DE102007052263A1

DE102007052263A1 - Thermostatventilanordnung

Info

Publication number: DE102007052263A1
Application number: DE102007052263A
Authority: DE
Inventors: Ralf Schulze-Link; Christoph Eisenschenk
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2027-11-03
Also published as: DE102007052263B4

Abstract

Thermostatventilanordnung für einen Kühlmittelkreislauf einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine mit einer Wärmetauscheranordnung zur Kühlung von Kühlmittel, wobei das Thermostatventil in einem baulich gesonderten Gehäuse angeordnet ist und das Thermostatventilgehäuse mit der Wärmetauscheranordnung unmittelbar verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Thermostatventilanordnung für einen Kühlmittelkreislauf einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine mit einer Wärmetauscheranordnung zur Kühlung von Kühlmittel, wobei das Thermostatventil in einem baulich gesonderten Gehäuse angeordnet ist.
Insbesondere um den Kraftstoffverbrauchs zu reduzieren werden bei Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen zur Umwälzung des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf elektrische Wasserpumpen eingesetzt. Die elektrische Wasserpumpe kann während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine ausgeschaltet werden, sodass das Kühlmittel dann nicht umgewälzt wird und die Brennkraftmaschine schnell ihre Betriebstemperatur erreicht.
Um trotz hoher Kühlmittelvolumenströme die erforderliche Wasserpumpenleistung und damit auch Baugröße und Leistungsaufnahme gering zu halten, sind derartige Kühlmittelkreisläufe besonders strömungsoptimiert ausgeführt. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, das Thermostatventil in einem baulich gesonderten Gehäuse der Brennkraftmaschine vorgeordnet brennkraftmaschinenextern anzuordnen.
Aus Bauraumgründen wird bei bekannten Kühlmittelkreisläufen das Thermostatventil nicht mehr brennkraftmaschinenfest, sondern fahrzeugseitig angeordnet. Dies macht zusätzliche Thermostatventil-Halter erforderlich, wodurch sich Kosten und das Fahrzeuggewicht erhöhen. Außerdem bedingt die fahrzeugseitige Anordnung des Thermostatventils Nachteile bei Montage und Service. Schließlich hat sich herausgestellt, dass beim Betrieb des Fahrzeugs auftretende Schwingungen zu Problemen führen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine eingangs genannte Thermostatventilanordnung bereit zu stellen, die einen nur geringen Bauraum beansprucht, die kostengünstig herstellbar ist, die einfach montiert und gewartet werden kann und die bei beim Betrieb des Fahrzeugs auftretenden Schwingungen betriebssicher ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Thermostatventilanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, indem das Thermostatventilgehäuse mit der Wärmetauscheranordnung unmittelbar verbunden ist. Dadurch kann ein gesonderter Verbindungskanal zwischen Thermostatventils und Wärmetauscheranordnung entfallen, Thermostatventil und Wärmetauscheranordnung sind einander fest zugeordnet, sodass keine Relativbewegungen zwischen Thermostatventil und Wärmetauscheranordnung auftreten können. Ein gesonderter Thermostatventil-Halter kann entfallen. Montage und Wartung können besonders einfach, gegebenenfalls sogar ohne Werkzeug durchgeführt werden.
Besonders bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorzugsweise ist das Thermostatventilgehäuse mit der Wärmetauscheranordnung mittels eines Bajonettverschlusses verbunden. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, den ersten Teil des Bajonettverschlusses in das Thermostatventilgehäuse und den zweiten Teil des Bajonettverschlusses ist in die Wärmetauscheranordnung zu integrieren. Dies unterstützt eine besonders kompakte Bauweise sowie eine kostengünstige Herstellung und einfache Montage und Wartung.
Einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zufolge ist das Thermostatventilgehäuse mit der Wärmetauscheranordnung mittels einer Überwurfmutter verbunden. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Überwurfmutter axial festgelegt, jedoch drehbar mit dem Thermostatventilgehäuse oder der Wärmetauscheranordnung zu verbinden. Zur axial festgelegten Verbindung der Überwurfmutter mit dem Thermostatventilgehäuse oder der Wärmetauscheranordnung ist vorzugsweise eine Schnappverbindung vorgesehen. Dadurch ist die Überwurfmutter leicht am Thermostatventilgehäuse oder an der Wärmetauscheranordnung zu montieren und die Verbindung zwischen Thermostatventilgehäuse und Wärmetauscheranordnung kann einfach hergestellt werden.
Zweckmäßig ist es, wenn zwischen Thermostatventilgehäuse und Wärmetauscheranordnung eine Dichtung angeordnet ist, um den Kühlmittelkreislauf auch im Bereich dieser Verbindung betriebssicher zu dichten.
Sehr vorteilhaft ist es, zwischen Thermostatventilgehäuse und Wärmetauscheranordnung eine Verdrehsicherung vorzusehen. Dadurch wird ein ungewolltes Lösen der Verbindung insbesondere bei beim Betrieb des Fahrzeugs auftretenden Kräften verhindert.
Nachfolgend ist ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft
1 eine Prinzip-Übersicht einer Thermostatventilanordnung, bei der ein Thermostatventilgehäuse unmittelbar mit einer Wärmetauscheranordnung verbunden ist,
2 eine Detailansicht einer Verbindung eines Thermostatventilgehäuses mit einer Wärmetauscheranordnung mit Überwurfmutter in Schnittdarstellung und
3 eine Verbindung eines Thermostatventilgehäuses mit einer Wärmetauscheranordnung mit Überwurfmutter in Seitenansicht und im Querschnitt.
1 zeigt eine Prinzip-Übersicht einer Thermostatventilanordnung 100, bei der ein Thermostatventilgehäuse 104 unmittelbar mit einer Wärmetauscheranordnung 102 verbunden ist. Das Thermostatventilgehäuse 104 weist einen stutzenförmigen Verbindungsbereich 110 auf, die Wärmetauscheranordnung 102 weist einen stutzenförmigen Verbindungsbereich 112. Die Verbindungsbereiche 110, 112 sind mittels einer Verbindungseinrichtung 114 miteinander Verbunden.
Im Thermostatventilgehäuse 104 ist ein Thermostatventil angeordnet, das temperaturabhängig einen Kühlmittelstrom regelt, indem es diesen durch die Wärmetauscheranordnung 102 und/oder an dieser vorbei leitet. Der Strömungsweg an der Wärmetauscheranordnung 102 vorbei ist in 1 mit 106 und 108 bezeichnet, wobei mit 106 ein Eingang und mit 108 ein Ausgang des Thermostatventilgehäuses 104 bezeichnet ist. Das Thermostatventilgehäuse 104 mit Thermostatventil ist einlass- oder auslassseitig der Wärmetauscheranordnung 102 angeordnet.
2 zeigt eine Detailansicht einer Verbindung eines Thermostatventilgehäuses mit einer Wärmetauscheranordnung mit Überwurfmutter 218 in Schnittdarstellung. Der stutzenförmigen Verbindungsbereich 110 des Thermostatventilgehäuses weist endseitig außen umlaufend oder bereichsweise eine stufenförmige Hinterschneidung 222 auf. Die Überwurfmutter 218 weist thermostatventilgehäuseseitig innenseitig mehrere mit der Hinterschneidung 222 korrespondierende Federzungen 224 auf, die als Eindrückungen des Überwurfmuttergehäuses ausgeführt sind. Bei der Montage der Überwurfmutter 218 am stutzenförmigen Verbindungsbereich 110 des Thermostatventilgehäuses wird die Überwurfmutter 218 auf den Verbindungsbereich 110 aufgeschoben, wobei die Federzungen 224 mit der Hinterschneidung 222 verrasten und eine axial festgelegte, jedoch drehbare Verbindung zwischen Thermostatventilgehäuses und Überwurfmutter 218 gebildet wird.
Der stutzenförmige Verbindungsbereich 212 der Wärmetauscheranordnung weist endseitig ein Gewinde 226 auf, mit dem die Überwurfmutter 218 mit ihrem korrespondierenden Gewinde 220 und damit das Thermostatventilgehäuse mit der Wärmetauscheranordnung verschraubbar ist. Zwischen Thermostatventilgehäuse und Wärmetauscheranordnung ist eine Dichtung, vorliegend eine radial dichtende O-Ringdichtung 216, angeordnet.
3 zeigt eine Verbindung eines Thermostatventilgehäuses mit einer Wärmetauscheranordnung mit Überwurfmutter 318 in Seitenansicht und im Querschnitt. Wie bereits beschrieben ist die Überwurfmutter 318 mit dem stutzenförmigen Verbindungsbereich 110 des Thermostatventilgehäuses axial festgelegt, jedoch drehbare verrastet. Die Überwurfmutter 318 weist an ihrer der Wärmetauscheranordnung zugewandten Stirnseite über den gesamten Umfang eine Stirnverzahnung 328 auf, mit der eine dem stutzenförmigen Verbindungsbereich 332 der Wärmetauscheranordnung zugeordnete Sicherungseinrichtung 330 zusammenwirkt. Die Sicherungseinrichtung 330 ermöglicht ein festschrauben der Überwurfmutter 318 auf dem stutzenförmigen Verbindungsbereich 332 der Wärmetauscheranordnung, verhindert jedoch ein unbeabsichtigtes Lösen derselben, beispielsweise durch Vibrationen, wie sie beim Betrieb des Kraftfahrzeug auftreten. Zum Lösen der Überwurfmutter 318 kann die Sicherungseinrichtung 330 manuell gelöst und die Überwurfmutter 318 vom stutzenförmigen Verbindungsbereich 332 der Wärmetauscheranordnung abgeschraubt werden.
Um eine vorbestimmte Ausrichtung des Thermostatventilgehäuses zur Wärmetauscheranordnung sicher zu stellen und eine Verdrehsicherung bereit zu stellen, weisen der stutzenförmige Verbindungsbereich des Thermostatventilgehäuses und stutzenförmige Verbindungsbereich der Wärmetauscheranordnung korrespondierende Verbindungsgeometrien auf, beispielsweise Rastnasen oder ähnliches.

Claims

Thermostatventilanordnung (100) für einen Kühlmittelkreislauf einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine mit einer Wärmetauscheranordnung zur Kühlung von Kühlmittel, wobei das Thermostatventil in einem baulich gesonderten Gehäuse (104) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventilgehäuse (104) mit der Wärmetauscheranordnung (102) unmittelbar verbunden ist.
Thermostatventilanordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventilgehäuse (104) mit der Wärmetauscheranordnung (102) mittels eines Bajonettverschlusses verbunden ist.
Thermostatventilanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil des Bajonettverschlusses in das Thermostatventilgehäuse (104) und ein zweiter Teil des Bajonettverschlusses in die Wärmetauscheranordnung (102) integriert ist.
Thermostatventilanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventilgehäuse (104) mit der Wärmetauscheranordnung (102) mittels einer Überwurfmutter (218, 318) verbunden ist.
Thermostatventilanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (218, 318) axial festgelegt, jedoch drehbar mit dem Thermostatventilgehäuse (104) oder der Wärmetauscheranordnung (102) verbunden ist.
Thermostatventilanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur axial festgelegten Verbindung der Überwurfmutter (218, 318) mit dem Thermostatventilgehäuse (104) oder der Wärmetauscheranordnung (102) eine Schnappverbindung (222, 224, 324) vorgesehen ist.
Thermostatventilanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen Thermostatventilgehäuse (104) und Wärmetauscheranordnung angeordnete Dichtung (216).
Thermostatventilanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen Thermostatventilgehäuse (104) und Wärmetauscheranordnung (102) angeordnete Verdrehsicherung (328, 330).