DE3130438A1

DE3130438A1 - "mit einem schmiermittelkreislauf versehene fluessigkeitsgekuehlte brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3130438A1
Application number: DE19813130438
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Fricker
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1983-02-10

Description

«Mit einem Schmiermittelkreislauf versehene
flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine" Die Erfindung bezieht sich auf eine mit einem Schmiermittelkreislauf versehene flüssigkeitsgekuhlte Brennkraftmaschine, bei der eine Kühlwasserpumpe Kühlwasser in die Kühlwasserräume des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine drückt und bei der eine Schmiermittelpumpe angesaugtes Schmiermittel in einen Hauptkanal pumpt, von dem zu den Schmierstellen der Brennkraftmaschine führende Nebenkanäle abzweigen.
Bei Brennkraftmaschinen dieser Art ist der Kühlwasserkreislauf vom Schmiermittelkreislauf insofern getrennt angeordnet, als nur wenige gemeinsame Berührungsflächen bestehen, durch welche die Wärme des Schmiermittels an das Wasser oder die des Wassers an das Schmiermittel abgegeben werden kann.
Die Folge davon ist z.B. bei der Warmlaufperiode der Brennkraftmaschine ein relativ langsamer Erwärmungsprozeß des Schmiermittels, was erhöhte Reibverluste während der Warmlaufzeit bedeutet. Andererseits sinkt auch eine bei Betrieb unter erhöhter Last erzeugte Motorwärme bei nachfolgendem Niederlastbetrieb, z.B. Stadtverkehr, schnell wieder ab und kann bei winterlichen niedrigen Außentemperaturen wiederum zu erhöhten Reibverlusten führen.
Bei einer bekannten Brennkraftmaschine (DE-AS 23 37 476) ist im außenliegenden Leitungssystem für die Kühlflüssigkeit ein Schmiermittelkühler zwischengeschaltet, derart, daß das von der Kühlwasserpumpe in Umlauf gehaltene Kühlwasser den Schmiermittelkühler durchströmen muß, um auf diese Weise das Schmiermittel beim Anfahren schnell auf seine Betriebstemperatur zu bringen. Bei dieser Ausführung mußten zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, die den empfindlichen Schmiermittelkühler vor zu hohen Drücken schützen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache Baumaßnahmen die bei der Warmlaufphase erhöhten Reibverluste zu reduzieren, ferner die bei erhöhter Last erzeugte Motorwärme bei nachfolgendem Niederlastbetrieb nicht so schnell wieder absinken zu lassen.
Zur Lösung der Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen für die Aufgabenlösung vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen beansprucht sind.
Durch die Verlegung des Hauptkanals in den Zylinderkopf nimmt das Schmiermittel dort je nach Motorbetrieb Wärme auf oder gibt Wärme ab und gelangt anschließend über die Abzweigungen zu den üblichen Schmierstellen, z.B. Grundlager der Kurbelwelle, Pleuellager.
Als Vorteile-der erfindungsgemäßen Maßnahmen bzw. des Ölführungsprinzips sind zu nennen eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauches während der Warmlaufphase und im Stadtverkehr bei niederen Lastzuständen, der Wegfall eines Ölkühlers sowie dessen thermostatische Steuerungseinrichtung.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit im Zylinderkopf angeordnetem Schmiermittel-Hauptkanal, Fig. 2 von oben gesehen den Verlauf des Hauptkanals schematisch und Figo 3 eine verrippte Anordnung des Hauptkanals nach der Linie III-III in Fig. 1 Bei einer mehrzylindrigen flüssigkeitsgekuhlten Brennkraftmaschine 1 wird gemäß Fig. 1 das Schmieröl aus einer Ölwanne 2 über eine Saugleitung 3 der Ölpumpe 4 zumindest teilweise über ein Ölfilter 5 zum Kurbelgehäuse und von dort über eine Förderleitung 6 zum Hauptkanal 7 im Zylinderkopf 8 gepumpt.
Die Förderleitung 6 befindet sich an einem Ende der Brennkraftmaschine 1 und mündet in den horizontal und U-förmig verlaufenden Hauptkanal 7 (Fig. 2). Der Teil 7a und 7b des Hauptkanals 7 erstreckensich annähernd über die gesamte Länge der Brennkraftmaschine 1 und sind durch den am anderen Ende der Brennkraftmaschine 1 quer liegenden Teile 7c miteinander verbunden.
Der U-förmige Hauptkanal 7 ist über den den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine 1 zugeordneten Kühlwasserräumen 9 angeordnet und steht mit dieses von Kühlwasser durchströmten Räumen 9 in enger Verbindung.
Von dem Hauptkanal 7 zweigen Nebenkanäle 10 ab, die zu üblichen Schmierstellen, z.B. am Grundlager 11 der Kurbelwelle 12, führen.
Während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine ist das Kühlwassersystem bekannterweise bei geschlossenem Kühlwasserthermostat (nicht dargestellt) kurzgeschlossen. Das Kühlwasser durchströmt also nicht den Kühlwasserkühler.
In dieser Phase nimmt das Schmieröl zusätzlich zur Reibungswärme Wärme aus dem Kühlwasser auf. Dadurch wird die Warmlaufphase abgekürzt und auch - wie bereits eingangs erwähnt -ein Absinken der Öl temperatur bei Teillastbetrieb vermieden.
Bei Vollastbetrieb - bei bekannten Motoren ist ein äußerer Kühler für das Schmieröl vorgesehen - wirkt der im Zylinderkopf 8 integrierte Hauptkanal als interner Ölkühler.
Um eine schnellere Anpassung der Schmieröltemperatur an die Temperatur des Kühlwassers zu erhalten, kann die den Hauptkanal 7 von den Kuhlwasserräumen 9 trennende Wand 13 eine vergrößerte Oberfläche erhalten, die sich z.B. aus in den Kühlwasserstrom hineinragenden Rippen 14 gemäß Fig. 3 ergibt.
Eine Verbesserung des Systems ist auch dadurch gegeben, daß der von der Wasserpumpe kommende Kühlwasserstrom ganz oder zum größten Teil direkt in den Zylinderkopf 8 geleitet wird.
Das Kurbelgehäuse 15 wird nur schwach oder überhaupt nicht durchströmt.
Ein derartiger Kühlwasserverlauf ist wirksamer, da die Öltemperatur durch die Wärme des Kühlwassers im Zylinderkopf bestimmt wird.
Gegebenenfalls kann die Eühlwasser- und die Öltemperatur bei diesem System zusätzlich erhöht und dann bei Teillast-Betrieb auch auf einem höheren Temperaturniveau gehalten werden. Erreicht wird dies durch einen Kühlwasser-Thermostat, der auf eine erhöhte Öffnungstemperatur (von 1300 - 1500> ausgelegt ist, zusammen mit einer Anhebung des Druckniveaus im Kühlsystem (auf 4 - 5 bar).
Die praktisch verwirklichbare Temperaturerhöhung ist von dem bei der Brennkraftmaschine angewendet en V erbr ennungsverfahr en und von dem angestrebten Massendurchsatz (spez. Leistungs-Ausbeute) abhängig.
Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Mit einem Schmiermittelkreislauf versehene flüssigkeitsgekuhlte Brennkraftmaschine, bei der eine Kühlwasserpumpe Kühlwasser in die Kühiwasserräume des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine drückt und bei der eine Schmiermittelpumpe angesaugtes Schmiermittel in einen Hauptkanal pumpt, von dem aus zu den Schmierstellen der Erennkraftmaschine führende Nebenkanäle abzweigen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß stromauf der Abzweigung der Hauptkanal (7) mit den Kuhlwasserräumen (9) im Zylinderkopf (8) in wärmeleitender Verbindung steht.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Hauptkanal (7) im Zylinderkopf (8) oberhalb der Kühlwasserräume (9) U-förmig geführt ist.
3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zwischen dem U-förmig verlaufenden Hauptkanal (7) und den Kühlwasserräumen (9) liegenden Wände (13) eine in die jeweiligen Kühlwasserräume (9) hineinragende Verrippung aufweisen.