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Motoren nutzen Schmiersysteme zum Schmieren von beweglichen Teilen, Verbessern von Abdichtungen, Verhindern von Korrosion und Kühlen einer Anzahl von Bauteilen im Motor. Das Öl im Schmiersystem kann sich jedoch überhitzen, wodurch bewirkt ist, dass die Ölviskosität abnimmt und die Motortemperatur zunimmt. Infolgedessen kann ein Motorbetrieb herabgesetzt sein.
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Daher wurden Motorkühlsysteme zum Kühlen des Schmiersystems wie auch des Zylinderblocks und/oder Zylinderkopfs in einem Motor entwickelt. Besonders werden Flüssigkeits-/Flüssigkeitsölkühlgeräte zum Herabsetzen der Temperatur des Öls wie auch der Verbrennungskammern in dem Motor genutzt. Bei einigen Motoren wird zum Abführen von Wärme aus dem Motor wie auch dem Öl Motorkühlmittel in Reihe durch den Motor und anschließend durch einen Flüssigkeits-/Flüssigkeitswärmetauscher in dem Schmiersystem oder umgekehrt geleitet und dann zu einem Kühler geleitet, wo Wärme in die Umgebung überführt wird. Es können außerdem parallele Anordnungen verwendet werden, wobei Motorkühlung parallel durch das Schmiersystem, dann zum Motor und dann zum Kühler geleitet wird.
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Die Erfinder haben jedoch bei den oben genannten Kühlsystemarten mehrere Nachteile erkannt. Wenn das Motorkühlmittel in Reihe durch den Motor und das Schmiersystem geleitet wird, könnte ein gewünschter Betrag an Motorkühlung und/oder Ölkühlung nicht erzielt werden. Ferner ist, wenn Motorkühlung parallel durch Motor und Öl geleitet wird, die Größe des Kühlers erhöht, wodurch die Größe und die Kosten des Motors erhöht sind.
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Von daher ist in einem Ansatz ein Motorschmiersystem vorgesehen, bei dem das System eine Ölwanne, die ein Schmiermittel einfasst, eine Ölpumpe mit einem Aufnahmerohr, das einen Einlass enthält, der in das Schmiermittel eingetaucht ist, und eine Wärmerohrbaugruppe enthält, die ein fluiddichtes Wärmerohr enthält, das dem Einlass des Aufnahmerohrs benachbart an die Ölwanne gekuppelt ist. Auf diese Art und Weise kann Wärme aus dem Öl in der Ölwanne über ein passives Wärmerohr abgeführt sein, wobei die Wärmeabfuhr genau auf eine Stelle festgelegt ist, an der solche Wärmeabfuhr am nötigsten ist. Infolgedessen kann die Temperatur des Öls, das in das Aufnahmerohr eindringt, herabgesetzt sein, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Ölverschlechterung und Motorüberhitzung reduziert ist.
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Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, alleinstehend oder in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, hervor. Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung zur Einführung einer Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorgesehen ist, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf die Implementierungen beschränkt, die oben oder in jeglichem Teil dieser Offenbarung angegebene Nachteile beseitigen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Es zeigen:
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1 eine schematische Abbildung eines Motors;
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2 eine schematische Abbildung eines Fahrzeugs mit einem Motorschmiersystem;
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3 eine maßstäblich gezeichnete Darstellung einer Ölwanne und einer Wärmerohrbaugruppe in dem Motorschmiersystem, das in 1 gezeigt ist;
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4 eine andere, ebenfalls maßstäbliche Ansicht eines Abschnitts des Motorschmiersystems, das in 2 gezeigt ist; und
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5 ein Verfahren zum Betreiben eines Motorschmiersystems.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es ist hierin ein Motorschmiersystem mit einer Wärmerohrbaugruppe, die an eine Ölwanne gekuppelt ist, beschrieben. Die Wärmerohrbaugruppe enthält ein fluiddichtes Wärmerohr mit einem Ende mit höherer Temperatur, das in einer Ölwanneneinfassung einem Einlass eines Ölpumpenaufnahmerohrs benachbart angeordnet ist, und einem Ende mit niedrigerer Temperatur, das vertikal über dem Ende mit niedrigerer Temperatur und außerhalb der Ölwanneneinfassung angeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann die Ölwanne mit einem separaten Kühlsystem versehen sein, das passiv ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist der Verbrennungsmotor 10, der mehrere Zylinder aufweist, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 enthält die Verbrennungskammer 30 und Zylinderwände 32 mit dem Kolben 36, der darin angeordnet ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Verbrennungskammer 30 ist in Verbindung mit dem Saugrohr 44 und dem Auspuffrohr 48 über das Einlassventil 52 bzw. das Auslassventil 54 gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben sein. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehr der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und -ankerbaugruppe betrieben sein. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt sein. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt sein.
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Der Kraftstoffeinspritzer 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 30 angeordnet gezeigt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ oder zusätzlich kann Kraftstoff in einen Einlassport eingespritzt werden, was dem Fachmann als Port-Einspritzung bekannt ist. Der Kraftstoffeinspritzer 66 führt flüssigen Kraftstoff im Verhältnis zur Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12 zu. Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzer 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einer Kraftstoffschiene (nicht gezeigt) zugeführt. Dem Einspritzer 66 ist Betriebsstrom vom Antrieb 68 zugeführt, der auf die Steuerung 12 anspricht. Zudem ist das Saugrohr 44 in Verbindung mit der optionalen elektronischen Drossel 62 gezeigt, die eine Position der Drosselplatte 64 zum Steuern eines Luftstroms aus der Saugladekammer 46 einstellt. In anderen Beispielen kann der Motor 10 einen Turbolader enthalten, der einen Kompressor, welcher in dem Saugsystem angeordnet ist, und eine Turbine aufweist, die in dem Ablasssystem angeordnet ist. Die Turbine kann über eine Welle an den Kompressor gekuppelt sein. Ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem kann zum Erzeugen höherer Kraftstoffdrücke an den Einspritzern 66 verwendet werden.
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Das Verteilerlose Zündsystem 88 führt der Verbrennungskammer 30 über die Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken zu. Der UEGO (Universal Exhaust Gas Oxygen)-Sensor 126 ist dem Katalysator 70 vorgeschaltet an das Auspuffrohr 48 gekuppelt gezeigt. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch einen Auspuffgassauerstoffsensor mit zwei stabilen Zuständen ersetzt sein.
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Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine enthalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuergeräte, jeweils mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
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Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes enthält: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeports 104, Festwertspeicher 106, Arbeitsspeicher 108, KAM (Keep Alive Memory)-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 ist beim Empfangen verschiedener Signale von Sensoren gezeigt, die an den Motor 10 gekuppelt sind, zusätzlich zu vorher besprochenen Signalen, darunter: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der an den Kühlschlauch 114 gekuppelt ist; ein Positionssensor 134, der an ein Gaspedal 130 zum Abfühlen der Gaspedalposition gekuppelt ist, welche durch den Fuß 132 eingestellt wird; ein Klopfsensor zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht gezeigt); eine Motorladedruckmessung (MAP) vom Drucksensor 122, der an das Saugrohr 44 gekuppelt ist; ein Motorpositionssensor von einem Halleffektsensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 abfühlt; eine Messung der Luftmasse, die in den Motor eindringt, vom Sensor 120 (z.B. ein Hitzdrahtluftstrommesser); und eine Drosselpositionsmessung vom Sensor 58. Barometrischer Druck kann ebenfalls zum Verarbeiten durch die Steuerung 12 abgefühlt sein (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse pro Umdrehung der Kurbelwelle, aus denen die Motorgeschwindigkeit (Drehzahl) bestimmt sein kann.
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In einigen Beispielen kann der Motor in einem Hybridfahrzeug an ein elektrisches Motor/Batterie-System gekuppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, Reihenkonfiguration oder Variationen oder Kombinationen davon aufweisen. Ferner können in anderen Beispielen andere Motorkonfigurationen eingesetzt sein, beispielsweise ein Dieselmotor.
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Während des Betriebs macht jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 typischerweise einen Vier-Hub-Zyklus durch: Der Zyklus enthält den Ansaughub, Verdichtungshub, Ausdehnungshub und Auspuffhub. Während des Ansaughubs schließt sich das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich im Allgemeinen. Luft wird über das Saugrohr 44 in die Verbrennungskammer 30 eingesaugt, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Verbrennungskammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders ist und am Ende seines Hubs (beispielsweise wenn die Verbrennungskammer 30 ihr größtes Volumen erreicht), nennt der Fachmann typischerweise unterer Totpunkt (BDC). Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf hin, um die Luft innerhalb der Verbrennungskammer 30 zu verdichten. Den Punkt, an dem der Kolben 36 am Ende seines Hubs und dem Zylinderkopf am nächsten ist (beispielsweise wenn die Verbrennungskammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), nennt der Fachmann typischerweise oberer Totpunkt (TDC). In einem Prozess, der im Folgenden als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeleitet. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingeleitete Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92, gezündet, was zu Verbrennung führt. Während des Ausdehnungshubs drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum BDC. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet das Auslassventil 54 während des Auspuffhubs zum Freigeben der verbrannten Luft-Kraftstoff-Mischung zum Auspuffrohr 48, und der Kolben kehrt zum TDC zurück. Es ist zu beachten, dass Obenstehendes lediglich als Beispiel beschrieben ist, und dass Einlass- und Auslassventilzeiteinstellungen variieren können, wie etwa zum Vorsehen positiver oder negativer Ventilüberdeckung, später Einlassventilschließung oder verschiedener anderer Beispiele.
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2 zeigt ein Fahrzeug 200, das den Motor 10 enthält. Ein Motorschmiersystem 202 ist in dem Fahrzeug 200 vorgesehen. Das Motorschmiersystem 202 enthält eine Ölwanne 204, die zum Aufnehmen von Öl oder anderem geeigneten Schmiermittel vom Motor 10 während des Motorbetriebs ausgelegt ist. Pfeil 205 zeigt den Öltransfer vom Motor 10 zur Ölwanne 204 an. Die Ölwanne 204 ist vom Motor 10 beabstandet gezeigt, wobei man jedoch erkennen wird, dass die Ölwanne 204 direkt an eine Ölwanneneingriffsfläche auf einer Bodenseite des Motors 10 gekuppelt sein kann. Eine Ölpumpe 206 ist außerdem in dem Motorschmiersystem 202 enthalten. Die Ölpumpe 206 ist in der Ölwanne 204 angeordnet gezeigt, wobei die Ölpumpe 206 in anderen Beispielen jedoch außerhalb der Ölwanne 204 angeordnet sein kann. Die Ölpumpe 206 enthält ein Aufnahmerohr 208 mit einem Einlass 210, der in der Ölwanne 204 angeordnet ist. Der Einlass 210 ist in Öl 212 oder anderes geeignetes Schmiermittel eingetaucht. Mindestens ein Ölkanal, der durch den Pfeil 214 bezeichnet ist, kann die Ölpumpe 206 fluidtechnisch an den Motor 10 kuppeln. Auf diese Art und Weise kann dem Motor 10 über die Ölpumpe 206 Öl zugeführt werden. Der Ölkanal 214 ist im Motorschmiersystem 202 enthalten. Der Ölkanal 214 ist zum Versehen der Bauteile im Motor 10, wie etwa des Kolbens 36, der in 1 gezeigt ist, der Kurbelwelle 40, die in 1 gezeigt ist, usw., mit Öl ausgelegt.
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Eine Wärmerohrbaugruppe 250 kann ebenfalls in dem Motorschmiersystem 202 enthalten sein. Die Wärmerohrbaugruppe 250 kann an die Ölwanne 204 gekuppelt sein und ist zum passiven Kühlen des Öls, das in der Ölwanne 204 eingeschlossen ist, ausgelegt. Eine detailliertere Darstellung der Wärmerohrbaugruppe 250 ist in 3 und 4 gezeigt und hierin eingehender beschrieben.
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Die Wärmerohrbaugruppe 250 enthält mindestens ein Wärmerohr 252. In 2 ist nur ein Wärmerohr 252 dargestellt, es können jedoch bevorzugt mehrere entsprechende Wärmerohre eingebaut sein. Wärmerohre sind hier zum Überführen von Wärme aus dem Öl in die Umgebung ausgelegt. Auf diese Art und Weise kann die Temperatur des Öls in der Ölwanne 204 herabgesetzt werden. Infolgedessen kann die Wahrscheinlichkeit, dass die Öltemperatur auf eine unerwünschte Temperatur ansteigt, verringert sein.
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Eine auseinander gezogene Ansicht des Wärmerohrs 252 ist bei 290 gezeigt. Das Wärmerohr 252 enthält ein Gehäuse 292, das ein Dochtwirkungsmaterial 294 einfasst. Insbesondere kann das Dochtwirkungsmaterial 294 an das Gehäuse 292 gekuppelt sein. Das Dochtwirkungsmaterial 294 kann die gesamte Länge des Wärmerohrs 252 nach unten verlaufen. Ein Arbeitsfluid kann innerhalb des Gehäuses 292 eingefasst sein. Das Arbeitsfluid in dem Wärmerohr 252 kann Wasser, Ammoniak, Ethanol und/oder andere geeignete Fluide aufweisen. Die Art des Arbeitsfluids kann auf Grundlage eines gewünschten Arbeitstemperaturbereichs des Wärmerohrs 252 ausgewählt sein. Andere Kennzeichen des Wärmerohrs 252 können zum Anpassen des Arbeitstemperaturbereichs geändert werden, wie etwa die Stärke der Größe und/oder Geometrie des Wärmerohrs und/oder die Materialarten, die zum Bauen des Wärmerohrs verwendet sind (beispielsweise Gehäusematerial und Dochtwirkungsmaterial). Das Dochtwirkungsmaterial 294 ist zum Ziehen des Arbeitsfluids in flüssiger Form von einem ersten Ende 254 des Wärmerohrs 252 zu einem zweiten Ende 256 des Wärmerohrs ausgelegt. Das erste Ende 254 kann als Ende mit niedrigerer Temperatur bezeichnet werden, und das zweite Ende 256 als Ende mit höherer Temperatur. Das Dochtwirkungsmaterial 294 kann eine Grenze eines Dampfhohlraums 296 definieren. Der Dampfhohlraum 296 kann vom ersten Ende 254 zum zweiten Ende 256 verlaufen. Dampf kann im zweiten Ende 256 des Wärmerohrs 252 oder in dem Teilabschnitt des Wärmerohrs 252, der in das Öl 212 eingetaucht ist, durch den Transfer von Wärme aus dem Öl 212 zum Arbeitsfluid des Wärmerohrs 252 erzeugt sein. Anschließend kann der Dampf, der im zweiten Ende 256 erzeugt ist, durch den Dampfhohlraum 296 zum ersten Ende 254 des Wärmerohrs 252 hin strömen. Am ersten Ende 254 oder in dem Teilabschnitt des Wärmerohrs 252 außerhalb der Ölwanne 204 kann Dampf im Dampfhohlraum 296 durch den Transfer von Wärme aus dem Gehäuse 292 zur Außenumgebung kondensieren. Der kondensierte Dampf kann dann durch das Dochtwirkungsmaterial 294 zurück zum ersten Ende 254 fließen. Auf diese Art und Weise kann Wärme passiv aus dem Öl 212 über das Wärmerohr 252 in die Außenumgebung überführt werden.
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Das Gehäuse 292 kann Kupfer, Nickel-Kupfer-Legierungen und/oder Titan aufweisen. Das Dochtwirkungsmaterial 294 kann Maschensiebe, axiale Rillen, gesinterte Metallpulver, gesinterte Metallpulverrillen und/oder gesinterte Platten enthalten. Das Wärmerohr 252 ist über ein Anbringungsbauteil 253 an die Ölwanne 204 gekuppelt. Es wurden jedoch andere geeignete Anbringungstechniken berücksichtigt.
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Das Wärmerohr 252 verläuft durch eine Wand 270 der Ölwanne 204. Die Wand 270 kann eine Lateralseite des Motors 10 sein. Insbesondere kann die Wand 270 in einigen Beispielen eine Auspuffseite 271 des Motors 10 sein. Die Auspuffseite des Motors 10 kann ein Auspuffrohr in Fluidverbindung mit Auslassventilen im Motor enthalten. In einem derartigen Beispiel kann die andere Lateralseite des Motors 10 als Saugseite 273 des Motors bezeichnet werden. Man wird erkennen, dass die Zylinder im Motor 10 in anderen Beispielen eine andere Konfiguration aufweisen kann und die Auspuffseite 271 und die Saugseite 273 daher Lateralseiten sein können. Das erste Ende 254 ist außerhalb der Ölwanne 204 angeordnet, und das zweite Ende 256 ist in der Ölwanne 204 angeordnet und in das Öl 212 eingetaucht. Insbesondere kann das erste Ende 254 in Öl eingetaucht sein, wenn der Motor Verbrennung durchführt sowie keine Verbrennung durchführt. Das erste Ende 254 ist vertikal über dem zweiten Ende 256 angeordnet. Es ist eine Hochachse 280 als Bezug vorgesehen. Man wird jedoch erkennen, dass andere Ölwannenausrichtungen berücksichtigt wurden.
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Das Wärmerohr 252 ist fluiddicht. Das bedeutet, dass das Gas und/oder die Flüssigkeit, das bzw. die innerhalb des Wärmerohrs 252 eingeschlossen ist, nicht in die Umgebung fließen kann. Mehrere Kühlplatten 258 oder Rippen können an einen Teilabschnitt des Wärmerohrs außerhalb der Ölwanne 204 gekuppelt sein. Die Kühlplatten 258 können voneinander beabstandet sein, um zu ermöglichen, dass Luft zwischen den Platten strömt, wodurch die Wärmemenge, die von den Platten in die Umgebungsluft überführt ist, erhöht ist. In einigen Beispielen können ein oder mehr Gebläse 255, wie etwa Elektrogebläse, die zum Leiten eines Luftstroms an die Kühlplatten 258 ausgelegt sind, in dem Fahrzeug 200 enthalten sein. Die Gebläse 255 können die Luftzirkulation um und zwischen den Platten zum Erhöhen der Wärmeübertragung von den Platten zur Umgebungsluft erhöhen. Pfeil 257 bezeichnet den Strom von Luft von den Gebläsen 255 zu den Kühlplatten 258. Die Kühlplatten 258 sind benachbart zu und an dem ersten Ende 254 des Wärmerohrs 252 angeordnet, wo die Platten an eine Außenwand des Wärmerohrs am ersten Ende 254 angrenzen. Die Kühlplatten 258 sind zum Übertragen von Wärme von dem Wärmerohr 252 an die Umgebung ausgelegt. Zudem enthält das Wärmerohr 252 einen Teilabschnitt 259 im Wesentlichen senkrecht zu einem Teilabschnitt 266 des Wärmerohrs 252 stehend, der in der Ölwanne 204 angeordnet ist. Der Teilabschnitt 259 verläuft in einer vertikalen Richtung. Es können jedoch andere Wärmerohrgeometrien in anderen Beispielen verwendet werden.
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Das Maschinenschmiersystem 202 kann außerdem ein Schwallblech 260 enthalten, das in der Ölwanne 204 dem Einlass 210 des Aufnahmerohrs 208 benachbart und geringfügig darüber angeordnet ist. Das zweite Ende 256 des Wärmerohrs 252 ist vertikal unter dem Schwallblech 260 angeordnet. In einem Beispiel grenzt das Schwallblech 260 an das Aufnahmerohr 208 an. Das Schwallblech 260 ist zum Halten des Öls 212 in der Nähe des Einlasses 210 während der Fahrzeugfahrt ausgelegt. Das Schwallblech 260 ist über Anbringungsvorrichtungen 262, wie etwa Bolzen, Schrauben usw., an die Ölwanne 204 gekuppelt.
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Der Teilabschnitt 266 des Wärmerohrs 252 und insbesondere das zweite Ende 256 ist vertikal unter dem Schwallblech 260 angeordnet. Zudem ist das zweite Ende 256 vertikal unter dem Einlass 210 und dem Aufnahmerohr 208 benachbart in der Nähe des Einlasses 210 angeordnet. Zudem ist das zweite Ende 256 einer Bodenfläche 261 der Ölwanne 204 benachbart. Daher sind keine Bauteile zwischen dem zweiten Ende 256 und der Bodenfläche 261 angeordnet. Ferner befindet sich in einer Ausführungsform kein Bauteil zwischen einer Außenwand des Wärmerohrs 252 und dem Einlass 210, außer potentiell Motoröl. Der Teilabschnitt 266 ist seitlich ausgerichtet gezeigt. Eine Querachse 275 wurde als Bezug vorgesehen. Es wurden jedoch andere Wärmerohrbaugruppen berücksichtigt. Wenn das Wärmerohr 252 unter dem Schwallblech 260 angeordnet ist, kann das Wärmerohr 252 für einen längeren Zeitraum während der Fahrzeugfahrt in das Öl eingetaucht sein. Infolgedessen kann eine größere Wärmemenge aus dem Öl 212 auf das Wärmerohr 252 überführt sein.
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3 zeigt eine Darstellung eines Beispielmotors 10. Die Ölwanne 204 kann an einen Zylinderblock gekuppelt sein, der in dem Motor 10 enthalten ist. Der Zylinderblock kann an einen Zylinderkopf gekuppelt sein, der die Verbrennungskammer 30 ausbildet, die in 1 gezeigt ist. Die Ölwanne 204 ist vertikal unter dem Zylinderblock angeordnet. Auf diese Art und Weise kann die Schwerkraft zum Sammeln von Öl in der Ölwanne 204 benutzt werden. Der Motor 10 enthält eine Frontseite 300, die eine vordere Motorabdeckung 302 enthält. Der Motor 10 enthält ferner eine Bodenseite 306 eine erste Lateralseite 308, eine zweite Lateralseite 310 und eine Rückseite 312. Die Rückseite 312 kann an ein Getriebe in dem Fahrzeug 200 gekuppelt sein.
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Es ist außerdem ein Ölfilter 314 gezeigt. Der Ölfilter 314 ist der Wärmrohrbaugruppe 250 benachbart, sodass eine Außenwand des Filters den Kanten der Kühlplatten 258 benachbart angeordnet ist. Es wurden jedoch andere Stellen berücksichtigt. Die Figur stellt außerdem das Wärmerohr 252 dar. Wie vorher besprochen kann die Wärmerohrbaugruppe 250 mehrere Wärmerohre 252 enthalten In 3 sind zusätzliche Wärmerohre 316 dargestellt. In diesem Beispiel sind das Wärmerohr 252 und die Wärmerohre 316 in Form, Material und Größe im Wesentlichen identisch. Daher sind die Wärmerohre 316 und das Wärmerohr 252 im Wesentlichen parallel zueinander. In anderen Beispielen können die Form, das Material und/oder die Größe des Wärmerohrs unter den Wärmerohren variieren.
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Das Anbringungsbauteil 253 ist ebenfalls in 3 gezeigt. Das Anbringungsbauteil 253 ist an eine Außenfläche der Ölwanne 204 gekuppelt. Das Anbringungsbauteil 253 ist zum Aufnehmen des Wärmerohrs 252 und der Wärmerohre 316 und zum Fixieren der relativen Position der Wärmerohre bezüglich der Ölwanne 204 ausgelegt.
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Die Kühlplatten 258 sind ebenfalls in 3 gezeigt. Wie gezeigt, befinden sich die Kühlplatten 258 in der Nähe des ersten Endes 254 des Wärmerohrs 252, das in 2 gezeigt ist bzw. der weiteren Wäremrohre 316. Wie gezeigt, sind die Kühlplatten 258 einem Riemenantriebsbauteil 317 benachbart angeordnet, wie etwa einem Klimaanlagenkompressor, einer Servolenkungspumpe, Lichtmaschine usw. Die Kühlplatten 258 übertragen Wärme von den Wärmerohren auf die Umgebung, die den Motor 10 umgibt. Auf diese Art und Weise kann Wärme in die Umgebung abgeführt werden. Die Kühlplatten 258 ermöglichen durch Erhöhen des Oberflächenbereichs, dass eine größere Wärmemenge aus dem Öl in die Außenumgebung übertragen wird. Auf diese Art und Weise kann der Motorbetrieb verbessert sein. Die Kühlplatten 258 sind in dem dargestellten Beispiel horizontal ausgerichtet. In anderen Beispielen können die Kühlplatten 258 eine alternative Ausrichtung aufweisen. Eine Querachse und eine Hochachse sind als Bezug vorgesehen. Die Kühlplatten 258 können ein Metall aufweisen, wie etwa Aluminium, Stahl usw.
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4 zeigt eine Darstellung der Ölwanne 204 und der Wärmerohrbaugruppe 250, die in 3 gezeigt ist. Die Ölwanne 204 enthält eine Zylinderblockeingriffsfläche 400, die zum Anbringen an den Zylinderblock ausgelegt ist, der in 2 gezeigt ist. Die Zylinderblockeingriffsfläche 400 enthält Öffnungen 402, die zum Aufnehmen von Anbringungsvorrichtungen zum Anbringen der Ölwanne 204 an einem Zylinderblock ausgelegt sind, der in dem Motor 10 enthalten ist, welcher in 3 gezeigt ist. Die Ölwanne enthält eine Bodenseite 404, eine Frontseite 406, eine Rückseite 408 und zwei Lateralseiten 410, die die Abgrenzung einer Ölwanneneinfassung 412 definieren. Die Frontseite 406 enthält eine vordere Motorabdeckungseingriffsfläche 411, die zum Anbringen an die vordere Motorabdeckung 302 ausgelegt ist, welche in 3 gezeigt ist. Man wird erkennen, dass die Ölwanneneinfassung 412 Öl während des Betriebs des Motors 10, der in 1 und 2 gezeigt ist, aufnehmen kann. Das Schwallblech 260 ist ebenfalls in 4 gezeigt. Das Wärmerohr 252 und die Wärmerohre 316 sind ebenfalls in 4 gezeigt. Die Wärmerohre (252 und 316) verlaufen durch eine Lateralseitenwand 414 der Ölwanne 204.
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5 zeigt ein Verfahren 500 zum Betrieb eines Motorschmiersystems. Das Verfahren 500 kann über das oben bezüglich 2 bis 4 beschriebene Motorschmiersystem eingesetzt sein oder kann über ein anderes geeignetes Motorschmiersystem eingesetzt sein.
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Bei 502 enthält das Verfahren das Übertragen von Wärme aus Öl in einer Ölwanneneinfassung auf ein erstes Ende eines Wärmerohrs, wobei das erste Ende des Wärmerohrs in das Öl eingetaucht ist. Das erste Ende des Wärmerohrs kann vertikal unter einem Schwallblech in der Ölwanneneinfassung und/oder einem Einlass eines Aufnahmerohrs einer Ölpumpe benachbart angeordnet sein. Bei 504 enthält das Verfahren das Strömen von Dampf durch einen Dampfhohlraum, der die Länge des Wärmerohrs hinunter vom ersten Ende zu einem zweiten Ende verläuft, wobei das zweite Ende vertikal über dem zweiten Ende und außerhalb der Ölwanneneinfassung angeordnet ist.
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Bei 506 enthält das Verfahren das Übertragen von Wärme aus dem zweiten Ende an die Umgebung, und bei 508 enthält das Verfahren das Strömen von Flüssigkeit durch ein Dochtwirkungsmaterial, das das Wärmerohr vom zweiten Ende zum ersten Ende durchquert.
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Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde zahlreiche Änderungen und Modifikationen vergegenwärtigen, ohne vom Umfang und Wesen der Beschreibung abzuweichen. Beispielsweise könnten einzylindrige I2-, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16-Motoren, die mit Naturgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen arbeiten, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
