DE3302768C2 - Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Ein Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung für ein Kraftfahrzeug umfaßt eine erste Vorrichtung (23), welche auf die Temperatur der Kühlflüssigkeit für die Maschine anspricht, die durch einen ersten Abschnitt einer Kühlflüssigkeitsleitung (4Δ) zum Kühler strömt. Zusätzlich ist eine zweite Vorrichtung (11, 21) vorgesehen, die in Abhängigkeit von der ersten Vorrichtung (23) betätigt wird, um die Kühlflüssigkeitsströmung durch einen zweiten Abschnitt (12) der Kühlflüssigkeitsleitung zu regeln, wobei dieser zweite Abschnitt stromabwärts von dem ersten Abschnitt und stromaufwärts von einer Kühlflüssigkeitspumpe gelegen ist. Die zweite Vorrichtung ist so ausgebildet und angeordnet, daß sie die Strömung der Kühlflüssigkeit durch den zweiten Abschnitt (12) bei Niedriglastbetrieb und Nullastbetrieb der Maschine sperrt, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur zwischen einem ersten vorbestimmten Niveau und einem zweiten, höheren vorbestimmten Niveau liegt, während sie den Kühlflüssigkeitsstrom durch den zweiten Abschnitt (12) in allen Betriebsbereichen der Maschine freigibt, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur oberhalb des zweiten vorbestimmten Niveaus liegt. Dadurch werden Brennstoffverbrauch und Kohlenwasserstoff-Gehalt im Abgas wesentlich verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die meisten Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung für Kraftfahrzeuge verwenden ein Kühlsystem, bei welchem eire Kühlflüssigkeit für die Maschine (Kühlwasser) zu einer Zwangskühlung durch die Maschine mittels einer Kühlflüssigkeitspumpe gefördert wird. Die Kühlflüssigkeit wird nach dem Zirkulieren durch die Maschine in einen Kühler gefördert, der die von der Kühlflüssigkeit in der Maschine aufgenommene Wärme dissipiert. Zusätzlich ist in einem Kühlflüssigkeitskanal stromaufwärts von einem Kühlereinlaß ein Thermostat vorgesehen, um die in den Kühler strömende Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlflüssigkeit zu regeln und dadurch die Kühlflüssigkeitstemperatur auf einen optimalen Bereich zu regeln. Bei einem solchen Kühlsystem wird die Kühlleistung durch den Thermostat so eingestellt, daß sie für eine hohe Maschinendrehzahl und einen Hochlast-Betriebsbereich günstig ist, so daß die derart geregelte Kühlflüssigkeitstemperatur unzweckmäßig für Niedriglastbetrieb bzw. Nullastbetrieb der Maschine einschließlich Leerlaufen ist. Dies verschlechtert unvermeidlich das Verbrauchsverhalten und die Kohlenwasserstoff-Emission im Abgas.

Dies giit auch bei einem bekannten Kühlsystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art (US-PS 14 18 397), bei welchem anstelle eines Thermostaten zwei Ventile zur Regelung des Kühlflüssigkeitsstromes eingesetzt sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß in kaltem Zustand des Motors ein erstes Ventil, welches den Kühlmittelstrom vom Motor zum Kühler regelt, geschlossen und ein zweites Ventil, welches den direkten Kühlmittelstrom vom Kühlerauslaß zum Kühlereinlaß regelt, geöffnet ist. Bei Warmwerden des Motors weraen das erste Ventil geöffnet und das zweite Ventil geschlossen.

Es ist auch ein Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine bekannt (DE-OS 32 15 989), bei dem zur Vermeidung einer übermäßigen Kühlung im Niedriglastbereich außer einem auf die Kühlwassertemperatur ansprechenden Thermostatregler ein den momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine berücksichtigender Regler vorgesehen ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem der Bauart nach der US-PS 14 18 3>7 anzugeben, welches das Verbrauchsverhalten und die CH-Emission der Brennkraftmaschine im Niedriglastbereich günstig beeinflußt.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem Kühlsystem nach der Erfindung wird die dem Kühler zugeführte Kühlflüssigkeitsmenge abhängig von der Kühlflüssigkeitstemperatur und Lastzustand bzw. Betriebsbereich der Brennkraftmaschine geregelt. Die beanspruchten Maßnahmen ermöglichen eine Kühlflüssigkeitsregelung auf einem relativ hohen Temperaturniveau bei Niedriglast- oder Leerlaufbedingungen, wodurch der Brennstoffverbrauch und der Gehalt an Kohlenwasserstoff in den Auspuffgasen wesentlich verminden werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen am Stand der Technik und an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines konventionellen Kühlsystems einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 ein Diagramm, in weichein der Einfluß der Kühlilüssigkeitstemperatur auf die Kohlenwasserstoff-Emission und den Brennstoffverbrauch verdeutlicht ist;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen wesentlichen Teil einer Ausführung eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung gemäß der Erfindung und

F i g. 4 einen Schnitt ähnlich F i g. 3 durch eine andere Ausführung des Kühlsystems nach der Erfindung.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern wird kurz ein konventionelles Kühlsystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung eines Kraftfahrzeuges anhand der Fig. 1 erläutert. Bei einem solchen konventionellen Kühlsystem wird eine Kühlflüssigkeit für die Maschine zu einem Kühlflüssigkeitsmantel 1 und zu Kühlflüssigkeitsräumen 2 und 3 in einem Zylinderkopf und in einem Ansaugluftkanal gespeist. Die die Kühlflüssigkeitsräume 2 und 3 verlassende Kühlflüssigkeit wird zu einem Kühler 5 über einen Kühler-Einlaßkanal 4 g^pspeist, der stromaufwärts vom Kühler 5 angeordnet und mit diesem verbunden ist. Die Kühlflüssigkeit wird waarend ihrer Strömung durch den Kühler mittels eines Luftstroms gekühlt, der von einem Kühlve.itilator 6 auf der Rückseite des Kühlers 5 erzeugt wird. Die so gekühite Kuhlflüssigkeit wird zu einer Kühlflüssigkeitspumpe über einen Kühler-Auslaßkanal 7 gespeist, die stromabwärts von dem Kühler 5 angeordnet und mit diesem verbunden ist. Die zur Kühlflüssigkeitspumpe 8 gespeiste Kühlflüssigkeit wird erneut zu den Kühlflüssigkeitsräumen 1,2 und 3 im Zylinderblock, Zylinderkopf und Lufteinlaßkanal gespeist und so die Kühlung der Maschine bewerkstelligt. Zusätzlich ist ein Thermostat 9 im Kühler-Einlaßkanal 4 vorgesehen, welcher die in den Kühler einströmende Kühlflüssigkeitsmenge regelt, wodurch die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf ein Niveau von etwa 80 bis 90⁰C eingestellt wird. Die Bezugszahl 10 bezeichnet einen Bypass-Kanal, welcher die Kühlflüssigkeitspumpe 8 mit dem Kühler-Einlaßkanal 4 stromaufwärts von dem Thermostat 9 verbindet, um Kühlflüssigkeit stromaufwärts vom Thermostat 9 zur Kühlflüssigkeitspumpe 8 speisen zu können.

Da bei dem beschriebenen konvrr.tioneUen Kühlsystem die Kühlkapazität dank des Thermostats 9 auf einen für einen hohen Drehzahl- und Lastbereich der Maschine zweckmäßigen Wert eingestellt wird, wird die Kühlflüssigkeitstemperatur ungeeignet für einen Niedriglast-Betriebsbereich oder den Nullast-Betriebsbereich der Maschine einschließlich Leerlaufbetrieb. Mit anderen Worten wird bei einem solchen Niedrig- oder Nullastbetrieb der Maschine die Kühlflüssigkeitstemperatur wesentlich zu niedrig im Hinbück auf niedrige Kohlenwasserstoff-Emission im Abgas und niedrigen Brennstoffverbrauch. Dies verdeutlicht die F i g. 2, in welcher die Kohlenwasserstoff-Emission und der Brennstoffberbrauch bei niedriger Kühlflüssigkeitstemperatur (80° C) deutlich ungünstiger ais die entsprechenden Werte bei hoher Kühlflüssigkeitstemperatur (100°C) sind. Dies liegt daran, daß die Gleitreibung eines Kolbens an der Zylinderwand zunimmt und die Verbrennung im Brennraum bei so niedriger Küh'flüssigkeitstemperaturen verschlechtert.

Unter Berücksichtigung des Vorstehenden wird nun au: Fig.3 Bezug genommen, in welcher ein wesentlicher Teil einer bevorzugten Ausführung eines Kühlsystems nach der Erfindung dargestellt ist. Das Kühlsystem ist ähnlich dem konventionellen Kühlsystem nach F i g. 1 mit Ausnahme des in F i g. 3 gezeigten wesentlichen Teils, so daß eine erneute Beschreibung der übrigen Teile oder Baugruppen des Kühlsystems nach F i g. 1 entbehrlich ist. Insoweit wird die Erfindung auch unter Berücksichtigung der F i g. 1 im folgenden erläutert.

Das Kühlsystem bei der Ausführung nach Fig.3 ist für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung eine' K.raftfahrzeuges bestimmt und umfaßt ein Ventil 11. das den Kühlflüssigkeitsstrom durch die Kühlflüssigkeitsleitung, nämlich den Kühler-Einlaßki.n?l 4', in Abhängigkeit von dem Unterdruck in der Ansaugleitung der Maschine durchläßt, drosselt oder sperrt, wodurch der Kühlflüssigkeitsstrom durch den Kühler in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Maschine, insbesondere deren Lastzuständen, geregelt wird. Der Kühler ist in F i g. 3 nicht gezeigt, entspricht jedeoch dem Kühler 5 in Fig. 1. Der Kühler-Einlaßkanal 4' entsp/ichi dem entsprechenden Kanal 4 in Fig. 1. Dementsprechend wird das Ventil 11 anstelle des Thermostats 9 des konventionellen Kühlsystems nach Fig. 1 verwendet.

Das Ventil 11 umfaßt einen Ventilschließkörper 13, der gemäß der Zeichnung aufwärts und abwärts zum Sperren oder öffnen siner Ventilöffnung 12 beweglich ist, die in dem Kühler-Einlaßkanal 4' ausgebildet ist, so

daß der Kühlflüssigkeitstrom durch den Kühler-Einlaßkanal 4' gesperrt ist, wenn der Ventilschließkörper die öffnung 12 absperrt, während der Kühlflüssigkeitsstrom hergestellt wird, wenn der Ventilschließkörper 13 die Ventilöffnung 12 öffnet. Der Ventilschließkörper 13 ist über eine Stange 14 mit einer Membran 15 verbunden, welche Teil einer Unterdrucksose 18 ist. Die Membran 15 unterteilt das Innere eines Gehäuses 18a in einen Unterdruckraum 16, der in der Zeichnung gesehen auf der Oberseite des Gehäuses liegt, und einen Atmosphärenraum 17, der in der Zeichnung gesehen auf der Unterseite liegt. Der Unterdruckraum 16 ist über einen Unterdruckkanal 20 mit einem Ansaugluftkanal (nicht gezeigt) stromabwärts von einem Drosselventil (nicht gezeigt) verbunden, so daß er von dem Unterdruck in der Ansaugleitung gespeist ist. Der Atmosphärenraum 17 steht mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung. In dem Unterdruckraum 16 ist eine Feder 19 angeordnet, welche die Membran 15 in der Zeichnung gesehen nach unten vorspannt, um den Ventilschließkörper 13 in der Zeichnung gesehen nach unten zu drücken.

Demgemäß wird der in den Unterdruckraum 16 der Unterdruckdose 18 eingespeiste Unterdruck bedeutend und die Membran 15 steigt in der Zeichnung gesehen nach oben, wenn sich im Niedriglast-Bereich (oder Nulllast-Bereich) der Maschine das Drosselventil nahezu schließt, um den Unterdruck in der Ansaugleitung zu erhöhen. Dies veranlaßt den Ventilschließkörper 13 zu einer Bewegung nach oben gegen die Vorspannkraft der Feder 19, so daß die Ventilöffnung 12 abgesperrt wird. Wenn im Gegensatz dazu die Maschine im Bereich hoher Last arbeitet, in welchem das Drosselventil relativ weit offen steht und somit der Unterdruck in der Ansaugleitung vermindert ist, wird der Unterdruck in dem Unterdruckraum 16 ebenso abgesenkt, d. h. der tatsächlich anliegende Absoiutdruck erhöht, so daß die Membran 15 durch die Feder 19 nach unten verlagert wird. Folglich bewegt sich der Ventilschließkörper 13 nach unten, um die Ventilöffnung 12 zu öffnen.

Zusätzlich ist ein thermisch empfindliches Steuerventil 21 vorgesehen, um den von der Ansaugleitung gespeisten Unterdruck zum Unterdruckraum 16 in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlflüssigkeit stromaufwärts von dem Ventil 11 zu modifizieren bzw. zu regeln, z. B. in Abängigkeit von der Temperatur der Kühlflüssigkeit im Kühler-Einlaßkanal 4' stromaufwärts von dem Ventil 11. Das Steuerventil 21 umfaßt einen thermisch empfindlichen Teil 23 bzw. ein Ausdehnungsglied 23, der am Unterteil des Steuerventils 21 angeordnet ist und mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt steht. Der thermisch empfindliche Teil enthält ein Wachs W, welches sich ausdehnt oder zusammenzieht, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur oberhalb oder unterhalb eines vorbestimmten Wertes (z. B. 80⁰C) liegt. Das Steuerventil 21 umfaßt ferner einen ersten, einen zweiten und einen dritten Ventilschließkörper 25A. 25B und 25C, die betriebsmäßig über eine Stange 24 mit dem Wachskörper W des thermischen Ausdehnungsgliedes 23 in Verbindung stehen und sich in einer Ventilkammer 22A eines Ventilgehäuses 22 aufwärts und abwärts bewegen. Der erste Ventilschließkörper 25/4 ist einteilig mit der Stange 24 und normalerweise von einer Feder 28/4 nach unten gegen einen Ventilsitz (nicht bezeichnet) gedrückt gehaiten. Der erste Ventiischiießkörper 25A ist so angeordnet, daß er die bezüglich des Unterdruck-Steuerventils 21 stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Seiten des Unterdruckkanals 20 sperrt oder freigibt. Der zweite, ringförmig ausgebildete Vent'lschließkörper 25ß sitzt mit Gleitsitz auf einer Verbindungstange 24a, welche die Stange 24 mit dem dritten Ventilschließkörper 25Cverbindet.

Der zweite Ventilschließkörper 255 ist zwischen einer unteren Feder 28S und einer oberen Feder 28C schwimmend in der Ventilkammer 22A aufgenommen. Die untere Feder 28ß ist zwischen dem ersten Ventilschließkörper 254 und dem zweiten Ventilschließkörper 25ß angeordnet. Die obere Feder 28C ist so angeordnet, daß sie den zweiten Ventilschließkörper 25ß in der Zeichnung gesehen nach unten drängt. Die Federen 285 und 28C haben kleinere Federkonstanten als die erste Feder 28/4. Demgemäß sperrt der zweite Ventilschließkörper 25ßdie Verbindung zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Seiten des Unterdruckkanals 20 dann, wenn der zweite Ventilschließkörper 25ß auf einem Ventilsitz 30 in der Ventilkammer 22/4 aufsitzt. Der dritte Ventilschließkörper 25Cist, wie oben festgestellt, über die Verbindungsstange 24a fest mit dem ersten Ventilschließkörper 25A verbunden, so daß er mit diesem als ein Teil bewegt wird. Der dritte Ventilschließkörper 25Csperrt oder öffnet einen Atmosphären-Einlaßkanal 29, der über einen Luftfilter 31 mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.

Wenn daher die Temperatur der Kühlflüsigkeit im Bereich des thermisch empfindlichen Teiles 23 des Steuerventils 21 nicht oberhalb eines ersten vorbestimmten Niveaus (z. B. 80⁰C) liegt, expandiert das Wachs W des thermisch empfindlichen Teiles 22 nicht, so daß die drei Ventilschließkörper 25Λ, 25ß und 25C in den in F i g. 3 dargestellten Positionen verharren, wobei der erste Ventilschließkörper 25/4 den Unterdruckkanal 20 absperrt. Dies sperrt die Verbindung zwischen den relativ zum Steuerventil 21 stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten des Unterdruckkanals 20. Zu dieser Zeit sperrt der dritte Ventiischiießkörper 25Cferner den Atmosphären-Einlaßkanal 29.
Wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur auf einen Wert oberhalb des ersten vorbestimmten Niveaus absteigt, bewegt sich der erste Ventiischiießkörper 25/4 gegen die Vorspannkraft der Feder 28A in Übereinstimmung mit der Ausdehnung des Wachses Wnach oben, so daß er den Unterdruckkanal 20 öffnet, um eine Strömungsverbindung zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten des Unterdruckkanals 20 bezüglich des Unterdruck-Steuerventils 21 herzustellen. Zu diesem Zeitpunkt bleibt der zweite Ventiischiießkörper 25ß nahe der Position gemäß Fig.3, und der dritte Ventiischiießkörper 25C sperrt weiter den Atm «phären-Einlaßkanal 29. wenngleich er sich in der Zeichnung gesehen nach oben bewegt.

Wenn die Kühiflüssigkeitstemperatur weiter über das zweite vorbestimmte Niveau (z. B. 100⁰C) ansteigt, bewegt sich der erste Ventiischiießkörper 25/4 gemäß einer weiteren Expansion des Wachses VV nach oben, so daß die Vorspannkraft der Feder 28ß auf den zweiten Ventiischiießkörper einzuwirken beginnt. Infolge davon wird der zweite Ventiischiießkörper 25ß auf den Ventilsitz 30 aufgesetzt, so daß er den Unterdruckkanal 20 sperrt. Zusätzlich veranlaßt diese Aufwärtsbewegung der Stange 24 den dritten Ventiischiießkörper 25C zu einer weiteren Aufwärtsbewegung, so daß er den Atmosphären-Einlaßkanal 29 öffnet und damit den Unterdruckkanai 20 in Verbindung mit der Atmosphäre bringt

Zusätzlich ist ein Bypass-Unterdruckkanal 20/4 vorgesehen, der das Steuerventil 21 überbrückt. Demge-

maß verbindet der Bypass-Unterdruckkanal 20,4 die bezüglich des Steuerventils 21 stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten des Unterdruckkanals 20. Der Bypass-Kanal 20A ist mit einem Rückschlagventil 32 ausgerüstet, das die Verbindung zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten des Unterdruckkan^'L 20 nur dann herstellt, wenn der Unterdruck in der Ansaugleitung ein vorbestimmtes hohes Niveau überschreitet, welches sich bei Betrieb der Maschine mit Niedriglast (einschließlich Verzögerung) oder mit Nulllast, wie Leerlauf, einstellt. Das Rückschlagventil ist von bekannter Bauart und umfaßt eine Trennwand (kein Bezugszeichen) mit Durchgangslöchern 32/4, welche von einem nachgiebigen Ventilglied 32ß absperrbar sind. Das nachgiebige Ventilglied 32S wird normalerweise in Schließstellung von einer Tellerfeder 32C gedrückt gehalten, um die Durchgangslöcher 32/4 abzusperren.

im iolgcnuci'i wird die Funktion dcS KünlsySiCrnS gemäß F i g. 3 erläutert.

Wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur nicht oberhalb des ersten vorbestimmten Niveaus liegt, ist der Unterdruckkanal 20 gesperrt. Folglich geschieht nur bei einem Zustand mit bedeutendem Unterdruck in der Ansaugleitung, wie bei einem Zustand im Niedriglastbetrieb der Maschine (einschließlich Verzögerung) oder bei Nullastbetrieb der Maschine (z. B. Leerlauf), daß das Rückschlagventil 32 zum Einspeisen von Unterdruck aus der Ansaugleitung in den Unterdruckkanal 20 stromabwärts vom Unterdruck-Steuerventil öffnet. Als Erg.bnis wird das so hergestellte höhere Vakuum zum Unterdruckraum 16 der Unterdruckdose 18 gespeist, so daß das Ventil 11 zum ständigen Sperren des Kühler-Einlaßkanals 4' betätigt wird. Somit wird der Kühler nicht von Kühlflüssigkeit durchströmt, und die Kühlflüssigkeit wird ohne Abkühlung weiter zu einem Kühlflüssigkeitsraum im Zylinderblock (entsprechend 1 in Fig. 1) über einen Bypass-Kanal (entsprechend 10 in Fig. 1) zirkuliert. Infolgedessen steigt die Temperatur der Kühlflüssigkeit schnell und glatt an.

Wenn die so angehobene Kühlflüssigkeitstemperatur das erste vorbestimmte Niveau übersteigt, veranlaßt das thermisch empfindliche Steuerventil den Unterdruckkanal 20 zur Öffnung, so daß Unterdruck über den Unterdruckkanal 20 zugeführt werden kann. Demgemäß steigt bei Niedriglastbetrieb oder Nullastbetrieb der Maschine, in welchem der Unterdruck in der Ansaugleitung größer ist, der zum Unterdruckraum 16 der Unterdruckdose 18 gespeiste Unterdruck an, so daß das Ventil 11 den Kühler-Einlaßkanal 4'sperrt. Als Ergebnis steigt die Temperatur bei derartigem Betrieb der Maschine an, wodurch der Brennstoffverbrauch und die Kohlenwasserstoff-Emission wesentlich günstiger werden.

Bei Betrieb der Maschine im hohen Lastbereich, bei welchem der Unterdruck in der Ansaugleitung niedriger liegt, wird der zum Unterdruckraum 16 gespeiste Unterdruck abgesenkt, so daß der Ventilschließkörper 13 des Ventils 11 zum Öffnen des Kühler-Einlaßkanals 4' betätigt svird. Dann strömt die Kühlflüssigkeit in den Kühler und wird dort gekühlt Als Ergebnis wird bei einem derartigen Betrieb der Maschine die Regelung der Temperatur relativ zu dem ersten vorbestimmten Temperaturniveau durchgeführt, was bei einem solchen Betrieb ein Optimum darstellt.

Wenn bei dem oben beschriebenen Niedriglastbetrieb o. dgl. der Maschine die angestiegene Kühlflüssigkeitstemperatur das zweite vorbestimmte Temperaturniveau überschreitet veranlaßt das thermisch empfindliche Steuerventil 21 eine Speisung des Unterdruckkanals 20 mit Umgebungsluft. Als Ergebnis wird der Ventilschließkörper 13 des Ventils 11 zum Öffnen des Kühler-Einlaßkanals 4' unabhängig vom Betriebszustand der Maschine oder vom Unterdruck in der Ansaugleitung betätigt. Folglich strömt die Kühlflüssigkeit in den Kühler, um abgekühlt zu werden, wodurch verhindert wird, daß die Kühlflüssigkeitstemperatur auf einen übermäßig hohen Wert bei Niedrig- oder Nullastbetrieb der Maschine ansteigt. Mit anderen Worten wird die Regelung der Kühlflüssigkeit bezogen auf das zweite vorbestimmte Temperaturniveau während eines solchen Betriebszustandes der Maschine durchgeführt.

Zusätzlich wird bei einem solchen Niedriglastbetrieb der Maschine das Rückschlagventil 32 geöffnet, um dadurch Umgebungsluft zu einem Einlaßsystem (nicht gezeigt) der Maschine zu führen, wobei die Umgebungsi..r. j.._„u a„„ a.„„,„u,.- tr;„ 1.,πL·„.,., 1 00 ;~ ,!«„ 1 i„

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terdruckkanal 20 eingespeist wird. Dies vermeidet eine übermäßige Anreicherung des Brennstoff-Luftgemisches.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführung des Kühlsystems nach der Erfindung. Bei dieser Ausführung öffnet sich der Bypass-Kanal 10' (entsprechend 10 in Fig. 1) an seinem stromaufwärtigen Ende unmittelbar unterhalb des Ventils;hließkörpers 13 des Ventils 11 zum Kühler-Einlaßkanal 4' und bildet eine öffnung 10' A, durch welche der Bypass-Kanal 10' in direkter Verbindung mit dem Kühler-Einlaßkanal 4' steht. Es ist ein zusätzlicher Ventilschließkörper 13/4 unterhalb des Ventilschließkörpers 13 an der Stange 14' so befestigt, daß er sich mit dem Ventilschließkörper 13 gemeinsam als ein einziges Teil bewegt. Der zusätzliche Ventilschließkörper 13/4 ist so angeordnet, daß er die öffnung 10'/4 vollständig absperrt, wenn der Ventilschließkörper 13 gegenüber der öffnung 12 in seiner Offenstellung steht. Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß beim Einströmen der Kühlflüssigkeit in den Kühler die gesamte Kühlflüssigkeit nach dem Strömen durch die Maschine über den Kühler-Einlaßkanal 4' zum Kühler gespeist wird, wodurch die Abkühlzeit verringert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge mit einem Kühler, einem in der Vorlaufleitung zum Kühler angeordneten Ventil (11) zur Regelung der Kühlflüssigkeitsmenge zum Kühler bzw. zur Kühler-Bypassleitung (10). welches mittels einer Unterdruckdose (18) abhängig vom Unterdruck im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine betätigt wird, sowie mit einem temperaturempfindlichen Steuerventil (21), welches <ien Durchgang des Unterdruckes zur Unterdruckdose in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlflüssigkeit stromaufwärts vom Ventil (11) unterhalb einer ersten Schwellwerttemperatur sperrt und oberhalb dieser Temperaturschwelle temperaturabhängig öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß bei unterhalb der ersten Schwellwerttemperatur auftretendem starkem Unterdruck (Niedriglast, Leerlauf) dieser direkt über ein Rückschlagventil (32) auf die Unterdruckdose (18) wirkt, und daß das Steuerventil (21) mit Erreichen der ersten Schwellwerttemperatur öffnet (Ventilschließkörper (25A), mit Erreichen einer zweiten Schwellwerttemperatur den Durchgang (Unterdruchkanal 20) wieder schließt (Ventilschließkörper 25ß) und im hohen Lastbereich eine Belüftung (Belüftungsbohrung 29) der Unterdruckdose mit Atmosphärendruck vornimmt.

2. Kühlsys:,m nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventi¹ (21) in einem Unterdruckkanal (20) angeordnet ist, welcher den Unterdruckraum (16) der UnterdrucWiose (18) mit dem Ansaugluftkanal verbindet, und einen ersten Ventilschließkörpcr (25A) aufweist, der betriebsmäßig mit dem thermischen Ausdehnungsglied (W) verbunden ist und den Unterdruckkanal unterhalb der ersten Schwellwerttemperatur sperrt und bei deren Überschreiten öffnet, ferner einen zweiten Ventilschließkörper (25S/ der betriebsmäßig mit dem ersten Ventilschließkörper (25A) verbunden ist und den Unter druckkanal (20) öffnet, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur zwischen der ersten Schwellwerttemperatur und der zweiten Schwellwerttemperatur liegt, und den Unterdruckkanal (20) mit Erreichen der zweiten Schwellwerttemperatur sperrt, und schließlich einen dritten Ventilschließkörper (25C), der mit dem ersten Ventilschließkörper (25A) verbunden ist und einen Atmosphären-Einlaßkanal (29) absperrt, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur nicht höher als die zweite Schwellwerttemperatur liegt, und den Atmosphären-Einlaßkanal (29) mit dem Unterdruckkanal (20) verbindet, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur oberhalb der zweiten Schwellwerttemperatur liegt.

3. Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlflüssigkeits-Steuerventil (11) offensteht, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur nicht höher als die erste Schwellwerttemperatur ist.

4. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (21) die Verbindung zwischen dem Unterdruckraum (16) der Unterdruckdose (18) und dem Ansaugluftkanal sperrt, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur nicht höher als die erste Schwellwerttemperatur ist.

5. Kühlsystem nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (21) ein Gehäuse mit einem Unterdruck-Einlaß aufweist, welcher in Verbindung mit dem Ansaugluftkanal steht, sowie einen Unterdruck-Auslaß, der mit dem Unterdruckraum (16) in Verbindung steht, wobei in dem Gehäuse eine Ventilkammer (22A) ausgebildet ist, welche mit dem Unterdruck-Einlaß und dem Unterdruck-Auslaß verbindbar ist, daß eine erste Fester (28A^ zum Vorspannen des ersten Ventiischließkörpers (25A) in Schließrichtung, eine zweite Feder

ίο (2SB) zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilschließkörper (25A, 25B), und eine dritte Feder (2SC) zum Vorspannen des zweiten Ventilschließkörpers (25B) in Richtung des ersten Ventilschließkörpers (25A) vorgesehen sind, daß der zweite Ventilschließkörper (25B) mit Gleitsitz auf einer Verbindungsstange (24A) zum Verbinden des dritten Ventilschließkörpers (25c) mit dem ersten Ventiiächließkörper (25A) sitzt daß der zweite Ventilschließkörper (25B) mit einem Ventilsitz (30) zum Sperren der Verbindung zwischen dem Unterdrück-Einlaß und dem Unterdruck-Auslaß zusammenwirkt und daß der dritte Ventilschließkörper (25C) den Atmosphären-Einlaßkanal (29) mit der Ventiikammer verbinden kann.

6. Kühlsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (32) zum Sperren des zweiten Abschnitts (12) der Kühlflüssigkeitsleitung im Niedriglast- oder Nullast-Betriebsbereich der Maschine vorgesehen sind, wenn die Kühlflüssigkeitstemperatür nicht oberhalb der ersten Schwellwerttemperatur liegt (F i g. 4).

7. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (i3A) zum Sperren eines Bypass-Kanals (10') vorgesehen sind,

α der die Kühlflüssigkeitsleitung (4') mit einer Kühlflüssigkeitspumpe verbindet, wenn die Kühlflüssigkeit durch den zweiten Abschnitt der Kühlflüssigkeitsleitung strömt.