DE4218454A1 - Heizeinrichtung mit Motorschmieröl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit insbesondere einem Ölkühler, wobei der Ölkühler beispielsweise durch eine Kurzschlußleitung ersetzt oder umgangen werden kann, und zu­ mindest einem durch einen Ventilblockschalter an dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine anschließbaren Heizungswärmetauscher.

Eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine ist durch die Patentschrift 26 23 621 bekannt, wobei das in der Brennkraftmaschine anfallende rückzukühlende Schmieröl, welches durch Öldruckschalter in Bypasslei­ tungen gesteuert wird, ganz oder teilweise durch den Heizungswärme­ tauscher strömt. Die im Heizungswärmetauscher anstehende Ölwärme wird zum Beheizen der Bedienungskabine einer Maschine verwendet.

Diese Heizeinrichtung arbeitet bei hohen Außentemperaturen durchaus zufriedenstellend. Bei tiefen Außentemperaturen im Winterbetrieb berei­ tet es jedoch erhebliche Schwierigkeiten, die Bedienungskabine schnell und ausreichend zu beheizen, da die im Heizungswärmetauscher an­ fallende Heizungswärme zu gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die anfallende Ölwärme im Heizungswärmetauscher so zu steigern, daß eine zufriedenstellende Be­ heizung der Bedienungskabine einer Maschine und/oder eines anderen Wärmeverbrauchers möglich ist, wobei angestrebt wird, die Lösung kostengünstig und mit geringen Änderungen am Motor auszuführen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Heizungswärmetauscher un­ ter Wegfall des Ventilblockschalters in dauernder Strömungsverbindung mit dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine steht.

Damit wird bewirkt, daß das gesamte Schmieröl durch den Heizungs­ wärmetauscher strömt und in der Bedienungskabine in kürzester Zeit, beispielsweise einige Minuten nach Motorstart, ausreichende Heizungs­ wärme verfügbar ist. Der Heizungswärmetauscher und die zu diesem hin- und rückführenden Ölleitungen einschließlich deren Anschlüsse sind so widerstandsarm ausgelegt, daß auch bei niedrigen Schmieröltempera­ turen ein direkter Öldurchfluß gewährleistet ist und ein sogenannter Kaltölstopfen und damit eine Gefährdung der Brennkraftmaschine durch Schmierölmangel vermieden und der Heizungswärmetauscher verzöge­ rungsfrei von Öl durchströmt wird.

Außerdem wird durch den Wegfall des Ventilblockschalters eine Kostenersparnis für die Heizeinrichtung erbracht.

In Fortführung der Erfindung ist zwischen dem Ölfilterflansch des Mo­ tors und einem Ölfilter ein Zwischenflansch befestigt, der einen Zu- und Rücklaufanschluß für den Heizungswärmetauscher aufweist.

Damit ist ein einfaches Anschließen der Heizeinrichtung an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine erreicht. Es ist dadurch auch ein Nachrüsten der Heizeinrichtung ohne Eingriff in die Brennkraftma­ schine möglich. Letzteres ist wichtig, da bei der Montage der Maschinen mit Bedienungskabine oft nicht bekannt ist, wo und bei welchen Umge­ bungstemperaturen diese eingesetzt werden oder ob beispielsweise ein Stapler im Außen- oder Halleineinsatz betrieben werden wird, was dazu führt, daß die Heizeinrichtung erst bei konkretem Bedarf und damit nachträglich eingebaut wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Zwischenflansch mit einem pa­ rallel zu dem Heizungswärmetauscher geschaltete Bypass ausgeführt und der Bypass, der dauernd geöffnet ist, ist im Querschnitt so kalibriert, daß nur eine kleine Teilmenge durch den Bypass fließt.

Der Bypass ist im Zwischenflansch als Bohrung ausgebildet und bewirkt, daß eine Teilmenge von beispielsweise unter 10% des Schmieröles nicht den Heizungswärmetauscher und/oder eine diesen umgehende Ölleitung durchströmt, sondern nach dem Motorstart direkt durch den Bypass zu den Motorschmierstellen strömt.

Der Bypass ist von besonderem Vorteil, wenn in einer Maschine oder beispielsweise auch einem Bus der Heizungswärmetauscher in großer räumlicher Entfernung zur Brennkraftmaschine eingebaut ist. Diese An­ ordnung bedingt lange Ölleitungen zwischen Heizungswärmetauscher und Brennkraftmaschine, wodurch es in der Motorstartphase zu einem zeitlich verzögerten Öldruckaufbau kommt, der ohne Bypass zu Öl­ mangel an den Motorschmierstellen führen kann.

Anstelle des Zwischenflansches ist in Weiterbildung der Erfindung der Ölfilterflansch mit den Zu- und Rücklaufanschlüssen für den Heizungs­ wärmetauscher und dem Bypass ausgebildet.

Diese bauteilverringernde und kostengünstige Alternative ist für Kun­ den, für die die Nachrüstbarkeit der Heizung unbedeutend und bei denen entsprechender Einbauraum für den Anschluß der Heizungsleitungen vorhanden ist, die geeignete Lösung, da von diesen Kunden die Motoren ab Werk mit der Heizeinrichtung bestellt werden.

Grundsätzlich ist auch vorstellbar, daß die Zu- und Rücklaufanschlüsse für den Heizungswärmetauscher an einer anderen Stelle des Ölkreis­ laufes der Brennkraftmaschine ausgebildet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bewirkt, daß der Hei­ zungswärmetauscher eine Umgehungsleitung aufweist, und daß im Öl­ kreislauf ein Steuerventil angeordnet ist, welches den Ölstrom des Hei­ zungswärmetauscher und der Umgehungsleitung beherrscht. Damit wird bewirkt, daß das rückzuführende Schmieröl je nach Stellung des Steuerventils die Umgehungsleitung (Nichtheizungsbetrieb) oder den Heizungswärmetauscher (Heizungsbetrieb) durchströmt.

Das Steuerventil kann beispielsweise durch Handverstellung in die ge­ wünschte Betriebsstellung gebracht werden. Denkbar ist auch eine Schalterausführung, bei der die Aufteilung des Ölstromes in die Umge­ hungsleitung und/oder den Heizungswärmetauscher beliebig möglich ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist an einer luftgekühlten Brennkraftma­ schine mit einem Kühlluftgebläse, das Kühlluft von einer Kühllufteinlaß­ öffnung zu der Brennkraftmaschine fördert, ein Motorabluftkanal vorge­ sehen, der eine Klappe aufweist, die eine Strömungsverbindung zu der Kühllufteinlaßöffnung herstellt.

Damit wird bewirkt, daß die Motorabluft bei entsprechender Stellung der Klappe wieder dem Kühlluftgebläse der Brennkraftmaschine zuströmt und es zu einem Wärmekurzschluß kommt, der bei einem Kaltstart zu einem schnelleren Aufwärmen und Erreichen der normalen Betrieb­ stemperatur führt.

Neben der Verkürzung der Warmlaufphase, die sich lebensdauerverlän­ gernd auf die Brennkraftmaschine auswirkt, wird auch ein noch schnelleres Ansprechen der Heizeinrichtung und eine höhere Heiz­ leistung durch Erfassen der Motorabwärmen erreicht, da daß den Hei­ zungswärmetauscher durchströmende Schmieröl schneller die Betriebs­ temperatur erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung ist im Motorabluftkanal ein Abluftther­ mostat vorgesehen, welcher die Klappe beherrscht.

Damit wird bewirkt, daß die Klappe in Abhängigkeit von der Abluft­ temperatur die Teilmenge der Motorabluft bestimmt, die zur Kühlluftein­ laßöffnung des Kühlluftgebläses strömt. In Abhängigkeit vom Einsatz der Geräte (und Motoren) Ist auch eine Steuerung der Klappe oder eine dauerhafte Strömungsverbindung zum Kühlgebläse bei Entfall der Klappe vorstellbar.

Alternativ oder additiv zur thermostatischen Regelung der Klappe in Ab­ hängigkeit von der Ablufttemperatur ist es ebenfalls möglich, die Klappe in Abhängigkeit von der Bauteiltemperatur und/oder der Schmieröltem­ peratur der Brennkraftmaschine zu regeln.

Weitere Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnungsbe­ schreibung zu entnehmen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Leitungsschema des Schmierölkreislaufes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Motorabluftführung.

In der Fig. 1 ist eine luftgekühlte Brennkraftmaschine 15 dargestellt, deren Schmieröl aus einer Ölwanne 20 über Schmierölpumpe 16, Mo­ torölkühler 17, Ölfilterflansch 14, Zwischenflansch 1 und Steuerventil 7 einem Heizungswärmetauscher 4 in einer nicht dargestellten Bedie­ nungskabine einer Maschine zugeführt wird. Vom Heizungswärmetau­ scher 4 wird das Schmieröl zurückgeführt zum Zwischenflansch 1 und von dort über ein Ölfilter 13 und Motorschmierstellen 18 wieder in die Ölwanne 20 befördert.

In der Zeichnung erkennbar ist auch eine Umgehungsleitung 6. Zu der Umgehungsleitung 6 und dem Heizungswärmetauscher 4 kann das Steuerventil 7 wahlweise eine Strömungsverbindung bewirken.

Am Heizungswärmetauscher 4 ist auch ein Heizungslüfter 19 erkennbar, von dem der Heizungswärmetauscher 4 zur schnelleren Wärmeabgabe angeblasen werden kann.

Im ebenfalls in der Fig. 1 dargestellten Zwischenflansch 1, an dem Zu- und Rücklaufanschluß 2, 3 für den Heizungswärmetauscher 4 ausgebil­ det sind, ist auch die Alternative eines Bypass 5 sichtbar.

In der Fig. 2 ist zur luftgekühlten Brennkraftmaschine 15 der Kühlluft­ verlauf schematisch dargestellt. Beginnend von einer Kühllufteinlaßöff­ nung 9 an einem Kühlgebläse 8 bis zu einem Motorablaufkanal 10 ist der Kühlluftverlauf erkennbar. Gezeigt sind auch eine Klappe 11 und der Ab­ luftthermostat 12 im Motorabluftkanal 10, so daß je nach Stellung der Klappe 11, die Teilmenge der Motorabluft bestimmt wird, die zur Kühl­ lufteinlaßöffnung 9 zurückströmt.

Claims (10)

1. Luftgekühlte Brennkraftmaschine, die insbesondere einen Ölkühler und zumindest einen durch einen Ventilblockschalter an dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine anschließbaren Heizungswärmetauscher auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizungswärmetauscher (4) unter Wegfall des Ventilblockschalters in dauernder Strömungsverbindung mit dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine steht.

2. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ölfilterflansch (14) des Mo­ tors und einem Ölfilter (13) ein Zwischenflansch (1) befestigt ist, der einen Zu- und Rücklaufanschluß (2, 3) für den Heizungswärmetauscher (4) aufweist.

3. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenflansch (1) einen parallel zu dem Heizungswärmetauscher (4) geschalteten Bypass (5) aufweist.

4. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (5) dauernd geöffnet und im Querschnitt so kalibriert ist, daß nur eine Teilmenge durch den Bypass (5) fließt.

5. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Rücklaufanschlüsse (2, 3) an den Ölfilterflansch (14) angeschlossen sind.

6. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (5) in dem Ölfilterflansch (14) ausgebildet ist.

7. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizungswärmetauscher (4) eine Um­ gehungsleitung (6) aufweist.

8. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ölkreislauf ein Steuerventil (7) an­ geordnet ist, welches den Ölstrom des Heizungswärmetauschers (4) und der Umgehungsleitung (6) beherrscht.

9. Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Kühlluftgebläse (8), das Kühlluft von einer Kühllufteinlaßöffnung (9) zu der Brennkraftma­ schine fördert nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motorabluftkanal (10) vorgesehen ist, der eine Klappe (11) aufweist, die eine Strömungsverbindung zu der Kühllufteinlaßöffnung (9) herstellt.

10. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Motorabluftkanal (10) ein Abluftther­ mostat (12) vorgesehen ist, welcher die Klappe (11) beherrscht.