DE19539604A1

DE19539604A1 - Cooling system for vehicle internal combustion engine

Info

Publication number: DE19539604A1
Application number: DE19539604A
Authority: DE
Inventors: Walther Dr Sinn
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-04-30

Abstract

The cooling system (3) comprises an electric circulation pump (4) controlled by the engine temperature, which pumps coolant around the engine (1) to a cooler (5) through a pressure valve (9). A throttled by-pass pipe (10) joins a first cooler connection pipe (6) upstream of the pressure valve, to a second cooler connection pipe (7) downstream of the cooler. The by-pass pipe has a heat exchanger (12) through which the coolant flows. Alternatively, a mixing valve is situated in a feed section (13) in the by-pass pipe. The valve branches off into a parallel heating pipe (15) which opens into the second cooler connection pipe (7) downstream of the cooler. In this case, a heat exchanger (16) is situated in the parallel pipe.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cooling system for internal combustion engines according to the preamble of Claim 1.

Ein derartiges Kühlsystem ist in der DE-U-94 19 818 offenbart und weist eine steuerbare elektrische Umwälzpumpe auf, die baulich von der Brennkraftmaschine getrennt ist und in Abhängigkeit von Signalen eines an der Brennkraftmaschine angebrachten Tempera tursensors bestromt wird. Die von der Umwälzpumpe geförderte Kühlflüssigkeit durchströmt die Brennkraftmaschine und einen Kühler. Da die in Kühler und Kühler anschlußleitungen enthaltene Menge an Kühlflüssigkeit bei der Erwärmung der kalt in Betrieb genommenen Brennkraftmaschine mit erwärmt werden muß, läßt sich zumindest der angegebene Vorteil: Verkürzung der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine nur teilweise erreichen.Such a cooling system is disclosed in DE-U-94 19 818 and has a controllable one electric circulation pump, which is structurally separate from the internal combustion engine and depending on signals of a tempera attached to the internal combustion engine is energized. The coolant pumped by the circulation pump flows through the internal combustion engine and a radiator. Because the in cooler and cooler Connection lines contained amount of coolant when heating the cold in Commissioned internal combustion engine must be heated, at least the stated advantage: shortening the warm-up phase of the internal combustion engine only partially reach.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungs gemäßes Kühlsystem für Brennkraftmaschinen so auszubilden, daß eine Verkürzung der Warmlaufphase bei geringstem Bauteileaufwand erreichbar wird.Proceeding from this, the invention is therefore based on the object, a genus appropriate cooling system for internal combustion engines so that a shortening of Warm-up phase can be achieved with the least amount of components.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk male gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen angegeben.This object is by the specified in the characterizing part of claim 1 been solved. Advantageous developments of the invention are in the dependent claims Chen specified.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below.

Die Zeichnung zeigt:The drawing shows:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kühlsystem, Fig. 1 shows an inventive cooling system,

Fig. 2 das Kühlsystem entsprechend Fig. 1 mit einer vorteilhaften Weiterbildung. Fig. 2 shows the cooling system according to Fig. 1 with an advantageous development.

Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Temperatursensor 2 zur Erfassung der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine. Ein Kühlsystem 3, bestehend aus einer elektrischen Kühlmittelpumpe 4 und einem Kühler 5 ist über Anschlußleitungen 6, 7 an nicht dargestellte Kühlflüssigkeitskanäle der Brennkraftmaschine 1 angeschlossen. Die Signale des Temperatursensors 2 werden einer Steuerschaltung 8 zugeführt, die hier unmittelbar an der elektrischen Kühlmittelpumpe 4 angeordnet ist, sich alternativ auch an anderer Stelle, z. B. an einem Steuergerät für Funktionen der Brennkraftmaschine befinden könnte. Fig. 1 shows an internal combustion engine 1 with a temperature sensor 2 for detecting the operating temperature of the internal combustion engine. A cooling system 3 , consisting of an electrical coolant pump 4 and a cooler 5, is connected via connecting lines 6 , 7 to coolant channels of the internal combustion engine 1 , not shown. The signals of the temperature sensor 2 are fed to a control circuit 8 , which is arranged here directly on the electric coolant pump 4 , alternatively also at another point, for. B. could be located on a control unit for functions of the internal combustion engine.

Mittels der Steuerschaltung 8 wird die Drehzahl der Kühlmittelpumpe 4 derart gesteuert, daß das Temperatursensorsignal bzw. die an der Brennkraftmaschine gemessene Temperatur innerhalb vorgegebener Bereiche geregelt wird.The speed of the coolant pump 4 is controlled by means of the control circuit 8 in such a way that the temperature sensor signal or the temperature measured on the internal combustion engine is regulated within predetermined ranges.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Zufluß zum Kühler 5 über ein Druckventil 9 erfolgt und Druckventil 9 und Kühler 5 durch eine gedrosselte Bypassleitung 10 umgangen werden, die von der Anschlußleitung 6 stromauf des Druckventils 9 zu der Anschlußleitung 7 stromab des Kühlers 5 führt.According to the invention, it is now provided that the inflow to the cooler 5 takes place via a pressure valve 9 and pressure valve 9 and cooler 5 are bypassed by a throttled bypass line 10 , which leads from the connecting line 6 upstream of the pressure valve 9 to the connecting line 7 downstream of the cooler 5 .

Für die Drosselung kann in der Bypassleitung 10 eine Drossel 11 angeordnet sein oder die Bypassleitung 10 einen kleinen Leitungsquerschnitt aufweisen. Bei niedrigen Motortemperaturen wird von der Kühlmittelpumpe 4 nur ein geringer Volumenstrom gefördert. Dieser kleine Volumenstrom fließt bei geschlossenem Druckventil 9 zunächst nur durch die Bypassleitung 10 und erwärmt sich schnell. For the throttling, a throttle 11 can be arranged in the bypass line 10 or the bypass line 10 can have a small line cross section. At low engine temperatures, only a small volume flow is delivered by the coolant pump 4 . When the pressure valve 9 is closed, this small volume flow initially only flows through the bypass line 10 and heats up quickly.

Aufgrund des in diesem Betriebszustand umgewälzten niedrigen Volumenstroms kommt die Drosselwirkung der Bypassleitung 10 nicht zum Tragen. Temperaturabhängig wird nun die Förderleistung der Pumpe 4 erhöht. Der Druck vor dem Druckventil 9 steigt aufgrund der nun größer werdenden Drosselung in der Bypassleitung 10 an, das Druckventil 9 öffnet allmählich und ein Teil des nun steigenden Volumenstroms wird durch den Kühler 5 geleitet. Abhängig von der Förderleistung der Pumpe 4 wird das Druckventil 9 vollständig geöffnet, bis nahezu der gesamte Volumenstrom durch den Kühler 5 geleitet wird. Hierdurch wird u. a. eine Verkürzung der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine erreicht.Because of the low volume flow circulated in this operating state, the throttling effect of the bypass line 10 does not come into play. The delivery rate of the pump 4 is now increased depending on the temperature. The pressure upstream of the pressure valve 9 increases due to the now increasing throttling in the bypass line 10 , the pressure valve 9 opens gradually and part of the now increasing volume flow is passed through the cooler 5 . Depending on the delivery capacity of the pump 4 , the pressure valve 9 is opened completely until almost the entire volume flow is passed through the cooler 5 . In this way, a shortening of the warm-up phase of the internal combustion engine is achieved.

Es ist nun vorgesehen, daß die Bypassleitung 10 einen Heizungswärmetauscher 12 einer Heizungsanlage eines mit der Brennkraftmaschine ausgestatteten Fahrzeugs aufweist, der von der Kühlflüssigkeit durchströmt wird.It is now provided that the bypass line 10 has a heating heat exchanger 12 of a heating system of a vehicle equipped with the internal combustion engine, through which the coolant flows.

Der Heizungswärmetauscher 12 ist dauernd durchströmt, die Temperaturbeeinflussung des Fahrzeuginnenraums erfolgt durch mengenmäßige Mischung von Kaltluft und der durch den Wärmetauscher 12 aufgeheizten Warmluft. Diese Anordnung des Wärmetau schers 12 ist besonders vorteilhaft, da der Volumenstrom im Bypasskreis aufgrund der Abstimmung zwischen Drosselwirkung und Druckventil 9 nahezu konstant ist. Damit kann ohne aufwendige Regelung der Heizleistung ein von der Brennkraftmaschinenlei stung weitgehend unabhängiges Temperaturniveau im Fahrzeuginnenraum erreicht werden.The heating heat exchanger 12 is continuously flowed through, is carried out, the temperature influence of the vehicle interior by quantitative mixture of cold air and heated by the heat exchanger 12 hot air. This arrangement of the Wärmetau shear 12 is particularly advantageous because the volume flow in the bypass circuit is almost constant due to the coordination between the throttle effect and pressure valve 9 . This allows a largely independent temperature level in the vehicle interior to be achieved without complex control of the heating power.

Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführung nach Fig. 1, bei der die Bypassleitung 10 einen Zulaufabschnitt 13 aufweist, in dem ein Mischventil 14 angeordnet ist, von dem eine parallel zur Bypassleitung 10 angeordnete, stromab des Kühlers 5 einmündende Heizleitung 15 mit einem Heizungswärmetauscher 16 abzweigt. Durch das Mischventil 14 kann die Temperaturbeeinflussung des Fahrzeuginnenraums auch durch Einstellen des Kühlflüssigkeitsstroms durch den Heizungswärmetauscher 16 eingestellt werden. Um den durch diesen strömenden Anteil reduziert sich der durch die stromab des Mischventils 14 bestehende Bypassleitung 10 strömende Kühlflüssigkeitsstrom. FIG. 2 shows a variant of the embodiment according to FIG. 1, in which the bypass line 10 has an inlet section 13 , in which a mixing valve 14 is arranged, from which a heating line 15, which flows parallel to the bypass line 10 and opens downstream of the cooler 5, with a heating heat exchanger 16 branches. Through the mixing valve 14 , the temperature influence of the vehicle interior can also be adjusted by adjusting the coolant flow through the heating heat exchanger 16 . The coolant flow flowing through the bypass line 10 downstream of the mixing valve 14 is reduced by the proportion flowing through this.

Auch diese Anordnung des Wärmetauschers 16 ist vorteilhaft, da der Volumenstrom im Bypasskreis aufgrund der Abstimmung zwischen Drosselwirkung und Druckventil 9 nahezu konstant ist. Damit kann auch ohne aufwendige Regelung des Heizungskreislaufs ein von der Brennkraftmaschinenleistung weitgehend unabhängiges Temperaturniveau im Fahrzeuginnenraum erreicht werden.This arrangement of the heat exchanger 16 is also advantageous since the volume flow in the bypass circuit is almost constant due to the coordination between the throttle effect and the pressure valve 9 . A temperature level in the vehicle interior that is largely independent of the engine power can thus be achieved even without complex regulation of the heating circuit.

Insgesamt ergibt eine erfindungsgemäße Ausführung des Kühlsystem einer Brenn kraftmaschine eine kühlbedarfsgerechte Regelung. Damit wird eine schnellere Brennkraftmaschinenwärmung erzielt. Die Kaltlaufemissionen werden reduziert. Die Brennkraftmaschine kann immer mit optimaler Betriebstemperatur und somit im besten Wirkungsgradbereich betrieben werden. Dadurch wird auch eine Kraftstoffeinsparung erreicht.Overall, an embodiment of the cooling system of a burner results a cooling requirement-appropriate regulation. This will make it faster Engine heating achieved. The cold run emissions are reduced. The Internal combustion engine can always with optimal operating temperature and therefore in the best Efficiency range operated. This will also save fuel reached.

Claims

1.Cooling system for internal combustion engines, in which a coolant is pumped by means of an electric circulation pump which can be controlled as a function of the internal combustion engine temperature, through the internal combustion engine and a cooler, characterized in that the inflow to the cooler ( 5 ) takes place via a pressure valve ( 9 ) and pressure valve ( 9 ) and cooler ( 5 ) are bypassed by a throttled bypass line ( 10 ), which leads from a cooler connection line ( 6 ) upstream of the pressure valve ( 9 ) to a cooler connection line ( 7 ) downstream of the cooler ( 5 ).

2. Cooling system according to claim 1, characterized in that the bypass line ( 10 ) has a heating heat exchanger ( 12 ) through which the cooling liquid flows.

3. Cooling system according to claim 1, characterized in that the bypass line ( 10 ) has an inlet section ( 13 ) in which a mixing valve ( 14 ) is arranged, one of which is arranged parallel to the bypass line ( 10 ), downstream of the cooler ( 5 ) branches off into the connecting line ( 7 ), the heating line ( 15 ), which has a heating heat exchanger ( 16 ) through which the cooling liquid flows.