[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des ersten
Anspruchs.
[0002] Die DE-OS 28 25 870 beschreibt eine Brennkraftmaschine mit einem parallel geschalteten
Kühlöl- und Schmierölkreislauf, wobei beide Kreisläufe von einer gemeinsamen Ölpumpe
beaufschlagt werden. Im Kühlölkreislauf ist ein Wärmetauscher (Ölkühler) angeordnet,
wobei diesem eine Bypassleitung parallel geschaltet ist. Diese Bypassleitung wird
von einem Thermostatventil gesteuert, welches ab einer bestimmten Öltemperatur das
Öl durch den Ölkühler leitet und unterhalb dieser durch den Bypass. Damit bei zu niedrigem
Öldruck der Schmierölkreislauf vorrangig mit Öl versorgt wird, ist im Kühlölkreislauf
ein Vorrangventil angeordnet, welches den Durchgang durch den Kühlölkreislauf erst
ab einem bestimmten Öldruck freigibt.
[0003] Bei niedrigen Temperaturen des Öls kann sich aufgrund dessen Dickflüssigkeit ein
unzulässig hoher Druck in den Wärmetauschern aufbauen, der zu einer Beschädigung
dieser führen kann, da die Wärmetauscher aus Kostengründen oft mit geringstem Aufwand
gefertigt sind und dadurch seine Sicherheitsreserven bezüglich eines Überschreitens
des Betriebsdruckes gering sind.
[0004] Die Anordnung eines Thermostatventils in einer Bypassleitung des Wärmetauschers,
wie in der DE-OS 28 25 870 beschrieben, soll bei niedrigen Temperaturen des Öls dieses
durch die Bypassleitung leiten.
[0005] Nachteilig hieran ist jedoch, daß hierbei eine unnötig große Ölmenge fortwährend
durch den Kühlölkreislauf gepumpt wird.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung des eben genannten Nachteils, mit
einfachen Mitteln den Öldruck in einer Brennkraftmaschine vor den Wärmetauschern zu
vergleichmäßigen, so daß dieser nahezu unabhängig von der Öltemperatur ist.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0008] Im kalten Zustand des Öls ist dieses dickflüssig, so daß die Drossel dem durchfließenden
Öl einen größeren Widerstand entgegensetzt als bei warmem Öl. Als Folge davon steigt
der Öldruck vor der Drossel an, so daß das Überdruckventil in der Öl-Rückführleitung
öffnet und das Öl zum Beispiel zurück in den Ölsumpf leitet. Ein Teil des Öls wird
jedoch die Drossel passieren und von dieser erwärmt in den Kühlölkreislauf gelangen.
Dadurch wird als vorteilhafter Nebeneffekt die Erwärmung der Brennkraftmaschine gefördert.
Steigt die Temperatur des Öls vor der Drossel an, so wird das Öl dünnflüssiger und
die Drosselwirkung läßt kontinuierlich nach. Aufgrund die ser Maßnahme ist daher
der Öldruck vor den Wärmetauschern vergleichmäßigt und nahezu unabhängig von der Öltemperatur.
[0009] Vorteilhafterweise ist die Drossel in Strömungsrichtung vor der ersten zu kühlenden
Stelle der Brennkraftmaschine angeordnet, um eine Erwärmung der gesamten Brennkraftmaschine
sicherzustellen.
[0010] Eine einfache, kostengünstige Ausführungsform der Drossel ist, diese als Bohrung
im Gehäuse der Brennkraftmaschine auszubilden.
[0011] In besonderer erfindungsgemäßer Ausführung ist im Kühlölkreislauf ein Vorrangventil
angeordnet, welches aus einem in einer Buchse geführten federbelasteten Kolben besteht.
Vorteilhafterweise ist die Drossel in das Vorrangventil integriert, wobei zweckmäßigerweise
zwischen Kolben und Buchse ein Spalt angeordnet ist, durch den im geöffneten Zustand
des Ventils das Kühlöl strömt.
[0012] Es ist auch vorteilhaft, die Drossel im Bereich des Wärmetauschers anzuordnen, insbesondere
die Drossel in den Wärmetauscher zu integrieren.
[0013] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen,
die Ausführungsformen der Erfindung zeigen und nachfolgend näher beschrieben sind.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Ölkreislauf einer Brennkraftmaschine, wobei der Kühlöl- und Schmierölkreis
mit einer gemeinsamen Ölpumpe betrieben wird,
Fig. 2 einen Kühlölkreislauf einer Brennkraftmaschine, der von einer separaten Ölpumpe
betrieben wird, und
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Drossel, die in ein Vorrangventil integriert ist.
[0014] Fig. 1 zeigt einen Ölkreislauf einer Brennkraftmaschine, wobei der Kühlöl- und Schmierölkreis
5, 6 von einer gemeinsamen Ölpumpe 3 beaufschlagt sind. In Strömungsrichtung hinter
der Ölpumpe 3 ist ein Überdruckventil 4 angeordnet, welches dem Abfluß in eine Öl-Rückführleitung
18 steuert und dadurch den maximalen Öldruck begrenzt. Das von der Ölpumpe 3 geförderte
Öl teilt sich in zwei Teilströme auf, von denen einer den Kühlölkreislauf 5 und der
andere den Schmierölkreislauf 6 bildet. Damit im Schmierölkreislauf 6 nur gereinigtes
Öl in den Motor 7 gelangt, ist in Strömungsrichtung vor diesem ein Ölfilter 8 angeordnet.
[0015] Im Kühlölkreislauf 5 ist ein Vorrangventil 9 eingebaut, welches die Aufgabe hat,
den Schmierölkreislauf 6 vorrangig mit Öl zu versorgen. In Strömungsrichtung vor
oder hinter dem Vorrangventil 9 ist im Kühlölkreislauf 5 eine Drossel 2 angeordnet,
wobei zwei Wärmetauscher, nämlich ein Motorölkühler 10 und eine Heizung 11 in Strömungsrichtung
hinter dem Motor 7 vor einem Ölhalteventil 12 angeordnet sind. Der Motorölkühler
10 ist dabei von einem Thermostat 13 gesteuert, der erst bei einer bestimmten vorgebbaren
Temperatur des Öls den Durchfluß durch den Motorölkühler 10 freigibt. In Strömungsrichtung
hinter dem Motorölkühler 10 befindet sich die Heizung 11, wobei auch hier ein Heizungsventil
14 den Durchfluß zur Heizung 11 freigibt oder sperrt. Zusätzlich zur Regelung der
Heizung 11 ist im Zufluß zu dieser ein Steuerventil 15 angeordnet, welches einen Bypaß
16 zur Heizung 11 regelt.
[0016] Durch die Drossel 2 wird der Öldruck vor den Wärmetauschern vergleichmäßigt und
dadurch die Berstgefahr der Wärmetauscher vermindert.
[0017] Es ist vorteilhaft, wie in Fig. 1 gezeigt, die Drossel in Strömungsrichtung vor der
ersten zu kühlenden Stelle im Kühlölkreislauf der Brennkraftmaschine anzuordnen, um
eine Erwärmung der gesamten Brennkraftmaschine sicherzustellen.
[0018] Fig. 2 zeigt dieselbe Anordnung des Kühlölkreislaufes wie in Fig. 1 gezeigt, nur
ist hier der Kühlölkreislauf von einer separaten Ölpumpe 17 beaufschlagt.
[0019] In Fig. 3 ist ein Vorrangventil 9 mit einer integrierten Drossel zum Einbau in den
Kühlölkreislauf einer Brennkraftmaschine gezeigt. Das Vorrangventil 9 besteht aus
einer Buchse 19 mit einem Ventileinlaß 22 und Ventilauslaß 23, wobei in der Buchse
19 ein von einer Feder 24 belasteter Kolben 20 geführt ist. Erfindungsgemäß ist zwischen
Kolben 20 und Buchse 19 ein Spalt 21 angeordnet, der als Drossel ausgebildet ist.
Im geschlossenen Zustand des Vorrangventils 9 sitzt der Kolben 20, von der Feder
24 gehalten, dichtend auf einem Ventilsitz 25 am Ventileinlaß 22 und sperrt diesen
dadurch ab. Ab einem vorgebbaren Öldruck wird der Kolben 20 entgegen der Federkraft
in der Buchse 19 verschoben und das Öl strömt über den Ventileinlaß 22 durch den Spalt
21, d. h. die Drossel, in den Ventilauslaß 23. Die Pfeile in Fig. 3 geben die Strömung
des Öls im geöffneten Zustand des Vorrangventils 9 wieder.
[0020] Es sei nochmals betont, daß sich die Wirkung einer Drossel grundsätzlich von der
eines Thermostatventils unterscheidet. Ein Thermostatventil kennt nur die beiden
Schaltzustände "offen" oder "zu", je nach der Temperatur des Öls, während eine Drossel
hier die Wirkung einer kontinuierlichen temperaturabhängigen Regelung zeigt.
[0021] Ist der Drosselquerschnitt in geeigneter Weise gewählt, so wird nur eine temperaturabhängige
Ölmenge die Drossel passieren, während der andere Teil des Öls für andere Zwecke
zur Verfügung steht.
[0022] Eine Drossel vergleichmäßigt demnach den Öldruck vor den Wärmetauschern durch Verringerung
der Durchflußmenge im Gegensatz zu einem Thermostatventil, welches unterhalb einer
bestimmten Temperatur den Ölfluß durch den Wärmetauscher blockiert und dadurch den
Öldruck im Wärmetauscher abrupt absinken läßt.
1. Brennkraftmaschine mit einem Kühlöl- und Schmierölkreislauf (5, 6) und zumindest
einer diese Kreisläufe beaufschlagenden Ölpumpe (3), und einem im Kühlölkreislauf
(5) angeordneten Wärmetauscher,
dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlölkreislauf in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher
eine Drossel (2) angeordnet ist und sich zwischen Ölpumpe (3) und Drossel (2) eine
von einem Überdruckventil (4) gesteuerte Öl-Rückführleitung (18) befindet.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (2) in Strömungsrichtung vor der ersten zu
kühlenden Stelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (2) als Bohrung im Gehäuse der Brennkraftmaschine
ausgebildet ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Vorrangventil (9) im Kühlölkreislauf
(5), welches aus einem in einer Buchse (19) geführten federbelasteten Kol ben (20)
besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (2) in das Vorrangventil (9) integriert ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kolben (20) und Buchse (19) ein Spalt (21) angeordnet
ist, durch den im geöffneten Zustand des Vorrangventils (9) das Kühlöl strömt.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (2) im Bereich des Wärmetauschers angeordnet
ist.