DE102009050335A1

DE102009050335A1 - Einrichtung zum Sammeln von Öl einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102009050335A1
Application number: DE200910050335
Authority: DE
Inventors: Volker Drünert
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2011-05-05

Abstract

Eine Einrichtung (3) zum Sammeln von Öl einer Brennkraftmaschine (1) weist eine an einem Ölsammelbehälter (5) angeordnete thermische Isolation (13, 14) auf. Die thermische Isolation (13) ist an der Innenseite des Ölsammelbehälters (5) angeordnet und verhindert eine Wärmeabfuhr in die Umgebung. Weiterhin ist die thermische Isolation (14) an einer der Brennkraftmaschine (1) zugewandten Trennwand (6) angeordnet und verhindert eine Ableitung von Wärme zu der Brennkraftmaschine (1). Damit wird die Brennkraftmaschine (1) frühzeitig mit warmem Öl versorgt und weist einen geringen Kraftstoffverbrauch auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Sammeln von Öl einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem Ölsammelbehälter.
Solche Einrichtungen weisen in der Regel eine an der Unterseite der Brennkraftmaschine befestigte Ölwanne als Ölsammelbehälter auf und sind aus der Praxis bekannt. Die Ölwanne ist nach oben, zu der Brennkraftmaschine hin offen gestaltet. Eine Ölpumpe fördert im Betrieb der Brennkraftmaschine das Öl aus der Ölwanne zu einzelnen Bauteilen der Brennkraftmaschine. Von den einzelnen Bauteilen der Brennkraftmaschine wird das Öl aufgewärmt und läuft durch die Schwerkraft wieder in die Ölwanne zurück.
Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist, dass das Öl in der Ölwanne schnell auskühlt. Der Betrieb der Brennkraftmaschine führt zu einer Aufheizung des Öls in der Ölwanne. Jedoch kühlt die Brennkraftmaschine und damit das Öl bereits nach einem kurzen Stillstand ab. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das kalte Öl zu einem hohen Kraftstoffverbrauch und zu hohen Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine führt. Weiterhin hat eine mit kaltem Öl versorgte Brennkraftmaschine einen hohen Verschleiß.
Man könnte daran denken, das Öl in der Ölwanne zusätzlich zu heizen. Dies führt jedoch zu einem hohen Energie- und Anlagenaufwand.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass sie möglichst einfach aufgebaut ist und zu einem geringen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine führt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Ölsammelbehälter eine thermische Isolation gegenüber der Brennkraftmaschine und/oder der Umgebung hat.
Durch diese Gestaltung lässt sich eine Ableitung der im Öl gespeicherten Wärme weitgehend vermeiden. Damit behält das in dem Ölsammelbehälter befindliche Öl auch bei einem kurzen Stillstand der Brennkraftmaschine seine Temperatur. Der Brennkraftmaschine steht nach einem Neustart warmes Öl zur Verfügung. Auch während des Betriebes der Brennkraftmaschine ermöglicht die thermische Isolation eine frühzeitige Aufheizung des Öls, was dank der thermischen Isolation des Ölsammelbehälters zu einer sehr schnellen Versorgung der Brennkraftmaschine mit warmem Öl führt. Die Brennkraftmaschine weist daher einen geringen Kraftstoffverbrauch auf. Die thermische Isolation lässt sich aus passiven Bauteilen oder durch eine geeignete Materialwahl des Ölsammelbehälters erzeugen. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Einrichtung besonders einfach aufgebaut.
Bei kurzen Betriebsphasen der Brennkraftmaschine weist das Öl meist eine höhere Temperatur auf als ein Gehäuse der Brennkraftmaschine. Bei solchen kurzen Betriebsphasen lässt sich ein Wärmeverlust des Öls weitgehend vermeiden, wenn die zur Verbindung mit einem Gehäuse der Brennkraftmaschine zugewandte Seite des Ölsammelbehälters die thermische Isolation aufweist. Durch diese Gestaltung unterbindet die Isolation eine Wärmeleitung von dem Gehäuse des Ölsammelbehälters in das noch kalte Gehäuse der Brennkraftmaschine. Damit ist der Ölsammelbehälter von der Brennkraftmaschine thermisch entkoppelt.
Ein Wärmeaustausch mit der Umgebung lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach verringern, wenn die thermische Isolation an einem Gehäuse des Ölsammelbehälters angeordnet ist.
Ein Aufheizen des Gehäuses des Ölsammelbehälters durch aufgewärmtes Öl lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn das Gehäuse des Ölsammelbehälters eine steife Wandung hat und wenn die thermische Isolation an der Innenseite der steifen Wandung angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass die Isolation zuverlässig vor Beschädigung geschützt ist. Die Wandung des Gehäuses kann dabei aus Metall gefertigt sein, ohne dass die hohe Wärmeleitfähigkeit des Metalls zu einer Auskühlung des Öls beiträgt.
Ein Entweichen von Wärme aus dem Ölsammelbehälter in die nicht thermisch isolierte Brennkraftmaschine lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn zwischen dem Ölsammelbehälter und dem Bodenbereich des Gehäuses der Brennkraftmaschine eine öldurchlässige Trennwand angeordnet ist. Durch diese Gestaltung wird ein gemeinsamer Luftraum des Ölsammelbehälters und der Brennkraftmaschine getrennt, so dass ein Wärmeaustausch über eine Luftzirkulation vermieden wird.
Der Ölsammelbehälter wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dank der Schwerkraft mit Öl aus der Brennkraftmaschine gefüllt, wenn die Trennwand horizontal angeordnet ist und eine nach unten weisende Öffnung mit einem Ölabfluss hat.
Die Trennwand vermag gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch eine Vielzahl von im Verhältnis zur Trennwand kleinen Öffnungen als Ölabfluss Verunreinigungen von dem Ölsammelbehälter zurück zu halten. Durch diese Gestaltung kann die Trennwand als Sieb ausgebildet sein.
Besonders große Ausnehmungen in der Trennwand lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Ölabfluss in einer muldenförmigen Vertiefung der Trennwand angeordnet ist.
Ein Entweichen von Wärme über den Ölabfluss lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Ölabfluss ein Ventil aufweist. Das Ventil kann elektrisch geschaltet werden oder als einfaches schwerkraft- oder öldruckbetätigtes Ventil ausgebildet sein.
Der Ölsammelbehälter lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach in einen vorhandenen Ölkreislauf einbinden, wenn eine Saugleitung durch die Trennwand bis in den Bodenbereich des Ölsammelbehälters geführt ist.
Die Ableitung von Wärme über die Saugleitung lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn der durch die Trennwand bis in den Bodenbereich geführte Abschnitt der Saugleitung aus Kunststoff gefertigt ist.
Vorhandene Brennkraftmaschinen mit als Ölwanne ausgebildeten Ölsammelbehältern lassen sich mit der erfindungsgemäßen Einrichtung einfach nachrüsten, wenn der Ölsammelbehälter wannenförmig gestaltet und die Isolation als Einsatz des Ölsammelbehälters ausgebildet ist.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
1 schematisch eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
2 einen Ölsammelbehälter einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.
1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Gehäuse 2 und mit einer Einrichtung 3 zum Sammeln von Öl der Brennkraftmaschine 1. Die Brennkraftmaschine 1 weist eine Ölpumpe 4 auf, welche Öl aus einem Ölsammelbehälter 5 der Einrichtung 3 zum Sammeln von Öl ansaugt und zu der Brennkraftmaschine 1 fördert. Von der Brennkraftmaschine 1 gelangt das Öl durch die Schwerkraft in den Ölsammelbehälter 5. Der Ölsammelbehälter 5 ist über eine horizontale Trennwand 6 von dem Gehäuse 2 der Brennkraftmaschine 1 abgetrennt. Die Trennwand 6 hat einen Ölabfluss 7, durch die das Öl von der Brennkraftmaschine 1 in den Ölsammelbehälter 5 gelangen kann. Eine Saugleitung 8 ist von der Ölpumpe 4 bis in den Bodenbereich des Ölsammelbehälters 5 geführt. Der Ölabfluss 7 weist ein Ventil 9 zum wahlweisen Freigeben oder Verschließen einer Öffnung 10 in der Trennwand 6 auf. Das Ventil 9 kann beispielsweise elektrisch oder mittels eines nicht dargestellten Schwimmers geschaltet werden und beispielsweise bei Stillstand der Brennkraftmaschine 1 oder der Ölpumpe 4 geschlossen und im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 oder der Ölpumpe 4 geöffnet sein.
Der Ölsammelbehälter 5 hat ein Gehäuse 11 mit einer steifen, beispielsweise aus Metall gefertigten Wandung 12. An der Innenseite der Wandung 12 ist eine thermische Isolation 13 angeordnet, welche einen Wärmeübergang aus dem Ölsammelbehälter 5 in die Umgebung vermindert. Weiterhin hat die Trennwand 6 eine thermische Isolation 14 und entkoppelt den Ölsammelbehälter 5 thermisch von dem Gehäuse 2 der Brennkraftmaschine 1. Hierdurch ist der Ölsammelbehälter 5 gegenüber der Umgebung und gegenüber der Brennkraftmaschine 1 thermisch isoliert.
2 zeigt einen Ölsammelbehälter 15 einer weiteren Einrichtung zum Sammeln von Öl der Brennkraftmaschine 1 aus 1. Hierbei ist zu erkennen, dass eine Trennwand 16 des Ölsammelbehälters 15 mit einem Ölabfluss 17 einen Flansch 18 zur Verbindung mit dem in 1 dargestellten Gehäuse 2 der Brennkraftmaschine 1 hat. Der Ölabfluss 17 ist in einer muldenförmigen Vertiefung 19 der Trennwand 16 angeordnet und hat mehrere Öffnungen 20. Weiterhin hat der Ölsammelbehälter 15 ein Gehäuse 21 mit einer steifen Wandung 22. In den Ölsammelbehälter 15 ist eine thermische Isolation 23 eingesetzt. Der Flansch 18 hat ebenfalls eine thermische Isolation 24.
Bezugszeichenliste

1: Brennkraftmaschine
2: Gehäuse
3: Einrichtung
4: Ölpumpe
5: Ölsammelbehälter
6: Trennwand
7: Ölabfluss
8: Saugleitung
9: Ventil
10: Öffnung
11: Gehäuse
12: Wandung
13, 14: Isolation
15: Ölsammelbehälter
16: Trennwand
17: Ölabfluss
18: Flansch
19: Vertiefung
20: Öffnung
21: Gehäuse
22: Wandung
23, 24: Isolation

Claims

Einrichtung (3) zum Sammeln von Öl einer Brennkraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Ölsammelbehälter (5, 15), dadurch gekennzeichnet, dass der Ölsammelbehälter (5, 15) eine thermische Isolation (13, 14, 23, 24) gegenüber der Brennkraftmaschine (1) und/oder der Umgebung hat.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verbindung mit einem Gehäuse (2) der Brennkraftmaschine (1) zugewandte Seite des Ölsammelbehälters (5, 15) die thermische Isolation (14, 24) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolation (13, 23) an einem Gehäuse (11, 21) des Ölsammelbehälters (5, 15) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11, 21) des Ölsammelbehälters (5, 15) eine steife Wandung (12, 22) hat und dass die thermische Isolation (13, 23) an der Innenseite der steifen Wandung (12, 22) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ölsammelbehälter (5, 15) und dem Bodenbereich des Gehäuses (2) der Brennkraftmaschine (1) eine öldurchlässige Trennwand (6, 16) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (6, 16) horizontal angeordnet ist und eine nach unten weisende Öffnung (10, 20) mit einem Ölabfluss (7, 17) hat.
Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von im Verhältnis zur Trennwand kleinen Öffnungen (20) als Ölabfluss (17).
Einrichtung Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabfluss (17) in einer muldenförmigen Vertiefung (19) der Trennwand (16) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölabfluss (7) ein Ventil (9) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugleitung (8) durch die Trennwand (6, 16) bis in den Bodenbereich des Ölsammelbehälters (5, 15) geführt ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Trennwand (6, 16) bis in den Bodenbereich geführte Abschnitt der Saugleitung (8) aus Kunststoff gefertigt ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölsammelbehälter (15) wannenförmig gestaltet und die Isolation (23) als Einsatz des Ölsammelbehälters (23) ausgebildet ist.