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Anordnung eines aus Frischölpumpe und Kühlwasserpumpe bestehenden
Aggregates sowie des Lüfters bei Zweitaktbrennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Anordnung eines aus Frischölpumpe und Kühlwasserpumpe bestehenden
Aggregates sowie des Lüfters bei Zweitaktbrennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen
mit Vorderradantrieb.
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Bei einer bekannten Zweitaktbrennkraftmaschine mit Thermosiphonkühlung
in Kraftfahrzeugen wird das Frischöl in den Kraftstoff durch eine Pumpe mit verstellbarem
Hub gefördert. Dem Triebwerksraum wird über den Vergaser Kraftstoff und Frischöl
als eine in ihrer Zusammensetzung von der Belastungseinstellung abhängig geregelte
Mischung zugeführt. Die Maschine erhält bei allen vorkommenden Außentemperaturen
nur die jeweils zum Betrieb notwendige Frischölmenge. Öl kann nicht mehr als Qualm
unverbrannt aus der Auspuffanlage entweichen. Die Frischölpumpe wird mit dem gleichen
Keilriemen wie die Lichtmaschine angetrieben. Der Frischölbehälter befindet sich
über dem Auspuffrohr, so daß die Temperatur des Frischöles nicht nur von der der
Außenluft, sondern auch von der Temperatur des Auspuffrohres abhängig ist. Es wird
im Betrieb erwärmt und dünnflüssig. Unter ungünstigen Bedingungen kann das Frischöl
im Behälter überhitzt werden. Der Behälter für das Frischöl muß außerdem der größten
auftretenden Wärmebelastung durch das Auspuffrohr gewachsen sein.
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Die bekannte Zweitaktbrennkraftmaschine dient zum Antrieb der Vorderräder
des Kraftwagens. Sie ist vor der Vorderachse untergebracht und hat so nur einen
beschränkten Raum zur Unterbringung von Hilfsaggregaten zur Verfügung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Frischöl einerseits beim Kaltstart
rasch auf Betriebstemperatur zu erwärmen, es aber andererseits vor der Gefahr der
Überhitzung zu schützen und auch Schmieröle sowie Behältermaterialien verwenden
zu können, die keine hohen Temperaturen aushalten. Ferner beanspruchen bei diesen
Zweitaktbrennkraftmaschinen die Hilfsaggregate im Vergleich zu dem eigentlichen
Motorblock und dem geringen Raum, der.vor der Vorderachse von Kraftfahrzeugen für
den Einbau zur Verfügung steht, viel Platz.
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Es ist daher auch Aufgabe der Erfindung, eine antriebs- und raumsparende
Anordnung für die Frischölpumpe, die Kühlwasserpumpe und den Lüfter zu finden.
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Die Erfindung geht aus von einer Anordnung eines aus Frischölpumpe
und Kühlwasserpumpe bestehenden Aggregates sowie des Lüfters bei Zweitaktbrennkraftmaschinen,
wobei das Aggregat an der Maschine angeflanscht und durch den Flansch zugleich die
Verbindung zwischen der Kühlwasserpumpe und dem Kühlwassermantel der Brennkraftmaschine
hergestellt ist, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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Eine Anordnung dieser Art ist Gegenstand eines älteren Vorschlags.
Bei jener Anordnung bilden die Frischölpumpe und die Wasserpumpe ein durch Keilriemen
angetriebenes Aggregat, wobei die Frischölpumpe zwischen der Antriebsscheibe und
der Wasserpumpe angeordnet und letztere am Maschinengehäuse auf der Mündung des
Wasseransaugkanals angeflanscht ist. Das Wasser erwärmt sich im Wassermantel des
Maschinengehäuses auch bei tiefen Außentemperaturen rasch und wird von der Pumpe
angesaugt, so daß sich die Wärme in kurzer Zeit auf das Gehäuse der Wasserpumpe
und die mit dieser eine Baueinheit bildende Frischölpumpe und somit auf das Öl überträgt.
Das Öl wird dadurch rasch auf Betriebstemperatur erwärmt, ohne daß das Öl selbst
und der Frischölbehälter durch Überhitzung gefährdet sind, wie es bei Verwendung
der Auspuffwärme der Fall ist. Durch die bauliche Vereinigung entsteht zudem ein
wenig Platz beanspruchendes Aggregat.
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Die gleichen Vorteile werden gemäß der Erfindung, die auch die gleichen
Aufgaben löst, dadurch erzielt, daß auch der Lüfter in das Aggregat einbezogen und
dieses mit dem Druckstutzen der Wasserpumpe auf der Mündung der Kühlwasserzuleitung
der Maschine in Strömungsrichtung der Kühlluft hinter dem in an sich bekannter Weise
aus der Längsmittelebene der Brennkraftmaschine seitlich versetzten Kühler angeordnet
ist. Zum Wärmeaustausch dient bei der Erfindung demnach das dem Maschinengehäuse
zulaufende Kühlwasser, unterstützt durch den Kühlluftabstrom vom Kühler. Wenn auch
die Erwärmung des Frischöles beim Erfindungsgegenstand nicht so rasch erfolgt wie
bei dem älteren Vorschlag, so hat sie andererseits den Vorzug,
daß
die Temperatur des Frischöles auf einem niedrigeren und dafür aber gleichmäßigeren
Wert gehalten wird.
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Bei einer bekannten Kühlanlage für Brennkraftmaschinen im Heck von
Kraftfahrzeugen ist der Kühler seitlich aus der Längsmittelebene der Maschine versetzt
angeordnet. Der Lüfter und die Kühlwasserpumpe sind zu einem Aggregat zusammengefaßt
und mit dem Druckstutzen der Wasserpumpe auf der Mündung der Kühlwasserzuleitung
der Maschine angeflanscht. Im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand liegt das Aggregat
bei dieser bekannten Anlage in Strömungsrichtung der Kühlluft vor dem Kühler. Beim
Erfindungsgegenstand dagegen gehört auch die Frischölpumpe mit zu dem seitlich aus
der Längsmittelebene der Maschine versetzt angeordneten Aggregat, und dieses liegt
in Strömungsrichtung der Kühlluft hinter dem Kühler. Die aus dem Kühler abströmende
erwärmte Kühlluft unterstützt damit von außen her die Erwärmung des Aggregates und
somit des von der Frischölpumpe geförderten Frischöles.
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Bei Brennkraftmaschinen ist es üblich, für mehrere einzelne Hilfsaggregate
einen gemeinsamen Antrieb zu verwenden. So ist es bekannt, eine Zahnradölpumpe mit
dem Lüfter zusammen auf einer Welle anzuordnen und durch einen Riementrieb anzutreiben.
Weiterhin ist ein aus einer Mehrfachzahnradölpumpe und einer Kühlwasserpumpe sowie
einer Kraftstoffpumpe bestehendes Aggregat bekannt, das über ein Zahnradvorgelege
angetrieben wird, welches im Ölsumpf der Maschine angeordnet ist. Der Saugraum der
aus einem Vorratsbehälter ansaugenden Ölpumpe ist hier durch eine Gehäusewand vom
Wasserraum der Wasserpumpe getrennt. Diese Gehäusewand ermöglicht einen Wärmeaustausch
zwischen Wasser und Öl, der jedoch praktisch bedeutungslos ist, da die Wandfläche,
an der die beiden Räume aneinandergrenzen, sehr klein ist. Zudem handelt es sich
bei dieser Ölpumpe auch um eine Umlaufschmierpumpe, die bekanntlich erhebliche Ölmengen
umwälzt. Auch aus diesem Grunde werden diese erheblichen Ölmengen nur geringfügig
durch das Kühlwasser erwärmt und verändern ihre Viskosität infolgedessen nicht.
Um zähflüssiges Öl bei einem Kaltstart zu erwärmen, reicht die bekannte Anordnung
nicht aus.
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Die bisher mit anderen Hilfsaggregaten zusammengefaßten bekannten
Ölpumpen waren stets Umlaafölpumpen, deren Aufgaben - Wärmeabfuhr -und deren Betriebsbedingungen
- eine größere Menge Öl im Umlauf zu halten - mit denen einer Frischöldosierpumpe
nicht vergleichbar sind.
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Nach der Erfindung werden die Wasserpumpe und der Lüfter, die große
Mengen Wasser bzw. Luft fördern, und die Frischölpumpe, die nur ganz geringe Mengen
Frischöl fördert, das verbraucht wird, mit der gleichen Welle in raumsparender Weise
angetrieben. Die große umlaufende Menge warmen Wassers erwärmt beim Kaltstart in
kürzester Zeit die geringe Menge Öl auf die Betriebstempertaur. Die Frischölpumpe
erhält beim Anwerfen Öl, dessen Temperatur und damit Zähigkeit den Betriebsbedingungen
entsprechen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das aus Wasserpumpe,
Frischölpumpe und Lüfter bestehende Aggregat am Körper der Ansaugleitung der Maschine
befestigt. So ist ein besonderes Gestell zur Aufnahme des Aggregates erspart. Ferner
liegen der Vergaser und der Körper der Ansaugleitung im Strom der durch den Kühler
erwärmten Luft, so daß eine Vereisung des Vergasers oder ein Niederschlagen des
Kraftstoffes in der Ansaugleitung nicht mehr eintreten kann.
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Für eine rationelle Herstellung ist es vorteilhaft, daß der Flansch
des Körpers der Ansaugleitung zur Aufnahme des Aggregates und der Flansch zum Anschluß
des Vergasers eine gemeinsame Bearbeitungsfläche haben.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Kühlwasserzuleitung
von der Wasserpumpe durch den Körper der Ansaugleitung in den Kühlwassermantel der
Brennkraftmaschine führen. Die Wasserpumpe ist nicht mehr wie- beim Gegenstand eines
älteren Vorschlags unmittelbar am Maschinengehäuse auf der Mündung des Wasseransaugkanals
angeflanscht, sondern zwischen der Mündung des Wassereintrittskanals am Maschinengehäuse
und der Wasserpumpe befindet sich nun in neuartiger Weise der Körper der Ansaugleitung.
Der Körper der Ansaugleitung dient also nicht nur zum Tragen des Aggregates aus
Frischölpumpe, Kühlwasserpumpe und Lüfter, sondern als Kühlwasserleitung. Das Kühlwasser
erwärmt eicht nur das Schmieröl, sondern verhindert das Niederschlagen von Kraftstoff
in der Ansaugleitung bei kaltem Wetter.
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Zur gleichmäßigen Verteilung des Wassers an die einzelnen Zylinder
der Brennkraftmaschine verbreitert sich die Kühlwasserzuleitung in dem Körper der
Ansaugleitung nach dem Flansch hin im Grundriß und verjüngt sich im Aufriß, so daß
das Wasser gleichmäßig auf das Innere des Wassermantels an der Brennkraftmaschine
verteilt wird.
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Erfindungsgemäß ist es für eine gleichmäßige Erwärmung und für eine
davon abhängige gleichmäßige Ausdehnung des Motorblockes von Vorteil, wenn die Kühlwasserzuleitung
oberhalb der Ansaugleitung im Zylinderblock zum Kühlwassermantel geführt ist. Eine
zu intensive Kühlung des Teiles des Motorblockes, der durch das angesaugte Luft-Kraftstoff-Öl-Gemisch
schon kälter bleibt als der Teil, auf dem die Auspuffstutzen liegen, läßt sich dadurch
vermeiden; im Sinne gleichmäßiger Ausdehnung wirkt auch die Tatsache, daß der Temperaturunterschied
zwischen dem in den Kühlwassermantel einströmenden und dem aus dem Kühlwassermantel
herausgeleiteten Wasser bei der Verwendung einer Wasserpumpe gering ist.
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Schließlich sind bei der Erfindung der Frischölbehälter und seine
Verbindungsleitung zur Frischölpumpe gleichfalls im Luftstrom hinter dem Kühler
angeordnet. Während beim Kaltstart das Öl in der Pumpe vom Kühlwasser erwärmt und
dünnflüssig gemacht und dabei der Ölvorrat in der Pumpe verbraucht wird, wird durch
den Lüfter aus dem Kühler warme Luft an die Ansaugleitung und an den Ölbehälter
geblasen und so das in den Vorwärmraum der Pumpe nachzufördernde Öl auch in der
Verbindungsleitung und im Behälter durch den Warmluftstrom flüssig gemacht.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung gehen aus den Zeichnungen
und der anschließenden Beschreibung hervor.
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F i g. 1 zeigt eine Ansicht, teilweise aufgebrochen, von vorn auf
die Brennkraftmaschine und den Kühler,
F i g. 2 den Motorblock und
den Kühler nach F i g. 1 im Grundriß, F i g. 3 eine Ansicht des Körpers der Ansaugleitung,
F i g. 4 eine Draufsicht auf den Körper der Ansaugleitung, F i g. 5 eine Seitenansicht
des Körpers der Ansaugleitung, gesehen von A, und F i g. 6 einen Schnitt VI-VI aus
F i g. 4.
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An der Brennkraftmaschine 1 befindet sich das Gehäuse 2 für die Zündeinrichtung.
In Fahrtrichtung vor und neben der Brennkraftrnaschine 1 ist der Kühler 3 so angeordnet,
daß er den Zugang zum Gehäuse 2 der Zündeinrichtung 2 a nicht behindert. Von dem
Keilriemenrad 4, das sich mit gleicher Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
1 dreht, wird der Keilriemen 5 angetrieben. Von dem Keilriemen 5 werden im Dreiecktrieb
das Keilriemenrad 6 für die Lichtmaschine 7 und das Keilriemenrad 8 (F i g. 2) für
das Aggregat, das aus Wasserpumpe 9, Frischölpumpe 10 und Lüfter 11 besteht, umfaßt
und angetrieben. Der Stutzen 10 a für die Zuleitung des Oles zur Frischölpumpe
10 befindet sich am Gehäuse der Wasserpumpe 9. Das Keilriemenrad 8 befindet
sich hinter dem Lüfter 11 und vor der Frischölpumpe 10 und der daran angeschlossenen
Wasserpumpe 9. Das Aggregat befindet sich hinter dem Kühler 3 und ist am Körper
12 der Ansaugleitung 12a mit einem an das Gehäuse der Wasserpumpe 9 anschließenden
Flansch 13 befestigt. Der Körper 12 hat für den Flansch 14 (F i g. 4) zur Aufnahme
des Aggregates und für den Flansch 15 zum Anschluß des Vergasers 15 a eine gemeinsame
Bearbeitungsfläche 16 (F i g. 3). Durch den Flansch 14 des Körpers 12 führt
eine Kühlwasserzuleitung 17 von der Wasserpumpe 9 in den Kühlwassermantel der Brennkraftmaschine
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Die Kühlwasserzuleitung 17 im Körper 12 verbreitert sich nach dem
Flansch 18 hin im Grundriß und verjüngt sich im Aufriß. Die Kühlwasserzuleitung
beginnt am Flansch 14 mit einer etwa kreisrunden öffnung 19 und mündet mit einer
länglichen Öffnung 20 oberhalb der Mündungen 21, 22, 23 der Ansaugleitung
12a in den Motorblock der Brennkraftmaschine 1. Die Verbindungsleitung
24 verbindet die Frischölpumpe 10 mit dem nicht dargestellten Frischölbehälter.
Die Verbindungsleitung 24 und der Frischölbehälter liegen im Strom der von dem Lüfter
11 durch den Kühler 3 gesaugten erwärmten Luft.