DE3623238A1 - Device for the preparation of essentially air-free lubricating oil - Google Patents

Device for the preparation of essentially air-free lubricating oil

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Abstract

In the cylinder head of a reciprocating piston internal combustion engine provided with hydraulic valve clearance adjusting elements, a separating element is arranged for obtaining an essentially air-free lubricating oil fraction. The deaerated lubricating oil is fed to the adjusting elements by way of a common secondary flow passage, whilst the lubricating oil fraction permeated with air is used for lubrication and cooling at other points in the cylinder head.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.The invention relates to a device in the preamble of the first claim specified Art.

Hydraulische Ventilausgleichselemente von Hubkolbenbrennkraft­ maschinen benötigen zur Sicherstellung ihrer Funktion ein nahezu inkompressibles Hydraulikmedium.Hydraulic valve balancing elements of reciprocating piston power machines need an almost to ensure their function incompressible hydraulic medium.

Wie in der DE-OS 24 16 910 erläutert wird, ist hierfür das Schmier­ öl der Hubkolbenmaschine ungeeignet, solange es in Form eines mehr oder weniger stark lufthaltigen Schaumes vorliegt. Diese Schrift schlägt deshalb eine Anordnung vor, bei welcher den Ausgleichselementen über eine gemeinsame Anzapfleitung ausgehend vom Ölkreislauf der Brennkraftmaschine und einem Ölkanal entlüfte­ tes Schmieröl zugeführt wird. Die Entlüftung soll dabei selbsttätig in der abfallend angeordneten Anzapfleitung erfolgen.As explained in DE-OS 24 16 910, this is the lubrication Oil of the reciprocating machine is unsuitable as long as it is in the form of a there is more or less air-containing foam. These Scripture therefore proposes an arrangement in which the Compensating elements starting from a common tap line Bleed from the oil circuit of the internal combustion engine and an oil channel lubricating oil is supplied. The ventilation should be automatic in the sloping tap line.

Um hierbei eine ausreichende Entlüftung zu gewährleisten, darf die Anzapfleitung nicht zu kurz ausgebildet sein und muß daneben eine gewisse Steilheit aufweisen, so daß insbesondere an Brenn­ kraftmaschinen mit oben liegenden Nockenwellen hierfür kein ausreichender Bauraum zur Verfügung steht.In order to ensure adequate ventilation, the Tap line must not be too short and must be next to it have a certain steepness, so that especially on Brenn Engines with overhead camshafts do not do this sufficient space is available.

Deshalb wurde beispielsweise in der gattungsbildenden DE-OS 22 40 447 eine separate Trennvorrichtung zum Entschäumen bzw. Entlüften von Schmieröl vorgeschlagen, von welcher aus ein nahezu luftfreier Schmierölanteil beispielsweise den Ausgleichselementen zugeführt wird, während der danach extrem lufthaltige Schmierölan­ teil in die Ölwanne der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird. Damit muß jedoch von der Ölpumpe stets deutlich mehr Schmiermit­ tel gefördert werden, als tatsächlich benötigt wird; das Schmieröl durchläuft den Kreislauf öfter und wird dabei nicht nur unnötig erwärmt, sondern auch verstärkt verschäumt.Therefore, for example, in the generic DE-OS 22nd 40 447 a separate separating device for defoaming or Bleeding of lubricating oil is proposed, from which an almost air-free lubricating oil component, for example, the compensating elements  is supplied, while the then extremely air-containing lubricating oil is partially returned to the oil pan of the internal combustion engine. However, this always requires significantly more lubricant from the oil pump be funded as is actually needed; the lubricating oil goes through the cycle more often and is not only unnecessary warmed, but also increasingly foamed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine wirkungs­ volle Vorrichtung zur Bereitstellung von im wesentlichen luftfreiem Schmieröl insbesondere für hydraulische Ventilspielausgleichsele­ mente einer Hubkolbenbrennkraftmaschine zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.The object of the present invention is therefore to be effective full device for providing essentially air-free Lubricating oil especially for hydraulic valve lash adjusters to create a reciprocating piston internal combustion engine. These Task is characterized by the characteristics of the first Claim solved.

Wird der aus dem Trennelement austretende und mit Luft versetzte Ölanteil anderen Schmierstellen der Brennkraftmaschine zugeführt oder auch nur zur Kühlung verwendet, so wird keine unnötige Ölpumpenarbeit geleistet und die Verschäumung des Öls im Kreis­ lauf herabgesetzt.Is the emerging from the separating element and mixed with air Oil content supplied to other lubrication points of the internal combustion engine or even used only for cooling, so no unnecessary Oil pump work done and the foaming of the oil in a circle run down.

Wird gemäß Anspruch 2 als Trennelement ein Zyklonabscheider verwendet, so kann mit größter Effizienz luftfreies Öl bereitgestellt werden. Hier findet in Abhängigkeit von der Dichte unter Ver­ brauch eines Teils der Öldruckenergie eine Trennung statt in eine lufthaltige Ölteilmenge, welche aus dem Zyklon-Abscheider oben/ zentral austritt, und in eine luftarme Ölteilmenge, welche unten/ peripher den Zyklonbereich verläßt und dem Nebenstromkanal zugeführt wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß nur geringe Bauhöhe benötigt wird, es ist also ohne weiteres eine Integration im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine möglich.Is a cyclone separator as a separating element according to claim 2 used, air-free oil can be provided with the greatest efficiency will. Depending on the density under Ver part of the oil pressure energy needs a separation instead of one partial air containing oil, which comes from the cyclone separator above / exits centrally, and into a low-air oil subset, which below / peripheral leaves the cyclone area and the bypass channel is fed. Another advantage is that only minor Height is required, so it is an integration without further ado possible in the cylinder head of the internal combustion engine.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung beschreibt Anspruch 3. Steigt das gasarme Öl nach dem Verlassen des Trennelementes geodätisch an, so wird dadurch ein gewisses Reservoir entlüfteten Öles gebildet. Dies ist insbesondere beim Start der Brennkraft­ maschine von Vorteil. An advantageous development of the invention describes claim 3. If the low-gas oil rises after leaving the separating element geodesically, a certain reservoir is thereby vented Oil formed. This is especially true when starting the internal combustion engine machine an advantage.  

Durchströmt die luftarme Ölteilmenge gemäß Anspruch 4 nach dem Austritt aus dem Trennelement ein weiteres Luftabscheidungsele­ ment, beispielsweise eine feinsiebartige Struktur aus porösem Sinterwerkstoff, so kann dadurch eine nahezu vollständige Entlüf­ tung erzielt werden. Die Gasblasenabscheidung bei feinen Poren beruht auf dem Grundgedanken, daß die Oberflächenspannung einer Verformung von Bläschen - abweichend von der kugeligen Gestalt - Widerstand entgegensetzt, so daß das langsam strömende, flüssige Medium weniger behindert die vom Medium benetzte Pore durchströmt.Flows through the low-air partial oil quantity according to claim 4 Another air separation element emerges from the separating element ment, for example a fine sieve-like structure made of porous Sintered material, this can result in almost complete deaeration tion can be achieved. The gas bubble separation in fine pores is based on the basic idea that the surface tension a deformation of bubbles - different from the spherical Gestalt - opposes resistance, so that the slowly flowing, liquid medium less hinders the pore wetted by the medium flows through.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ausgewählten Prinzip­ skizze näher erläutert.The invention is based on a selected principle sketch explained in more detail.

Ein nur schematisch dargestellter Zylinderkopf 1 einer Hubkolben­ brennkraftmaschine trägt mehrere Gleitlager 2 zur Führung einer Nockenwelle 3. Über einen Zulaufkanal 4 und ein Nockenwellenlager 2 a strömt mit Luft durchsetztes Schmieröl (welches in der Skizze dunkel dargestellt ist) in ein Trennelement 5, welches hier als Zyklonabscheider ausgebildet ist. In der durchströmten Lagerstelle 2 a wird dabei gleichzeitig der Vorlaufdruck des Schmierölkreislaufs gedrosselt.A cylinder head 1 of a reciprocating piston internal combustion engine, shown only schematically, carries a plurality of slide bearings 2 for guiding a camshaft 3 . Lubricated oil (which is shown dark in the sketch) flows through an inlet channel 4 and a camshaft bearing 2 a into a separating element 5 , which is designed here as a cyclone separator. The flow pressure of the lubricating oil circuit is simultaneously throttled in the bearing 2 a through which flow flows.

Im Gehäuse des Trennelementes 5 durchdringt die bereits luftarme Ölteilmenge eine feinsiebartige Struktur 6, wobei eine weitere Gasrückhaltung erfolgt. Das nunmehr komplett entlüftete Öl (in der Skizze gepunktet dargestellt) verläßt das Trennelement 5 über die Austrittsöffnung 7 und wird über den Nebenstromkanal 8 einem Syphon analog geodätisch ansteigend weitergeführt. Damit wird in dem geodätisch tieferliegenden Teil, hier der tieferliegende Bereich (9) des Abscheiders, ein Reservoir gebildet. Zur Druckminderung passiert das Öl im Anschluß daran ein weiteres Nockenwellenlager 2 b um danach über die vom Nebenstromkanal 8 abzweigenden Versorgungsbohrungen 10 den nicht dargestellten hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementen zugeführt zu werden. In the housing of the separating element 5 , the already low-air partial oil quantity penetrates a fine sieve-like structure 6 , with further gas retention taking place. The now completely deaerated oil (shown in dotted lines in the sketch) leaves the separating element 5 via the outlet opening 7 and is continued in a geodetically increasing manner via the bypass duct 8 to a siphon. A reservoir is thus formed in the geodetically lower part, here the lower region ( 9 ) of the separator. To reduce the pressure, the oil then passes through a further camshaft bearing 2 b in order to then be supplied to the hydraulic valve lash compensation elements (not shown) via the supply bores 10 branching off the bypass duct 8 .

Der mit Luft durchsetzte Ölanteil verläßt das Trennelement 5 über eine obere Austrittsöffnung 11 und strömt zu weiteren Schmier­ stellen, beispielsweise dem Nockenwellenlager 2 c oder verläßt den Ölkanal über Abspritzöffnungen 12, um die Gleitfläche zwischen einem Nocken 13 und einem zugehörigen nicht dargestellten Tassen­ stößel zu schmieren und zu kühlen.The aerated oil portion leaves the separating element 5 via an upper outlet opening 11 and flows to further lubrication points, for example the camshaft bearing 2 c or leaves the oil channel via spray openings 12 , to lubricate the sliding surface between a cam 13 and an associated cup, not shown, tappet and cool.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Bereitstellung von im wesentlichen luftfreiem Schmieröl insbesondere für hydraulische Ventilspiel-Aus­ gleichselemente einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei alle Ausgleichselemente über einen gemeinsamen Nebenstromkanal mit einer ersten Austrittsöffnung eines Trennelementes zur Absonderung eines im wesentlichen luftfreien Schmierölanteils in Verbindung stehen, und wobei das Trennelement über eine Eintrittsöffnung mit dem Schmierölkreislauf der Brennkraft­ maschine verbunden ist und eine zweite Austrittsöffnung für den verstärkt mit Luft durchsetzten Schmierölanteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß diese zweite Austrittsöffnung mit weiteren Schmierstellen der Hubkolbenbrennkraftmaschine in Verbindung steht.1.Device for providing essentially air-free lubricating oil, in particular for hydraulic valve lash-off equal elements of a reciprocating internal combustion engine, all compensating elements being connected via a common bypass duct to a first outlet opening of a separating element for the segregation of an essentially air-free lubricating oil component, and the separating element being connected via a Inlet opening is connected to the lubricating oil circuit of the internal combustion engine and has a second outlet opening for the lubricating oil component which is increasingly interspersed with air, characterized in that this second outlet opening is connected to further lubrication points of the reciprocating piston internal combustion engine. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (5) als Zyklonab­ scheider ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the separating element ( 5 ) is designed as a cyclone separator. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstromkanal (8) nach Verlassen des Trennelementes (5) zunächst geodätisch stei­ gend geführt wird, so daß ein Speichervolumen (9) gebildet wird. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the bypass duct ( 8 ) after leaving the separating element ( 5 ) is initially guided geodetically so that a storage volume ( 9 ) is formed. 4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenstromkanal ein weiteres Luftabscheidungselement (6) vorgesehen ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a further air separation element ( 6 ) is provided in the bypass duct.
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