Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einer hydrodynamischen Bremse

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Retarder, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeuges, dessen anfallende Wärme in einem Kühler rückkühlbar ist, sowie mit Abluftklappen in der Kühlluftführung der Brennkraftmaschine. Bei derartigen Brennkraftmaschinen besteht ein Problem darin, die im Bremsbetrieb im Retarder anfallende Wärmemenge in einem möglichst kleinbauenden Kühler zurückzukühlen. Dies wird dadurch gelöst, daß der Kühler (3) vor dem Kühlluftgebläse (2) angeordnet ist und daß die Abluftklappen (4) in der Kühlluftabdeckung der Brennkraftmaschine (1) derart angeordnet sind, daß sie im Retarderbetrieb geöffnet werden. Dadurch kann im Bremsbetrieb ein erhöhter Kühlluftstrom durch den Kühler und ein verringerter zu den übrigen Motorbauteilen erzielt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einer hydrodynamischen Bremse (Retarder), deren anfallende Wärme in einem Kühler rückgekühlt wird, und mit Abluftklappen in der Kühlluftführung der Brennkraftmaschine.

[0002] Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE-PS 12 30 615 bekannt. Hierbei ist der Retarderölkühler in Reihe zu den Zylindern an der Kupplungsseite der Brennkraftmaschine angeordnet und im normalen Motorbetrieb durch Abluftklappen verschlossen. Im Bremsbetrieb werden diese Abluftklappen dann geöffnet und die Kühlluft kann im gewünschten Sinne durch den Retarderöllühler strömen. Allerdings sinkt durch die Öffnung der Abluftklappen der Haubendruck, so daß dadurch der Luftdurchsatz durch den Retarderkühlter relativ gering ist und der Kühler deshalb zum Abführen der anfallenden Wärmemenge relativ groß ausgeführt werden muß. Der Platz für einen derart großen Retarderölkühler ist aber bei den heute beengten Einbauverhältnissen in Kraftfahrzeugen praktisch nicht vorhanden.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einer hydrodynamischen Bremse der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Kühlleistung des Retarderölkühlers verbessert wird, ohne daß dessen Bauweise vergrößert wird.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kühler vor dem Kühlluftgebläse der Brennkraftmaschine angeordnet ist und daß die Abluftklappen in der Kühlluftabdeckung der Brennkraftmaschine derart vorgesehen sind, daß sie im Retarderbetrieb geöffnet werden. Diese Anordnung biete den Vorteil, daß durch das Öffnen der Abluftklappen im Retarderbetrieb ein wesentlich erhöhter Kühlluftstrom durch den Kühler und durch das Gebläse erzielt wird und daß.gleichzeitig der Kühlluftstrom durch die Motorbauteile stark verringert wird. Dies hat den weiteren Vorteil, daß im Retarderbetrieb die unerwünschte Auskühlung der Motorteile praktisch verhindert wird. Mit dieser Anordnung kann weiterhin das Kühlluftvolumen bei offenen Abluftklappen im Gegensatz zu geschlossenen Abluftklappen nahezu verdoppelt werden, ohne daß Änderungen am Gebläse durchgeführtverden müssen, so daß der Retarderölkühler ein relativ geringes Bauvolumen aufweist.

[0005] Es ist natürlich auch ohne weiteres möglich, den Kühler im normalen Fahrbetrieb zur Kühlung des Getriebeöls heranzuziehen. Da dessen Wärmeanfall im Vergleich zu dem bei Retarderbetrieb relativ gering ist, wird dadurch die Brennkraftmaschine praktisch nicht beeinträchtigt.

[0006] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die Abluftklappen gleichzeitig mit dem Einschalten des Retarders zu schalten, d. h. zu öffnen. Dieses Vorgehen stellt eine bautechnisch einfache Ausführung dar.

[0007] Es ist jedoch genauso gut denbar, die Abluftklappen in Abhängigkeit der Temperatur des Retarderöls und/oder einer signifikanten Motorbauteiltemperatur zu steuern.

[0008] Die Steuerung der Abluftklappen kann über ein Gestänge und ein hydraulisch oder pneumatisch arbeitendes Stellglied erfolgen. Hierbei kann das Stellglied direkt von Hand oder in Abhängigkeit der Retarderöltemperatur oder gemeinsam mit Einschalten des Retarderbetriebes betätigt werden.

[0009] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1a, b eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Ausstattung;

Fig. 2 Gebläsekennlinien.

[0010] In Fig. 1a ist eine schematische Seitenansicht einer luftgekühlten Brennkraftmaschine 1 dargestellt. Wie die Draufsicht in Fig. 1b zeigt, ist sie als V-Brennkraftmaschine ausgebildet und weist zwei Reihen von je 6 Zylindern auf. An der vorderen Stirnseite ist das Gebläserad 2 angeordnet, welches über einen nicht näher dargestellten, drehzahlregelbaren Antrieb angetrieben wird. Vor dem Gebläse 2 befindet sich der Retarderkühler,3, welcher über Luftleitflächen mit dem Gebläse verbunden ist.

[0011] Der V-Raum der Brennkraftmaschine, in den das Gebläse 2 die Kühlluft hineinfördert, ist nach oben hin durch eine Vielzahl von Abluftklappen 4 verschlossen. Diese Abluftklappen sind schalousieartig angeordnet und können um ihre Längsachse gedreht werden, so daß sie einen Durchtrittsquerschnitt freigeben.

[0012] Das Gebläsekennfeld in Fig. 2 weist beispielsweise zwei Betriebspunkte I und II auf. Der Betriebspunkt I wird bei Motornenndrehzahl und Vollast mit geschlossenen Abluftklappen 4 erreicht. Wie auf der Ordinate erkennbar, beträgt der gesamte statische Druckverlust von Kühler und Motor 20 mbar, wobei der Druckverlust im Kühler etwa 2 mbar und in der übrigen Brennkraftmaschine etwa 18 mbar beträgt. Der Betriebspunkt II, der den Retarderbetrieb bei geöffneten Abluftklappen und gleicher Gebläsedrehzahl darstellt, zeichnet sich dadurch aus, daß der statische Druckverlust im Kühlraum um ca. 35 % gesunken und die vom Gebläse geförderte Luftmenge um etwa 100 % gestiegen ist, d. h. der Druckverlust im Kühler beträgt nun 8 mbar, wohingegen er in der Brennkraftmaschine nur noch etwa 4,5 mbar beträgt, da durch das Öffnen der Abluftklappen die Widerstandskennlinie der Brennkraftmaschine weit nach rechts verschoben ist.

[0013] Bei geschlossenen Abluftklappen strömt die vom Gebläse angesaugte Kühlluft vollständig durch die Brennkraftmaschine. Durch Öffnen der Abluftklappen konnte sich das Kühlluftvolumen nahezu verdoppeln. Diese Kühlluftmenge dient in vollem Umfang zur Kühlung des Retarderöls. Dadurch kann ein wesentlich kleinerer Kühler als ohne Abluftklappen verwendet werden. Das Kühlluftvolumen, welches durch die Brennkraftmaschinenbauteile abgeführt wird, wird dagegen nahezu halbiert. Damit strömen annähernd 150 % der üblicherweise bei Vollast und geschlossenen Abluftklappen gelieferten Kühlluftmenge durch die geöffneteen Abluftklappen ab, während durch die Brennkraftmaschine selbst nur noch etwa 50 % der Vollastmenge strömen. Da es sich hierbei zudem um die Kühler vorgewärmter Luft handelt, kann die Brennkraftmaschine auch im Retarderbetrieb nicht auskühlen.

Ansprüche

1. Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einer hydrodynamischen Bremse (Retarder), deren anfallende Wärme in einem Kühler rückkühlbar ist, und mit Abluftklappen in der Kühlluftführung der Brennkraftmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (3) vor dem Kühlluftgebläse (2) der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist und daß die Abluftklappen (4) in der Kühlluftabdeckung der Brennkraftmaschine (1) derart vorgesehen sind, daß sie im Retarderbetrieb zu öffnen sind.

2. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftklappen (4) mit Einschalten des Retarders schaltbar sind.

3. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftklappen (4) in Abhängigkeit der Temperatur des Retarderöls steuerbar sind.

4. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftklappen (4) über ein Gestänge von einem hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Stellglied betätigbar sind, welches von Hand oder in Abhängigkeit der Retarderöltemperatur betätigbar ist.

5. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (3) an den Getriebeölkreislauf angeschlossen ist.

Zeichnung