DE69909703T2

DE69909703T2 - Anti-Schaumblech einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69909703T2
Application number: DE69909703T
Authority: DE
Inventors: Jr. William Troy Maciejka
Original assignee: DaimlerChrysler Co LLC
Current assignee: Old Carco LLC
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1999-09-04
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2019-09-05
Also published as: DE69909703D1; EP0994244A1; US6019071A; EP0994244B1; ES2202977T3

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ölhobel für einen Motor.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Viele Fahrzeugmotoren sind entweder mit einem Standardleistungspaket oder einem Hochleistungspaket gebaut. In Abhängigkeit von einer typischen Marktnachfrage ist nur ein kleiner Anteil der Gesamtmotorproduktion mit dem Hochleistungspaket gebaut. Es bestehen oftmals Konstruktionsunterschiede zwischen dem Standardleistungspaket und dem Hochleistungspaket, die die Fließbandfertigung des Motors verkomplizieren. Ein bestimmter Konstruktionsunterschied besteht darin, dass das Hochleistungspaket in der Regel eine zusätzliche Kühlung für jeden Motorkolben erfordert. Infolgedessen sind in Hochleistungsmotoren Ölspritzen installiert worden.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer in einem Hochleistungsmotor 12 installierten Ölspritze 10 des Stands der Technik, wobei Teile des Motors weggebrochen sind, um einen Kolben 14 in einer Zylinderbohrung 16 darzustellen. Die Ölspritze 10 ist beabstandet vom Kolben 14 an einem Motorblock 18 angebracht. Die Ölspritze 10 ist zur Kühlung des Kolbens 14 durch Lenkung eines Motorölstrahls 20 an die Unterseite des Kolbens 14, wenn der Motor 12 läuft, ausgeführt. Bei einem Hochleistungsmotor erfordert jeder Kolben in der Regel eine Ölspritze.
Obgleich die Ölspritze 10 die benötigte zusätzliche Kühlung des Kolbens gewährleistet, ist sie mit mehreren Nachteilen behaftet. In erster Linie wird zur Versorgung der Ölspritze 10 mit Drucköl bei der Montage des Motors 12 ein Ölversorgungsloch gebohrt und mit einem Motorblockölkanal 22 verbunden. Mit dem Standardleistungspaket gebaute Motoren enthalten jedoch keine Ölspritzen und verwenden deshalb die Ölversorgungslöcher nicht. Das Abdecken oder Verstopfen jedes Ölversorgungslochs während der Montage jedes für Standardleistung ausgerüsteten Großserienmotors ist teuer und zeitaufwendig.
Aus der EP 0 437 683 A1 ist ein schalenförmiges Ölabweisteil bekannt, das in einer an einer Ölwanne angrenzenden Trennfuge eines Verbrennungsmotors angeordnet ist und eine in einer flanschförmigen Umrandung des Ölabweisteils integrierte Dichtung aufweist. Das Ölabweisteil vereinfacht die Montage und verringert den Bauteilaufwand zur Abdichtung der Trennfuge.
Demgemäß wäre es wünschenswert einen Ölhobel bereitzustellen, der eine erfindungsgemäße Ölspritzausführung aufweist und in mit dem Hochleistungspaket gebauten Motoren installiert werden soll, wodurch Ölspritzen nicht mehr erforderlich sind.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug enthält eine Kurbelwelle, einen durch einen Zyklus beweglichen Kolben, eine den Kolben und die Kurbelwelle verbindende Kolbenstange, eine von der Kurbelwelle beabstandete Ölwanne und eine Drucköl bereitstellende Ölquelle. Zwischen der Kurbelwelle und der Ölwanne ist ein erfindungsgemäßer Ölhobel angeordnet. Der Ölhobel enthält einen Durchlass, der einen das Drucköl empfangenden Einlasskanal und einen einen ersten Druckölstrahl an den Kolben lenkenden ersten Auslasskanal aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält der Durchlass weiterhin einen einen zweiten Druckölstrahl an den Kolben lenkenden zweiten Auslasskanal. Der erste Auslasskanal ist so positioniert, dass der erste Druckölstrahl während eines ersten Teils des Kolbenzyklus unbehindert durch die Kolbenstange auf den Kolben gelenkt wird. Der zweite Auslasskanal ist so positioniert, dass der zweite Druckölstrahl während des verbleibenden Teils des Kolbenzyklus unbehindert durch die Kolbenstange auf den Kolben gelenkt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich, wenn zum besseren Verständnis der Erfindung auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird; es zeigen darin:
1 eine perspektivische Ansicht einer in einem Hochleistungsmotor installierten Ölspritze des Stands der Technik, wobei Teile des Motors weggebrochen sind, um einen Kolben in einer Zylinderbohrung zu zeigen;
2 eine perspektivische Draufsicht eines Ölhobels gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine perspektivische Unter-Teilansicht des Ölhobels gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine teilweise auseinander gezogene perspektivische Teilansicht des Ölhobels gemäß der vorliegenden Erfindung, der in einem Motor zwischen einer Kurbelwelle und einer Ölwanne angeordnet ist; und
5 eine teilweise auseinander gezogene schematische Ansicht des Ölhobels und des Motors, die einen Ölströmungsweg durch den Motor und den Ölhobel zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Auf die Figuren Bezug nehmend, in denen in sämtlichen Ansichten gleiche Zahlen gleiche oder entsprechende Teile darstellen, zeigt 2 eine perspektivische Draufsicht eines Ölhobels 30 gemäß der vorliegenden Erfindung. Ähnlich wie im Stand der Technik ist der Ölhobel 30 zur Installation in einem Motor zur Ablenkung von durch die Drehung einer Motorkurbelwelle erzeugter Winddrift oder Luftstörung von dem in einer Motorölwanne befindlichen Öl konfiguriert. Im Gegensatz zum Stand der Technik enthält der Ölhobel 30 eine Anordnung oder ein System von Durchlässen, die bzw. das eine Ölspritzausführung zur Kühlung der Kolben im Motor bereitstellt.
Der Ölhobel 30 besteht vorzugsweise aus einer zweiteiligen Konstruktion, nämlich einem oberen Körperteil 32 und einem unteren Abdeckteil 34, wie am besten in 4 zu sehen. Gemäß dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist jedoch für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass der Ölhobel 30 auch als einteilige Konstruktion hergestellt werden kann.
Erneut auf 2 Bezug nehmend, enthält der Körper 32 des Ölhobelkörpers 30 einen Öleinlasskanal 36, der zum Empfang von Drucköl ausgeführt ist. Der Einlasskanal 36 erstreckt sich durch ein hochstehendes Öleinlassrohr 38 und steht mit einem ersten Ölauslasskanal 40 in Strömungsverbindung. Der erste Auslasskanal 40 erstreckt sich durch den Körper 32 des Ölhobels 30 und ist zum Spritzen eines ersten Druckölstrahls ausgeführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht der Einlasskanal 36 auch mit einem zweiten Ölauslasskanal 42 in Strömungsverbindung, welcher sich durch den Körper 32 des Ölhobels 30 erstreckt und zum Spritzen eines zweiten Druckölstrahls ausgeführt ist. Bei der oben genannten bevorzugten Ausführungsform sind zwei Auslasskanäle für jeden Motorkolben vorgesehen. Der in 2 gezeigte Ölhobel 30 enthält acht ähnliche Auslasskanäle (40, 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54) und soll deshalb in einem Vierzylindermotor installiert werden. Der Ölhobel 30 enthält einen dritten Ölauslasskanal 44 und einen vierten Ölauslasskanal 46, die beide in Strömungsverbindung mit dem Einlasskanal 36 stehen. Die vier verbleibenden Ölauslasskanäle 48, 50, 52 und 54 stehen mit einem sich durch ein zweites hochstehendes Öleinlassrohr 58 erstreckenden zweiten Öleinlasskanal 56 in Strömungsverbindung.
Wie in 2 gezeigt, ist der Körper 32 des Ölhobels 30 mit einer Motorölwannendichtung 60 integriert ausgebildet. Die Motorölwannendichtung 60 enthält mehrere Öffnungen 62, die zur Aufnahme von Befestigungselementen zur Befestigung des Ölhobels 30 und der Ölwannendichtung 60 am Motor ausgeführt sind. Vorzugsweise ist der Körper 32 des Ölhobels 30 durch Spritzgießen aus einem elastomeren Material, wie zum Beispiel Nylon, hergestellt.
3 ist eine perspektivische Unter-Teilansicht des Körpers 32 des Ölhobels 30, wobei die Abdeckung 34 entfernt ist, so dass mehrere laterale Durchgänge 64 freigelegt sind. Die lateralen Durchgänge 64 sind so im Körper 32 des Ölhobels 30 ausgebildet, dass sie sich zwischen dem Austritt des Öleinlasskanals 36 und dem Eintritt der vier benachbarten Ölauslasskanäle 40, 42, 44 und 46 befinden.
4 ist eine teilweise auseinander gezogene perspektivische Teilansicht des Körpers 32 und der Abdeckung 34 des in einem Motor 66 zwischen einer Kurbelwelle 68 und einer Ölwanne 70 angeordneten Ölhobels 30. Die Abdeckung 34 des Ölhobels 30 ist so ausgeführt, dass sie die lateralen Durchgänge 64 zur Bildung von Fluidtransportdurchlässen zwischen dem Einlasskanal 36 und den vier benachbarten Auslasskanälen 40, 42, 44 und 46 abdeckt. Vorzugsweise wird die Abdeckung 34 durch Spritzgießen aus einem elastomeren Material, wie zum Beispiel Nylon, hergestellt und vor der Installation des Ölhobels 30 im Motor 66 durch Ultraschallschweißen oder chemische Bindung mit dem Körper 32 verbunden. Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass die zweiteilige Ölhobelkonstruktion die Herstellung der lateralen Durchgänge 64 während der Produktion des Ölhobels 30 erleichtert, indem sie ein Formen der lateralen Durchgänge 64 in den Körper 32 gestattet.
Der Verbrennungsmotor 66 enthält die Kurbelwelle 68, einen durch einen Zyklus beweglichen Kolben 74, eine den Kolben 74 und die Kurbelwelle 68 verbindende Kolbenstange 76 und die von der Kurbelwelle 68 beabstandete Ölwanne 70. Der Verbrennungsmotor 66 wird auf herkömmliche Weise betrieben, wobei ein Zyklus des Kolbens 74 die Kurbelwelle 68 durch eine Umdrehung bewegt. Der erste Auslasskanal 40 ist so positioniert, dass der erste Druckölstrahl 78 während eines ersten Teils des Kolbenzyklus unbehindert durch die Kolbenstange 76 auf die Unterseite des Kolbens 74 gelenkt wird, wie in 4 gezeigt. Während des ersten Teils des Kolbenzyklus wird der zweite Druckölstrahl 80 durch die Kolbenstange 76 behindert und erreicht nicht die Unterseite des Kolbens 74, wie weiterhin in 4 gezeigt.
Demgemäß ist der zweite Auslasskanal 42 so positioniert, dass der zweite Druckölstrahl 80 während des verbleibenden Teils des Kolbenzyklus unbehindert durch die Kolbenstange 76 auf die Unterseite des Kolbens 74 gelenkt wird, was nicht dargestellt ist. Während des verbleibenden Teils des Kolbenzyklus wird der erste Druckölstrahl 78 durch die Kolbenstange 76 behindert und erreicht nicht die Unterseite des Kolbens 74. Infolgedessen berührt oder besprüht zu jedem Zeitpunkt während des gesamten Kolbenzyklus mindestens ein Druckölstrahl 78 oder 80 die Unterseite des Kolbens 74, um den Kolben zu kühlen.
Zur Befestigung der Ölwanne 70 und des integrierten Ölhobels 30 und der Ölwannendichtung 60 am Motor 66 werden mehrere Befestigungselemente 82, wie zum Beispiel Schrauben oder ähnliche Befestigungsvorrichtungen, verwendet.
5 ist eine schematische Ansicht des Ölhobels 30 und des Motors 66, die einen Ölstromweg durch den Motor und den Ölhobel 30 zeigt,. der durch in Volllinie dargestellte Pfeile allgemein gezeigt wird. Ähnlich anderen herkömmlichen Verbrennungsmotoren ist eine Druckmotorölquelle 84 vorgesehen, die bei Betrieb des Motors 66 innere Motorbauteile schmieren soll. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Ölquelle 84 abgezapft, und Drucköl wird dem Öleinlasskanal 36 zugeführt. Das Drucköl wird vom Öleinlasskanal 36 durch die Fluidtransportdurchlässe, die durch die lateralen Durchgänge 64 und die Abdeckung 34 des Ölhobels 30 gebildet werden, den benachbarten Ölauslasskanälen 40, 42, 44 und 46 zugeführt. Dann wird das Drucköl aus den Auslasskanälen 40, 42, 44 und 46 zum jeweiligen Kolben gespritzt. Vorzugsweise wird das Drucköl von einer Kurbelwellenlagerschmiervorrichtung 86 abgezapft und zugeführt.
In dem Ölhobel 30 ist ein Rückschlagventil 88 installiert, das den Ölstrom durch die Fluidtransportdurchlässe verhindern soll, wenn der Motor 66 nicht läuft und die Ölquelle 84 entlastet ist. Auf diese Weise wird Motoröl in dem Ölhobel 30 gehalten und steht zum sofortigen Bespritzen und Kühlen der Kolben bei Starten des Motors 66 zur Verfügung.
Die Erfindung ist auf Grundlage der Zeichnungen auf veranschaulichende Weise beschrieben worden, und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie eher beschreibend als einschränkend sein soll.
Natürlich sind angesichts der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Deshalb versteht sich, dass die Erfindung im Schutzbereich der beigefügten Ansprüche auf andere Weise ausgeübt werden kann als in der ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform speziell beschrieben.

Claims

Verbrennungsmotor (66) für ein Fahrzeug, der Folgendes umfasst: eine Kurbelwelle (68); einen durch einen Zyklus beweglichen Kolben (74); eine den Kolben (74) und die Kurbelwelle (68) verbindende Kolbenstange (76); eine von der Kurbelwelle (68) beabstandete Ölwanne (70); eine Drucköl bereitstellende Ölquelle (84); einen zwischen der Kurbelwelle (68) und der Ölwanne (70) angeordneten Ölhobel (30); dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (66) weiterhin einen in dem Ölhobel (30) ausgebildeten Durchlass umfasst, der einen das Drucköl empfangenden Einlasskanal (36) und einen einen ersten Druckölstrahl (78) an den Kolben (74) lenkenden ersten Auslasskanal (38) umfasst.
Motor nach Anspruch 1, bei dem der Durchlass einen einen zweiten Druckölstrahl (80) an den Kolben (74) lenkenden zweiten Auslasskanal (42) enthält.
Motor nach Anspruch 2, bei dem der erste Auslasskanal (40) so positioniert ist, dass der erste Druckölstrahl (78) während eines ersten Teils des Kolbenzyklus unbehindert durch die Kolbenstange (76) auf den Kolben (74) gelenkt wird und der zweite Auslasskanal (42) so positioniert ist, dass der zweite Druckölstrahl (80) während des verbleibenden Teils des Kolbenzyklus unbehindert durch die Kolbenstange (76) auf den Kolben (74) gelenkt wird.
Motor nach Anspruch 1, bei dem der Ölhobel (30) ein Rückschlagventil (88) enthält, das Ölstrom durch den Durchlass verhindert, wenn Öl von der Ölquelle (84) entlastet wird.
Motor nach Anspruch 1, bei dem der Ölhobel (30) aus einem Körperteil (32), in dem ein Durchgang ausgebildet ist, und einem Abdeckteil (34) zur Abdeckung des Durchgangs zur Bildung des Durchlasses besteht.
Motor nach Anspruch 5, bei dem der Abdeckteil (34) durch Ultraschallschweißen mit dem Körperteil (32) verbunden ist.
Motor nach Anspruch 5, bei dem der Körperteil (32) und der Abdeckteil (34) durch Spritzgießen aus einem elastomeren Material hergestellt sind.
Motor nach Anspruch 7, bei dem das elastomere Material Nylon umfasst.
Motor nach Anspruch 1, bei dem der Ölhobel (30) mit einer Ölwannendichtung (60) integriert ausgebildet ist, die Öffnungen (62) aufweist, welche zur Aufnahme von Befestigungselementen (82) zur Befestigung des Ölhobels (30) und der Ölwannendichtung (60) am Motor (66) ausgeführt sind.
Anordnung zum Spritzen von Öl auf die Unterseite des Kolbens (74) zur Kühlung für einen Verbrennungsmotor (66) mit einer Zylinderbohrung, in der ein Kolben beweglich ist, mit Folgendem: einem in beabstandeter Beziehung zum Kolben (74) gestützten Ölhobelglied (30); einer Druckölquelle (84); wobei das Ölhobelglied (30) darin ausgebildete Ölstransportdurchlässe aufweist, die mit der Druckölquelle (84) in Strömungsverbindung stehen; einer Auslassöffnung (62) im Ölhobelglied (30), die zur Lenkung eines Ölstrahls an die Unterseite des Kolbens (74) zur Kühlung des Kolbens ausgerichtet ist.
Kolbenkühlanordnung nach Anspruch 10, bei der die Druckölquelle (84) ein Kurbelwellenlagerschmiermittel (86) enthält.