DE940328C

DE940328C - Schmieroelkuehler zum Angleichen der Temperatur des Schmieroeles an die des Kuehlmittels bei Kraftfahrzeugmotoren

Info

Publication number: DE940328C
Application number: DEB5026D
Authority: DE
Inventors: Fritz Fiedler; Karl Schaefer; Werner Dipl-Ing Strobel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1941-09-07
Filing date: 1941-09-07
Publication date: 1956-03-15

Description

Schmierölkühler zum Angleichen der Temperatur des Schmieröles an die des Kühlmittels bei Kraftfahrzeugmotoren Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, werden bekanntermaßen mit Wärmeaustauschern ausgerüstet, die zwischen dem für die Versorgung der Lagerstellen der Maschine bestimmten Schmieröl und dem zur Kühlung der Verbrennungsräume dienenden Kühlmittel einen Temperaturausgleich schaffen. Durch diese Einrichtungen wird einmal bei Inbetriebnahme der noch kalten Maschinen ein schnelles Aufheizen des zähflüssigen, kalten Schmieröles bewirkt, zum anderen das Auftreten von Temperaturspannungen im Motorgehäuse verhindert und insbesondere bei starker Beanspruchung der Brennkraftmaschine, also beispielsweise bei hohen Fahrgeschwindigkeiten auf der Autobahn oder auf langen Steigungen im Gebirge, erreicht, daß die Temperatur des Schmiermittels nur unwesentlich über die Kühlwassertemperatur ansteigen kann und daher in durchaus zulässigen Grenzen bleibt.
Zur Herbeiführung dieses Temperaturausgleiches zwischen dem Schmier- und Kühlmittel ist bereits vorgeschlagen worden, die ölwanne des Motors doppelwandig auszuführen und den dadurch entstehenden Hohlraum in den Kühlwasserraum einzubeziehen. Derartige Motorgehäuse sind aber verhältnismäßig teuer und schwer.
Bei einem anderen bekannten Wärmeaustauscher werden die Kühlmittel führenden Rohre im ölvorrat der Ölwanne oder umgekehrt die das Schmiermittel führenden Rohre im Wasserraum des Motorkühlers untergebracht. Das erfordert lange Rohrleitungen, die bei den im Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen leicht zu Bruch gehen können.
Schließlich ist es an sich auch bekannt, die Schmiermittelleitung von Kraftfahrzeugmotoren zu einem vom Kühlmittel umflossenen Hohlraum zu erweitern, wobei die Trennwand zwischen Schmieröl und Kühlmittel aus einem glatten oder auch aus einem Wellrohr besteht. Diese Ausführungsformen, bei denen die Rohre in der Regel eingewalzt werden, weisen große Abmessungen auf und erschweren die Wartung des Ölkühlers bzw. den Austausch einzelner Teile.
Um den Aufbau zu verringern und im übrigen neben einem guten Wärmeübergang ein leichtes Auseinandernehmen der Einzelteile des Wärmetauschers zu erreichen, wird nach der Erfindung das Wellröhr an einem Ende durch einen Stopfen verschlossen und am anderen Ende mit einem Endstück durch eine Verschraubung in einem Verteilerblock befestigt, welcher zugleich ein zweites, in das Wellrohr ragendes Rohr geringeren Durchmessers trägt. Erfindungsgemäß dient hierbei der Verteilerblock einerseits zur Befestigung des Ölkühlers und andererseits zur Zuführung des Schmieröles in den zwischen Wellrohr und Innenrohr liegenden Raum bzw. zur Abführung des Schmieröles aus dem Innenrohr. Die Verschraubung schließt dabei einen Raum für das Schmiermittel ein, aus dem letzteres durch Leitungen nach den Lagerstellen gelangt und in dem ein Überdruckventil angeordnet ist, das bei unzulässig hohem Druckanstieg im Ölkühler dem Öl den Weg nach den Lagerstellen über Öffnungen in einer Scheibe unmittelbar freigibt.
Weiterhin kann das Wellrohr erforderlichenfalls an seinem mit einem Stopfen verschlossenen Ende durch einen Schraubenbolzen gehalten sein. Ferner kann das Innenrohr im Wellrohr durch Blattfedern abgestützt werden.
Die Vorteile dieser neuen Aufbauform bestehen, wie bereits angedeutet, im wesentlichen darin, daß der Wärmeaustauscher leicht ausgebaut, gereinigt oder durch einen anderen ersetzt Werden kann. Ferner wird durch die hohe Durchflußgeschwindigkeit des Öles durch die schraubenförmigen Kanäle der Bildung von den Wärmeübergang störenden Grenzschichten weitgehendst entgegenwirkt.
In der Zeichnung ist im Schnitt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine dargestellt.
In dem Kühlwasserraum des Motorblockes i ist ein Wellrohr 2 eingeführt, das vom Kühlwasser allseitig umspült wird. An dem linken Ende ist es dicht in ein Endstück 3 eingepreßt oder eingelötet, am rechten Ende ist das Wellrohr 2 durch einen Stopfen q. abgeschlossen. Im Innern des Wellrohres 2 befindet sich ein glattes Rohr 5, das im Durchmesser etwas kleiner als das Rohr 2 ist und durch Blattfedern 6 gehalten ist, die ein Klappern des Rohres 5 im Rohr 2 verhüten. Das von der Ölpumpe herkommende Öl wird durch die Bohrung 7 im Kurbelgehäuse oder Zylinderblock zum Schmierölkühler geleitet und strömt von dort nach den gewünschten Stellen. Damit der Schmierölkühler leicht gereinigt und ausgewechselt werden kann, ist er an einem Verteilerkopf 8 befestigt. Das Endstück 3 wird über eine gelochte Scheibe 9 durch eine Verschraubung io in einer Bohrung des Verteilergehäuses 8 festgehalten. Das Öl fließt durch die Bohrung 7 in eine entsprechende Bohrung I F des Verteilergehäuses 8 und von dort in das Wellrohr 2. Da das innere Rohr 5 den Hohlraum 2 fast ganz ausfüllt, wird das Öl durch die schraubenförmig verlaufende Wand des Rohres 2 in kreisende Bewegung versetzt. Durch den verhältnismäßig kleinen Querschnitt der Schraubengänge fließt das Öl mit hoher Geschwindigkeit durch den Wärmeaustauscher. Hierdurch wird die Bildung von Grenzschichten an der Innenwand weitgehend unterbunden. Ferner wird durch die Zentrifugalkraft das kalte Öl, das bekanntlich schwerer ist als das «arme, nach außen gedrängt, so daß die Wärmeübergangszahl sehr groß ist.
Nachdem das Öl das Wellrohr 2 durchlaufen hat, kehrt es durch das Innenrohr 5 nach dem Verteilergehäuse 8 zurück und fließt von dort durch die Leitung i 2. nach den Lagerstellen des Motors.
Bei kaltem und dickflüssigem Öl ist der Durchflußwiderstand durch das Wellrohr 2 hoch. Damit hierbei keine zu hohen Drücke entstehen, ist zwischen Eintritts- und Austrittsseite des Wärmeaustauschers ein Kurzschlußventil geschaltet. Dieses besteht aus einer Ventilscheibe 13, die auf der gelochten Scheibe 9 dicht aufliegt, und einer Schraubenfeder 1q., die die Scheibe 13 auf die Scheibe 9 anpreßt. Ist der Druckwiderstand zu hoch, so hebt sich die Ventilscheibe 13 ab, und das Öl gelangt durch die gelochte Scheibe 9 unmittelbar in die Leitung 12.
Das Wellrohr 2 wird auf der dem Verteilergehäuse 8 gegenüberliegenden Seite durch eine Abstützschraube 15 gehalten.
Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Selbstverständlich kann er auch für luftgekühlte Motoren Verwendung finden. In diesem Falle ist der Wärmeaustauscher' so angeordnet, daß der Kühlluftstrom ihn auf der Außenseite des Wellrohres umspült. Auch die Befestigung des Well- und Innenrohres kann in anderer Weise als dargestellt erfolgen. Wesentlich ist nur, daß die beiden Rohre leicht auswechselbar und austauschbar am Motor befestigt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; i. Schmierölkühler für Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, der in einem Kühlmittelraum der Brennkraftmaschine angeordnet ist und dessen Trennwand zwischen Schmieröl und Kühlmittel aus einem Wellrohr besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr (2) an einem Ende durch einen Stopfen (q.). verschlossen ist und am anderen Ende mit einem Endstück (3) durch eine Verschraubung (io) in einem Verteilerblock (8) befestigt ist, welcher zugleich ein zweites, in das Weltrohr ragendes Rohr geringeren Durchmessers trägt und welcher einerseits zur Befestigung des Ölkühlers, andererseits zur Zuführung des Schmieröles in den zwischen Weltrohr (2) und Rohr (5) hegenden Raum bzw. zur Abführung des Schmieröles aus dem Rohr (5) dient.
2. Schmierölkühler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung (i o) einen Raum für das Schmieröl einschließt, aus welchem letzteres durch Leitungen (12) nach den Lagerstellen gelangt und in welchem ein Überdruckventil (13, 14) angeordnet ist, welches bei unzulässigem Druckanstieg im Schmierölkühler dem Öl den Weg nach den Lagerstellen über Öffnungen in einer Scheibe (9) unmittelbar freigibt.
3. Schmierölkühler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Weltrohr (2) mit dem Rohr (5) an dem einen Ende leicht auswechselbar am Verteilerblock (8) befestigt und mit dem anderen Ende erforderlichenfalls durch einen Schraubenbolzen (15) abgestützt ist.
4. Schmierölkühler nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (5) im Weltrohr (2) durch Blattfedern (6) abgestützt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 696378, 732481, 734 o98; französische Patentschrift Nr. 714943; USA.-Patentschrift Nr. 1 992 796.