DE19860381A1 - Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor, die eine Ölwanne und eine Ölpumpe aufweist, das Ansaugsystem weist dabei mindestens zwei Ölansaugrohre auf, die über ein Saugrohr mit der Ölpumpe verbunden sind und die in der Ölwanne derart angeordnet sind, daß bei Schräglage der Brennkraftmaschine das Ansaugen von Luft durch in den Ölansaugrohren angeordnete Regelventile verhindert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder- Dieselmotor, die eine Ölwanne und eine Ölpumpe aufweist.

Derartige Ölansaugsysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein wichtiges Kriterium für die maximal zulässige Schräglage beim Betrieb von Brennkraftmaschinen ist das Schmierölsystem. Bei Überschreiten einer kritischen Schräglage führt dies bei herkömmlichen Ölansaugsystemen dazu, daß die Ölpumpe Luft ansaugt. Ferner beginnen die im Kurbelge­ häuse tieferliegenden Triebwerksteile in Öl zu schlagen, was zu einer starken Erhitzung des Schmieröls führt. Außerdem wird der Ölrückfluß z. B. vom Kipphebel­ gehäuse in die Ölwanne behindert, was zu einer Verringerung des Ölpegels in der Ölwanne führt und dadurch das Ansaugen von Luft weiter begünstigt. Schließlich kann Öl durch die Kurbelgehäuseentlüftung ins Verbrennungsluftansaugsystem gelangen, was im Extremfall zu Motorschäden durch nicht mehr steuerbare Drehzahlerhöhung bei Dieselbrennkraftmaschinen führen kann.

Derart extreme Schräglagen der Brennkraftmaschine werden beispielsweise bei Einbau des Aggregats in einem Fahrzeug oder beim An- oder Abfahren eines steilen Hangweges erreicht. Bei bisherigen Brennkraftmaschinen wurde versucht, das Auftreten der oben genannten Probleme dadurch zu verhindern, daß der Ölspiegel mittels einer tieferen Ölwanne abgesenkt wurde. Diese Spezialölwannen verursachen hohe Kosten in der Fertigung und Verändern die Außenabmessungen des Motors. Bei begrenzten Platzverhältnissen ist dadurch der Einbau des Motors erschwert oder sogar unmöglich.

Ölansaugsysteme mit einem horizontalen Rohr in der Ölwanne, bei dem über zwei Ansaugstellen zumindest eine Schräglage ausgeglichen werden soll, versagen entweder bei starkem Fahrbahngefälle oder bei großen Schräglagen um die Längsachse.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ölansaugsystem bereitzustellen, welches die oben genannten Nachteile vermeidet und welches insbesondere in konventionelle Ölwannen einbaubar ist und zuverläs­ sig das Ansaugen von Luft bei erhöhten Schräglagen verhindert.

Diese Aufgabe wird durch ein Ölansaugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausfüh­ rungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß weist das Ölansaugsystem mindestens drei Ölansaugrohre mit mindestens vier Ansaugköpfen auf, die über ein Saugrohr mit der Ölpumpe verbunden sind und die in der Ölwanne derart angeordnet sind, daß bei Schräglage der Brennkraftmaschine das Ansaugen von Luft durch in den Ölansaugrohren angeordnete Regelventile verhindert wird. Dabei sind die Regelventile bei normaler horizontaler Lage der Ölwanne geöffnet. Bei extremer Schräglage der Ölwanne hingegen sind lediglich die Regelventile geöffnet, die mit Öl benetzt sind. Alle übrigen Ventile bleiben geschlossen. Das Ölansaugsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist einfach bei vorhandenen Brennkraftmaschinen nachrüstbar. Dabei ist lediglich die Ölwanne und der Normalsaugkorb zu demontieren und durch das Ölansaugsystem gemäß der vorliegenden Erfindung zu ersetzen. Die Regelung der Regelventile kann mechanisch oder auf andere geeignete Weise erfolgen.

Eine bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß die Regelventile unter Schwerkraft verschiebbar an Verschiebestangen angeord­ nete Ventilplatten und an den Rohrenden angeordnete Ventilsitze aufweisen. Hierdurch wird eine einfache mechanische Schwerkraftregelung der Ventile realisiert. Neben den gewünschten automatischen Öffnungs- und Schließpositionen der Regelventile, je nach Schräglage, weist diese Schwerkraftregelung auch eine "fail-safe"- Funktion auf, da ein gleichzeitiges Schließen aller Ventile durch die Anordnung zweier Ventilplatten an einer gemeinsamen Verschiebestange sicher verhindert wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß drei Ölansaugrohre H-förmig angeordnet sind und die beiden Seitenrohre je zwei Ansaugköpfe aufweisen. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß in jeder Kipplage zumindest an einer Ecke der Ölwanne genügend Öl vorhanden ist, um ein Ansaugen von Öl ohne Luft sicherzustellen. Das Saugrohr kann dabei beispielsweise mittig über einen Flansch mit dem Verbindungsrohr zwischen den beiden Seitenrohren angeordnet sein.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungs­ gemäßen Ölansaugsystems können durch die X-, Z- oder viereckförmige Anordnung der Ölansaugrohre gebildet werden. Wichtig ist dabei jeweils, daß an allen Ecken der Ölwanne, in denen sich bei Schräglagen der Ölspiegel sammeln kann, zumindest ein Ansaugkopf vorhanden ist. Je nach Formgebung der Ölwanne kann dies beispielsweise auch durch eine dreieckige, mehreckige oder sternförmige Anordnung der Ölansaugrohre möglich sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß die Ansaugköpfe eine gegen den Wannenboden gerichtete Ansaugöffnung aufweisen. Ohne eine derartige konstruktive Ausgestal­ tung müßte, um keine Luft zu saugen, ein Mindestölpegel von der Größe des Rohrdurchmessers vorhanden sein. Ein noch tieferer Ölpegel wird erst mit den unten liegenden Ölansaugöffnungen gemäß der vorteilhaften Ausführungs­ form möglich.

Ferner ist es vorteilhaft, daß an den Ansaugköpfen Filtersiebe angeordnet sind. Hierdurch wird das Ansaugen von im Ölsumpf vorhandenen Verunreinigungen verhindert.

Schließlich sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, daß ein Rückschlagventil am Übergang zwischen Saugrohr und Ölpumpensitz angeordnet ist, um das Leerlaufen des Saugrohr- und Pumpenraumes bei Motorstillstand zu verhindern.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Ölansaugsystem gemäß der vorliegenden Erfindung im Schnitt;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht aus Richtung A- A in Fig. 1 im Schnitt, wobei sich die Ölwanne in horizontaler Lage befindet und

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 2, jedoch bei gekippter Ölwanne.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsge­ mäßen Ölansaugsystems dargestellt, welches in eine Ölwanne 24 eingebaut ist. Die Ölwanne 24 befindet sich dabei in einer Schräglage, so daß der Ölspiegel 51 lediglich den Ansaugkopf 19 des Rohres 28 umspült. Das H-förmig ausgebildete Ölansaugsystem besteht insgesamt aus drei Ölansaugrohren 26, 27, 28, die jeweils eine axialverschieblich gelagerte Verschiebestange 1, 2, 3 aufweisen, an deren beiden Enden jeweils Ventilplatten 4, 5, 6, 7, 8, 9 angeordnet sind. In der dargestellten Lage sind die Ventile des Ölansaugrohrs 27 geöffnet, obwohl sie nicht ölbenetzt sind. Um ein Ansaugen von Luft zu verhindern ist das aus Ventilplatte 4 und Ventilsitz 30 gebildete Ventil des Rohrs 26 geschlossen und das am anderen Ende der Verschiebestange angeord­ nete aus Ventilplatte 5 und Ventilsitz 31 gebildete Ventil geöffnet. Die Ventilstange 1 ist dabei über die Axiallager 10, 11 axial verschiebbar gelagert. Das Ölansaugrohr 28 weist, wie bereits erwähnt, das geöffnete durch Ventilplatte 8 und Ventilsitz 34 gebildete Regelventil sowie das durch Ventilplatt 9 und Ventilsitz 35 gebildete geschlossene Regelventil auf. Beide Ventilplatten 8, 9 sind über die axial verschieb­ bare Verschiebestange 3 verbunden, die in den Lagern 14, 15 beweglich gelagert ist. Die beiden Seitenrohre 27, 28 weisen weiter Filtersiebe 20, 21, 22, 23 auf. Ferner sind die Lager 12, 13 der Verschiebestange 2 im Rohr 27 dargestellt. An den Enden der Verschiebestange 2 sind Ventilplatten 6, 7 mit den Ventilsitzen 32, 33 angeordnet.

Der Ölfluß ist in Fig. 1 durch die Pfeile 36 darge­ stellt. Weiter ist in Fig. 1 die Austrittsöffnung 29 dargestellt, die mittig auf der Oberseite des Saugrohrs 26 angeordnet ist und mit dem nicht gezeigten Saugrohr 43 zur ebenfalls nicht gezeigten Ölpumpe 45 verbunden ist. In der dargestellten Schräglage bewegen sich die Ventilplatten 5 und 8 aufgrund der Schwerkraft in ihre geöffnete Stellung, wobei die Ventilplatten 4 und 9 über die Verschiebestangen 1 und 3 in ihre geschlossene Position verschoben werden. Hierdurch wird sicherge­ stellt, daß in dem nun lediglich am Ansaugkopf 19 offenen Ansaugsystem keine Luft angesaugt wird. Die Position der Ventile im Ölansaugrohr 27 ist in der in Fig. 1 dargestellten Schräglage unbeachtlich, da das Rohr 27 völlig durch die geschlossene Ventilplatte 4 vom übrigen Ölansaugsystem und damit insbesondere von der Austrittsöffnung 29 abgekoppelt ist.

Fig. 2 zeigt schematisch das Ölansaugsystem aus Fig. 1 in einem seitlichen Schnitt, wobei sich die am Kurbel­ gehäuse 52 befestigte Ölwanne 24 in horizontaler Position befindet, d. h. der Ölspiegel S2 ist parallel zum Wannenboden 40. In dieser Position sind die Ventil­ platten 4, 5 des Rohrs 26 beide geöffnet, d. h. von den Ventilsitzen 30, 31 abgehoben. Die über Flansche 25 mit Rohr 26 verbundenen Rohre 27 und 28 sowie die Verschie­ bestangen 2, 3 sind im Schnitt dargestellt. Auch in den beiden Seitenrohren 27, 28 sind beide Ventile geöffnet, so daß über alle vier Ansaugköpfe 16, 17, 18, 19 Öl angesaugt wird. Zwischen dem Kurbelgehäuse 52 und der Ölwanne 24 ist ferner eine Tragplatte 41 befestigt, die mehrere Öffnungen 42 besitzt, die einen ungehinderten Öldurchfluß gestatten. In der Mitte weist die Platte 41 ein Saugrohr 43 für eine Ölförderpumpe 45, dargestel­ lungsgemäß eine Zahnradpumpe auf, deren Gehäuse auf der Platte 41 befestigt ist. Das von der Pumpe 45 zu den Verbrauchstellen der Maschine geförderte Öl geht in ein Druckrohr 46. Das Saugrohr 43 ist am unteren Ende als Flansch 44 ausgebildet, der zur Befestigung eines langgestreckten, zum Boden 40 der Wanne 24 parallel angeordneten, hohlen und zylindrischen Rohrs 26 dient. Das Rohr 26 besitzt zu diesem Zweck einen Befestigungs­ flansch 49. Im Inneren des Flansches 44 ist an einem Stift 50 ein kippbares Plattenventil 51 vorgesehen, das in Ruhestellung der Maschine am Flansch 49 dichtend aufliegt und den Rückfluß des Öls aus dem Saugrohr 43 und der Pumpe 45 verhindert. Im Rohr 26 ist eine Verschiebestange 1 achsparallel verschiebbar gelagert. Um die erforderliche Leichtgängigkeit der Stange 1 während ihrer Verschiebebewegung zu sichern, sind zwei Lager 10, 11, z. B. Kugellager, in zwei durchlöcherten Querflanschen 47, 48 des Rohrs 26 vorgesehen. Die Stange 1 trägt an jedem Ende eine ebene Ventilplatte 4, 5, die jeweils mit einer als Ventilsitz 30, 31 ausgebildeten Ringfläche an jedem Ende des Rohrs 26 zusammenarbeitet.

Fig. 3 zeigt das Ölansaugsystem gemäß Fig. 2, jedoch in gekippter Lage, so daß der Ölspiegel S3 in der rechten unteren Ecke liegt. Dies ist beispielsweise dann gegeben, wenn ein Fahrzeug einen steilen Hang hinauf­ fährt und die Ölwanne 24 eine etwa im Winkel von 45° zur Waagrechten geneigte Stellung einnimmt. Das Öl sammelt sich in der rechten unteren Ecke der Ölwanne 24, wobei der Ölspiegel S3 wiederum waagerecht liegt. Die Stange 1 nimmt unter Einwirkung der Schwerkraft die in Fig. 2 dargestellte Lage ein, in welcher die Ventil­ platte 5 vom Ventilsitz 31 wegbewegt ist und der Ölzulauf zur Pumpe 45 über das in Öl voll eingetauchte Rohr 28 und die daran angeordneten Ansaugköpfe 18, 19 erfolgt. Die Ölpumpe 45 kann auch in dieser extremen Schräglage eines Fahrzeuges und damit auch der Ölwanne 24 der Brennkraftmaschine keine Luft, sondern nur Öl ansaugen.

Claims (8)

1. Ölansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Einzylinder-Dieselmotor, die eine Ölwanne und eine Ölpumpe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugsystem mindestens drei Ölansaug­ rohre mit mindestens vier Ansaugköpfen aufweist, die über ein Saugrohr mit der Ölpumpe verbunden sind und die in der Ölwanne derart angeordnet sind, daß bei Schräglage der Brennkraftmaschine das Ansaugen von Luft durch in den Ölansaugrohren angeordnete Regelventile verhindert wird.

2. Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile unter Schwerkraft verschieb­ bar an Verschiebestangen (1, 2, 3) angeordnete Ventilplatten (4, 5, 6, 7, 8, 9) und an den Rohrenden angeordnete Ventilsitze (30, 31, 32, 33, 34, 35) aufweisen.

3. Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Ölansaugrohre (26, 27, 28) H-förmig angeordnet sind und die beiden Seitenrohre (27, 28) je zwei Ansaugköpfe (16, 17, 18, 19) aufweisen.

4. Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölansaugrohre X-, Z- oder viereckförmig angeordnet sind.

5. Ölansaugsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugköpfe (16, 17, 18, 19) eine gegen den Wannenboden (40) gerichtete Ansaugöffnung aufweisen.

6. Ölansaugsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ansaugköpfen (16, 17, 18, 19) Filter-­ siebe (20, 21, 22, 23) angeordnet sind.

7. Ölansaugsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erforderliche Mindestölpegel durch die Lage der Ansaugöffnung bestimmt ist.

8. Ölansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (29, 51) am Übergang zwischen Saugrohr und Ölpumpensitz angeordnet ist, um das Leerlaufen des Saugrohr- und Pumpen­ raumes bei Motorstillstand zu verhindern.