Einrichtung zum Entlüften des im Kühlsystem von flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen vorgesehenen Ausgleichsbehälters Bei grösseren flüssigkeitsgekühlten Brennkraft maschinen ist es bekannt, im Kühlsystem einen im Nebenschluss zum Hauptkreislauf liegenden Aus gleichsbehälter vorzusehen, durch den der statische Druck im Kühlkreislauf bestimmt wird und der dazu dient, die Volumenvergrösserung zwischen dem vor dem Betrieb kalten und dann während des Betriebes warmen Kühlmittel auszugleichen.
Zu diesem Zweck wird der Ausgleichsbehälter, durch den der am Hauptkreislauf angeschlossene Kühlwassereinfüll- stutzen führt, nicht voll gefüllt. Beim Einfüllen des kalten Kühlmittels wurde bisher der Wasserstand im Ausgleichsbehälter z.
B. durch ein Entlüftungsloch im Einfüllstutzen bestimmt, das erheblich unterhalb der oberen Abschlusswand des Ausgleichsbehälters vorgesehen war, so dass ein freier, mit Luft erfüllter Ausgleichsraum oberhalb des Wasserspiegels ver blieb. Beim Erwärmen des Kühlkreislaufes wird da bei die vorhandene Luft im Ausgleichsraum um das Ausdehnungsvolumen des Kühlwassers komprimiert, wobei der maximale Druck durch ein in der oberen Abschlusswand eingebautes überdruckventil gehal ten wird.
Nun wird beim öffnen des Einfüllstutzens zum Zwecke der Kontrolle des Kühlwasserstandes, was in bestimmten Abständen geschehen muss, durch die möglichwerdende Entspannung der im Aus gleichsraum komprimierten Luft Wasser aus dem Einfüllstutzen ausgeworfen, und zwar entspricht die ausgeworfene Menge etwa der Volumenvergrösse- rung des Kühlwassers durch seine Erwärmung. Diese Volumenvergrösserung ist jedoch sehr beträchtlich, da es sich bei der ausgeworfenen Wassermenge um einige Liter Wasser, die zusätzlich zu der verdampf ten Wassermenge jeweils ersetzt werden muss, han delt.
Es sind auch Anlagen bekannt, bei denen am Ausgleichsbehälter Wasserstandskontakte installiert sind, und zwar ein oberer Vorwarnkontakt und ein weiter untenliegender Motorabstellkontakt. Sinkt nun der Kühlwasserstand im Ausgleichsbehälter unter den unteren Kontakt, so wird der Motor automatisch abgestellt, weil bei diesem Kühlwasserniveau bereits Wärmeschäden am Motor auftreten würden. Die In stallation von Vorwarnkontakten birgt jedoch die Gefahr des Nichtfunktionierens derselben in sich.
Ausserdem ist man bei Motoren, deren Kühlsystem einschliesslich des Ausgleichsbehälters nicht über oder nur wenig über der oberen Motorbegrenzung liegt, d. h. bei Motoren mit gedrängter räumlicher Bauweise, wo der Ausgleichsbehälter einfach nicht über den Motor gesetzt werden kann, wie dies bei Motoren für kleinere Schiffe oder Fahrzeuge mit be schränktem Einbauraum der Fall ist, gezwungen, das Kühlsystem in bezug auf die Kühlwassermenge knapp auszulegen, so dass bei langen, ununterbro chenen Fahrten mit hoher Leistung es überhaupt not wendig wird, den dabei auftretenden Kühlwasserver- lust zu ersetzen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den übelstand in Form des grossen Kühlwasserverlustes beim öffnen des Einfüllstutzenverschlusses mit ein fachen Mitteln zu beheben.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäss der Erfin dung vorgeschlagen, im oberen Teil des Ausgleichs behälters eine U-förmige Entlüftungsleitung anzuord- nen, deren einer Schenkel nahe unter der oberen Abschlusswand des Augleichsbehälters mündet und deren anderer Schenkel am oberen Teil des, Einfüll- stutzens angeschlossen ist, während in dem die bei den Schenkel verbindenden Mittelteil eine beim Ein füllen des Kühlmittels den Flüssigkeitsspiegel im Ausgleichsbehälter bestimmende Bohrung vorgese hen ist.
Durch die vorgeschlagene Massnahme wird er reicht, dass beim Öffnen des Verschlusses des Kühl- wassereinfüllstutzens zum Nachfüllen von Kühlwas- ser oder zum Kontrollieren des Wasserstandes im Ausgleichsbehälter nur eine sehr geringe Menge Kühlwasser mitausgeworfen wird, und zwar nur die kleine Menge Kühlwasser, die in der U-förmigen, einen engen Querschnitt aufweisenden Entlüftungs- leitung vorhanden war.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist in der nach folgenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 den oberen Teil eines Ausgleichsbehälters mit dem Einfüllstutzen in der bisher bekannten Bau weise und Fig. 2 im Gegensatz zur Fig. 1 die erfindungsge- mässe Ausführung.
Beim Einfüllen des Kühlwassers bei kaltem Motor wurde gemäss der Fig. 1 solange Kühlwasser durch ein Einfüllstutzen 11 eingefüllt, bis im Aus gleichsbehälter 12 ein Wasserstand W1, bestimmt durch das Entlüftungsloch 13, erreicht war. Durch die Erwärmung des Kühlwassers dehnt sich dieses aus, so dass sich in betriebswarmem Zustand ein Wasserstand Wi einstellt.
Wird nun der Einfüllstut- zenverschluss 14 geöffnet, so wird durch die im Aus gleichsraum A1 komprimierte Luft, die sich nun ent spannen kann, praktisch die gesamte Wassermenge Ml durch das Entlüftungsloch 13 herausgeworfen, was einen zu grossen Kühlwasserverlust bedeutet.
Dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemässe Einrichtung nach der Fig. 2 vermieden. Hier ist im oberen Bereich des Ausgleichsbehälters 22 eine U förmigo Entlüftungsleitung 25 angeordnet,
deren einer Schenkel 25' nahe unter der oberen Abschluss- wand des Ausgleichsbehälters mündet und deren anderer Schenkel 25" am oberen Teil des Einfüll- stutzens 21 angeschlossen ist, und zwar unterhalb der oberen Abdichtung 28 bzw. zwischen dieser und den unteren;
Abdichtungen 29. In deal die beidem, Schen kel 25' und 25" verbindenden Mittelteil 25"' ist eine Bohrung 26 vorgesehen, die beim Einfüllen des kal ten Kühlwassers den Wasserstand W2 bestimmt; denn sobald beim Einfüllen der Wasserspiegel von unten her die Bohrung 26 erreicht, findet keine Ent- lüftung des Ausgleichsraumes A, durch die Bohrung 26 mehr statt, d. h. die im Raum A2 vorhandene Luft ist gegenüber der Aussenluft abgeschlossen.
Der Kühlwasserstand ist durch die Marke 27 im Einfüll- stutzen 21 festgelegt. Bei Erwärmung des Kühlwas sers dehnt sichadieses unter Zusammenpressung der im Ausgleichsraum A2 vorhandenen Luft aus und erreicht schliesslich den Wasserstand W2' (auch in der Entlüftungsleitung 25).
Beim Öffnen des Einfüll- stutzenverschlusses 24 kann sich die im Ausgleichs raum A, komprimierte Luft über die obere, offene Mündung des Schenkels 25' der Entlüftungsleitung 25 entspannen und reisst beim Durcheilen der Lei tung 25 lediglich die darin enthaltene, sehr kleine Kühlwassermenge M2 nach aussen hin mit.
Ein Überdruckventil 30 an der oberen Abschlusswand des Ausgleichsbehälters 22 hält einen bestimmten Überdruck im Ausgleichsraum A2 konstant.
Device for venting the expansion tank provided in the cooling system of liquid-cooled internal combustion engines.For larger liquid-cooled internal combustion engines, it is known to provide an equalizing tank in the cooling system, which is connected to the main circuit and through which the static pressure in the cooling circuit is determined and which serves to increase the volume between the Equalize cold coolant before operation and then warm coolant during operation.
For this purpose, the expansion tank through which the cooling water filler neck connected to the main circuit leads is not completely filled. When filling the cold coolant, the water level in the expansion tank z.
B. determined by a vent hole in the filler neck, which was provided well below the upper end wall of the expansion tank, so that a free, air-filled compensation space above the water level remained ver. When the cooling circuit is heated, the air present in the compensation chamber is compressed by the expansion volume of the cooling water, with the maximum pressure being held by a pressure relief valve built into the upper end wall.
Now, when the filler neck is opened for the purpose of checking the cooling water level, which has to happen at certain intervals, water is ejected from the filler neck due to the relaxation of the air compressed in the equalization space, and the ejected amount corresponds approximately to the volume increase of the cooling water its warming. This increase in volume is very considerable, however, since the amount of water ejected is a few liters of water, which must be replaced in addition to the amount of water evaporated.
Systems are also known in which water level contacts are installed on the expansion tank, namely an upper pre-warning contact and an engine shut-off contact below. If the cooling water level in the expansion tank falls below the lower contact, the engine is automatically switched off because heat damage would occur to the engine at this cooling water level. The installation of pre-warning contacts, however, carries the risk that the same will not work.
In addition, one is in the case of engines whose cooling system, including the expansion tank, is not above or only slightly above the upper limit of the engine, i.e. H. in engines with a compact design, where the expansion tank simply cannot be placed over the engine, as is the case with engines for smaller ships or vehicles with limited installation space, the cooling system is forced to design the cooling system with regard to the amount of cooling water, so that In the case of long, uninterrupted journeys with high performance, it is absolutely necessary to make up for the loss of cooling water.
The invention has set itself the task of eliminating the inconvenience in the form of the large loss of cooling water when opening the filler neck with a multiple means.
To solve the problem, it is proposed according to the invention to arrange a U-shaped vent line in the upper part of the equalization tank, one leg of which opens close to the upper end wall of the equalization tank and the other leg is connected to the upper part of the filler neck is, while in which the connecting the legs of the middle part when a fill the coolant, the liquid level in the expansion tank determining hole is vorgese hen.
The proposed measure ensures that only a very small amount of cooling water is thrown out when the closure of the cooling water filler neck is opened to refill cooling water or to check the water level in the expansion tank, namely only the small amount of cooling water that is in the U-shaped vent line having a narrow cross section was present.
The mode of operation of the invention is explained in more detail in the description of the drawings below.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows the upper part of an expansion tank with the filler neck in the previously known construction, and FIG. 2, in contrast to FIG. 1, the embodiment according to the invention.
When filling the cooling water with a cold engine, cooling water was filled in through a filler neck 11 according to FIG. 1 until a water level W1, determined by the vent hole 13, was reached in the equalizing container 12. As the cooling water is heated, it expands so that a water level Wi is established when it is at operating temperature.
If the filler neck closure 14 is now opened, practically the entire amount of water Ml is thrown out through the vent hole 13 by the air compressed in the equalization space A1, which can now relax, which means too much cooling water loss.
This disadvantage is avoided by the device according to the invention according to FIG. Here, a U-shaped vent line 25 is arranged in the upper area of the expansion tank 22,
one leg 25 'of which opens out close under the upper end wall of the expansion tank and the other leg 25 "of which is connected to the upper part of the filler neck 21, namely below the upper seal 28 or between this and the lower one;
Seals 29. In deal the two, legs 25 'and 25 "connecting middle part 25"' is provided a hole 26 which determines the water level W2 when the cold cooling water is filled; because as soon as the water level reaches the bore 26 when the water level is being filled in, there is no longer any ventilation of the compensation space A through the bore 26; H. the air present in room A2 is sealed off from the outside air.
The cooling water level is determined by the mark 27 in the filler neck 21. When the cooling water is heated, it expands, compressing the air present in the compensation chamber A2 and finally reaches the water level W2 '(also in the vent line 25).
When the filler neck closure 24 is opened, the air compressed in the equalization chamber A can relax via the upper, open mouth of the leg 25 'of the vent line 25 and, when the line 25 rushes through, only tears the very small amount of cooling water M2 contained therein to the outside go with.
A pressure relief valve 30 on the upper end wall of the expansion tank 22 keeps a certain excess pressure constant in the expansion space A2.