EP1046794A1 - Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung zur Schmierölförderung oder Kühlwasserumwälzung in Brennkraftmaschinen beschrieben. Diese Pumpe ist durch einen in Abhängigkeit von einer Regelgröße einer stetigen Regelung steuerbaren Elektromotor antreibbar. Bezogen auf einen Regelsollwert kann die Pumpe durch die Regelung entweder zeitweise stillgesetzt oder lediglich so betrieben werden, dass sie mit entsprechend verminderter Leistung arbeitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung mit einer von einem Antrieb antreibbaren Pumpe zur Schmierölförderung oder Kühlwasserumwälzung in Brennkraftmaschinen.

Bei Verbrennungsmotoren ist die Pumpe für die Schmierölförderung üblicherweise eine in die Ölwanne integrierte Zahnradpumpe, während die Wasserpumpe an die Außenseite des Motorblocks angebaut ist. Der Antrieb beider Pumpen erfolgt jeweils über eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Kette oder einen Keilriemen. Beide Pumpen sind also permanent mit der Brennkraftmaschine verbunden und werden somit während des Betriebs der Brennkraftmaschine kontinuierlich angetrieben, was einen entsprechenden Energieaufwand erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Schmierung und/oder Kühlwasserumwälzung bei Verbrennungsmotoren energiesparender zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Antrieb ein Elektromotor ist, dass ein Fühlglied zum Erzeugen einer Regelgröße in der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und dass der Elektromotor in Abhängigkeit von der Regelgröße mittels einer Regelung ansteuerbar ist.

Abhängig von der Regelgröße können somit derartige Pumpen entweder zeitweise stillgesetzt oder lediglich so betrieben werden, dass sie mit entsprechend verminderter Leistung arbeiten, um vorgegebene Betriebsparameter, wie Kühlwassertemperatur oder einen Mindestöldurchsatz, zu gewährleisten. Ein großer Vorteil wird darin gesehn, dass durch die gezielte Ansteuerung lediglich dann Kühl- und/oder Schmiermittel umgewälzt wird, wenn dies erforderlich ist. Hierdurch wird nicht nur die Einsatzzeit des Kühl- und/oder Schmiermittels verlängert, es wird auch der effektive Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine erhöht, da die Pumpen nur bei Bedarf betrieben werden. Die Lebensdauer der Pumpen selbst wird auch erhöht. Ferner können die Pumpen bei langsam laufender Brennkraftmaschine mit hoher oder erhöhter Drehzahl betrieben werden, was unter Umständen zu Kühlzwecken erforderlich ist. Da beim Stand der Technik gewährleistet sein muss, dass auch bei Leerlauf der Brennkraftmaschine eine Mindestmenge an Kühl- und/oder Schmiermittel gefördert werden muss, wurde dies durch eine entsprechend groß dimensionierte Pumpe erreicht, die dann bei schnell laufender Brennkraftmaschine eine zu große Fördermennge aufweist. Bei der erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung kann die Pumpe deshalb kleiner dimensioniert sein.

Bevorzugt findet dabei als Pumpenantriebsmotor ein niedervoltbetriebener Gleichstrommotor, insbesondere ein 12 Volt oder ein 24 Volt Motor Verwendung.

Sowohl für die Schmierölförderung als auch Motorkühlung ist es dabei günstig, als Fühlglied der Regelung zur Ermittlung der Regelgröße einen Sensor vorzusehen, durch den zur Drehzahlregelung der Pumpe ein Stellglied ansteuerbar ist.

Für die Regelung der Schmierölförderung hat sich dabei ein Feuchtesensor als vorteilhaft erwiesen, der zur Feststellung eines ausreichenden Schmierfilmes einer Lauf- oder Lagerfläche der Brennkraftmaschine zuzuordnen ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Sensor ein Temperatursensor, der reibungsbedingte Temperaturänderungen ermittelt und temperaturabhängige Signate an die Regeleinrichtung übermittelt. Derartige Sensoren sind insbesondere im Bereich von kritischen Lagerflächen, z.B. Kurbellagerschalen, Zylinderlaufbuchsen oder dergleichen vorgesehen.

Sofern die zur Kühlung oder Schmierung vorgesehenen Pumpe als Flügelzellenpumpe konzipiert ist, kann dabei durch das Stellglied zur Regelung der zu fördernden Flüssigkeit auch die Winkellage oder die Höhe der Pumpenflügel veränderbar sein.

Claims (5)

1. Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung mit einer von einem Antrieb antreibbaren Pumpe zur Schmierölförderung oder Kühlwasserumwälzung in Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Elektromotor ist, dass ein Fühlglied zum Erzeugen einer Regelgröße in der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und dass der Elektromotor in Abhängigkeit von der Regelgröße mittels einer Regelung ansteuerbar ist.
2. Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein niedervoltbetriebener Gleichstrommotor ist.
3. Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fühlglied der Regelung zur Ermittlung der Regelgröße ein Sensor vorgesehen ist, durch den zur Drehzahlregelung der Pumpe ein Stellglied ansteuerbar ist.
4. Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor für die Schmierölförderung ein einer Lauf- oder Lagerfläche der Brennkraftmaschine zugeordneter Feuchtesensor ist.
5. Kühl- und/oder Schmiermittelfördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine Flügelzellenpumpe ist und dass durch das Stellglied zur Regelung der zu fördernden Flüssigkeitsmenge die Winkellage oder die Höhe der Pumpenflügel veränderbar ist.