DE2736615C2

DE2736615C2 - Wassergekühlter Ölkühler, insbesondere für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2736615C2
Application number: DE19772736615
Authority: DE
Inventors: Viktor Ing.(grad.) 7441 Grötzingen Brost; Werner 7401 Walddorfhäslach Mattes
Original assignee: Kuhlerfabrik Langerer and Reich GmbH and Co KG
Current assignee: Kuhlerfabrik Langerer and Reich GmbH and Co KG
Priority date: 1977-08-13
Filing date: 1977-08-13
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE2736615A1

Description

wird ein ölkühler mit relativ hoher Kühlleistung bei geringem Platzbedarf erhalten, da dieser Körper gleichzeitig mehrere Funktionen ausübt, die zu dem angestrebten Ziel führen. So wird einmal durch den Körper im Wärmetaustauscher eine Zone geschaffen, weiche den Wärmefluß zwischen dem heißen öl und dem im Rücklaufrohr zurürkströmenden gekühlten öl praktisch vollständig ausschaltet. Dadurch wird die relativ hohe Tei.iperaturdirferenz zwischen dem Kühlwasser in der Rohrschlange und dem diese umspülenden heißen öl durch das im Rücklaufrohr abfließende Öl nicht beeinflußt, so daß vom Kühlwasser die maximal mögliche Wärmemenge abgeführt werden kann. Andererseits bewirkt der erfindungsgemäß angeordnete Körper, daß das gesamte heiße Öl mit der Rohrschlange zwangsläufig in Berührung kommt und By-pass-Strömungen verhindert werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispie! des Erfindungsgegensiandes im Längsschnitt schematisch dargestellt.

In der Zeichnung bedeutet 1 eine mit strichpunktierten Linien lediglich teilweise angedeutete Gehäusewand eines Verbrennungsmotors, an die der ölkühler 2 zur Kühlung des Motorschmieröls angebaut ist

Dieser ölkühler 2 weist ein Gehäuse 3 auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem rohrförmigen Mantel mit Boden 4 und einem auf herkömmliche Weise mit dem Mantel verbundenen Deckel 5 besteht. Das Gehäuse 3 könnte auch aus zwei topfförmigen Teilen oder den einzeln hergestellten Teilen aus Mantel, Boden 4 und Deckel 5 zusammengesetzt sein, die nach einem der üblichen Verfahren miteinander verbunden sind.

Wie aus der Zeichnung weiter ersichtlich, ist das Gehäuse 3 von einem zentralen Rücklaufrohr 6 lose durchsetzt, welches der Befestigung des Ölkühlers 2 an der Gehäusewand 1 des Verbrennungsmotors dient. Hierzu ist das Rücklaufrohr 6 einenends mit einem Gewinde 7 versehen und mit diesem in eine entsprechende Gewindebohrung 8 der Gehäusewand 1 geschraubt. Diese Gewindebohrung 8 steht mit dem Teil des Schmierölkreislaufs des Verbrennungsmotors in Verbindung, der zu den mit Schmierö' zu versorgenden Stellen führt. Das Rücklaufrohr 6 ist ferner mit einem Bund 9 versehen, mittels dessen der ölkühler 2 unter Zwischenfügung einer Dichtung 10 zwischen Gehausewand 1 und Deckel 5 geg»;n das Motorgehäuse gepreßt wird. Am anderen Ende ist das Rücklaufrohr 6 ebenfalls mit einem Gewinde 11 versehen, auf das ein gleichfalls nur mit strichpunktierten Linien angedeutetes Ölfilter 12 unter Zwischenfügung einer Dichtung 13 geschraubt ist.

Im Gehäuse 3 ist eine aus gewendeltem Rippenrohr gebildete Rohrschlange 14 angeordnet, deren Anschlußstutzen 15 und 16 radial aus dem Mantel 3 herausgeführt sind. In der Rohrschlange 14 wird zwecknäßigerweise das Kühlmedium, beispielsweise Kühlwasser aus dem Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors, geführt, & Wogegen das zu kühlende Schmieröl diese Rohrschlange umspült Dieses von den Schmierstellen kommende relativ warme Öl gelangt durch itl der Motorgehäusewand 1 vorgesehene Bohrungen 17 und durch Bohrungen 18 im Deckel 5 in das Gehäuse des Ölkühlers es 2 und verläßt dieses durch Bohrungen 19 im Böden 4. Anschließend gelangt das ¹Ol durch Bohrungen 20 in das ölfilter 12, aus dem es in das Rücklaufrohr 6 überströmt und durch dieses zur Gehäusewand ! wieder zurückfließt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist im Gehäuse 3 ein Körper 21 angeordnet, welcher den Gehäuseinnenraum in zwei das Rücklaufrohr 6 umgebende Bereiche oder Räume 22 und 23 unterteilt. Der äußere, ringförmige Raum 22 nimmt die Rohrschlange 14 auf und wird von dem zu kühlenden öl durchströmt. Der unmittelbar das Rücklaufrohr 6 umgebende Bereich 23 hat die Funktion, einen Wärmefluß zwischen dem Raum 22 und dem Rücklaufrohr 6 soweit zu drosseln, daß eine thermische Beeinflussung des im Rücklaufrohr 6 zurückfließenden gekühlten Öls durch das öl im Raum 22 praktisch ausgeschlossen ist. Der Körper 21 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel in einfacher Weise durch ein relativ dünnwandiges Rohr gebildet, das mit seinen beiden Enden an der Innenfläche des Bodens 4 und des Deckels 5 anliegt. Hierbei dient der rohrförmige Körper 21 noch als Abstützung für Boden 4 und Deckel 5, so daß auf einfache Weise ein sehr stabiles C.häuse 3 für den Ölkühler erhalten wird.

Im Bedarfsfalle können die Berührungsstellen des rohrförmigen Körpers 21 mit dem Boden 4 und dem Deckel 5 flüssigkeitsdicht ausgeführt sein. In gleicher Weise können die Stellen, an denen das Rücklaufrohr 6 Boden 4 und Deckel 3 durchdringt, ebenfalls flüssigkeitsdicht ausgebildet sein, so daß der Bereich 23 ölfrei ist. Dadurch wird einerseits die Dämmung des Wärmeflusses im Bereich 23 verstärkt, andererseits das aus dem Gewicht des ölkühlers und der durchströmenden Wärmeaustauschmedien gebildete Gesamtgewicht durch das Gewicht der Ölmenge vermindert, die den Bereich 23 ausfüllen würde.

Aus der zeichnerischen Darstellung ist weiter ersichtlich, daß Boden 4 und Deckel 5 an der Innenfläche je einen kreisförmigen Absatz 24 bzw. 25 aufweisen, die beide der Zentrierung des rohrförmigen Körpers 21 dienen. Anstelle der Absätze 24 und 25 köon an an Boden 4 und Deckel 5 auch Nocken oder andere Vorsprünge vorgesehen sein. Wenn Boden 4 und Deckel 5 a* Preßteile ausgeführt sind, könnten die Absätze bzw. die Vorsprünge 24 und 25 gleich beim Preßvorgang gebildet werden.

Der rohrförmige Körper 21 ist in seinem Außendurchmesser zweckmäßigerweise so dimensionier'., daß er die Rippen der Rohrschlange 14 an ihren inneren Spitzen berührt. Dadurch wird diejenige Ölmenge. welche mit der Rohrschlange 14 nicht in Berührung kommt, relativ klein gehallen, was ebenfalls die Kühlleistung des Ölkühlers erhöht.

Bei dem dargestellten Ölkühler ist der rohrförmige Körper 21 als separates "Teil ausgebildet und als solches in daj Gehäuse 3 eingesetzt. Der rohrförmige Körper 21 könnte auch bereits vor dem Zusammenbau des Gehäuses an der In· 'enfläche des Bodens 4 bzw. Deckels 5 befestigt sein, wodurch die Montage des Ölkühlers erleichtert wird.

Der Strömungsverlauf des Öls ist in der Zeichnung durch Pfeile angezeigt. Das vom Motor kommende relativ warme Öl wird beim Durchströmen des Raums

22 gekühlt und gelangt anschließend in das ölfilter 12, von dem aus es in das Rücklaufrohr 6 überströmt und durch dieses zur Gehäusewand 1 des Verbrennungsmotors zurückfließt Beim Durchströmen des Rücklaufrohirs 6 wird das gekühlte öl, wie bereits ausgeführt, durch das wärmere öl im Raum 22 aufgrund der Anordnung des den Wärmefluß dämmenden Bereichs

23 nicht beeinflußt, so daß das gekühlte Öl mit der

niedrigst erreichbaren Temperatur dem Motor wieder zugeführt wird.

Es läßt sich eine Weitere Verstärkung der Dämmung des Wärme/Iusses im Bereich 23 durch verschiedene, nicht dargestellte Mittel erreichen. Eine solche Verstärkung kann bereits dadurch erzielt werden, daß der rohrförrrtige Körper 21 alls eitlem wärmedümmenden Material gebildet ist. Andererseits könnte die Oberfläche des Rücklaufrohres 6 mit einem den Wärmefluß dämmenden Material versehen sein. 'Eine Verstärkung der Drosselung des Wärmeflusses im Bereich 23 kann auch erreicht werden, wenn dieser Bereich zumindest teilweise mit einem wärmedämmenden Stoff ausgefüllt isti der ein separates Bauteil oder mit dem rohrförmigen Körper 21 verbunden sein kann. Zur Erzielung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfiiv dung könnte dieser wärmedämniende Stoff so bemessen und ausaestallet sein, daß er die Funktion des rohrförmigen Körpers 21 übernimmt.

Die Erfindung ist auch bei einem Ölkühler anwendbar, bei dem ein zentrales, mit Boden 4 und Deckel 5 verbundenes Distanz* bzw. Kernrohr vorgesehen ist,

welches der weiteren Verstärkung des ÖlkühlergehäU-ses dienen kann« In dieses Distanzrohr würde dann das Rücklaufrohr gesteckt werden. Wählt man für die Halterung des OlkühlefS 2 und ggf.,des Ölfillers 12 eine andere Art, so könnte dieses Dislanzrohr anstelle des

Rücklaufrolires 6 die Rückieitung des Öfs zur Gehäusewand des Motors übernehmen. _t , Schließlich läßt sich der Ölkühler 2 auch ohne das Ölfilter 12 verwenden. In diesem Fälle wird aufdiis freie Ende des Rückläufrohres 6 ein Deckel,oder.dgf. Bauteil

geschraubt, der so ausgebildet ist, daß A^af ^aM,^s ^^eri Bohrungen 19 des Bodens 4 austretende Öl ungehindert in das Rücklaufrohr 6 überströmen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wassergekühlter ölkühler, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit e^:nem eine Rohrschlange aufnehmenden Gehäuse mit einander gegenüberliegendem Boden und Deckel, die beide Durchlässe für das öl aufweisen und von einem der Rückleitung des gekühlten Öls und gegebenenfalls Halterung des Gehäuses dienenden rohrförmigen Bauteil durchsetzt sind, wobei der ölkühler mit der Außenfläche des Deckels unter Zwischenfügung einer Dichtung gegen eine Platte oder Wand anpreßbar ist, während am Boden unter Zwischenlage einer weiteren Dichtung ein Bauteil zur Anlage kommt, welches das aus den Durchlässen des '5 angrenzenden Gehäusebodens austretende Öl in das rohrförmige Bauteil überströmen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (3) ein um das öl^cklaufrohr (6) angeordneter Körper (21) vorgeseher, ist, der im Gehäuse einen der Aufnahme der Rohrschlange (14) dienenden äußeren Raum (22) abgrenzt und zwischen diesem und dem Rücklaufrohr einen den Wärmefluß dämmenden Bereich (23) bildet, und daß der Körper (21) in Umfangsrichtung so bemessen ist, daß seine Außenwand an oder nahezu an der Rohrschlange a.iliegt.

2. ölkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (21) ein dünnwandiges Rohr ist, das den Gehäuseinnenraum in zwei das ölrücklaufrohr (6) umgebende Räume (22 und 23) unterteilt und beidenends an der Innenfläche des Bodens (4) und Deck&'i (5) de Gehäuses anliegt.

3. Ölkühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage des R .hres (21) an Boden

(4) und Deckel (5) sowie die Berührungsstellen derselben mit dem ölrücklaufrohr flüssigkeitsdicht ausgebildet sind.

4. ölkühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (21) aus wärmedämmendem Material besteht.

5. ölkühler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (21) mit einem den inneren Raum (23) des Gehäuses (3) zumindest teilweise ausfüllenden wärmedämmenden Stoff verbunden ist.

6. Ölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der den Wärmefluß drosselnde Bereich (23) durch einen wärmedämmenden Körper ausgefüllt ist. der gleichzeitig den die Rohrschlange (14) aufnehmenden Raum (22) begrenzt.

7. ölkühler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Boden (4) und Deckel

(5) nach innen gerichtete Vorsprünge (24 und 25) aufweisen, an denen der rohrförmige Körper (21) anliegt.

8. Ölkühler nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (24 und 25) durch einen nach innen vorspringenden Wulst oder Rand am Boden (4)_und Deckel (5) gebildet sind,

9. ölkühler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (21) und/oder der den den Wärmefluß drosselnden Bereich (23) ausfüllende Stoff Vor dem Zusammenbau des Ölkühlers (2) mit der Innenfläche des Bodens (4) bzw. Deckels (5) verbünden .!st

Die Erfindung betrifft einen wassergekühlten ölkühler entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 19 34193 ist ein wassergekühlter ölkühler für eine Brennkraftmaschine bekannt, dessen Gehäuse die Form eines hohlen Ringes mit flachen Stirnseiten hat und eine Rohrschlange aufnimmt Dieses Gehäuse ist auf einen hohlen Schraubstutzen gesteckt, der einenends in eine ölführende Durchgang^rbohrung einer Wand des Motorgehäuses eingedreht ist Mittels eines auf das andere Ende des Schraubstutzens geschraubten ölfilters wird der ölkühler gegen die Wand des Motorgehäuses gepreßt Bei dem bekannten Ölkühler ist die Anordnung so getroffen, daß das Kühlwasser das ringförmige Gehäuse durchströmt und dabei die Rohrschlange umspült, durch welche das zu kühlende Öl fließt Von der Rohrschlange gelangt das öl zum Ölfilter, von wo es in den Schraubstutzen eintritt und darin zum Motorgehäuse zurückströmt.

Da bei diesem bekannten Ölkühler das Kühlwasser das Gehäuse durchströmt, müssen relativ große Flächen korrosionsbeständig ausgeführt sein. Falls noch Lötnähte im Gehäuse vorhanden sind, müssen auch hier zur Vermeidung von Korrosion besondere Vorkehrungen getroffen werden. Ferner steht bei dem bekannten ölkühler dem Medium mit dem besseren Wärmeübergang — und zwar Wasser an Metali — die größere Austauschfläche der Rohrschlange zur Verfügung, wogegen für das öl, das einen schlechteren Wärmeübergang hat, die kleinere Austauschfläche vorhanden ist. Zum Ausgleich dieses nachteiligen Umstandes müssen ebenfalls zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, die den ölkühler unnötig verteuern.

Aus der DE-OS 15 51 527 ist zwar ein Wärmeaustauscher mit einem zylindrischen Gehäuse und einer darin angeordneten Rohrschlange zum Kühlen von öl bekannt, bei welchem im Gegensatz zu dem oben erwähnten Ölkühler das Kühlwasser in der Rohrschlange geführt wird, während das zu kühlende öl das Gehäuse durchströmt. Die korrosiorugefährdete Fläche ist hier relativ klein, und der Korrosionsgefahr kann auf einfache Weise begegnet werden. Dagegen wird die Kühlleistung dieses Ölkühlers insofern vermindert, als das das Gehäuse durchströmende und dabei gekühlte öl über das im Gehäuse zentral angeordnete und der Einleitung des zu kühlenden Öls dienende relativ warme Leitrohr erwärmt wird. Infolgedessen wird die maximal mögliche Teniperaturdifferenz zwischen dem Kühlwas scr und dem die Rohrschlange beaufschlagenden Öl verringert, wodurch sich wiederum die vom Kühlwasser abgeführte Wärmemenge entsprechend vermindert.

Bei einem gattungsfremden Wärmeaustauscher mit einem in einem Gehäuse angeordneten Rohrbündel nach der US-PS 37 76 302 ist es zwar bekannt, um ein zentral zum Rohrbündel angeordnetes Einleitungsrohr unter Anwendung eines dieses umgebenden rohrförmigen Bauteils einen ringförmigen Luftspalt vorzusehen. Damit soll lediglich eine vorzeitige Erwärmung des im Zentralrohr zugeführten Sekundär-Wärmeaustauschmediums durch das dieses Rohr umgebende Primär-Wärfneäustäuschmedium verhindert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem relativ geringen baulichen Aufwand einen Ölkühler von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umschriebenen Art mit höchstmöglicher Kühllleistung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindurigsgerhäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst,

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Körpers