DE3705817A1 - Oelgekuehlte brennkraftmaschine mit einem oelmengenteiler - Google Patents
Oelgekuehlte brennkraftmaschine mit einem oelmengenteilerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine ölgekühlte
Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des ersten
Anspruchs.
Ölgekühlte Brennkraftmaschinen, die ausschließlich
eine Ölkühlung aufweisen, besitzen häufig zwei
Ölkreisläufe für die Schmierung und die Kühlung der
Brennkraftmaschine. Bekannt ist es, hierzu zwei
getrennte Ölpumpen zu verwenden mit dem Nachteil,
daß diese Lösung einen hohen Installationsaufwand
bedeutet, viel Bauraum benötigt und darüber hinaus
kostenintensiv ist.
Des weiteren ist bekannt, eine ölgekühlte
Brennkraftmaschine mit nur einer Ölpumpe zu
verwenden, bei der die Ölmengen über Drosseln
oder einfache Ventile auf beide Ölkreisläufe zu
verteilen. Diese Lösung weist den Nachteil auf, daß
bei Betrieb der Brennkraftmaschine die Widerstän
de für die getrennten Ölströme innerhalb der
Brennkraftmaschine unabhängig voneinander
veränderbar sind und nicht sichergestellt ist, daß
die beiden Teilmengen zur Schmierung und Kühlung
zueinander in einem idealen Verhältnis stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelung
darzustellen, die ein einmal gefundenes und optimales Ver
hältnis der Teilmengen zur Schmierung und Kühlung für den
gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine sicher
stellt, auch bei auftretenden Störgrößen in Form von vari
ablen Widerständen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.
Die erfindungsgemäße Regeleinheit in Form eines Ölmengen
teilers stellt ein konstantes Ölmengenverhältnis für die
Schmierung und die Kühlung der Brennkraftmaschine sicher.
Der Ölmengenteiler ist aufgebaut als ein einfach gestalte
tes Bauteil, das nur mit einem einzigen beweglichen Teil,
einem Regelkolben, versehen ist. Der Ölmengenteiler wird
vorteilhaft dort angebracht, von wo aus sich die kürzesten
Verzweigungsleitungen zur Kühlung bzw. Schmierung der
Brennkraftmaschine ergeben. Die Regeleinheit innerhalb des
Ölmengenteilers stellt ein Regelkolben dar, der die Öl
ströme für die Kühlung bzw. Schmierung verändern kann.
Der Anspruch 3 sieht vor, daß innerhalb des Ölmengentei
lers Regelblenden eingesetzt sind, durch die je ein Öl
strom aus dem zentralen Druckraum zu dem jeweiligen
Schmieröl- bzw. Kühlkreis gelangt. Die Durchtrittsquer
schnitte der Regelblenden bestimmen die Ölmengenverteilung
und nehmen Einfluß auf die Öldrücke, mit denen die beiden
Wirkflächen des Regelkolbens beaufschlagt werden. Die Aus
legung der Regelblenden erfolgt so, daß die in allen Be
triebszuständen der Brennkraftmaschine herrschende Gleich
gewichtsbedingung am Regelkolben zusammen mit den vom
Durchfluß abhängigen Widerständen der Regelblenden erfüllt
ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß
der Regelkolben mittig in einer Führung eingesetzt ist, in
der Form, daß er sich beidseitig axial verschieben läßt.
Der Stellweg des Regelkolbens wird beidseitig begrenzt
durch je einen Ventilsitz. An beiden Enden ist der Regel
kolben mit einer umlaufenden Anfasung versehen, die ent
sprechend den Ventilsitzen ausgebildet ist und dazu dienen
soll, daß bei Anlage des Regelkolbens an einem der Ventil
sitze der entsprechende Ölstrom vollständig unterbrochen
werden kann.
Der Anspruch 7 sieht vor, daß anstelle von festen Regel
blenden verstellbare bzw. einstellbare Drosselelemente
eingesetzt sind, mit denen die Ölströme variabel auf Ände
rungen im Kühlölkreis oder Schmierölkreis einstellbar sind.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß das Öl nach Aufteilung
durch den Ölmengenteiler und nach Durchströmen des Kühl
bereichs bzw. der Schmierstellen innerhalb der Brennkraft
maschine in die Ölwanne fließt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be
schreibung, die ausführlich das in den Zeichnungen darge
stellte Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer ölgekühlten
Brennkraftmaschine mit einer Ölpumpe, deren
Förderstrom durch einen Ölmengenteiler auf
geteilt wird für die Schmierstellen und den
Kühlbereich der Brennkraftmaschine,
Fig. 2 in einer Schnittdarstellung den erfindungs
gemäßen Ölmengenteiler.
Die Fig. 1 zeigt schematisch dargestellt den Aufbau eines
kombinierten Schmieröl- und Kühlölkreislaufs an einer
Brennkraftmaschine, bei der - von einer Ölpumpe ge
speist - die Schmierung und Kühlung der Brennkraftmaschine
durch eine Aufteilung des Förderstroms realisiert werden.
Die Ölpumpe 1 saugt Öl aus der Ölwanne 5 der Brennkraftma
schine 22 durch die Saugleitung 20 an und fördert dieses
druckerhöht in die Druckleitung 21. Durch die Druckleitung
21 ist die Ölpumpe 1 mit dem Ölmengenteiler 6 verbunden.
Das Öl gelangt durch den Eintritt 10 in den Ölmengenteiler
6 und verläßt diesen durch die Austritte 11, 11′. Vom
Austritt 11 wird Öl dem Kühlbereich (7) (insbesondere
Zylinderkopf) der Brennkraftmaschine 22 zugeführt. Das aus
der Brennkraftmaschine austretende erwärmte Öl wird an
schließend bei Bedarf zur Wärmerückgewinnung der Fahrer
hausheizung 9 und/oder dem Ölkühler 8 zugeführt, bevor es
zurück in die Ölwanne 5 gelangt; dabei kann sowohl der Öl
kühler 8 wie auch die Fahrerhausheizung 9 in Abhängigkeit
von der Temperatur kurzgeschlossen werden, abweichend von
Darstellung gemäß Fig. 1. Durch den Austritt 11′ des Öl
mengenteilers 6 wird der zweite Ölteilstrom, der für die
Schmierstellen 4 der Brennkraftmaschine 22 vorgesehen ist,
vor Eintritt in die Brennkraftmaschine 22 durch den Ölfil
ter 3 geleitet. Nach Durchströmung aller Schmierstellen 4
innerhalb der Brennkraftmaschine fließt das für die
Schmierung bestimmte Öl zurück in die Ölwanne 5. Die Öl
pumpe 1 ist versehen mit einem Absteuerventil 2, durch das
ein zuviel geförderter Ölstrom von der Druckseite zur
Saugseite absteuerbar ist.
Die Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung den erfin
dungsgemäßen Ölmengenteiler 6. Gemäß Fig. 2 ist der Ölmen
genteiler 6 als ein quaderförmiges Gebilde ausgeführt mit
einem Hohlraum, der in verschiedene Druckräume 14, 16, 16′
bzw. Kolbenräume 18, 18′ durch eine Zwischenwand 19 der
Führung 13 sowie die Ventilsitze 17, 17′ unterteilt wird.
Das von der Ölpumpe durch die Druckleitung 21 (siehe Fig.
1) geförderte Öl gelangt durch den Eintritt 10 des Ölmen
genteilers 6 in den Druckraum 14. Durch die Regelblenden
15, 15′ gelangt das unter Druck stehende Öl aus dem Druck
raum 14 in den Druckraum 16 bestimmt für den Kühlbereich 7
der Brennkraftmaschine bzw. in den Druckraum 16′ für die
Schmierstellen 4 der Brennkraftmaschine. Aus dem Druckraum
16 strömt das für die Kühlung bestimmte Öl durch den Ven
tilsitz 17 über die Fläche 23 des Regelkolbens 12 in den
Kolbenraum 18 und anschließend durch den Austritt 11 zum
Kühlbereich 7. Entsprechend gelangt aus dem Druckraum 16′
Öl durch den Ventilsitz 17′ über die Fläche 23′ des Regel
kolbens 12 in den Kolbenraum 18′ und von dort durch den
Austritt 11′ zu den Schmierstellen 4 der Brennkraftma
schine. Der Regelkolben 12 ist so gestaltet, daß seine
beiden gleichen Enden mit den beiden gleichen Ventilsitzen
jeweils eine Passung im Sinn eines Schließventiles bilden
können.
Der in den Druckraum 14 des Ölmengenteilers 6 geleitete
Ölstrom steht dort mit einem in allen Bereichen des Druck
raumes 14 gleichen Öldruck an. Somit werden auch die Re
gelblenden 15, 15′ mit einem gleichen Öldruck beauf
schlagt. Die Durchschnittsquerschnitte der Regelblenden
15, 15′ bestimmen den Ölmengendurchfluß und damit die Öl
mengenverteilung. Die Durchtrittsquerschnitte müssen auf
die Bedürfnisse des Motors abgestimmt sein, d. h. auf die
Bedarfsmengen für die Schmierstellen bzw. den Kühlbereich
der Brennkraftmaschine. Die Querschnitte können dabei
gleich oder unterschiedlich sein, jedoch dürfen sich diese
während des Betriebs nicht verändern. Dementsprechend sind
die Öldrücke in den Druckräumen 16, 16′ Funktionen der
einzelnen durchgesetzten Ölmengen durch die Regelblenden
15, 15′. Die Ventilsitze 17, 17′ zwischen den Druckräumen
16, 16′ und den Kolbenräumen 18, 18′ befindlich bewirken
einen vernachlässigbar geringen Druckverlust, wodurch er
reicht wird, daß die Wirkflächen 23, 23′ des Regelkolbens
12 mit nahezu dem gleichen Druck beaufschlagt werden, der
in den Druckräumen 16, 16′ vorherrscht. Wenn der Druckver
lust an den Ventilsitzen nicht vernachlässigbar ist, ad
diert er sich zu dem Druckverlust der Regelblenden, was
bei deren Abstimmung zu berücksichtigen ist. An dem Regel
kolben 12 ist in den Grenzen seines Anschlages unter allen
Umständen die Gleichgewichtsbedingung erfüllt, d. h. glei
chen Druck auf beiden gleichdimensionierten Wirkflächen
23, 23′. Das Eigengewicht des Regelkolbens 12 ist dabei
vernachlässigt.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine ist der Regelkolben 12
ständig bemüht die Gleichgewichtsbedingung zu erfüllen.
Beim Auftreten einer Störgröße, d. h. eines einseitig sich
verändernden Widerstandes im Bereich der Schmierstellen 4
bzw. des Kühlbereichs 7, des Ölkühlers 8 oder der Fahrer
hausheizung 9 und der damit verbundenen Druckerhöhung wird
sich der Regelkolben 12 so lange in eine dem druckerhöhten
Kolbenraum entgegengesetzte Richtung verschieben, bis es
zur Angleichung der Öldrücke auf den Wirkflächen 23, 23′
kommt. Durch die zuvor beschriebene Auslegung des Ölmen
genteilers 6 wird erreicht, daß die Öldrücke in den Druck
räumen 16, 16′ nahezu einander gleich sind. Dagegen können
die Drücke in den Kolbenräumen 18, 18′ ganz verschieden
sein, je nach der Enge des Drosselspaltes, den der Regel
kolben 12 mit einem der Ventilsitze 17, 17′ bildet. Weiter
bewirken die Regelblenden 15, 15′ gleiche Druckdifferenzen
zwischen dem Druckraum 14 und dem Druckraum 16, bzw. dem
Druckraum 14 und dem Druckraum 16′. Die beiden Ölmengen
teilströme durch die Regelblenden 15, 15′ stehen dabei in
einem gewünschten sollmäßigen Mengenverhältnis, das für
die jeweilige Brennkraftmaschine bestimmbar ist. Entspre
chend der Drücke in den Kolbenräumen 18, 18′ können die
sich einstellenden Öldrücke an den Austritten 11, 11′ des
Ölmengenteilers 6 verschieden sein, je nach Art der nach
geschalteten Widerstände in den Schmierstellen 4 bzw. im
Kühlbereich 7 der Brennkraftmaschine und im Ölkühler 8
bzw. in der Fahrerhausheizung 9. Die sich einstellenden
Druckdifferenzen zwischen dem Druckraum 16 und dem Druck
am Austritt 11 bzw. dem Druckraum 16′ und dem Druckraum
austritt 11′ können sich demzufolge optimal einstellen, d.
h. der Regelkolben 12 drosselt an seinen beiden Enden ge
gen die Ventilsitze 17, 17′ ganz unterschiedlich auf eine
angepaßte Weise in Abhängigkeit zu den nachgeschalteten
getrennten Widerständen.
Claims (8)
1. Ölgekühlte Brennkraftmaschine mit je einem Ölkreis
lauf für die Kühlung und die Schmierung, die gemeinsam von
einer Ölpumpe gespeist werden, versehen mit einer Auftei
lung der Ölmenge druckseitig vor Eintritt des Öls in die
Brennkraftmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufteilung der Ölmenge ein
Ölmengenteiler (6) mit einem Eintritt (10) und mindestens
zwei Austritten (11, 11′) eingesetzt ist.
2. Ölgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ölmengenteiler (6) mit
einem die Ölströme durch die Austritte (11, 11′) regelnden
Regelkolben (12) versehen ist.
3. Ölgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ölmengenteiler (6) Regel
blenden (15, 15′) aufweist, durch die der Ölstrom aus
einem zentralen Druckraum (14) weiter in zwei Druckräume
(16, 16′) gelangt.
4. Ölgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der An
sprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (12) in einer
Führung (13) eingesetzt ist.
5. Ölgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der An
sprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Regelkol
bens (12) beidseitig durch je einen Ventilsitz (17, 17′)
begrenzt ist.
6. Ölgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (12) beidsei
tig mit einer umlaufenden Anfasung versehen ist, die ent
sprechend den Ventilsitzen (17, 17′) ausgebildet ist.
7. Ölgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ölmengenteiler (6) ein
stellbare Drosselelemente aufweist.
8. Ölgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der An
sprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der für die Schmierstellen be
stimmte Ölstrom (4) sowie der weitere Ölstrom für den
Kühlbereich (7) in einer Ölwanne (5) der Brennkraftma
schine (22) münden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873705817 DE3705817A1 (de) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | Oelgekuehlte brennkraftmaschine mit einem oelmengenteiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873705817 DE3705817A1 (de) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | Oelgekuehlte brennkraftmaschine mit einem oelmengenteiler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3705817A1 true DE3705817A1 (de) | 1988-09-01 |
Family
ID=6321612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873705817 Withdrawn DE3705817A1 (de) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | Oelgekuehlte brennkraftmaschine mit einem oelmengenteiler |
Country Status (1)
Country | Link |
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