Ölsieb

Oberes Loch

Unteres LochInnere Wanne

Äußere Wanne

Oberer Öllevel

Unterer Öllevel

A (Innere Wanne) C (Äußere Wanne 2)

B (Äußere Wanne 1)

Motorstart

Motorstopp

Vom Ölkreislauf in denunteren Motorbereich

Kapazität des Ölaustauschs

2012 Konzept der Zweikammerölwanne (oben) und Ölaus tausch bei Starten und Abstellen des Motors (unten) (MTZ 12/2012, S. 997)

THERMOMANAGEMENT Um die aktuellen Bestrebungen der Kraftstoffreduzierung

und die sich daraus ergebende CO2-Verringerung in dem Maß

zu erzielen, wie sie von der Gesetzgebung gefordert wird,

bedurfte es jahrzehntelanger Entwicklungen im Bereich des

Thermo managements. Viele einzelne Parameter wurden immer

wieder neu hinterfragt und geändert. Dadurch erkannten die

Ingenieure die Zusammenhänge unterschiedlicher Wärmequellen

mit gleichzeitiger Kühlung, die ihnen die Verknüpfung und die

effiziente Ausnutzung erst ermöglichten.

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HISTORIE

Die Verbrennungstemperatur im Inneren der Verbren-nungskraftmaschine war anfangs noch eine theore-tische Variable. Praxisbezogene Ansätze der Erfor-

schung durch photothermometrischer Untersuchungen in Dieselmaschinenflammen konnte man in der MTZ bereits 1939, Heft 6, S. 181 ff., nachlesen. Seitdem reifte die Erkennt-nis zu einem immens komplexen Thema. Materialerforschung ist hierbei ein grundsätzlicher und nicht zu vernachlässigen-der Bestandteil. Eher theoretischer Natur, dafür umso detail-lierter, beschreibt eine umfassende Abhandlung aus dem Institut für Kolbenmaschinen der Technischen Hochschule Hannover in der MTZ 3/1954, S. 61 ff., Wärmeübergangsver-suche an einem Ottomotor. Dieser Versuch basierte tatsächlich auf vielen Vergleichsdaten mit geschätzten und angenomme-nen Erfahrungswerten. Die Resultate, im Abgleich mit den Messer gebnissen errechnet, ließen genauere Rückschlüsse auf die Wärmebelastung der Zylinder, des Zylinderkopfs sowie der Ansaug- und Abgaskanäle zu. Ohne diese grund-legenden Forschungs- und Versuchsergebnisse wären die weiterführenden Entwicklungsarbeiten an den unterschied-lichsten Motorentypen nicht möglich gewesen. Wärmeent-wicklung im Motor bedarf Luft- oder Wasserkühlung? Diese Fragestellung erörtert Dr. Johannes Zeyns in der MTZ 12/1957 auf S. 378 ff. in seinem Beitrag dezidiert. Er stellt hierbei die im direkten Wett bewerb stehenden Kühlsysteme gegenüber und beschreibt dabei den Einfluss der Wärmefließwege auf die Kühlrippengröße. Dies ist insofern interessant, da bereits in der MTZ-Rundschau, Heft 8, 1940, S. 278, folgendes zu lesen war: „ … Es werden Angaben gemacht über den Einfluss der Ausbildung und Anordnung der Kühlerelemente auf den Luftwiderstand und auf die Wärmeübertragung an die Luft.“ Weiterhin werden zahlreiche typische Kühlerbauformen beschrieben. In welchem zeitlichen Rahmen die Erkenntnisse genutzt und umgesetzt werden, zeigt ein weiteres Beispiel. In seinem Beitrag in der MTZ 3/1961 auf S. 85 ff. analysiert Prof. Dr. Osamu Hirao den Temperaturanstieg der Ansaugluft durch Wärme abgabe heißer Motorteile. Er spricht hierbei bereits über die Saugrohrbeheizung im Einlasssystem. Dabei kommt er zu der Erkenntnis, dass es sehr wohl einen größe-ren Temperaturunterschied zwischen wasser- und luftgekühl-ten Zylindern gibt. Jedoch ist die Form des Zylinderkopfs ein weiteres Kriterium, welches nicht außer Acht gelassen werden darf. Dr. Horst Zapf beschreibt auf S. 499 ff., MTZ 12/1970, die Zusammenhänge und die Einflussnahme der Kühlmittel- und Zylinderraumoberflächentemperatur auf die Leistung und den Wirkungsgrad von Dieselmotoren. Dabei erwähnt er in seiner Einleitung, dass die Kühlmitteltemperatur auch Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch hat. Von dieser Zeit an vertieft sich die Entwicklung auf immer mehr einzelne Baugruppen, beispielsweise eine Lüfterkupplung mit tem-peraturabhängiger Regelung (MTZ 5/1982), Reibungsopti-mierung (Split-Cooling-System, MTZ 7-8/2009), effiziente Aus nutzung aller Wärmequellen im Fahrzeug, Nutzung von Abwärme, sowohl von emittiertem als auch rückgeführtem Abgas (WHR, Waste Heat Recovery), oder eine Zweikammer-ölwanne (Toyota, MTZ 12/2012) zur Verbesserung des Motor-aufwärmverhaltens. Alle diese Entwicklungen stellt die MTZ seit nunmehr 75 Jahren vor.

Detlef Krehl

2012 Nutzung der Abgasenergie (MTZ 10/2012, S. 768)

1961 Ergebnisse von thermischen Untersuchungen am Motor (MTZ 3/1961, S. 88)

7 10I2014 75. Jahrgang