige Ausnehmung 80 greift
der Ölabsaugschnorchel 18 ein.
[0017] Die Ölrückführung in die Ölwanne erfolgt auf folgende Art und Weise:
[0018] Das aus den beiden Zylinderköpfen des Motors abgesaugte Schmieröl wird über die beiden
Ölrücklaufkanäle 50 (Ölrücklauf anhand der Pfeile in Fig. 1 dargestellt) und über
die beiden Ölrücklaufleitungen 42 und 44 in die beiden Ölsammelräume 20 und 22 zurückgefördert.
Beim Austreten des Schmieröls in die Ölsammelräume 20, 22 trifft das Schmieröl auf
die beiden schräg verlaufenden Wandabschnitte 64, 66 der beiden im Ölsammelraum 20,
22 angeordneten Rampen 60, 62, fließt an diesen ab und tritt in Abhängigkeit von der
Höhe des Ölspiegels über die durch die Klappen 32, 34 überwachten Öffnungen 28 bis
30 in den Ölabsaugraum 16 ein. Von dort aus wird es auf bekannte Art und Weise über
die nicht dargestellte Hauptölpumpe den Verbrauchern wieder zugeführt. Beim Ablaufen
des Schmieröls an den Wandabschnitten 64, 66 kann das Schmieröl entschäumt und somit
die gashaltigen Bestandteile vom Schmieröl getrennt werden. Die Entschäumung des rückströmenden
Schmieröls kann weiter verbessert werden, wenn die Ablaufflächen 64, 66 noch zusätzlich
mit Rippen, Noppen o. ä. Formkörpern versehen werden.
[0019] In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, das gegenüber dem ersten
Ausführungsbeispiel nur leicht abgewandelt und von der Funktionsweise identisch zum
ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist der Ölabsaugschnorchel 18 nicht einstückig am Schottraummodul befestigt, sondern
separat dazu verlaufend, angeordnet.
1. Ölauffangvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Boxermotor,
mit einem unterhalb eines Kurbelgehäuses angeordneten Ölauffanggehäuse, in dem ein
Ölabsaugraum (16) ausgebildet ist, aus dem das Schmieröl über eine mit einer Ölabsaugleitung
versehene Hauptölpumpe zu den Verbrauchern gefördert wird, und dass an den Ölabsaugraum
mindestens ein Ölsammelraum (20, 22) angrenzt, in dem das von den Verbrauchern kommende
Schmieröl über eine Ölleitung zurückgeführt wird, wobei der Ölabsaugraum vom Ölsammelraum
durch mindestens eine Ölschottwand (24, 26) getrennt ist, in der mindestens eine über
eine Klappe (32, 34) kontrollierbare Durchtrittsöffnung (28 bis 30) angeordnet ist,
über die das Schmieröl vom Ölsammelraum in den Ölabsaugraum übertreten kann, wobei
dass ein den Ölsammelraum (20, 22) begrenzender und von der Ölschottwand (24, 26)
beabstandeter Wandabschnitt (64, 66) vorgesehen ist, der bezogen auf die Durchtrittsöffnung
(28 bis 30) in der Ölschottwand (24, 26) schräg abfallend verläuft und als Ablauffläche
für das in den Ölsammelraum (20, 22) zurückgeführte Schmieröl dient, dadurch gekennzeichnet, dass im Ölsammelraum (16) zwei Ölrücklaufleitungen (42, 44) angeordnet sind, die auf der
einen Seite mit im Kurbelgehäuse (2, 4) integrierte Ölrücklaufkanälen (50) verbunden
sind und auf der anderen Seite in jeweils mindestens eine in der Ölschottwand (24,
26) vorgesehene Öffnung (38, 40) einmünden.
2. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (64, 66) Teil einer Rampe (60, 62) ist, die einstückig aus einem
das Ölauffanggehäuse nach unten abschließenden Öldeckel (14) ausgebildet ist.
3. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öldeckel (14) und die Rampe (60, 62) aus Kunststoff bestehen.
4. Ölauffangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils links und rechts vom Ölabsaugraum (16) ein durch eine Ölschottwand (24, 26)
abgetrennter Ölsammelraum (20, 22) vorgesehen ist.
5. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ölschottwände (24, 26) sowie die beiden Ölrücklaufleitungen (42, 44) als
Schottraummodul zusammengefasst sind.
6. Ölauffangvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölabsaugschnorchel (18) mit den beiden Ölrücklaufleitungen (42, 44) zusammengefasst
ist.
1. An oil-collecting device for an internal-combustion engine, in particular for an opposed-cylinder
engine, with an oil-collecting housing which is arranged below a crankcase and in
which is formed an oil-suction chamber (16) from which the lubricating oil is conveyed
to the consumer devices by way of a main oil pump provided with an oil-suction line,
and at least one oil-collecting chamber (20, 22), in which the lubricating oil arriving
from the consumer devices is returned by way of an oil line, adjoins the oil-suction
chamber, wherein the oil-suction chamber is separated from the oil-collecting chamber
by at least one oil-partition wall (24, 26) in which is arranged at least one passage
opening (28 to 30) which is controllable by way of a flap (32, 34) and by way of which
the lubricating oil can pass from the oil-collecting chamber to the oil-suction chamber,
wherein a wall portion (64, 66) is provided which bounds the oil-collecting chamber
(20, 22) and is spaced from the oil-partition wall (24, 26) and which extends in an
obliquely sloping manner with respect to the passage opening (28 to 30) in the oil-partition
wall (24, 26) and is used as a run-off face for the lubricating oil returned to the
oil-collecting chamber (20, 22), characterized in that two oil-return lines (42, 44), which at one end are connected to oil-return ducts
(50) incorporated in the crankcase (2, 4) and at the other end open into at least
one opening (38, 40) provided in the oil-partition wall (24, 26) in each case, are
arranged in the oil-collecting chamber (16) [sic].
2. An oil-collecting device according to Claim 1, characterized in that the wall portion (64, 66) is part of a ramp (60, 62) which is constructed in one
piece from an oil cover (14) closing the oil-collecting housing off at the bottom.
3. An oil-collecting device according to Claim 2, characterized in that the oil cover (14) and the ramp (60, 62) consist of plastics material.
4. An oil-collecting device according to any one of the preceding Claims, characterized in that an oil-collecting chamber (20, 22) separated by an oil-partition wall (24, 26) is
provided to the left and right of the oil-suction chamber (16) in each case.
5. An oil-collecting device according to Claim 5 [sic], characterized in that the two oil-partition walls (24, 26) and the two oil-return lines (42, 44) are combined
as a partition chamber module.
6. An oil-collecting device according to Claim 6 [sic], characterized in that an oil-suction snorkel (18) is combined with the two oil-return lines (42, 44).
1. Dispositif collecteur d'huile pour un moteur à combustion interne, en particulier
pour un moteur à cylindres à plat, comportant un bac de récupération d'huile, qui
est agencé en dessous d'un carter de vilebrequin et dans lequel est réalisé un compartiment
d'aspiration d'huile (16), hors duquel l'huile de lubrification est acheminée vers
des consommateurs par l'intermédiaire d'une pompe à huile principale munie d'une conduite
d'aspiration d'huile, et au moins un compartiment de collecte d'huile (20, 22), dans
lequel l'huile de lubrification sortant des consommateurs est renvoyée via une conduite
d'huile, est adjacent au compartiment d'aspiration d'huile, ledit compartiment d'aspiration
d'huile étant séparé du compartiment de collecte d'huile (20, 22) par au moins une
cloison étanche à l'huile (24, 26), dans laquelle est réalisée au moins une ouverture
de passage (28 à 30), qui peut être contrôlée par un clapet (32, 34) et par laquelle
l'huile de lubrification peut passer du compartiment de collecte d'huile dans le compartiment
d'aspiration d'huile, une partie de paroi (64, 66) étant prévue, qui délimite le compartiment
de collecte d'huile (20, 22) et est écartée de la cloison étanche à l'huile (24, 26)
et qui, par rapport à l'ouverture de passage (28 à 30) dans la cloison étanche à l'huile
(24, 26), s'étend en inclinaison vers le bas et fait fonction de surface d'écoulement
de l'huile de lubrification renvoyée dans le compartiment de collecte d'huile (20,
22), caractérisé en ce que deux conduites de recirculation d'huile (42, 44) sont disposées dans le compartiment
d'aspiration d'huile (16), lesquelles sont reliées d'un côté à des conduits de recirculation
d'huile (50) intégrés dans le carter de vilebrequin et débouchent de l'autre côté
chacune dans au moins une ouverture (38, 40) prévue dans la cloison étanche à l'huile
(24, 26).
2. Dispositif collecteur d'huile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de paroi (64, 66) est une partie d'une rampe (60, 62), qui est réalisée
d'un seul tenant dans un couvercle (14) obturant vers le bas le collecteur d'huile.
3. Dispositif collecteur d'huile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle (14) du collecteur d'huile et la rampe (60, 62) sont réalisés en matière
plastique.
4. Dispositif collecteur d'huile selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que respectivement à gauche et à droite du compartiment d'aspiration d'huile (16), il
est prévu un compartiment de collecte d'huile (20, 22) séparé par une cloison étanche
à l'huile (24, 26).
5. Dispositif collecteur d'huile selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux cloisons étanches à l'huile (24, 26), ainsi que les deux conduites de recirculation
d'huile (42, 44) sont assemblées pour former un module de compartiment étanche.
6. Dispositif collecteur d'huile selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un tube d'aspiration d'huile (18) est regroupé avec les deux conduites de recirculation
d'huile (42, 44).