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Dokumentenidentifikation DE102004036286A1 03.03.2005
Titel Ölkühlvorrichtung für einen Motor
Anmelder Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ito, Yoshitada, Tokyo, JP
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Anmeldedatum 27.07.2004
DE-Aktenzeichen 102004036286
Offenlegungstag 03.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.03.2005
IPC-Hauptklasse F01M 5/00
Zusammenfassung Es wird eine Ölkühlvorrichtung für einen Motor bereitgestellt, in welcher ein Ölkühler (7) beabstandet zu einer Bodenoberfläche (1d) einer Ölwanne (1) angeordnet ist und eine Ölansaugöffnung (2a) unterhalb und dem Ölkühler (7) gegenüberliegend angeordnet ist. Dieses verbessert den Ölumwälzwirkungsgrad in der Ölwanne (1) und verbessert dadurch den Ölkühlungswirkungsgrad.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölkühlvorrichtung für einen Motor.

Öl, welches in einer Ölwanne eines Motors gesammelt wird, wird durch eine Ölpumpe über ein Ölsieb durch die Motorumdrehung gepumpt und durch ein Ölfilter gefiltert und einem Hauptölkanal zugeführt. Das Öl wird dann von dem Hauptölkanal an Teile des Motors zum Schmieren und Kühlen des Motors verteilt. Wenn es eine hohe Temperatur erreicht, verliert Öl seine Schmierungs- und Kühlfähigkeiten, und somit wird ein Ölkühler vorgesehen, welcher das Öl so kühlt, daß das Öl seine ursprünglichen Fähigkeiten realisieren kann. Als eine Ölkühlvorrichtung wurde bisher eine Kühlvorrichtung vorgeschlagen, welche so aufgebaut ist, daß der Ölkühler in der Nähe des Bodens einer Ölwanne angeordnet ist, und ein Ölsieb in Verbindung mit einer Ölpumpe für die Ölzirkulation darüber und dem Ölkühler gegenüberliegend angeordnet ist, wie es in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 64-61563 beispielsweise offenbart ist.

Jedoch kann in der vorstehenden Ölkühlvorrichtung, welche so aufgebaut ist, daß der Ölkühler in der Nähe des Bodens der Ölwanne angeordnet ist, und der Ölsieb über dem Ölkühler angeordnet ist, Öl, welches in der Ölwanne gesammelt wird, nicht effizient umgewälzt werden, und kann somit auch nicht effizient gekühlt werden. Insbesondere wird Öl, welches in der Ölwanne gesammelt wird, unwahrscheinlich durch Ölkonvektion umgewälzt, da Öl mit hoher Temperatur wahrscheinlich in dem oberen Teil gesammelt wird und Öl mit niedriger Temperatur wahrscheinlich in dem unteren Teil gesammelt wird. Daher wird Öl, welches bereits durch den in der Nähe der Bodenoberfläche der Ölwanne angeordneten Ölkühler gekühlt wurde, in dem unteren Teil der Ölwanne gesammelt und weiter gekühlt, während das Öl mit hoher Temperatur, welches nach dem Schmieren und Kühlen von Komponententeilen eines Motors in die Ölwanne geflossen ist, über dem gekühlten Öl gesammelt wird, und daher nicht effizient gekühlt werden kann.

Eine derartige Aufgabe kann durch die in den Ansprüchen definierten Merkmale gelöst werden. Die vorliegende Erfindung stellt eine Ölkühlvorrichtung zum Kühlen von Motoröl bereit, welche eine Ölwanne und einen Ölkühler, in welchen Kühlwasser zirkuliert, und welcher in die Ölwanne eingebaut ist, umfaßt, wobei der Ölkühler in einem Abstand zu einer Bodenfläche der Ölwanne angeordnet ist, und eine Ölsaugöffnung unterhalb und dem Ölkühler gegenüberliegend angeordnet ist.

Öl mit hoher Temperatur, welches in die Ölwanne nach dem Schmieren von Komponententeilen des Motors geflossen ist, wird durch Ölkühler gekühlt. Das gekühlte Öl verlagert sich für eine Ansaugung durch die Ölsaugöffnung nach unten und wird wiederum an die Komponententeile des Motors zum Schmieren und Kühlen des Motors verteilt. Mit der Verlagerung des gekühlten Öls nach unten tritt eine den Umwälzwirkungsgrad in der Ölwanne steigernde Ölkonvektion auf, so daß das in der Ölwanne gesammelte Öl mit einem verbesserten Wirkungsgrad gekühlt werden kann.

Die Art dieser Erfindung sowie weitere Aufgaben und Vorteile davon werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in welchen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile durchgängig durch die Figuren bezeichnen. In den Zeichnungen ist:

1 eine Draufsicht, welche eine Ölwanne einer Kühlvorrichtung für einen Motor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

2 eine Schnittansicht der Ölwanne entlang eines Pfeils II-II von 1;

3 eine Schnittansicht der Ölwanne entlang eines Pfeils III-III von 1; und

4 eine Schnittansicht, die eine Ölwanne einer Ölkühlvorrichtung für einen Motor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche bevorzugte Ausführungsformen davon darstellen.

Gemäß Darstellung in den 1 bis 3 ist eine Ölwanne 1 an einem unteren Ende eines nicht dargestellten Kurbelwellengehäuses eines Motors zum Sammeln von Motoröl (hierin nachstehend einfach als "Öl" bezeichnet) darin angebracht. Beispielsweise ist die Ölwanne 1 in einem Stück aus einem Metallelement, wie z.B. einer Aluminiumlegierung ausgeführt. Etwa 2/3 Anteil der Ölwanne 1 in deren Längsrichtung ist ein tiefer Teil 1a und der Rest der Ölwanne 1 ist ein flacher Teil 1b. Eine Auswölbung 1f ragt aus einer Bodenwand 1c zu einer Bodenoberfläche 1d (innen) und in einer Weise vor, daß sich im wesentlichen von der Mitte der Bodenwand 1c zu einer Seitenwand 1e auf einer Seite erstreckt. Ein erster Ölkanal 2 ist in der Auswölbung 1f ausgebildet. An einer Endfläche 1g der Auswölbung 1f ist ein Ende des ersten Ölkanals 2 diagonal aufwärts gerichtet oder direkt über der Bodenoberfläche 1d geöffnet, um eine Ölsaugöffnung 2a auszubilden. Ein Ölsieb 4 ist an der Ölsaugöffnung 2a angebracht. Das andere Ende des ersten Ölkanals 2 ist an einem unteren Ende einer Außenoberfläche einer Seitenwand 1e geöffnet, und ein Ablaufstopfen 5 ist an der Öffnung angebracht. Ein zweiter Ölkanal 3, dessen unteres Ende in Verbindung mit dem anderen Ende des ersten Ölkanals 2 steht, und dessen oberes Ende an einem oberen Ende der Seitenwand 1e geöffnet ist, ist innerhalb der Seitenwand 1e vorgesehen. Der erste Ölkanal 2 und der zweite Ölkanal 3 bilden einen Hauptölkanal. Das obere Ende des zweiten Ölkanals 3 ist mit einer nicht dargestellten Ölpumpe verbunden.

In dem tiefen Teil 1a ist ein Ölkühler 7 über der Ölsaugöffnung 2a und unterhalb der Oberfläche S von in dem tiefen Teil 1a gesammelten Öl angeordnet, und ist in einer horizontalen Position plaziert. Der Ölkühler 7 ist ein Radiatorkühler, in welchem Kühlwasser innerhalb eines Ölkühlerhauptkörpers 8 zirkuliert, und dessen Außenoberfläche über eine Anzahl von Lamellen zum Austauschen von Wärme mit dem Öl in Kontakt steht. Der Ölkühler 7 ist als eine Einheit konfiguriert, welche aus dem Ölkühlerhauptkörper 8, einem Kühlwassereinleitungsrohr 9, einem Kühlwasserausleitungsrohr 10 und einem Stützhalter 11 besteht. Das Kühlwassereisleitungsrohr 9 und das Kühlwasserausleitungsrohr 10, welche Metallrohre sind, erstrecken sich von einer Oberseite 8a des Ölkühlerhauptkörpers 8 nach oben, erstrecken sich dann seitwärts und dann nach unten zu einer Stelle, welche im wesentlichen in der Nähe der Unterseite 8b des Ölkühlerhauptkörpers 8 liegt, und erstrecken sich dann seitwärts und diagonal nach unten, so daß sie durch den Stützhalter 11 hindurchtreten und flüssigkeitsdicht befestigt sind.

Der Ölkühler 7 ist in dem tiefen Teil 1a der Ölwanne wie vorstehend untergebracht und so unterstützt, daß das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und das Kühlwasserausleitungsrohr 10 durch Rohreinführungslöcher eintreten, welche in einem unteren Teil einer Seitenwand 1h der Ölwanne 1 ausgebildet sind, und der Stützhalter 11 ist flüssigkeitsdicht über seinen gesamten Umfang mit einer Innenoberfläche der Seitenwand 11h verschweißt. Die Ölansaugöffnung 2a liegt im wesentlichen der Mitte der Unterseite 8b des Ölkühlerhauptkörpers 8 gegenüber. Da der Ölkühler 7 als eine Einheit konfiguriert ist, kann er in einer effizienten Weise an der Ölwanne 1 angebracht werden.

Der Ölkühlerhauptkörper 8 kann in der Art eines Auslegers auf der Seitenwand 1h der Ölwanne 1 wie vorstehend aus folgenden Gründen unterstützt werden, wie z.B.: Der Ölkühlerhauptkörper 8 ist leicht, das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und das Kühlwasserausleitungsrohr 10 sind Metallrohre, und der Ölkühlerhauptkörper erhält Auftrieb aus dem Öl. Daher behindert nichts den Fluß des Öls zwischen dem Ölkühlerhauptkörper 8 und der Bodenoberfläche 1d der Ölwanne 1, und somit kann das Öl problemlos innerhalb der Ölwanne 1 fließen. Das Kühlwassereinleitungsrohr 9, und das Kühlwasserausleitungsrohr 10 sind mit einem nicht dargestellten Kühlwasserkanal verbunden, so daß Kühlwasser umgewälzt werden kann.

Es erfolgt nun eine Beschreibung der Betriebsweise.

Das Öl, welches eine hohe Temperatur nach dem Schmieren und Kühlen von Komponententeilen des Motors erreicht hat, tropft in den tiefen Teil 1a der Ölwanne 1 in 1, oder tropft in dem flachen Teil 1b, um in einen Bereich über dem in dem tiefen Teil 1a angesammelten Öl zu fließen. Demzufolge erreicht das Öl in dem oberen Teil 1a eine hohe Temperatur. Das Öl mit der hohen Temperatur in dem oberen Teil des tiefen Teils 1a wird durch den Ölkühlerhauptkörper 8 gekühlt. Das gekühlte Öl verlagert sich, da es schwerer wird, nach unten, und wird durch den Ölsieb 4 d.h., die unterhalb des Ölkühlerhauptkörpers 8 angeordnete Ölansaugöffnung 2a angesaugt und wieder an die Komponententeile des Motors über den ersten und zweiten Ölkanal 2 und 3 verteilt. Wenn Öl ausreichend gekühlt wird, kann es seine ursprünglichen Fähigkeiten d.h., seine Schmierungs- und Kühlfähigkeiten realisieren, und somit können die Komponententeile des Motors ausreichend geschmiert und gekühlt werden.

Da sich das durch den Ölkühlerhauptkörper 8 gekühlte Öl nach unten verlagert, verlagert sich das Öl in der Nähe der Bodenoberfläche 1d der Ölwanne 1 nach oben. Das Öl in dem tiefen Teil 1a zirkuliert nämlich aufgrund von Konvektion. Da nichts den Fluß des Öls zwischen dem Ölkühlerhauptkörper 8 und der Bodenoberfläche 1d behindert, und der Ölkühlerhauptkörper 8, das Kühlwassereinleitungsrohr 9, das Kühlwasserausleitungsrohr 10 usw. als eine Leiteinrichtung für Öl dienen, welches aus dem Hauptkörper des Motors in die Ölwanne 1 tropft, ist es möglich, ein Aufwirbeln des Öls zu verhindern, und dieses verbessert den Umwälzwirkungsgrad in dem tiefen Teil 1a und verbessert damit den Kühlungswirkungsgrad in der Ölwanne 1.

Ferner ist es, da der Ölkühlerhauptkörper 8 unterhalb der Oberfläche S des Öls angeordnet ist, möglich, effektiv eine Aufwirbelung der Oberfläche S zu verhindern. Da ferner der Ölkühlerhauptkörper 8 über der Ölansaugöffnung 2a angeordnet ist, kann das gekühlte Öl unmittelbar über die Ölansaugöffnung 2a angesaugt werden, und somit die Menge der in dem Öl enthaltenen Luft reduziert werden. Das heißt, die Durchlüftung des Öls kann unterdrückt werden und eine Verschlechterung der Schmierfähigkeit und Kühlfähigkeit kann verhindert werden.

In einer in 4 dargestellten zweiten Ausführungsform ist eine Ölwanne 15 so aufgebaut, daß der Ölkühler 7 in einem oberen Teil eines tiefen Teils 15a und beabstandet zu einer Bodenoberfläche 15d angeordnet ist. Der Ölkühlerhauptkörper 8 ist in einer im wesentlichen horizontalen Richtung angeordnet, und das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und das Kühlwasserausleitungsrohr 10 erstrecken sich aus einer Oberseite 8a des Ölkühlerhauptkörpers 8, und erstrecken sich seitwärts und dann abwärts, so daß sie durch ein in der Bodenoberfläche des flachen Teils 15b ausgebildetes Loch hindurchtreten und flüssigkeitsdicht an der Bodenoberfläche des unterstützenden Halters 11 befestigt sind. Auch in diesem Falle ist der Ölkühlerhauptkörper 8 unterhalb der Oberfläche S des Öls in dem tiefen Teil 15a angeordnet.

Ein Ölkanal 16 ist getrennt von einer Ölwanne 15 ausgebildet, und ist beispielsweise mittels eines Metallrohrs implementiert. Der Ölkanal 16 ist von oben in den tiefen Teil 15a der Ölwanne 15 eingeführt und ist im wesentlichen in einer L-Form in der Nähe einer unteren Oberfläche 15b der Ölwanne 15 gebogen. Ein Ölsieb 17 ist an einer Ölansaugöffnung 16a an dem Ende einer Öffnung des Ölkanals 16 angeordnet und ist unterhalb des Ölkühlerhauptkörpers 8 und im wesentlichen der Mitte der unteren Oberfläche 8b des Ölkühlerhauptkörpers 8 gegenüberliegend angeordnet. In diesem Falle kann der Ölsieb 17 dem Ölkühlerhauptkörper 8 gegenüberliegend angeordnet und diagonal nach oben oder direkt nach oben gerichtet sein. Der Ölkanal 16 ist mit einer Ölpumpe verbunden, und das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und das Kühlwasserausleitungsrohr 10 sind mit einem Kühlwasserdurchtritt verbunden, so daß Kühlwasser umgewälzt werden kann. Die Betriebsweise und Wirkungen der zweiten Ausführungsform sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform, weshalb deren Beschreibung unterlassen wird.

Es sei angemerkt, daß in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Ölsieb in der Ölansaugöffnung vorgesehen ist, jedoch in dem Ölkanal angeordnet sein kann. Ferner wälzt in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Ölkühler 7 Kühlwasser in dem Ölkühlerhauptkörper 8 durch das Kühlwassereinleitungsrohr 9 und das Kühlwasserausleitungsrohr 10 um, um das Öl in der Ölwanne zu kühlen, wobei jedoch warmes Wasser zum Erwärmen des Öls umgewälzt werden kann. Wenn das Motoröl bei kaltem Klima kalt ist, kann nämlich dessen Schmierfähigkeit aufgrund einer hohen Viskosität verschlechtert sein. In diesem Falle werden das Kühlwassereinlaßrohr 9 und das Kühlwasserauslaßrohr 10 zum Umwälzen von warmem Wasser, wie z.B. einem Teil des Motorkühlwassers verwendet, um das Öl in der Ölwanne zu erwärmen. In diesem Falle werden natürlich dieses Kühlwasser und das Warmwasser dem Ölkühler 7 selektiv zugeführt.


Anspruch[de]
  1. Ölkühlervorrichtung für einen Motor, in welchem ein Ölkühler (7), in welchem Kühlwasser zirkuliert, in eine Ölwanne (1) eingebaut ist, um Motoröl zu kühlen, dadurch gekennzeichnet, daß:

    der Ölkühler (7) beabstandet zu einer Bodenoberfläche der Ölwanne (1) angeordnet ist, und eine Ölansaugöffnung (2a, 16a) unterhalb und in entgegen gesetzter Beziehung zu dem Ölkühler (7) angeordnet ist.
  2. Ölkühlvorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1, wobei der Ölkühler (7) einen Ölkühlerhauptkörper (8) aufweist, mit dessen oberen Teil ein Kühlwassereinlaßrohr (9) und ein Kühlwasserauslaßrohr (10) verbunden sind.
  3. Ölkühlvorrichtung für einen Motor nach Anspruch 2, wobei der Ölkühlerhauptkörper (8) unterhalb und entlang einer Öloberfläche vorgesehen ist.
  4. Ölkühlvorrichtung für einen Motor nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Kühlwassereinlaßrohr (9) und das Kühlwasserauslaßrohr (10) in einer Weise angeordnet sind, die sich von einer oberen Oberfläche des Ölkühlerhauptkörpers (8) aus erstreckt und mit einem Stützhalter (11) verbunden sind, der in der Ölwanne (1) vorgesehen ist.
  5. Ölkühlvorrichtung für einen Motor nach Anspruch 4, wobei der Stützhalter (11) auf einer Seitenwand (1h) der Ölwanne (1) vorgesehen ist.
  6. Ölkühlvorrichtung für einen Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Ölwanne (1) einen tiefen Teil (15a) und einen flachen Teil (15b) aufweist, und der Ölkühlerhauptkörper (8) in dem tiefen Teil (15a) vorgesehen ist, und der Stützhalter (11) in dem flachen Teil (15b) vorgesehen ist.
  7. Ölkühlvorrichtung für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ölwanne (1) einen ersten Ölkanal (2) aufweist, der aus der Bodenoberfläche der Ölwanne (1) hervorsteht und in einem Stück mit der Ölwanne (1) ausgebildet ist, und die Ölansaugöffnung (2a) an einem Ende des ersten Ölkanals (2) angeordnet ist.
  8. Ölkühlvorrichtung für einen Motor nach Anspruch 7, wobei die Ölwanne (1) einen zweiten Ölkanal (3) aufweist, der aus einer Seitenwand der Ölwanne (1) vorsteht und mit dem anderen Ende des ersten Kanals (2) verbunden ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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