DE19639727A1 - Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine - Google Patents
Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere BrennkraftmaschineInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/12—Closed-circuit lubricating systems not provided for in groups F01M1/02 - F01M1/10
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
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- F01P2003/006—Liquid cooling the liquid being oil
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenmaschine der im
Oberbegriff des Patenanspruches 1 beschriebenen Bauart.
Aus Geräusch- und Gewichtsgründen ist es bei flüssigkeitsgekühlten Hubkolben
maschinen bekannt, das Kurbelgehäuse aus einem Triebwerksblock aus Eisen
werkstoff und einem gesonderten Gehäusemantel aus Leichtwerkstoff zu bilden,
wobei der Gehäusemantel eine Kühlmittelkammer eines Zylinders des Triebwerks
blockes im wesentlichen umschließt und im Bereich triebwerksblockseitiger Lager
stühle einen Kurbelraum zumindest teilweise begrenzt.
Hierbei dient eine im Zwischenbereich von Zylinder und Lagerstühlen angeordnete
Flanschplatte zur Abtrennung der von Kühlwasser beaufschlagten Kühlmittel
kammer von dem ein Schmieröl führenden Kurbelraum, wobei eine dichte Verbin
dung zwischen dem Gehäusemantel und der Flanschplatte des Triebwerksblockes
zur sicheren Trennung der unterschiedlichen Betriebsstoffe von Kühlwasser und
Schmieröl ein hoher Fertigungs- und Bauaufwand erforderlich ist.
Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 4-121 443 ist beispielsweise eine
flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem aus unterschiedlichen Werk
stoffen gebildeten Kurbelgehäuse bekannt, bei dem der als Monoblock gestaltete
Triebwerksblock aus Eisenwerkstoff mit einem aus Kunststoff gefertigten Gehäu
semantel über kurbelraumseitig vorgesehene Flansche unter Zwischenlage eines
Dichtmaterials verschraubt ist.
Bei einem aus der DE 43 06 269 A bekannten, geteilten Kurbelgehäuse einer flüs
sigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine wird zur Trennung der unterschiedlichen
Betriebsstoffe vorgeschlagen, zwischen den kurbelraumseitigen Flanschen von
Triebwerksblock und Gehäusemantel eine Klebeschicht als Dichtung vorzusehen.
In der Patentanmeldung 196 08 877 wurde schließlich vorgeschlagen, bei einem
Kurbelgehäuse einer gattungsgemäßen Hubkolbenmaschine den Gehäusemantel
aus einem Leichtmetall vorzugsweise mit einem im Querschnitt T-förmigen Flansch
an der Flanschplatte des Triebwerksblockes mittels Gießverfahren zu verbinden.
Jede der vorgenannten Verbindungen zwischen Gehäusemantel und Triebwerks
block kann aufgrund der dynamischen Belastungen des Kurbelgehäuses undicht
werden, wobei die Verbindungen mit zusätzlichem Dichtmaterial den weiteren
Nachteil ungenügender Alterungsbeständigkeit aufweisen und somit die Gefahr
gegeben ist, daß Kühlwasser in das Schmieröl gelangt, wodurch einerseits ein
Ausfall des Schmiersystems und andererseits ein Ausfall des Kühlsystems möglich
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße flüssigkeits
gekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine, derart zu ver
bessern, daß eine Leckage der Verbindung zwischen dem Gehäusemantel und
dem Triebwerksblock eines Kurbelgehäuses weder die Schmierung noch die
Kühlung einer Hubkolbenmaschine nachteilig beeinflußt.
Diese Aufgabe wird mit dem Patentanspruch 1 in überraschend vorteilhaft ein
facher Weise dadurch gelöst, daß die Kühlmittelkammer im Kurbelgehäuse als
Kühlmittel ein Öl enthält. In Ausgestaltung der Erfindung ist der Kühlmittelkammer
in vorteilhafter Weise Schmieröl der Hubkolbenmaschine zugeführt.
Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß eine Bereithaltung miteinander
nicht verträglicher Betriebsstoffe im Kurbelgehäuse vermieden ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß für den mit der
Kühlmittelkammer verbundenen Schmieröl-Kühlkreislauf eine gesonderte
Schmierölpumpe vorgesehen ist, wodurch unabhängig vom Schmierölkühlkreislauf
die Funktion der Schmierung der Hubkolbenmaschine sichergestellt ist.
Bezüglich Bauaufwand und Wartung einer Heiz- und Klimaanlage für ein Kraftfahr
zeug wird schließlich weiter vorgeschlagen, daß eine Brennkraftmaschine zum An
trieb des Kraftfahrzeuges mit einem ölgekühlten Kurbelgehäuse einen wasser
gekühlten Zylinderkopf umfaßt, an den beispielsweise der Zulauf der Heiz- und
Klimaanlage anschließbar ist.
Die Erfindung ist anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Brenn
kraftmaschine beschrieben.
Eine im Querschnitt dargestellte, flüssigkeitsgekühlte Hubkolben-Brennkraft
maschine 1 umfaßt einen Zylinderkopf 2 und ein aus einem Triebwerksblock 3 aus
einem Grauguß und einem gesonderten Gehäusemantel 4 aus Leichtmetall gebil
detes Kurbelgehäuse 5. Der gesonderte Gehäusemantel 4 umschließt im wesent
lichen eine Kühlmittelkammer 6 eines Zylinders 7 des Triebwerksblockes 3 und
begrenzt ferner im Bereich triebwerksblockseitiger Lagerstühle 8 einen Kurbel
raum 9 zumindest teilweise. Der Kurbelraum 9 ist nach unten durch eine Ölwanne
10 geschlossen und dient u. a. der Bevorratung eines Schmiermittels bzw. eines
Schmieröls 11. Kühlmittelkammer 6 und Kurbelraum 9 sind durch eine im Zwi
schenbereich von Zylinder 7 und Lagerstühlen 8 angeordnete Flanschplatte 12
getrennt. Die Flanschplatte 12 dient ferner einem Anschluß des Gehäusemantels 4
an den Triebwerksblock 3. Wie aus der einzigen Zeichnung hervorgeht, weist die
Flanschplatte 12 einen im Querschnitt T-förmigen Flansch 13 auf, der mittels Gieß
verfahren mit dem Gehäusemantel 4 in form- und kraftschlüssiger Verbindung
steht.
Da diese und auch anders gestaltete Verbindungen zwischen Gehäusemantel 4
und Triebwerksblock 3 aufgrund der dynamischen Belastungen des Kurbelgehäu
ses 5 undicht werden können, wird zur Vermeidung einer Betriebsstörung der
Brennkraftmaschine 1 durch unterschiedliche Betriebsstoffe wie Kühlwasser in der
Kühlmittelkammer 6 und Schmieröl 11 in der Ölwanne 10 vorgeschlagen, daß die
Kühlmittelkammer 6 im Kurbelgehäuse 5 als Kühlmittel ein Öl enthält.
Vorzugsweise ist der Kühlmittelkammer 6 Schmieröl 11 aus der Ölwanne 10 der
Brennkraftmaschine 1 zugeführt.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei einer Leckage in der Verbindung von
Gehäusemantel 4 und Triebwerksblock 3 als Kühlmittel dienendes Schmieröl 11
aus der Kühlmittelkammer 6 in den das Schmiermittel 11 enthaltenden Kurbelraum
9 übertritt und somit eine Einbringung von Kühlwasser aus der Kühlmittelkammer 6
in das Schmieröl 11 der Ölwanne 10 vermieden ist. Leckagen in der Verbindung
zwischen dem Gehäusemantel 4 und der Flanschplatte 12 des Triebwerksblockes
3 sind durch dynamische Verformungen des Kurbelgehäuses 5 sowie auch durch
unterschiedliche Temperatur-Dehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Werk
stoffe von Gehäusemantel 4 und Triebwerksblock 3 möglich. Weiter kann mit der
über den T-förmigen Flansch durch Umgießen erzielten formschlüssigen Verbin
dung zwischen Flanschplatte 12 und Gehäusemantel 4 sich eine zusätzliche Ab
dichtung erübrigen, die zudem in hohem Maße alterungsbeständig sein müßte.
Zur Erzielung getrennter Kreisläufe des Schmieröles 11 für die Schmierung der
Brennkraftmaschine 1 einerseits und zur Kühlung des Kurbelgehäuses 5 anderer
seits ist eine gesonderte Schmierölpumpe 14 für den mit der Kühlmittelkammer 6
verbundenen Schmieröl-Kühlkreis vorgesehen. Dies ergibt neben einer erhöhten
Betriebssicherheit auch die weitere Möglichkeit, eine Spritzölkühlung der im Zylin
der 7 angeordneten, nicht gezeigten Kolben aus dem Kühlkreislauf des Schmier
öles 11 zu versorgen und damit für den Schmier-Kreislauf eine höhere Funktions
sicherheit zu erzielen.
Für eine als Antrieb eines Fahrzeuges dienende Brennkraftmaschine 1 wird zur
Erzielung eines einfachen Aufbaues sowie einer einfachen Wartung einer Heiz-
und/oder Klimaanlage des Fahrzeuges vorgeschlagen, daß die Brennkraft
maschine 1 mit einem ölgekühlten Kurbelgehäuse 5 einen wassergekühlten Zylin
derkopf 2 umfaßt, an den die Heiz- und/oder Klimaanlage zulaufseitig angeschlos
sen ist. Diese vorteilhaft getrennte Kühlung von Zylinderkopf 2 und Kurbelgehäuse
5 ermöglicht unterschiedliche Temperaturauslegungen für beide Maschinen-Berei
che der Brennkraftmaschine 1, wobei insbesondere mittels einer Heißkühlung des
Kurbelgehäuses 5 die Reibleistung eines im Zylinder 7 oszillierenden Kolbens mi
nimiert ist.
Claims (6)
1. Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraft
maschine,
- - mit einem Zylinderkopf (2) und einem aus einem Triebwerksblock (3) aus Eisenwerkstoff und einem gesonderten Gehäusemantel (4) aus Leichtwerkstoff gebildeten Kurbelgehäuse (5), und
- - der Gehäusemantel (4) eine Kühlmittelkammer (6) eines Zylinders (7) des Triebwerksblockes (3) im wesentlichen umschließt und im Bereich triebwerksblockseitiger Lagerstühle (8) einen Kurbelraum (9) zumindest teilweise begrenzt, wobei
- - eine dem Anschluß des Gehäusemantels (4) an den Triebwerks block (3) dienende, im Zwischenbereich von Zylinder (7) und Lager stühlen (8) angeordnete Flanschplatte (12) die Kühlmittelkammer (6) von dem ein Schmieröl (11) führenden Kurbelraum (9) trennt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Kühlmittelkammer (6) im Kurbelgehäuse (5) als Kühlmittel ein Öl enthält.
2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kühlmittelkammer (6) Schmieröl (11) zugeführt ist.
3. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine geson
derte Schmierölpumpe (14) für den mit der Kühlmittelkammer (6) verbunde
nen Schmieröl-Kühlkreis.
4. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Brennkraftmaschine (1) mit einem ölgekühlten Kurbel
gehäuse (5) einen wassergekühlten Zylinderkopf (2) umfaßt.
5. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der aus einem Leichtmetall gebildete Gehäusemantel (4) mit
der Flanschplatte (12) des aus Grauguß gebildeten Triebwerksblockes (3)
mittels Gießverfahren in form- und kraftschlüssiger Verbindung steht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996139727 DE19639727A1 (de) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996139727 DE19639727A1 (de) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19639727A1 true DE19639727A1 (de) | 1997-12-11 |
Family
ID=7807066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996139727 Withdrawn DE19639727A1 (de) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Flüssigkeitsgekühlte Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19639727A1 (de) |
Citations (6)
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- 1996-09-26 DE DE1996139727 patent/DE19639727A1/de not_active Withdrawn
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