DE3127645A1

DE3127645A1 - Cooling system for a liquid-cooled internal combustion engine, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE3127645A1
Application number: DE19813127645
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 7530 Pforzheim Pfeffinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1983-01-27

Abstract

A cooling system for a liquid-cooled internal combustion engine (1, 23), especially for motor vehicles, comprises a cooling circuit running by way of the internal combustion engine (1, 23), a radiator (2, 24) and a pump (9, 31) and a short-circuit line (15, 37) bypassing the radiator (2, 24), the flow cross-section of which line can be adjusted by a valve control device (11, 33) as a function of an operating parameter of the internal combustion engine (1, 33). So that the pump (9, 31) only takes up the power necessary to meet the operating conditions of the internal combustion engine (1, 23), the pressure side (8, 30) of the pump (9, 31) can be connected to the intake side (7, 29) of the pump (9, 31) by the short circuit line (15, 37). <IMAGE>

Description

"Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brenn-"Cooling system for a liquid-cooled combustion

kraftmaschinee insbesondere für Kraftfahrzeuge" Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem für eine flassigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. engines in particular for motor vehicles "The invention relates on a cooling system for a liquid-cooled internal combustion engine according to the Preamble of claim 1.

Durch die DE-AS 12 09 362 ist eine Regeleinrichtung für den Kühlkreislauf von Brennkraftmaschinen mit einer den kühler umgehenden thermostatgesteuerten Kurzschlußleitung bekannt, die einen an sich bekannten Thermostaten mit zwei voneinander unabhängigen, bei etwa 75 0C und 80°C ansprechenden Regelstufen umfaßt, dessen bei niedriger Temperatur ansprechende Stufe einen Durchflußquerschnitt von 200 bis 250 und dessen bei höherer Temperatur ansprechende Stufe einDurchflußquerschnitt von 75% bis 80% des Durchflußquerschnittes der zum Kühler führenden Hauptzuleitung steuert0 Bei dieser-die Aufgabe einer raschen Aufheizung des Kühlwassers auf eine für die Brennkraftmaschine günstige Betriebstemperatur zulänglich erfüllende Regeleinrichtung fördert die Pumpe in der Warmlaufphase die gesamte Kühiwassermenge durch den den Kühler umgehend Sühlkreislauf, bei mittleren Betriebstemperaturen der Brennkraftmaschine einen ersten Teil der Kühlwassermenge durch diesen Kühlkreislauf und den verbleibenden zweiten Teil durch den den Kühler mit/einbeziehenden Kühlkreislauf, und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine die gesamte Kühiwassermenge durch den den Kühler mi0einX beziehenden Kühlkreislauf.DE-AS 12 09 362 provides a control device for the cooling circuit of internal combustion engines with a thermostat-controlled short-circuit line bypassing the cooler known to have a known thermostat with two independent, at about 75 0C and 80 ° C includes responsive control levels, its at low temperature appealing level has a flow cross-section of 200 to 250 and that at higher Temperature-responsive level a flow cross-section of 75% to 80% of the flow cross-section the main line leading to the cooler controls0 In this case, the task of a rapid Heating of the cooling water to an operating temperature that is favorable for the internal combustion engine Sufficiently fulfilling control device promotes the pump in the warm-up phase total amount of cooling water through the cooling circuit immediately, with medium Operating temperatures of the internal combustion engine a first part of the amount of cooling water through this cooling circuit and the remaining second part through the cooler with / including cooling circuit, and when the internal combustion engine is at operating temperature the total amount of cooling water through the cooling circuit that uses the mi0einX cooler.

Bei einer Regeleinrichtung der DE-OS 23 20 447 umfaßt ein Kühl wasserregelventil zwei zu einem Thermostataggregat zusammengefaßte Dehnstoffelemente, die die Kühlkreisläufe temperaturabhängig/regeln wie die Regeleinrichtung der DE-AS 12 09 362.In a control device of DE-OS 23 20 447 comprises a cooling water control valve two expansion elements combined to form a thermostat unit that control the cooling circuits temperature-dependent / regulate like the control device of DE-AS 12 09 362.

Darüberhinaus ist an der Regeleinrichtung der DE-OS noch eine Heizung angeschlossen, die auch bereits während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine von einem Teil des Kühlwassers durchströmt wird. Die Pumpe fördert die gesamte Kühlwassermenge bei dieser Regeleinrichtung, also in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine,durch um die Heizung verlängerte Kühlkreisläufe.In addition, there is a heater on the DE-OS control device connected, even during the warm-up phase of the internal combustion engine part of the cooling water flows through it. The pump delivers the entire amount of cooling water in this control device, that is, in all operating ranges of the internal combustion engine cooling circuits extended to include heating.

Durch die DE-AS 22 o6 266 ist für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen eine Umlaufkühlvorrichtung mit Steuervorrichtungen bekannt, die in einer ersten Betriebsphase der Brennkraftmaschine einen Kühlwasserumlauf wenigstens im Bereich der Verbrennungszonen temperaturabhängig und/oder zeitabhängig unterbinden, in einer zweiten Betriebsphase der Brenn<raftmaschine das gesamte Kühlwasser durch den den Kühler umgehenden Kühlkreislauf zirkulieren lassen, und in einer dritten Betriebsphase der Brennkraftmaschine den Kühler es und einen Heizungswärmetauscher in den Kühlwasserumlauf einbeziehen. In der ersten Betriebsphase der Brennkraftmaschine bleibt bei dieser Umlaufkühlungsvorrichtung die Pumpe abgeschaltet.DE-AS 22 o6 266 is for liquid-cooled internal combustion engines a circulation cooling device with control devices known in a first Operating phase of the internal combustion engine a cooling water circulation at least in the area of the combustion zones depending on temperature and / or time, in one Second operating phase of the internal combustion engine, the entire cooling water through the let the cooler circulate bypassing the cooling circuit, and in a third operating phase the internal combustion engine, the radiator and a heating heat exchanger in the cooling water circulation include. In the first operating phase of the internal combustion engine remains with this Circulation cooling device switched off the pump.

Allen diesen Kühl systemen haftet der Nachteil an, daß auch in Betriebaphasen der Brennkraftmaschinen1in denen keine volle Kühlleistung erforderlich ist, die gesamte Kühlwassermenge in den kühlenden Wasserumlauf einbezogen ist.All these cooling systems have the disadvantage that even in operating phases of the internal combustion engines 1 in which no full cooling capacity is required, the total amount of cooling water is included in the cooling water circulation.

Zwar ist es grundsätzlich bekannt, zur Unterstützung der Wasserpumpe eine zusätzliche Heizpumpe zu verwenden, jedoch ändert dies nichts an dem aufgezeigten Nachteil.It is basically known to support the water pump to use an additional heating pump, but this does not change anything shown Disadvantage.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kühlsystem für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen zu schaffen bei dem die Pumpe nur eine den Betriebsverhältnissen der Brennkraftmaschine entsprechend erforderliche Leistung aufnimmt Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.The object of the invention is to provide a cooling system for liquid-cooled To create internal combustion engines in which the pump is only one of the operating conditions the internal combustion engine accordingly consumes required power according to the invention this object is achieved by the characterized features of claim 1.

Weitere Merkmale der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.Further features of the invention are contained in the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem wird vom Anlassen der kalten Brennkraftmaschine bis zum Erreichen einer betriebswarmen Brennkraftmaschine von der Pumpe nur eine Menge Kühlwasser in dem kühlenden Wasserumlauf gefördert die den Betriebsverhältnissen der Brennkraftmaschine entspricht0 Neben einer schnellen Erwärmung der Brennkraftmaschine hat dies insbesondere den Vorteil, daß durch das Fördern eines Teiles des Kühlwassers unter Umgehung der Brennkraftmaschine und des Kühlers von der Druckseite der Pumpe direkt zur Saugseite der Pumpe diese eine geringere Leistung aufnimmt, als wenn die gesamte Kühlwassermenge von der Druckseite der Pumpe durch die Brennkraftmaschine bzw. durch die Brennkraftmaschine und den Kühler zur Saugseite der Pumpe gefördert wird0 Dies bewirkt eine Brennstoffersparnis. Insbesondere durch die Kombination einer thermischen und einer drehzahlabhängigen Kühlsystemregelung werden diese Vorteile optimiert.In the cooling system according to the invention, from starting the cold Internal combustion engine until it reaches an internal combustion engine at operating temperature the pump only promoted a lot of cooling water in the cooling water circulation corresponds to the operating conditions of the internal combustion engine Heating of the internal combustion engine, this has the particular advantage that the Conveying part of the cooling water bypassing the internal combustion engine and the Cooler from the pressure side of the pump directly to the suction side of the pump, this is a smaller one Power takes up as if the entire amount of cooling water from the pressure side of the pump by the internal combustion engine or by the internal combustion engine and the cooler for Suction side of the pump is delivered 0 This saves fuel. In particular through the combination of a thermal and a speed-dependent cooling system control these advantages are optimized.

In der Zeichnung ist die Erfindung in drei Ueispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Figur 1 ein Kühl system einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit der thermisch gesteuerten Ventllsteuer39arichtung schematisch dargestellt, Figur 2 ein Kühlsystem einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit der thermisch gesteuerten Ventilsteuereinrichtung und einem zusätzlichen Thermostaten schematisch dargestellt, und Figur 3 ein Kühlsystem einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit der drehzahlabhängig gesteuerten Ventilsteuereinrichtung und einem zusätzlichen Thermostaten schematisch dargestellt.In the drawing, the invention is shown in three examples of embodiments shown. It shows Figure 1 a cooling system of a liquid-cooled internal combustion engine with the thermally controlled valve control 39arrichtung shown schematically, Figure 2 a cooling system of a liquid-cooled internal combustion engine with the thermal controlled valve control device and an additional thermostat schematically and FIG. 3 shows a cooling system of a liquid-cooled internal combustion engine with the speed-dependent controlled valve control device and an additional one Thermostats shown schematically.

Das Kühlsystem der Figur 1 für eine Brennkraftmaschine 1 umfaßt einen Kühler 2, eine vom Kühler 2 zum Kühlwasserkreislauf 3 der Brennkraftmaschine 1 führende Kühlwasserzufuhrleitung 4 und eine von dem Ktihlwasserkreislauf 3 der 9rennkraftmaschine.1 zum Kühler 2 führende Kühlwasserztckführleitung.5. In der SUhlwasserzuhrleitung 4 ist ein Rückschlagventil 6, eine eine Saugseite 7 und eine Druckseite 8 aufweisende Pumpe 9, die über nicht gezeigte Antriebsmittel -von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird, und eine von einem Temperaturfühler 10 beeinflußte Ventilsteuereinrichtung 11 angeordnet. Die Ventilsteuereinrichtung 11 umfaßt eine die Kühlwasserzufuhrleitung 4 und den Kühlwasserkreislauf 3 der Brennkraftmaschine 1 verbindende ungesteuerte Steuerstromdrossel 12, ein Doppeltellerventil 13 sowie eine den Kühlwasserkreislauf 3 und die Kühiwasserzufuhrleitung 4 verbindende Durchflußöffnung 14 und eine die Kühiwasserleitung 4 stromab der Pumpe 9 mit einer Kurzschlußleitung 15 verbindende Durchflußöffnung 16, die beide von Ventiltellern 17 bzw. 18 des Doppeltellerventils 13 gesteuert werden. Ein Wärmetauscher 19 ist durch eine Heizungszuführungsleitung 20 und durch eine Heizungsrückführleitung 21 mit dem Kühiwasserkreislauf 3 der Brennkraftmaschine 1 verbunden.The cooling system of Figure 1 for an internal combustion engine 1 comprises one Radiator 2, one leading from radiator 2 to cooling water circuit 3 of internal combustion engine 1 Cooling water supply line 4 and one of the Ktihlwasserkreislauf 3 of the 9rennkraftmaschine.1 The cooling water return line leading to the radiator 2. 5. In the fresh water supply line 4 is a check valve 6, one having a suction side 7 and a pressure side 8 Pump 9 driven by internal combustion engine 1 via drive means (not shown) and a valve control device influenced by a temperature sensor 10 11 arranged. The valve control device 11 comprises a cooling water supply line 4 and the cooling water circuit 3 of the internal combustion engine 1 connecting uncontrolled Control flow throttle 12, a double disk valve 13 and the cooling water circuit 3 and the Kühiwasserzufuhrleitung 4 connecting flow opening 14 and a cooling water line 4 downstream of the pump 9 with a short-circuit line 15 connecting flow opening 16, both of the valve disks 17 and 18 of the double disk valve 13 can be controlled. A heat exchanger 19 is through a heater supply line 20 and through a heating return line 21 to the cooling water circuit 3 of the internal combustion engine 1 connected.

In der Heizungsrückführleitung 21 ist eine Heizwasserpumpe 22 angeordnet.A heating water pump 22 is arranged in the heating return line 21.

Nach Inbetriebnahme der kalten Brennkraftmaschine 1 wird das Doppeltellerventil 13 entsprechend der Kühlwassertemperatur von dem Temperaturfühler 10, der zum Beispiel im Kühlwasserkreislauf 3 im Bereich des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine 1 angeordnet sein kann, beeinflußt.After starting up the cold internal combustion engine 1, the double disk valve is 13 corresponding to the cooling water temperature from the temperature sensor 10, for example in the cooling water circuit 3 in the area of the cylinder head of the internal combustion engine 1 can be arranged, influenced.

Bei einer Kühlwassertemperatur von kleiner als 800C ist die Durchflußöffnung 16 der Kurzschlußleitung 15 voll geöffnet und die Durchflußöffnung 14 des Kühlkreislaufes 3 durch den Ventilteller 17 geschlossen. Das von der Pumpe 9 geförderte Kühlwasser wird im wesentlichen unter Umgehung der Brennkraftmaschine 1 und des Kühlers 2 direkt von der Druckseite 8 der Pumpe 9 zur Saugseite 7 der Pumpe 9 gefördert, so daß diese eine geringe Leistung aufnimmt, Ein Zurückfließen dieses Kühlwassers durch die Kühlwasserzufuhrleitung 4 wird durch das Rückschlagventil 6 unterbunden, das einen Kühlwasserfluß nur vom Kühler 2 zur Pumpe 9 zuläßt. Dem Kühlwasserkreislauf 3 der Brennkraftmaschine 1 wird in dieser Betriebsphase lediglich durch die Steuerdrossel 12 eine geringe Menge Kühlwasser in Form eines Steuerstromes zugeführt, Bei eingeschalteter Fahrzeugheizung arbeitet die Heizwasserpumpe 22 und wälzt über die Heizungsrückführleitung 21, dem Wärmetauscher 19 und der Heizungszufuhrleitung 20 den Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine 1 um, so daß der Fahrgastraum des Fahrzeuges schnell erwärmt wird.The flow opening is at a cooling water temperature of less than 800C 16 of the short-circuit line 15 is fully open and the flow opening 14 of the cooling circuit 3 closed by the valve disk 17. The cooling water delivered by the pump 9 is essentially bypassing the internal combustion engine 1 and the cooler 2 directly promoted from the pressure side 8 of the pump 9 to the suction side 7 of the pump 9, so that this a low power consumption, a backflow of this cooling water through the cooling water supply line 4 is prevented by the check valve 6, the flow of cooling water only from Cooler 2 to pump 9 allows. The cooling water circuit 3 of the internal combustion engine 1 is only a small amount due to the control throttle 12 in this operating phase Cooling water supplied in the form of a control current, with the vehicle heating switched on works the heating water pump 22 and rolls over the heating return line 21, the Heat exchanger 19 and the heating supply line 20, the cooling water circuit of the internal combustion engine 1 µm, so that the passenger compartment of the vehicle is quickly heated.

Bei betriebswarmer Brennkraftmaschine 1 mit einer KUhlwassertemperatur von größer als 800C wird das Doppeltellerventil 13 in temperaturabhängige Zwischenstellungen bewegt, in denen die Durchflußöffnungen 14 und 16 teilweise geöffnet sind. Das von der Pumpe 9 geförderte Kühlwasser wird unter Umgehung der Brennkraftmaschine 1 und des Kühlers 2 teilweise direkt von der Druckseite 8 der Pumpe 9 zur Saugseite 7 der Pumpe 9 geführt, und teilweise über den Kühiwasserkreislauf 3 der Brennkraftmaschine 1, der Kühlwasserrückführleitung 5, den Kühler 2 und der Kühlwasserzufuhrleitung 4 der Saugseite 7 der Pumpe 9 zugeführt, so daß die Pumpe nur einen Teil ihrer Leistung aufnimmt.When the internal combustion engine 1 is at operating temperature and has a cooling water temperature of greater than 800C, the double disk valve 13 is in temperature-dependent intermediate positions moved, in which the flow openings 14 and 16 are partially open. That from the pump 9 pumped cooling water is bypassing the internal combustion engine 1 and of the cooler 2 partly directly from the pressure side 8 of the pump 9 to the suction side 7 the pump 9, and partly via the Kühiwasserkreislauf 3 of the internal combustion engine 1, the cooling water return line 5, the radiator 2 and the cooling water supply line 4 supplied to the suction side 7 of the pump 9, so that the pump only performs part of its performance records.

Bei heißer Brennkraftmaschine 1 mit einer Kühlwassertemperatur von größer als 90 C ist die Durchflußöffnung 14 voll geöffnet und die Durchflußöffnung 16 durch den Ventilteller 18 geschlossen.When the internal combustion engine 1 is hot with a cooling water temperature of greater than 90 C, the flow opening 14 is fully open and the flow opening 16 closed by the valve disk 18.

Die Pumpe zunimmt nimmt ihre volle Leitung auf und das gesamte von der Pumpe 9 geförderte Kühlwasser wird über den Kühlwasserkreislauf 3 der Brennkraftmaschine 1, der Kühlwasserrückführleitung 5, den Kühler 2 und die Kühlwasserzufuhrleitung 4 der Saugseite 7 der Pumpe 9 zugeführt.The pump increases and takes up all of its power The cooling water conveyed by the pump 9 is supplied via the cooling water circuit 3 of the internal combustion engine 1, the cooling water return line 5, the radiator 2 and the cooling water supply line 4 is supplied to the suction side 7 of the pump 9.

Das Kühlsystem der Figur 2 für eine Brennkraftmaschine 23 umfaßt einen Kühler 24, eine vom Kühler 24 zum Kühlwasserkreislauf 25 der Brennkraftmaschine 23 führende Kühlwasserzufuhrleitung 26 und eine von dem Kühlwasserkreislauf 26 der Brennkraftmaschine 23 zum Kühler 24 führende Kühlwasserrückführleitung 27. In der KüIrasserzuführleitung 26 ist ein Thermostat 28, eine eine Saugseite 29 und eine Druckseite 30 aufweisende Pumpe 31, die über nicht gezeigte Antriebsmittel von der Brennkraftmaschine 23 angetrieben wird, und eine von einem TemteraturfUhler 32 beeinflußte Ventilsteuereinrichtung 33 angeordnet. Die Ventilsteuereinrichtung 33 unfaßt eine die Kühlwasserzuführleitung 26 und den KUhlwasserkreislauf 25 der Brennkraftmaschine 23 verbindende ungesteuerte Steuerstromdrossel 34, ein Doppeltellerventil 35 sowie eine den Kühlkreislauf 23 und die Kühiwasserzuführleitung 26 verbindende Durchflußöffnung 36 und eine die Kühlwasserzuführleitung 26 stromab der Pumpe 31 mit einer Kurzschlußleitung 37 verbindende Durchflußöffnung 28, die beide von Ventiltellern 39 bzw. 40 des Doppeltellerventils 35 gesteuert werden.The cooling system of Figure 2 for an internal combustion engine 23 comprises one Radiator 24, one from radiator 24 to cooling water circuit 25 of the internal combustion engine 23 leading cooling water supply line 26 and one of the cooling water circuit 26 of the Internal combustion engine 23 to the radiator 24 leading cooling water return line 27. In the KüIrasserzuführleitung 26 is a thermostat 28, a suction side 29 and a Pump 31 having pressure side 30, which is driven by drive means (not shown) from the Internal combustion engine 23 is driven, and one influenced by a temperature sensor 32 Valve control device 33 arranged. The valve control device 33 includes a the cooling water supply line 26 and the cooling water circuit 25 of the internal combustion engine 23 connecting uncontrolled Control flow throttle 34, a double disk valve 35 as well as a cooling circuit 23 and the cooling water supply line 26 connecting A flow opening 36 and a cooling water supply line 26 downstream of the pump 31 with a short-circuit line 37 connecting throughflow opening 28, both of valve disks 39 and 40 of the double disk valve 35 are controlled.

Der von der Kühlwassertemperatur beeinflußte Thermostat 28 an sich bekannter Bauart umfaßt ein Hauptventil 41 und einen Kurzschlußteller 42.Das Hauptventil 41 steuert den Durchflußquerschnitt der Kühlwasserzuführleitung 26 und der Kurzschlußteller 42 steuert den Durchflußquerschnitt einer die Kühlwasserrückführleitung 27 unter Umgehung des Kühlers 24 mit der Kühlwasserzuführleitung 26 verbindende Kurzschlußleitung 43. In der Kühlwasserzuführleitung 26 ist zwischen dem Thermostaten 28 und der Saugseite 29 der Pumpe 31 ein Rückschlagventil 44 angeordnet.The thermostat 28, which is influenced by the cooling water temperature, per se known design comprises a main valve 41 and a short-circuit plate 42.Das Hauptventil 41 controls the flow cross-section of the cooling water supply line 26 and the short-circuit plate 42 controls the flow cross section of the cooling water return line 27 under Bypassing the cooler 24 with the cooling water supply line 26 connecting short-circuit line 43. In the cooling water supply line 26 is between the thermostat 28 and the suction side 29 of the pump 31, a check valve 44 is arranged.

Ein Wärmetauscher 45 ist durch eine Heisungszuführungsleitung 46 und durch eine Heizungsrückführleitung 47 mit It dem Kühlwasserkreislauf 25 der Brennkraftmaschine 23 verbunden. In der Heizungsrückführleitung 47 ist eine Heizwasserpumpe 48 angeordnet.A heat exchanger 45 is through a heating supply line 46 and through a heating return line 47 with It the cooling water circuit 25 of the internal combustion engine 23 connected. A heating water pump 48 is arranged in the heating return line 47.

Nach Inbetriebnahme der kalten Brennkraftmaschine 23 wird das Doppeltellerventil 35 entsprechend der Kühlwassertemperatur von dem Temperaturfühler 32der zum BeispieXim Kühlkreislauf 25 im Bereich des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine 23 angeordnet sein kann, und der Thermostat 28 kühlwassertemperaturabhängig von dem Kühlwasser direkt beeinflußt. Der Kurzschlußteller 42 bleibt bis ca. 80°C Kühlwassertemperatur voll geöffnet und das Hauptventil 41 geschlossen, und die Durchflußöffnung 38 der Kurzschlußleitung 37 ist voll geöffnet und die Durchflußöffnung 36 des Kühlwasserkreislaufes 25 durch den Ventilteller 39 geschlossen. Das von der Pumpe 31 geförderte Kühlwasser wird im wesentlichen unter Umgehung der Brennkraftmaschine 23 und des Kühlers 24 direkt von der Druckseite 30 der Pumpe 31 zur Saugseite 29 der Pumpe 31 gefdhrt9 so daß diese eine geringe Leistung aufnimmt. Ein Zurückfließen dieses Kühlwassers durch die Kühlwasserzuführleitung 26 zu dem Thermostaten 28 wird durch das Rückschlagventil 44 unterbundons das einen Kühlwasserfluß nur vom Thermostaten 28 zur Pumpe 31 zuläßt. Dem Kühlwasserkreislauf 25 der Brennkraftmaschine 23 wird in dieser Betriebsphase lediglich durch die Steuerdrossel 34 eine geringe Menge Kühlwasser in Form eines Steuerstromes zugeführt Bei eingeschalteter Fahrzeugheizung arbeitet die Heizwasserpumpe 48 und wälzt über die Heizungsrückführleitung 47, dem Wärmetauscher 45 und der Heizungszuführleitung 46 den Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine 23 um, so daß der Fhrgastraum des Fahrzeuges schnell erwärmt wird.After starting up the cold internal combustion engine 23, the double disk valve is 35 corresponding to the cooling water temperature from the temperature sensor 32der for example Cooling circuit 25 is arranged in the region of the cylinder head of internal combustion engine 23 may be, and the thermostat 28 cooling water temperature dependent on the cooling water directly affected. The short-circuit plate 42 remains up to about 80 ° C cooling water temperature fully open and the main valve 41 closed, and the flow opening 38 of the Short-circuit line 37 is fully open and the flow opening 36 of the cooling water circuit 25 closed by the valve disk 39. The cooling water delivered by the pump 31 is essentially bypassing the internal combustion engine 23 and the Cooler 24 led directly from the pressure side 30 of the pump 31 to the suction side 29 of the pump 31 so that it consumes little power. This cooling water flows back through the cooling water supply line 26 to the thermostat 28 is through the check valve 44 prevents the flow of cooling water only from the thermostat 28 to the pump 31. The cooling water circuit 25 of the internal combustion engine 23 is in this operating phase only through the control throttle 34 a small amount of cooling water in the form of a Control current supplied When the vehicle heater is switched on, the heating water pump works 48 and circulates over the heating return line 47, the heat exchanger 45 and the heating supply line 46 the cooling water circuit of the internal combustion engine 23 so that the Fhrgastraum the vehicle is heated up quickly.

In der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine 23 mit einer Kühlwassertemperatur von kleiner als 80 C wird bei unveränderter Thermostatstellung das Doppeltellerventil 35 in temperaturabgängige Zwischenstellungen bewegt, in denen die Durchfluß öffnungen 36 und 37 teilweise geöffnet sind. Das von der Pumpe 31 geförderte Kühlwasser wird teilweise unter Umgehung der Brennkraftmaschine 1 und des kühlers 24 direkt von der Druckseite 30 der Pumpe 31 zur Saugseite 29 der Pumpe 31 geführt, und teilweise über den Kühlwasserkreislauf 25 der Brennkraftmaschine 23, der Kühlwasserrückführleitung 27, den Kühler 24 und der Kühlwasserzuführleitung 26 der Saugseite 29 der Pumpe 31 zugeführt, So daß die Pumpe 31 nur einen Teil ihrer Leistung aufnimmt. Bei betriebewarmer Brennkraftmaschine 23 mit einer Kühlwassertemperatur von größer als 80°C wird der Thermostat 28 und das Doppelventil 35 in temperaturabhängige Zwischenstellungen bewegt, in denen das Hauptventil 41, der Kurzschlußteller 42, die Durchflußöffnung 36 und die Durchflußöffnung 38 teilweise geöffnet sind. Im Bereich des Thermostaten 28 wird dadurch das von der Brennkraftmaschine 23 kommende Kühlwasser in einen unter Umgehung des Kühlers 24 zur Saugseite 29 der Pumpe 31 fließenden Teilkühistrom und einen durch den Kühler 24 zur Saugseite 29 der Pumpe 31 fließenden Teilkühistrom unterteilt, und im Bereich des Doppelventiles 35 das von der Druckseite 30 der Pumpe 31 kommende Kühlwasser in einen zur Saugseite 29 der Pumpe 31 fließenden Teilkühlstrom und einen zur Brennkraftmaschine 23 fließenden Teilkühlstrom unterteilt. Dabei wird zwar die Kühlleistung erhöht, jedoch nimmt die Pumpe 31 weiterhin nur einen Teil ihrer Leistung auf.In the warm-up phase of the internal combustion engine 23 with a cooling water temperature of less than 80 C, the double disk valve will be operated with the thermostat setting unchanged 35 moved into temperature-dependent intermediate positions in which the flow openings 36 and 37 are partially open. The cooling water delivered by the pump 31 is partially bypassing the internal combustion engine 1 and the cooler 24 directly from the pressure side 30 of the pump 31 to the suction side 29 of the pump 31, and partially via the cooling water circuit 25 of the internal combustion engine 23, the cooling water return line 27, the cooler 24 and the cooling water supply line 26 of the suction side 29 of the pump 31 supplied so that the pump 31 only consumes part of its power. At warmer Internal combustion engine 23 with a cooling water temperature of greater than 80 ° C is the Thermostat 28 and the double valve 35 in temperature-dependent intermediate positions moved, in which the main valve 41, the short-circuit plate 42, the Flow opening 36 and the flow opening 38 are partially open. In the area of the thermostat 28 is the cooling water coming from the internal combustion engine 23 in a flowing bypassing the cooler 24 to the suction side 29 of the pump 31 Partial cooling stream and one flowing through the cooler 24 to the suction side 29 of the pump 31 Teilkühistrom divided, and in the area of the double valve 35 from the pressure side 30 of the pump 31 coming cooling water into a flowing to the suction side 29 of the pump 31 Partial cooling flow and a partial cooling flow flowing to the internal combustion engine 23 divided. Although the cooling capacity is increased, the pump 31 continues to only take part of their performance.

Bei heißer Brennkraftmaschine 23 mit einer Kühlwassertemperatur von größer als 90°C ist der Kurzschlußteller 42 geschlossen und das Hauptventil 41 voll geöffnet, und die Durchflußöffnung 38 der Kurzschlußleitung 37 durch den Ventilteller 40 geschlossen und die Durchflußöffnung 36 des Kühlkreislaufes 25 voll geöffnet. Dadurch fließt das gesamte Kühlwasser von der Brennkraftmaschine 23 durch den Kühler 24 zur Saugseite 29 der Pumpe 31 und von der Druckseite der Pumpe 31 wieder zur Brennkraftmaschine 23. Dabei wird die maximal mögliche Kühlleitung erzielt und die Pumpe 31 nimmt erst jetzt ihre volle Leistung auf.With a hot internal combustion engine 23 with a cooling water temperature of greater than 90 ° C., the short-circuit plate 42 is closed and the main valve 41 is full opened, and the flow opening 38 of the short-circuit line 37 through the valve disk 40 closed and the flow opening 36 of the cooling circuit 25 fully opened. As a result, all of the cooling water from the internal combustion engine 23 flows through the radiator 24 to the suction side 29 of the pump 31 and from the pressure side of the pump 31 back to Internal combustion engine 23. The maximum possible cooling line is achieved and the Pump 31 is only now taking up its full capacity.

Da die Steuertemperatur des Thermostaten 31 höher liegt als die Steuertemperatur der Ventilsteuereinrichtung 33 wird vermieden, daß der Brennkraftmaschine zu kaltes Kühlwasser zugeführt wird, da bei kalter Brennkraftmaschine bis auf den Steuerstrom das gesamte Kühlwasser von der Druckseite 30 der Pumpe 31 wieder der Saugseite 29 der Pumpe 31 zugeführt wird0 Das Ausführungsbeispiel der Figur 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 lediglich durch eine Ventilsteuereinrichtung 49, 90 daß für die verbleibenden Teile gleiche Bezugszeichen Verwendung finden.Since the control temperature of the thermostat 31 is higher than the control temperature the valve control device 33 is avoided that the internal combustion engine is too cold Cooling water is supplied because when the engine is cold, except for the control current all of the cooling water from the pressure side 30 of the pump 31 back to the suction side 29 the pump 31 is supplied 0 The embodiment of the figure 3 differs from the embodiment of Figure 2 only by one Valve control device 49, 90 that the same reference numerals for the remaining parts Find use.

Die Steuerung der Ventilsteuereinrichtung 49 erfolgt in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine 23 und umfaßt ein Doppeltellerventil 51 sowie eine den Kühiwasserkreislauf 25 und die Kühlwasserzuführleitung 26 verbindende Durchflußöffnung 52 und eine die Kühlwasserzufurjiieitung 26 stromab der Pumpe 9 mit der Kurzschlußleitung 37 verbindende Durchflußoeffnung 53, die beide von Ventiltellern 54 bzw. 55 des Doppeltellerventils 51 gesteuert werden0 Das Doppeltellerventil 51 ist zweckmäßiger Wo-ie zum Beispiel als Druckventil ausgeführt und wird von dem den Drehzahlen der Brennkraftmaschine 23 proportionalen Kühlwasserdruck im Kühlsystem beaufschlagt.The valve control device 49 is controlled as a function on the speed of the internal combustion engine 23 and comprises a double disk valve 51 and one connecting the cooling water circuit 25 and the cooling water supply line 26 A flow opening 52 and a cooling water supply line 26 downstream of the pump 9 with the short-circuit line 37 connecting throughflow opening 53, both of valve disks 54 or 55 of the double disk valve 51 are controlled0 The double disk valve 51 is more expedient Wo-ie designed as a pressure valve and is used by the the speed of the internal combustion engine 23 proportional cooling water pressure in the cooling system applied.

Die durch den Thermostaten 28 geregelte Zuführung des Kühlwassers zur Saugseite 29 der Pumpe 31 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers entspricht der zur Figur 2 beschriebenen Zuführung, so daß auf eine neuerliche Beschreibung verzichtet wird.The supply of cooling water regulated by the thermostat 28 to the suction side 29 of the pump 31 depending on the temperature of the cooling water corresponds to the feed described for Figure 2, so that a new description is waived.

Bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine 23 ist die Durchflußöffnung 53 aufgrund des geringen Kühlwasserdruckes durch den Ventilteller 55 geschlossan und die Durchflußöffnung 52 voll geöffnet, so daß die gesamte Kühiwassermenge von der Druckseite 30 der Pumpe 31 dem Kühlwasserkreislauf 25 der Brennkraftmaschine 23 zugeführt wird0 Beim Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine 23, bei der der Kühler gesättigt ist, wird aufgrund des ansteigenden Kühlwasserdruckes die Durchflußöffnung 53 geöffnet und der Durchflußquerschnitt der Durchflußöffnung 52 entsprechend verringert, so daß ein Teil des Kühlwassers von der Druckseite 30 der Pumpe 31 dem Kühlkreislauf 25 der Brennkraftmaschine 23 und ein Teil des Kühlwassers von der Druckseite 30 der Pumpe 31 der Saugseite 29 der Pumpe 31 direkt zugeführt wird. Dadurch nimmt die Pumpe 31 nur einen Teil ihrer Leistung auf.At low speeds of the internal combustion engine 23 is the flow opening 53 due to the low cooling water pressure through the valve disk 55 closed and the flow opening 52 fully opened, so that the entire amount of cooling water from the pressure side 30 of the pump 31 the cooling water circuit 25 of the internal combustion engine 23 is supplied0 when the engine has reached a predetermined speed 23, at which the cooler is saturated, is due to the increasing cooling water pressure the flow opening 53 is open and the flow cross section of the flow opening 52 accordingly reduced, so that part of the cooling water from the Print side 30 of the pump 31 the cooling circuit 25 of the internal combustion engine 23 and part of the Cooling water from the pressure side 30 of the pump 31 of the suction side 29 of the pump 31 directly is fed. As a result, the pump 31 only consumes part of its power.

In zwei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung können die Kühlsysteme der Figuren 1 und 2 zusätzlich mit der Ventilsteuereinrichtung 49 der Figur 3 kombiniert werden, ohne daß die zu den Figuren 1 und 2 beschriebenen Funktionen der temperaturabhängig gesteuerten Ventilsteuereinrichtungen 11 und 33 noch die zu Figur 3 beschriebene Funktion der drehzahlabhängig gesteuerten Ventilsteuereinrichtung 49 beeinflußt wird. Diese Auführungsbeispiele der Erfindung sind in vereinfachter Darstellungsform durch die hinter den Bezugszeichen der Ventilsteuereinrichtung 11 und 33 in Klammern gesetztes Bezugszeichen 49 symbolisiert.In two further exemplary embodiments of the invention, the cooling systems FIGS. 1 and 2 are additionally combined with the valve control device 49 of FIG without the functions described for FIGS. 1 and 2 being temperature-dependent controlled valve control devices 11 and 33 still those described for FIG Function of the speed-dependent controlled valve control device 49 influenced will. These exemplary embodiments of the invention are in a simplified form of representation by following the reference numerals of the valve control device 11 and 33 in brackets set reference numeral 49 symbolizes.

Claims

A n s p r ü c h e C '3' cooling system for a liquid-cooled internal combustion engine, in particular for motor vehicles, with a cooler via the internal combustion engine and a pump running cooling circuit and a short-circuit line bypassing the cooler, whose flow cross-section through a valve control device as a function of an operating parameter of the internal combustion engine is adjustable, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that through the short-circuit line (15, 37) the pressure side (8, 30) of the pump (9, 31) can be connected to the suction side (7, 29) of the pump (9, 31) is.

2. Cooling system according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the operating parameter is the temperature of the cooling water of the internal combustion engine (1, 23) is.

3. Cooling system according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the connection of the pressure side (8, 30) of the pump (9, 31) with the suction side (7, 29) of the pump (9, 31) via the short-circuit line (15, 37) through the valve control device (11, 33) can be influenced in such a way that when the internal combustion engine (1, 23) is cold Flow cross-section of the short-circuit line (d5, 37) its largest open position has, and the flow cross-section of the short-circuit line (15, 37) with at least a temperature-dependent intermediate position warm internal combustion engine (1, 23) is closed when the internal combustion engine (1, 23) is hot.

4. Cooling system according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the valve control device (11, 33) is a double disk valve (13, 35) unfasst, whose one valve plate (18, 14) is assigned to one of the short-circuit lines (15, 37) The flow opening (16, 38) and its other valve disk (17, 39) are connected to the cooling water circuit (3, 25) controls the flow opening (14, 36) assigned to the internal combustion engine (1, 23), and in the area of the flow opening assigned to the cooling water circuit (3, 25) (14, 36) a cooling water supply line (4, 46) and the cooling water circuit (3, 25) the internal combustion engine (1, 23) connecting control flow opening (12, 34) is arranged is.

5. Cooling system according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the double disk valve (13, 35) is a thermostat.

6. Cooling system according to claims 1 and 3, d a d u r c h g e -k e nn z e i c h n e t that in the cooling water supply line (4) between the radiator (2) and the suction side (7) of the pump (9) a flow of cooling water from the pump (9) to the cooler (2) preventing check valve (6) is arranged.

7. Cooling system according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c n e t that at a, for example, cooling water temperature of less than 800C the flow opening (16) of the short-circuit line (15) is fully open and the flow opening (14) of the cooling water circuit (3) is closed at a cooling water temperature of greater than 80 ° C. both throughflow openings (14, 16) are partially open, and at a cooling water temperature greater than 90 C, the flow opening (16) of the short-circuit line (15) closed and the throughflow opening (14) of the cooling water circuit (3) is fully open.

8. Cooling system according to the response 1 to 5, wherein in per se known Way in a further, the cooler (24) bypassing the short-circuit line (43) a Flow cross-section of the short-circuit line (43) influencing a main valve (41) and a short-circuit plate (42) comprehensive thermostat (28) is arranged, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that at a cooling water temperature of less than 70 0C the shorting plate (42) fully open, the main valve (41) closed, the flow opening (38) of the short-circuit line (27) fully open and the throughflow opening (36) of the cooling water circuit (25) is closed at a cooling water temperature of less than 800C, the short-circuit plate (42) is fully open is, the main valve (41) is closed and both flow openings (36, 38) are partially open, at a cooling water temperature greater than 800C the short-circuit plate (42) and the main valve (41) and both flow openings (36, 38) partially are open and at a cooling water temperature greater than 900C the short-circuit plate (42) closed, the main valve (41) fully open, the flow opening (36) of the cooling water circuit (25) fully open and the throughflow opening (38) of the short-circuit line (37) is closed.

9. Cooling system according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the operating parameter is the speed of the internal combustion engine (23).

100 cooling system according to claims 1 and 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i h n e t that the connection of the pressure side (30) of the pump (31) with the suction side (29) of the pump (31) via the short-circuit line (37) through the valve control device (49) can be influenced in this way at low speeds of the internal combustion engine (23) the eerachnAt-t of the short circuit line (37) is closed and when a predetermined speed of the internal combustion engine (23) is reached Flow cross-section of the short-circuit line (37) is partially open.

11. Cooling system according to claim 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the valve control device (49) comprises a double disk valve (51), One of the valve plates (55) of which has a flow opening assigned to the short-circuit line (37) (53) and its other valve disk (54) one associated with the cooling water circuit (25) Controls flow opening (52).

12. Cooling system according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the double disk valve (51) is controlled by the cooling water pressure Pressure valve is.

13. Cooling system according to claims 1 and 9-12, wherein in per se known Way in a further short-circuit line (43) bypassing the cooler, a flow cross-section the short-circuit line (43) influencing, a main valve (41) and a short-circuit plate (42) comprehensive thermostat (28) is arranged, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the connection of the pressure side (30) of the pump (31) with the suction side (29) of the pump (31) via the short-circuit line (37) through the valve control device (49) and the short-circuit line (43) can be influenced in this way by the thermostat (28) is that at a cooling water temperature of less than 800C the short-circuit plate (42) is fully open and the main valve (41) is closed, at a cooling water temperature greater than 800C the short-circuit plate (42) and the main valve (41) partially open are and at a cooling water temperature greater than 90 C the short-circuit plate (42) is closed and the main valve (41) is fully open, and that at low Speeds of the internal combustion engine (23) the flow opening (53) of the short-circuit line (37) closed and the flow opening (52) of the cooling water circuit (25) full is open, and when a predetermined speed of the internal combustion engine is reached (23) the flow opening (53) of the short-circuit line (37) and the flow opening (52) of the Kühiwasserkreislaufes (25) is partially open.

14. Kßhlkreislauf according to claims 8 and 13, d a d u r c h g e it is not indicated that in the cooling water supply line (26) between the two short-circuit lines (37, 43) a flow of cooling water from the suction side (29) of the pump (31) to which the main valve (41) and the short-circuit plate (42) encompassing Thermostat (28) preventing check valve (44) is arranged.

15. Cooling system according to claims 1, 3 and 10, d a d u r c h g e it is not stated that the cooling system is the temperature-dependent valve control device (11) and the speed-dependent valve control device (49).

16. Cooling system according to claims 1, 8 and 10, d a d u r c h g e it is not indicated that the cooling system is the temperature-dependent control device (11) the speed-dependent valve control device (49) and the main valve (41) and the short circuit plate (42) having thermostat (28).