DE864477C

DE864477C - Waermeaustauscheinrichtung fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE864477C
Application number: DEB5033D
Authority: DE
Inventors: Fritz Fiedler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1941-01-09
Filing date: 1941-01-09
Publication date: 1953-01-26

Description

Wärmeaustauscheinrichtung für Brennkraftmaschinen Bei flüssigkei.tagekühlten Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ist es als zweckmäßig erkannt worden, einen gegenseitigen Temperaturausgleich zwischen dem für die Versorgung der Lagerstellen -der Maschine bestimmten Schmieröl und dem zur Kiiihlung der Verbrennungsräume dienenden K!ühlmitteel zu schaffen. Durch diese Maßnahmen werden erhebliche Vorteile bei allen Betriebszuständen der Maschine erzielt. Brei' Inbetriebnahme der noch kalten Maschinen erfolgt durch das sich bedeutend rascher erwärmende Kühlmittel eine Aufheizung des zähflüssigen, kalten Schmieröls, so daß bereits nach ganz kurzer Betriebszeit dünnflüssiges, warmes Schmieröl für die einwandfreie Versorgung der Lagerstellen in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Im betriebswarmen Zustand und bei normaler Belastung der Maschine erweist sich der Temperaturausgleich zwischen Schmieröl und Kühlmittel insofern als vorteilhaft, als keinerlei Temperaturspannungen im Motorgehäwse auftreten können. Besondere Vorteile aber bringt der Ternperaturausgleich bei starker Beanspruchung der Brennkraftmaschine, also beispielsweise bei hohen Fahrgeschwindigkeiten auf der Autobahn oder auf langen Steigungen im Gebirge. Hier tritt die vom Motorkühltnittel ausgeübte Kühlwirkung besonders wirksam in Erscheinung, da die Temperatur des Schmiermittels nur unwesentlich über die Kühlwassertemperatur ansteigen kann und daher in durchaus zulässigen Grenzen bleibt.
Um den oben geschilderten Temperaturausgleich herbeizuführen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Ölwanne des Motors doppelwandigauszuführen und den daidurch entstehenden Hohlraum in den Kühlw.asserraum einzubeziehen. Die Herstellung derartiger Motorgehäuse ist aber teuer und die ganze Anordnung bedingt eine wesentliche Gewichtserhöhung.
Bei anderen bekannten Einrichtungen werden die kühlmittelführenden Rohre bzw. Rohrschdaingen im Ölvorrat der Ölwanne bzw. im Wasserraum des K,'ihlers untergebracht. Das .erfordert- aber lange Rohrleitungen bzw. große Rohrbündel, die beiden im Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen leicht zu Rohrbrüchen und Undichtigkeiten Anlaß geben können. Man hat -daher ferner -bei einer weiter bekannten Aufbauform an Stelle eines Rohrbündels einen erweiterten Hohlraum in der Schmiermittelleitung vorgesehen, die, im Motorgehäuse untergebracht, von allen Seiten von Kühlwasser umgeben ist; die Austauschwirkung ist aber in vielen Fällen unzureichend.
Um diese ganz wesentlich zu verbessern und neben einer großen. Berührungsfläche schnelle Duirchgangsgesdhwindigkeiten für das Schmiermittel zu erhalten, werden erfindungsgemäß in die erweiterte Schmiermittelleitung " iim Motorgehäuse zur :Bildung von Teilkanälen, wie solches bei Eiierkühlapparaten an sich bekannt ist, zylindrische Einsatzkörper eingefügt, :die schraubenförmig verlaufende Nuten und auf .die Länge verteilte Eindrehungen aufweisen. Diese bewirken. einmal eineerhebliche Erhöhung der Durcihflußgeschwindigkeit des Schmiermittels, zum anderen einfortgesetztes neues Anlaufen an den Kanalwänden, wodurch der Bildung von den Wärmeaustausch störenden Grenzschichten weitgehendst entgegengewirkt wird.
Die schraubenförmig verlaufenden Nuten können auch in einer Bohrung der Einsatzkörper eingebracht sein, in die zur Bildung von Teilkanälen ein an beiden Enden abgeschlossenes Rohr eingeschoben- ist.
In den Zeichnungen sind zwei Aus:flührungsbeispiele des, Erfindungsgegenstandies dargestellt, und zwar zeigt Fi:g. i einen Querschnitt durch die WäT.meaustauscheinrichtung, wobei in die Schmiermittelleitung ein Einsatzkörper mit schraubenförmig verlaufenden Nuten eingebracht ist, letzteren in Ansicht dargestellt, Fig. 2 einen Teilquerschnitt, bei dem die Nuten auf der Außenseite des Einsatzkörpers vorgesehen sind, so daß sie mit den Mantefflächen des Matorblockes .sichrawbenförmige Teilkanällebilden.
Fig. 3 einen Teilquerschnitt, bei dem die Nuten auf der Innenseite des Einsatzkörpers angeordnet, durch -ein eingesetztes, auf beiden Seiten verschlassenes Rohr zur Bildung von Teilkanälen abgeschlossen werden, Fig: q. die Anordnung der Wärmeaustauscheinridhtung im Motorgebiäuse. -- -Wie aus den Fig. .i- bis q. hervorgeht, ist die in Längsrichtung des Motors verlaufende, in das Motorgehäuse eingegoissene Schnniermittelhauptleitung i von einem Mäntel 2. umgeben, der von einer Kühlflüssigkeit, die durch einen Stutzen 3 bzw. q. ein bzw. austritt, durchflossen wird. In diese Flüssigkeit können, Kühlrippen 5-hineinragen, um einen besseren Wärmeübergang zu erreichen. !D'ie Bohrung der Sdhmiermittelleitung i ist an beiden Enden, durch Verschraubungen 6 bzw. @ abgeschlossen, in denen sich Anschlüsse 8 bzw. 9 für die Sch:miermittelzufuhr befinden. In den zwischen Verschraubungen 6 und 7 verbleibenden Hohlraum ist ein schraubenförmig genuteter, allseitig geschlissener Einsatzkörper io derartig eingeführt, daß seine zwischen. denn Nuten 12 stehengebliebenen Rippen i i mit der anliegenden Wand: der Leitung i schraubenförmig verlaufende Kanäle füT das S!chimierrnittel bilden, so daß zwischen: der vom Wasser auf der Außenseite gekühlten Wand und denn Schmiermittel eine große Berührungsfläche geschaffen und außerdem eine erhebliche Erhöhung der Durchflußgesehwindig'keit des Schmiermittels erzielt wird, die der Bildung von,den Wärmeübergang störenden Grenzschichten entgegenwirkt.
Um der Bildung der letzterenweiterhin entgegenzutreten, können die schraubenförmig genuteten Körper io auf dlie ganze Länge verteilte Eindrehungen 13 aufweisen, .die evtl. unter Abbiegung der stehengebliebenen Rippenenden 14 ein Ablenken der Schmiermittel und damit neues Amlau.fen an die kühlende Wandung bewirken.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der eingesetzten Körper 15 dargestellt. Die Rippen 16 befinden sich in diesem Falle .auf der Innenseite. Zur Biildung von schraubenförmig verlaufenden Nuten 17 ist in den Körper 15 ein auf beiden Seiten verschlossenes Rohr r8 eingesetzt.
Im übrigen steht die Schmiermittelleitung i über Leitungen ig mit den einzelnen Schmierstellen des Motors in Verbindung.
Gegebenenfalls können auch durch die Einsatzkörper zusätzlich Kühlwasserleitungen geführt werden, so daß -das Sdhmiermittel von beiden Seiten gekühlt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Angleichen der Temperatur des Schmieröles an die des Kühlmittels bei lüssigkeits;gekühlten Brenrflcraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Schmiermittelileitung zu einem vorn Kühlwasser umspülten Hohlraum erweitert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die erweiterte Sdhmiermittell:eitung (i) im Motorgehäuse zur Bildung von Teilkanälen zylindrische Einsatzkörper (1o oder 15) eingeführt sind, die schraubenförmig verlaufende. Nuten (12 oderJ7) und. auf die Länge verteilt angebrachte Eindrehungen (1,3) aufweisen.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig verlaufenden Nuten (17) in einer Bohrung der Einsatzkörper (15) eingebracht sind, in die zur Bildung von Teilkanälen ein an beiden Enden abgeschlossenes Rohr (18) .eingeschoben ist (F.ig. 3). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 71215, 576 297; französische Patentschrift Nr. 7109 463; USA.-Patentschrift Nr. 1 84,6 268.