DE3717404A1 - Oelgekuehlte brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 26 49 562 ist eine ölgekühlte Brennkraftma­ schine bekannt, bei der ein Teilstrom des Schmierölgesamt­ stroms über ein Druckregelventil in den Kühlölkreislauf abgezweigt wird. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß die Kühlölmenge, die ein Mehrfaches der Schmierölmenge betragen kann, auf den hohen Schmieröldruck gebracht wer­ den muß, um dann von dem Druckregelventil wieder abgedros­ selt zu werden. Dadurch ergibt sich ständig eine mechani­ sche Verlustleistung durch die erforderliche hohe Pumpen­ antriebsleistung. Weiterhin bedeutet die Gleichsetzung von Kühlmenge und Absteuermenge des Schmierölkreislaufes, daß widersinnigerweise bei niedrigen Temperaturen viel und bei hohen Temperaturen wenig Kühlöl fließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlölmenge optimal an den Kühlbedarf anzupassen, wobei die mechani­ sche Verlustleistung der Brennkraftmaschine gering gehal­ ten werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eintrittsseitig in den Kühlölkreislauf ein Ejektor ange­ ordnet ist und der Ejektor einen Teilstrom des aus dem Kühlölkreislauf austretenden Ölstroms in den Eingang des Kühlölkreislaufes zurücksaugt. Durch diese Anordnung des Ejektors werden mehrere Vorteile erreicht. Bei sehr kaltem Öl wirkt der Ejektor als Stromteiler, so daß ein Teilstrom des Kühlöls durch die Rückverzweigungsleitung abfließt, während der weitere Teilstrom durch die Kühlkanäle der Brennkraftmaschine geleitet wird. Dadurch wird eine schnelle Erwärmung des Öls beziehungsweise der Brennkraft­ maschine auf Betriebstemperatur erreicht. Hat das Öl be­ ziehungsweise die Brennkraftmaschine die Betriebstempera­ tur erreicht, wirkt der Ejektor in seiner eigentlichen Funktion als Saugvorrichtung, das heißt, der Volumenstrom des von der Ölpumpe abgezweigten Kühlölstroms wird am Austritt des Ejektors um ein Mehrfaches erhöht. Somit braucht die Ölpumpe nur geringfügig größer ausgelegt zu werden als bei einer ausschließlichen Versorgung des Schmierölkreislaufs.

In Weiterbildung der Erfindung ist in dem Kühlölkreislauf zumindest ein Wärmetauscher angeordnet. Um die Drosselver­ luste eines derartigen Wärmetauschers gering zu halten, sind die Leitungsquerschnitte entsprechend groß gewählt. Diese Maßnahme ist besonders dann wichtig, wenn der Wärme­ tauscher im Bereich des durch den Ejektor erhöhten Volu­ menstroms angeordnet ist. In diesem Bereich wird der Wär­ metauscher dann angeordnet werden, wenn eine intensive Kühlung des Kühlöls notwendig ist. Vorteilhaft wird der Wärmetauscher stromabwärts der Rückverzweigungsleitung zum Ejektor in den Kühlölkreislauf angeordnet. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, die von dem Wärmetauscher abgege­ bene Wärmemenge regelbar einem Fahrgastraum bei einer in ein Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine zuzuführen.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnungsbeschreibung, in der die in den Figuren dargestellten Ausführungen beschrieben sind.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Schmieröl- und Kühlölkreislauf einer Brennkraftmaschine und

Fig. 2 ein Diagramm zur Kühlwirkung des Kühlölkreislaufs.

Eine Ölpumpe 1 saugt das in einer Wanne 2 (Ölwanne oder Vorratsbehälter bei Trockensumpfausführung) befindliche Öl an und fördert es in eine Hauptdruckleitung 3. Die Druck­ seite 1 a der Ölpumpe 1 ist mit der Saugseite 1 b der Ölpum­ pe über eine Kurzschlußleitung 4 verbunden, wobei in die Kurzschlußleitung 4 ein Überdruckventil 5 eingesetzt ist. Das Überdruckventil 5 begrenzt den Öldruck in der Haupt­ druckleitung 3 auf einen vorgebbaren höchstzulässigen Druck.

Der in der Hauptdruckleitung 3 geförderte Ölstrom wird in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei ein Teilstrom zu den Schmierstellen 6 der Brennkraftmaschine geleitet wird, während der zweite Teilstrom zu den Kühlkanälen 7 der Brennkraftmaschine geführt wird. In den Schmierölkreislauf sind zudem je nach Bedarf Schmierölkühler 8 und Filter 9 eingeschaltet, so daß den Schmierstellen 6 je nach Bedarf gekühltes und gereinigtes Öl zugeführt wird.

In den Kühlkreislauf ist vor Eintritt in die Kühlkanäle 7 der Brennkraftmaschine ein Ejektor 10 eingesetzt, wobei über eine Rückverzweigungsleitung 11 ein Teilstrom des aus den Kühlkanälen 7 austretenden Kühlölstroms 12 von dem Ejektor 10 mittels des von der Ölpumpe 1 geförderten Hauptstroms in den Kühlölkreislauf zurückgesaugt wird. Damit ist ein relativ geringer von der Ölpumpe geförderter Kühlölstrom zur betriebssicheren Kühlung der Brennkraftma­ schine ausreichend, während sich der Kühlstrom durch den Ejektor bei kaltem Kühlöl verringert und bei betriebswar­ mem Kühlöl selbständig verstärkt. Daneben tritt eine dreh­ zahlabhängige Regelung des Kühlölstroms über den Ejektor 10 bzw. die Ölpumpe 1 ein. Dadurch, daß bei steigenden Drehzahlen der Brennkraftmaschine der von der Ölpumpe 1 geförderte Kühlölstrom anwächst, wird gleichzeitig der über den Ejektor 10 zurückgesaugte Kühlölstrom vergrößert. Stromabwärts der Rückverzweigungsleitung 11 ist in den Kühlölkreislauf vor dessen Einmündung in die Wanne 2 ein Wärmetauscher 13 eingesetzt. Die über den Wärmetauscher 13 abgeführte Wärmemenge kann regelbar zu Heizzwecken, bei­ spielsweise eines Fahrgastraums, benutzt werden. Der Wär­ metauscher 13 ist über eine Umgehungsleitung 14 überbrück­ bar, wobei in die Umgehungsleitung 14 ein Regelventil 15 eingesetzt ist.

In dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ist der von der Hauptdruckleitung 3 abgezweigte Kühlölstrom als Funktion "Menge" (Liter pro Minute) über "Temperatur" (° Celsius) dargestellt. Dabei ist angenommen: Konstante Brennkraftma­ schinendrehzahl und von dem Überdruckventil 5 konstant gehaltener Öldruck bei konstanter Gesamtölfördermenge. Dem Diagramm ist zu entnehmen, daß der abgezweigte Kühlölstrom vor Ejektor mit der Temperatur nur geringfügig zunimmt, aber die nach dem Ejektor 10 den Kühlkanälen 7 zugeführte Kühlölmenge stark mit der Temperatur ansteigt. Dabei ist bei kaltem Kühlöl die den Kühlkanälen 7 zugeführte Kühlöl­ menge kleiner als die von der Hauptdruckleitung 3 abge­ zweigte Kühlölmenge und bei heißem Kühlöl um ein Mehrfa­ ches größer als die von der Hauptdruckleitung 3 abgezweig­ te Kühlölmenge.

Claims (3)

1. Brennkraftmaschine, bei der das Schmieröl zumindest Teilbereiche der Brennkraftmaschine kühlt, und bei der eine Ölpumpe (1) vorgesehen ist, die das in der Brenn­ kraftmaschine befindliche Öl in einen Schmierölkreislauf und in einen Kühlölkreislauf fördert, dadurch gekennzeichnet, daß eintrittsseitig in dem Kühlöl­ kreislauf ein Ejektor (10) angeordnet ist, wobei an der Saugseite des Ejektors (10) eine einen Teilstrom des aus dem Kühlölkreislauf austretenden Ölstroms (12) fördernde Rückverzweigungsleitung (11) angeschlossen ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kühlölkreislauf zumin­ dest ein Wärmetauscher (13) angeordnet ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (13) strom­ abwärts der Rückverzweigungsleitung (11) zum Ejektor (10) in dem Kühlölkreislauf angeordnet ist und die über den Wärmetauscher (13) abführbare Wärmemenge regelbar einem Fahrgastraum zuführbar ist.