DE3714230A1 - Oelkuehler fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölkühler für eine Brennkraft­ maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, daß Motorenöle, insbesondere die Sorten, die höhere Viskositäten aufweisen, bei niedrigen Umgebungstemperaturen dazu neigen, zähflüssig zu werden. Außerdem lagert sich im Schmieröl, infolge der mit sinken­ der Temperatur fallenden Lösefähigkeit des Öls für Alte­ rungsstoffe Schlamm ab, und begünstigt somit die Ver­ stopfung der Röhre des Ölkühlers. Durch Kaltverstopfung innerhalb des Ölkreislaufs insbesondere des Ölkühlers, wo die Querschnitte der Röhre relativ klein dimensioniert sind, kann die für die Motorfunktion unerläßliche Öl­ schmierung und Kühlung während der Start- und Kaltlaufpha­ se erheblich gestört oder sogar ausbleiben, so daß dadurch Schäden verursacht werden könnten.

Eine zeitlich begrenzte Abhilfe schafft eine Kurzschluß­ leitung wie aus der DE-OS 35 09 095, und H. Mettig, Die Konstruktion schnellaufender Verbrennungsmotoren, 1973, Bild 199, Seite 298 bekannt, um unter Umgehung des Ölküh­ lers eine zügige Aufwärmung des Öls zu erreichen. Dabei soll darauf geachtet werden, daß nach einem bestimmten Zeitablauf der Ölkreis auf dem Ölkühler umgeschaltet wer­ den muß, damit das Öl wiederum seine Temperaturgrenze nicht überschreitet, um damit ein vorzeitiges Altern und Verlust der Schmierfähigkeit zu vermeiden.

Bei Thermostatumschaltung von der Kurzschlußleitung auf den Ölkühler verhindert das dort stehende dicke Kaltöl den Durchfluß des vom Motor kommenden Ölstroms und verursacht innerhalb der Brennkraftmaschine einen gefährlichen Wärme­ stau, der die Funktion und Lebenserwartung des Motors negativ beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Um­ schaltung der Ölzirkulation von der Kurzschlußleitung auf den Ölkühler die Ölversorgung der Brennkraftmaschine auf­ rechtzuhalten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das kennzeich­ nende Merkmal des ersten Anspruchs gelöst.

Durch die Erfindung ist ein Ölkühler geschaffen, mit dem bei Umschaltung des Ölkreislaufs von der Kurzschlußleitung auf den Ölkühler die Ölversorgung, auch bei Vorhandensein von Kaltverstopfung innerhalb des Ölkühlers, immer gewähr­ leistet ist, und gleichzeitig eine gezielte Aufwärmung des kalten Öls innerhalb des Ölkühlers erzielt wird.

Bei noch kaltem Öl wird der Ölkühler durch die Kurzschluß­ leitung überbrückt, wobei das vom Motor kommende Öl in einem kurzen Kreislauf zum Ölbehälter zurückfließt. Steigt die Öltemperatur an, so wird der Weg zum Ölkühler durch den an der Kurzschlußleitung montierten Thermostat freige­ geben und das vom Motor kommende Warmöl gelangt zur Ein­ flußseite des Ölkühlers. Stößt das Öl dort auf noch kaltes Öl innerhalb des Kühlers, so verhindert dies, daß das Öl durch das Kühlerbündel fließen kann. Somit steigt der Öldruck auf der Einflußseite erheblich und das Ventil, das am Ende der Überbrückungsleitung angeordnet ist, wird geöffnet und gibt den Ölkreislauf frei.

Durch den größeren Querschnitt der Überbrückungsleitung ist immer gewährleistet, daß das Öl in ausreichender Menge weiterfließt, so daß motorseitig kein Wärmestau entsteht und der Motor immer mit ausreichendem Öl versorgt wird.

Die Überbrückungsleitung mit ihrem warmen Ölinhalt sorgt dann für das Erwärmen des Öls in ihrer Umgebung, so daß die Verstopfung innerhalb des Rohrbündels aufgetaut wird und das darin noch vorhandene Kaltöl durchfließt. Der Öldruck auf der Einflußseite fällt allmählich ab, und das Ventil innerhalb der Überbrückungsleitung schließt, so daß der Ölkühler normal arbeitet und die mit zunehmender Lei­ stung steigende Wärmeentwicklung durch das Kühlmedium abbaut.

Nach den Ansprüchen 4 und 5 kann das Ventil innerhalb der Überbrückungsleitung als ein druck- oder temperaturwirken­ des Ventil gewählt werden. Die Wahl kann je nach den Mo­ torparametern (Motorgröße, Schnell- oder Langsamläufer, Kühlergröße, Ölmenge, Ölpumpendruck, Einsatzgebiet, Außen­ temperatur usw.) getroffen werden.

Der Durchtrittsquerschnitt der Überbrückungsleitung ist als Vielfaches des Durchtrittsquerschnitts des Wärmeaus­ tauschkanals groß genug dimensioniert, daß auch bei extrem kalter Witterung gewährleistet wird, daß das zähflüssige Öl durchfließen kann. Eine Überbrückungsleitung mit etwa dem fünffachen Durchtrittsquerschnitt wie der des Wärmeaus­ tauschkanals garantiert einen kontinuierlichen Öldurchfluß und eine optimale Verweildauer des Öls innerhalb der Überbrückungsleitung, so daß beim Durchströmen des Öls genügend Wärme an die noch kalte Umgebung innerhalb des Ölkühlers abgegeben werden kann.

Der Aufbau und die Funktion der Erfindung wird anhand des schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert.

Die Figur zeigt ein Schaltschema eines Rohrbündelölkühlers mit der erfindungsgemäßen Überbrückungsleitung.

In dem dargestellten Schaltschema wird das Öl von einem hier nicht dargestellten Motor durch die Zuflußleitung 9 zum Ölkühler abtransportiert. Bei noch kaltem Motor, wo das Öl auch noch kalt und zähflüssig ist , ist der Thermo­ stat 4 so eingestellt, daß das Öl über die Kurzschlußlei­ tung 3 zurück zu dem Ölbehälter 11 hinfließt, um von dort erneuert zum Motor zu gelangen. Nur eine Ölteilmenge wird durch die noch relativ unwesentliche Wärmeentwicklung des Motors erwärmt und fließt so am Ölkühler vorbei.

Steigt die Öltemperatur mit steigender Motorleistung an, so schließt der Thermostat 4 die Kurzschlußleitung 3 zu, und das Öl gelangt vom Motor direkt zu der Einflußseite 5 des Ölkühlers, um von dort auch das Rohrbündel 2 nach Kühlung desselben wieder über die Abflußleitung 10 zum Ölbehälter 11 wieder zu gelangen.

Steht noch innerhalb des Rohrbündels 2 dickes Öl, so ver­ hindert dieses den Durchfluß des Öls und der Druck auf der Einlaßseite des Kühlers steigt infolge der Stau des vom Motor kommenden warmen Öls. Ein in der Überbrückungslei­ tung 7 eingebautes Druckventil 8 gibt die Leitungsöffnung auf der Abflußseite des Kühlers frei und läßt das warme Öl weiter zum Behälter 11 fließen. Der Querschnitt der Über­ brückungsleitung 7 ist so bemessen, daß dieser auf jeden Fall einen Öldurchlauf von der Einfluß- zu der Abflußseite des Ölkühlers kontinuierlich zuläßt. Das durch die Über­ brückungsleitung 7 fließende warme Öl trägt seine Wärme auf die Umgebung innerhalb des Kühlers über, wodurch die Verstopfung dort nach und nach gelöst wird und mehr Öl kann dann durch das Rohrbündel fließen. Der Öldruck der Einflußseite fällt dann ab, das Druckventil 8 schließt zu und der Kühler kann seine normale Funktion übernehmen.

Je nach Motorkonzeption kann das Venil 8 temperatur- oder Öldruckwirkend gewählt werden. Auch bei Ölkühler größerer Dimensionen kann natürlich mehr als eine Überbrückunglei­ tung 7 eingesetzt werden. Der Öldurchfluß durch die Über­ brückungsleitungen kann temperatur- oder druckabhängig, oder in Kombination bei den mehreren Überbrückungsleitun­ gen geregelt werden.

Claims (7)

1. Ölkühler für eine Brennkraftmaschine mit einem Zufluß (5) und einem Abfluß (6) und mindestens einem den Zufluß mit dem Abfluß verbindenden Wärmeaustauschkanal (2), dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Ölkühlers paral­ lel zum Wärmeaustauschkanal mindestens eine ventilgesteu­ erte Überbrückungsleitung (7) erhöhten Querschnittes ange­ ordnet ist.

2. Ölkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungsleitung (7) durch ein Ventil (8) gesteuert ist.

3. Ölkühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8) auf der Abfluß­ seite (6) montiert ist.

4. Ölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8) als mechani­ sches auf Flüssigkeitsdruck reagierendes Ventil ausgebil­ det ist.

5. Ölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8) ein temperatur­ abhängiges Ventil ist.

6. Ölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der Überbrückungsleitung (7) ein Vielfaches des Durchtritts­ querschnitts des Wärmeaustauschkanals (2) ist.

7. Ölkühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der Überbrückungsleitung (7) etwa fünfmal so groß wie der Durchtrittsquerschnitt des Wärmeaustauschkanals (2) ist.