DE3924494A1

DE3924494A1 - OIL TEMPERATURE CONTROL

Info

Publication number: DE3924494A1
Application number: DE3924494A
Authority: DE
Inventors: Herbert Schleiermacher
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1991-01-31
Also published as: DE59001171D1; EP0431256B1; EP0431256A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß Ober begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine according to Ober Concept of claim 1.

Eine Brennkraftmaschine, deren Ölkreislauf in einen Schmierölkreislauf und einen Kühlölkreislauf aufgeteilt ist, ist aus der DE-OS 38 43 827 bekannt. In den Schmier ölkreislauf ist ein Thermostatventil eingeschaltet, das den Schmierölstrom durch einen Wärmetauscher oder einen parallel zu dem Wärmetauscher geschalteten Bypass leitet.An internal combustion engine, the oil circuit in one Lubricating oil circuit and a cooling oil circuit divided is known from DE-OS 38 43 827. In the grease oil circuit, a thermostatic valve is turned on the lubricating oil flow through a heat exchanger or bypass connected in parallel to the heat exchanger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraft maschine bereitzustellen, bei der der Kühlölkreislauf an die unterschiedlichen thermischen Belastungen der ölge kühlten Bauteile anpaßbar ist, und weiterhin eine zuver lässige Öltemperaturregelung bei den thermisch unter schiedlich belasteten Kühlölströmen gewährleistet ist.The invention has for its object an internal combustion engine to provide machine with the cooling oil circuit on the different thermal loads on the oil cooled components is customizable, and still a verver casual oil temperature control in the thermally below differently loaded cooling oil flows is guaranteed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kühlölkreislauf in einem Zylinderkopf-Kühlölkreislauf und einen Zylinder rohr-Kühlölkreislauf aufgeteilt ist, wobei das Öl des Zy linderrohr-Kühlölkreislaufs über einen axial zu der Mit telachse des Thermostatventils versetzten Eintritt in einen Thermostatraum eingeleitet und das Öl des Zylinder kopf-Kühlölkreislaufs über eine Eintrittöffnung tangential zu der Mittelachse in den Thermostatraum eingeführt wird. Die Aufteilung in einen Zylinderkopf-Ölstrom und einen Zylinderrohr-Ölstrom ermöglicht die Anpassung der Kühl leistung an unterschiedliche Kühlanforderungen des Zylin derkopfs und der Zylinderrohre. Die aus dem Zylinderkopf und den Zylinderrohren abgeführten Kühlölteilströme haben aber durchaus unterschiedliche Temperaturen, so daß die Auswahl eines einzelnen Kühlölstroms zur Thermostatrege lung nicht in Frage kommt. Bei einem bloßen Zusammenleiten der beiden Kühlölströme wäre nicht sichergestellt, daß das Thermostatventil mit dem in dem Thermostatgehäuse befind lichen Dehnkörper von der tatsächlichen Mischtemperatur der beiden Kühlölströme umspült würde. Durch die erfin dungsgemäße Einleitung der beiden Kühlölströme in den dem Thermostatgehäuse vorgelagerten Thermostatraum wird da gegen eine vollständige und gründliche Durchmischung der beiden Kühlölströme gewährleistet, so daß Regelschwan kungen aufgrund unterschiedlich temperierter Kühlölströme, die in kurzer zeitlicher Folge abwechselnd an das Ther mostatgehäuse gelangen, ausgeschlossen sind.This object is achieved in that the cooling oil circuit in a cylinder head cooling oil circuit and a cylinder Pipe cooling oil circuit is divided, the oil of the Zy Linderrohr cooling oil circuit via an axial to the Mit Telaxis of the thermostatic valve offset entry into initiated a thermostat room and the oil of the cylinder head cooling oil circuit tangential via an inlet opening is introduced to the central axis in the thermostat room. The division into a cylinder head oil flow and one Cylinder tube oil flow allows adjustment of the cooling performance for different cooling requirements of the Zylin derkopfs and the cylinder tubes. The one from the cylinder head and have cooling oil partial flows discharged from the cylinder tubes but quite different temperatures, so that the Selection of a single cooling oil flow for thermostatic rain lung is out of the question. With a mere merge of the two cooling oil flows would not be guaranteed that the Thermostatic valve with the one located in the thermostat housing expansion body from the actual mixing temperature of the two cooling oil flows would be washed around. By inventing proper introduction of the two cooling oil flows in the Thermostat housing upstream thermostat room is there against complete and thorough mixing of the ensures two cooling oil flows, so that control swan due to differently tempered cooling oil flows, who alternate with Ther mostat housing, are excluded.

Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Wei terbildungen der Erfindung.The dependent claims contain advantageous Wei further developments of the invention.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen im einzelnen: In the following the invention with reference to one in the drawing voltage illustrated embodiment described in more detail. The individual shows:

Fig. 1 ein prinzipielles Schaltbild des Ölkreislauf, Fig. 1 is a basic circuit diagram of the oil circuit,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Thermostatein richtung und Fig. 2 shows a longitudinal section through the Thermostatein direction and

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Thermostatein richtung. Fig. 3 shows a cross section through the Thermostatein direction.

Eine Ölpumpe 1 (Fig. 1) saugt aus einer Ölwanne 2 Öl an und fördert das angesaugte Öl in eine Druckleitung 3, von der ein nicht weiter ausgeführter Schmierölkreislauf 4, in den Filter, Ventile usw. eingeschaltet sein können, ab zweigt. Weiter verzweigt die Druckleitung 3 in einen Zy linderrohr-Kühlölkreislauf 5 und einen Zylinderkopf-Kühl ölkreislauf 6. Diese beide Kühlölkreisläufe durchströmen Zylinderrohre 7 und Zylinderkopf 8 der Brennkraftmaschine und werden dann einer Thermostateinrichtung 9 zugeführt. Die Thermostateinrichtung 9 leitet das Öl bei hohen Öltem peraturen über einen Wärmetauscher 10 zurück in die Ölwan ne 2 und bei niedrigen Öltemperaturen unter teilweiser oder völliger Umgehung des Wärmetauschers 10 direkt in die Ölwanne 2 zurück.An oil pump 1 ( Fig. 1) sucks in oil from an oil pan 2 and conveys the sucked oil into a pressure line 3 , from which a lubricating oil circuit 4 , into which filters, valves, etc., can be switched on, branches off. The pressure line 3 branches into a cylinder tube cooling oil circuit 5 and a cylinder head cooling oil circuit 6 . These two cooling oil circuits flow through the cylinder tubes 7 and cylinder head 8 of the internal combustion engine and are then fed to a thermostat device 9 . The thermostat device 9 directs the oil at high oil temperatures via a heat exchanger 10 back into the Ölwan ne 2 and at low oil temperatures with partial or complete evasion of the heat exchanger 10 directly back into the oil pan 2 .

Gemäß Fig. 2 weist die Thermostateinrichtung 9 ein Ge häuseteil 11 und ein Thermostatventilgehäuse 12 auf. In dem Gehäuseteil 11 ist eine Bohrung 13 eingearbeitet, in die an ihrem Bohrungsgrund eine Querbohrung mit einge setzter Blende 14 angeordnet ist.According to FIG. 2, 9, the thermostat device, a Ge casing part 11 and a thermostat valve housing 12. In the housing part 11 , a bore 13 is incorporated, in which a transverse bore with an inserted aperture 14 is arranged at its bottom of the bore.

In dem Thermostatventilgehäuse 12 ist das Thermostatventil 15 mittels eines Thermostatventilhalters 16 befestigt. Da bei stützt sich das Thermostatgehäuse 17 des Thermostat ventils 15 über eine Schulter 18 an dem Thermostatventil halter 16 ab, der seinerseits von einem Sicherungsring 19 an einem Vorsprung des Thermostatventilgehäuses 12 festge halten wird. Der Betätigungskolben des Thermostatventils 15 ist mit der Grundplatte 32 eines Schiebers 20 verbunden, der je nach Stellung den Ölfluß, wie zu Fig. 1 erklärt, regelt. Dem Thermostatgehäuse 17 ist ein Thermostatraum 21 vorgelagert, in den das über die Bohrung 13 und die Blende 14 kommende Öl des Zylinderrohr-Kühlölkreislaufs 5 axial versetzt zu der Mittelachse 22 des Thermostatventils 15 einmündet. Das aus dem Zylinderkopf-Kühlölkreislauf 6 kom mende Öl gelangt über eine Eintrittsöffnung 23 tangential zu der Mittelachse 22 in den Thermostatraum 21 und ver mischt sich intensiv mit dem über die Blende 14 zugeführ ten Öl.The thermostatic valve 15 is fastened in the thermostatic valve housing 12 by means of a thermostatic valve holder 16 . Since the thermostat housing 17 of the thermostatic valve 15 is supported by a shoulder 18 on the thermostatic valve holder 16 , which in turn is held by a retaining ring 19 on a projection of the thermostatic valve housing 12 . The actuating piston of the thermostatic valve 15 is connected to the base plate 32 of a slide 20 which, depending on the position, regulates the oil flow, as explained in relation to FIG. 1. The thermostat housing 17 is preceded by a thermostat chamber 21 , into which the oil of the cylinder tube cooling oil circuit 5 coming via the bore 13 and the orifice 14 opens axially offset to the central axis 22 of the thermostatic valve 15 . The COM from the cylinder head cooling oil cycle 6-inhibiting oil flows through an inlet opening 23 tangentially to the central axis 22 in the thermostat chamber 21 and not mixed intensively with the supplied feed-through orifice plate 14 th oil.

In der in Fig. 2 dargestellten Regelstellung ist das Öl kalt und der Schieber 20 in einer entsprechenden Regel-Endposition. Das Öl wird über eine Zuführung 24 zu einem Ringraum 25 geleitet, von dem aus das Öl über Öff nungen 26 in den Innenraum des Schiebers gelangt. Von dem Innenraum des Schiebers 20 gelangt das Öl direkt in eine Abführleitung 27, die in geeigneter Weise mit der Ölwanne 2 verbunden ist. Die Zufuhrleitung gemäß Fig. 1 zu dem Öl kühler 10 ist direkt mit dem Ringraum 25 verbunden, wohin gegen die Abfuhrleitung von dem Wärmetauscher 10 mit einem oberhalb des Ringraums 25 liegenden ringförmigen Raum 28 verbunden ist. In der dargestellten Position des Schiebers 20 ist die Verbindung von dem Raum 28 zu der Abfuhrleitung 27 unterbrochen. Erwärmt sich das Öl, dehnt sich der in dem Thermostatgehäuse 17 befindliche Dehnkörper aus und schiebt den Kolben und folglich den Schieber gegen die Kraft einer Feder 29 von dem Thermostatgehäuse 17 weg. Da bei wandern die Öffnungen 26 ebenfalls weiter und geben schließlich mit zunehmender Temperaturerhöhung den Weg von dem Raum 28 zu der Abfuhrleitung 27 frei. Gleichzeitig wird durch die Verschiebung der Öffnungen 26 der Eintritt von Öl von dem Ringraum 25 in den Innenraum des Schiebers 20 unterbunden, so daß das Öl insgesamt durch den Wärme tauscher 10 geleitet wird.In the control position shown in Fig. 2, the oil is cold and the slide 20 in a corresponding control end position. The oil is passed through a feed 24 to an annular space 25 , from which the oil passes through openings 26 in the interior of the slide. From the interior of the slide 20 , the oil passes directly into a discharge line 27 , which is connected in a suitable manner to the oil pan 2 . The supply line according to Fig. 1 to the oil cooler 10 is directly connected to the annular space 25, where connected to the discharge line of the heat exchanger 10 with a lying above the annular space 25 annular space 28. In the position of the slide 20 shown , the connection from the space 28 to the discharge line 27 is interrupted. If the oil heats up, the expansion body located in the thermostat housing 17 expands and pushes the piston and consequently the slide against the force of a spring 29 away from the thermostat housing 17 . Since the openings 26 also move further and finally release the path from the space 28 to the discharge line 27 with increasing temperature increase. At the same time, the entry of oil from the annular space 25 into the interior of the slide 20 is prevented by the displacement of the openings 26 , so that the oil as a whole is passed through the heat exchanger 10 .

Wie schon zuvor ausgeführt wurde, stützt sich das Ther mostatgehäuse 17 über eine Schulter 18 an dem Thermostat ventilhalter ab und wird von der Feder 29 und dem Schieber 20 gegen den Thermostatventilhalter 16 gedrückt. Steigt aber der Öldruck in dem Thermostatraum 21 beispielsweise infolge eines sogenannten "Ölstopfens" auf unzulässig hohe Werte an, hebt das Öl das Thermostatgehäuse 17 von dem Thermostatventilhalter 16 gegen die Kraft der Feder 29 ab und gelangt durch Öffnungen 30, 31 unter Umgehung des Schiebers 20 direkt in die Abführleitung 27. Da stets hei ßes Öl an der Schulter 18 vorbeiströmt, kommt es zu keiner Fehlregelung. Der Öffnungsdruck bleibt solange erhalten, bis der Ölstopfen verschwunden ist. Weiterhin ist die Grundplatte 32 des Schiebers 20 außermittig angebracht und bewirkt somit bei der Montage eine Verdrehsicherung. Eine um 180° verdrehte Fehlmontage des Schiebers 20 ist nämlich infolge der Blocklänge der Feder 29 nicht möglich.As already stated, the thermostat housing 17 is supported by a shoulder 18 on the thermostatic valve holder and is pressed by the spring 29 and the slide 20 against the thermostatic valve holder 16 . However, if the oil pressure in the thermostat chamber 21 rises to impermissibly high values, for example as a result of a so-called "oil plug", the oil lifts the thermostat housing 17 from the thermostat valve holder 16 against the force of the spring 29 and passes through openings 30 , 31 bypassing the slide 20 directly into the discharge line 27 . Since hot oil always flows past the shoulder 18 , there is no faulty regulation. The opening pressure is maintained until the oil plug has disappeared. Furthermore, the base plate 32 of the slider 20 is attached off-center and thus causes an anti-rotation device during assembly. Incorrect assembly of the slide 20 rotated by 180 ° is not possible because of the block length of the spring 29 .

Der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt durch die Thermo stateinrichtung 9 zeigt den Ringraum 25, der in einen An schluß 33 mündet, der zum Wärmetauscher 10 führt. Weiter hin ist der Fig. zu entnehmen, daß das Öl aus dem Zylin derrohr-Kühlölkreislauf 5 über die Blende 14 axial ver setzt zu der Mittelachse 22 in den Thermostatraum 21 ein mündet, während das aus dem Zylinderkopf-Kühlölkreislauf 6 kommende Öl über die Eintrittsöffnung 23 tangential in den Thermostatraum 21 einströmt.The cross-section shown in Fig. 3 by the thermo stat device 9 shows the annular space 25 , which opens into a circuit 33 , which leads to the heat exchanger 10 . Further, it can be seen from the Fig. That the oil from the Zylin derrohr cooling oil circuit 5 via the diaphragm 14 sets axially ver ver to the central axis 22 in the thermostat chamber 21 , while the oil coming from the cylinder head cooling oil circuit 6 oil via the inlet opening 23 flows tangentially into the thermostat space 21 .

Claims

1. Internal combustion engine, the oil circuit of which is divided at least into a lubricating oil circuit ( 4 ) and a cooling oil circuit ( 5 , 6 ), with at least one heat exchanger ( 10 ) and a thermostatic valve ( 15 ) being switched on in the cooling oil circuit ( 5 , 6 ), thereby characterized in that the cooling oil circuit ( 5 , 6 ) is divided into a cylinder head cooling oil circuit ( 6 ) and a cylinder tube cooling oil circuit ( 5 ), the oil of the cylinder tube cooling oil circuit ( 5 ) via an axially to the central axis ( 22 ) of the the thermostatic valve (15) offset entry in a thermostat chamber (21) is initiated and the oil of the cylinder head cooling oil cycle is introduced (6) via an inlet opening (23) tangentially to the central axis (22) in the thermostat chamber (21).

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the thermostat housing ( 17 ) on a to the thermostat chamber ( 21 ) pointing school ter ( 18 ) on a thermostat housing ( 17 ) comprising thermostatic valve holder ( 16 ), the thermo stat housing ( 17 ) protrudes at least partially into the thermostat room ( 21 ).

3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the oil from the cylinder tube cooling oil circuit ( 5 ) through an aperture ( 14 ) in the thermostat chamber ( 21 ).

4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that a slide ( 20 ) of the thermostat device ( 9 ) has an off-center base plate ( 32 ).