DE69006769T2

DE69006769T2 - Kühlsystem für eine Kraftmaschine.

Info

Publication number: DE69006769T2
Application number: DE69006769T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Moritake; Masahiro Takagi
Original assignee: Suzuki Co Ltd
Current assignee: Suzuki Co Ltd
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2010-04-18
Also published as: EP0396939B1; AU5366490A; EP0396939A1; DE69006769D1; US5031580A; AU625701B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Stand der Technik wird bei beispielsweise einem Viertakt-Motor eines Motorrudes ein Motoröl über eine Öltaranordnung als Kühlmittel zum Kühlen des Motors sowie zum Schmieren des Motors zirkuliert (US-A-39 45 463).
Das Motoröl wird der Nockenwelle und der Kurbelwelle zwangsweise zugeführt und auf seinem Rücklaufweg abgekühlt, welcher innerhalb des Abwärtsrohres des Motoriades ausgebildet ist, wobei das Abwärtsrohr mit Kühlrippen ausgestattet ist.
Üblicherweise besteht bei dem oben erläuterten herkömmlichen Motorsystem die Befürchtung, daß das in die Ölwanne zurückgelaufene Motoröl durchgerührt wird aufgrund des Vorhandenseins einer Anzahl drehender Elemente wie z.B. Zahillider und Kurbelwelle, so daB sich die Motoröltemperatur erhöht, was zu einer Beeinträchtigung des Motoröls führt. Außerdem ist in diesem Zusammenhang auch zu befürchten, daß die drehenden Teile einen beträchtlichen Anteil des Motoröls in einer Ölwanne umrühren, was zum mechanischen Verlust der drehenden Teile führt.
Wie oben erwähnt, setzt sich bei einem herkömmlichen Motorrad das eine Öltankanordnung verwendende System zusammen aus einer Kombination aus einem hohlen Hauptrohr, einem hohlen Abwärtsrohr, einem hohlen Spannrohr und dergleichen, um das Motoröl zu zirkulieren, wie es z.B. in den japanischen Patentveröffentlichungen No. 5130/1977 und 5131/1977 beschrieben ist. Bei einem anderen Typ eines herkömmlichen Motorrades ist ein Rahmenteil mit einem inneren hohlen Abschnitt ausgestattet, der als Öltank verwendet wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Motorkühlsystem für ein Motorrad anzugeben, welches imstande ist, die Motorkühlwirkung zu verbessern und zu verhindern, daß sich das Motoröl verschlechtert, um so den mechanischen Verlust der in einer Zylindereinheit des Motorrades angeordneten Bauteile zu verbessern.
Dieses Ziel wird erreicht durch das Kennzeiclmungsmerkmal des Anspruchs 1.
Bei dem Kühlsystem mit den oben angegebenen Merkmalen wird das Motoröl, nachdem es den Zylinderkopf gekühlt hat, direkt oder indirekt über das Rücklaufrohr in den Öltank zurückgeleitet, wodurch sich der in das Kurbelgehäuse herabfallende Anteil des Motoröles wesentlich verringert und folglich das Motoröl in dem Kurbelgehäuse nicht nennenswert umgerührt wird. Dadurch verringert sich die Temperaturzunahme des Motoröls im Kurüelgehäuse, und eine Beeinträchtigung des Motoröls wird ebenso verhindert wie der mechanische Verlust der Motorteile. Außerdem läßt sich die verbesserte Motorkühlfünktion erreichen.
Um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erreichen und dar-ustellen, wie diese ausgeführt werden kann, wird im folgenden auf bevorzugte Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Motorrades, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Motorkühlsystems mit einer Öltankanordnung eines Motorrades gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Motoreinheit und des in Fig. 2 dargestellten Motorkühlsystems;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3; und
Fig. 5 eine ähnliche Seitenansicht wie Fig. 3, die gegenüber dieser eine Modifikation gemäB der Erfindung darstellt.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Motorrades, an welchem ein Motorkühisystem, welches sich gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer Öltankanordnung zusammensetzt, angeordnet ist.
Nach Fig. 1 ist ein Vorderrad 200 drehbar von einer Vordergabel 100 im vorderen Abschnitt eines Motorradrahmens gelagert, während ein Hinterrad 500 vertikal schwingfähig von einer Schwinge 300 im hinteren Bereich des Motorradkörpers gelagert ist. Etwa im Mittelbereich des Motorradkörpers unterhalb eines Kraftstofftanks 600 zwischen einem Sitz 700 für einen Fahrer und einem Kopfrohr 800 ist eine Motoreinheit 400 angeordnet. Ein Hauptrohr 901 erstreckt sich von dem Kopfrohr 800 aus schräg nach hinten, und außerdem erstreckt sich ein Abwärtsrohr 902 von dem Kopfrohr 800 aus nach unten. Das Hauptrohr 901 und das Abwärtsrohr 902 sind miteinander über ein Überbrückungsrohr 903 verbunden, so daß ein Raum, der durch das Hauptrohr 901, das Abwärtsrohr 902 und das Überbräckungsrohr 903 definiert wird, einen Öltanktaum definiert, der von einem Paar seitlicher Rahmenelemente abgedeckt wird.
Fig. 2 ist eine detaillierte, in vergrößertem Maßstab erhaltene perspektivische Ansicht der Anordnung der Rohrelemente nach Fig. 1, welche ein Motorkühisystem gemaB der vorliegenden Erfindung bilden, und Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1 mit einer Vier-Takt- Motoreinheit.
Die Schmierung der Motoreüiheit 1 nach Fig. 3 erfo1gt auf der Grundlage eines Trockensumpfschiniersystems, welches mit einem Öltank 2 versehen ist, der in Verbindung mit einem Kopfrohr 4 eines Körperrahmens 3 eines Motorrades angeordnet ist.
Die Ölschinierung des Trockensumpfschmiersystems erfolgt folgendermaBen: In einer nicht dargestellten Ölwanne in einem Kurüelgehäuse 5 befindliches Motoröl wird über ein Rücklaufrohr 7 mit Hilfe einer Rücklaufpumpe 6 in den Öltank 2 gefördert und in dem Öltank 2 gespeichert. Das in dem Öltank 2 gespeicherte Öl wird mit Hilfe einer Förderpumpe 8 den jeweiligen Bauteilen der Motoreinlieit zugeführt, z.B. Kolben und Nockenwelle, und zwar über ein Zuführrohr 9, um diese Teile zu 5sclimieren. Bei dieser Ausführungsform dient, wie oben erläutert wurde, die Ölpumpe 8 dazu, einen Teil des Motoröls in dem Öltank 2 als Schinieröl zu fördern, um den Rest des Motoröls zu einem Zylinderkopf 10 des Motors zu transportieren, um dadurch den Zylinderkopf 10 gezielt zu kühlen.
Das Motoröl zum Kühlen des Zylinderkopfes 10 wird in einen Ölkanal 12, der in Fig. 4 dargestellt ist, über ein Loch zum Einsetzen eines nicht dargestellten Bolzens zum Befestigen des Zylinderkopfes 10 an einem Zylinderblock 11 gefördert. Der Zylinderkopf 10 besitzt eine Verbrennungskammer 13, eine Auspufföffnung 14 und eine Einiaßöffnung 15, wobei beide Teile mit der Verbrennungskammer 13 in Verbindung stehen. Der Ölkanal 12 befindet sich unterhalb der Auspufföffnung 14. Der Ölkanal 12 besitzt ein Ölablaufport 16 auf der einen, gemäß Fig. 3 linken Seite des Zylinderblockes 11 (d.h. des Zylinderkopfes 10). An dem Ablaufport 16 sitzt ein Ablaufrohr 17 mit seinem einen Ende, dessen anderes Ende mit dem Rücklaufrohr 7 verbunden ist. Durch diesen Aufbau strömt Motoröl, welches durch den Ölkanal 12 ge1angt und die Umfangsbereiche der Verbrennungskammer 13 sowie die Auspufföffnung 14 abkühlt, über den Ablaufport 16 und das Ablaufrohr 17 zu dem Rücklaufrohr 7. Anschließend vereinigt sich das zum Kühlen dienende Motoröl mit dem Motoröl, welches durch das Rücklaufrohr 7 gelangt, durch den Druck seitens der Rücklanfpumpe 6, um dann in den Öltank 2 geführt zu werden.
Der Aufbau des Motorkühlsystems unter Verwendung einer Öltankanordnung sowie der Strom des Motoröls werden im folgenden detailliert unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Der Fahrzeugrahinen 3 enthält ein Kopfrohr 4 mit einem oberen Abschnitt, an welchem ein hohles Hauptrohr 18 derart angebracht ist, daB es sich nach unten erstreckt, und mit einem unteren Abschnitt, an dem ein Abwärtsrohr 19 so befestigt ist, daB es sich nach unten erstreckt. Das Hauptrohr 18 kann einen Aufbau besitzen, der als Tankschiene für einen Kraftstofftank fungiert. Ein Paar Fahrgestellrohre 20 sind an einem unteren Abschnitt des Hauptrohres 18 so angebracht, daß sie sich nach unten erstrecken, während ein Paar Tiefrohre 21 an einen unteren Abschnitt des Abwärtsrohres 19 angeschlossen sind. Die Fahrgestellrohre 20 sind mit den Tiefrohren 21 verbunden, so daß von dem Hauptrohr 18, dem Abwärtsrohr 19, den Fahrgestellrohren 20 und den Tiefrohren 21 ein Raum definiert wird, welcher als Raum zur Aufnahme der Motoreinheit 1 genutzt wird. Ein Paar Sitzschienen 22 sind an die oberen Abschnitte der Fahrgestelfrohre 20 angeschlossen, und ein Paar Seitenrohre 23 ist ebenfalls an die unteren Abschnitte der Fahrgestellrohre 20 angeschlossen, wobei sowohl die Rohre 22 als auch 23 sich nach links und nach hinten bezüglich des Motorradkörpers erstrecken, betrachtet gemäß Fig. 1.
Zwischen Zwischenbereichen des Hauptrohres 18 und des Abwärtsrohres 19 erstreckt sich ein Überbrückungsrohr 24, um die genannten Teile zu verstärken. Beide Seiten von Hauptrohr 18, Abwärtsrohr 19 und Überbrückungsrohr 24 sind in zusammengebautem Zustand von plattenähnlichen Tankrahnienelementen 25 abgedeckt, so daß dazwischen ein einen Öltank 2 bildender Raum definiert wird. Das obere Ende des Rücklaufrohres 7 erstreckt sich nach oben in einen Innenraum des oberen Abschnittes des Hauptrohres 18 hinein. Der innere Hohlraumabschnitt des Hauptrohres 18 endet an einem Bereich etwas unterhalb der Verbindung zu dem Überbrückungsrohr 24.
Bei dem oben erläuterten Aufbau strömt das Motoröl in dem Rücklaufrohr 7 als erstes in das Hauptrohr 18 und dann über ein Port 30 in den Öltank 2 oder über ein Port 31 in das Überbrückungsrohr 24. Das durch den Öltank 2 gelangende Motoröl fließt über ein in dem Überbrückungsrohr 24 ausgebildetes Port 33 oder ein in dem Abwärtsrohr 19 ausgebildetes Port 34 in das Abwärtsrohr 19, und das durch das Überbrückungsrohr 24 gelangende Motoröl fließt außerdem über ein Port 32 in das Abwärtsrohr 19. Das Motoröl passiert ein Filter 26 und gelangt dann über das Zuführrohr 9 zu der im Kurbelgehäuse 5 befindlichen Förderpumpe 8. Anschließend wird das Motoröl durch die Betätigung der Förderpumpe 8 in den Zylinderkopf 10 gefördert, um diesen zu kühlen, und nach dem Kühlen des Zylinderkopfes 10 fließt das Motoröl über ein Ablaufrohr 17 in das Rücklaufrohr 7. Das Motoröl zum Kühlen wird dann mit dem zum Schinieren dienenden Motoröl vermischt, und das vermischte Motoröl wird erneut in das Hauptrohr 18 gefördert. Ein Zylinderkopf 10 ist mit einer Zylinderkopfabdeckung 28 (Fig. 3) abgedeckt, zu der das Motoröl über ein Überlaufrohr 27 gefördert wird.
Wie oben beschrieben, kann das Motoröl, nachdem es den Zylinderkopf 10 gekühlt hat, über das Ablaufrohr 17 und das Rücklaufrohr 7 in den Öltank gefördert werden, so daB ein Anteil des Motoröls, der naturgemäß in die Ölwanne innerhalb des Kurbelgehäuses 5 herabfällt, wesentlich verringert werden kann, so daB dadurch wiederum das Umrühren des Motoröls in dem Kurbelgehäuse 5 durch die drehenden Teile wie z.B. die Kurbelwelle innerhalb des Kurbelgehäuses 5 reduziert und damit ein unerwünschter Anstieg der Temperatur des Motoröls ebenso verhindert wird, wie eine Beeinträchtigung des Motoröls. Der mechanische Verlust der drebenden Teile läBt sich ebenfalls verringern.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht ähniich deijenigen nach Fig. 3. Sie veranschaulicht eine modifizierte Ausführungsforin des erfindungsgemäßen Motorkühlsystems, wobei für entsprechende Teile wie in den Fig. 2 bis 4 entsprechende Bezugszeichen verwendet sind.
Bezugnehinend auf Fig. 5 ist ein Ablaufrohr 29 mit dem Ablaufport 16 des Zylinderkopfes 10 verbunden, und das Ablaufrohr 27 ist direkt mit dem den Öltank 2 bildenden Hauptrohr 18 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Motoröl, nachdem es den Zylinderkopf 10 gekühlt hat, ohne Durchlauf durch das RückIaufrohr 7 direkt in den Öltank 2 geleitet. Funktions- und Wirkungsweise dieser Ausführungsform sind im wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, die in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 beschrieben wurden.

Claims

1. Kühlsystem zum Kühlen einer Motoreinheit (1, 104), die mit einem Zy1inderkopf (10) und einem Kurbelgehäuse (5) ausgestattet ist, in welchem sich eine Ölpumpe (8) und eine RückIaufpumpe (6) befinden, umfassend: einen Öltank (2); eine Trockensumpfölschiniereinheit, in welcher ein Teil des Motoröls in dem Öltank (2) von der Ölpumpe (8) in Bauteile der Motoreinheit gefördert wird, um sie zu schinieren, und das Motoröl nach dem Schmieren und dem Herabfal1en in das Kurbelgehäuse (5) mit Hilfe der Rücklanfpumpe (6) erneut in den Öltank (2) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daB ein Teil des von der Ölpumpe (8) hochgepumpten Motoröls als Kühlöl in einen ersten Kanal (12) innerhalb des Zylinderkopfs (10) gefördert wird, und daB ein zweiter Kanal (7, 17, 29) dieses Motorkühlungsöl, nachdem der Zylinderkopf (10) gekühlt wurde, von dem Zylinderkopf in den Öltank (2) zurückführt.

2. Kühlsystem nach Anspruch 1, bei dem der Öltank (2) gebildet wird durch ein hohles Hauptrohr (18), ein hohles Abwärtsrohr (19), ein hohles überbru..cl:ungsrohr (24), welches das Hauptrohr (18) und das Abwärtsrohr (19) miteinander verbindet, so daB sie miteinander über eine Öffnungsanordung (31, 32) miteinander in Verbindung stehen, und Rahmenelemente (24), die einen von dem Hauptrohr (18), dem Abwärtsrohr (19) und dem Überbrückungsrohr (24) definierten Raum abdecken; wobei ein Zuführrohr (9) das Abwärtsrohr (19) mit der Ölpumpe (8) verbindet; ein Rücklaufrohr (7) den Öltank (2) mit der Rücklaufpumpe (6) verbindet; und ein Ablaufrohr (7, 17, 29) den Zylinderkopf (10) mit dem Öltank (2) verbindet.

3. Kühlsystem nach Anspruch 2, bei dem das Ablaufrohr (17) direkt über das Rücklaufrohr (7) an den Öltank (2) angeschlossen ist.

4. Kühlsystem nach Anspruch 2, bei dem das Ablaufrohr (29) direkt an den Öltank (2) angeschlossen ist.

5. Kühlsystem nach Anspruch 2, bei dem das Rücklaufrohr (7) in Ölverbindung steht mit dem hohlen Hauptrohr (18) des Öltanks (2).

6. Kühlsystem nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Fördereinrichtung, die dem Zylinderkopf (10) Kühlöl zuführt, einen Ölkanal (12) aufweist, der sich unterhalb einer Auspufföffnung (14) befindet.