WO2005100758A1 - Vorrichtung zur kühlung von zumindest einem kolben einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur kühlung von zumindest einem kolben einer brennkraftmaschine Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for cooling at least one piston of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a method which ensures an optimized piston cooling such that the Internal combustion engine is improved in terms of their overall efficiency.
  • a non-return valve in the main supply line or a non-return valve per supply line is used in a known manner, the lubricating oil pump for regulating the pressure within the lubricating oil circuit for adapting to different operating states of the internal combustion engine being load-dependent. Due to the load-dependent control of the lubricating oil pump, a non-return valve can be used which works with an increased opening pressure compared to a non-return valve of a system without a lubricating oil pump controlled according to the load. This avoids unnecessary piston cooling in many operating states.
  • the lubricating oil pump is controlled as a function of additional operating parameters - in particular as a function of the speed of the internal combustion engine and / or the temperature of the internal combustion engine and / or the coolant temperature of the internal combustion engine and / or the lubricating oil temperature.
  • Figure 1 a first device according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a device for cooling the pistons 2 (or the at least one piston) of an internal combustion engine.
  • the device comprises one Lubricating oil pump 10, which supplies the piston 2 with lubricating oil via a feed line 12 for cooling.
  • a check valve 14 is arranged in the feed line 12 between the lubricating oil pump 10 and the outlet opening 12a of the feed line 12.
  • the lubricating oil pump 10 is controlled by a control unit 20, which ensures that the lubricating oil pump 10 is regulated as a function of the determined load of the internal combustion engine.
  • the lubricating oil pump 10 is preferably controlled via the control unit 20 (for example an engine control unit) by means of a map control as a function of a plurality of operating parameters.
  • the control is carried out as a function of the engine temperature, the engine speed and / or the lubricating oil temperature. Due to the load-dependent regulation of the lubricating oil pump 10, the check valve 14 can be designed for an increased opening pressure.
  • a check valve 14 in the conventional, non-load-dependent control of the lubricating oil pump of an internal combustion engine in a motor vehicle is designed for an opening pressure of approximately two bar - in order to ensure sufficient piston cooling even in all critical conditions -
  • a check valve 14 with a higher opening pressure than this - for example an opening pressure of three bar - is used.
  • valves one valve per supply line
  • main supply line connected to the supply lines (not shown).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung der Kolben einer Brennkraftmaschine mittels einer Schmierölpumpe die ÖI aus dem Schmierölkreislauf jedem Kolben über jeweils eine, eine Austrittsöffnung aufweisende Zuführleitung zumindest bodenseitig zuführt, wobei die Ölzufuhr über zumindest ein Ventil erfolgt. Erfindungsgemäß ist das zumindest eine Ventil ein Rückschlagventil, welches eine Zuführung von ÖI erst ab einem definierten Druck im Schmierölkreislauf zulässt, wobei eine Steuereinheit vorhanden ist, die gewährleistet, dass die Schmierölpumpe zur Bereitstellung eines variablen Druckes im Schmierölkreislauf bei unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine lastabhängig geregelt wird.

Description

Vorrichtung zur Kühlung von zumindest einem Kolben einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung von zumindest einem Kolben einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung nebst Verfahren ist bereits aus der DE 199 33 363 A1 bekannt. Hierbei wird die Schmierölzufuhr zur Kühlung der Kolben der Brennkraftmaschine über ein in Abhängigkeit der Motorparameter - Öltemperatur, Wassertemperatur oder Öldruck - gesteuertes Magnetventil geregelt. Auf diese Weise erfolgt eine Kühlung der Kolben beispielsweise erst nach einer durchlaufenen Kaltstartphase, so dass eine schnelle Brennraumerwärmung gewährleistet ist.
Ferner ist aus der DE102 06 769 A1 ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Motorbremse und einer steuerbaren Kolbenkühlung bekannt, wobei im Motorbremsbetrieb die Kolbenkühlung reduziert wird. Hierdurch wird erreicht, dass der Kolben sich im Motorbremsbetrieb nicht übermäßig abkühlt. Das Auftreten eines vergrößerten Spiels zwischen Kolben und Zylinderwand und ein damit verbundenes vergrößertes Durchblasen von Luft aus dem Brennraum in den Kurbelraum (bfow-by) wird hierdurch vermieden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches eine optimierte Kolbenkühlung gewährleistet derart, dass die Brennkraftmaschine im Hinblick auf ihren Gesamtwirkungsgrad verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß der Erfindung findet in bekannter Art und Weise ein Rückschlagventil in der Hauptversorgungsleitung oder ein Rückschlagventil pro Zuführleitung Verwendung, wobei gemäß der Erfindung die Schmierölpumpe zur Regelung des Druckes innerhalb des Schmierölkreislaufs zur Anpassung an unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine lastabhängig erfolgt. Aufgrund der lastabhängigen Regelung der Schmierölpumpe kann ein Rückschlagventil Verwendung finden, welches mit einem - im Vergleich zu einem Rückschlagventil eines Systems ohne lastabhängig geregelte Schmierölpumpe - erhöhten Öffnungsdruck arbeitet. Hierdurch wird in vielen Betriebszuständen eine unnötige Kolbenkühlung vermieden.
In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Regelung der Schmierölpumpe in Abhängigkeit zusätzlicher Betriebsparameter - insbesondere in zusätzlicher Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder der Temperatur der Brennkraftmaschine und/oder der Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine und/oder die Schmieröltemperatur.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer einzigen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 : eine erste Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Kühlung der Kolben 2 (bzw. des mindestens einen Kolbens) einer Brennkraftmaschine. Dabei umfasst die Vorrichtung in der dargestellten Ausführungsform eine Schmierölpumpe 10, die über eine Zuführleitung 12 den Kolben 2 zwecks Kühlung mit Schmieröl versorgt. In der Zuführleitung 12 ist zwischen der Schmierölpumpe 10 und der Austrittsöffnung 12a der Zuführleitung 12 ein Rückschlagventil 14 angeordnet. Erfindungsgemäß wird die Schmierölpumpe 10 über eine Steuereinheit 20 angesteuert, die gewährleistet, dass die Schmierölpumpe 10 in Abhängigkeit von der ermittelten Last der Brennkraftmaschine geregelt wird. Bevorzugt wird die Schmierölpumpe 10 über die Steuereinheit 20 (beispielsweise ein Motorsteuergerät) mittels einer Kennfeldregelung in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Betriebsparametern angesteuert. Neben der Regelung bzw. Ansteuerung der Schmierölpumpe 10 in Abhängigkeit von der Last, erfolgt die Ansteuerung in Abhängigkeit von der Motortemperatur, der Motordrehzahl und/oder der Schmieröltemperatur. Aufgrund der lastabhängigen Regelung der Schmierölpumpe 10 kann das Rückschlagventil 14 für einen erhöhten Öffnungsdruck ausgelegt werden. Während ein Rückschlagventil 14 bei herkömmlicher, nicht-lastabhängiger Regelung der Schmierölpumpe einer Brennkraftmaschine bei einem Kraftfahrzeug für einen Öffnungsdruck von zirka zwei bar ausgelegt ist - um auch in allen kritischen Zuständen eine ausreichende Kolbenkühlung zu gewährleisten -, wird bei der erfindungsgemäßen lastabhängigen Regelung der Schmierölpumpe 10 ein Rückschlagventil 14 mit einem im Vergleich hierzu erhöhten Öffnungsdruck - beispielsweise einem Öffnungsdruck von drei bar - verwendet.
Selbstverständlich die Mehrzahl der Ventile (ein Ventil pro Zuführleitung) durch den Einsatz eines einzigen Ventils in einer mit den Zuführleitungen verbundenen Hauptversorgungsleitung ersetzt werden (nicht dargestellt).

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Kühlung von zumindest einem Kolben (2; 2') einer Brennkraftmaschine - mittels einer Schmierölpumpe (10; 10'), die Öl aus dem Schmierölkreislauf dem mindestens einen Kolben (2; 2') über eine, eine Austrittsöffnung (12a; 12a') aufweisende Zuführleitung (12; 12') zumindest bodenseitig zuführt, - wobei die Ölzufuhr über zumindest ein Ventil (14; 14') erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass - das zumindest eine Ventil (14) ein Rückschlagventil ist, welches eine Zuführung von Öl erst ab einem definierten Druck im Schmierölkreislauf zulässt und eine Steuereinheit (20) vorhanden ist, die gewährleistet, dass die Schmierölpumpe (10) zur Bereitstellung eines variablen Druckes im Schmierölkreislauf bei unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine lastabhängig geregelt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20; 20') derart ausgebildet ist, dass die Regelung der Schmierölpumpe (10) in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametem wie der Motordrehzahl und/oder der Motortemperatur und/oder der Kühlwassertemperatur und/oder der Schmieröltemperatur erfolgt.
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