DE766237C - Liquid-cooled oil cooler for internal combustion engines with hot cooling - Google Patents

Description

Flüssigkeitsgekühlter Ölkühler für Brennkraftmaschinen mit Heißkühlung Es istbereits bekannt, die zur Rückkühlung von Schmieröl, Getriebeöl usw. bei Brennkraftmaschinen verwendeten Ölkühler nicht mit Luft, sondern mit dem Kühlmittel der Maschine zu kühlen.Liquid-cooled oil cooler for internal combustion engines with hot cooling It is already known that for recooling lubricating oil, gear oil, etc. in internal combustion engines used oil cooler not with air, but with the coolant of the machine cool.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, den Ölkühler in den Kühlwasserstrom ,zu legen und wahlweise von Kühlwasser, das den Wasserkühler schon, durchflossen hat, oder von nicht rückgekühltemKühlwasserbespülen zu lassen, derart, daß beimAnfahren de,mÜ1-kühler unter Umgehung des Wasserrückküh, lers zum Anwärmen und Auftauen heißes Wasser aus der Maschine unmittelbar zugeleitet wird.It has also been proposed to place the oil cooler in the cooling water flow , and optionally cooling water that has already flowed through the water cooler or to have it flushed by non-recooled cooling water in such a way that when starting up de, mÜ1 cooler bypassing the water re-cooler for heating and thawing hot Water from the machine is supplied directly.

Bei den bekanntem: Kühlanlagen, bei welchen der Kühler für das Kühlwasser und der COlkühleir einfach hintereinandergeschaltet sind, kann das ö1 selbstverständlich nur auf Temperatunen herabgekühlt werden., welche nicht unterhalb der Austrittstemperatur dies Kühlwassers aus dem Kühler liegen. Dadurch sind diese Kühler ungeeignet für Brennkraftmaschinen, die reit sog. Heißkühlung arbeiten, bei welchen also ein Kühlmittel verwendet wird, das verhältnismäßig sehr hoch erhitzt wird. Bskanntlich können durch diese Art der Heißkühlung die Temperaturen der .Maschine und damit der thermische Wirkungsgrad erheblich höher gehalten «-erden, als dies bei reiner Wasserkühlung möglich ist. Die Kiihlflüssigkeitsteniperatur liegt dabei auch nach dem Austritt aus dem Kühler noch sehr hoch. und zwar etwa in den Grenzen zwischen 130 und rgo@. Würde das Kühlmittel mit dieser Temperatur dem Ölkühler zugeführt «-erden, so wäre selbstverständlich eine Kühlung des Öles auf die hierfür geeignete Temperatur von 6o bis So= völlig unmöglich. Da andererseits das Öl bei hohen Temperaturen seine Schmierfähigkeit verliert und der Gefahr des `erkrackens ausgesetzt ist, so wäre die Heißkühlung mit diesen Kühleinrichtungen überhaupt nicht anwendbar.With the well-known: cooling systems, in which the cooler for the cooling water and the cooler are simply connected in series, oil can of course do that can only be cooled down to temperatures which are not below the outlet temperature this is the cooling water from the radiator. This makes these coolers unsuitable for Internal combustion engines that work so-called hot cooling, which means that there is a coolant is used, which heats relatively very high will. As is well known This type of hot cooling enables the temperatures of the .machine and thus the thermal efficiency is kept considerably higher than with pure Water cooling is possible. The temperature of the coolant also falls behind the exit from the cooler is still very high. namely in the boundaries between 130 and rgo @. The coolant would be fed to the oil cooler at this temperature «-Erden, it would of course be necessary to cool the oil to the appropriate level Temperature from 6o to Sun = completely impossible. On the other hand, the oil at high temperatures loses its lubricity and is exposed to the risk of cracking, so the hot cooling with these cooling devices would not be applicable at all.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Anordnung so z_11 treffen, daß das. Kühlmittel entweder zunächst durch den Kühler und dann mit dessen Austrittstemperatur durch den Ölkühler oder auch unmittelbar aus der Maschine in den Ölkühler und von diesem in die -Maschine zurückgeleitet wird. In diesen Fällen tritt aber das Kühlmittel in die 'Maschine nur mit jener Temperatur zurück. welches es beim Austritt aus dem Ölkühler besitzt, also mit einer Temperatur, die unterhalb der Öltemperatur liegen muß und deslialli nicht die bei Heißkühlung erwünschte Höhe besitzen kann. Abgesehen davon, muß auch die Eintrittstemperatur in den Ölkühler selbstverständlich so tief liegen. daß eine wirksame Ölkühlung stattfinden kann.It has already been suggested to make the arrangement z_11, that the. Coolant either first through the cooler and then with its outlet temperature through the oil cooler or directly from the machine into the oil cooler and from this is fed back into the machine. In these cases, however, the coolant occurs back into the machine only at that temperature. which it is when exiting the Has an oil cooler, i.e. with a temperature that is below the oil temperature must and deslialli can not have the desired height for hot cooling. Apart from that of this, the inlet temperature in the oil cooler must of course be so low lie. that effective oil cooling can take place.

Gegenstand der Erfindung ist ein flüssig- keitsgekühlter ölkühler für Brennkraftmaschinen mit Heißkühlung. dessen Kühlmittelstrom einem Nebenkühler des Hauptkühlers entnommen wird: dabei ist eine wirksame Ölkühlung während des Betriebes und zugleich eine Amwärmung des Öles beim Anfahren dadurch ermöglicht, daß in den Ableitungen des Hauptkühlers und des Nebenkühlers Drosselstellen derart angeordnet sind, daß beim Anfahren die Ableitung aus dem Hauptkühler geschlossen oder _gedrosselt wird, so daß der Kühlmittelstrom vollständig oder nahezu vollständig durch den \ebenl;üliler über den Ölkühler zur Maschine fließt. Der Kühlmittelstrom kann also hierbei während des Einfahrens mehr oder weniger vollständig durch den Nebenkühler geleitet und dadurch dem Ölkühler zugeführt werden. wogegen er während des Betriebes derart unterteilt wird, daß der Hauptkühlmittelstrom im Sinne einer Heißkühlung wirkt, während ein kleiner Teilstrom stark tierabgekühlt und zur Kühlung des Ölkühlers verwendet wird. Vorteilhaft werden in den Ahleitungen des Haupt- und Nebenkühlers Steuerglieder angeordnet. die durch ein Gestänge g°meinsam selbsttätig oder von Hand so bewegt werden können. daß entweder die Nebenleitung oder die Hauptleitung gedrosselt oder freigegeben wird. Es kann aber auch nur in der Ableitung des Hauptkühlers eine Drosselvorrichtung vorgesehen und dem Nebeiihülifer ein so hoher Widerstand gegeben «-erden, daß er uiiinittelbar als Drosselstelle für den \elretikiililmittelkreislauf-«-irkt.The invention relates to a liquid-cooled oil cooler for internal combustion engines with hot cooling. whose coolant flow is taken from a secondary cooler of the main cooler: effective oil cooling during operation and at the same time a warming of the oil during start-up is made possible by the fact that throttling points are arranged in the discharge lines of the main cooler and the secondary cooler in such a way that the discharge from the main cooler when starting up closed or throttled so that the coolant flow flows completely or almost completely through the oil cooler via the oil cooler to the machine. The coolant flow can thus be guided more or less completely through the secondary cooler during the run-in and thereby fed to the oil cooler. whereas it is subdivided during operation in such a way that the main coolant flow acts in the sense of hot cooling, while a small partial flow is strongly cooled by animals and used to cool the oil cooler. Control members are advantageously arranged in the pipes of the main and secondary cooler. which can be moved together automatically or by hand using a rod g °. that either the secondary line or the main line is throttled or released. However, a throttling device can also be provided only in the outlet of the main cooler and the auxiliary aid can be given such a high resistance that it acts directly as a throttling point for the oil circulation.

Zwei Ausführungsbeispiele für die Ölkiiblung gemäß der Erfindung sind in einfacliei Form in der Zeichnung dargestellt.Two embodiments for the oil clutch according to the invention are shown in simple form in the drawing.

Fig. r zeigt die Gesamtanordnung der einen Kühleinrichtung und Fig. ? eine etwas andere Anordnung.Fig. R shows the overall arrangement of the one cooling device and Fig. ? a slightly different arrangement.

hei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 strömt das Kühlmittel von der -Maschine 1 in der Pfeilrichtung durch die Leitu11Z 2 -7_111n Kühlmittelkü hier, der aus einem gemeinsamen Eintrittssammelkasten 3. einem Hauptkühler d, einem zu diesem parallel geschalteten Nebenkühler 5 und einem entsprucfiend ('en beiden Kühlerteilen durch eine Zwisclienwand 6 unterteilten Austrittssammelkasten ; besteht.in the embodiment of FIG. 1, the coolant flows from the -Machine 1 in the direction of the arrow through the Leitu11Z 2 -7_111n coolant cooling here, from a common inlet header 3. a main cooler d, one to this parallel connected secondary cooler 5 and a corresponding ('en both cooler parts outlet collecting box divided by a partition 6; consists.

Aus dein Hauptkühler .l fließt das Kühlmittel durch die Leitung S zur Pumpe 5 und aus dieser durch die Leitung ro zur Maschine 1 zurück.The coolant flows out of your main cooler .l through line S. to the pump 5 and from there back to the machine 1 through the line ro.

Das von der 'Maschine kommende Öl wird durch die Leitung 12 dem (:)]kühler 13 zugeleitet und strömt aus diesem durch die Leitung 14 zur -Maschine zurück. The oil coming from the 'machine is fed through line 12 to the (:)] cooler 13 and flows out of this through line 14 back to the machine.

Der 0lkiililer 13 wird durch einen Kühlmittelteilstroin gekühlt, der durch den -Nebenkühler ; und die Leitung r(; strömt und dessen Stärke durch eine in letztere eingeschaltete Drosselstelle 17 so geregelt wird. daß die durchfließende Kühlmittelmenge bis unterhalb der Öltemperatur abgekühlt wird. Aus dem Ölkühler fließt der l#,-ühlmittelteilstrom durch die Leitung 1 l# zur Pumpe und zur Hauptl;iihlmitte,lleitutig. Die Drosselvorrichtung kann auch aneirieandere Stelle des Kiililmitte.lkreislaufes für den Ölkühler gelegt werden, oder es können der Ölkühler. der -Nebenkühler oder die Leitung 16 selbst durch entsprechend hohen Durchflußwiderstand als Drosselstellen ausgebildet sein.The oil cooler 13 is cooled by a partial coolant flow that is passed through the secondary cooler; and the line r (; flows and its strength is regulated by a throttle point 17 connected in the latter so that the amount of coolant flowing through is cooled to below the oil temperature. The oil coolant flows from the oil cooler through the line 1 l # to the pump The throttle device can also be placed at another point of the coolant circuit for the oil cooler, or the oil cooler, the secondary cooler or the line 16 itself can be designed as throttling points due to a correspondingly high flow resistance.

Statt den Hauptkühler. und den _Nebenkühler 3 in der dargestellten Weise geschlossen zusainmenzubaueti. können die beiden Kühler auch räumlich getrennt voneinander angeordnet sein, ohne daß dadurch am Wesen der Erfindung etwas geändert wird.Instead of the main cooler. and the secondary cooler 3 shown in FIG Way closed together. the two coolers can also be spatially separated be arranged from each other without changing anything in the essence of the invention will.

Zum raschen Aufheizen des Öles ist eine Kurzselilußleitung rd vorgesehen. dtireli welche das von der liaschine kommende heiße 1siihlmittel unter Umgehung cles Rückkühlers 5 unmittelbar zum Ölkühler 13 geführt werden kann. Dabei kann auch d;eT Hauptkühler 4 ausgeschaltet werden, so daß sich auch das Kühlmittel selbst schneller erwärmt. Die Steuerung erfolgt hierbei b@eispietsweise durch einen vom Öldruck oder der Ölte itiperatur abhängigen Regler, 2o, durch welchen gleichzeitig eine in. der Leitung i9 befindliche Drossel- oder Absperrstelle 2i und eine gleiche Stelle 22 in der 1-Iauptkühlniitrtelleitung 7 in entgegengesetztem Sinn derart bewegt werden, daß beim Anfahren die Drosselstelle 21 .geöffnet und die Absperrstelle 22 geschlossen wird, während nach Erreichung der Betriebstemperatur des Öles der umgekehrte Vorgang stattfindet.A short pipeline is provided for rapid heating of the oil. dtireli which bypassing the hot coolant coming from the machine the recooler 5 can be led directly to the oil cooler 13. The main cooler 4 can also be switched off, so that the coolant is also turned off itself warmed up faster. The control takes place here, for example, by a Regulator depending on the oil pressure or the oil temperature, 2o through which at the same time a throttle or shut-off point 2i located in the line i9 and the same Point 22 in the main cooling medium line 7 is moved in the opposite direction in this way be that when starting the throttle point 21 .opened and the shut-off point 22 is closed, while after reaching the operating temperature of the oil the reverse Process takes place.

Auch durch Aufhebung der Drosselung an der Drosselstelle 17 kann eine raschere Awfheizung des Öles bewirkt werden, da in diesem Fall auch der durch den Nebenkühler 5 geführte Kühlmittelteilstrom entsprechend rasch durchläuft und deshalb nur um ein geringes Maß abgekühlt wird, so daß er mit entsprechend hoher Temperatur durch den Ölkühler strömt.By canceling the throttling at the throttle point 17, a faster heating of the oil can be effected, since in this case also the Secondary cooler 5 guided coolant partial flow passes through correspondingly quickly and therefore is only cooled to a small extent, so that it is at a correspondingly high temperature flows through the oil cooler.

Eine weitere Möglichkeit der schnellen Anwärmung des Öles Beim Anfahren sei an Hand der Fig.2 erläutert. Hier ist in die Hauptkühlmittelleitung 8 eine Drosselstelle 23# eingebaut, die beim Anfahren stark drosselt oder vollständig abschließt, während gleichzeitig die Drosselvorrichtung 17 in der Nebenleitung 16 geöffnet wird, so daß die ganze Kühlmittelmenge durch den Nebenkühler fließt. Infolge der großen Durchflußmenge und der geringen Abmessungen dieses Kühlers findet hierbei nur eine geringe Abkühlung des Kühlmittels statt, so daß dieses gleichfalls mit verhältnismäßig hoher Temperatur in den Ölkühler gelangt. Die Steuerung der beiden in beliebiger Weise miteinander kuppelten Drosselvorrichtungen kann auch hier selbsttätig durch einen Regler 24 bewirkt werden, der über eine Leitung 25 mit der Ölleitung 12 in Verbindung steht.Another way of quickly heating up the oil when starting up is explained with reference to FIG. There is a throttle point in the main coolant line 8 here 23 # built in, which throttles strongly when starting or closes completely while at the same time the throttle device 17 in the secondary line 16 is opened, so that the entire amount of coolant flows through the secondary cooler. Due to the large flow rate and the small size of this cooler is only slightly cooled of the coolant instead, so that this is also at a relatively high temperature gets into the oil cooler. The control of the two in any way with each other Coupled throttle devices can also be operated here automatically by a controller 24 which is in communication with the oil line 12 via a line 25.

Die Drosselglieder können in allen Fällen entweder von Hand bewegt oder wärmeempfindlich gesteuert werden, und zwar je nach den besonderen Verhältnissen in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur oder von der Öltemperatur oder vom Öldruck oder auch in gleichzeitiger Abhängigkeit von mehreren dieser Zustandswerte.The throttle elements can either be moved by hand in all cases or controlled in a heat-sensitive manner, depending on the particular circumstances depending on the coolant temperature or the oil temperature or the Oil pressure or also in dependence on several of these state values at the same time.

Claims (3)

PATENTANSPRGCHE: 1. Fl,üsis.igkeitsgekühlter Ölkühler für Brennkraftmaschinen mit Heißkühlung, dessen Kühlmittelstrom einem Nebenkühler des Hauptkühlers entnommen wird, dadurch gekeinnzeichnet, daß in den Ab- leitungen (8, 16) des .Haupt- (4.) und Nebenkühlers (5) Drosselstellen (17, ä2, 23) derart angeordnet sind, daß beim Anfahren die Ableitung (8) aus dem Hauptküh.ler (4) geschlossen oder gedrosselt wird, so daß der Kühlmittelstrom vollständig oder nahezu vollständig durch den Nebenkühler (5) über den Ölkühler (13) zur Maschine (i) fließt. PATENTANSPRGCHE: 1. Fl, üsis.igkeitsgekühlter oil cooler for internal combustion engines with hot cooling, the coolant stream is removed from a sub-radiator of the main cooler, characterized gekeinnzeichnet that lines in the waste (8, 16) of the .Haupt- (4) and secondary cooler (5 ) Throttle points (17, ä2, 23) are arranged in such a way that when starting up the discharge line (8) from the Hauptküh.ler (4) is closed or throttled so that the coolant flow completely or almost completely through the secondary cooler (5) via the Oil cooler (13) flows to machine (i). 2. Ölkühler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ableitungen (8, 16) des Haupt- und Nebenkühlers durch ein Gestänge gemeinsam selbsttätig oder von Hand bewegte Steuerglieder angeordnet sind. 2. Oil cooler according to claim i, characterized in that in the discharge lines (8, 16) of the main and secondary cooler arranged by a linkage automatically or manually moved control members are. 3. Ölkühler nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur in der Ableitung des Hauptkühlers eine Drosselvorrichtung vorgesehen ist, während der Nebenkühler einen so hohen Widerstand besitzt, daß er unmittelbar drosselnd wirkt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 557 762; französische Patentschrift N r. 401 677; USA.-Patentschrifterr IN r. 1 598 738, 2 oo8 164.3. Oil cooler according to claims i and 2, characterized in that a throttle device is provided only in the derivation of the main cooler, while the secondary cooler has such a high resistance that it has a direct throttling effect. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German Patent No. 557 762; French patent no. 401 677; USA.-patent writer IN r. 1 598 738, 2 oo8 164.