DE10257011A1

DE10257011A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder

Info

Publication number: DE10257011A1
Application number: DE2002157011
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Fuoss
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-06-17
Also published as: ITMI20032169A1; JP2004190669A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder, mit einem Kurbelgehäuse (2), an dessen unteren Ende eine Ölwanne (30) befestigt ist, einer Schmierölpumpe (20), die das in der Ölwanne (30) befindliche Schmieröl über im Kurbelgehäuse integrierte Ölkanäle zu den Verbrauchern fördert, sowie mit einer Olfilter/Wasserwärmetauschereinheit (34) für das Schmieröl. Es wird vorgeschlagen, dass die Ölfilter/Wärmetauschereinheit (34) in der Ölwanne (30) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Im heutigen Motorenbau ist es allgemein üblich, flüssigkeitsgekühlte Ölkühler, die als im Motorkühlkreislauf eingebaute Wärmetauscher ausgebildet sind, einzusetzen. In Kraftfahrzeugmotoren werden häufig am Motorgehäuse befestigte Kombinationsmodule aus Ölkühler und Ölfiltern eingesetzt.

Aus der DE 33 17 008 A1 ist ein Filtergehäuse mit integriertem Wärmetauscher bekannt, bei dem koaxial zur Filterpatrone ein flüssigkeitsgekühlter Lamellen – Wärmetauscher angeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ölfilter/Wärmetauschereinheit für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder, so anzuordnen, dass die Einheit platzsparend und vor äußeren Beschädigungen gesichert, am bzw. im Motor angeordnet ist.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch, dass die Ölfilter/Wärmetauschereinheit in der Ölwanne integriert ist, kann auf die sonst üblicherweise am Motorblock verschraubte Baueinheit verzichtet werden. Durch die Integration der Baueinheit in der Ölwanne kann auf externe Leitungen bzw. Leitungsanschlüsse verzichtet werden. Beim Einsatz in Motorradmotoren wird eine ansprechende Optik erreicht, da der ansonsten außen am Motorblock bzw. am Motorradrahmen befestigte Ölkühler entfällt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung möglich.

In der Ölwanne der Brennkraftmaschine ist auf vorteilhafte Art und Weise eine topfförmige Ausnehmung vorgesehen, in der die Ölfilter/Wärmetauschereinheit nahezu vollständig aufgenommen ist. Damit werden die Abmessungen des Motors trotz dieser Baueinheit nicht vergrößert; damit ist ein kompakt bauender Motor umsetzbar. Der Aufbau des Wärmetauschers zeichnet sich durch einen zylinderförmigen Grundkörper aus, der zur Oberflächenvergrößerung am Außenumfang mit Kühllamellen versehen ist, während im Innenraum des Wärmetauschers der mit einer Ölfilterpatrone versehene Ölraum ausgebildet ist.

Der in der Ölwanne verschraubte Wärmetauscher wird stirnseitig durch ein Deckelelement verschlossen, der so dimensioniert ist, dass zumindest teilweise die Verschraubungspunkte für den Wärmetauscher überdeckt sind. Damit ist für die Wärmetauschereinheit eine entsprechende Demontagesicherheit hergestellt. Bei der vorgeschlagenen Ölfilter/Wärmetauschereinheit kann ein Ölfilter bzw. Ölpatronenwechsel erfolgen, ohne dass davon der zur Kühlung des Öls vorgesehene Wasserkreislauf berührt wird.

Die Wärmetauschereinheit ist aus einzelnen, die Kühllamellen bildenden Ringscheibenelementen aufgebaut, die durch Ringscheiben – Distanzelemente getrennt, miteinander verlötet sind, so dass der mit Öl versehene Innenraum zuverlässig von dem außerhalb an den Wärmetauscher angrenzenden Wasserraum abgedichtet ist. Die für den Kühlkreislauf erforderlichen Kühlleitungsanschlüsse sind auf vorteilhafte Art und Weise an der Mantelseite der topfförmigen Ausnehmung der Ölwanne angeordnet; dadurch sind sie vor äußeren Einflüssen geschützt und reduzieren nicht die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeuges.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Schnitt durch ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine,
2 eine Teilansicht auf eine Ölwanne von unten,
3 einen Querschnitt durch eine Ölfilter/Wärmetauschereinheit,
4 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie IV – IV in 3,
5 eine Draufsicht auf eine Kühllamelle der Wärmetauschereinheit und
6 eine Draufsicht auf ein Ringscheiben – Distanzelement der Wärmetauschereinheit Die in einem Motorrad einsetzbare Brennkraftmaschine weist eine untere Kurbelgehäusehälfte 2 auf, in der zwei Lagerstühle 4 und 6 für die Aufnahme einer Kurbelwelle 8 ausgebildet sind. Am einen Ende der Kurbelwelle 8 ist auf dem Kurbelwellenflansch ein Kettenzahnrad 10 befestigt, das über eine Antriebskette 12 mit einem weiteren Kettenrad 14 verbunden ist, das eine Flanschbuchse 16 aufweist, in der auf der einen Seite eine Antriebswelle 18 für eine Ölpumpe 20 eingepresst ist. Auf der anderen Seite der Flanschbuchse 16 ist ein als Mehrkant ausgebildetes Mitnehmerelement einer Antriebswelle 24 für eine Wasserpumpe 26 drehfest eingesteckt. Die Ölpumpe 20 fördert über eine Ölabsaugleitung 28 das aus dem Ölsumpf einer Ölwanne 30 entnommene Schmieröl über eine Öldruckleitung 32 zu den Verbrauchern der Brennkraftmaschine. In der Öldruckleitung 32 ist eine Ölfilter/Wärmetauschereinheit 34 angeordnet, deren Aufbau später noch näher erläutert ist. An der Saugseite der Wasserpumpe 26 ist eine Kühlwasser führende Rohrverbindung 36 angeschlossen, die zu der Ölfilter/Wärmetauschereinheit 34 führt.
Zur Aufnahme der Ölfilter/Wärmetauschereinheit 34 weist die Ölwanne 30 eine topfförmige Ausnehmung 38 auf, in der ein Wärmetauscher 40 aufgenommen ist. Der zylinderförmige Grundkörper des Wärmetauschers 40 besteht aus einem Paket von Kühllamellen, die als Ringscheibenelemente 42 ausgebildet sind. Die einzelnen Kühllamellen 42 sind durch Ringscheiben – Distanzelemente 44 voneinander beabstandet und mit den Kühllamellen 42 verlötet. Stirnseitig wird der zylinderförmige Lamellenwärmetauscher 40 durch zwei ringförmige Endstücke 46 und 48 begrenzt, die zur Abdichtung des Wärmetauschers 40 gegenüber der Ölwanne 30 bzw. gegenüber einen den Wärmetauscher 40 verschließenden Deckel 50 in einer Ringnut eingelegte O-Ringe 52 bzw. 54 aufweisen. Der Deckel 50 ist dabei mit Hilfe von Schrauben 56 am Endstück 48 des Wärmetauschers 40 verschraubt. Das Endstück 48 weist am Außenumfang gleichmäßig verteilte Befestigungsaugen 58 auf, in denen Schrauben 60 zur Befestigung des Wärmetauschers 40 an der Ölwanne 30 aufgenommen sind. Wie in 2 dargestellt, ist der Durchmesser des Deckels 50 so gewählt, dass er teilweise die Befestigungsschrauben 60 für den Wärmetauscher 40 überdeckt. Damit ist eine Demontage des Wärmetauschers nur dann möglich, wenn zuvor der Deckel 50 abgeschraubt wurde. Im Innenraum 62 des Wärmetauschers 40 ist eine Ölfilterpatrone 64 angeordnet, dessen Lage innerhalb des Wärmetauschers 40 fixiert ist.
Der Außendurchmesser des Wärmetauschers 40, der durch die Kühllamellen 42 bestimmt ist und der Durchmesser, der in der Ölwanne 30 ausgebildeten topfförmigen Ausnehmung 38 ist so gewählt, dass zwischen den Kühllamellen 42 und der Innenwand der topfförmigen Ausnehmung 38 ein Ringraum 66 ausgebildet ist, der, wie später noch näher erläutert, zur Kühlung des sich im Innenraum 62 des Wärmetauschers 40 befindlichen Schmieröls mit Kühlwasser gefüllt ist. Dazu ist die Mantelseite der topfförmigen Ausnehmung 38 der Ölwanne 30 von einem Wassereintrittsstutzen 68 und einem Wasseraustrittsstutzen 70 durchsetzt, wobei letzterer über die Rohrverbindung 36 mit der Saugseite der Wasserpumpe 26 verbunden ist. Damit es beim Durchströmen des Kühlwasser- Ringraumes 66 nicht zu einem Kurzschuss kommt, ist an der Innenwand der topfförmigen Ausnehmung 38 eine sich axial über die gesamte Länge der Kühllamellen 42 des Wärmetauschers 40 erstreckende Dichtrippe 72 angegossen, die entsprechend genau bearbeitet ist, um den zwischen Kühllamellen – Außenrand und Dichtrippe 72 sich ausbildenden Spalt 74 möglichst gering zu halten. Durch eine in diesem Bereich an den Ringscheiben – Distanzelementen 44 vorgesehene Ausklinkung 76, die mit dem Außendurchmesser der Kühllamellen 42 übereinstimmt, wird zwischen den beiden Anschlüssen 68 und 70 eine vollständige Abtrennung erreicht, so dass das über den Eintrittsstutzen 68 in den Wärmetauscher 40 einströmende Kühlfluid entsprechend der in 3 dargestellten Fließrichtung zwangsgeführt ist.
Die Ölfilter/Wärmetauschereinheit 34 arbeitet auf folgende Art und Weise: Das von der Ölpumpe 20 geförderte Schmieröl wird über die Öldruckleitung 32a in den Innenraum 62 des Wärmetauschers 40 geführt. Im Wärmetauscher 40 findet über die Kühllamellen 42 ein Wärmeaustausch mit dem im Ringraum 66 entlangströmenden Kühlfluid statt. Das über den Wärmetauscher 40 abgekühlte Schmieröl tritt dann über die Mantelflächen der Ölfilterpatrone 64 in den Innenraum 62 über und wird dann, gekühlt und gereinigt, den Verbrauchern, wie z. B. den Hauptlagerstellen der Kurbelwelle zugeführt.

Claims

Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder, mit einem Kurbelgehäuse, an dessen unterem Ende eine Ölwanne befestigt ist, einer Schmierölpumpe, die das in der Ölwanne befindliche Schmieröl über im Kurbelgehäuse integrierte Ölkanäle zu den Verbrauchern fördert, sowie mit einer Ölfilter/Wasserwärmetauschereinheit für das Schmieröl, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölfilter/Wärmetauschereinheit (34) in der Ölwanne (30) integriert ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölwanne (30) eine topfförmige Ausnehmung (38) aufweist, in der die Ölfilter/Wärmetauschereinheit (34) aufgenommen ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (40) aus einem zylinderförmigen Grundkörper besteht, der an seinem Außenumfang mit Kühllamellen (42) versehen ist, dass im Innenraum des Wärmetauschers (40) der Ölfilter (64) angeordnet ist und dass der Wärmetauscher (40) stirnseitig durch ein Deckelelement (50) verschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (40) an der Ölwanne (30) verschraubt ist, wobei die Verschraubungspunkte (60) zumindest teilweise durch das Deckelelement (50) überdeckt sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühllamellen (42) des Wärmetauschers (40) aus einzelnen Ringscheibenelementen bestehen, die jeweils durch Ringscheiben – Distanzelemente (44) getrennt sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mantelseite der topfförmigen Ausnehmung (38) Wassereintritts- und Austrittsstutzen (68, 70) für den Wärmetauscher (40) vorgesehen sind.