DE102016222254A1 - Internal combustion engine - Google Patents
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- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
-
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- F01M11/02—Arrangements of lubricant conduits
Abstract
Brennkraftmaschine mit einer Schmiermittelversorgung für zumindest einen Schmiermittelverbraucher, wobei Schmiermittel von einer Schmiermittelpumpe aus einem Schmiermittelreservoir durch einen Schmiermittelhauptkanal und weiter durch zumindest einen Schmiermittelnebenkanal zu dem zumindest einen Schmiermittelverbraucher förderbar ist, wobei der Schmiermittelhauptkanal mit einem thermischen Isoliermittel gegenüber einer Umgebung isoliert ist.Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brennkraftmaschine wird durch eine einfache, robuste und kostengünstige Maßnahme der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine reduziert.Internal combustion engine with a lubricant supply for at least one lubricant consumer, wherein lubricant from a lubricant reservoir from a lubricant reservoir through a main lubricant channel and further by at least one lubricant side channel to the at least one lubricant consumer is conveyed, the main lubricant channel is insulated with a thermal insulation means to an environment.Durch Embodiment of the internal combustion engine is reduced by a simple, robust and cost-effective measure of the fuel consumption of the internal combustion engine.
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Schmiermittelversorgung für zumindest einen Schmiermittelverbraucher mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine with a lubricant supply for at least one lubricant consumer with the features of the preamble of
Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die Deutsche Offenlegungsschrift
Weiter ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift
Weiter sind aus der Deutschen Offenlegungsschrift
Die Brennkraftmaschine, in der die schmierölführenden Kanäle üblicher Weise verlaufen, besteht aus einem Material mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit (Grauguss, Aluminium). Bisher wird das Schmiermittel hauptsächlich erhitzt durch die Nutzung anfallender Wärme aus dem Kühlmittel. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit geht auf dem Weg zu einer zu schmierenden Stelle in nachteiliger Weise ein großer Teil der Wärme über Diffusion wieder verloren.The internal combustion engine, in which the lubricating oil-carrying channels usually run, consists of a material with very high thermal conductivity (gray cast iron, aluminum). So far, the lubricant is mainly heated by the use of heat generated from the coolant. Due to the high thermal conductivity is on the way to a point to be lubricated disadvantageously a large part of the heat lost through diffusion again.
Aufgrund der Wärmediffusion ist das Schmiermittel an relevanten Schmierstellen zu kalt. Durch die Versorgung der Reibstellen mit nicht ideal temperierten Schmiermittel kommt es vor allem im Warmlauf der Brennkraftmaschine zu einem Kraftstoffverbrauch, der nicht dem Optimum entspricht. Auch das Potenzial zusätzlicher Maßnahmen, wie Wärmespeicher, kann nicht oder nur geringfügig genutzt werden. Aktive Erwärmung des Schmiermittels, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist aufwendig und kostenintensiv.Due to the heat diffusion, the lubricant is too cold at relevant lubrication points. By supplying the friction points with lubricants that are not ideally tempered, fuel consumption, which does not correspond to the optimum, occurs, especially during warm-up of the internal combustion engine. Also, the potential of additional measures, such as heat storage, can not or only slightly be used. Active heating of the lubricant, as known from the prior art, is complicated and cost-intensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, oben genannte Nachteile zu Vermeiden.Object of the present invention is to avoid the above-mentioned disadvantages.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the feature in the characterizing part of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Zur Beseitigung der beschriebenen Nachteile sieht die Erfindung vor, die Wärmeleitung zumindest des Schmiermittelhauptkanals gegenüber seiner Umgebung zu isolieren. In einer Weiterbildung kann auch der zumindest eine Schmiermittelnebenkanal ebenfalls gegenüber seiner Umgebung isoliert sein.To eliminate the disadvantages described, the invention provides to isolate the heat conduction of at least the main lubricant channel relative to its environment. In a further development, the at least one lubricant secondary channel can also be insulated from its surroundings.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Schmiermittelhauptkanal in einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verlaufen, wobei dieser dann gegenüber dem Kurbelgehäuse isoliert ist.In a preferred embodiment, the main lubricant channel can run in a crankcase of the internal combustion engine, which is then isolated from the crankcase.
Der zumindest eine Schmiermittelnebenkanal kann darüber hinaus ebenfalls in dem Kurbelgehäuse und/oder einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verlaufen und dann gegenüber diesen Bauteilen isoliert sein, wodurch die Wärmediffusion deutlich reduziert wird.Moreover, the at least one secondary lubricant channel can likewise run in the crankcase and / or a cylinder head of the internal combustion engine and then be insulated from these components, as a result of which heat diffusion is significantly reduced.
Um eine Reduzierung der Auskühlung des Schmiermittels auf dem Weg zu den Schmiermittelverbrauchern, wie beispielsweise Reibstellen, zu erreichen, sollen somit die schmiermittelführenden Kanäle (Hauptschmiermittelkanal, Schmiermittelnebenkanal, wie z. B. Stichkanäle, ...) auf einem, durch umliegende Strukturen begrenzten, maximalen Durchmesser aufgebohrt oder gegossen werden. Dieser Raum soll durch ein Material gefüllt werden, welches temperaturbeständig, nicht ablösbar und möglichst leicht ist und des Weiteren einen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der zum umgebenden Material möglichst ähnlich ist, um beim Aufheizen und Abkühlen ein „gegeneinander Arbeiten“ der beiden Materialien möglichst zu vermeiden.In order to achieve a reduction of the cooling of the lubricant on the way to the lubricant consumers, such as friction points, the lubricant-carrying channels (main lubricant channel, lubricant secondary channel, such as puncture channels, etc.) are thus to be surrounded by surrounding structures, maximum diameter drilled or poured. This space should be filled by a material which is temperature resistant, non-removable and as light as possible and further has a coefficient of thermal expansion which is as similar as possible to the surrounding material to avoid as possible during heating and cooling a "working against each other" of the two materials.
Ein solches Isoliermittel weist bevorzugt eine Wandstärke zwischen 0,1 und 10 mm auf.Such an insulating means preferably has a wall thickness between 0.1 and 10 mm.
Weiter ist das Isoliermittel vorzugsweise ein Kunststoff, besonders bevorzugt Polytetrafluoräthylen (PTFE), mit dem Handelsnamen Teflon ®. Jedoch kann auch jedes andere geeignete Isoliermittel, wie z. B. Gummi oder Schäume, zum Einsatz kommen. Further, the insulating agent is preferably a plastic, more preferably polytetrafluoroethylene (PTFE), with the trade name Teflon®. However, any other suitable insulating such. As rubber or foams are used.
Durch die erfindungsgemäße Isolierung wird die Verteilung, der im Warmlauf zur Verfügung stehenden Energie optimiert. Zudem können weitere Maßnahmen zur gezielten (lokalen) Versorgung der Reibstellen mit warmem Schmiermittel genutzt werden. Hier ist vor allem an den Einsatz von Wärmespeichern, zur kurzfristigen Erwärmung des Schmiermittels im Warmlauf, zu denken. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene günstige, wenig aufwendige Lösung können deutliche Kraftsoff-Verbrauchsreduzierungen erreicht werden.The insulation according to the invention optimizes the distribution of the energy available during warm-up. In addition, further measures for targeted (local) supply of friction with warm lubricant can be used. Here, above all, the use of heat accumulators, for short-term heating of the lubricant during warm-up, to think. The inventively proposed cheap, less expensive solution significant Kohnsoff consumption reductions can be achieved.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine ergeben sich folgende Vorteile:
- - Günstige, robuste und wenig aufwendige Maßnahme,
- - Ungünstige Wärmediffusion ist unterbunden,
- - Die Kombination mit weiteren Maßnahmen ist möglich,
- - Kraftstoffverbrauchsreduzierung, insbesondere im Warmlauf der Brennkraftmaschine,
- - Passives Element ohne Regelung oder Stromversorgung,
- - Thermische Vorteile sowohl im Warmlauf der Brennkraftmaschine, als auch bei Volllast, da in diesem Fall weniger thermische Energie von der Brennkraftmaschine in das Schmiermittel eingebracht wird.
- - Cheap, robust and less expensive measure,
- - Unfavorable heat diffusion is prevented,
- - Combination with further measures is possible
- Fuel economy reduction, especially during warm-up of the internal combustion engine,
- - passive element without regulation or power supply,
- - Thermal advantages both during warm-up of the engine, as well as at full load, since less thermal energy is introduced from the engine into the lubricant in this case.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von zwei Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt schematisch ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung. -
2 zeigt eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schmiermittelbaum.
-
1 schematically shows a crankcase of an internal combustion engine having the inventive design. -
2 shows a plan view of a lubricant tree according to the invention.
Der Schmiermittelkreislauf besteht im Wesentlichen aus einem Schmiermittelhauptkanal
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Schmiermittelhauptkanal
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist noch eine Energieeinkoppelung
Somit fördert die Schmiermittelpumpe
Erfindungsgemäß ist der Schmiermittelhauptkanal
Bevorzugt weist das Isoliermittel
Bevorzugt handelt es sich bei dem thermischen Isoliermittel
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brennkraftmaschine bietet somit folgende Vorteile:
- - Es handelt sich um eine günstige, robust und wenig aufwendige Maßnahme,
- - Die nachteilige Wärmediffusion vom Schmiermittel in
das Kurbelgehäuse 3 ist unterbunden, - - Die Kombination mit weiteren Maßnahmen ist ermöglicht,
- - Die Erfindung führt in vorteilhafter Weise zu einer Kraftstoffverbrauchsreduzierung, insbesondere im Warmlauf der Brennkraftmaschine,
- - Es handelt sich in vorteilhafter Weise um ein passives Element ohne eine Regelung oder eine Stromversorgung.
- - Thermische Vorteile sowohl im Warmlauf der Brennkraftmaschine, als auch bei Volllast, da in diesem Fall weniger thermische Energie von der Brennkraftmaschine in das Schmiermittel eingebracht wird.
- - It is a cheap, robust and inexpensive,
- - The adverse heat diffusion from the lubricant into the
crankcase 3 is prevented, - - The combination with further measures is possible,
- The invention advantageously leads to a reduction in fuel consumption, in particular during warm-up of the internal combustion engine,
- - It is advantageously a passive element without a scheme or a power supply.
- - Thermal advantages both during warm-up of the engine, as well as at full load, since less thermal energy is introduced from the engine into the lubricant in this case.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1.1.
- Schmiermittelverbraucherlubricant consumer
- 2.Second
- Schmiermittelpumpelubricant pump
- 3.Third
- Kurbelgehäusecrankcase
- 4.4th
- SchmiermittelhauptkanalLubricant main channel
- 5.5th
- SchmiermittelnebenkanalLubricant secondary channel
- 6.6th
- Isoliermittelinsulation
- 7.7th
- SchmiermittelrücklaufLubricant return
- 8.8th.
- Energieeinkoppelungenergy coupling
- 9.9th
- NockenwellenverstellerPhaser
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102009052376 A1 [0003]DE 102009052376 A1 [0003]
- DE 102008021255 A1 [0004]DE 102008021255 A1 [0004]
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- 2016-11-14 DE DE102016222254.6A patent/DE102016222254A1/en not_active Withdrawn
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