DE2751201A1

DE2751201A1 - Fluessigkeitskuehlsystem fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2751201A1
Application number: DE19772751201
Authority: DE
Inventors: Ernst-Siegfried Hartmann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1979-05-17
Also published as: GB2008241A; FR2409382A1; DE2751201C2; GB2008241B; FR2409382B1

Description

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is.l. <^ύ£*ϊ~ 5000 Köln 80, den 27-10.1977 - Unsere Zeichen: D 77/73 Ca/Ro

FlüssigkeitskUhlsystem für eine Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitskühlsystera für eine Brennkraftmaschine mit einer Pumpe zur Förderung der Kühlflüssigkeit, mit einem durch ein thermostatisch geregeltes Ventil versehenen Bypaß zur Brennkraftmaschine, mit einem eine Nebenstromleitung aufweisenden Wärmetauscher und ggf. einen Ladeluftkühler und/oder Ölkühler wobei die zum Wärmetauscher führende Leitung an das thermostatisch geregelte Ventil angeschlossen ist.

Bei einem bekannten Flüssigkeitskühlsystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (Motor PA 6-280 der SEMT-Pielstick) ist ein zusätzliches thermostatisch geregeltes Ventil in der Nebenstromleitung des Wärmetauschers angeordnet. Dieses Ventil soll bei Überschreitung einer maximalen Temperatur in der Nebenstromleitung für eine Durchströmung des Wärmetauschers sorgen, wobei in entsprechender Weise die Durchströmung des Bypasses mit Hilfe des ersten Ventils reduziert bzw. gesperrt und die iabei abgesteuerte Kühlmittelmenge dem Wärmetauscher bzw. dem ölkühler und dem Ladeluftkühler zugeführt werden soll. In der Praxis treten bei Verwendung dieses Kühlsystems Schwierigkeiten bei der Abstimmung der beiden Ventile auf, zumal es zusätzlich noch wünschenswert ist, den Ladeluftkühler und den Ölkühler bereits nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine mit einer MindestkUhlraittelmenge zu versorgen. Diese Forderung, die bei dem vorliegenden Kühlsystem nicht erfüllt ist, resultiert aus der Erfahrung, daß im Ladeluftkühler mit einem steilen Temperaturanstieg gerechnet werden muß, und daß das sich im Bypaß der Brennkraftmaschine erwärmende Kühlmittel auf diese Weise zur Verhinderung von Kaufeschlammbildung im Ölkühler dienen kann. Weiterhin besteht bei dem vorliegenden Kühlsystem der Nachteil, daß es aufwendig und· entsprechend teuer gestaltet ist.

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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, den baulichen Aufwand für ein Flüssigkeitskühlsystem einer Brennkraftmaschine zu verringern, wobei für das Kühlsystem und alle angeschlossenen Bauteile eine insgesamt zufriedenstellende Abstimmung erzielt werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einem Flüssigkeitskühlsystem der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Bei dem Flüssigkeitskühlsystera gemäß der Erfindung kann somit auf ein zweites Ventil verzichtet werden, so daß der Nachteil der gegenseitigen Beeinflussung der Ventile entfällt. Vielmehr läßt sich mit Hilfe des 4/2-Wegeventils entsprechend der Temperatur des Kühlmediums exakt und auf einfache Weise der Kühlmittelstrom für die Leitungen bzw. die Kühler zur Erzielung günstiger Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine aufteilen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Danach können mit einem Schwingschieber in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels die Durchtrittsquerschnitte zum Bypaß, zum Wärmetauscher und zur Nebenanschlußleitung gesteuert werden. Da das 4/2-Wegeventil dem ölkühler und dem Ladeluftkühler ständig eine Mindestkühlwassermenge zuführt, kann der Ölkühler bereits kurz nach dem Anlaßvorgang der Brennkraftmaschine mit Hilfe des in dem Bypaß erwärmten Kühlwassers vorgewärmt werden, so daß Kaltschlammbildung im ölkühler vermieden wird. Außerdem wird durch die ständige Durchströmung des Ladeluftkühlers verhindert, daß die Ladeluft direkt nach dem Startvorgang zu stark erwärmt wird. Mit Hilfe der in der Nebenstromleitung angeordneten Verstelldrossel läßt sich entsprechend den allgemeinen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, d.h. der Umgebungstemperatur und der Belastung, der Kühlmittelstrom durch die Nebenstromleitung einstellen.

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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt

Es zeigen:

Fig. 1 einen scheinatischen Aufbau eines Flüssigkeitskühlsystems mit einem in Abhängigkeit von der Motoraustrittstemperatur geregelten 4/2-Wegeventil und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein 4/2-Wegeventil mit einem Schwingschieber.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, durch deren Kühlräume Kühlflüssigkeit mittels einer Pumpe 2 gefördert wird. Die Kühlflüssigkeit gelangt sodann von der Brennkraftmaschine 1 aus über eine Kühlmittelsammelleitung 3 in ein thermostatisch geregeltes Ventil 4, das als 4/2-Wegeventil ausgeführt ist. An das Ventil 4 ist ein Bypaß 5 der Brennkraftmaschine 1 angeschlossen, der zur Saugseite der Pumpe 2 führt. Weiterhin steht das Ventil 4 über eine Kühlerleitung 6 mit einem Wärmetauscher 7» einem ölkühler 8, einem Ladeluftkühler 9 und schließlich gemeinsam mit dem Bypaß 5 mit der Saugseite der Pumpe 2 in Verbindung. Parallel zum Wärmetauscher 7 ist eine Nebenstromleitung 10 angeordnet, die an einen vierten Anschluß 11 des Ventils 4 angeschlossen ist und am Kühlwasseraustritt des Wärmetauschers 7 in die Kühlerleitung 6 mündet. In der Nebenstromleitung 10 ist eine Verstelldrossel 21 angeordnet. Außerdem wird die Motoraustrittstemperatur des Kühlmittels in der Kühlmittelsammelleitung mittels eines Temperaturfühlers 12 überwacht, der über eine Steuerleitung 13 mit dem Ventil 4 in Verbindung steht. Darüberhinaus besteht aber auch die Möglichkeit, den Temperaturfühler 12 im Austritt der Ladeluft aus dem Ladeluftkühler 9 oder am Eintritt der Kühlflüssigkeit in die Brennkraftmaschine 1 anzuordnen.

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In der Fig. 2 ist ein AusfUhrungsbeispiel des Ventils 4 dargestellt. Das Ventil 4 besteht aus einem Gehäuse 14, v/elches einerseits an die Kühlmittelsammelleitung 3 und andererseits an die Nebenstroinleitung 10, an den Bypaß 5 und die Kühlerleitunp; 6 angeschlossen ist. Weiterhin ist am Inneren des Gehäuses 14 ein Schwingschieber 15 angeordnet, der in seiner Mitte eine Durchtrittsöffnung 16 aufweist. Der Schwingschieber 15 ist über ein Koppelglied 17 an einer Schubstange 18 angelenkt, die sich einerseits auf einer Druckfeder 19 abstützt und andererseits über eine Servoverstellung 20 verschiebbar ist. Soll die Kühlmitteltemperatur im Inneren des Gehäuses 14 als Regelgröße für die Verstellung des Ventils 4 herangezogen werden, so kann an der Schubstange anstelle der Servorverstellung 20 ein Dehnstoffelement angeordnet sein.

Bei relativ niedriger Temperatur der Kühlflüssigkeit am Temperaturfühler 12 nimmt der Schwingschieber 15 im Gehäuse 14 die in der Fig. 2 dargestellte Stellung ein. Dann fließt das über die Kühlmittelsa.iimelleitung 3 von der Brennkraftmaschine 1 kommende Kühlmittel zum Teil über den geöffneten Bypaß 5 und zum Teil durch die Durchtrittsöffnung 16 des SchwingHchiebers 15 in die Nebenstromleitung 10, d.h. ein Teilstrom gelangt über den Bypaß 5 direkt zur Pumpe 2, während der andere Teilstrom durch die Nebenstromleitung 10 über die Verstelldrossel 21, den Ölkühler 8 und den Ladeluftkühler 9 ebenfalls der Saugseite der Pumpe 2 zugeführt wird. Steigt die Kühlmitteltemperatur laufend an, so wird.· schließlich der Schwingschieber 15 im Uhrzeigersinn in eine Stellung verschwenkt, in der er den Bypaß 5 und die Nebenstromleitung 10 verschließt und die Kühlerleitung 6 öffnet, so daß die gesamte Kühlmittelmenge im V/ärmetauscher 7 gekühlt und anschließend dem Ölkühler 8 sowie dem Ladeluftkühler 9 zugeführt wird. Im Ubergangsbereich zwischen den Schaltstellungen des Schwingschiebers findet eine Mischregelung des Kühlwasserkreislaufes

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statt, wobei das aus der Kühlmittelsammelleitung 3 in das Ventil 4 eintretende Kühlmittel auf den Bypaß 5» die Nebenstromleitung 10 und die Kühlerleitung 6 aufgeteilt und an die Saugseite der Pumpe 2 wieder gemischt wird. Die beschriebenen Steuerfunktionen können auch von einem Ventil übernommen werden, das als Schieber- oder Sitzventil ausgeführt ist. ·

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Claims

liJ Flüssigkeitskühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Pumpe zur Förderung der Kühlflüssigkeit, mit einem durch ein thermostatisch geregeltes Ventil versehenen Bypaß zur Brennkraftmaschine, mit einem eine Nebenstroraleitung aufweisenden Wärniitituscher und ggf. einem Ladeluftkühler und/oder Ölkühler, wobei die zum Wärmetauscher führende Leitung an das thermostatisch geregelte Ventil angeschlossen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenstromleitung (10) als vierter Anschluß (11) mit dem thermostatisch geregelten Ventil (A) verbunden ist, das als 4/2-Wegeventil ausgeführt ist und den Flüssigkeitsstrom durch den Bypaß (5), die Nebenstromleitung (10) und den Wärmetauscher (7) leitet, und zwar durch den Bypaß (5) und die Nebenstromleitung (10) bei geschlossenem Zufluß zum Wärmetauscher (7), durch den Wärmetauscher (7) und alle Leitungen (5 und 10) oder ausschließlich durch den Wärmetauscher (7).
2. Flüssigkeitskühlsystem nach Anspruch 1,

dadurch gekannzeichnet, daß das Ventil (4) einen drehbar gelagerten Schwingschieber (15) aufweist, der über ein Koppelglied (17) von einer temperaturabhängig bewegten Schubstange (18) so angelenkt i daß die Durchtritte zum Bypaß (5) und zur Nebenstromleitung (10) oder zum Wärmetauscher (7) geöffnet sind."
3. Flüssigkeitskühlsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch geregelte Ventil (4) mit einem Temperaturfühler (12) in Verbindung steht, der am Austritt der Kühlflüssigkeit aus der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist.

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4. Fluss j gke.itskUhlsy stem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nebrmstromleitung (10) eine Verstelldrossel (21) angeordnet ist.

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