DE2928281A1

DE2928281A1 - Vorrichtung zum anwaermen des schmieroels einer luftgekuehlten brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2928281A1
Application number: DE19792928281
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Mahler
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1981-01-29

Description

Vorrichtung zum Anwärmen des Schmieröls
einer luftgekühlten Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anwärmen des Schmieröls einer luftgekühlten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines land- und/oder forstwirtschaftlich nutzbaren Kraftfahrzeugs, mit einer vom Schmieröl der Brennkraftmaschine mit Energie versorgten Heizeinrichtung, wobei Wärme vom Abgas der Brennkraftmaschine über Luft als Wärmeträger auf das Schmieröl übertragen wird.
Bei Heizungen von Fahrzeugen mit luftgekühlter Brennkraftmaschine, deren Schmieröl zu diesem Zweck Wärme entzogen wird, besteht insbesondere im Leerlauf bzw. im Teillastbereich der Brennkraftmaschine das Problem, die Heizeinrichtung bei besonders niedrigen Temperaturen in ausreichender Menge mit Heizenergie zu versorgen.
Dieses Problem ist beim Betrieb von Acker- und/oder Forstschleppern vor allem bei Straßenfahrt in abschüssigem Gelände gegeben, da hierbei dem Schmieröl von der mit der Teillast betriebenen Brennkraftmaschine nur eine ungenügende Menge an Wärmeenergie zugeführt wird.
Es ist aus der DE-OS 26 17 948 eine Vorrichtung eingangs genannter Gattung bekanntgeworden, bei der zwei Wärmetauscher Verwendung finden, die an einen gemeinsamen Heißluftkreislauf angeschlossen sind. Dabei ist der eine Wärmetauscher auf der Abgasleitung angeordnet, so daß ein Wärmetausch zwischen den Abgasen und der durch den Wärmetauscher im Kreislauf geführten Luft stattfinden kann. Der andere Wärmetauscher sitzt auf einem spiralförmigen Rohr, das vom Motoröl durchströmt wird. Die vom ersten Wärmetauscher herangeführte heine Luft durchströmt den zweiten Wärmetauscher, wobei Wärme von der Heißluft auf das Motoröl übertragen wird. Für die Förderung der Heißluft im Kreislauf von einem Wärmetauscher zum anderen dient ein Gebläse, das vorzugsweise elektrisch angetrieben wird. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch insbesondere wegen der erforderlichen zwei Wärmetauscher und des Gebläses für den Heißluftkreislauf recht aufwendig und kostspielig.
Ausgehend von dieser Erkenntnis ist es Aufgabe der Erfindung, eine Heizung der eingangs umrissenen Gattung zu schaffen, die es ermöglicht, mit nur einem Wärmetauscher der Heizeinrichtung insbesondere im Leerlauf bzw. im Teillastbereich selbst bei extrem niedrigen Temperaturen eine optimale Wärmemenge zuzuführen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß fürde Wärmeübertragung vom Abgas auf das Schmieröl ein einziger Wärmetauscher vorgesehen ist, bei dem zumindest zwischen einer vom Abgas und einer vom Schmieröl durchströmten Kammer ein belüfteter Trennraum angeordnet ist.
Eine solche Lösung erbringt insbesondere den Vorteil, daß bei einem optimal gestalteten Wärmetauscher dem Schmieröl bereits kurz nach dem Start einer kalten Brennkraftmaschine ausreichend Energie beispielseise zur Beheizung der Kabine zugeführt werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung ist von der Abgasleitung vor dem Schalldämpfer eine Umgehungsleitung abgezweigt, in die der Wärmetauscher eingeschaltet ist und wobei der Wärmetauscher als Schalldämpfer des Abgasteilstroms der Umgehungsleitung dient.
Damit während des Betriebes der. Brennkraftmaschine eine vorbestimmte Temperatur des Schmieröls eingehalten'wird, ist es zweckmäßig, wenn zur Einstellung des Abgasteilstroms ein von der Temperatur des Schmieröls beeinflußtes Regelorgan in der Abgasleitung vorgesehen ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Wärmetauscher zylindrisch gestaltet, und weist koaxial drei Kammern auf, von denen die innere Kammer für das Schmieröl, die mittlere Kammer für die Luft und die äußere Kammer für das Abgas vorgesehen ist.
Um darüberhinaus bei extremen Betriebsbedingungen und abgeschalteter Heizung eine Kühlung des Schmieröls zu ermöglichen, ist die mittlere Kammer für die Luft zweckdienlich durch eine abschaltbare Leitung mit dem Kühlluftgebläse der Brennkraftmaschine verbunden.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht darstellt, entnommen werden.
Von einer vierzylindrigen luftgekühlten Brennkraftmaschine ist der Einfachheit halber lediglich der Zylinderkopf 1 dargestellt, zu dessen Kühlung mit Frischluft ein seitlich neben dieser angeordnetes Kühlluftgebläse 2 dient. Von den einzelnen Zylindern 3 der Brennkraftmaschine führt ein Abgassamælrohr4über eine Abzweigstelle 5 zu einem Schalldämpfer 6. Die Abgase gelangen vom Schalldämpfer 6 ausgangsseitig durch ein Auspuffrohr 7 ins Freie. Von der Abzweigung 5 führt eine Umgehungsleitung 8 zur Eingangsseite eines Wärmetauschers 9 und verbindet diesen ausgangsseitig mit dem Auspuffrohr 7 und zwar in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Schalldämpfer 6. Der Wärmetauscher 9 weist drei konzentrisch zueinander angeordnete Kammern 10, 11 und 12 auf, von denen die äußere Kammer 10 zum Durchleiten des in die Umgehungsleitung 8 gelangenden Abgasteilstromes dient. Die mittlere Kammer 12 des Wärmetauschers 9 ist mittels Leitungen 13 und 14 an das Schmiermi ttel system der Brennkraftmaschine angeschlossen, so daß die Kammer 12 beim Betrieb der Brennkraftmaschine ständig vom Schmieröl durchströmt wird. In der ausgangsseitigen Leitung 14 des Wärmetauschers 9 ist ein von der Temperatur des Schmieröls beeinflußtes Element 15 angeordnet, das beispielsweise mechanisch mit einer Regelklappe 16 in der Abzweigung 5 in Verbindung steht. Die Regelklappe 16 regelt somit abhängig von der Temperatur des vom Wärmetauscher 9 abströmenden Schmieröls den durch die Umgehungsleitung 8 sowie den Wärmetauscher 9 strömenden Abgasteilstrom.
Die dritte Kammer 11 im Wärmetauscher 9 bildet einen Trennraum zwischen den Kammern 10 und 12 und steht mit der Außenluft in Verbindung. An der linken Stirnseite des Wärmetauschers 9 ist der Trennraum 11 durch eine sich nahe dem Wärmetauscher 9 verzweigende Leitung 18 mit dem Kühlluftgebläse 2 verbunden In der Leitung 18 ist eine in Sperrstellung gezeigte Klappe 19 angeordnet. Die Trennwände 20 zwischen den einzelnen Kammern 10, 11 und 12 im Wärmetauscher 9 können mit kleinen Rippen o.dgl.
versehen sein, damit auf kleinem Raum möglichst große Flächen für den Wärmeübergang zur Verfügung stehen.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine strömt abhängig von der Stellung der Regelklappe 16 ein Abgasteilstrom durch die Leitung 8 und die Kammer 10 des Wärmetauschers 9 zurück zum Auspuffrohr 7.
Dabei dient der Wärmetauscher 9 als Schalldämpfer für diesen Abgasteilstrom. Beim Durchströmen des Wärmetauschers wird vom Abgas Wärme über die entsprechende Zwischenwand 20 zunächst auf die im Trennraum 20 befindliche Luft übertragen, die ihrerseits das durch die mittlere Kammer 12 strömende Schmieröl erwärmt. Im Schmierölkreis liegt ein der Einfachheit halber nicht dargestellter Wärmetauscher als Heizkörper beispielsweise für die Fahrerkabine des Kraftfahrzeugs. Die Anordnung eines Trennraums 11 zwischen den beiden Kammern 10 und 12 im Wärmetauscher 9 verhindert eine unmittelbare Wand-an-Wand-Berührung zwischen dem Abgas sowie dem Schmieröl und schließt damit die Gefahr einer Verkokung des Schmieröls durch zu hohe Temperaturen aus.
Bei Sommerbetrieb kann durch den Trennraum 11 des Wärmetauschers 9 durch Öffnen der Klappe 19 Kühlluft durch die Leitung 18 vom Gebläse 2 hergeleitet werden, um damit das Schmieröl zu kühlen.
Selbstverständlich besteht bei diesem Ausführungsbeispiel auch die Möglichkeit, die Regelklappe 16 ausschließlich oder in Verbindung mit der gezeigten Regelung abhängig von der Temperatur der Abgase zu regeln.
Leerseite

Claims

Patentansprtiche 1. Vorrichtung zum Anwärmen des Schmieröls einer luftgekühlten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbaren Kraftfahrzeuges mit einer vom Schmieröl der Brennkraftmaschine mit Energie versorgten Heizeinrichtung, wobei Wärme vom Abgas der Brennkraftmaschine über Luft als Wärmeträger auf das Schmieröl übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Wärmeübertragung vom Abgas auf das Schmieröl ein einziger Wärmetauscher (9) vorgesehen ist, bei dem zwischen zumindest einer vom Abgas und zumindest einer vom Schmieröl durchströmten Kammer (10 bzw. 12) ein belüfteter Trennraum (11) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzelchnet, daß von der Abgasleitung (4) vor dem Schalldämpfer (6) eine Umgehungsleitung (8) abgezweigt ist, in die der Wärmetauscher (9) eingeschaltet ist und daß der Wärmetauscher (9) als Schalldämpfer des Abgasteilstroms der Umgehungsleitung (8) dient.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Abgasteilstroms ein von der Temperatur des Schmieröls beeinflußtes Regelorgan (16) in der Abgasleitung (4) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9) zylindrisch gestaltet ist und koaxial drei Kammern aufweist, von denen die innere Kammer (12) für das Schmieröl, die mittlere Kammer (11) für die Luft und die äußere Kammer (10) für das Abgas vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Kammer (11) für die Luft durch eine abschaltbare Leitung (18) mit dem Kühlluftgebläse (2) der Brennkraftmaschine verbunden ist.