-
Die
Erfindung betrifft ein Ölauffangbehältnis, insbesondere
eine Ölwanne,
in dem zur Kühlung
von Öl
ein Wärmetauscher
angeordnet ist.
-
Ölkühlungen
von Brennkraftmaschinen sind bekannt. Im Stand der Technik wird
hierzu üblicherweise
der Ölkreislauf über einen
im Luftstrom und/oder einen im oder am Hauptkühler der Brennkraftmaschine
angeordneten Ölkühler geführt. Um hiermit
verbundene Nachteile zu umgehen, ist beispielsweise aus der
DE 100 38 081 A1 eine Ölwannenanordnung
bekannt, die einen von Kühlmittel durchströmten Plattenölkühler innerhalb
einer auch Filterelemente aufweisenden Ölwanne aufweist. Hieran ist
nachteilig, dass der Plattenölkühler eine
relativ großvolumige
und starre Geometrie aufweist, die beispielsweise beim Auffahren
auf ein Hindernis, bei dem die Ölwanne
deformiert wird, zu einer Beschädigung
und damit zur Undichtigkeit des Plattenölkühlers führen kann, wodurch Kühlflüssigkeit
in das Öl
gelangt, was erfahrungsgemäß zu erheblichen Folgeschäden an der
Brennkraftmaschine führt.
Weiter sind die zur Herstellung eines solchen Plattenölkühlers erforderlichen
Lötverbindungen
nachteilig, da sie eine beständige
Gefahr von Undichtigkeiten darstellen, so dass auch hier die Gefahr
von Kühlmitteleintritt
in das Öl
besteht. Plattenölkühler sind
darüber hinaus
teuer in der Herstellung.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Ölauffangbehältnis mit
einem Wärmetauscher
vorzustellen, das die genannten Nachteile vermeidet.
-
Hierzu
wird ein Ölauffangbehältnis, insbesondere
eine Ölwanne,
vorgeschlagen, in dem zur Kühlung
von Öl
ein Wärmetauscher
angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher von einem einstückigen Kühlrohr gebildet
ist, dessen Enden aus dem Ölauffangbehältnis herausgeführt sind. Abweichend
von dem im Stand der Technik bekannten Anordnungen, insbesondere
der
DE 100 38 081 A1 ,
ist der Wärmetauscher
folglich kein Plattenwärmetauscher,
sondern ein Kühlrohr,
das aus einem einzigen Stück
besteht. Hierdurch entfallen Lötverbindungen,
die eine Gefahr von Undichtigkeiten mit sich bringen, und es lässt sich
eine weitaus variablere Bauform bei im Regelfall kleinerem Bauvolumen erzielen.
Dadurch, dass die Enden des Kühlrohrs
aus dem Ölauffangbehältnis herausgeführt sind,
ist nirgendwo innerhalb des Ölauffangbehältnisses
eine Schnittstelle vorgesehen, bei der das Kühlmittel im Falle von Undichtigkeiten
in das Öl übertreten
könnte (oder
umgekehrt das Öl
in den Kühlkreislauf
eintreten könnte).
-
In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Kühlrohr
mindestens eine Kühlrohrschlaufe
bildet oder aufweist. Das Kühlrohr
wird hierbei zur Vergrößerung der
Kontaktfläche
mit dem zu kühlenden Öl in mindestens
einer Kühlrohrschlaufe innerhalb
des Ölauffangbehältnisses
geführt.
Mit Kühlrohrschlaufe
ist hier jede von der gestreckten beziehungsweise geraden Form abweichende,
insbesondere eine Windungen aufweisende Form gemeint. Bevorzugt
wird die Schlaufe beziehungsweise werden die Windungen in einer
Ebene angeordnet, um die Bauhöhe
gering zu halten. Bei geringer Bauhöhe ist es insbesondere möglich, das
Kühlrohr
relativ bodennah anzubringen, was eine sehr gute Kühlung bei
auch nur geringem Ölfüllstand
des Ölauffangbehältnisses
bewirkt. Es kann aber auch eine bodenfernere Anbringung vorteilhaft
sein, insbesondere bei Fahrzeugen, deren Ölwannen einer erhöhten Gefahr
des Aufsetzens auf Hindernisse ausgesetzt sind.
-
In
einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Kühlrohr
zur Oberflächenvergrößerung eine
Außenprofilierung
aufweist. Die Außenprofilierung
ist hierbei als einstückig
zum Kühlrohr
ausgebildete, insbesondere strahlenförmige Anordnung zu verstehen,
wie sie beispielsweise an sternförmige
Schneeflocken erinnert. Die Außenprofilierung
kann in ihren Radialstrahlen hierbei wiederum profiliert sein, so
dass sich auf möglichst
kleinem Bauraum eine möglichst
große
Oberfläche
ergibt. Bevorzugt werden also in sich profilierte, radial vom Kühlrohr abgehende,
aus dem Material des Kühlrohrs
bestehende und einstückig
mit ihm ausgebildete Abstrahlfortsätze gebildet. Näheres zeigen
die Ausführungsbeispiele.
-
In
einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
dass die Außenprofilierung
des Kühlrohrs
von Kühlrippen
gebildet ist. Die vorstehend beschriebene Außenprofilierung, insbesondere
die sternförmig
abstehenden Strahlen, bilden hierbei Kühlrippen aus. Diese bestehen
aus dem Material des Kühlrohrs
und weisen bevorzugt ihrerseits eine weitere, beispielsweise gepresste
Profilierung auf.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Kühlrohr
eine Innenprofilierung aufweist. Durch Ausbildung einer Innenprofilierung,
die beispielsweise als nach innen weisende Radialstruktur, die von
der Rohrinnenmantelfläche
ausgeht, ausgebildet sein kann, wird die Innenoberfläche des
Kühlrohrs
vergrößert, so
dass ein größerer Wärmeaustauschbereich
zwischen dem durchströmenden
Kühlmittel
und dem Material des Kühlrohrs
erfolgt.
-
In
einer Ausführungsform
ist das Kühlrohr
ein Strangpressprofilkühlrohr.
Das Kühlrohr
wird demzufolge im Strangpressverfahren am Stück hergestellt, wodurch sich
sehr leicht und kostengünstig
axial verlaufende Strukturen anbringen lassen, insbesondere die
bereits beschriebene Außen-
und Innenprofilierung.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
besteht das Kühlrohr
aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Auf diese Weise wird
einerseits eine gute Wärmeleitung
und ein guter Wärmeübertritt vom
zu kühlenden Öl über das
Kühlrohr
auf das Kühlmittel
bewirkt, andererseits ist eine leichte Herstellung bei geringem
Eigengewicht möglich.
-
Weiter
ist eine Ausführungsform
vorgesehen, bei der das Kühlrohr
im Inneren des Ölauffangbehältnisses
mittels Klemmhaltern gehalten ist. Hierdurch wird verhindert, dass
das Kühlrohr
im Inneren des Ölauffangbehältnisses
schwingt oder, beispielsweise beim Überfahren von Unebenheiten
oder sonstiger Impulsanregung, anschlägt.
-
Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus Kombinationen derselben.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand von Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt
ein Ölauffangbehältnis mit
darin angeordnetem Kühlrohr
und
-
2 zeigt
ein Strangpressprofilkühlrohr
im Querschnitt.
-
1 zeigt
ein Ölauffangbehältnis 1 für eine nicht
dargestellte Brennkraftmaschine, nämlich eine Ölwanne 2. Die Ölwanne 2 weist
einen Boden 3 auf, der über
Seitenwände 4 und
eine oberseitig an den Seitenwänden 4 ausgebildete,
umlaufende Befestigungskante 5 mit einer hier nicht dargestellten
Unterseite der nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden
wird und hierbei die Ölwanne 2 ausbildet.
In einem Inneren 6 der Ölwanne 2 ist
ein einstückig
ausgebildetes Kühlrohr 7 angeordnet,
dessen Enden 8 aus dem Ölauffangbehältnis 1 herausgeführt sind, und
die einen Zulauf 9 und einen Ablauf 10 für ein nicht
dargestelltes Kühlmittel
zum Anschluss an einen nicht dargestellten Kühler oder Kühlkreislauf bilden. Die Herausführung der
Enden 8 des Kühlrohrs 7 geschieht
hierbei bevorzugt durch eine Seitenwand 4, wobei das Kühlrohr 7 die
Seitenwand 4 vollständig durchdringt,
und der hierbei ausgebildete Herausführungsbereich 11 der
Seitenwand 4 lediglich gegen die Umwelt respektive das
Kühlrohr 7 abgedichtet
werden muss, nicht aber gegen den Kühlkreislauf. Die Enden 8 weisen
Anschlussvorrichtungen 12 auf, die beispielsweise in Art
eines Stutzens 13 ausgeführt sein können, und die zum Anschluss
des Kühlrohrs 7 an
den Kühlkreislauf
dienen. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, dass sämtliche
Verbindungen zum Kühlkreislauf
außerhalb
des Ölauffangbehältnisses 1 ausgeführt sind,
mithin die Gefahr von Undichtigkeiten und einer Vermischung von Öl und Kühlmittel
innerhalb des Ölkreislaufes nicht
besteht. Das Kühlrohr 7 ist
durch Halter 14, die beispielsweise als Klemmhalter 15 ausgebildet
sein können,
am Boden 3 der Ölwanne 2 gehalten.
Die Halter 14 lassen dem Kühlrohr 7 hierbei ausreichend Bewegungsfreiheit,
um eine thermisch bedingte Größen- beziehungsweise
Formänderung,
also insbesondere erwärmungsbedingte
Ausdehnung, auszugleichen. Das Kühlrohr 7 bildet
innerhalb der Ölwanne 2 eine
Kühlrohrschlaufe 16 aus.
Dies geschieht vorliegend dadurch, dass das Kühlrohr 7 in seiner Anordnung
einer Kontur 17 folgt, die durch die Seitenwand 4 der Ölwanne 2 vorgegeben
wird. Es sind selbstverständlich
auch andere Ausführungsformen der
Kühlrohrschlaufe 16 denkbar,
insbesondere ist denkbar, dass die Kühlrohrschlaufe 16 eine
Vielzahl von Windungen innerhalb der Ölwanne 2 aufweist, wobei
sowohl die Kühlrohrschlaufe 16 als
solche als auch die genannten Windungen in einer Ebene liegen, um
eine möglichst
geringe Bauhöhe
zu erreichen. Die Kühlrohrschlaufe 16 kann
hierbei vorteilhaft so ausgebildet werden, dass sie den im Inneren 6 der Ölwanne 2 vorhandenen
Bauraum optimal nutzt, um eine möglichst
große
Kontaktfläche
zwischen Kühlrohr 7 und
dem dieses umgebenden, zu kühlenden Öl zu erreichen.
Das Kühlrohr 7 kann, wenn
der Boden 3 der Ölwanne 2 deformiert
wird, beispielsweise durch Auffahren auf ein Hindernis, in gewissem
Umfange der Verformung der Ölwanne 2 folgen
und ausweichen, wobei seine Dichtigkeit im Gegensatz zu im Stand
der Technik verwendeten Plattenwärmetauschern
erhalten bleibt. Demzufolge ist bei einem Auffahren auf ein Hindernis
die Funktion des Kühlrohrs 7 und
des Ölkreislaufes
des Kraftfahrzeugs nicht beeinträchtigt,
wie dies aber der Fall wäre,
wenn die aus dem Stand der Technik bekannten Platenwärmetauscher
durch Formveränderung
der Ölwanne 2 beschädigt werden
und Kühlmittel
in den Ölkreislauf
freisetzen. Bevorzugt, aber nicht notwendig, verläuft die
Kühlrohrschlaufe 16 in
einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zum Boden 3 der Ölwanne 2 verläuft.
-
2 zeigt
das Kühlrohr 7 im
Querschnitt. Das Kühlrohr 7,
das als Strangpressprofilkühlrohr 18 ausgebildet
ist, weist zur Oberflächenvergrößerung eine
Außenprofilierung 19 und
eine Innenprofilierung 20 auf. Die Außenprofilierung 19 wird
hierbei von radial auf einer Rohraußenmantelfläche 21 radial angeordneten,
einstückig
mit dem Kühlrohr 7 ausgebildeten
Abstrahlfortsätzen 22 gebildet,
die als Kühlrippen 23 ausgebildet
sind. Die Abstrahlfortsätze 22 weisen demzufolge
ihrerseits eine Köhlrippenprofilierung 24 auf,
dergestalt, dass sie nicht in Radialerstreckung glatt, sondern profiliert
ausgebildet sind, wobei die Axialerstreckung der Kühlrippenprofilierung 24 der Axialerstreckung
des Kühlrohrs 7 folgt.
Die Kühlrippenprofilierung 24 bildende,
einzelne Kühlrippenerhebungen 25 und
Kühlrippenvertiefungen 26 verlaufen
demzufolge parallel zur Längserstreckung
des gestreckten Kühlrohrs 7.
Durch diese Oberflächenvergrößerung wird
ein besonders inniger, auf einer großen Oberfläche wirksamer Kontakt zwischen
dem das Kühlrohr 7 umgebenden
(hier nicht dargestellten) zu kühlenden Öl und dem
Kühlrohr 7 vermittelt.
In ähnlicher
Weise ist die in einem Rohrinneren 27 des Kühlrohrs 7 ausgebildete
Innenprofilierung 20 ausgeführt, wobei die Innenprofilierung
im Wesentlichen als radial in Richtung Zentrum des Kühlrohrs 7 verlaufende
Profilierung ausgebildet ist, die ihrerseits in Axialerstreckung
eine den außenseitigen
Kühlrippen 23 entsprechende
Formgebung aufweisen. Auf diese Weise wird ein besonders inniger,
thermisch wirksamer Kontakt zwischen dem Kühlrohr 7 und dem dieses
durchströmende
(hier nicht dargestellte) Kühlmittel
bewirkt.
-
Im
Wesentlichen weist das Kühlrohr 7 in
seinem Querschnitt die Formgebung einer strahlenförmigen Schneeflocke
auf. Das Kühlrohr 7 besteht
hierbei aus Aluminium 28 oder einer Aluminiumlegierung,
wobei das Kühlrohr 7 in
einem Strangpressverfahren als Strangpressprofilkühlrohr 18 einstückig ausgebildet
wird.
-
- 1
- Ölauffangbehältnis
- 2
- Ölwanne
- 3
- Boden
- 4
- Seitenwand
- 5
- Befestigungskante
- 6
- Inneres
- 7
- Kühlrohr
- 8
- Ende
- 9
- Zulauf
- 10
- Ablauf
- 11
- Herausführungsbereich
- 12
- Anschlussvorrichtung
- 13
- Stutzen
- 14
- Halter
- 15
- Klemmhalter
- 16
- Kühlrohrschlaufe
- 17
- Kontur
- 18
- Strangpressprofilkühlrohr
- 19
- Außenprofilierung
- 20
- Innenprofilierung
- 21
- Rohraußenmantelfläche
- 22
- Abstrahlfortsatz
- 23
- Kühlrippen
- 24
- Kühlrippenprofilierung
- 25
- Kühlrippenerhebung
- 26
- Kühlrippenvertiefung
- 27
- Rohrinneres
- 28
- Aluminium