DE102008032494A1

DE102008032494A1 - Öl-Kühlmittel-Modul

Info

Publication number: DE102008032494A1
Application number: DE200810032494
Authority: DE
Inventors: Reiko Dipl.-Ing. Haase; Michael Dipl.-Ing. Hoffmann; Lionel Dipl.-Ing. Le Clech; Markus Dipl.-Ing. Sander
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Haase Reiko Dipl-Ing De; Hoffmann Michael Dipl-Ing De; Le Clech Lionel Dipl-Ing De; SANDER, MARKUS, DIPL.-ING., DE
Priority date: 2008-07-05
Filing date: 2008-07-05
Publication date: 2009-02-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Öl-Kühlmittel-Modul (100). Um die Ölführung in dem Öl-Kühlmittel-Modul (100) zu verbessern, so dass eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauches einer mit dem Öl-Kühlmittel-Modul (100) ausgestatteten Brennkraftmaschine möglich ist, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass in dem Gehäuse (102) eine Ölthermostataufnahme (142) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Öl-Kühlmittel-Modul.
Aus der DE 20 2004 018 136 U1 ist ein Öl-Kühlmittel-Modul für einen Verbrennungsmotor bekannt, welches in einem Gehäuse einen Ölfilter und einen Öl-Wasser-Wärmetauscher aufweist. In dieses Öl-Kühlmittel-Modul sind ferner eine Wasserpumpe (Kühlmittelpumpe) und ein Kühlmittelpflegesystem integriert. Das aus der DE 20 2004 018 136 U1 bekannte Öl-Kühlmittel-Modul weist eine Modulanschlussfläche auf, mit welcher es an einen Motorblock anschließbar ist, wobei im Bereich der Modulanschlussfläche auch Öl- und Kühlmittelanschlussöffnungen an dem Öl-Kühlmittel-Modul ausgebildet sind. Innerhalb des Öl-Kühlmittel-Moduls ist ferner eine Aufnahme für einen Thermostaten für das Kühlmittel vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ölführung in dem Öl-Kühlmittel-Modul zu verbessern, sodass eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauches einer mit dem Öl-Kühlmittel-Modul ausgestatteten Brennkraftmaschine möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Öl-Kühlmittel-Modul mit einem Gehäuse, an dem ein erster Aufnahmeraum für einen Ölfilter und ein zweiter Aufnahmeraum für einen Öl-Wasser-Wärmetauscher ausgebildet sind, vorgesehen, dass in dem Gehäuse eine Ölthermostataufnahme ausgebildet ist. Dadurch, dass in das Gehäuse eine Ölthermostataufnahme integriert wird, können die Ölkanäle verkürzt und vereinfacht werden und insbesondere in dem Gehäuse günstig ausgebildet werden, sodass eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs einer mit dem Öl-Kühlmittel-Modul ausgestatteten Brennkraftmaschine möglich ist, denn durch die verbesserte Ölführung werden nicht nur die Leitungsverluste in dem Ölkreislauf reduziert, sondern es wird auch das Erreichen günstiger Betriebstemperaturen beschleunigt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine durch die Ölthermostataufnahme definierte Ölthermostatachse im Wesentlichen senkrecht zu einer Modulanschlussfläche ausgerichtet ist. Eine solche Ausgestaltung bildet die Grundlage für eine einfache Ausgestaltung von Gussformen, die bei der Herstellung des Gehäuses Verwendung finden können. Darüber hinaus wird dadurch eine Endbearbeitung des Gehäuses erleichtert. Dies gilt insbesondere dann, wenn – wie gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen – an dem Gehäuse eine Anschluss- oder Aufnahmeebene für eine Kühlmittelpumpe ausgebildet ist, die vorzugsweise quer, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Modulanschlussfläche ausgerichtet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung beschreibt das Gehäuse global betrachtet im Wesentlichen einen Quader, so dass eine Gusskern- und/oder Werkzeugzustellung zur Bildung der Modulanschlussfläche, der Anschluss- oder Aufnahmeebene für die Kühlmittelpumpe und die Ölthermostataufnahme senkrecht zu den Flächen eines solchen Quaders erfolgen können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ölthermostatachse zwischen dem ersten Aufnahmeraum für den Ölfilter und der Anschluss- oder Aufnahmeebene für die Kühlmittelpumpe ausgebildet. Damit lassen sich besonders kurze Ölkanäle in dem Öl-Kühlmittel-Modul erreichen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Modulanschlussfläche als Modulanschlussebene ausgebildet. Dies erleichtert die Endbearbeitung des Gehäuses des Öl-Kühlmittel-Moduls und dessen Montage.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Gehäuse Kühlmittelanschlussöffnungen und Ölanschlussöffnungen ausgebildet, die vorzugsweise in der Modulanschlussebene liegen. Dadurch sind ein Kühlmittel- und ein Öltransport aus einem Motorblock in das Öl-Kühlmittel-Modul mit einfachen Mitteln möglich, denn auf separate Leitungen kann somit verzichtet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse ein dritter Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Kühlmittelpflegesystems ausgebildet, wobei ein solches Kühlmittelpflegesystem vorzugsweise einen Kühlwasserfilter umfasst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse eine Kühlmittelthermostataufnahme ausgebildet, die vorzugsweise an dem Gehäuse der Modulanschlussfläche gegenüberliegend und insbesondere der Anschluss- oder Aufnahmeebene für die Kühlmittelpumpe benachbart ausgebildet ist. Auch dies erleichtert die Herstellung des erfindungsgemäßen Öl-Kühlmittel-Moduls.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Dabei zeigen:
1 ein Öl-Kühlmittel-Modul gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
2 einen Ölkreislauf, der in dem Öl-Kühlmittel-Modul in 1 ausgebildet ist, in schematischer Darstellung, und
3 einen Kühlmittelkreislauf, der in dem Öl-Kühlmittel-Modul in 1 ausgebildet ist, in schematischer Darstellung.
Das Öl-Kühlmittel-Modul 100 gemäß der in 1 gezeigten und anhand der 2 und 3 weiter erläuterten besonders bevorzugten Ausführungsform weist ein Gehäuse 102 auf, welches als ein Druckgussteil gefertigt ist. Das Gehäuse 102 ist in 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, bei der eine Vorderseite 104 und eine dazu im Wesentlichen senkrecht verlaufende erste Stirnseite 106 sichtbar sind. An der der Vorderseite 104 gegenüberliegenden Rückseite 108 des Gehäuses 102 ist eine Modulanschlussfläche 110 ausgebildet, die als Modulanschlussebene 112 gearbeitet ist. Mit dieser Modulanschlussfläche 110 wird das Öl-Kühlmittel-Modul 100 an einen Motorblock (nicht gezeigt) einer Brennkraftmaschine angesetzt und mit dieser verbunden.
An dem Gehäuse 102 ist ein erster Aufnahmeraum für einen Ölfilter 114 (2) ausgebildet, wobei in 1 eine Umfangswand 116 des ersten Aufnahmeraumes und ein Deckel 118 gezeigt sind. Die Umfangswand 116 ist abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet, wobei die entsprechende Achse 120 zu der Stirnseite 106 unter einem Winkel von etwa 15° geneigt verläuft. Der Ölfilter 114 befindet sich an dem Gehäuse 102 an dessen der ersten Stirnseite 106 gegenüberliegenden Seite.
An dem Gehäuse 102 ist an dessen Rückseite 108 ferner ein zweiter Aufnahmeraum für einen Öl-Wasser-Wärmetauscher 122 (2, 3) ausgebildet.
Der Öl-Wasser-Wärmetauscher 122 ist ein separates Bauteil, welches in dem zweiten Aufnahmeraum von dem Kühlmittel an seiner Außenseite umströmt ist, wobei das Öl durch das Innere dieses Öl-Wasser-Wärmetauschers 122 geleitet wird.
An der ersten Stirnseite 106 des Gehäuses 102 ist eine Aufnahmeebene 124 für eine Kühlmittelpumpe 126 (3) ausgebildet, wobei von dieser Aufnahmeebene 124 ein Rand 128 abragt, welcher als Gehäuseabschnitt für die Wasserpumpe 126 fungiert. Das Gehäuse 102 ist entsprechend konturiert und endbearbeitet.
Zwischen der Aufnahmeebene 124, die im Wesentlichen senkrecht zu der Modulanschlussebene 112 verläuft, und dem Ölfilter 114 ist an der Vorderseite 104 des Öl-Kühlmittel-Moduls 100 eine Kühlmittelthermostataufnahme 130 ausgebildet, in welcher ein Kühlmittelthermostat 132 (3) anordbar ist.
Ferner ist an dem Gehäuse ein dritter Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Kühlmittelpflegesystems 134 (3) ausgebildet, wobei der Aufnahmeraum eine abschnittsweise zylinderförmige Umfangswand 136 aufweist, deren Achse 138 parallel zu der Achse 120 orientiert ist. Der dritte Aufnahmeraum befindet sich zwischen der ersten Stirnseite 106 und dem Ölfilter 114, und er wird mittels eines Deckels 140 verschlossen.
An dem Gehäuse 102 ist darüber hinaus eine Ölthermostataufnahme 142 ausgebildet, wobei die durch die Ölthermostataufnahme 142 definierte Ölthermostatachse 144 senkrecht zu der Modulanschlussebene 112 orientiert ist. Die Ölthermostataufnahme 142, die sich im unteren Bereich des Öl- Kühlmittel-Moduls 100 zwischen dem Ölfilter 114 und der Kühlmittelthermostataufnahme 130 befindet, ist damit zentral an dem Gehäuse 102 angeordnet, was zu kurzen Ölkanälen führt.
An dem Gehäuse 102 sind schließlich noch ein Befüllanschluss 146 zur Befüllung der Brennkraftmaschine und des Öl-Kühlmittel-Moduls 100 mit Öl, Rücklaufanschlüsse 148, 150, 152, 154 für mit Kühlwasser zu versorgende Motor- und Fahrzeugaggregate, insbesondere ein AGR-Rücklaufanschluss 154 vorgesehen.
Der funktionale Zusammenhang der einzelnen Anschlüsse sowie der Ölanschlussöffnungen 156, 158, die an der Rückseite 108 des Gehäuses 102 in der Modulanschlussebene 112 ausgebildet sind, sowie der ebenfalls an der Rückseite 108 des Gehäuses 102 ausgebildeten Kühlmittelanschlussöffnungen 160, 162 ergibt sich den schematischen Darstellungen des Ölkreislaufes (2) und des Kühlmittelkreislaufs (3).
Öl, das von einer vorzugsweise im Innern des Motors angeordneten Ölpumpe 164 gefördert wird, gelangt aus dem Motorblock durch die Ölanschlussöffnung 156 auf kürzestem Weg zu einem in der Ölthermostataufnahme 142 angeordnetem Ölthermostat 166, von wo es in Abhängigkeit von den herrschenden Temperaturverhältnissen entweder durch den Ölkühler 122 oder durch einen Kurzschlusskanal 168 vor den Ölfilter 114 gefördert wird. An dem Öl-Kühlmittel-Modul 100 kann ein Filterumgehungskanal 170 mit einem Filterumgehungsventil 172 ausgebildet sein. Nach der Aufbereitung in dem Öl-Kühlmittel-Modul 100 tritt das Öl durch die Ölanschlussöffnung 158 wieder in den Motorblock ein.
Anhand von 3 ist hinsichtlich des Kühlmittelflusses in dem Öl-Kühlmittel-Modul 100 erkennbar, dass Kühlmittel, welches an der Rückseite 108 des Öl-Kühlmittel-Moduls 100 in dieses eintritt, zunächst zu den Kühlmittelthermostat 132 gelangt, welcher in der Kühlmittelthermostataufnahme 130 angeordnet ist. Von dort kann Kühlmittel durch einen Kurzschlusskanal 174 und eine an dessen Ende ausgebildete Kühlmittelanschlussöffnung 176 je nach herrschenden Temperaturverhältnissen direkt in den Motorblock zurück gefördert werden. Sind die Temperaturverhältnisse so, dass eine Kühlmittelaufbereitung und eine Ölkühlung gewünscht werden, fördert die Kühlmittelpumpe 126 das Kühlmittel durch das Kühlmittelpflegesystem 134 und durch den zweiten Aufnahmeraum, so dass eine Ölkühlung erfolgt. Eine hohe Betriebssicherheit kann erreicht werden, wenn in dem Gehäuse 102 noch Kanäle und Aufnahmeräume für ein Überdruckventil 178 und ein Entlüftungsventil 180 vorgesehen sind.
Mit der anhand der 1 bis 3 beschriebenen besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Öl-Kühlmittel-Moduls 100 ist es möglich, den für ein Öl-Kühlmittel-Modul 100 erforderlichen Bauraum sowie dessen Gewicht zu reduzieren. Ferner ist es wegen der kurzen und vereinfachten Ölkanäle möglich, im Teillastbereich die Öltemperatur zu erhöhen. Gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auch die zum Druckaufbau im Kaltstart erforderliche Druckaufbauzeit reduziert. Die Druckverluste in den Leitungen und Kanälen sind reduziert.

100: Öl-Kühlmittel-Modul
102: Gehäuse
104: Vorderseite
106: erste Stirnseite
108: Rückseite
110: Modulanschlussfläche
112: Modulanschlussebene
114: Ölfilter
116: Umfangswand
118: Deckel
120: Achse
122: Öl-Wasser-Wärmetauscher
124: Aufnahmeebene
126: Kühlmittelpumpe
128: Rand
130: Kühlmittelthermostataufnahme
132: Kühlmittelthermostat
134: Kühlmittelpflegesystem
136: Umfangswand
138: Achse
140: Deckel
142: Ölthermostataufnahme
144: Ölthermostatachse
146: Befüllanschluss
148: Rücklaufanschlüsse
150: Rücklaufanschlüsse
152: Rücklaufanschlüsse
154: Rücklaufanschlüsse
156: Ölanschlussöffnung
158: Ölanschlussöffnung
160: Kühlmittelanschlussöffnung
162: Kühlmittelanschlussöffnung
164: Ölpumpe
166: Ölthermostat
168: Kurzschlusskanal
170: Filterumgehungskanal
172: Filterumgehungsventil
174: Kurzschlusskanal
176: Kühlmittelanschlussöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 202004018136 U1 [0002, 0002]

Claims

Öl-Kühlmittel-Modul, mit einem Gehäuse (102), an dem ein erster Aufnahmeraum für einen Ölfilter (114) und ein zweiter Aufnahmeraum für einen Öl-Wasser-Wärmetauscher (122) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (102) eine Ölthermostataufnahme (142) ausgebildet ist.
Öl-Kühlmittel-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Ölthermostataufnahme (142) definierte Ölthermostatachse (144) im Wesentlichen senkrecht zu einer Modulanschlussfläche (110) ausgerichtet ist.
Öl-Kühlmittel-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse eine Anschluss- oder Aufnahmeebene (124) für eine Kühlmittelpumpe (126) ausgebildet ist, die vorzugsweise quer, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Modulanschlussfläche (110) ausgerichtet ist.
Öl-Kühlmittel-Modul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölthermostatachse (144) zwischen dem erstem Aufnahmeraum für den Ölfilter (114) und der Anschluss- oder Aufnahmeebene (124) für die Kühlmittelpumpe (126) ausgebildet ist.
Öl-Kühlmittel-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulanschlussfläche (110) als Modulanschlussebene (112) ausgebildet ist.
Öl-Kühlmittel-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (102) Kühlmittelanschlussöffnungen (160, 162, 176) und Ölanschlussöffnungen (156, 158) ausgebildet sind, die vorzugsweise in der Modulanschlussebene (112) liegen.
Öl-Kühlmittel-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (102) ein dritter Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Kühlmittelpflegesystems (134) ausgebildet ist.
Öl-Kühlmittel-Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (102) eine Kühlmittelthermostataufnahme (130) ausgebildet ist, die vorzugsweise an dem Gehäuse (102) der Modulanschlussfläche (110) gegenüberliegend und insbesondere der Anschluss- oder Aufnahmeebene (124) für die Kühlmittelpumpe (126) benachbart ausgebildet ist.