DE102009028455A1 - Combustion engine has coolant circuit and lubricant circuit having lubricant conduit, which transports lubricant to necessary lubricating point of combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, der zumindest einen Kühlmittelkreislauf und zumindest einen Schmiermittelkreislauf aufweist, wobei der Schmiermittelkreislauf Schmiermittelleitungen aufweist, welche Schmiermittel zu erforderlichen Schmierstellen des Verbrennungsmotors transportiert.The The invention relates to an internal combustion engine, the at least one Coolant circuit and at least one lubricant circuit wherein the lubricant circuit lubricant lines has which lubricant to required lubrication points transported the internal combustion engine.
Derartige Verbrennungsmotoren sind zum Beispiel als Ottomotor oder als Dieselmotor bekannt, ohne Verbrennungsmotoren hierauf zu beschränken. Es ist bekannt, dass der Verbrennungsmotor nach einem Kaltstart erheblichen Belastungen ausgesetzt ist, welche auf die geringe Schmiermitteltemperatur zurückzuführen ist. Das Schmiermittel hat nach einem Kaltstart noch nicht die erforderliche Konsistenz, um die Schmieraufgaben hinreichend übernehmen zu können. Es ist daher bekannt das Schmiermittel, also das Motoröl mit geeigneten Maßnahmen in einer relativ kurzen Zeitdauer nach dem Kaltstart auf die erforderliche Temperatur zu führen. Dadurch können Verbesserungen hinsichtlich der Verminderung von Reibung und hinsichtlich eines geringeren Kraftstoffverbrauchs erreicht werden.such Internal combustion engines are, for example, as a gasoline engine or as a diesel engine known without limiting internal combustion engines thereto. It It is known that the internal combustion engine after a cold start considerable Is exposed to stresses due to the low lubricant temperature is. The lubricant does not have the required after a cold start Consistency to sufficiently assume the lubrication tasks can. It is therefore known the lubricant, so the Engine oil with appropriate measures in a relative short time after the cold start to the required temperature respectively. This can provide improvements in terms of the reduction of friction and lower fuel consumption be achieved.
In
der
Die
Insofern
ist es bekannt, Schmiermittel bzw. Motoröl während
der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors schneller auf Betriebstemperatur
zu führen, was z. B. auch mit einem Öl/Kühlmittelwärmetauscher
erreicht werden kann. Dabei wird das Schmiermittel mittels des Kühlmittels,
welches schneller aufgeheizt wird als das Schmiermittel, angewärmt.
Zudem kann ein wärmeisolierter Behälter vorgesehen
werden, in welchem das Kühlmittel auf einem höheren
Temperaturniveau gespeichert wird, wenn der Verbrennungsmotor ausgestellt
ist, wie in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor der Eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass das Schmiermittel nach einem Kaltstart, also in der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors schneller auf Betriebstemperatur geführt werden kann, um so Kraftstoff einzusparen und die Reibung zu reduzieren.Of the Invention is the object of an internal combustion engine of In the beginning mentioned kind with simple means to improve so that the lubricant after a cold start, ie in the warm-up phase the internal combustion engine faster to operating temperature can be used to save fuel and reduce friction.
Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst, wobei zumindest Teilabschnitte des Schmiermittelkreislaufs
zumindest teilumfänglich von einem Kühlmittel
des Kühlmittelkreislaufs umströmt sind.According to the invention
the task by an internal combustion engine with the characteristics of
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs nach einem Kaltstart, also während der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors schneller aufgeheizt wird als das Schmiermittel bzw. als das Motoröl. Diese Erkenntnis wird mit der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mit einem separaten Öl/Kühlmittelwärmetauscher genutzt. Vielmehr ist vorteilhaft vorgesehen, zumindest einen Teilabschnitt der Schmiermittelleitung als Einsatz bzw. als Insert innerhalb einer Kühlmittelleitung zu integrieren, so dass die Ölleitung zumindest teilumfänglich von dem Kühlmittel umströmt ist.Of the Invention is based on the finding that the coolant the coolant circuit after a cold start, ie during the warm-up phase of the internal combustion engine is heated faster as the lubricant or as the engine oil. This realization does not with the invention in contrast to the prior art with a separate oil / coolant heat exchanger used. Rather, it is advantageously provided, at least one section the lubricant line as an insert or as an insert within a Integrate coolant line, so that the oil line flows around at least partially from the coolant is.
Schmiermittelleitungen bzw. Kühlmittelleitungen im Sinne der Erfindung sind sämtlich geeigneten Transportwege des jeweiligen Mediums, also zum Beispiel Schläuche, Rohre, Bohrungen und/oder Kanäle, um nicht abschließende Beispiele für Leitungen im Sinne der Erfindung zu nennen, wobei Kanäle auch entsprechend bei dem Gießen des Verbrennungsmotors durch entsprechend entfernbare Kerne gebildet werden können.lubricant lines or coolant lines in the context of the invention are all suitable transport routes of the respective medium, so for example Hoses, pipes, holes and / or channels to non-exhaustive examples of cables in the To call the meaning of the invention, wherein channels also according in the casting of the internal combustion engine by accordingly Removable cores can be formed.
In günstiger Ausgestaltung ist der Teilabschnitt der Schmiermittelleitung zumindest teilumfänglich von dem Kühlmittel umströmt, welcher vor der zu versorgenden Stelle endet. Zweckmäßiger Weise ist als günstigster Ort die Hauptölgalerie anzusehen.In favorable embodiment is the portion of the lubricant line flows around at least partially from the coolant, which ends before the point to be supplied. Appropriate way is the cheapest place to look at the main oil gallery.
Mit der Erfindung wird es ermöglicht, das Schmiermittel mittels des Kühlmittels durch Wärmeübergang von dem Kühlmittel in das Schmiermittel aufzuwärmen. Günstig ist dabei, wenn das Aufwärmen möglichst ohne Wärmeverluste erreichbar ist. Dies wird dadurch erreicht, indem zweckmäßiger Weise ein Teilabschnitt des Schmiermittelkreislaufs gewählt wird, welcher kurz vor dem zu schmierenden Bereich endet. So werden Wärmeverluste vermieden, da das Schmiermittel die aufgenommene Wärme nicht an Motorkomponenten abgibt, wie dies zum Beispiel bei einem relativ weit entfernten Öl/Kühlmittelwärmetauscher der Fall wäre, sondern die Wärme hält bzw. ohne nennenswerte Verluste direkt in den zu schmierenden Bereich eintragen kann.With the invention it is possible to heat the lubricant by means of the coolant by heat transfer from the coolant into the lubricant. It is beneficial if the warm-up is possible without heat loss. This is achieved by expediently selecting a partial section of the lubricant circuit which ends shortly before the region to be lubricated. Thus, heat losses are avoided because the lubricant does not give up the absorbed heat to engine components, as for example at a relatively distant oil / coolant heat exchanger would be the case, but holds the heat or can enter without significant losses directly into the area to be lubricated.
In zweckmäßiger Ausgestaltung ist vorteilhaft vorgesehen, die Schmiermittelleitung und die Kühlmittelleitung so auszuführen, dass diese eine gemeinsame Wärmeübertragungsfläche aufweisen. Über die Wärmeübertragungsfläche wird Wärme aus dem Kühlmittel in das Schmiermittel übertragen.In expedient embodiment is advantageously provided to carry out the lubricant line and the coolant line that this is a common heat transfer surface exhibit. About the heat transfer surface Heat is transferred from the coolant into the lubricant.
In einer ersten Ausgestaltung ist die Wärmeübertragungsfläche im Querschnitt gesehen als Trennwand ausgeführt, so dass quasi Halbkreisausschnitte zum einen für die Kühlmittelleitung und zum anderen für die Schmiermittelleitung gebildet sind.In A first embodiment is the heat transfer surface Seen in cross-section as a partition, so that semi-circular cutouts on the one hand for the coolant line and on the other hand are formed for the lubricant line.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Schmiermittelleitung vollumfänglich von der Kühlmittelströmung umströmt wird. Hierzu ist die Schmiermittelleitung zumindest abschnittweise als Einsatz innerhalb der Kühlmittelleitung integriert. Die Wärmeübertragungsfläche ist hierbei als Wand der Schmiermittelleitung ausgeführt.In a further, advantageous embodiment can be provided that the lubricant line flows completely around the coolant flow becomes. For this purpose, the lubricant line is at least in sections integrated as an insert inside the coolant line. The heat transfer surface is here designed as a wall of the lubricant line.
Um die Wärmeübertragung bzw. den Wärmeübergang aus dem Kühlmittel in das Schmiermittel weiter zu erhöhen, ist es günstig im Sinne der Erfindung, wenn zur zumindest teilumfänglichen Umströmung der Schmiermittelleitung durch das Kühlmittel zusätzlich noch Übertragungselemente vorgesehen werden. Die Übertragungselemente sind beispielsweise finnenartig ausgeführt, und erstrecken sich mit einem Kühlmittelabschnitt innerhalb der Kühlmittelströmung und mit einem Schmiermittelabschnitt innerhalb der Schmiermittelströmung. So wird nicht nur ein Wärmetransport über die Wärmeübertragungsfläche sondern zusätzlich noch über die zusätzlichen Übertragungselemente erreicht.Around the heat transfer or the heat transfer from the coolant into the lubricant to further increase it is favorable in the context of the invention, if for at least Partial flow around the lubricant line by the coolant additionally transmission elements be provided. The transmission elements are for example finely executed, and extend with a coolant portion within the coolant flow and with a Lubricant section within the lubricant flow. So not only a heat transfer over the Heat transfer surface but in addition still about the additional transmission elements reached.
Natürlich ist es wesentlich für die Erfindung, dass trotz des wärmeübertragenden Kontaktes zwischen den beiden Medien diese voneinander getrennt sind, so dass ein Vermischen beider Medien ausgeschlossen ist. Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass die Kühlmittelleitung zumindest teilabschnittsweise innerhalb der Schmiermittelleitung integriert ist, so dass die Kühlmittelleitung zumindest teilumfänglich von dem Schmiermittel umströmt ist, so dass Wärme aus dem Kühlmittel in das Schmiermittel transferiert wird.Naturally it is essential for the invention that, despite the heat-transmitting Contact between the two media these separated are, so that a mixture of both media is excluded. Of course can also be provided that the coolant line at least partially integrated within the lubricant line is, so that the coolant line at least partially is surrounded by the lubricant, so that heat is transferred from the coolant into the lubricant.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:Further advantageous embodiments of the invention are in the subclaims and the following description of the figures. Show it:
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures are the same parts always with them Reference numerals provided, so that these usually only once to be discribed.
Die
beiden Leitungen
Bei
dem in
So
wird das Schmiermittel
Bei
dem in
Die
Wärmeübertragungsfläche
Bei
dem in
Selbstverständlich
muß nicht die gesamte Schmiermittelleitung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 10300411 A1 [0004, 0004, 0005] - DE 10300411 A1 [0004, 0004, 0005]
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