DE2656223A1

DE2656223A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere dieselmotor

Info

Publication number: DE2656223A1
Application number: DE19762656223
Authority: DE
Inventors: Ludwig Ing Grad Elsbett
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-11
Filing date: 1976-12-11
Publication date: 1978-06-15
Also published as: FR2373678A1

Description

Anmelder: Herren Ludwig Eisbett (Ing.-grad.)

Günter Eisbett

85^3 Hilpoltstein Industriestraße 14

Vertreter: Fritz M e r t e η

Patent- und Zivilingenieur

85OI Schwär2enbruck Brückkanalstraße 25

Zustellungsbevollmächtigter: Siehe Vertreter

Schwarzenbruck, den 8.12.1976

Brennkraftmaschine, Insbesondere Dieselmotor

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, mit sie versorgenden Systemen für jeweils flüssige Kraftstoff-, Kühl- und Schmiermittel, wobei das Kraftstoffmittel mindestens einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Kolben-Zylinder-Antrieb, die Kühlmittel den zu kühlenden Teilen des Motorblocks und/oder den Trieborganen und das Schmiermittel den zu schmierenden Teilen der Brennkraftmaschine führbar sind und die Zufuhr dieser Mittel über hierzu vorgesehene Systeme mit in diesen angeordneten Fördermitteln ausführbar ist.

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Es ist bei Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise Dieselmotoren u.a., bekannt, diese sowohl mit Schmier-, Kühlwle auch Kraftstoffsystemen auszustatten und diese Systeme so auszubilden, daß eine sichere Betriebsweise der Brennkraftmaschine gewährleistet wird. Zu diesem Zweck werden die Brennkraftmaschinen, und hier insbesondere die nach dem Hubkolbenprinzip arbeitenden, mit jeweils getrennten Schmier-, Kühl- und Kraftstoffsystemen versehen, weil man festgestellt hat, daß die Schmierung mit spezialisierten Schmiermitteln, die Kühlung mit Wasser, Glykol oder Luft und die Kraftstoffversorgung mit Dieselkraftstoff oder Benzin erfolgen müssen. Aus diesen Gründen sind auch die einzelnen Kreisläufe und die Behälter streng voneinander getrennt, was nicht nur einen großen Aufwand an Raum und Kosten, sondern auch diverse Wartungsschwierigkeiten nach sich zieht. Wird beispielsweise allein die Wartung der einzelnen Systeme, wie des Schmier- oder Kühlsystems vergessen, fällt vielfach die Brennkraftmaschine mit schweren Schäden aus, die in der Regel irreparabel oder durch großen -finanziellen Aufwand reparabel sind. Um ddlche Schäden auszuschließen, wird dem Betreiber der Brennkraftmaschine zugemutet, zu wissen, wann beispielsweise Schmier- und/oder Kühlmittel nachgefüllt werden muß, und es wird ihm ferner zugemutet, zu wissen, welche Mittel für eine Brennkraftmaschine am geeignetsten sind. Hinzu kommt, daß die derzeit auf dem Markt befindlichen Mittel noch zu viele nachteilige Eigenschaften haben, da beispielsweise bei Anwendung von Wasser als Kühlmittel dieses gefriert, zu früh kocht, sich langsam erwärmt und durch Rost, Kalk und Kavitation erhebliche Schäden, insbesondere an den Zylindern, Pumpen u.a. anrichtet, öl als Schmiermittel ist wiederum zähflüssig, kostet viel Energie durch Reibung und braucht als Beimengungen diverse Additive, die den Motor verschleißen. Benzin wiederum ist zu feuergefährlich und hat zudem diverse giftige Beimengungen. Aus

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diesen Gründen werden seit Jahren diverse Überlegungen angestellt, um diesen Nachteilen effektvoll beizukommen.

Um z.B. einen Teil dieser Nachteile auszuschließen, ist es bei einer bekannten Brennkraftmaschine bekannt, das Kühlsystem derselben an deren Kraftstoffsystem anzuschließen. Zu diesem Zweck sind die zu kühlenden Teile der Brennkraftmaschine über Zu- und Rückführleitungen mit dem Kraftstoffbehälter verbunden, und zwar derart, daß ein ständiger Kreislauf eines Teils des Kraftstoffes zum Zwecke der Kühlung, beispielsweise der Arbeitszylinder, der Brennkraftmaschine gewährleistet ist. Bei dieser bekannten Ausführung wird es jedoch als nachteilig angesehen, daß mit Ausnahme der vorgenannten Koppelung dennoch auf ein weiteres System geachtet werden muß, so daß die gewünschte Sicherheit noch nicht gewährleistet ist (vgl. DT-PS 36I 164).

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine Brennkraftmaschine dahingehend weiterzubilden, daß bei dieser der Überwachungs- und Wartungsaufwand, insbesondere der für das Kühl- und Schmiersystem auf ein Mindestmaß in Höhe des Mindestmaßes des Aufwandes das Kraftstoffsystems beschränkt und der Verschleiß der zu kühlenden und zu schmierenden Teile erheblich unterbunden sowie Schäden an diesen weitgehend ausgeschieden werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens die Systeme für Kühl- und Schmiermittel an der KraftstoffVersorgung angeschlossen sind.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur sichergestellt, daß das Schmier-, Kühl- und Kraftstoffsystem aus dem gleichen und durch die wiederholte Nachfüllung ständig überwachten

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Behälter, nämlich dem Kraftstoffbehälter gespeist werden, sondern es wird zudem der Vorteil erzielt, daß die Versorgung dieser Systeme mit einem sich weitgehend neutral verhaltenden Mittel erfolgen kann. Bei Anwendung von Dieselkraftstoff ist festgestellt worden, daß dieser einen weit höheren Siedepunkt als Wasser aufweist, und daß er durch seine öibige Konsistenz neben seinen kühlenden Aufgaben gleichzeitig auch Schmierungsaufgaben übernimmt. Durch diese Eigenschaft des Dieselkraftstoffes werden wiederum die Kühlräume der Arbeitszylinder, die Rohrleitungen selbst und auch der Kühler vor Ablagerungen, wie Kalk, Rost u.a., geschützt, so daß auch der Wärmefluß zwischen den Wandteilen voll aufrechterhalten bleibt. Diese bei dem Kühlsystem aufgezeigten Vorteile wiederholen sich gleichermaßen auch beim Schmiersystem und hier mit dem zusätzlichen Vorteil, daß neben der ausreichenden Schmierung, bedingt durch den ständigen Umlauf, mit einem sich jeweils während der Betriebsphase der Brennkraftmaschine kühlenden Medium gekühlt werden kann. Untersuchungen haben zudem ergeben, daß in den meisten Fällen die Schmierung der Teile mittels Dieselkraftstoffes ausreichend ist, und daß hierfür besondere Schmierzusätze dem Dieselkraftstoff nicht zugesetzt zu werden brauchen. Das vereinfacht die Wartung der Brennkraftmaschine ganz erheblich und bringt zudem den Vorteil, daß für die Schmierung nicht auf teure Schmiermittel und Spezialöle zurückgegriffen zu werden braucht.

Um die Versorgung des Kühl- und Schmiersystems mit dem Kraftstoffmittel sicherzustellen, zeichnet sich eine Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß der Vorratsbehälter ein MindestvolUÄsn für die Systeme des Kühl- und Schmiermittels aufweist und dieses Volumen nicht an einem das Kraftstoffmittel der Verbrennung zuführenden Förderorgan angeschlossen ist.

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Zum Einregeln der Mindestvolumina sowohl im Schmier- als auch Kühlsystem ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwischen dem Vorratsbehälter für den Kraftstoff und dem Mindestvolumen für das Schmier- bzw. Kühlsystem ein Niveausteuermittel vorgesehen, welches nur eine Förderstrecke von der Kraftstoffversorgung zum Mindestvolumen, aber nicht umgekehrt aufweist.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen können insbesondere den verbleibenden Unteransprüchen entnommen werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Einer in der Zeichnung nur verkleinert dargestellten Brennkraftmaschine 1 sind drei Versorgungssysteme 2 bis 4 zugeordnet, von denen das eine das Kraftstoffsystem 2, ein weiteres das Schmiersystem j5 und das dritte das Kühlsystem 4 der Brennkraftmaschine bilden. Sämtliche Systeme sind in deren Punktion unabhängig voneinander, weisen aber einen gemeinsamen Ursprung auf, der gemäß dem hler dargestellten Beispiel in einem Behälter 5 der KraftstoffVersorgung bzw. des Kraftstoffsystems 2 liegt. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Systeme 2 bis 4 über Leitungen mit dem Behälter 5 für Kraftstoff verbunden, und es sind zusätzliche Leitungen zwischen den einzelnen Systemen und der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen. Während dabei der Behälter 5 für Kraftstoff Über eine Leitung 10 mit einem Vergaser oder einer Einspritzpumpe 11 der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist, ist das Schmiersystem 3 über mindestens eine Leitung 8 an einer ölwanne 12 der Brennkraftmaschine und dem Behälter für Kraftstoff angeschlossen. Zum Zwecke der Förderung des Schmiermittels kann in dem die ölwanne 12 mit dem Behälter 5 für Kraftstoff verbindenden Leitungen 6, 8 eine Förderpumpe 13 und gegebenenfalls ein Niveausteuergerät 14 vorgesehen sein, so daß unabhängig von weiteren, das Schmiermittel in der

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Brennkraftmaschine 1 fördernden Mitteln die Schmiermittelversorgung für die Brennkraftmaschine gewährleistet wird. In Fällen, in denen gegebenenfalls eine Rückführung des erhitzten Schmiermittels in den Behälter 5 für Kraftstoff erwünscht ist, kann beispielsweise eine Ölwanne 12 mit einer strichpunktiert dargestellten Leitung 15 zusätzlich mit dem Behälter 5 für Kraftstoff verbunden sein, wobei in dieser Leitung ein den unerwünschten Rückfluß verhinderndes Steuerorgan l6, z.B. ein Ventil, eingebaut sein kann.

Analog der Verbindung des Schmiersystems 3 mit der Brennkraftmaschine 1 einerseits und dem Behälter 5 für Kraftstoff andererseits ist auch das Kühlsystem 4 der Brennkraftmaschine einerseits mit dieser und andererseits mit dem Behälter 5 für Kraftstoff verbunden. Die Verbindung ist dabei so getroffen, daß zwischen der Brennkraftmaschine 1 und diesem Behälter 5 ein Kühler 17 geschaltet ist, der wiederum über eine Zuleitung 18 und eine Rückleitung 19 mit den zu kühlenden Räumen der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist. Die zu kühlenden Räume der Brennkraftmaschine 1 können in erster Linie die Arbeitszylinder 27, die Zylinderköpfe 28 und alle die Teile sein, die einer erheblichen, thermischen Belastung ausgesetzt sind. Die Verbindung des Kühlers 17 mit dem Behälter 5 für Kraftstoff wiederum erfolgt über die Leitungen 7, 9 mit einer in diesen angeordneten Förderpumpe 20 und gegebenenfalls einem darin befindlichen Niveausteuergerät 21. Um auch beim Kühlsystem 4 einen Rückfluß des Kühlmittels in den Behälter 5 für Kraftstoff sicherzustellen, kann auch hier eine in der Zeichnung strichpunktiert dargestellte Leitung 22 vorgesehen sein, in der ein den ungewollten Rückfluß verhinderndes Ventil 23 eingebaut ist. Dieses Ventil 23 kann« wie auch das Ventil 16, in der Leitung 15 des Schmiersystems 3 druck- oder temperaturabhängig steuerbar sein, so daß bei Überschreiten eines Sollwertes, z.B. Wärmepunkt des Mittels, im Schmier- und/oder Kühlsystem 3* ^ der Rückfluß dieses Mittels in den Behälter 5 sichergestellt 1st.

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Ein solcher Rückfluß kann gegebenenfalls auch dann erwünscht sein, wenn neben der Überschreitung des Sollwertes größere Temperaturgefälle durch Hinzuziehen des im Behälter 5 befindlichen kühleren Kraftstoffes erwünscht sind.

In Fällen, in denen das ständige Entnehmen von Kraftstoff aus dem Behälter 5 für Kühl- bzw. Schmierzwecke nur bedingt erwünscht ist, ist es denkbar, sowohl dem Kühl- wie auch Schmiersystem 4, 3 je einen gesonderten Vorratsbehälter 24, 25 gemäß der strichpunktierten Darstellung zuzuordnen, wobei dieser Vorratsbehälter 24, 25 unabhängig von dem Bedarf des Kühl- und/oder Schmiersystems aus dem Behälter 5 für Kraftstoff auf- und nachgefüllt werden und mit Ausnahme deren Verbindung zum Behälter 5 einen jeweils gesonderten Kreislauf innerhalb des ihnen zugeordneten Systems bilden. In der Zeichnung ist der jeweilige Vorratsbehälter 24, 25 nur klein dargestellt, es 1st jedoch selbstverständlich, dessen Volumen dem jeweiligen Kühl- bzw. Schmiermittelbedarf anzupassen. Der Behälter 5 für Kraftstoff selbst ist auch in diesem Fall mit dem jeweiligen Vorratsbehälter 24, 25 zu verbinden, und es ist für die Versorgung des Behälters 5 diesem ein nach außen führender Füllstutzen 26 zuzuordnen.

Die Erfindung ist nicht allein auf die Versorgung der Brennkraftmaschine 1 mit Kühl-, Schmier- und Kraftstoffmittel beschränkt, sondern es kann bei Anwendung eines Turboladers für diese Maschine auch der Turbolader insbesondere in das Kühlsystem integriert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, bei der Anwendung der Brennkraftmaschine 1 beispielsweise in Straßenfahrzeugen auch die Heizung für den Fahrgastraum mit dem aus dem Behälter 5 für Kraftstoff entnommenen und der Brennkraftmaschine 1 zwecks Kühlung zugeführten Mittel zu versorgen. Diese Maßnahme würde infolge des höheren Siedepunktes des Kraftstoffes eine wirkungsvollere Beheizung des Fahrgastraumes ermöglichen, was wiederum dem Komfort des Fahrzeuges zugute käme.

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Claims

Anmelder: Herren Ludwig Eisbett, Ing.-grad.

Günter Eisbett 8543 Hilpoltstein

Vertreter: Fritz M e r t e η

Patent- und Zivilingenieur

Brückkanalstraße 25 8501 Schwärzenbruck

Schwarzenbruck, den 8. Dezember 1976

PATENTANSPRÜCHE

: 1 ΛBrennkraftmaschine, insb. Dieselmotor, mit sie ver- - sorgenden Systemen für jeweils flüssige Kraftstoff-, Kühl- und Schmiermittel, wobei das Kraftstoffmittel mindestens einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Kolben-Zylinder-Antrieb, die Kühlmittel den zu kühlenden Teilen des Motorblocks und/oder den Trieborganen und das Schmiermittel den zu schmierenden Teilen der Brennkraftmaschine führbar sind und die Zufuhr dieser Mittel über hierzu vorgesehene Systeme mit in diesen angeordneten Fördermitteln ausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Systeme (4, 3) für Kühl- und Schmiermittel an der KraftstoffVersorgung (5) angeschlossen sind.

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2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffmittel zugleich auch das Kühl- und Schmiermittel ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die KraftstoffVersorgung ein Vorratsbehälter (5) für das Kraftstoff mittel ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (5) ein Mindestvolumen für die Systeme (4, 3) des Kühl- und Schmiermittels aufweist und dieses Volumen nicht an einem das Kraftstoffmittel der Verbrennung zuführenden Förderorgan (11) angeschlossen ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorratsbehälter (5) und dem Mindestvolumen ein Niveausteuermittel vorgesehen ist und dieses Steuermittel nur eine Förderstrecke von der Kraftstoffversorgung zum Mindestvolumen aber nicht umgekehrt aufweist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveausteuermittel als eine Zumeßpumpe ausgeführt ist, und diese Zumeßpumpe eine Leckmengenanzeige aufweist.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mindestvolumen einen Füllstutzen (26) für zusätzliche Schmiermittel und/ oder Schmiermittellegierungen aufweist.
8. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß den Systemen (2, 3, 4) getrennte und/oder gemeinsame Aufbereitungsanlagen (11; 13, 14; 20, 21) zugeordnet sind.

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9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Aufbereitungsanlage auch ein Kühler (17) ist.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Aufbereitungsanlage eine Filtervorrichtung ist.

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