DE965002C

DE965002C - Vorrichtung zum Inbetriebsetzen einer Brennkraftmaschine durch einen Hilfsmotor

Info

Publication number: DE965002C
Application number: DEC7160A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Herman Stegemann
Original assignee: HEINRICH CHRISTIANSEN DIPL ING
Current assignee: HEINRICH CHRISTIANSEN DIPL ING
Priority date: 1953-02-19
Filing date: 1953-02-19
Publication date: 1957-05-29

Description

Vorriditung zum Inbetriebsetzen einer Brennkraftmaschine durch einen Hilfsmotor Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Inbetriebsetzen einer Brennkraftmaschine durch einen Hilfsmotor, der die Brennkraftmaschine über ihr Schmiermittel erwärmt und zum Andrehen mit ihr kuppelbar ist. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art, bei denen als Hilfsmotor eine kleine Brennkraftmaschine verwendet wird, erwärmen das Schmiermittel durch.die Ab- wärme der Hilfsbrennkraftmaschine in deren Schmiermittelumlauf oder in von ihren Abgasen oder ihrem Kühlmittel beheizt-en Austauschern und führen. es durch eine von der Hilfsmaschine betriebene Umwälzpumpe der vorzuwärmenden Brennkraftmaschine zu; sie arbeiten indessen unwirtschaftlich, weil sie einen zu geringen Anteil der Energie des Hilfsmotors zur Erwärmung des SchmiermitteIs ausnutzen und für eine ausreichende Vorwärmung der Hauptmaschine eine zu große Zeitspanne erfordern. Unzureichend wirken auch die bekannten Anlaßvorrichtungen, bei denen ein mit oder ohne Schwungmasse arbeitender elektrischer Andrehmotor eine nur zum Vorschmieren der anzudrehenden Brennkraftmaschine dienende Ölpumpe antreibt.
Demgegenüber wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Inbetriebsetzen einer Brennkraftmaschine durch einen Hilfsmotor grundsätzlich derartig ausgebildet, daß eine von dem Hilfsmotor angetriebene Vorwärmölpump-e mit Einrichtungen versehen ist, welche die dieser Pumpe zugeführte Leistung des Hilfsmotors durch Flüssigkeitsreibung in Wärme umwandeln und diese Wärme auf die Brennkraftmaschine übertragen. Damit wird der Fortschritt erzielt, daß nunmehr die Gesamtleistung des Hilfsmotors weitaus größten Teil für die Wärmeerzeugung nutzbar gemacht und damit die Vorwärmung der Brennkraftmaschine wesentlich wirtschaftlicher und vor allem schneller als bisher durchgeführt werden kann. Hierzu trägt auch der Umstand bei, daß sich bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung mit der Vorwärmölpumpe höhere Schmiermitteltemperaturen erreichen lassen, als dies mit der Abwärme eines Hilfsmoto-rs möglich ist.
Die Ausbildung der Vorwärmölpumpe zum Zwecke der Energiewandlung im Sinne der Erfindung geschieht in der Weise, daß man die Pumpe nach Art einer Flüssigkeitswirbelbremse gestaltet oder sie auf ihrer Druckseite mit einer die notwendige Flüssigkeitsreibung erzeugenden Drosselvorrichtung ausstattet. Es ist bei dieser Art der Wärmeerzeugung nicht erforderlich, für den Antrieb der Pumpe einen Motor zu verwenden, -der im Betriebe größere Abwärmemengen freigibt. Deshalb kann man als Hilfsmotor für das Vorwärmen und Andrehen der Brennkraftmaschine unter anderem einen Elektro-, Druckluft- oder Flüssigkeitsmotor wählen. Wenn man als Hilfsmotor eine Brennkraftmaschine verwendet, gibt diese in bekannter Weise ihre Abwärme in einem oder mehreren Wärmeaustauschern an das Schmiermittel der vorzuwärmenden Brennkraftmaschine ab. Der Schmiermittelkreislauf der Hauptbrennkraftmaschine mit der maschineneigenen Schmiermittelpumpe ist in bekannter Weise in den Umlauf des anzuwärmenden Schmiermittels einbezogen und wärmt ihn unmittelbar oder durch mittelbare Wärmeübertragung, z. B. mittels Heizschlangen, an.
Weiterhin steht erfindungsgemäß der Hilfsmotor mit der Hauptbrennkraftinaschine für den Andrehvorgang in an sich bekannter Weise über eine Schaltkupplung und gegebenenfalls ein Zwischengetriebe in leistungsübertragender Verbindung. In dieser Verbindung wird zur leichteren überwindung des Losbrechmomentes der Hauptbrennkraftmaschine zweckmäßig ein Energiespeicher vorgesehen, wie das beispielsweise bei Schwungkraftanlassern an sich bekannt ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich eine Brennkraftmaschine in der Weise in Betrieb setzen, daß der Hilfsmotor nach ausreichender Anwärmung der Hauptbrennkraftmaschine von der Schmiermittelpumpe abgeschaltet und mit der Hauptmaschine gekuppelt wird.
Der Erfindungsgegenstand ist an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung schematischdargestellt ist.
An den Ölsumpf,einer Brennkraftmaschine i ist eine Schrniermittelleitung.2 angeschlossen, die mit einem Hahn 3 abgesperrt bzw. geöffnet werden kann. Zur Erwärmung des Schmieröles für den erfindungsgemäßen Anlaßvorgang wird der Hahn 3 geöffnet und das Schmiermittel über eine Leitung 4 von einer Vorwärmpumpe 5 angesaugt, die von einer kleinen Hilfsbrennkraftmaschine 6 angetrieben wird. Im Verhältnis zum Leistungsbedarf der Pumpe 5 für die Schmierölförderung ist die Leistung der Hilfsmaschine 6 so. groß bemessen, daß ein beträchtlicher Leistungsüberschuß zur Verfügung steht, der zur Erwärmung des Schmiermittels verwendet wird. Hierzu ist die Pumpe mit Einrichtungen versehen, die erhebliche zusätzliche Widerstände verursachen, z. B. bei einer umlaufenden Pumpe in Gestalt mehrerer Stufen oder derart ausgebildeter Förderschaufeln bzw. Gehäusewände, daß sie nach Art einer Wirbelbremse Reibung erzeugen, die in Wärme umgewandelt wird, als solche in das zu fördernde Schmieröl übergeht und dieses somit erwärmt. Durch eine Leitung 7, in der ein Hahn 8 angeordnet ist, wird das erwärmte Schmiermittel der Hauptbrennkraftmaschine i zugeführt. Hier gelangt es an sämtliche Lagerstellen, versorgt diese mit warmem und somit dünnflüssigem 01 und wärmt gleichzeitig die gesamte Maschine an, wozu in steigendem Maße die Führung des Schmieröles im Kreislauf beiträgt.
Als Vorwärmölpumpe kann eine Zahnrad-, Kapsel-, Zentrifugal- oder Kolbenpumpe dienen, in der ihrer Bauart entsprechende Einrichtungen zur Umwandlung von Leistung in Reibungswärme vorgesehen sind; auch kann hierfür z. B. eine Drosselstelle in der Druckleitung angeordnet werden. Zur Beschleunigung der Erwärmung des Schmieröls wird die Öldruckleitung 7 durch Wärmeaustauscher 9 bzw. io hindurchgeführt. Der Wärmeaustauscher 9 ist in der Abgasleitung der Hilfsmaschine 6 angeordnet und führt deren Abwärme dem Öl zu, während der Wärmeaustauscher io in den Kühlmittelkreislauf der Hilfsmaschine 6 eingeschaltet ist und Wärme aus dem Kühlmittel an das. Schmiermittel überträgt.
Nach ausreichender Erwärmung der Hauptmaschine i Über ihren Schmierölkreislauf dient die Hilfsmaschine 6 als Andrehmotor für die Hauptmaschine i. Hierzu wird die Olpumpe 5 durch Ausrücken einer Kupplung ii von der Hilfsmaschine 6 getrennt, und zwar unter gleichzeitiger Schließung der Hähne 3 und 8. Durch den Fortfall der leistungsverzehrenden Pumpe 5 läuft die Hilfsmaschine 6 nunmehr mit erhöhter Drehzahl, so daß in ihrem möglichst schweren Schwungrad 12 eine große kinetische Energie gespeichert wird, die ein starkes Andrehmoment liefert. Durch eine Reibungskupplung 13, ein Zahnraduntersetzungsgetriebe 14 und eine Klauenkupplung 15. wird das Drehmoment der Hilfsmaschine 6 unter verstärkender Wirkung der kinetischen Energie des Schwungrades 12 auf die Kurbelwelle der Hauptmaschine- i übertragen und diese dadurch angedreht. Mit dem Zeitpunkt des Schließens der Hähne 3 und 8 und dem Ausrücken der Pumpe 5 kann, abweichend vom Obengesagten, auch so lange gewartet werden, bis die Hauptmaschine angesprungen ist und durch ihre eigene ölpumpe den Schmierölumlauf betreibt; hierbei muß jedoch besonders die Möglichkeit bestehen, die zusätzlichen Energieverbraucher der Ölpumpe 5 vorher auszuschalten, indem z. B. in dem obigen Beispiel die Leitungsdrossel in der Pumpendruckleitung entsprechend weit geöffnet wird. Nach dem Anspringen der Hauptmaschine wird die Hilfsmaschine stillgesetzt.
Ein etwa vorhandener ölvorratsbehälter, aus dem die Hauptmaschine während ihres Betriebes Schmieröl entnimmt, ist beim Anwärmen in den ölkreislauf einbezogen und entweder unmittelbar oder auch z. B. durch Heizschlangen anwärmbar, damit das Frischöl, besonders bei sehr kalter Witterung, hinreichend dünnflüssig wird und störungsfrei nachfließt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Inbetriebsetzen einer Brennkraftmaschine durch einen Hilfsmotor, der die Brennkraftmaschine über ihr Schmiermittel erwärmt und zum Andrehen mit ihr kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Hilfsmotor angetriebene Vorwärmölpumpe mit Einrichtungen versehen ist, welche die ihr zugeführte Leistung des Hilfsmotors durch Flüssigkeitsreibung in Wärme umwandeln und diese Wärme über das Schmiermittel auf die Brennkraftmaschine übertragen.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmölpumpe nach Art einer Flüssigkeitsw irbelbremse ausgebildet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmölpumpe auf ihrer Druckseite eine Drosselvorrichtung aufweist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3,* dadurch gekennzeichnet, daß der ebenfalls als Brennkraftmaschine ausgebildete Hilfsmotor (6) in an sich bekannter Weise seine Ab- wärme in einem oder mehreren Wärmeaustauschern (9, jo) an das Schmiermittel der Hauptbrennkraftmaschine abgibt. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (6) in an sich bekannter Weise mit der Hauptbrennkraftmaschine (i) über eine Schaltkupplung (13) und ein Getriebe (14) in leistungsübertragender Verbindung steht. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der leistungsübertragenden Verbindung des Hilfs-Motors (6) mit der Hauptbrennkraftinaschine (i) in an sich bekannter Weise ein. Energiespeicher (1:2) angeordnet ist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelvorrat der Hauptbrennkraf tmaschine in den Umlauf des anzuwärmenden Schmiermittels in an sich bekannter Weise einbeziehbar sowie unmittelbar oder durch mittelbare Wärmeübertragung, z. B. mittels Heizschlangen,. anwärmbar ist. 8. Verfahren zum Inbetriebsetzen einer Brennkraftmaschine mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor nach ausreichender Anwärmung der Hauptbrennkraftmaschine von der Vorwärmölpumpe abgeschaltet und mit der Hauptmaschine gekuppelt wird. g. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach ausreichender Anw#rmung der Hauptbrennkraftmaschine die Umwandlung von Hilfsmotorleistung in Schmiermittelwärme abgebrochen und der Hilfsmotor - zweckmäßig nach Aufladung eines Energiespeichers - mit der Hauptmaschine gekuppelt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 664 687, 71g 642, 721 794; britische Patentschrift Nr. 13,4 6o5; USA.-Pat,entschrift Nr. 2 102 514. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 762 400.