DE3841232C2 - - Google Patents
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- DE3841232C2 DE3841232C2 DE3841232A DE3841232A DE3841232C2 DE 3841232 C2 DE3841232 C2 DE 3841232C2 DE 3841232 A DE3841232 A DE 3841232A DE 3841232 A DE3841232 A DE 3841232A DE 3841232 C2 DE3841232 C2 DE 3841232C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der gattungsbildenden DE-PS 7 62 513 ist eine
Kühlvorrichtung bekannt, bei der das Kühlmittel durch zwei
im Körper des Schwungrades vorgesehene scheibenförmige
Kühlkammern fließt. Die beiden Kühlkammern werden von
einer ringförmigen, einstückig mit der Nabe des
Schwungrades ausgebildeten Wand voneinander getrennt und
stehen am Umfang des Schwungrades miteinander in
Verbindung. Eine derart in ein Schwungrad integrierte
Kühlvorrichtung kann nur in einem komplizierten
Herstellungsverfahren, beispielsweise Gußverfahren,
gefertigt werden.
Demgegenüber liegt die Aufgabe der Erfindung darin, ein
Kühlkanalsystem bereitzustellen, welches in einfacher
Weise hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst, weil das wesentliche Teil des Kühlkanalsystems,
nämlich das Kühlelement, an der Außenfläche des Schwung
rades befestigt ist. Es ist kostengünstig erhältlich und
in einfacher Weise montierbar und auswechselbar. Auch ist
man frei in der Formgebung des Kühlelements und der
Gestaltung des Verlaufs des Kühlelements zwischen Einlaß
und Auslaß.
Das offengelegte JP-GM Nr. 58-37 920 beschreibt eine
Motorkühlvorrichtung zur Kühlung eines Motors durch
Zuführung eines flüssigen Kühlmittels, wie beispielsweise
Wasser oder eines Motorschmiermittels zu geeigneten
Stellen im Motor mittels einer Pumpe. Diese
Motorkühlvorrichtung besitzt einen in einer einen Zylinder
umgebenden Wasserummantelung gebildeten Kühlkanal, durch
den das Kühlmittel zur Kühlung des Zylinders fließt, wobei
das Kühlmittel auch als Schallisolation wirkt.
Diese Motorkühlvorrichtung ist gegenüber Kühlvorrichtungen
zur Kühlung eines Motors mit Luft vorteilhaft, da sie den
Motor kühlen kann und das Motorgeräusch wirksamer als ein
luftgekühltes Motorsystem reduziert.
Kühlvorrichtungen zur Kühlung von Motoren mit Wasser sind
mit Radiatoren versehen. Gemäß dem offengelegten
JP-GM Nr. 61-92 713 ist eine Kühlvorrichtung zur Kühlung
eines Motors mit einem Schmiermittel mit einem Ölkühler
zur Kühlung des Schmiermittels kombiniert. In jedem Fall
ist dabei zusätzlich zur Motorkühlung ein Radiator zur
Absenkung der Temperatur des Kühlmittels erforderlich.
Zwar kann eine konventionelle Motorkühlvorrichtung unter
Ausnutzung von Wasser das Motorgeräusch dämpfen; es ist
dabei jedoch ein Raum zum Einbau des zusätzlich zum Motor
selbst vorhandenen Radiators erforderlich. Dies ist
insbesondere bei Motoren zur Verwendung in verschiedenen
Arbeitsmaschinen unzweckmäßig, da solche Motoren kompakt
sein müssen.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen
des Gegenstands des Anspruchs 1 angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand
der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt in einer Ebene II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Vertikalschnitt analog Fig. 1 einer zweiten
Ausführungsform der Kühlvorrichtung; und
Fig. 4 einen Vertikalschnitt analog Fig. 1 einer dritten Ausführungsform der Kühlvorrichtung.
Die allgemein mit 10 bezeichnete erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung gemäß Fig. 1 ist mit einem
generell verwendbaren flüssigkeitsgekühlten Motor 1 kombi
niert, der einen Motorblock 3 und weitere diesem zugeordnete
Teile aufweist, die durch ein Schmiermittel, wie beispiels
weise Schmieröl, geschmiert und gekühlt werden.
Der Motorblock 3 umfaßt generell einen Zylinderblock 5 und
einen Zylinderkopf 7. Der Zylinderblock 5 umfaßt einen
Zylinder 9 sowie eine Kurbelwellenkammer 11, in die eine
Kurbelwelle 13 drehbar eingesetzt ist. Im Zylinderblock 5
ist weiterhin eine Kurbelwelle 15 drehbar gelagert, an der
ein Zahnrad 17 einstückig vorgesehen ist, das mit einem
(nicht dargestellten) Zahnrad auf der Kurbelwelle 13 kämmt.
Die Nockenwelle ist daher durch die Kurbelwelle 13 über das
Zahnrad 17 und das (nicht dargestellte) Zahnrad auf der
Kurbelwelle 13 um ihre eigene Achse drehbar.
Die Nockenwelle 15 besitzt axial beabstandete Nocken 21a,
21b zum Öffnen und Schließen eines Ansaugventils 19a bzw.
eines Abgasventils 19b. Die Nockenwelle 15 ist an einem Ende
in einem Lager 23 des Zylinderblocks 5 drehbar gelagert und
am anderen Ende mit einer Ölpumpe 25 gekoppelt. Diese Ölpum
pe 25 besitzt ein Pumpengehäuse 27, das mittels Schrauben
31 an einer am Motorblock 3 befestigten Platte 29 angebracht
ist. Daher wirkt die Nockenwelle 15 als Antriebswelle für die
Ölpumpe 25.
Die Kurbelwelle 13 besitzt eine Lauffläche 33, die drehbar
in einem weiteren Lager 35 des Zylinderblocks 5 gelagert
ist, und ragt mit einem Ende vom Lager 35 aus dem Zylinder
block 5 heraus. Das herausstehende äußere Ende der Kurbel
welle 13 bildet ein freies Ende 39, auf dem mittels einer
Mutter 41 ein Schwungrad 37 konzentrisch montiert ist.
Dieses Schwungrad 37 wird durch zwei Elemente 43, 45 gebil
det, welche in Achsrichtung der Kurbelwelle 13 axial teilbar
sind.
Das innere Element 43 des Schwungrades 37, das näher am Zylin
derblock 5 angeordnet ist, ist aus magnetischem Material,
wie beispielsweise Gußeisen, hergestellt.
Das äußere Element 45, das näher am freien Ende 39 der
Kurbelwelle 13 angeordnet ist, ist aus einem Material mit
hoher thermischer Leitfähigkeit, beispielsweise einer Alumi
niumlegierung, hergestellt. Die Schwungradelemente 43, 45
sind an ihren äußeren Umfangsrändern mittels Schrauben 47
aneinander befestigt.
Das innere Element 43 umfaßt eine Scheibe 51, einen quer von
mittleren Bereich der Scheibe 51 weg weisenden Ansatz 49
sowie einen vom Außenumfang der Scheibe 51 zum Zylinderblock
5 weisenden zylindrischen Flansch 53. Der Ansatz 49 des
inneren Elementes 43 ist auf das äußere Ende der Kurbelwelle
13 aufgepaßt.
Auf dem zylindrischen Flansch 53 ist ein Startergetriebe
zahnrad 55 aufgebracht. Mehrere von entsprechenden Haltern
57 aufgenommene Magnete 59 sind an in Umfangsrichtung beab
standeten Stellen mittels Schrauben 61 und Halteplatten 63
am Außenumfang des Flansches 53 befestigt. Die Statorwick
lung eines (nicht dargestellten) Generators ist radial
außerhalb des Innenelementes 43 angeordnet, das als Rotor
des Generators wirkt.
Das Schwungrad 37 besitzt ein Kühlkanalsystem 71 zur Absen
kung der Temperatur des Schmiermittels. Dieses Kühlkanalsy
stem 71 besitzt Schmiermitteleinlässe 73, einen Labyrinthka
nal 75 sowie zwei Schmiermittelauslässe 77. Der Labyrinthka
nal 75, welcher einen Hauptkanal des Kühlkanalsystems 71
bildet, wird durch sich gegenüberstehende Flächen der
Schwungradelemente 45, 43 gebildet.
In einer inneren Umfangsfläche 49a der Scheibe 51 des inne
ren Elementes 43 sind in Umfangsrichtung beabstandet voneinan
der zwei Schmiermitteleinlässe 73 vorgesehen. Von diesen
Schmiermitteleinlässen 73 verlaufen in der Scheibe 51 gebil
dete Kanäle 83 radial nach außen. Diese Kanäle 83 stehen mit
Öffnungen 81 in Verbindung, welche sich an einer dem Element
45 gegenüberliegenden Auflagefläche 79 des Elementes 43
öffnen.
Das äußere Element 45 umfaßt eine Scheibe 87 mit einem
zentralen Ansatz 85 sowie einen vom Außenumfang der Scheibe
87 zum inneren Element weisenden zylindrischen Flansch 39.
Der Ansatz 85 ist auf den Ansatz 49 des inneren Elementes
aufgepaßt, wobei zwischen ihnen ein O-Ring 90 vorgesehen
ist, so daß die Scheibe 87 näher am freien Ende der Kurbel
welle 13 angeordnet ist.
Die Scheibe 87 besitzt an ihrer Außenfläche mehrere radial
verlaufende und in Umfangsrichtung beabstandete Kühlrippen
91.
Gemäß Fig. 2 sind auf der Innenfläche der Scheibe 87 mehrere
konzentrisch gebogene Wände 95 vorgesehen, die gegen die
Auflagefläche 79 des inneren Elementes 43 weisen und winkel
mäßig versetzte Ausnehmungen 97 besitzen. Diese Wände 95
besitzen Endflächen, welche zusammen eine Auflagefläche 93
des äußeren Elementes 45 gegenüber der Auflagefläche 79 des
inneren Elementes 43 bilden.
Der Labyrinthkanal 75 wird gemeinsam durch die Auflagefläche
79 des inneren Elementes 43, die Innenfläche der Scheibe 87
des äußeren Elementes 45, die vorstehenden Wände 95, den
Ansatz 49 sowie den Ansatz 85 gebildet und verläuft radial
vom inneren Umfangsteil zum äußeren Umfangsteil des Schwung
rades 37. Die Öffnungen 81 sind im äußeren Umfangsteil des
Labyrinthkanals 75 ausgebildet. Der Ansatz 49 besitzt zwei
Kanäle 99, die sich von seinem inneren Umfangsteil radial
nach innen erstrecken. Diese Kanäle 99 öffnen sich an der
inneren Umfangsfläche 49a des Ansatzes 49 und bilden die
Ölauslässe 77.
Eine Kühlkanalordnung 101 zur Zuführung von Schmiermittel
zur Schmierung und Kühlung des Motors 1 wird im folgenden
beschrieben:
Diese Kühlkanalanordnung 101 umfaßt einen axial in der
Nockenwelle 15 vorgesehenen und mit der Ölpumpe 25 verbunde
nen Kanal 103, einen in der Seitenwand des Zylinderblocks 5
vorgesehenen, mit dem Kanal 103 verbundenen und eine sich an
einer Innenumfangsfläche 35a des Lagers 35 öffnende Öffnung
105a aufweisenden Kanal 105, eine in der Innenumfangsfläche
35a vorgesehene und axial zwischen Öldichtungen 107 liegende
ringförmige Nut 109, einen in der Seitenwand des Zylinder
blocks 5 vorgesehenen und von der ringförmigen Nut 109 zum
Zylinderblock 7 weisenden Kanal 111, sowie einen im Zylin
derblock 5 um den Zylinder 9 vorgesehenen Kanal 113. Das
durch den Motor erzeugte Geräusch wird durch Schmieröl
gedämpft, das durch die Kühlkanalanordnung 101, speziell
durch den den Zylinder 9 umgebenden Kanal 113 strömt.
Das Kühlkanalsystem 71 sowie die Kühlkanalanordnung 101 sind
durch einen in der Kurbelwelle 13 vorgesehenen Verbindungs
kanal 121 miteinander verbunden.
Der Kühlkanal 121 umfaßt einen ersten Durchlaß 123, über den
die Öffnung 105a und die Schmiermitteleinlässe 23 miteinan
der in Verbindung stehen, sowie einen zweiten Durchlaß 125,
über den die Schmiermittelauslässe und die ringförmige Nut
109 miteinander in Verbindung stehen.
Die Kurbelwelle 13 besitzt ringförmige Nuten 127, 129, 131
in ihrer äußeren Umfangsfläche in speziellen Bereichen,
welche der Öffnung 105a, den Schmiermitteleinlässen 73 und
den Schmiermittelauslässen 77 zugekehrt sind. O-Ringe 133
sind an sich gegenüberliegenden Nuten 129, 133, welche sich
in die Schmiermitteleinlässe 73 bzw. die Schmiermittelaus
lässe 77 öffnen, auf die Kurbelwelle 13 aufgepaßt.
Im folgenden wird der Fluß des als Kühlmittel in der Kühl
vorrichtung dienenden Schmiermittels beschrieben:
Die Kurbelwelle 13 und das Schwungrad 37 werden gemeinsam
durch die Leistung des Motors 1 gedreht, wobei auch die
Nockenwelle 15 zur Betätigung der Ölpumpe 25 gedreht wird.
Das Schmiermittel fließt von der Ölpumpe 25 durch die Kanäle
103, 105, den ersten Durchlaß 123 sowie die Kanäle 83 in das
Kühlkanalsystem 71.
Da das Kühlkanalsystem 71 um die Achse der Kurbelwelle 13
gedreht wird, wird das in ihm enthaltene Schmieröl propor
tional zur Drehzahl des Kühlkanalsystems 71 gekühlt, so
daß seine Temperatur gesenkt wird.
Nachdem die Wärme des Schmieröls im Kühlkanalsystem 71
abgestrahlt ist, wird es durch den zweiten Durchlaß 125 in
die Kanäle 111, 113 im Zylinderblock 5 geleitet. Das Schmier
öl wird durch die Ölpumpe 25 wiederholt durch die Kühlkana
lanordnung 101 und das Kühlkanalsystem 71 geleitet.
Gleichzeitig wird die Lauffläche 33 der Kurbelwelle 13
geschmiert, da das Schmieröl zwischen den Kanal 105 und dem
ersten Durchlaß 123 sowie auch zwischen dem zweiten Durchlaß
125 und der ringförmigen Nut 109 geführt wird.
In der Kühlvorrichtung 10 mit dem vorstehend erläuterten
Aufbau ist das Schwungrad bzw. das drehbare Element 37 mit
vorgegebenem Durchmesser, das sich mit der durch den Motor 1
angetriebenen Kurbelwelle dreht, in dem Teil der Welle 13
angeordnet, welcher sich aus dem Motorblock 3 heraus er
streckt. Das Kühlkanalsystem 71 mit vorgegebener Länge zur
Abstrahlung von Wärme aus dem Motorkühlmittel ist im drehba
ren Element 37 ausgebildet. Die Kühlkanalanordnung 101 ist
in ihrem mittleren Teil mit den Kühlkanalsystem 71 verbun
den. Die drehbare Welle 13 besitzt den in ihr vorgesehenen
Verbindungskanal 21 zur Rückführung des von der Pumpe 25
gelieferten Motorkühlmittels über das Kühlkanalsystem 71 zur
Kühlkanalanordnung 101 (111, 113). Das Kühlkanalsystem 71
wird mit relativ hoher Drehzahl gedreht. Auf diese Weise
besitzt das Gesamtmotorsystem geringere Abmessungen, wobei
auch die Kühlvorrichtung 10 aus einer geringeren Anzahl von
Teilen gebildet ist, während größere Wärmeabstrahlungseigen
schaften realisierbar sind.
Speziell wird das Kühlkanalsystem 71 gedreht, wenn sich die
Nockenwelle 13 des Motors 1 dreht. Daher besitzt das Kühlka
nalsystem 71 einen hohen Wärmeabstrahlungs-Wirkungsgrad und
eine ausreichende Wärmeabstrahlungs-Fähigkeit, selbst wenn
es klein ausgebildet ist. Zum Einbau des Kühlkanalsystems 71
ist daher kein spezieller Raum erforderlich, wodurch das
Gesamtmotorsystem klein realisierbar ist. Ist der Motor 1
beispielsweise in einer Arbeitsmaschine, etwa in einem
Rasenmäher, eingebaut, so können Grasschneidemesser außer
halb des Kühlkanalsystems 71 angeordnet werden.
Die Motorkühlvorrichtung 10 wird durch die Nockenwelle, die
Kurbelwelle und das Schwungrad gebildet, welche normalerwei
se beim Motor 1 vorhanden sind. Radiatoren, Kühlrippen,
Ölkühler und andere Komponenten welche bei normalen Motor
kühlvorrichtungen vorhanden sind, können daher entfallen.
Die Gesamtgröße des Motors 1 ist daher kleiner, wobei auch
gleichzeitig die Anzahl der Teile des Motors reduziert ist.
Die Anzahl der Teile der Motorkühlvorrichtung ist klein, da
das Kühlkanalsystem 71 einfach aufgebaut werden kann.
Die Kühlkanalanordnung 101 ist über die Kurbelwelle 13 mit
dem Kühlkanalsystem 71 verbunden. Daher kann das Kühlmittel
ohne Erhöhung der Anzahl verwendeter Teile zwischen der
Kühlkanalanordnung 101 und dem Kühlkanalsystem 71 geführt
werden.
Die Motorkühlvorrichtung 10 nutzt das Motor-Schmieröl als
Motor-Kühlmittel aus. Daher werden die Teile des Motors 1
gleichzeitig geschmiert und gekühlt, so daß das Motorschmier
öl wirksam genutzt wird.
Das Schwungrad 37 wird durch die beiden Elemente 43, 45
gebildet, welche in Achsrichtung der Kurbelwelle 13 teilbar
sind.
Das Kühlkanalsystem 71 wird durch die sich gegenüberstehen
den Flächen dieser Schwungradelemente 43, 45 gebildet.
Das Kühlkanalsystem 71 ist daher in einfacher Weise her
stellbar. Das Schwungradelement 45 ist aus einem Material
hoher thermischer Leitfähigkeit hergestellt, während das
andere Schwungradelement 43 aus magnetischem Material herge
stellt ist. Der Wärmeabstrahlungs-Wirkungsgrad des Kühlka
nalsystems 71 ist daher größer, wobei das Schwungrad 37
selbst auch als Rotor des Generators wirkt. Die Anzahl von
Teilen des Motors 1 wird dadurch weiter verringert.
Fig. 3 zeigt eine Kühlvorrichtung 200 zur Kühlung eines
Motors mit einem flüssigen Kühlmittel gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung. Diejenigen Teile der Ausfüh
rungsform nach Fig. 3, welche mit der Kühlvorrichtung 10
gemäß der ersten Ausführungsform identisch sind, sind mit
gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher nicht im
einzelnen erläutert.
Die Motorkühlvorrichtung 200 unterscheidet sich von Motor
kühlvorrichtung 10 dadurch, daß ein Kühlkanalsystem 271, das
durch ein auf einem Ende einer Kurbelwelle 213 montiertes
Schwungrad 237 definiert ist, durch ein Rohr 278 gebildet
wird.
Das Schwungrad 237 umfaßt eine Scheibe 251, einen auf die
Kurbelwelle 213 aufgepaßten und von einem mittleren Bereich
der Scheibe 251 quer ausgehenden Ansatz 249 sowie einen vom
äußeren Umfangsteil der Scheibe 249 zum Zylinderblock 5
weisenden zylindrischen Flansch 253. Am Außenumfangsrad der
Außenfläche der Scheibe 251 ist ein ringförmiger Halter 258
vorgesehen.
Ein Kühlkanalsystem 271 umfaßt einen Schmiermitteleinlaß
273, einen spiralförmigen Kanal 275 sowie einen Schmiermit
telauslaß 277. Der spiralförmige Kanal 275 ist in einem
einzigen Rohr 278 vorgesehen, das in einer Vertikalebene
spiralförmig geführt und mit der Außenfläche der Scheibe 251
radial zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ansatzes 249
und der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Halters 256
verbunden ist.
Das Kühlmittelsystem 271 steht mit der Kühlkanalanordnung
101 über einen in der Kurbelwelle 213 vorgesehenen Verbin
dungskanal 321 in Verbindung. Speziell steht der im Schwung
rad 237 ausgebildete Schmiermitteleinsatz 237 mit einem
ersten Durchlaß 323 in der Kurbelwelle 213 in Verbindung.
Ein in der Scheibe 251 des Schwungrades 237 ausgebildeter
Kanal 283 verbindet den Schmiermitteleinlaß 237 mit einem
radial äußeren Ende 276a des Rohrs 276.
Der Schmiermittelauslaß 277 des Kühlkanalsystems 271 ist im
Schwungrad 237 in Verbindung mit einem zweiten Durchlaß 325
in der Kurbelwelle 213 definiert. Das Schwungrad 237 besitzt
weiterhin einen Kanal 299, der den Schmiermittelauslaß 277
und ein radial inneres Ende 276b des Rohres 278 verbindet.
Bei der Motorkühlvorrichtung 200 wird die Wärme des Schmier
öls vom Kühlkanalsystem 271 abgestrahlt. Die Motorkühlvor
richtung 200 ist im wesentlichen so aufgebaut wie die Motor
kühlvorrichtung 10. Daher ermöglicht die Motorkühlvorrich
tung 200 ebenfalls einen kompakten Aufbau des Motorsystems.
Das Kühlkanalsystem 271 kann in einfacher Weise dadurch
realisiert werden, daß das Rohr 276 spiralförmig gewunden an
der Außenfläche des Schwungrades 237 befestigt wird.
In den Motorkühlvorrichtungen 10, 200 dienen die Kurbelwel
len 13, 213 als Wellenelemente, welche durch die Leistung
des Motors 1 gedreht werden, wobei die Schwungräder 37, 237
als auf dem Ende des drehbaren Wellenelementes montierte
drehbare Elemente ausgenutzt werden. Das drehbare Wellenele
ment und das auf diesem montierte drehbare Element können
jedoch auch getrennt von der Kurbelwelle und dem Schwungrad
vorgesehen werden. Das Motorkühlmittel kann anstelle von
Schmieröl auch Wasser sein.
Fig. 4 zeigt eine Kühlvorrichtung 400 zur Kühlung eines
Motors mit einer Kühlflüssigkeit gemäß einer dritten Ausfüh
rungsform der Erfindung.
Die Motorkühlvorrichtung 400 unterscheidet sich von den
Motorkühlvorrichtungen 10, 200 dadurch daß ein Kühlkanalsy
stem und eine Motor-Kühlkanalanordnung durch ein Kupferrohr
verbunden sind, das eine hohe thermische Leitfähigkeit
besitzt. Diejenigen Teile der Vorrichtung nach Fig. 4,
welche mit den Teilen der vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsformen identisch sind, sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen und werden im einzelnen nicht beschrieben.
Ein Schwungrad 437 umfaßt eine Scheibe 451, einen auf eine
Kurbelwelle 431 aufgepaßten und von einem zentralen Bereich
der Scheibe 451 quer von dieser ausgehenden Ansatz 449 sowie
einen axial vom äußeren Umfangsbereich der Scheibe 451 zum
Zylinderblock 5 weisenden zylindrischen Flansch 453. Die
Scheibe 451 besitzt eine kreisförmige Ausnehmung 454 vorge
gebenen Durchmessers in ihrer Außenfläche.
Das Kühlkanalsystem 471 umfaßt einen Schmiermitteleinlaß
473, einen spiralförmigen Kanal 475 sowie einen Schmiermit
telauslaß 477. Der spiralförmige Kanal 475 ist in einem
einzigen Rohr 476 aus Kupfer ausgebildet, das in einer
Vertikalebene spiralförmig geführt und in die Ausnehmung 454
eingepaßt ist. Das Rohr 476 kann auch aus einem von Kupfer
verschiedenen Material hergestellt werden, soweit ein sol
ches Material eine hohe thermische Leitfähigkeit besitzt.
Das Schwungrad 437 besitzt einen im Ansatz 449 ausgebildeten
und axial vom Schmiermitteleinlaß 473 ausgehenden und sodann
durch die Scheibe 451 nach außen weisenden Kanal 483. Dieser
Kanal 483 steht mit einem radial äußeren Ende mit einem
radial äußeren Ende 476a des Rohres 476 in Verbindung. Der
Schmiermitteleinlaß 473 ist so gerichtet, daß sich der Kanal
483 durch ihn an der äußeren Umfangsfläche des Ansatz 449
öffnet.
Der Ansatz 449 besitzt einen Kanal 499, welcher vom radial
inneren Umfangsrand der Ausnehmung 454 ausgeht und mit einem
radial inneren Ende 476b des Rohres 476 in Verbindung steht.
Der Schmiermittelauslaß 477 ist so gerichtet, daß der Kanal
499 sich an der äußeren Umfangsfläche des Ansatzes 449 durch
ihn öffnet.
Die Kühlmittelanordnung 101 (in Fig. 4 nicht dargestellt) im
Motorblock 3 sowie das Kanalkühlsystem 471 sind folgenderma
ßen verbunden:
Am Motorblock 3 ist ein Halter 503 mit einer zylindrischen
Halterung 505 befestigt, auf die ein ringförmiges Element
501 aufgepaßt ist. Dieses ringförmige Element 501 besitzt in
seiner inneren Umfangsfläche ein Paar von ringförmigen Nuten
507, 509, die zum Schmiermitteleinlaß 473 bzw. zum Schmier
mittelauslaß 477 ausgerichtet sind. Diese ringförmigen Nuten
507, 509 stehen über radial im ringförmigen Element 501
ausgebildete Kanäle 511, 513 mit einem Kupferrohr 517 bzw.
521 in Verbindung. Die Kupferrohre 517, 521 sind über ent
sprechende Verbindungen 515, 519 an einer zylindrischen
Halterung 505 befestigt. Das mit dem Schmiermitteleinlaß 473
verbundene Kupferrohr 517 ist mit der Ölpumpe 25 verbunden
(in Fig. 4 nicht dargestellt). Das mit dem Schmiermittelaus
laß 477 verbundene Kupferrohr 521 ist um den Zylinder mit
den Kanälen 111, 113 verbunden (in Fig. 4 nicht darge
stellt).
Bei der Motorkühlvorrichtung 400 wird die Wärme des Schmier
öls vom Kühlkanalsystem 471 abgestrahlt. Die Motorkühlvor
richtung 400 ist im wesentlichen ebenso wie die Motorkühl
vorrichtung 10 ausgebildet. Daher ist es mit der Motorkühl
vorrichtung 400 ebenfalls möglich, das Motorsystem kompakt
auszubilden.
Der Schmiermitteleinlaß 473 und der Schmiermittelauslaß 477
des Kühlkanalsystems 471 sind mit der Ölpumpe und der Mo
tor-Kühlkanalanordnung über die Kupferrohre 517, 521 verbun
den. Daher ist der Freiheitsgrad für die Auslegung des
Kühlkanalsystems 471 größer.
Claims (7)
1. Kühlvorrichtung (10; 200; 400) für einen flüssigkeits
gekühlten Verbrennungsmotor (1) mit Motorkühlräumen
(101, 103, 105, 111, 113) für den Durchlauf eines Kühl
mittels, insbesondere Schmieröls, umfassend
- - ein auf der Kurbelwelle (13; 213; 413) angebrachtes Schwungrad (37; 237; 437) und
- - ein sich mit dem Schwungrad (37; 237; 437) drehendes, mit den Motorkühlräumen (101, 103, 105, 111, 113) verbundenes Kühlkanal system (71; 271; 471),
dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlkanalsystem
(71; 271; 471) ein von außen am Schwungrad (37; 237; 437)
befestigtes Kühlelement (45; 276; 476) umfaßt.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kühlelement (45; 276; 476)
spiralförmig gewunden ist.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchlauf des Kühlmittels in
dem Kühlelement (45; 276; 476) von einem radial äußeren
Ende (81; 276a; 476a) des Kühlelements (45; 276; 476) zu
einem radial inneren Ende (99; 276b; 476b) des Kühl
elements (45; 276; 476) gerichtet ist.
4. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (213)
Kanäle (323; 325) enthält, die die Motorkühlräume
(101, 103, 105, 111, 113) mit dem Kühlkanalsystem (271)
verbindet.
5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Motorkühlräume
(101, 103, 105, 111, 113) mit dem Kühlkanalsystem (471)
verbindende Rohre (517, 521) vorgesehen sind, die in
einer zylinderförmigen Halterung (505) enden,
daß die Halterung (505) einen vom Schwungrad axial
vorstehenden Schwungradansatz (449) umgreift und auf
diesem drehbar gelagert ist und daß die Halterung
(505) über einen Halter (503) am Motor (1) befestigt
ist.
6. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) eine Pumpe
(25) zur Zuführung des Kühlmittels zu den Motor
kühlräumen (101, 103, 105, 111, 113) aufweist.
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