DE3045357C2 - Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei Kühlsystemen dieser Art wurde beobachtet, daß bei einem Stillsetzen der Brennkraftmaschine nach Vollastbetrieb infolge rascher Volumenänderung durch Dampfbildung im Bereich der Brennkraftmaschine eine öffnung des Oberdruckventiles im zweiten Ausgleichsbehälter erfolgt und damit ein Kühlmittelverlust eintritt Dieser Kühlmittelverlust ist nicht nur für den weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine gefährlich, er verursacht auch einen Unterdruck im Kühlsystem, der beispielsweise dazu führt daß Kühlmittelschläuche zusam- so mengedrückt werden.

Kühlmittelverlust tritt auch bei dem Kühlsystem nach der US-PS 28 78 794 bei Überhitzung auf, da kühlmittel aus dem Kühler in den Expansionsbehälter verdrängt wird und bei Ansteigen des Drucks über das Überdruckventil austreten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kühlsystem, von dem ausgegangen wird, derart zu verbessern, daß einerseits das Kühlsystem im Normalbetrieb •eringen Beanspruchungen ausgesetzt ist und andererseits ein Kühlmittelverlust bei Abstellen der Brennkraftmaschine nach starker Erwärmung verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Ein Strömungsventil ist an sich aus der US-PS 65 048 bekannt, das unmittelbar am Kühler angeordnet ist.

Bei Betrieb der Brennkraftmaschine innerhalb der Betriebstemperaturspanne, die durch 95° C im Kühlmittel begrenzt ist, wird nach dem öffnen des im ersten Ausgleichsbehälter vorgesehenen Überdruckventiles der zweite Ausgleichsbehälter beaufschlagt Dieser zweite Ausgleichsbehälter bleibt wegen des an sich geringen Gasanfalles, der über das offene Strömungsventil entweicht, drucklos. Beim Stillsetzen der Brennkraftmaschine nach einem Vollastbetrieb bei ca. 100⁰C Kühlmitteltemperatur erfolgt durch Dampfbildung im Bereich der heißen Brennkraftmaschine eine rasche Volumenänderung im Kühlmittel. Diese bewirkt ein öffnen des im ersten Ausgleichsbehälter angeordneten Überdruckventiles und ein Schließen des im zweiten Ausgleichsbehälter angeordneten Strömungsventiles. Der zweite Ausgleichsbehälter wird als Druckbehälter wirksam. Der in diesem Druckbehälter erreichbare Druck überlagert den Druck im ersten Ausgleichsbehälter -und bewirkt eine Anhebung der Siedetemperatur des Kühlmittels. Trotz des Stillsetzens der Brennkraftmaschine nach Vollastbetrieb wird kein Kühlmittel aus dem zweiter. Ausgleichsbehälter ausgeworfen, so daß das Kühlsystem für einen sicheren Weiterbetrieb der Brennkraftmaschine voll funktionsfähig bleibt Nach einem Wiederstarten der Brennkraftmaschine nimmt das Kühlmittel seine normale Betriebstemperatur an und dabei wird der zweite Ausgleichsbehälter über das sich öffnende und dann offen bleibende Strömungsventil belüftet Bei absinkender Kühlmitteltemperatur z. B. nach Stillsetzen der Brennkraftmaschine aus dem Normalbetrieb heraus, wird über das offene Strömungsventil im zweiten Ausgleichsbehälter und über das Unterdruckventil im ersten Ausgleichsbehälter das gesamte Kühlsystem belüftet

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt Es zeigt

F i g. 1 schematisch das Kühlsystem mit Brennkraftmaschine und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einr-ri Verschlußdekkel für den zweiten Ausgleichsbehälter mit überdruckventil und offenem Strömungsventil.

Das Kühlsystem nach F i g. 1 für eine Brennkraftmaschine 1 als Antriebsmaschine für ein Nutzfahrzeug besteht aus einem Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 2, der mit einer Vorlaufleitung 3 über eine Pumpe 4 und mit einer Rücklaufleitung 5 mit zwischengeschaltetem Thermostaten 6 an die Brennkraftmaschine 1 angeschlossen ist Vor dem Thermostaten 6 führt eine Kurzschlußleitung 7 zur Pumpe 4. Über dem Wärmetauscher ?.ist ein erster Ausgleichsbehälter 8 angeordnet, der mit einem Einfüllstutzen 9 versehen ist Von dem e/sten Ausgleichsbehälter 8 führt eine Leitung 10 zum Befüllen des Kühlsystemes zur Vorlaufleitung 3 vor der Pumpe 4. Ferner sind an den ersten Ausgleichsbehälter 8 eine von der Brennkraftmaschine 1 kommende Dauerentlüftungsleitung 11 und im Bereich des Einfüllstutzens 9 eine vom Wärmetauscher 2 kommende Entlüftungsleitung 12 angeschlossen. Durch eine Leitung 13 ist der erste Ausgleichsbehälter 8 mit einem zweiten Ausgleichsbehälter 14 verbunden. Dieser zweite Ausgleichsbehälter 14 ist mit einem Verschlußdeckel versehen, in dem ein Überdruckventil 15 mit einem zentral in diesem angeordneten weiteren Ventil vorgesehen ist, das bei Unterdruck eine Belüftung des zweiten Ausgleichsbehälters ermöglicht. Zwischen dem ersten Ausgleichsbehälter 8 und der Leitung 13 ist ein Überdruckventil 16 mit zentral in diesem liegenden Unterdruckventil angeordnet.

Wie Fig.2 zeigt, handelt es sich bei dem im Ver-

schlußdeckel 17 für den zweiten Ausgleichsbehälter 14 angeordneten Überdruckventil 15 um ein Überdruckventil üblicher Bauart Das zentral im Überdruckventil 15 angeordnete Ventil ist als Strömungsventil 18 ausgebildet das in Offenstellung hängt und in dieser Stellung eine Belüftung des zweiten Ausgleichsbehälters 14 sicherstellt

Das Überdruckventil 15 am zweiten Ausgleichsbehälter 14 ist beispieisweise auf 0,7 bar Überdruck und das Überdruckventil 16 am ersten Ausgleichsbehälter 8 ist beispielsweise auf 0,4 bar Überdruck ausgelegt Aufgrund des niedrigen Ansprechdruckes des Überdruckventiles 16 wird vorteilhaft erreicht, daß bei Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 1 der Betriebsdruck im Kühlsystem verhältnismäßig niedrig gehalten wird. Dadurch werden alle Teile des Kühlsystemes, insbesondere der Kühler und die Kühlmittelschläuche, geringeren Beanspruchungen unterworfen, so daß diese Teile nur diesen geringen Beanspruchungen entsprechend ausgebildet zu werden brauchen. Erst im Extremfall, z. B. bei Stillsetzen der Brennkraftmaschine unmittelbar nach einem Vollastbetrieb, entsteht durch die Ventilci-uckaddition kurzzeitig ein höherer Druck im Kühlsystsm, dies jedoch ohne Kühlmittelverlust

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine zum Antrieb von Nutzfahrzeugen, bestehend aus einem Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher, der mit einer Vorlaufleitung über eine Pumpe und mit einer Rücklaufleitung mit zwischengeschaltetem Thermostaten, von dem eine Kurzschlußleitung zur Pumpe führt, an die Brennkraftmaschine angeschlossen ist, ferner umfassend einen mit einem Einfüllstutzen versehenen ersten Ausgleichsbehälter, von dem eine Leitung zum Befallen des Kühlsystems zur Vorlaufleitung führt, an den eine von der Brennkraftmaschine kommende Dauerentlüftungsleitung und eine vom Wärmetauscher kommende Entlüftungsleitung angeschlossen sind, und einen an den ersten Ausgleichsbehälter mittels einer Leitung angeschlossenen zweiten Ausgleichsbehätier, der in einem Verschlußdeckel ein Überdruckventil und ein Ventil enthält, das bei Unterdruck eine Belüftung dieses Ausgleichsbehälters ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Ausgleichsbehälter (8) und der zum zweiten Ausgleichsbehälter (14) führenden Leitung (13) ein mit einem Unterdnsckventil versehenes Oberdruckventil (16) angeordnet ist, dessen Ansprechwert unter dem des im zweiten Ausgleichsbehälter angeordneten Oberdruckventiles (15) liegt, und daß das Ventil zur Belüftung im zweiten Ausgleichsbehälte; als ein Strömungsventil (18) in öffnungssteilung ausgebildet ist, d~~. ab einer bestimmten hohen Gasaustrittsgesrhwindigkeit schließt