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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ölkühlvorrichtung für einen
Motor.
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Öl, welches
in einer Ölwanne
eines Motors gesammelt wird, wird durch eine Ölpumpe über ein Ölsieb durch die Motorumdrehung
gepumpt und durch ein Ölfilter
gefiltert und einem Hauptölkanal
zugeführt.
Das Öl
wird dann von dem Hauptölkanal
an Teile des Motors zum Schmieren und Kühlen des Motors verteilt. Wenn
es eine hohe Temperatur erreicht, verliert Öl seine Schmierungs- und Kühlfähigkeiten, und
somit wird ein Ölkühler vorgesehen,
welcher das Öl
so kühlt,
daß das Öl seine
ursprünglichen
Fähigkeiten
realisieren kann. Als eine Ölkühlvorrichtung wurde
bisher eine Kühlvorrichtung
vorgeschlagen, welche so aufgebaut ist, daß der Ölkühler in der Nähe des Bodens
einer Ölwanne
angeordnet ist, und ein Ölsieb
in Verbindung mit einer Ölpumpe
für die Ölzirkulation
darüber
und dem Ölkühler gegenüberliegend
angeordnet ist, wie es in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 64-61563 beispielsweise offenbart ist.
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Jedoch
kann in der vorstehenden Ölkühlvorrichtung,
welche so aufgebaut ist, daß der Ölkühler in der
Nähe des
Bodens der Ölwanne
angeordnet ist, und der Ölsieb über dem Ölkühler angeordnet
ist, Öl, welches
in der Ölwanne
gesammelt wird, nicht effizient umgewälzt werden, und kann somit
auch nicht effizient gekühlt
werden. Insbesondere wird Öl,
welches in der Ölwanne
gesammelt wird, unwahrscheinlich durch Ölkonvektion umgewälzt, da Öl mit hoher Temperatur
wahrscheinlich in dem oberen Teil gesammelt wird und Öl mit niedriger
Temperatur wahrscheinlich in dem unteren Teil gesammelt wird. Daher wird Öl, welches
bereits durch den in der Nähe
der Bodenoberfläche
der Ölwanne
angeordneten Ölkühler gekühlt wurde,
in dem unteren Teil der Ölwanne gesammelt
und weiter gekühlt,
während
das Öl
mit hoher Temperatur, welches nach dem Schmieren und Kühlen von
Komponententeilen eines Motors in die Ölwanne geflossen ist, über dem
gekühlten Öl gesammelt
wird, und daher nicht effizient gekühlt werden kann.
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Eine
derartige Aufgabe kann durch die in den Ansprüchen definierten Merkmale gelöst werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Ölkühlvorrichtung zum Kühlen von
Motoröl
bereit, welche eine Ölwanne und
einen Ölkühler, in
welchen Kühlwasser
zirkuliert, und welcher in die Ölwanne
eingebaut ist, umfaßt, wobei
der Ölkühler in
einem Abstand zu einer Bodenfläche
der Ölwanne
angeordnet ist, und eine Ölsaugöffnung unterhalb
und dem Ölkühler gegenüberliegend
angeordnet ist.
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Öl mit hoher
Temperatur, welches in die Ölwanne
nach dem Schmieren von Komponententeilen des Motors geflossen ist,
wird durch Ölkühler gekühlt. Das
gekühlte Öl verlagert
sich für
eine Ansaugung durch die Ölsaugöffnung nach
unten und wird wiederum an die Komponententeile des Motors zum Schmieren
und Kühlen
des Motors verteilt. Mit der Verlagerung des gekühlten Öls nach unten tritt eine den
Umwälzwirkungsgrad
in der Ölwanne
steigernde Ölkonvektion
auf, so daß das
in der Ölwanne
gesammelte Öl
mit einem verbesserten Wirkungsgrad gekühlt werden kann.
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Die
Art dieser Erfindung sowie weitere Aufgaben und Vorteile davon werden
nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in
welchen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile durchgängig durch
die Figuren bezeichnen. In den Zeichnungen ist:
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1 eine Draufsicht, welche
eine Ölwanne einer
Kühlvorrichtung
für einen
Motor gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 eine Schnittansicht der Ölwanne entlang
eines Pfeils II-II von 1;
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3 eine Schnittansicht der Ölwanne entlang
eines Pfeils III-III von 1;
und
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4 eine Schnittansicht, die
eine Ölwanne einer Ölkühlvorrichtung
für einen
Motor gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, welche bevorzugte Ausführungsformen davon darstellen.
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Gemäß Darstellung
in den 1 bis 3 ist eine Ölwanne 1 an
einem unteren Ende eines nicht dargestellten Kurbelwellengehäuses eines
Motors zum Sammeln von Motoröl
(hierin nachstehend einfach als "Öl" bezeichnet) darin
angebracht. Beispielsweise ist die Ölwanne 1 in einem
Stück aus
einem Metallelement, wie z.B. einer Aluminiumlegierung ausgeführt. Etwa
2/3 Anteil der Ölwanne 1 in
deren Längsrichtung
ist ein tiefer Teil 1a und der Rest der Ölwanne 1 ist
ein flacher Teil 1b. Eine Auswölbung 1f ragt aus
einer Bodenwand 1c zu einer Bodenoberfläche 1d (innen) und
in einer Weise vor, daß sich
im wesentlichen von der Mitte der Bodenwand 1c zu einer
Seitenwand 1e auf einer Seite erstreckt. Ein erster Ölkanal 2 ist
in der Auswölbung 1f ausgebildet.
An einer Endfläche 1g der
Auswölbung 1f ist
ein Ende des ersten Ölkanals 2 diagonal
aufwärts
gerichtet oder direkt über
der Bodenoberfläche 1d geöffnet, um
eine Ölsaugöffnung 2a auszubilden.
Ein Ölsieb 4 ist
an der Ölsaugöffnung 2a angebracht.
Das andere Ende des ersten Ölkanals 2 ist
an einem unteren Ende einer Außenoberfläche einer
Seitenwand 1e geöffnet,
und ein Ablaufstopfen 5 ist an der Öffnung angebracht. Ein zweiter Ölkanal 3,
dessen unteres Ende in Verbindung mit dem anderen Ende des ersten Ölkanals 2 steht,
und dessen oberes Ende an einem oberen Ende der Seitenwand 1e geöffnet ist,
ist innerhalb der Seitenwand 1e vorgesehen. Der erste Ölkanal 2 und
der zweite Ölkanal 3 bilden
einen Hauptölkanal.
Das obere Ende des zweiten Ölkanals 3 ist
mit einer nicht dargestellten Ölpumpe
verbunden.
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In
dem tiefen Teil 1a ist ein Ölkühler 7 über der Ölsaugöffnung 2a und
unterhalb der Oberfläche S
von in dem tiefen Teil 1a gesammelten Öl angeordnet, und ist in einer
horizontalen Position plaziert. Der Ölkühler 7 ist ein Radiatorkühler, in
welchem Kühlwasser
innerhalb eines Ölkühlerhauptkörpers 8 zirkuliert,
und dessen Außenoberfläche über eine
Anzahl von Lamellen zum Austauschen von Wärme mit dem Öl in Kontakt
steht. Der Ölkühler 7 ist
als eine Einheit konfiguriert, welche aus dem Ölkühlerhauptkörper 8, einem Kühlwassereinleitungsrohr 9,
einem Kühlwasserausleitungsrohr 10 und
einem Stützhalter 11 besteht.
Das Kühlwassereisleitungsrohr 9 und
das Kühlwasserausleitungsrohr 10,
welche Metallrohre sind, erstrecken sich von einer Oberseite 8a des Ölkühlerhauptkörpers 8 nach
oben, erstrecken sich dann seitwärts
und dann nach unten zu einer Stelle, welche im wesentlichen in der
Nähe der
Unterseite 8b des Ölkühlerhauptkörpers 8 liegt,
und erstrecken sich dann seitwärts
und diagonal nach unten, so daß sie
durch den Stützhalter 11 hindurchtreten
und flüssigkeitsdicht
befestigt sind.
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Der Ölkühler 7 ist
in dem tiefen Teil 1a der Ölwanne wie vorstehend untergebracht
und so unterstützt,
daß das
Kühlwassereinleitungsrohr 9 und
das Kühlwasserausleitungsrohr 10 durch
Rohreinführungslöcher eintreten,
welche in einem unteren Teil einer Seitenwand 1h der Ölwanne 1 ausgebildet
sind, und der Stützhalter 11 ist
flüssigkeitsdicht über seinen
ge samten Umfang mit einer Innenoberfläche der Seitenwand 11h verschweißt. Die Ölansaugöffnung 2a liegt
im wesentlichen der Mitte der Unterseite 8b des Ölkühlerhauptkörpers 8 gegenüber. Da
der Ölkühler 7 als
eine Einheit konfiguriert ist, kann er in einer effizienten Weise
an der Ölwanne 1 angebracht werden.
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Der Ölkühlerhauptkörper 8 kann
in der Art eines Auslegers auf der Seitenwand 1h der Ölwanne 1 wie
vorstehend aus folgenden Gründen
unterstützt werden,
wie z.B.: Der Ölkühlerhauptkörper 8 ist leicht,
das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und
das Kühlwasserausleitungsrohr 10 sind
Metallrohre, und der Ölkühlerhauptkörper erhält Auftrieb
aus dem Öl. Daher
behindert nichts den Fluß des Öls zwischen dem Ölkühlerhauptkörper 8 und
der Bodenoberfläche 1d der Ölwanne 1,
und somit kann das Öl
problemlos innerhalb der Ölwanne 1 fließen. Das
Kühlwassereinleitungsrohr 9,
und das Kühlwasserausleitungsrohr 10 sind
mit einem nicht dargestellten Kühlwasserkanal
verbunden, so daß Kühlwasser
umgewälzt
werden kann.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung der Betriebsweise.
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Das Öl, welches
eine hohe Temperatur nach dem Schmieren und Kühlen von Komponententeilen des
Motors erreicht hat, tropft in den tiefen Teil 1a der Ölwanne 1 in 1, oder tropft in dem flachen
Teil 1b, um in einen Bereich über dem in dem tiefen Teil 1a angesammelten Öl zu fließen. Demzufolge
erreicht das Öl
in dem oberen Teil 1a eine hohe Temperatur. Das Öl mit der
hohen Temperatur in dem oberen Teil des tiefen Teils 1a wird
durch den Ölkühlerhauptkörper 8 gekühlt. Das
gekühlte Öl verlagert sich,
da es schwerer wird, nach unten, und wird durch den Ölsieb 4 d.h.,
die unterhalb des Ölkühlerhauptkörpers 8 angeordnete Ölansaugöffnung 2a angesaugt
und wieder an die Komponententeile des Motors über den ersten und zweiten Ölkanal 2 und 3 verteilt.
Wenn Öl
ausreichend gekühlt wird,
kann es seine ursprünglichen
Fähigkeiten
d.h., seine Schmierungs- und Kühlfähigkeiten
realisieren, und somit können
die Komponententeile des Motors ausreichend geschmiert und gekühlt werden.
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Da
sich das durch den Ölkühlerhauptkörper 8 gekühlte Öl nach unten
verlagert, verlagert sich das Öl
in der Nähe
der Bodenoberfläche 1d der Ölwanne 1 nach
oben. Das Öl
in dem tiefen Teil 1a zirkuliert nämlich aufgrund von Konvektion.
Da nichts den Fluß des Öls zwischen
dem Ölkühlerhauptkörper 8 und der
Bodenoberfläche 1d behindert,
und der Ölkühlerhauptkörper 8,
das Kühlwassereinleitungsrohr 9,
das Kühlwasserausleitungsrohr 10 usw.
als eine Leiteinrichtung für Öl dienen,
welches aus dem Hauptkörper des
Motors in die Ölwanne 1 tropft,
ist es möglich,
ein Aufwirbeln des Öls
zu verhindern, und dieses verbessert den Umwälzwirkungsgrad in dem tiefen
Teil 1a und verbessert damit den Kühlungswirkungsgrad in der Ölwanne 1.
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Ferner
ist es, da der Ölkühlerhauptkörper 8 unterhalb
der Oberfläche
S des Öls
angeordnet ist, möglich,
effektiv eine Aufwirbelung der Oberfläche S zu verhindern. Da ferner
der Ölkühlerhauptkörper 8 über der Ölansaugöffnung 2a angeordnet
ist, kann das gekühlte Öl unmittelbar über die Ölansaugöffnung 2a angesaugt
werden, und somit die Menge der in dem Öl enthaltenen Luft reduziert
werden. Das heißt,
die Durchlüftung
des Öls
kann unterdrückt
werden und eine Verschlechterung der Schmierfähigkeit und Kühlfähigkeit
kann verhindert werden.
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In
einer in 4 dargestellten
zweiten Ausführungsform
ist eine Ölwanne 15 so
aufgebaut, daß der Ölkühler 7 in
einem oberen Teil eines tiefen Teils 15a und beabstandet
zu einer Bodenoberfläche 15d angeordnet
ist. Der Ölkühlerhauptkörper 8 ist
in einer im wesentlichen horizontalen Richtung angeord net, und das
Kühlwassereinleitungsrohr 9 und
das Kühlwasserausleitungsrohr 10 erstrecken
sich aus einer Oberseite 8a des Ölkühlerhauptkörpers 8, und erstrecken
sich seitwärts
und dann abwärts,
so daß sie durch
ein in der Bodenoberfläche
des flachen Teils 15b ausgebildetes Loch hindurchtreten
und flüssigkeitsdicht
an der Bodenoberfläche
des unterstützenden
Halters 11 befestigt sind. Auch in diesem Falle ist der Ölkühlerhauptkörper 8 unterhalb
der Oberfläche S
des Öls
in dem tiefen Teil 15a angeordnet.
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Ein Ölkanal 16 ist
getrennt von einer Ölwanne 15 ausgebildet,
und ist beispielsweise mittels eines Metallrohrs implementiert.
Der Ölkanal 16 ist
von oben in den tiefen Teil 15a der Ölwanne 15 eingeführt und
ist im wesentlichen in einer L-Form in der Nähe einer unteren Oberfläche 15b der Ölwanne 15 gebogen.
Ein Ölsieb 17 ist
an einer Ölansaugöffnung 16a an
dem Ende einer Öffnung
des Ölkanals 16 angeordnet
und ist unterhalb des Ölkühlerhauptkörpers 8 und
im wesentlichen der Mitte der unteren Oberfläche 8b des Ölkühlerhauptkörpers 8 gegenüberliegend
angeordnet. In diesem Falle kann der Ölsieb 17 dem Ölkühlerhauptkörper 8 gegenüberliegend
angeordnet und diagonal nach oben oder direkt nach oben gerichtet
sein. Der Ölkanal 16 ist
mit einer Ölpumpe verbunden,
und das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und
das Kühlwasserausleitungsrohr 10 sind
mit einem Kühlwasserdurchtritt
verbunden, so daß Kühlwasser
umgewälzt
werden kann. Die Betriebsweise und Wirkungen der zweiten Ausführungsform
sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform, weshalb deren Beschreibung
unterlassen wird.
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Es
sei angemerkt, daß in
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Ölsieb in
der Ölansaugöffnung vorgesehen
ist, jedoch in dem Ölkanal
angeordnet sein kann. Ferner wälzt
in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Ölkühler 7 Kühlwasser
in dem Ölkühlerhauptkörper 8 durch
das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und
das Kühlwasserausleitungsrohr 10 um,
um das Öl
in der Ölwanne
zu kühlen,
wobei jedoch warmes Wasser zum Erwärmen des Öls umgewälzt werden kann. Wenn das Motoröl bei kaltem
Klima kalt ist, kann nämlich
dessen Schmierfähigkeit
aufgrund einer hohen Viskosität
verschlechtert sein. In diesem Falle werden das Kühlwassereinlaßrohr 9 und
das Kühlwasserauslaßrohr 10 zum
Umwälzen
von warmem Wasser, wie z.B. einem Teil des Motorkühlwassers verwendet,
um das Öl
in der Ölwanne
zu erwärmen. In
diesem Falle werden natürlich
dieses Kühlwasser und
das Warmwasser dem Ölkühler 7 selektiv
zugeführt.