WO2018024482A1 - Motorblock und motor mit einem motorblock - Google Patents

Motorblock und motor mit einem motorblock Download PDF

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    • F01M11/02—Arrangements of lubricant conduits
    • F01M2011/023—Arrangements of lubricant conduits between oil sump and cylinder head

Definitions

  • the invention relates to an engine block and a motor with such an engine block, in particular for vehicles with an internal combustion engine.
  • Engine blocks and internal combustion engines with engine blocks are known. Many engines use lubricants, ie engine oil, to lubricate moving parts and thus reduce their wear.
  • the engine oil is provided for this purpose via a motor oil circuit at the corresponding points in the engine.
  • An oil pump sucks in engine oil from an oil pan and pumps the engine oil via a crude oil supply line to an oil filter for treatment. From there, the filtered engine oil is distributed via a Reinölshausentechnisch to the devices to be lubricated in the engine.
  • engine oil remains within the tubes and channels of the engine oil circuit, particularly in the crude oil supply line and the clean oil riser. This remaining engine oil is structurally directly above the oil filter housing, which is integrated in the oil sump.
  • the object of the invention is to provide an engine block, which allows an improved discharge of engine oil by the resulting pollution is reduced by engine oil.
  • an engine block with an oil pan, an oil pump, a Reinölshausen réelle and a switching valve wherein the switching valve in each case comprises a connection for the oil pan, the oil pump and the Reinölshausen réelle and has a first position in which a connection between the Reinölshausen réelle and the oil pan is made.
  • the switching valve is preferably a 3-way valve, since in this way the switching valve, the first position in which a connection between the clean oil riser and the oil pan is made, in addition to other positions.
  • the switching valve has a second position, in which a connection between the clean oil riser and the oil pump is made in order to pass on the pressure of the clean oil riser to the oil pump can.
  • the switching valve has a third position, in which a connection between the oil pump and the oil pan is made in order to reduce the pressure in the control chamber of the oil pump can.
  • the switching valve has a fourth position in which the connections of the clean oil riser and the oil pump are closed in order to be able to hold the pressure in the control chamber of the oil pump.
  • a motor with an engine block according to the invention and a controller is provided to solve the above object. It is advantageous if the control is designed such that the switching valve can be switched to the first position only when the engine is stationary. This ensures that this engine oil service position is not inadvertently used during engine operation and does not damage the engine.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a vehicle with a motor according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic view of the engine of Figure 1 with an engine block according to the invention, and Figure 3a to 3d respectively in a schematic representation of a position of
  • FIG. 1 shows a vehicle 4 with a motor 6 according to the invention and a controller 8.
  • FIG. 2 shows a schematic view of the engine oil circuit 24 supplying the engine block 10 is provided with engine oil 26.
  • the oil pump 14 sucks the engine oil 26 from the oil pan 12 and pumps it by means of a crude oil supply line 28 to the oil filter 18, in which the engine oil 26 is processed.
  • the cleaned by the oil filter 18 engine oil 26 is forwarded via the clean oil riser 30 to the crankcase 22, where it is used for lubrication and cooling of the engine block 10 and then passed back into the oil pan 12.
  • the switching valve 20 has a port 32 for the clean oil riser 30, with which the switching valve 20 is fluidly connected to the clean oil riser 30, a port 34 for the oil pump 14, with which the switching valve 20 is fluidly connected to the oil pump 14, and a port 36th for the oil pan 12, with which the switching valve 20 is fluidly connected to the oil pan 12.
  • FIGS. 3a to 3d show the various positions of the switching valve 20, which is a 3-way valve here.
  • FIG. 3 a shows the first position 38, in which a connection is made between the connection 32 for the reinol riser 30 and the connection 36 for the oil sump 12.
  • the connection 34 for the oil pump 14 is closed.
  • this first position 38 the existing in the Reinolslessnesshausen 30 engine oil 26 is discharged into the oil pan 12.
  • the first position 38 of the switching valve 20 is blocked with the engine running 6 by the controller 8 to prevent damage to the engine 6 due to a shortage of the crankcase 22 with engine oil 26.
  • FIG. 3b shows the second position 40, in which a connection is made between the connection 32 for the reinol riser 30 and the connection 34 for the oil pump 14.
  • the port 36 for the oil pan 12 is closed.
  • the pressure of the Reinolslessnesstechnisch 30 is passed to the oil pump 14.
  • FIG. 3c shows the third position 42, in which a connection between the connection 34 for the oil pump 14 and the connection 36 for the oil sump 12 is established.
  • the connection 32 for the Reinolshausentechnisch 30 is closed.
  • this third position 42 the pressure in the oil pump 14 is reduced.
  • FIG. 3d shows the fourth position 44, in which all connections 32, 34, 36 are closed. In this fourth position 44, the pressure in the oil pump 14 is maintained.
  • the delivery rate of the oil pump 14 can be controlled independently of the speed of the motor 6.
  • the engine oil 26 in the engine 6 is drained and the filter device (not shown) in the oil filter 18 is changed or cleaned.
  • the oil filter 18 consists of an oil filter housing 46 and an oil filter cover 48 (see Figure 1), which is removable for changing or cleaning the filter device.
  • the engine 6 When engine oil service, the engine 6 is first turned off. In the stationary engine block 10, the engine oil 26 flows from the crankcase 22 into the oil pan 12 and collects there, since the oil pump 14 does not pump any further engine oil 26.
  • the venting of the Reinolsieretechnisch 30 has the additional advantage that the engine oil 26 can run faster in the crude oil supply line 28 via the oil pump 14 into the oil pan 12, as can build up no pressure in the crude oil supply line 28, which counteracts the flow of the engine oil 26.
  • the exhausted into the oil pan 12 engine oil 26 is discharged by opening a closure element 50 in the oil pan 12, such as a screw from the engine 6 and can now be disposed of properly.
  • the above-described structure and operation of the engine 6 and the engine block 10 is not limited to engines 6 and engine blocks 10 for vehicles 4, but may rather be provided for any engine 6 and engine blocks 10.

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Abstract

Ein Motorblock (10) hat eine Ölwanne (12), eine Ölpumpe (14), eine Reinölsteigleitung (30) und ein Schaltventil (20), wobei das Schaltventil (20) jeweils einen Anschluss (32, 34, 36) für die Ölwanne (12), die Ölpumpe (14) sowie die Reinölsteigleitung (30) umfasst und eine erste Stellung (38) aufweist, in der eine Verbindung zwischen der Reinölsteigleitung (30) und der Ölwanne (12) hergestellt ist.

Description

Motorblock und Motor mit einem Motorblock
Die Erfindung betrifft einen Motorblock und einen Motor mit einem solchen Motorblock, insbesondere für Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor.
Motorblöcke sowie Verbrennungsmotoren mit Motorblöcken sind bekannt. Bei vielen Motoren kommen Schmiermittel, also Motoröl, zum Einsatz, um bewegliche Teile zu schmieren und so deren Verschleiß zu reduzieren. Das Motoröl wird hierzu über einen Motorölkreislauf an den entsprechenden Stellen im Motor bereitgestellt. Eine Ölpumpe saugt dabei Motoröl aus einer Ölwanne an und pumpt das Motoröl über eine Rohölvorlaufleitung zu einem Ölfilter zur Aufbereitung. Von dort aus wird das gefilterte Motoröl über eine Reinölsteigleitung an die zu schmierenden Einrichtungen im Motor verteilt.
Von Zeit zu Zeit ist es erforderlich, verbrauchtes Motoröl durch frisches Motoröl zu ersetzen, um die vorteilhaften Eigenschaften des Motoröls beizubehalten. Bei einem solchen Motorölservice wird eine Schraube im Boden der Ölwanne des Motors entfernt, um das Motoröl, welches sich in der Ölwanne befindet, durch diese Öffnung ablaufen zu lassen.
Ein Teil des Motoröls verbleibt jedoch innerhalb der Rohre und Kanäle des Motorölkreislaufs, insbesondere in der Rohölvorlaufleitung und der Reinölsteigleitung. Dieses verbleibende Motoröl steht konstruktiv direkt über dem Ölfiltergehäuse, welches in die Ölwanne integriert ist.
Wird der Ölfilterdeckel am Ölfiltergehäuse geöffnet, so fließt das über dem Ölfiltergehäuse stehende Motoröl über die so geschaffene Öffnung ab und verschmutzt den Ölfilterdeckel, den Werker sowie die nähere Umgebung des Motorblocks, beispielsweise die Unterbodenverkleidung eines Fahrzeugs. Wird die verschmutzte Umgebung nicht gründlich gereinigt, so besteht die Gefahr, dass beispielsweise bei der Unterbodenverkleidung Motoröl später aus dem Fahrzeug tropft und als Ölleckage am Motor eingestuft wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Motorblock bereitzustellen, der ein verbessertes Ablassen von Motoröl ermöglicht, indem die dabei auftretenden Verschmutzungen durch Motoröl reduziert werden.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Motorblock mit einer Ölwanne, einer Ölpumpe, einer Reinölsteigleitung und einem Schaltventil vorgesehen, wobei das Schaltventil jeweils einen Anschluss für die Ölwanne, die Ölpumpe sowie die Reinölsteigleitung umfasst und eine erste Stellung aufweist, in der eine Verbindung zwischen der Reinölsteigleitung und der Ölwanne hergestellt ist. Über diese Verbindung kann das in der Reinölsteigleitung stehende Motoröl in die Ölwanne abgelassen werden, wodurch es anschließend nicht mehr über dem Ölfiltergehäuse steht und über den Ölfilterdeckel laufen kann, wenn dieser geöffnet wird. Ferner wird durch dieses Kurzschließen der Reinölsteigleitung mit der Ölwanne die Rohölvorlaufleitung entlüftet, sodass das dort vorhandene Motoröl einfacher und schneller in die Ölwanne abfließen kann.
Das Schaltventil ist vorzugsweise ein 3-Wege-Ventil, da auf diese Weise das Schaltventil die erste Stellung, in der eine Verbindung zwischen der Reinölsteigleitung und der Ölwanne hergestellt ist, zusätzlich zu weiteren Stellungen aufweisen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Schaltventil eine zweite Stellung auf, in der eine Verbindung zwischen der Reinölsteigleitung und der Ölpumpe hergestellt ist, um den Druck der Reinölsteigleitung an die Ölpumpe weitergeben zu können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Schaltventil eine dritte Stellung auf, in der eine Verbindung zwischen der Ölpumpe und der Ölwanne hergestellt ist, um den Druck in der Regelkammer der Ölpumpe abbauen zu können.
Bevorzugt weist das Schaltventil eine vierte Stellung auf, in der die Anschlüsse der Reinölsteigleitung und der Ölpumpe geschlossen sind, um den Druck in der Regelkammer der Ölpumpe halten zu können.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Motor mit einem erfindungsgemäßen Motorblock und einer Steuerung vorgesehen. Es ist von Vorteil, wenn die Steuerung derart gestaltet ist, dass das Schaltventil nur bei stehendem Motor in die erste Stellung schaltbar ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass diese für den Motorölservice vorgesehene Stellung nicht versehentlich im Betrieb des Motors verwendet wird und es zu keiner Schädigung des Motors kommt.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen: Figur 1 in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Motor,
- Figur 2 in einer schematischen Ansicht den Motor aus Figur 1 mit einem erfindungsgemäßen Motorblock, und Figur 3a bis 3d jeweils in einer schematischen Darstellung eine Stellung des
Schaltventils des in Figur 2 gezeigten Motorblocks.
In Figur 1 ist ein Fahrzeug 4 mit einem erfindungsgemäßen Motor 6 und einer Steuerung 8 gezeigt.
In Figur 2 ist der Aufbau des Motors 6 schematisch dargestellt. Der Motor 6 umfasst einen erfindungsgemäßen Motorblock 10 mit einer Ölwanne 12, einer Ölpumpe 14, einem Ölkühler 16, einem Ölfilter 18, einem Schaltventil 20 sowie einem Kurbelgehäuse 22. Ferner zeigt die Figur 2 eine schematische Ansicht des Motorölkreislaufs 24, der zur Versorgung des Motorblocks 10 mit Motoröl 26 vorgesehen ist.
Die Ölpumpe 14 saugt das Motoröl 26 aus der Ölwanne 12 an und pumpt es mittels einer Rohölvorlaufleitung 28 zum Ölfilter 18, in dem das Motoröl 26 aufbereitet wird. Das durch den Ölfilter 18 gereinigte Motoröl 26 wird über die Reinölsteigleitung 30 an das Kurbelgehäuse 22 weitergeleitet, in dem es zur Schmierung sowie Kühlung des Motorblocks 10 eingesetzt und anschließend zurück in die Ölwanne 12 geleitet wird.
Das Schaltventil 20 hat einen Anschluss 32 für die Reinölsteigleitung 30, mit dem das Schaltventil 20 mit der Reinölsteigleitung 30 strömungsmäßig verbunden ist, einen Anschluss 34 für die Ölpumpe 14, mit dem das Schaltventil 20 mit der Ölpumpe 14 strömungsmäßig verbunden ist, sowie einen Anschluss 36 für die Ölwanne 12, mit dem das Schaltventil 20 mit der Ölwanne 12 strömungsmäßig verbunden ist. In Figuren 3a bis 3d sind die verschiedenen Stellungen des Schaltventils 20, das hier ein 3-Wege-Ventil ist, gezeigt.
Figur 3a zeigt die erste Stellung 38, in der eine Verbindung zwischen dem Anschluss 32 für die Reinolsteigleitung 30 und dem Anschluss 36 für die Ölwanne 12 hergestellt ist. Der Anschluss 34 für die Ölpumpe 14 ist geschlossen. In dieser ersten Stellung 38 wird das in der Reinolsteigleitung 30 vorhandene Motoröl 26 in die Ölwanne 12 abgelassen.
Die erste Stellung 38 des Schaltventils 20 ist bei laufendem Motor 6 durch die Steuerung 8 blockiert, um eine Schädigung des Motors 6 aufgrund einer Unterversorgung des Kurbelgehäuses 22 mit Motoröl 26 zu verhindern.
Figur 3b zeigt die zweite Stellung 40, in der eine Verbindung zwischen dem Anschluss 32 für die Reinolsteigleitung 30 und dem Anschluss 34 für die Ölpumpe 14 hergestellt ist. Der Anschluss 36 für die Ölwanne 12 geschlossen. In dieser zweiten Stellung 40 wird der Druck der Reinolsteigleitung 30 an die Ölpumpe 14 weitergegeben.
Figur 3c zeigt die dritte Stellung 42, in der eine Verbindung zwischen dem Anschluss 34 für die Ölpumpe 14 und dem Anschluss 36 für die Ölwanne 12 hergestellt ist. Der Anschluss 32 für die Reinolsteigleitung 30 ist geschlossen. In dieser dritten Stellung 42 wird der Druck in der Ölpumpe 14 abgebaut.
Figur 3d zeigt die vierte Stellung 44, in der alle Anschlüsse 32, 34, 36 geschlossen sind. In dieser vierten Stellung 44 wird der Druck in der Ölpumpe 14 aufrechterhalten.
Über die Steuerung des Drucks in der zweiten, dritten und vierten Stellung 40, 42, 44 des Schaltventils 20 kann die Förderleistung der Ölpumpe 14 unabhängig von der Drehzahl des Motors 6 geregelt werden.
Für einen Motorölservice wird das Motoröl 26 im Motor 6 abgelassen und die Filtereinrichtung (nicht dargestellt) im Ölfilter 18 gewechselt bzw. gereinigt.
Der Ölfilter 18 besteht aus einem Ölfiltergehäuse 46 und einem Ölfilterdeckel 48 (siehe Figur 1 ), der zum Wechseln bzw. Reinigen der Filtereinrichtung entfernbar ist. Beim Motorölservice wird zunächst der Motor 6 abgeschaltet. Im stehenden Motorblock 10, fließt das Motoröl 26 aus dem Kurbelgehäuse 22 in die Ölwanne 12 ab und sammelt sich dort, da die Ölpumpe 14 kein weiteres Motoröl 26 nachpumpt.
Hierbei verbleibt ein Teil des Motoröls 26 aufgrund der Geometrie des Motorblocks 10 und der Schwerkraft in der Reinolsteigleitung 30. Um dieses Motoröl 26 in der Reinolsteigleitung 30 in die Ölwanne 12 abzulassen, wird nun das Schaltventil 20 in die erste Stellung 38 gestellt und damit eine Verbindung von der Reinolsteigleitung 30 zur Ölwanne 12 geschaffen, über die das Motoröl 26 ablaufen kann.
Das Belüften der Reinolsteigleitung 30 hat zusätzlich den Vorteil, dass das Motoröl 26 in der Rohölvorlaufleitung 28 schneller über die Ölpumpe 14 in die Ölwanne 12 ablaufen kann, da sich so kein Druck in der Rohölvorlaufleitung 28 aufbauen kann, der dem Abfließen des Motoröls 26 entgegenwirkt.
Wird nun der Ölfilterdeckel 48 vom Ölfiltergehäuse 46 entfernt, um den Ölfilter 18 zu reinigen, so steht dort im Wesentlichen kein Motoröl 26 mehr an, dass beim Öffnen des Ölfilters 18 aus diesem herauslaufen und die Umgebung des Motorblocks 10 verschmutzen kann.
Das in die Ölwanne 12 abgeflossene Motoröl 26 wird durch Öffnen eines Verschlusselements 50 in der Ölwanne 12, wie beispielsweise einer Schraube, aus dem Motor 6 abgelassen und kann nun fachgerecht entsorgt werden.
Der vorgehend beschriebene Aufbau und die Funktionsweise des Motors 6 sowie des Motorblocks 10 ist nicht auf Motoren 6 und Motorblöcke 10 für Fahrzeuge 4 beschränkt, sondern kann vielmehr für beliebige Motoren 6 sowie Motorblöcke 10 vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1 . Motorblock (10) mit einer Ölwanne (12), einer Ölpumpe (14), einer Reinölsteigleitung (30) und einem Schaltventil (20), wobei das Schaltventil (20) jeweils einen Anschluss (32, 34, 36) für die Ölwanne (12), die Ölpumpe (14) sowie die Reinölsteigleitung (30) umfasst und eine erste Stellung (38) aufweist, in der eine Verbindung zwischen der Reinölsteigleitung (30) und der Ölwanne (12) hergestellt ist.
2. Motorblock nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (20) ein 3-Wege-Ventil ist.
3. Motorblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (20) eine zweite Stellung (40) aufweist, in der eine Verbindung zwischen der Reinölsteigleitung (30) und der Ölpumpe (14) hergestellt ist.
4. Motorblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (20) eine dritte Stellung (42) aufweist, in der eine Verbindung zwischen der Ölpumpe (14) und der Ölwanne (12) hergestellt ist.
5. Motorblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (20) eine vierte Stellung (44) aufweist, in der die Anschlüsse (32, 34) der Reinölsteigleitung (30) und der Ölpumpe (14) geschlossen sind.
6. Motor (6) mit einem Motorblock (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Steuerung (8).
7. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (8) derart gestaltet ist, dass das Schaltventil (20) nur bei stehendem Motor (6) in die erste Stellung (38) schaltbar ist.
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