DE2935589A1 - Fahrzeugantrieb - Google Patents
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Description
TuTO
Klöckner-Humboldt-Deutz AG MksiU si tests' SOOO Köln 30, der 29. Aug. 1979
Unser Zeichens D 79/49 AG-XPB Bü/BI
■3- 2935539
Fahrzeug an trieb
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugantrieb, bestehend
aus zumindest einer Brennkraftmaschine und einer hydrodynamischen
Bremse (Retarder) und einem Kühler zur Kühlung zumindest des Retarderöls.
Es ist bekannt, die beim Bremsbetrieb einer Brennkraftmaschine
mit hydrodynamischer Bremse (Retarder) anfallende Wärme in einem Kühler zurückzukühlen« Untersuchungen verschiedener bestehender
Rückkühlsysteme haben jedoch gezeigt, daß während des Retarderbetriebs
die Brennräume der Brennkraftmaschine auskühlen.-
Daneben wurde festgestellt, daß ausreichende Retarderrückkühlleisturygen
nur dann zu erreichen sind, wenn der Retarderölkühler unverhältnismäßig groß ausgelegt wird. Der dadurch erforderliche
Einbaubedarf bei Kraftfahrzeugen ist aber nicht immer vorhanden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Fahrzeugantrieb
der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß das Retarderöl zuverlässig herabgekühlt wird, ohne daß ein hoher Platzbedarf
für den Retarderölkühler benötigt wird»
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der Retarderölwärme in- einem Kühler rückkühlbar ist und
daß als Kühlmedium die Ansaugluft der Brennkraftmaschine vorgesehen
ist. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die Wärmemenge, die
in dem bisherigen Retarderölkühler üblicher Baugröße nur unzureichend abgeführt werden kennte, in einem weiteren Kühler abge-
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Klöckner-Humbo'cit-DeutzAG /malüviu ui^s» _a„ 29 Aua 1979
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führt werden kann, der im Ansaugluftstrom angeordnet ist. Dadurch wird gleichzeitig die Ansaugluft erwärmt, so daß ein Auskühlen
der Brennräume der Brennkraftmaschine verhindert wird. Je
nach der maximalen Retarderleistung und der maximal zulässigen Öltemperatur kann die Leistung dieses Kühlers 20 % bis 30 % der
Retarderleistung betragen. Damit kann die Temperatur der Ansaugluft um ca. 90 C angehoben werden.
Da nur im Bremsbetrieb Wärme in dem Retarderölkühler anfällt und abgeführt werden muß, ist es sinnvoll, im normalen Fahrbetrieb
die Ansaugluft nicht durch den Kühler zu leiten. Hierzu wird vorgeschlagen, in der Ansaugluftführung der Brennkraftmaschine einen
Bypass vorzusehen, indem der Kühler angeordnet ist, und weiterhin ein Steuerelement in der Ansaugluftführung auf Hohe des Abzweigs
zum Bypass anzuordnen.
Als Steuerelement kann eine Klappe vorgesehen werden, die wahlweise
den Bypass oder die Ansaugluftführung in Strömungsrichtung hinter dem Abzweig zum Bypass verschließt. Diese einfache Anordnung
gewährleistet eine ausreichende Ansaugluftzufuhr im jeweils geöffneten
Ansaugluftführungsteil, wie auch die Möglichkeit des
kontinuierlichen Öffnens und Schließens der Klappe. Diese wird in diesem Fall vorteilhafterweise in Abhängigkeit der Retarderöltemperatur
gesteuert. Daneben ist es auch möglich, eine einfache Zweipunktsteuerung (ein, aus) gleichsinnig mit dem Ein- und
Ausschalten der hydrodynamischen Bremse vorzusehen.
Wird - wie weiterhin vorgeschlagen ist - der Retarderkühler gleichzeitig
zur Kühlung zumindest eines Teils des Getriebe- und/oder Motoröls ausgebildet, so kann in diesem Fall - da nunmehr immer
eine abzutransportierende Ölwärme anfällt - die Ansaugluft auch während des Teillastbereichs erwärmt werden. Dadurch werden bessere
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Abgasemissionswerte, geringere Reibleistung und damit auch ein günstigerer spezifischer Brennstoffverbrauch erzielt. Da es bei
hoher Motorlast unerwünscht ist, daß die Ansaugluft erwärmt zugeführt ist, wird bei einer derartigen Ausbildung das Steuerelement
zusätzlich in Abhängigkeit der Motorlast gesteuert. Als Maß für die Höhe der Motorlast kann die Abgastemperatur ebenso
wie - bei mit Einspritzpumpen ausgerüsteten Brennkraftmaschinen der Regelstangenweg dienen. Bei Brennkraftmaschinen mit hydraulisch
geregeltem Kühlgebläse kann auch das Steuerelement in Abhängigkeit der Kühlgebläseregelung gesteuert werden. Diese zusätzliche
Steuerung ist allerdings nur dann erforderlich, wenn der Kühler als mindestens Zwei-Medien-Kühler ausgelegt ist, d. h. der Motorölkreislauf
ist getrennt vom Retarderölkreislauf. Wird in dem Kühle nur das Retarder— und Getriebeöl zurückgekühlt und sind diese
zu einem einzigen Ölkreislauf zusammengefaßt, so ist die zusätzliche
Lastregelung des Steuerelements nicht erforderlich. Es reicht dann, das Steuerelement in Abhängigkeit der Öltemperatur zu
steuern»
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
Es stellen dar:
Es stellen dar:
Fig. 1 eine Schemaskizze der Ansaugluftführung bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine;
Fig. 2 bis 4 bevorzugte Ausbildungen von Kühlern.
In Abbildung 1 ist schematisch eine luftgekühlte Brennkraftmaschine
1 mit ihrem Ansaugsystem 2 sowie einem Wärmetauscher 3 für das Retarderöl einer hier nicht abgebildeten hydrodyrtamsichen
Bremse dargestellt. Obwohl die Brennkraftmaschine 1 in diesem Beispiel
als luftgekühlte Brennkraftmaschine ausgeführt ist, kann je-
-6-
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F ;, . 1
Klöckner+Iumbolcit-Deutz AG xw^ υ _.— »Γ«=»- _ 5Qa T Q 7 Q
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doch die erfindungsgemäße Anordnung des Wärmetauschers 3 im Ansaugsystem
2 ohne weiteres an einer wassergekühlten Brennkraftmaschine angewendet werden.
Das Ansaugluftsystem 2 besteht aus einem Luftführungskanal 5, an
dessen vorderer, der Umgebung zugewandten Ende ein Luftfilter 4 angeordnet ist. Hinter dem Luftfilter 4 zweigt von dem Luftführungskanal
5 ein Bypass 5.1 ab, in dem der Wärmetauscher 3 angeordnet ist. In Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher 3 vereinigt
sich der Bypass 5.1 wieder mit dem Luftführungskanal 5. Der Abzweig
zum Bypass wird von einem als Klappe ausgebildeten Steuerelement 6 beherrscht. Dieses Steuerelement 6 ist so ausgebildet,
daß bei Erreichen einer der beiden Endstellen des Steuerelementes die Ansaugluft durch den Wärmetauscher 3 strömt und bei Erreichen
der anderen Endstellung im Luftführungskanal 5 um den Wärmetauscher
3 herumgeführt wird.
Der Wärmetauscher 3 ist vorteilhafterweise im Bypass 5.1 derart
angeordnet, daß die als Kühlmedium wirkende Ansaugluft quer zur Strömungsrichtung des zu kühlenden Medium, hier des Retarderöls,
strömt, welches durch die Leitung 7 zugeführt und durch die Leitung 8 abgeführt wird.
Der Wärmetauscher 3 ist im einfachsten Fall als Ein-Medien-Kühler
ausgeführt (Fig. 2), d. h. es ist nur ein zu kühlendes Medium, in
diesem Fall das Retarderöl, vorgesehen. Da das Retarderöl nur im Bremsbetrieb der Brennkraftmaschine erwärmt wird, ist es auch nur
dann erforderlich, daß das Steuerelement 6 die Ansaugluft durch den Wärmetauscher 3 leitet. Dadurch wird die Ansaugluft im Bremsbetrieb
erwärmt, womit verhindert wird, daß die Brennräume der Brennkraftmaschine auskühlen. Es wurde herausgefunden, daß auf
diese Weise die Ansaugluft um ca. 90° C erwärmt werden kann. Das
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a'aii ßiür -7- 2.
D 7
Af ]
a'aii ßiür -7- 29. Auq. 1979
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Steuerelement 6 wird deshalb vorzugsweise in Abhängigkeit der Retarderöltemperatur über an sich bekannte Steuereinrichtungen
gesteuert.
Anstelle des Ein-Medien-Wärmetauschers 3 nach Fig. 1 kann auch der
in Fig. 3 dargestellte Zwei-Medien-Wärmetauscher 3.1 in den Bypass 5.1 angeordnet werden. Mit dem Wärmetauscher 3.1 ist es nunmehr
möglich, zwei getrennt zu- und abgeführte Medien zu kühlen. Dies kann beispielsweise neben dem Retarderöl das Getriebeöl oder das
Schmieröl der Brennkraftmaschine sein. In diesen Fällen, wo auch
im normalen Fahrbetrieb ein zu kühlendes Medium den Wärmetauscher
-3.1 durchströmt, ist es sinnvoll, die Ansaugluft auch im Teillastbereich der Brennkraftmaschine durch den Wärmetauscher 3.1 zu
leiten. Da sie allerdings nicht im Vollastbereich durch den Wärmetauscher 3.1 geleitet werden soll,, muß das Steuerelement 6 dann
zusätzlich noch in Abhängigkeit des vorliegenden Lastbereiches der Brennkraftmaschine gesteuert werden. Dazu eignet sich als Steuergröße
entweder die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine oder bei
Vorhandensein einer Einspritzpumpe - der Regelstangenweg. Der Wärmetauscher 3.1 kann auch als weiteres zu kühlendes Medium mit
in den Schmierölkretslauf der Brennkraftmaschine aufnehmen.
Hierbei ist dann allerdings noch ein weiterer Wärmetauscher für das Schmieröl vorzusehen, welcher seine Kühlung bei Vollast der
Brennkraftmaschine übernimmt.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Zwei-Medien-Wärmetauschers
3.1 mit einem lamellenartigen Aufbau. Die beiden zu kühlenden Medien werden dabei Wand an Wand in den Kanälen 9, 10, die Ansaugluft
wird in den den Kanälen 9 und 10 angrenzenden Kanälen 11 geführt. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß - da im Retarderbetrieb
nur das Retarderöl erwärmt wird - das zweite sich im Bremsbetrieb nicht erwärmende Öl zur Rückkühlung des Retarderöls mit herangezogen
werden kann.
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Claims (7)
1. Fahrzeugantrieb, bestehend aus zumindest einer Brennkraftmaschine
und einer hydrodynamischen Bremse (Retarder) und einem
Kühler zur Kühlung zumindest des Retarderöls, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Retarderölwärme
in einem Kühler rückkühlbar (3, 3.1) ist, dem als Kühlmedium die
Ansaugluft der Brennkraftmaschine (l) zuführbar ist.
2. Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansaugluftführung (5) der
Brennkraftmaschine (1) ein Bypass (5.1) vorgesehen ist, in dem der
Kühler angeordnet ist, und daß weiterhin ein Steuerelement (6) In der Ansaugluftführung (5) auf Höhe des Abzweigs zum Bypass (5.1)
angeordnet i"st.
3. Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (6) aus einer Klappe
besteht, die wahlweise den Bypass (5.1) oder die Ansaugluft— führung (5) in Strömungsrichtung hinter dem Abzweig zum Bypass
(5.1) erschließt.
4. Fahrzeugantrieb nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (6) in Abhängigkeit
der Retarderöltemperatur steuerbar ist.
5. Fahrzeugantrieb nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (6) gleichzeitig mit
dem Bremsbetrieb betätigbar ist.
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ORIGINAL INSPECTED
Sa uiJzz& —2- 29. Aug. 1979
D 79/A1I
6. Fahrzeugantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem zusätzlich ein Getriebe vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (3, 3.1) gleichzeitig zur Kühlung des Getriebe- und/oder Motoröls ausgebildet ist und
daß hierbei das Steuerelement (6) zusätzlich in Abhängigkeit der Last der Brennkraftmaschine steuerbar ist.
7. Fahrzeugantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche
,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler ( 3.1) als Zwei-Medien-Kühler
ausgelegt ist, wobei das Kühlmedium senkrecht zu den zu
kühlenden Medien strömt und die zu kühlenden Medien im Gegenstrom zueinander strömen.
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Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792935589 DE2935589A1 (de) | 1979-09-04 | 1979-09-04 | Fahrzeugantrieb |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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