DE10220630A1

DE10220630A1 - Ölkühlung bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10220630A1
Application number: DE2002120630
Authority: DE
Inventors: Hans Weitzenbuerger; Michael Klocke
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, das in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinderrohr bewegbar ist, wobei der Zylinderkopf und das Zylinderrohr luftgekühlt sind und wobei eine Schmierölpumpe Öl durch einen Luft-Öl-Wärmetauscher 5 in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine fördert. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird bei dieser Brennkraftmaschine die Kühlleistung erhöht. Dies wird dadurch erreicht, dass ein weiterer als Rippenrohrkühler 6, 6a ausgebildeter Wärmetauscher in den Ölkreislauf eingeschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinderrohr bewegbar ist, wobei der Zylinderkopf und das Zylinderrohr luftgekühlt sind und wobei eine Schmierölpumpe Öl durch einen Luft-Öl-Wärmetauscher in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine fördert.
Eine derartige Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus dem Fachbuch "Die Verbrennungskraftmaschine", Band 11, 1964, Seiten 454 und 455 mit Verweis auf die Seiten 230-232 bekannt. Dabei ist der Luft-Öl-Wärmetauscher neben den Zylinderrohren bzw. den Zylinderköpfen angeordnet und wird von einem Teilstrom des von einem Gebläse geförderten Kühlluftstroms durchströmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine mit einem in den Ölkreislauf eingeschalteten Luft-Öl-Wärmetauscher die Kühlleistung zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein weiterer als Rippenrohrkühler ausgebildeter Wärmetauscher in den Ölkreislauf eingeschaltet ist. Dabei ist die Ausgangssituation, dass bei einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 das Kühlsystem einschließlich dem verbauten Luft-Öl-Wärmetauscher an bestehende thermische Randbedingungen angepasst bzw. diesbezüglich optimiert ist. Wird nun bei diesen Brennkraftmaschinen der Wärmeeintrag in den Ölkreislauf beispielsweise durch höhere Bauteiltemperaturen, resultierend aus einem späteren Förderbeginn des Einspritzsystems, erhöht, ist entsprechend die aus dem Ölkreislauf abzuführende Wärmemenge zu erhöhen. Dies ist prinzipiell mit einem leistungsmäßig vergrößertem Luft-Öl-Wärmetauscher möglich, was allerdings einen hohen konstruktiven Umgestaltungsaufwand erfordert. Zudem wird die erhöhte Kühlleistung oftmals nur für einen Teil der entsprechenden Brennkraftmaschinen benötigt, die beispielsweise für einen bestimmten Einsatzzweck mit einem späteren Förderbeginn eingestellt sind. Nur für diese Brennkraftmaschinen wird der als Rippenrohrkühler ausgebildete Wärmetauscher verbaut.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rippenrohrkühler ölseitig vor dem vorhandenen Luft-Öl-Wärmetauscher in den Ölkreislauf eingeschaltet. Bei dieser Ausgestaltung werden dann vorhandene Ölzuleitungen zu dem Luft-Öl-Wärmetauscher zumindest teilweise durch den Rippenrohrkühler ersetzt.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Rippenrohrkühler auf der Zuluftseite der Kühlluft vor dem luftgekühlten Zylinderrohr angeordnet. Bei dieser Anordnung ist der Rippenrohrkühler vorteilhaft in weiterer Ausgestaltung im kurbelgehäuseseitigen Bereich des Zylinderrohres angeordnet, da in diesem Bereich das Bauteiltemperaturniveau niedriger ist und eine durch den Rippenrohrkühler auftretende Kühlluftvorwärmung für die Zylinderrohrtemperatur in diesem Bereich unkritisch ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Rippenrohrkühler auf der Abluftseite der Kühlluft hinter dem luftgekühlten Zylinderrohr angeordnet. Dabei wird dann der Rippenrohrkühler mit der warmen Abluft der Zylinder angeblasen. Durch die bei heutigen Motorölen zulässigen hohen Temperaturen bleibt noch eine ausreichend große Eintritts- Temperatur-Differenz (ETD) zur Ölkühlung. Gleichzeitig wird durch die Anordnung auf der Abluftseite das Motoröl in der Warmlaufphase schneller temperiert, weil sich die Zylinderrohre bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine wesentlich schneller als bei einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine erwärmen. Vorteile hiervon sind eine kürzere Warmlaufzeit, ein geringerer Verschleiß und eine geringere Weißrauchemission.
In weiterer Ausgestaltung ist der Öldruck durch ein Endregelventil eingestellt, das hinter dem Luft-Öl-Wärmetauscher und dem Rippenrohrkühler in den Ölkreislauf eingeschaltet ist. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass immer die gesamte Ölmenge durch die Wärmetauscher geführt wird und hinter diesen auf das vorgegebene Druckniveau zur Einleitung in das Ölsystem der Brennkraftmaschine eingestellt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Brennkraftmaschine mit einem Rippenrohrkühler auf der Zuluftseite und
Fig. 2 eine Brennkraftmaschine mit dem Rippenrohrkühler auf der Abluftseite.
Die Brennkraftmaschine gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine luftgekühlte, selbstzündende Brennkraftmaschine mit 4 Zylindern in Reihenbauart. Von einem Gebläse 1, das mechanisch, hydraulisch oder elektrisch angetrieben wird, wird Kühlluft aus der Umgebung angesaugt und in ein Kühlluftleitgehäuse 2 gefördert. Von dem Kühlluftleitgehäuse, das sich entlang der Zylinderreihe erstreckt, wird die Kühlluft um die einzelnen Zylinder 3 herum zu der gegenüber zu dem Kühlluftleitgehäuse 2 gelegenen Abluftseite 4 gefördert. In das Kühlluftleitgehäuse 2 sind ein Luft-Öl-Wärmetauscher 5 und in Strömungsrichtung des Öles vor diesem ein Rippenrohrkühler 6 angeordnet. Der Rippenrohrkühler 6 ist im kurbelgehäuseseitigen Bereich der Zylinderrohre 3 angeordnet.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Rippenrohrkühler 6a in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 auf der Abluftseite 4 der Brennkraftmaschine angeordnet.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinderrohr bewegbar ist, wobei der Zylinderkopf und das Zylinderrohr luftgekühlt sind und wobei eine Schmierölpumpe Öl durch einen Luft-Öl-Wärmetauscher in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine fördert, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer als Rippenrohrkühler (6, 6a) ausgebildeter Wärmetauscher in den Ölkreislauf eingeschaltet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rippenrohrkühler (6, 6a) ölseitig vor dem vorhandenen Luft-Öl-Wärmetauscher (5) in den Ölkreislauf eingeschaltet ist.

3. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rippenrohrkühler (6, 6a) auf der Zuluftseite der Kühlluft vor dem luftgekühlten Zylinderrohr (3) angeordnet ist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rippenrohrkühler (6, 6a) im kurbelgehäuseseitigen Bereich des Zylinderrohres (3) angeordnet ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rippenrohrkühler (6, 6a) auf der Abluftseite der Kühlluft hinter dem luftgekühlten Zylinderrohr (3) angeordnet ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öldruck durch ein Endregelventil eingestellt ist, das hinter dem Luft-Öl-Wärmetauscher (5) und dem Rippenrohrkühler (6, 6a) in den Ölkreislauf eingeschaltet ist.