DE2609844A1 - Luft- und oelgekuehlte brennkraftmaschine - Google Patents

Luft- und oelgekuehlte brennkraftmaschine

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DE2609844A1
DE2609844A1 DE19762609844 DE2609844A DE2609844A1 DE 2609844 A1 DE2609844 A1 DE 2609844A1 DE 19762609844 DE19762609844 DE 19762609844 DE 2609844 A DE2609844 A DE 2609844A DE 2609844 A1 DE2609844 A1 DE 2609844A1
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cylinder head
oil
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combustion engine
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DE19762609844
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Raphael Ing Grad Hartung
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/08Arrangements of lubricant coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P9/00Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00
    • F01P9/04Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00 by simultaneous or alternative use of direct air-cooling and liquid cooling

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Luft- und ölgekühlte Brennkraftmasnhine
  • Die Erfindung betrifft eine luft- und ölgekühlte Brennkraftmaschine des im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Aufbaus, wie sie aus dem DT-GM 1 872 606, 46a4, 2, bekannt ist.
  • Bei der bekannten Konstruktion wird der Zylinderkopf durch Druckluft gekühlt, während in jeder Zylinderbohrung mit Drucköl gekühlte gesonderte Zylinderbüchsen angeordnet sind.
  • Wie allgemein bekannt, bietet eine Luftkühlung den Vorteil eines besonders geringen konstruktiven und apparativen Aufwands.
  • Von Nachteil ist jedoch, daß die Zylinderköpfe luftgekühlter Brennkraftmaschinen gegenüber wassergekühlten Zylinderköpfen erheblich, nämlich um etwa 1000 0, höhere Temperaturen aufweisen. Darüber hinaus liegen die einzelnen Bereiche desselben Zylinderkopfs auf unterschiedlichen Temperaturen; so können die zwischen den Ventilen, am Brennraum, am Auslaßkanal und im Windschatten liegenden Bereiche des Zylinderkopfes ebenfalls 0 größenordnungsmäßig 90 wärmer sein als diejenigen Bereiche, die unmittelbar unter der Einwirkung eines Kühlgebläses stehen.
  • Diese Bereiche herausragender Temperaturen können zu Schwierigkeiten bei der Auswahl des Werkstoffs für den Zylinderkopf führen, da beispielsweise Aluminium eine Festigkeitsgrenze bei etwa 3000 G besitzt und bei höheren Temperaturen bereits beginnt, plastisch zu werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die diesen Nachteil stark unterschiedlicher Temperaturen in den verschiedenen Bereichen des Zylinderkopfes ohne den apparativen und konstruktiven Aufwand einer selbständigen Flüssigkeitskühlung vermeidet.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist charakterisiert durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
  • Während also bei dem beschriebenen Stand der Technik der Zylinderkopf durch Druckluft und der Zylinder durch Drucköl gekühlt werden, sieht die Erfindung zumindest einen zusätzlichen, mit der Schmierölversorgung der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Kanal solcher Gestaltung vor, daß die erwähnten hei-Ben Zonen des Zylinderkopfes eine zu der Luftkühlung zusätzliche Kühlung erfahren. Verständlicherweise kann es ggf. im Hinblick auf die Strömungswiderstände in dem Kanal erforderlich sein, die Ölpumpe etwas stärker auszulegen Im übrigen kann zur Gewinnung dieser zusätzlichen Ölkühlung auf die für die Schmierung der Brennkraftmasehine ohnehin vorhandenen Einrichtungen, wie Ölkühler, Ölsumpf und Ölpumpe, zurückgegriffen werden.
  • Es ist bekannt, daß bei einer Brennkraftmaschine etwa ein Drittel der zugeführten Energie über die Kühlung verlorengeht. Während Fahrzeuge mit wassergekühlten Brennkraftmaschinen die entwickelte und an das Kühlmedium abgegebene Wärmemenge im Winter für die Heizung des Fahrgastraums und ggf. für eine Vorwärmung des der Maschine zuzuführenden Gemischs ausnutzen, bleibt bei bekannten luftgekühlten Brennkraftmaschinen die abgeführte Wärmemenge praktisch unausgenutzt. Zur Heizung verwendet man die Abgaswärme.
  • Auch im Hinblick auf die Ausnutzung der abgeführten Wärme besitzt die Erfindung Vorteile, denn anstelle des üblichen Ölkühlers kann ein Wärmetauscher im Wege des Schmieröls zwischen dem Zylinderkopf einerseits und dem Öl sumpf andererseits vorgesehen sein, der es gestattet, dem Öl, das beispielsweise etwa 20 ffi der vom Zylinderkopf abzuführenden Wärmemenge aufgenommen hat, zur Heizung der Fahrgastzelle oder dergl. auszunutzen. Hier können im übrigen für Wasserkühlungen bekannte Heizanordnungen Einsatz finden, wie sie beispielsweise die GB-PS 711 909 beschreibt. Dort werden auch Anordnungen angegeben, die es gestatten, die den Wärmetauscher für das Schmieröl verlassende Luft wahlweise dem Fahrgaetraum cier der Außenluft zuzuführen.
  • Im Vordergrund steht die zumindest weitgehende Temperaturegalisierung der verschiedenen Bereiche des Zylinderkopfes. Diese Wirkung zeigt die eingangs beschriebene bekannte Konstruktion, bei der nur die Zylinderwand mit Drucköl gekühlt ist, nicht, da der Zylinderkopf allein durch Druckluft gekühlt sein soll und demgemäß eine Angleichung der Temperaturen der verschiedenen Bereiche des Zylinderkopfes nicht zu erwarten ist. Zwar ist aus dem D-GM 1 842 135, 46kl, 2, eine luftgekühlte Brennkraftmaschine bekannt, in der die Rückführung des Schmieröls durch im Zylinderkopf, Zylinder und im Kurbelgehäuse verlaufenden Kanäle oder Bohrungen erfolgt. Was die Kanäle im Zylinderkopf anbelangt, so sollen sie in der Nähe des verhältnismäßig kühlen Einlaßkanals angeordnet sein. Offensichtlich geht es also mehr um eine Kühlung des Schmiermittels, nicht aber um die Vergleichmäßigung der Temperaturen verschiedener Bereiche des Zylinderkopfes.
  • Die erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich insbesondere dann mit besonders geringem herstellungsmäßigem Aufwand realisieren, wenn der Zylinderkopf mit einer mehreren Kanälen gemeinsamen Ölzuleitung versehen ist. Noch einfacher wird die Konstruktion, wenn zu den einzelnen heißen Bereichen, also Auslaßkanal, Zwischenraum zwischen den Ventilen und am Brennraum, nicht getrennte Kanäle oder Leitungen geführt sind, sondern wenn ein einziger Kanal entsprechend gekrümmt verläuft. Zweckmäßigerweise weist er den Querschnitten der jeweiligen Bereiche des Zylinderkopfes angepaßte Querschnittsformen auf.
  • Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Zylinderkopf, der zwei Zylindern zugeordnet ist, zeigen die Piguren, und zwar Figur 1 in Draufsicht, die Figuren 2, 3 und 4 in den mit II-II, III-III und IV-IV bezeichneten Schnittansich ten sowie Figur 5 in der in Figur 1 mit V bezeichneten Seitenansicht.
  • Der Zylinderkopf wird durch Luft gekühlt, wozu er die mit 1 bezeichneten Kühlrippen aufweist. Er ist zwei Zylindern zugeordnet, wosu er zwei Brennraumbereiche 2 und 3 aufweist. Im einzelnen interessieren Formgebung und Aufbau der Brennraumbereiche hier nicht. Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß in jeden Brennraum eine Zündkerze 4 hineinragt sowie jeweils eine Gemischzuführungsleitung 5 bzw. 6 und eine uslaßleiung 7 bzw.
  • 8 einmünden. Diese Leitungen sind in bekannter Weise zur Aufnahme der Ein- und Auslaßventile ausgerüstet.
  • Erfahrungsgemäß bilden sich besonders hohe Temperaturen im Bereich des Brennraumes, nahe den Auslaßventilen und zwischen den Ventilen aus. Um diese Temperaturspitzen zumindest weitgehend auf die Temperatur der übrigen Bereiche des Zylinderkopfes abzusenken, ist dieser erfindungsgemäß mit entsprechend verlaufenden Kanälen für eine zusätzliche Kühlung durch das ohnehin vorhandene Schmieröl versehen. Das Öl wird von der - ggf.
  • etwas größer ausgelegten - Ölpumpe über die einzige Ölzuleitung 9 zugeführt, der in Strömungsrichtung die Verzweigung 10 in die beiden Kanäle 11 und 12 nachgeschaltet ist. Die beiden Kanäle sind spiegelbildlich aufgebaut, so daß es genügt, den Verlauf eines der Kanäle zu beschreiben. Er erstreckt sich zunächst bei 13 sehleifenartig zwischen die Gemischkanäle 5 und 7, und zwar, wie Figur 2 zeigt, in der den Brennraumbereich 2 begrenzenden Wand 14. Wie Figur 2 ferner erkennen läßt, ist der Querschnitt des Kanals 11 dem Materialquerschnitt dieses Bereichs des Zylinderkopfes angepaßt. Damit erfolgt also nicht nur eine Herabsetzung der Temperatur des Bereichs zwischen den beiden Ventilen dieses Zylinders, sondern auch des Brennraumbereichs.
  • In seinem Teil 14 hat der Kanal 11, wie insbesondere Figur 4 erkennen läßt, eine etwa bohnen- oder nierenartige Querschnittsform, wodurch er sich wiederum dem in der Nähe des hier einzusetzenden Ventils vorliegenden Materialquerschnitt anpaßt. Sodann verläuft er an der Auslaßleitung 7, die er auch zur Erzielung eines guten Wärmeübergangs umgreifen kann, und mündet er im Bereich der Außenwand des Zylinderkopfes in die Ölableitung 15 ein, die, wie in Figur 5 für den anderen Kanal 12 dargestellt, einen zum Anschluß von ölbeständigen Schläuchen oder Leitungen geeigneten runden Querschnitt besitzt. Die beiden sioh also iL Figur 1 gegenüberliegenden Ölableitungen sind mit tels Leitungen oder Schläuchen 16 und 17 zusammengefaßt zu der bei 18 angedeuteten Sammelleitung, die das erwärmte Schmieröl über den Wärmetauscher 19 und die weitere Leitung 20 in den nicht dargestellten Ölsumpf zurücktransportiert.
  • Der Wärmetauscher 19, dem in diesem Ausführungsbeispiel das Gebläse 21 vorgeschaltet ist, kann einen Bestandteil einer Fahrzeugheizung bilden. Konstruktive Einzelheiten hierfür brauchen nicht angegeben zu werden, da entsprechende Konstruktionen für die Ausnutzung der vom Kühlwasser aufgenommenen Wärmemenge Einsatz finden können. Da das Öl bei seinem Durchgang durch den Zylinderkopf eine Temperatur um 1500 C annehmen kann und zumindest auf etwa 1250 C abgekühlt werden muß, ist eine eine AbkEhlung von 15 - 250 C sicherstellende Auslegung des Wärmetauschers erforderlich. Wird der Wärmetauscher anstelle des üblichen Ölkühlers eingesetzt, so lassen sich etwa 10 % der Motorleistung.
  • aus der abgeführten Wärme in verwertbare Wärme umsetzen.
  • Selbst wenn bei einer gegebenen Maschine die Luftkühlung allein in der Regel ausreicht, um die Temperatur im erforderlichen Maße herabzusetzen, bietet die Erfindung noch einen Vorteil, nämlich insofern, als die Leistung eines üblicherweise vorhandenen Eühlgebläses reduziert werden kann. Die Ausnutzung der mittels des Öls abgeführten Wärmemenge bietet gegenüber der bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen üblichen Abgashe i zung den Vorteil einer einfachen Regelung und der Geräuschminderung. Ferner wird im Winterbetrieb das Schmieröl schneller erwärmt.
  • Die eben angesprochene mögliche Verringerung der Leistung des Kühlgebläses kann durch entsprechend große Gestaltung der Eühlrippen, ggf. bei Vergrößerung auf Strahlungsrippengröße, bis zur Einsparung des Kühlgebläses getrieben werden. Versieht man die Kanäle 11 und 12 bzw. die Verzweigung 10 mit solchen Querschnitten, daß dort eine Querschnittserweite-ung gegenüber der dann an ihrem Ende düsenartig wirkenden Ölzuleitung 9 vorliegt, so können auch bei Zuführung des Öls unter relativ hohem Druck, z.B. 6 atü, Schläuche 16 bis 18 Einsatz finden.

Claims (10)

  1. ANSPRÜCIIE fA 0 Luft- und ölgekühlte Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug mit Zylindern und Zylinderköpfen sowie einer Ölpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß nur in heißen Bereichen Zumin dest eines Zylinderkopfes zumindest ein Kanal (11) für das hier als Kühlöl dienende, durch die ölpumpe geförderte Schmieröl eingearbeitet ist.
  2. 2. Brennkraftmasch.ine nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kanal (11) im Bereich eines Auslaßkanals (7) liegt.
  3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kanal (11) zwischen Ventilen liegt.
  4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kanal (11) am Brennraum (2) liegt.
  5. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kanals (11) dem Materialquerschnitt des jeweiligen Bereichs des Zylinderkopfes angepaßt ist.
  6. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf mit einer mehreren Kanälen (11,12) gemeinsamen Ölzuleitung (9) versehen ist.
  7. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinderkopf für jeden diesem zugeordneten Zylinder ein Kanal (11,12) eingearbeitet ist, der zwischen einer Ölzu- und einer Ölableitung (9,15) derart gekrümmt verläuft, daß er mehrere heiße Bereiche des Zylinderkopfes durchsetzt.
  8. 8. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuordnung von zwei Zylindern die Ölzuleitung (9) in einer zwischen diesen liegenden Partie des Zylinderkopfes liegt und von der Zuleitung (9) zwei spiegelbildliche Kanäle (11,12) für die die beiden Zylinder überdeckenden Teile des Zylinderkopfes ausgehen.
  9. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11,12) einander gegenüberliegende Ölableitungen im Zylinderkopf besitzen, die durch den Zylinderkopf umgreifende Leitungen (1b,17) zusammengefaßt sind.
  10. 10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Wege des Schmieröls zwischen dem Zylinderkopf und einem Ölsumpf ein Wärmetauscher (19) einer Fahrzeugheizung angeordnet ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3123527A1 (de) * 1980-11-27 1982-06-24 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg "hubkolben-brennkraftmaschine mit oelraeumen zur kuehlung"
DE3044603A1 (de) * 1980-11-27 1982-06-24 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg "brennkraftmaschine mit einem schmier- und einem kuehloelkreislauf"
US4825816A (en) * 1986-09-03 1989-05-02 Kubota, Ltd. Engine with forced air-cooling
AT402538B (de) * 1989-04-10 1997-06-25 Kubota Ltd Zylinderkopf für einen teilweise flüssigkeitsgekühlten dieselmotor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3123527A1 (de) * 1980-11-27 1982-06-24 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg "hubkolben-brennkraftmaschine mit oelraeumen zur kuehlung"
DE3044603A1 (de) * 1980-11-27 1982-06-24 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg "brennkraftmaschine mit einem schmier- und einem kuehloelkreislauf"
US4825816A (en) * 1986-09-03 1989-05-02 Kubota, Ltd. Engine with forced air-cooling
EP0403033A1 (de) * 1986-09-03 1990-12-19 Kubota Ltd. Mit Luft zwangsgekühlte Brennkraftmaschine
AT402538B (de) * 1989-04-10 1997-06-25 Kubota Ltd Zylinderkopf für einen teilweise flüssigkeitsgekühlten dieselmotor

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