DE202004011114U1 - Oil module with water pump and heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Ölmodul für einen
Verbrennungsmotor,
mit einem Ölfilter,
einem Öl-/Wasser-Wärmetauscher,
wobei
der Wärmetauscher
als separates Bauteil ausgestaltet ist und mit einer Anschlussfläche an eine
korrespondierende Anschlussfläche
des Ölmodul-Gehäuses anschließt, und
mit einer Wasserpumpe,
wobei die Wasserpumpe eine Drehachse
aufweist – wie die
Drehachse für
das Flügelrad
einer Flügelradpumpe,
dadurch
gekennzeichnet,
dass die Anschlussfläche (12) des Wärmetauschers
(14) in einem von 90° abweichenden
Winkel zur Drehachse der Wasserpumpe ausgerichtet ist.Oil module for an internal combustion engine,
with an oil filter,
an oil / water heat exchanger,
wherein the heat exchanger is designed as a separate component and connects with a connection surface to a corresponding connection surface of the oil module housing, and with a water pump,
the water pump having an axis of rotation - like the axis of rotation for the impeller of an impeller pump,
characterized,
the connection surface (12) of the heat exchanger (14) is aligned at an angle deviating from 90 ° to the axis of rotation of the water pump.
Description
Die Neuerung betrifft ein Ölmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Innovation concerns an oil module according to the preamble of claim 1.
Ein gattungsgemäßes Ölmodul ist aus der Praxis bekannt. Die Integration des Ölfilters mit einer Wasserpumpe und einem Öl/Wasser-Wärmetauscher führt zu vorteilhaft kompakten Abmessungen des gesamten Ölmoduls im Vergleich zur Anordnung der drei Komponenten als jeweils eigenständige und separate Bauelemente, die an das Motorgehäuse des Verbrennungsmotors angeschlossen werden müssten.One generic oil module is known from practice. The integration of the oil filter with a water pump and an oil / water heat exchanger leads to advantageous compact dimensions of the entire oil module compared to the arrangement of three components as separate and separate components, to the motor housing of the Internal combustion engine would have to be connected.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Ölmodul dahingehend zu verbessern, dass dieses mit besonders kompakten Abmessungen und in möglichst wirtschaftlicher Weise herstellbar ist.Of the Innovation is based on the task of a generic oil module to the effect to improve that with particularly compact dimensions and in as possible can be produced economically.
Diese Aufgabe wird durch ein Ölmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by an oil module solved with the features of claim 1.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, im Gegensatz zu dem bekannten Ölmodul, bei dem die Anschlussfläche des Wärmetauschers senkrecht zur Drehachse der Wasserpumpe ausgerichtet ist, einen davon abweichenden Winkel zu verwenden. Die Führung des Kühlmittels, welches im Rahmen des vorliegenden Vorschlags vereinfachend als „Wasser" bezeichnet wird, ist von der Wasserpumpe zum Wärmetauscher erforderlich. Diese Wasserkanäle von der senkrecht zur Drehachse der Wasserpumpe stehenden Anschlussfläche des Wärmetau schers zum Pumpengehäuse der Wasserpumpe zu führen, ist beim gattungsgemäßen Ölmodul nur dann möglich, wenn ein abgewinkelter Kanalverlauf gewählt wird. Dieser ist nicht einzügig herstellbar, also mit lediglich einem einzigen Kernwerkzeug, wenn das Gehäuse des Ölmoduls als Gussbauteil ausgeführt wird. Die zweizügige Ausgestaltung eines Strömungskanals bewirkt jedoch einerseits einen strömungstechnisch ungünstigen Kanalverlauf mit unerwünscht großem Strömungswiderstand und erfordert zudem ggf. einen erheblichen Nachbearbeitungsaufwand in dem Bereich, an dem sich die beiden Kernwerkzeuge treffen bzw. in dem beim fertiggestellten Gussstück der Winkel zwischen den beiden Abschnitten des jeweiligen Kanals vorliegt. In besonders einfacher Weise kann die Kanalführung für das Kühlmittel von der Wasserpumpe zum Wärmetauscher erfolgen, wenn die Anschlussfläche des Wärmetauschers parallel zur Drehachse der Wasserpumpe ausgerichtet ist. Aber auch bei anderen, von 90° abweichenden Ausrichtungen der Anschlussfläche zur Drehachse ergibt sich bei einem geradlinigen Verlauf des erwähnten Kühlmittelkanals, dass dieser, ausgehend von der Anschlussfläche, nach einer bestimmten Streckenlänge die Drehachse der Wasserpumpe treffen muss, wobei die vorerwähnte Streckenlänge umso kürzer ist, je weiter der Winkel von 90° abweicht, so dass bei einer parallelen Anordnung von Anschlussfläche zur Drehachse eine optimal kurze Ausgestaltung des Kühlmittelkanals und dementsprechend kompakte Abmessungen des gesamten Ölmoduls verwirklicht werden können.The Innovation beats in other words, in contrast to the known oil module, where the pad of the heat exchanger is aligned perpendicular to the axis of rotation of the water pump, a use different angles. The guide of the coolant, which is in the frame For the purposes of the present proposal, the term "water" is used to refer to the water pump heat exchangers required. These water channels from the standing perpendicular to the axis of rotation of the water pump pad of the Heat exchanger to the pump housing to guide the water pump is the generic oil module only then possible if an angled channel course is selected. This is not cage, one producible, so with only a single core tool, if the casing of the oil module designed as a cast component becomes. The two-league Design of a flow channel However, on the one hand causes a fluidic unfavorable Channel history with undesirable great flow resistance and also requires, if necessary, a considerable Nachbearbeitungsaufwand in the area where the two core tools meet or in the case of the finished casting, the angle between the both sections of the respective channel is present. Especially easy way, the channel guide for the coolant from the water pump to the heat exchanger done when the pad of the heat exchanger is aligned parallel to the axis of rotation of the water pump. But also in other, deviating from 90 ° Alignments of the connection surface to the axis of rotation results in a straight course of the mentioned coolant channel, that this, starting from the pad, after a certain route length the axis of rotation of the water pump must meet, with the aforementioned route length all the more shorter is, the farther the angle deviates from 90 °, so that in a parallel arrangement of pad to Rotary axis an optimally short design of the coolant channel and accordingly compact dimensions of the entire oil module can be realized can.
Die Entnahme des Kühlwassers für den Wärmetauscher kann vorzugsweise nicht aus dem Kühlwasser-Hauptstrom erfolgen, welcher aus dem Kühlwasserauslass der Wasserpumpe gelangt und zur Kühlung des Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Vielmehr kann vorzugsweise im Abstand vor diesem Kühlwasserauslass, das heißt, in Drehrichtung der Wasserpumpe vor dem Kühlwasserauslass eine Austrittsöffnung für Kühlwasser vorgesehen sein, welches zum Wärmetauscher des Ölmoduls geführt wird. Diese Entnahme des Kühlwassers vor dem eigentlichen Kühlwasserauslass hat im Wesentlichen zwei Vorteile: Einerseits kann die Entnahme des Kühlwassers für den Wärmetauscher an einer Stelle erfolgen, die für den Wärmetauscher ausreichenden Druck liefert, wobei die Wegstrecke innerhalb der Wärmepumpe zwischen der Austrittsöffnung und dem eigentlichen Kühlwasserauslass einen weiteren Druckaufbau des Kühlwassers ermöglicht, so dass der Hauptstrom des Kühlwassers, der am Kühlwasserauslass aus der Wasserpumpe gelangt, mit einem optimalen Druck erfolgen kann und auch im weiteren Verlauf des Kühlmittel-Hauptstroms keine Druckverluste durch die Entnahme von Kühlmittel für den Wärmetauscher erfolgen. Zudem können die Kühlmittelkanäle für den Hauptstrom des Kühlmittels strömungsgünstig ausgeführt werden ohne die erforderliche Abzweigung, um Kühlmittel zum Wärmetauscher zu führen. Der zweite Vorteil der vorbeschriebenen Entnahme des Kühlwassers an der Austrittsöffnung vor dem Kühlwasserauslass besteht darin, dass die Führung des Kanals von der Wasserpumpe zum Wärmetauscher konstruktiv freier gestaltet werden kann und nicht unbedingt ein Kanal von der Kühlwasser-Hauptleitung zum Wassereinlass des Wärmetauschers geführt werden muss. Die Kanalführung innerhalb des Gehäuses des Ölmoduls für die verschiedenen Öl- und Wasserkanäle kann daher entzerrt und vereinfacht werden, was einerseits strömungstechnische Vorteile für die in diesen Kanälen geführten Medien aufweist und andererseits die Herstellung des Ölmoduls vereinfacht, insbesondere seines Gehäuses, da aufgrund der vereinfachten Kanalführung in größerem Umfang geradlinige, einzügig hergestellte Kanäle verwendet werden können, so dass das Gehäuse als Gussteil besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann.The Removal of cooling water for the heat exchangers preferably can not take place from the cooling water main stream, which from the cooling water outlet the water pump passes and to cool the engine is provided. Rather, preferably at a distance in front of this cooling water outlet, this means, in the direction of rotation of the water pump in front of the cooling water outlet an outlet for cooling water be provided, which to the heat exchanger of the oil module to be led. This removal of the cooling water before the actual cooling water outlet has two main advantages: On the one hand, the removal of cooling water for the heat exchangers be done in a place that for the heat exchanger provides sufficient pressure, with the distance within the heat pump between the outlet and the actual cooling water outlet a further pressure build-up of the cooling water allows so that the main flow of cooling water, at the cooling water outlet from the water pump, with an optimal pressure can and also in the further course of the main coolant flow no Pressure losses occur through the removal of coolant for the heat exchanger. moreover can the coolant channels for the main stream of the coolant be carried out streamlined without the required branch, to add coolant to the heat exchanger to lead. The second advantage of the above-described removal of the cooling water at the outlet opening in front the cooling water outlet is that the leadership the channel from the water pump to the heat exchanger constructively freer can be designed and not necessarily a channel of the cooling water main to the water inlet of the heat exchanger guided must become. The canal guide inside the case of the oil module for the different oil and water channels can therefore be equalized and simplified, which on the one hand fluidic Benefits for the media kept in these channels on the other hand simplifies the production of the oil module, in particular his case, as a result of the simplified channeling to a greater extent straight-line, einblasig produced channels can be used leaving the case As a casting can be produced particularly economically.
Bei Anordnung der vorerwähnten Austrittsöffnung vor dem Kühlwasserauslass der Wasserpumpe kann vorteilhaft in Drehrichtung hinter der Austrittsöffnung eine Staukante vorgesehen sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Kühlwasser nicht innerhalb der Wasserpumpe über die Austrittsöffnung hinweg schießt, sondern aufgrund der Staukante in ausreichendem Umfang durch die Austrittsöffnung aus der Wasserpumpe heraustritt und in den Wärmetauscher gelangt.When arranging the aforementioned outlet opening in front of the cooling water outlet of the water pump can advantageously be provided in the direction of rotation behind the outlet opening a jam edge. On This way it is ensured that the cooling water does not shoot within the water pump over the outlet opening, but due to the Staukante sufficient extent through the outlet opening out of the water pump and enters the heat exchanger.
Wenn – wie bereits vorerwähnt – das Gehäuse des Ölmoduls als Gussteil ausgestaltet ist, können vorteilhaft sämtliche Kanäle und sonstigen Hohlräume, wie zum Beispiel der Hohlraum für den Ölfilter oder für die Wasserpumpe, als ein- oder zweizügig herstellbare Hohlräume ausgestaltet sein, so dass eine besonders einfache, preisgünstige und nachbearbeitungsarme Herstellung dieses Gehäuses möglich ist.If - as already previously mentioned - the housing of the oil module designed as a casting can be advantageous all channels and other cavities, such as the cavity for the oil filter or for the Water pump, as one or zweizügig producible cavities be designed so that a particularly simple, inexpensive and nachbearbeitungsarme production of this housing is possible.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen dieOne embodiment the innovation is explained in more detail below with reference to the drawings. there show the
In
den Zeichnungen ist mit
Dieser
vorgenannte Ölfilter
ist in den Zeichnungen mit
Weiterhin
weist das Gehäuse
Auf
der Seite des Gehäuses
An
der dem Stutzen
Die
Drehachse des Antriebsrades
In
Claims (5)
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