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Luftgekühlte Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte
Brennkraftmaschine mit einem in Abhängigkeit von der Temperatur fördermengenmäßig
gesteuerten Kühlluftgebläse, die ihre Leistung über ein hydraulisches Getriebe oder
eine hydraulische Kupplung an eine Arbeitsmaschine abgibt, wobei die Arbeitsflüssigkeit
des Getriebes oder der Kupplung in einem besonderen, von Kühlluft beaufschlagten
Wärmeaustauscher laufend rückgekühlt und die Menge der dem Rückkühler zugeführten
Kühlluft in Abhängigkeit von der Temperatur des hydraulischen Getriebes oder der
hydraulischen Kupplung gesteuert wird.
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Bei der Auslegung von Kühlanordnungen für eine solche Brennkraftmaschine
ist grundsätzlich zu beachten, daß die Gesetzmäßigkeiten, nach der ein-mal die Kühlung
der Brennkraftmaschine und andererseits die Kühlung des Arbeitsmittels des hydraulischen
Drehmomentübertragers zu erfolgen hat, durchaus nicht immer konforin zu gehen brauchen.
Insbesondere im Fahrzeugbetrieb kann es durch unsachgemäße Bedienung vorkommen,
daß der Kühlluftbedarf für die Maschine und die zur Rückkühlung des Arbeitsmittels
des hydraulischen Getriebes oder der hydraulischen Kupplung erforderliche Luftmenge
in ein Mißverhältnis zueinander geraten. Der Wärmeanfall im Getriebe oder in der
Kupplung ist bekanntlich bestimmt durch den Arbeitspunkt, in dem diese Teile gerade
arbeiten. Die Lage dieses Arbeitspunktes wiederum ist jeweils durch die Betriebsanforderungen
gegeben und wird insbesondere im Fahrzeugbetrieb wesentlich durch das Einfühlungsvermögen
des Bedienungspersonals beeinflußt. Die Belastung der Brennkraftmaschine ist somit
nicht immer ein Maß für den Wärmeanfall in den hydraulischen Leistungsübertragungseinheiten.
Dies bedeutet getrennte Steuerung der Luftdurchsätze durch die Kühlzonen der Brennkraftmaschine
und den Rückkühler der hydraulischen übertragungseinrichtung, d. h., es müssen
zwei Regelkreise vorgesehen werden. Darin, eine entsprechende und bei möglichst
geringem baulichem Aufwand weitgehend stabil und eindeutig regelnde Kühlanordnung
zu schaffen, ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu erblikken. Eine
nicht befriedigende Lösung dieser Aufgabe stellt eine bekannte Anordnung dar, bei
der der Rückkühler für das Arbeitsmittel der hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung
einmal von einer kleinen, vom Hauptkühlluftstrom. der Brennkraftmaschine abgezweigten
Luftmenge und parallel hierzu von einer durch ein besonderes Gebläse geförderten
und geregelten Luftmenge beaufschlagt wird. Es sind zwei Regelkreise vorhanden,
deren jedem ein Gebläse zugeordnet ist, wobei die Laufräder beider Gebläse zwar
auf einer gemeinsamen Welle sitzen, ihre Durchsätze aber unabhängig voneinander
gesteuert werden im Sinne der Aufrechterhaltung einmal einer bestimmten Temperatur
hinter den Kühlzonen der Brennkraftmaschine und andererseits einer bestimmten Temperatur
des Arbeitsmittels der hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung. Diese bekannte
Anordnung ist einmal sehr aufwendig und befriedigt auch funktionell nicht infolge
der druckseitigen Kopplung der beiden Gebläse miteinander. Diese Kopplung in Form
der Abzweigung von Luft aus dem Kühlluftstrom der Brennkraftmaschine in den Kühlluftstrom
für den Rückkühler des Arbeitsmittels der Kraftübertragungseinrichtung ist zwar
verhältnismäßig lose, bewirkt jedoch eine gegenseitige Beeinflussung der beiden
Regelkreise während des Betriebes. Fordert beispielsweise die Brennkraftmaschine
eine Luftdurchsatzverringerung, während der Rückkühler der hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung
einer solchen nicht bedarf, so wird zunächst infolge des Absinkens des Druckes hinter
dem Kühlluftgebläse der Brennkraftmaschine weniger Luft in den Kühlluftstrom zum
Rückkühler der hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung abgezweigt. Dies führt
zu einem Temperaturanstieg im Rückkühler der Kraftübertragungseinrichtung, der wieder
automatisch durch erhöhten Durchsatz des dieser Einrichtung zugeordneten Gebläses
rückgängig gemacht wird. Auch der umgekehrte Vorgang ist denkbar. Die lose druckseitige
Kopplung der beiden Gebläse bringt also eine unerwünschte Labilität in die gesamte
Regelung.
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Gemäß der Erfindung wird der Rückkühler für die hydraulische Kraftübertragungseinrichtung
ausschließlich von Kühlluft beaufschlagt, die von der vom Kühlluftgebläse der Brennkraftmaschine
geförderten Luftmenge abgezweigt wird. Hierdurch er-'
gibt sich
nicht nur ein einfacher Aufbau, sondern auch eine stabilere Regelung. Es regelt
zwar auch bei dieser Anordnung, wenn sich der Durchsatz in einem Kreis ändert, der
andere Kreis entsprechend nach, doch laufen hierbei die Regelvorgänge nicht nacheinander,
sondern infolge der sehr festen Kopplung der Luftströme hinter dem Gebläse praktisch
gleichzeitig ab. Beide Vorgänge verschmelzen jeweils zu einem einzigen, durch nichts
gestörten Einspielvorgang.
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Als Stellgröße für die Steuerung des Luftdurchsatzes durch den Rückkühler
für die Arbeitsflüssigkeit des hydraulischen Getriebes oder der hydraulischen Kupplung
kann entweder in an sich bekannter Weise die Temperatur der Arbeitsflüssigkeit selbst
vor dem Rückkühler oder diejenige der Luft hinter dem Rückkühler dienen. Das Zumeßorgan
für die Kühlluft kann im Rahmen der Erfindung jeden geeigneten, für solche Zwecke
in der Technik an sich üblichen Aufbau aufweisen, beispielsweise also eine Drosselklappe
sein.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Ab b. 1 zeigt ein Schaulinienbild und dient lediglich der Veranschaulichung
der Wirkungsweise der Erfindung; A b b. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäß
ausgebildete achtzylindrige Brennkraftkolbenmaschine, deren Zylinder in zwei Gruppen
zu je vier Zylindern in Reihe aufgeteilt sind, wobei beide Gruppen in V-Form zueinander
angeordnet sind.
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Im Schaulinienbild nach Ab b. 1 ist die Fördercharakteristik
eines Kühlluftgebläses veranschaulicht, dessen Durchsatz _VL im Bereich stark abfallenden
Förderdruckes P,t"t bei konstanter Drehzahl ansteigt und durch Änderung der Gebläsedrehzahl
gesteuert wird. Angenommen, der Arbeitspunkt des mit der Drehzahl n. drehenden Gebläses
liege bei a. Steigt nun der Luftbedarf für den Rückkühler der der Maschine nachgeschalteten,
deren Leistung übertragenden hydraulischen Einrichtung um den Betrag AV an, so sinkt
der Druck vor den Kühlzonen der Brennkraftmaschine, da sich der Arbeitspunkt des
Gebläses von a nach b verlagert. Das Absinken des Druckes vor den Kühlzonen
der Maschine hat ein Ansteigen der Maschinentemperatur zur Folge, wodurch wiederum
eine Erhöhung der Gebläsedrehzahl n. auf die Drehzahl n.. bei der sich der ursprüngliche
Druck wieder einstellt, ausgelöst wird. Das Gebläse fördert nunmehr nach der Linie
c.
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A b b. 2 zeigt eine schematisch angedeutete luftgekühlte V-Brennkraftkolbenmaschine
mit den Zylindern 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und
8 in Draufsicht von oben. An einer Stirnseite der Maschine ist das von dieser
über ein nicht eingezeichnetes Getriebe mit selbsttätig in Abhängigkeit von der
Brennkraftmaschinentemperatur sich ändernder Übersetzung angetriebene, in den V-Raum
bineinfördernde Kühlluftgebläse 10
angeordnet. In Reihe mit den Zylindern
1 bis 4 und 5 bis 8 ist an der anderen Stirnseite der Maschine
je
ein Rückkühler 11 bzw. 12 für die Arbeitsflüssigkeit der der Brennkraftmaschine
nachgeschalteten hydraulischen Leistungsübertragungseinrichtung vorgesehen. Die
beiden Rückkühler werden parallel zu den Brennkraftmaschinenzylindem durch vom Hauptkühlluftstrom
abgezweigte Kühlluft beaufschlagt, wobei zur Regelung der abgezweigten Luftmenge
jedem Rückkühler eine Drosselklappe 13 bzw. 14 zugeordnet ist. Gesteuert
werden die beiden Drosselklappen, wie in der Zeichnung nicht dargestellt, über eine
entsprechende, in der Technik in solchen Fällen übliche Einrichtung, von der Temperatur
der der Maschine nachgeschalteten hydraulischen Einrichtung. Die Steuerung erfolgt
im Sinne der Erfindung so, daß die Klappen mit steigender Temperatur am hydraulischen
Teil einen größeren Durchschnittsquerschnitt für die Kühlluft freigeben. Die in
den V-Raum vorspringende Nase 15 am Brennkraftmaschinengestell dient der
Aufteilung des Gesamtkühlluftstromes hinter dem Gebläse 10. Gebläseseitig
in Reihe mit den Zylindern 5 bis 8 ist noch ein Rückkühler
16 für das Schmieröl der Brennkraftmaschine armordnet.