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Wärmetauscher für den Schmierölkreislauf von Brennkraftmaschinen
Zum Rückkühlen des Schmieröles werden voreilhafterweise Ölkühler verwendet, die als Wärmetauscher ausgebildet sind. Ein solcher Wärmetauscher besteht aus einem vom Kühlwasser durchflossenen Rohrsystem, das von dem zu kühlenden Schmieröl in geeigneter Weise umspült wird. Es ist auch bekannt, vor dem Anlassen von Antriebsmaschinen, insbesondere in der kalten Jahreszeit, das Schmieröl vorzuwärmen, um dadurch die Betriebssicherheit solcher Antriebsmaschinen zu erhalten und den Widerstand beim Anlassen zu verringern. Man hat zu diesem Zweck in die Schmierölzufuhr der Antriebsmaschine einen vom vorgewärmten Wasser durchflossenen Wärmetauscher eingebaut, der während des Betriebes der Antriebsmaschine unmittelbar zur Kühlung des Schmiermittels dienen kann.
Es gibt aber auch Wärmetauscher, welche ein in den unterhalb eines Kurbelgehäuses befindlichen Ölsumpf eingebautes System von Röhren besitzen, durch welche Aussenluft mit Hilfe eines Schwungradventilators durchgesaugt wird. Bei diesen Wärmetauschern steht das Öl nur unter Atmosphärendruck, wodurch es nur mit geringer Geschwindigkeit strömt, Ablagerungen an dem Rohrsystem statt am Filter stattfinden und der ohnehin nur kleine Wärmeübergangskoeffizient noch stark vermindert wird. Ausserdem wird die Wärme des Öles direkt an die Luft abgegeben und die Kühlung von der Fahrgeschwindigkeit, der Aussentemperatur und Luftfeuchtigkeit wie auch vom Staubgehalt der Luft abhängig gemacht. Eine Reinigung dieser Wärmetauscher ist nur schlecht ausführbar und eine vollständige Abstellung der Kühlung für den Bedarfsfall nicht vorgesehen.
Eine Aufheizung des Öles beim Anfahren der Antriebsmaschine ist mit diesen bekannten Wärmetauschern überhaupt nicht möglich.
Für den Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen ist es nun von wesentlicher Bedeutung, dass der Wärmetauscher möglichst ökonomisch arbeitet, d. h. rasch an Temperatur gewinnt und möglichst wenig Wärme durch Abkühlung seiner Wände und Leitungen durch die Luft verliert.
Zur Erzielung des angestrebten Zweckes und Vermeidung der Nachteile der bekannten Wärmetauscher ist die erfindungsgemässe Konstruktion derart ausgebildet, dass ein oder mehrere Wärmetauscher gleichzeitig im druckbeaufschlagten Teil des Kühlwasser-und Schmierölkreislaufes liegen, u. zw. nach dem Gleich-oder Gegenstromprinzip arbeitend, wobei er bzw. sie entweder im Ölvorratsbehälter, in der Kurbelgehäusewanne oder zur gleichzeitigen Erreichung eines steifen Kurbel- gehäuses direkt in diesem eingebaut oder ein- gegossen sind.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform ver- anschaulicht, die einen in einen Ölvorratsbehälter eingebauten Wärmetauscher im Vertikalschnitt zeigt.
Der Wärmetauscher besteht aus einem Ge- häuse 1, in welches zwei Gruppen von Röhren 2, 3 von oben nach unten durchlaufend und dicht eingesetzt sind. Die beiden Rohrgruppen 2, 3 münden oben in zwei voneinander getrennte
Kammern 4, 5, von denen eine an den Zulauf 6, die andere an den Ablaufstutzen 7 für das vor- gewärmte Wasser angeschlossen ist. österr münden die beiden Rohrgruppen 2, 3 in einen ihnen gemeinsamen Verbindungskanal 8. Das vorgewärmte Wasser kommt durch den Zulauf- stutzen 6 in den Wärmetauscher, läuft durch die eine Rohrgruppe 2 nach unten, gelangt in den
Verbindungskanal 8 und steigt durch die zweite
Rohrgruppe 3 zum Ablaufstutzen 7 an.
In den
Wärmetauscher 1 sind im rechten Winkel zu den beiden Rohrgruppen 2, 3 Zwischenwände 9 so eingesetzt, dass sie das den Raum von unten nach oben durchströmende, die beiden Rohrgruppen umspülende Schmieröl zwingen, im Zickzackweg durch den Wärmetauscher zu fliessen. Der
Wärmetauscher ist als Ganzes in einen Vorrats- behälter 10 für das Schmieröl eingebaut und unten an den Zulaufkanal 11 und oben an eine Öl- pumpe 12 angeschlossen, die das Schmieröl der
Antriebsmaschine zutreibt. Durch das Rohr- system wird die Wärme des vorgewärmten Wassers auf das Schmieröl übertragen und durch dieses der Antriebsmaschine zugeführt, so dass diese schon beim Anlassen mit warmem Schmieröl be- schickt wird.
Nach dem Erwärmen der ange- laufenen Antriebsmaschine nimmt der Wärme- tauscher vollkommen selbsttätig seine Rolle als
Kühler für das Schmiermittel auf.
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Heat exchanger for the lubricating oil circuit of internal combustion engines
For recooling the lubricating oil, oil coolers which are designed as heat exchangers are advantageously used. Such a heat exchanger consists of a pipe system through which the cooling water flows, around which the lubricating oil to be cooled flows in a suitable manner. It is also known to preheat the lubricating oil before starting prime movers, in particular in the cold season, in order to maintain the operational safety of such prime movers and to reduce the resistance when starting. For this purpose, a heat exchanger through which preheated water flows and which can be used directly to cool the lubricant during operation of the drive machine has been installed in the lubricating oil supply of the drive machine.
But there are also heat exchangers which have a system of tubes built into the oil sump located below a crankcase, through which outside air is sucked with the aid of a flywheel fan. In these heat exchangers, the oil is only under atmospheric pressure, which means that it only flows at low speed, deposits take place on the pipe system instead of on the filter, and the already small heat transfer coefficient is greatly reduced. In addition, the heat of the oil is released directly into the air and the cooling is made dependent on the driving speed, the outside temperature and humidity as well as the dust content of the air. It is difficult to clean these heat exchangers and there is no provision for the cooling to be completely switched off if necessary.
With these known heat exchangers, it is not at all possible to heat the oil when starting up the drive engine.
For the operation of internal combustion engines it is now of essential importance that the heat exchanger works as economically as possible, i.e. H. quickly gains temperature and loses as little heat as possible by cooling its walls and pipes through the air.
To achieve the intended purpose and avoid the disadvantages of the known heat exchangers, the construction according to the invention is designed in such a way that one or more heat exchangers are located simultaneously in the pressurized part of the cooling water and lubricating oil circuit, u. working according to the co-current or counter-current principle, whereby he or she is installed or cast either in the oil reservoir, in the crankcase trough or in order to achieve a rigid crankcase at the same time.
In the drawing, the subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment which shows a heat exchanger built into an oil reservoir in vertical section.
The heat exchanger consists of a housing 1, into which two groups of tubes 2, 3 are inserted from top to bottom, continuous and tight. The two tube groups 2, 3 open at the top into two separate ones
Chambers 4, 5, one of which is connected to the inlet 6 and the other to the outlet connection 7 for the preheated water. The two pipe groups 2, 3 open into a common connecting channel 8. The preheated water comes through the inlet connection 6 into the heat exchanger, runs down through one pipe group 2 and reaches the
Connection channel 8 and rises through the second
Pipe group 3 to drain connection 7.
In the
Heat exchangers 1 are inserted at right angles to the two tube groups 2, 3 partition walls 9 so that they force the lubricating oil flowing through the space from bottom to top and around the two tube groups to flow in a zigzag path through the heat exchanger. Of the
The heat exchanger is installed as a whole in a storage container 10 for the lubricating oil and is connected at the bottom to the inlet channel 11 and at the top to an oil pump 12 which supplies the lubricating oil to the
Driving machine drives. The heat of the preheated water is transferred through the pipe system to the lubricating oil and fed through it to the drive machine, so that it is already fed with warm lubricating oil when it is started.
After the engine that has started up, the heat exchanger takes on its role as
Cooler for the lubricant.
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