DE102007022189A1 - Regelbare Kühlmittelpumpe - Google Patents

Regelbare Kühlmittelpumpe Download PDF

Info

Publication number
DE102007022189A1
DE102007022189A1 DE102007022189A DE102007022189A DE102007022189A1 DE 102007022189 A1 DE102007022189 A1 DE 102007022189A1 DE 102007022189 A DE102007022189 A DE 102007022189A DE 102007022189 A DE102007022189 A DE 102007022189A DE 102007022189 A1 DE102007022189 A1 DE 102007022189A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
working
coolant pump
controllable coolant
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007022189A
Other languages
English (en)
Inventor
Eugen Dr. Schmidt
Franz Dipl.-Ing. Pawellek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec GPM GmbH
Original Assignee
Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt filed Critical Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Priority to DE102007022189A priority Critical patent/DE102007022189A1/de
Publication of DE102007022189A1 publication Critical patent/DE102007022189A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0027Varying behaviour or the very pump
    • F04D15/0033By-passing by increasing clearance between impeller and its casing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0027Varying behaviour or the very pump
    • F04D15/0038Varying behaviour or the very pump by varying the effective cross-sectional area of flow through the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/60Control system actuates means
    • F05D2270/64Hydraulic actuators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine über eine Riemenscheibe angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotoren mit einem Ventilschieber zu entwickeln, welche bei sehr stark begrenztem Einbauraum für die Kühlmittelpumpe im Motorraum sowie in Verbindung mit dem bei Saugermotoren zur Verfügung stehenden geringen Differenzdruck dennoch eine hohe, für eine zuverlässige Betätigung des Ventilschiebers erforderliche Kolbenkraft ermöglicht und die sich gleichzeitig durch eine fertigungstechnisch sehr einfache, kostengünstige, möglichst "standardisierbare", optimal den im Motorraum vorhandenen Bauraum ausnutzende Bauform auszeichnet, zudem gleichzeitig eine einfache Integration von Wegaufnehmer/Positionssensoren ermöglicht, um eine sehr exakte Lageregelung des Ventilschiebers zu ermöglichen, und die dabei stets eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit bei hohem Wirkungsgrad gewährleistet. Die erfindungsgemäße regelbare Kühlmittelpumpe mit einem Pumpengehäuse (1), einer im Pumpengehäuse (1) in einem Pumpenlager gelagerten, von einer Riemenscheibe angetriebenen Welle (2), einem auf einem freien, strömungsseitigen Ende dieser Welle (2) drehfest angeordneten Flügelrad (3) und einem druckbetätigten, durch eine Rückstellfeder (4) federbelasteten Ventilschieber (5) zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass im Pumpengehäuse (1) an den gehäuseseitigen Enden von Stangenführungsbohrungen (9) jeweils Überströmkammern (12) angeordnet sind, die über ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine über eine Riemenscheibe angetriebene regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Im Stand der Technik sind regelbare Kühlmittelpumpen für Verbrennungsmotore vorbeschrieben, die von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über Riemenscheiben angetrieben werden und bei denen das Flügelrad schaltbar, beispielsweise in Verbindung mit einer Reibpaarung, von einer mit der Riemenscheibe starr verbundenen Pumpenwelle angetrieben wird.
  • Mittels der mit solchen Kühlmittelpumpen realisierbaren Zweipunktregelung kann die Kühlleistung wie auch die Antriebsleistung der Kühlmittelpumpen variiert werden.
  • Eine optimale Regelung der Antriebs- bzw. Kühlleistung von Kühlmittelpumpen für Kraftfahrzeuge sollte jedoch ermöglichen, dass eine sofort beim Starten des Motors einsetzende Zwangskühlung vermieden wird, wodurch die Warmlaufphase des Motors mit all den in dieser Phase auftretenden Nachteilen, wie beispielsweise erhöhten Reibungsverlusten, erhöhten Emissionswerten und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden.
  • Um eine solche kurzfristigere Motorerwärmung mit den daraus resultierenden Vorteilen zu ermöglichen, wurde der Antrieb der Kühlmittelpumpen beim Kaltstart des Motors ausgekuppelt.
  • Hatte nun der Motor seine Betriebstemperatur erreicht, wurde die jeweilige Reibkupplung, mit den dieser Kupplungsbauform eigenen, funktionsbedingten Verschleißproblemen aktiviert und der Antrieb der Kühlmittelpumpe eingeschaltet.
  • Dabei wurden nun große Menge kalten Kühlmittels in den auf die Betriebstemperatur erwärmten Motor gepumpt, so dass sich dieser dann sofort wieder stark abgekühlte.
  • Dabei wurden die erwünschten Vorzüge einer schnellen Erwärmung des Motors jedoch teilweise schon wieder kompensiert.
  • Beim Wiedereinschalten von größeren Kühlmittelpumpen waren infolge der erforderlichen Massenbeschleunigung zudem sehr hohe Drehmomente zu überwinden, welche zwangsläufig stets eine hohe Bauteilbelastung zur Folge hatten.
  • Im Zuge der stetigen Optimierung von Verbrennungsmotoren im Hinblick auf Emission und Kraftstoffverbrauch ist es jedoch zunehmend wichtiger den Motor nach dem Kaltstart möglichst schnell auf Betriebstemperatur zu bringen, um einerseits die Reibungsverluste zu minimieren (mit zunehmender Öltemperatur sinkt Viskosität des Motoröls und damit die Reibung an allen ölgeschmierten Bauteilen), die Emissionswerte zu reduzieren (da erst nach der sogenannten „Anspringtemperatur" die Katalysatoren wirksam werden, beeinflusst der Zeitraum bis zum Erreichen dieser Temperatur die Abgasemission wesentlich) um dadurch gleichzeitig auch den Kraftstoffverbrauch deutlich zu reduzieren. Versuchsreihen in der Motorentwicklung haben gezeigt, dass eine sehr wirksame Maßnahme zur Motorerwärmung das „stehende Wasser" oder die „Null-Leckage" während der Kaltstartphase ist.
  • Dabei sollte während der Kaltstartphase der Zylinderkopf keinesfalls von Kühlmittel durchströmt werden, um die Abgastemperatur so schnell wie möglich auf das gewünschte Niveau zu bringen.
  • Von Fahrzeugherstellern werden daher Leckageströme von weniger als 0,5 l/h („Null-Leckage") gewünscht.
  • Auch die Untersuchungen zum Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen haben gezeigt, dass durch ein konsequentes Thermomanagement, also jene Maßnahmen welche zu einem energetisch und thermomechanisch optimalen Betrieb eines Verbrennungsmotors führen, etwa 3 bis 5% Kraftstoff eingespart werden können.
  • In der DE 10 2005 062 200 B3 wurde daher von der Anmelderin eine zwischenzeitlich bewährte Lösung vorgestellt, welche eine aktive Steuerung der Kühlmittelfördermenge ermöglicht, um einerseits durch „Null-Leckage" eine optimale Erwärmung des Motors zu gewährleisten und um andererseits nach der Erwärmung des Motors die Motortemperatur im Dauerbetrieb so zu beeinflussen, dass im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Schadstoffemission wie auch die Reibungsverluste und gleichzeitig auch der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können.
  • Bei dieser Lösung sind im Pumpengehäuse, an einem ringförmig ausgebildeten Ventilschieber (mit einem den Ausströmbereich des Flügelrades variabel überdeckenden Außenzylinder) mehrere Kolbenstangen angeordnet welche in im Pumpengehäuse gleichmäßig über den Umfang des Ventilschiebers verteilten, parallel zur Welle angeordneten Bohrungen mittels Kolbenführungen verschiebbar gelagert sind.
  • Diese Kolbenstangen sind mit ihren freien Enden untereinander mittels eines im Pumpengehäuse in einer Ringnut angeordneten Ringkolbens verbunden welcher in dieser Ringnut verschiebbar gelagert ist.
  • Zudem sind im Pumpengehäuse zwischen den Kolbenführungen gleichmäßig über den Umfang des Ringkolbens verteilt ringnutseitig Federkammern eingebracht in denen gegen den Ringkolben verspannte Druckfedern angeordnet sind.
  • Die im Pumpengehäuse angeordnete Ringnut ist über einen am Pumpengehäuse angeordnete Druckanschlussstutzen druckbeaufschlagbar, wodurch eine Verschiebung des federbelasteten Ringkolbens in der Ringnut und damit eine Verschiebung des Ventilschiebers bewirkt wird.
  • Diese erfindungsgemäße Anordnung eines ringförmigen, an Kolbenstangen angeordneten und in abgedichteten Kolbenführungen im Pumpengehäuse geführten, und über einen Ringkolben betätigbaren Ventilschieber ist eine sehr kompakte, einfache und robuste Bauform welche eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet.
  • Ein Nachteil dieser Lösung resultiert jedoch aus dem oftmals stark begrenzten Einbauraum für die Kühlmittelpumpen im Motorraum der Kraftfahrzeuge, so daß der für die vg. Lösung erforderliche Bauraum zur Anordnung des Ringkolbens im Pumpengehäuse nicht immer gegeben ist.
  • Doch selbst wenn es gerade noch möglich wäre einen Ringkolben im Kühlmittelpumpengehäuse mit unterzubringen, reicht dann der bei Saugermotoren zur Verfügung stehende relativ geringe Differenzdruck nicht aus um über den „bauraumlimitierten" Ringkolben auch die für die Betätigung des Ventilschiebers erforderliche Kolbenkraft aufzubringen.
  • Zudem ist es bei der, in der DE 10 2005 062 200 B3 vorgestellte Lösung schwierig Wegaufnehmer/Positionssensoren zu integrieren um dadurch eine exakte Lageregelung des Ventilschiebers zu realisieren.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine über eine Riemenscheibe angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore mit einem Ventilschieber zu entwickeln, welche die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, dabei jedoch einerseits durch „Null-Leckage" eine optimale Erwärmung des Motors gewährleistet und zudem andererseits nach der Erwärmung des Motors die Motortemperatur im Dauerbetrieb so exakt zu beeinflussen vermag, dass im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Schadstoffemission wie auch die Reibungsverluste und der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können/kann, die aber gleichzeitig selbst bei sehr stark begrenzten Einbauraum für die Kühlmittelpumpe im Motorraum, sowie auch in Verbindung mit dem bei Saugermotoren zur Verfügung stehenden geringen Differenzdruck dennoch eine hohe, für eine zuverlässige Betätigung des Ventilschiebers erforderliche Kolbenkraft ermöglicht, zudem aber auch bei Ausfall der Regelung ein Weiterfunktionieren der Kühlmittelpumpe (Fail-safe) gewährleistet, sich gleichzeitig durch eine fertigungstechnisch sehr einfache, kostengünstige, möglichst „standardisierbare" optimal den im Motorraum vorhandenen Bauraum ausnutzende Bauform auszeichnet, zudem gleichzeitig eine einfache Integration von Wegaufnehmer/Positionssensoren ermöglicht um eine sehr exakte Lageregelung des Ventilschiebers zu ermöglichen und die dabei stets eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit bei hohem Wirkungsgrad gewährleistet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine regelbare Kühlmittelpumpe nach den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungen Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung in Verbindung mit vier Zeichnungen zu zwei Ausführungsbeispielen der vorliegenden erfindungsgemäßen Lösung.
  • Es zeigen dabei:
  • 1: eine erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit Unterdruckregelung in der Seitenansicht im Schnitt mit der Stellung des Ventilschiebers in seiner hinteren Endlage („OFFEN");
  • 2: die erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit Unterdruckregelung gemäß 1, in der Seitenansicht im Schnitt, mit der Stellung des Ventilschiebers in seiner vorderen Endlage („GESCHLOSSEN");
  • 3: eine erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit integriertem Regelschieber 34 und Unterdruckregelung in der Seitenansicht im Schnitt mit der Stellung des Ventilschiebers in seiner hinteren Endlage („OFFEN");
  • 4: die erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit integriertem Regelschieber 34 und Unterdruckregelung gemäß 1, in der Seitenansicht im Schnitt, mit der Stellung des Ventilschiebers in seiner vorderen Endlage („GESCHLOSSEN").
  • In der 1 ist eine der möglichen Bauformen der erfindungsgemäßen, regelbaren Kühlmittelpumpe, eine erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit Unterdruckregelung in der Seitenansicht im Schnitt in der Stellung des Ventilschiebers in seiner hinteren Endlage (d. h. in der Arbeitsstellung „OFFEN") dargestellt.
  • Diese Bauform kann in Verbindung mit einer Unterdruckregelung eingesetzt werden.
  • In einem Pumpengehäuse 1 ist eine von einer Zahnriemenscheibe angetriebene Welle 2 in einem Pumpenlager gelagert. Auf dem freien, strömungsseitigen Enden der Welle 2 ist drehfest ein Flügelrad 3 angeordnet.
  • Diesem Flügelrad 3 benachbart ist im Pumpengehäuse 1 verschiebbar ein druckbetätigter, durch eine Rückstellfeder 4 federbelasteter ringförmiger Ventilschieber 5 mit einem den Ausströmbereich des Flügelrades 3 variabel überdeckenden Außenzylinder 6 angeordnet.
  • Am Ventilschieber 5 sind gleichmäßig über den Umfang des Ventilschiebers 5 verteilt an der Rückwand 7 des Ventilschieber 5, mehreren Kolbenstangen 8 angeordnet welche im Pumpengehäuse 1 in Stangenführungsführungsbohrungen 9 angeordnet sind.
  • An den ventilschieberseitigen Ende in Stangenführungsführungsbohrungen 9 sind im Pumpengehäuse 1 Dichtungsaufnahmen 10 angeordnet in denen sich Stangendichtungen 11 befinden.
  • Erfindungsgemäß sind im Pumpengehäuse 1 an den gehäuseseitigen Enden der Stangenführungsführungsbohrungen 9 jeweils Überströmkammern 12 angeordnet, welche über jeweils mindestens eine Kammerbohrung 13 mit einem im Pumpengehäuse 1 angeordneten Ringkanal 14 verbunden sind.
  • In diesen Stangenführungsführungsbohrungen 9 sind die am Ventilschieber 5 angeordneten Kolbenstangen 8 axial verschiebbar gelagert.
  • Kennzeichnend ist in diesem Zusammenhang auch, dass am Pumpengehäuse 1 eine Druckanschlussstutzen 15 angeordnet ist welcher über eine Druckausgleichsbohrung 16 in eine der Überströmkammern 12, oder direkt in den Ringkanal 14 mündet, wobei am Druckanschlussstutzen 15 eine Hydraulikleitung 17 angeschlossen ist, an deren anderen Ende ein Druckübersetzter 18 mit einem Betätigungskolben 19 und einem gegenüber Betätigungskolben 19 deutlich kleinem Arbeitskolben (20) angeordnet ist, wobei der Arbeitskolben 20 auf das in der Hydraulikleitung (17) befindliche Arbeitsmedium 21 einwirkt.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung des ringförmigen, an Kolbenstangen 8 angeordneten und in abgedichteten Stangenführungsbohrungen 9 im Pumpengehäuse 1 geführten, über die Druckbeaufschlagung der Kolbenstangenstirnflächen 35 betätigbaren Ventilschieber 5 stellt eine bauraumoptimierte, kompakte, fertigungstechnisch sehr einfache, dabei kostengünstige sowie gleichzeitig sehr robuste Bauform da, die stets eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet.
  • Auf Grund der erfindungsgemäßen konsequenten räumlichen Trennung der Kühlmittelpumpe mit dem in dieser integrierten Ventilschieber 5 einerseits von der „Betätigungseinrichtung" für den Ventilschieber 5, einem für den jeweiligen Druckbereich auch „standardisierbaren", d. h. auch wesentlich kostengünstiger herstellbaren Druckübersetzer 18 andererseits und deren erfindungsgemäßen Wirkkopplung über eine Hydraulikleitung 17 ist es nun erstmals selbst unter sehr ungünstigen Rahmenbedingungen möglich, beispielsweise bei einem sehr stark begrenzten Einbauraum für die Kühlmittelpumpe im Motorraum einerseits und einem gleichzeitig bei Saugermotoren zur Verfügung stehenden geringen Differenzdruck andererseits, dennoch eine hohe für eine zuverlässige Betätigung des Ventilschiebers erforderliche Kolbenkraft bereitzustellen und einen hohen Wirkungsgrad zu gewährleistet.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist am Pumpengehäuse 1 zwischen dem Flügelrad 3 und dem Ventilschieber 5 als Rückstellfeder 4 eine Druckfeder angeordnet die sich am Pumpengehäuse (1) „abstützt" ständig auf den im Pumpengehäuse 1 verschiebbar angeordneten Ventilschieber 5 einwirkt.
  • Diese erfindungsgemäße, kostengünstige und auch fertigungstechnisch einfache Bauform gewährleistet bei einem Ausfall der Regelung stets ein zuverlässiges Weiterfunktionieren der Kühlmittelpumpe (Fail-safe).
  • Der erfindungsgemäße Druckübersetzter 18 besteht dabei, wie in der 1 dargestellt, aus einem Arbeitsgehäuse 22 mit einem verschließbaren Entlüftungs- und Befüllstutzen 23, einem Arbeitskolbenraum 24 und einem mit einem Innengewinde versehenen Führungsaufnahmestutzen 25.
  • Über das Innengewinde des Führungsaufnahmestutzen 25 ist am Arbeitsgehäuse 22 ein Betätigungsgehäuse 26 mit einer Arbeitskolbenführung 27, einer Kolbendichtungsaufnahmenut 27, einer in dieser Kolbendichtungsaufnahmenut 27 angeordneten Kolbendichtung und einem Betätigungszylinder 28 angeordnet.
  • In der Arbeitskolbenführung 27 ist der Arbeitskolben 20 eines Kolbenpaares 29 angeordnet.
  • Das Kolbenpaar 29 wird dabei von dem in der Arbeitskolbenführung 27 linear verschiebbar gelagerten Arbeitskolben 20 und den starr mit diesem verbundenen, im Betätigungszylinder verschiebbar angeordneten Betätigungskolben 19 gebildet.
  • Am Betätigungszylinder 28 ist ein Zylinderdeckel 30 mit einem zwischen dem Betätigungszylinder 28 und dem Zylinderdeckel 30 angeordneten Dichtring 31 sowie mit einer oberhalb des Betätigungskolben 19 angeordneten Dichtmembran 32 angeordnet.
  • In der in der 1 dargestellten Bauform wurde am Betätigungszylinder 28 die Austauschöffnung 33 in Form eines Schlauchanschlusses für eine pneumatisch betätigte Unterdruckregelung ausgebildet.
  • Im Zylinderdeckel (30) ist für den Druckausgleich, wie ebenfalls in der 1 dargestellt, als Austauschöffnung (33) lediglich eine „Be- und Entlüftungsbohrung" angeordnet.
  • Die 2 zeigt nun die erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit Unterdruckregelung, in der Seitenansicht im Schnitt, in der Arbeitsstellung „GESCHLOSSEN".
  • Auf Grund eines in dieser Darstellung an der Austauschöffnung 33 des Betätigungszylinders 28 anliegenden Unterdruckes wird auf Grund der dargestellten großen Durchmesserdifferenz zwischen dem Betätigungskolben 19 einerseits und dem deutlich „kleineren" Arbeitskolben 20 andererseits ein ausreichend hoher Betriebsdruck über das Arbeitsmedium 21 erzeugt, so dass der Ventilschieber 5 sicher und zuverlässig entgegen der Kraft der Rückstellfeder definiert in seiner Lage verschoben/geregelt, und wie in der 2 dargestellt auch zuverlässig bis in die vordere Endlage, d. h. in die Arbeitsstellung „GESCHLOSSEN" verfahren werden kann.
  • Vorteilhaft und Fertigungstechnisch einfach ist es, wenn der Ringkanal 14 als Nut in den Lagersitz des Pumpenlagers eingearbeitet ist.
  • Vorteilhaft ist es aber auch, wenn das Arbeitsmedium 21 ein bei Kühlflüssigkeiten verwendetes Frostschutzmittel, beispielsweise Glykol ist. Sollte dieses Arbeitsmedium 21 (z. B. im Rahmen von Leckagen) in den Kühlkreislauf gelangen, so können dadurch keine Nachfolgeschäden verursacht werden.
  • In der 3 ist nun eine erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit dem bei dieser Bauform auch sehr „einfach" und kostengünstig zu integrierendem Regelschieber 34, mit wiederum einer Unterdruckregelung, in der Seitenansicht im Schnitt, und in der Stellung des Ventilschiebers in seiner „hinteren" Endlage, d. h. in der Stellung „OFFEN", dargestellt.
  • Die 4 zeigt dann die erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe aus 3, in der Seitenansicht im Schnitt, mit der Stellung des Ventilschiebers in seiner „vorderen" Endlage, d. h. in der Stellung „GESCHLOSSEN".
  • In Verbindung mit dem Einsatz eines Regelschiebers 34 (wie in den 3 und 4 dargestellt), beispielsweise eines am Kolbenpaar 29 angeordneten HALL-Sensors, kann der Ventilschieber 5 (und damit auch der Regler) bei jedem Motorstart in einen Referenzpunkt verfahren werden, so daß mit der erfindungsgemäßen Lösung über das Motorsteuergerät eine sehr exakte Kennfeldregelung des Kühlmittelvolumenstromes möglich ist.
  • Dabei dient beispielsweise die Endlage des Ventilschiebers „GESCHLOSSEN" dem Motorsteuersystem bei jedem Motorstart als Referenzpunkt und ermöglicht dann eine äußerst exakte Lageregelung des Ventilschiebers und gleichzeitig eine äußerst exakte Regelung des Fördervolumenstromes der Kühlmittelpumpe.
  • Erfindungsgemäß ist es aber auch, wenn der Betätigungszylinder 28 mit flüssigen Betätigungsmedien beispielsweise mit dem unter dem Öldruck des KFZ stehenden Motoröl beaufschlagt würde.
  • In einer derartigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung liegt dann an der Austauschöffnung 33 des Zylinderdeckels 30 der hydraulische Überdruck an.
  • Mit all den vorbeschrieben Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich selbst bei sehr stark begrenzten Einbauraum für die Kühlmittelpumpe im Motorraum, durch „Null-Leckage" eine optimale Erwärmung des Motors zu gewährleisten und nach der Erwärmung des Motors die Motortemperatur im Dauerbetrieb so exakt zu beeinflussen, dass im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Schadstoffemission wie auch die Reibungsverluste und der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können.
  • Diese selbst bei sehr stark begrenzten Einbauraum für die Kühlmittelpumpe im Motorraum, sowie einem gleichzeitig sehr geringen zur Verfügung stehenden geringen Differenzdruck ermöglicht nicht nur hohe Kolbenkraft, für eine zuverlässige Betätigung des Ventilschiebers wie auch bei Ausfall der Regelung ein Weiterfunktionieren der Kühlmittelpumpe (Fail-safe) sondern kann gleichzeitig auch fertigungstechnisch sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden.
  • Dabei kann beispielsweise der Druckübersetzter sogar als „standardisierte" Baugruppe gefertigt werden und an jeder Stelle im Motorraum platziert werden, so dass der vorhandenen Bauraum optimal ausgenutzt wird.
  • Der erfindungsgemäße Einsatz eines erfindungsgemäßen Druckübersetzers ermöglicht gleichzeitig zudem eine einfache Integration von Wegaufnehmern/Positionssensoren in die erfindungsgemäße Gesamtlösung, so dass mit der vorliegenden erfindungsgemäßen Anordnung auch eine sehr exakte Lageregelung des Ventilschiebers möglich wird.
  • 1
    Pumpengehäuse
    2
    Welle
    3
    Flügelrad
    4
    Rückstellfeder
    5
    Ventilschieber
    6
    Außenzylinder
    7
    Rückwand
    8
    Kolbenstangen
    9
    Stangenführungsbohrungen
    10
    Dichtungsaufnahmen
    11
    Stangendichtungen
    12
    Überströmkammer
    13
    Kammerbohrung
    14
    Ringkanal
    15
    Druckanschlussstutzen
    16
    Druckausgleichsbohrung
    17
    Hydraulikleitung
    18
    Druckübersetzter
    19
    Betätigungskolben
    20
    Arbeitskolben
    21
    Arbeitsmedium
    22
    Arbeitsgehäuse
    23
    Befüllstutzen
    24
    Arbeitskolbenraum
    25
    Führungsaufnahmestutzen
    26
    Betätigungsgehäuse
    27
    Kolbendichtungsaufnahmenut
    28
    Betätigungszylinder
    29
    Kolbenpaar
    30
    Zylinderdeckel
    31
    Dichtungsring
    32
    Dichtungsmembran
    33
    Austauschöffnung
    34
    Regelschieber
    35
    Kolbenstangenstirnflächen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005062200 B3 [0014, 0022]

Claims (9)

  1. Regelbare Kühlmittelpumpe mit einem Pumpengehäuse (1), einer im Pumpengehäuse (1) in einem Pumpenlager gelagerten, von einer Riemenscheibe angetriebenen Welle (2), einem auf einem freien, strömungsseitigen Enden dieser Welle (2) drehfest angeordneten Flügelrad (3) und einem druckbetätigten, durch eine Rückstellfeder (4) federbelasteten Ventilschieber (5) mit einem den Ausströmbereich des Flügelrades (3) variabel überdeckenden Außenzylinder (6) und mehreren gleichmäßig über den Umfang des Ventilschiebers (5) verteilt, an der Rückwand (7) des Ventilschieber (5) angeordneten Kolbenstangen (8) die im Pumpengehäuse (1) in Stangenführungsführungsbohrungen (9) angeordnet sind an deren ventilschieberseitigen Ende sich im Pumpengehäuse (1) Dichtungsaufnahmen (10) befinden in denen Stangendichtungen (11) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, – dass im Pumpengehäuse (1) an den gehäuseseitigen Enden der Stangenführungsführungsbohrungen (9) jeweils Überströmkammern (12) angeordnet sind, die über jeweils mindestens eine Kammerbohrung (13) mit einem im Pumpengehäuse (1) angeordneten Ringkanal (14) verbunden sind, und – dass am Pumpengehäuse (1) ein Druckanschlussstutzen (15) angeordnet ist welcher über eine Druckausgleichsbohrung (16) in eine der Übersströmkammern (12) oder direkt in den Ringkanal (14) mündet, und – dass am Druckanschlussstutzen (15) eine Hydraulikleitung (17) angeschlossen ist, an deren anderen Ende ein Druckübersetzter (18) mit einem Betätigungskolben (19) und einem Arbeitskolben (20) angeordnet ist, und – dass der Arbeitskolben (20) auf das in der Hydraulikleitung (17) befindliche Arbeitsmedium (21) einwirkt.
  2. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Pumpengehäuse (1) zwischen dem Flügelrad (3) und dem Ventilschieber (5) eine Rückstellfeder (4) angeordnet ist die als Druckfeder ausgebildet ist und die einerseits an einer Federnanlage am Pumpengehäuse (1) und andererseits am Ventilschieber (5) anliegt.
  3. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal 14 als Nut in den Lagersitz des Pumpenlagers eingearbeitet ist
  4. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium (21) ein bei Kühlflüssigkeiten verwendetes Frostschutzmittel, beispielsweise Glykol ist.
  5. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckübersetzter (18) aus – einem Arbeitsgehäuse (22) mit einem verschließbaren Entlüftungs- und Befüllstutzen (23), einem Arbeitskolbenraum (24) und einem Führungsaufnahmestutzen (25), sowie – einem über den Führungsaufnahmestutzen (25) mit dem Arbeitsgehäuse (22) verbundenen Betätigungsgehäuse (26) mit einer Arbeitskolbenführung (27), einer Kolbendichtungsaufnahmenut (27) mit einer in dieser angeordneten Kolbendichtung und einem Betätigungszylinder (28), sowie – einem Kolbenpaar (29) bestehend aus einem am Arbeitskolben (20) angeordneten Betätigungskolben (19), und – einem am Betätigungszylinder (28) angeordneten Zylinderdeckel (30), sowie – einem zwischen dem Betätigungszylinder (28) und dem Zylinderdeckel (30) angeordneten Dichtring (31), und – einer oberhalb des Betätigungskolben (19) angeordneten Dichtmembran (32), sowie jeweils mindestens – einer sowohl am Betätigungszylinder (28) wie auch im Zylinderdeckel (30) angeordneten Austauschöffnung (33) besteht.
  6. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Druckübersetzter (18) ein Regelschieber (34) ordnet ist.
  7. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungszylinder (28) mit gasförmigen und/oder flüssigen Betätigungsmedien beaufschlagt werden kann.
  8. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Austauschöffnung (33) des Betätigungszylinders (28) ein Unterdruck anliegt.
  9. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Austauschöffnung (33) des Zylinderdeckel (30) ein Überdruck, beispielsweise der Motoröldruck anliegt.
DE102007022189A 2007-05-11 2007-05-11 Regelbare Kühlmittelpumpe Withdrawn DE102007022189A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022189A DE102007022189A1 (de) 2007-05-11 2007-05-11 Regelbare Kühlmittelpumpe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022189A DE102007022189A1 (de) 2007-05-11 2007-05-11 Regelbare Kühlmittelpumpe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007022189A1 true DE102007022189A1 (de) 2008-11-27

Family

ID=39876935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007022189A Withdrawn DE102007022189A1 (de) 2007-05-11 2007-05-11 Regelbare Kühlmittelpumpe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007022189A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047187A1 (de) * 2008-09-15 2010-03-25 Audi Ag Maschine mit einem Teilkreise aufweisenden betriebssicheren Kühlmittelkreislauf
DE102009012923B3 (de) * 2009-03-12 2010-07-01 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe
DE102011079310A1 (de) 2011-07-18 2013-01-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlmittelpumpe für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine
ITMI20111379A1 (it) * 2011-07-25 2013-01-26 Metelli S P A Pompa di raffreddamento ad azionamento pneumatico
WO2013034126A1 (de) * 2011-09-09 2013-03-14 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare kühlmittelpumpe
DE102013011209B3 (de) * 2013-07-04 2014-01-23 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe
DE102013002807A1 (de) 2013-02-19 2014-08-21 Daimler Ag Kühlmittelpumpe für ein Kühlmittelsystem eines Kraftfahrzeugs
DE102010025560B4 (de) 2010-06-30 2019-03-07 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Schaltbare Kühlmittelpumpe
CN114294249A (zh) * 2021-12-25 2022-04-08 上海水泵制造有限公司 一种凝结水泵的检测装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062200B3 (de) 2005-12-23 2007-02-22 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062200B3 (de) 2005-12-23 2007-02-22 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047187B4 (de) * 2008-09-15 2014-06-05 Audi Ag Maschine mit einem Teilkreise aufweisenden betriebssicheren Kühlmittelkreislauf
DE102008047187A1 (de) * 2008-09-15 2010-03-25 Audi Ag Maschine mit einem Teilkreise aufweisenden betriebssicheren Kühlmittelkreislauf
DE102009012923B3 (de) * 2009-03-12 2010-07-01 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe
WO2010102604A1 (de) 2009-03-12 2010-09-16 Geräte- und Pumpenbau GmbH Regelbare kühlmittelpumpe
DE102010025560B4 (de) 2010-06-30 2019-03-07 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Schaltbare Kühlmittelpumpe
DE102011079310A1 (de) 2011-07-18 2013-01-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlmittelpumpe für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine
WO2013010683A1 (de) 2011-07-18 2013-01-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlmittelpumpe für einen kühlmittelkreislauf einer brennkraftmaschine
ITMI20111379A1 (it) * 2011-07-25 2013-01-26 Metelli S P A Pompa di raffreddamento ad azionamento pneumatico
EP2551484A1 (de) * 2011-07-25 2013-01-30 METELLI S.p.A. Pneumatisch betätigte Kühlpumpe
US9528521B2 (en) 2011-09-09 2016-12-27 Nidec Gpm Gmbh Controllable coolant pump
WO2013034126A1 (de) * 2011-09-09 2013-03-14 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare kühlmittelpumpe
DE102013002807A1 (de) 2013-02-19 2014-08-21 Daimler Ag Kühlmittelpumpe für ein Kühlmittelsystem eines Kraftfahrzeugs
WO2015000456A1 (de) 2013-07-04 2015-01-08 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare kühlmittelpumpe
DE102013011209B3 (de) * 2013-07-04 2014-01-23 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe
CN114294249A (zh) * 2021-12-25 2022-04-08 上海水泵制造有限公司 一种凝结水泵的检测装置
CN114294249B (zh) * 2021-12-25 2023-11-28 上海水泵制造有限公司 一种凝结水泵的检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1963637B1 (de) Regelbare kühlmittelpumpe
DE102007022189A1 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe
DE102007042866A1 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe
EP2274519B1 (de) Regelbare kühlmittelpumpe und verfahren zu deren regelung
DE102004054637B4 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe
EP2035725B1 (de) Wärmetauscher mit integriertem bypass-ventil
DE102008026218A1 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe
DE102011086934A1 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe mit einer elektro-hydraulischen Leitblechverstellung
DE102011079310A1 (de) Kühlmittelpumpe für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine
DE102011083805A1 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe mit integriertem Druckraum
DE102008013534B4 (de) Schaltbare Kühlmittelpumpe
DE102007004187B4 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe
DE102015219771A1 (de) Fördereinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE112007002529T5 (de) Variabler Turbolader und Verfahren zum Rückführen von Öl von hydraulischer Antriebseinrichtung
DE102009012923B3 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe
EP2635815B1 (de) Regelbare kühlmittelpumpe
DE102011104934A1 (de) Stelleinrichtung zum variablen Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine
DE102011088674A1 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe mit einem fluidischen Aktuator
DE102009037260A1 (de) Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
WO2014053291A1 (de) Gehäuse für eine hochdruckpumpe
DE102009046649A1 (de) Klimakompressor für ein Fahrzeug, Fahrzeug
DE102007053718B4 (de) Brennkraftmaschine mit einer Pumpe für ein flüssiges Medium
WO2015176988A1 (de) Axialkolbenmaschine
DE102011101275B3 (de) "Regelbare Kühlmittelpumpe"
DE102012200752A1 (de) Flügelrad einer Kühlmittelpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20110815