DE102012110804A1 - Cooling system for internal combustion engine, has cooling water circuit, where flow of cooling water in cooling water circuit is blocked or released by switching valve, and switching valve is arranged in housing of combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine einen Kühlwasserkreis aufweist und der Kühlwasserfluss im Kühlwasserkreis mittels mindestens eines Schaltventils sperrbar oder freigebbar ist. The invention relates to a cooling system for an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine has a cooling water circuit and the cooling water flow in the cooling water circuit can be blocked or released by means of at least one switching valve.
Ein derartiges Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine ist aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kühlsystem anzugeben, das es ermöglicht, ortsnah bezüglich des zu kühlenden Bereiches der Brennkraftmaschine steuernd auf den Kühlwasserfluss einzuwirken. The object of the present invention is to specify a cooling system which makes it possible to influence the cooling water flow in a locally-related manner with respect to the region of the internal combustion engine to be cooled.
Gelöst wird die Aufgabe bei einem Kühlsystem der eingangs genannten Art dadurch, dass das Schaltventil in einem Gehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet ist. The problem is solved in a cooling system of the type mentioned above in that the switching valve is arranged in a housing of the internal combustion engine.
Somit erfolgt die Steuerung bzw. Regelung des Kühlwasserflusses durch den Kühlwasserkreis nicht durch Betätigung eines außerhalb der Brennkraftmaschine angeordneten Schaltventils, sondern es ist das Schaltventil unmittelbar dem Gehäuse der Brennkraftmaschine zugeordnet. Thus, the control or regulation of the cooling water flow through the cooling water circuit is not effected by actuation of a switching valve arranged outside the internal combustion engine, but the switching valve is assigned directly to the housing of the internal combustion engine.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Kühlwasserkreis einen Kühlwasserversorgungskanal bzw. eine Kühlwasserleiste oder Kühlwasserzulaufleitung, einen Kühlwassermantel und eine Verbindung zwischen Kühlwasserversorgungskanal und Kühlwassermantel aufweist, wobei das Schaltventil dem Schalten des Kühlwasserdurchflusses durch die Verbindung dient. Das Schaltventil ist somit zwischen dem Kühlwasserversorgungskanal, welcher der Versorgung des Kühlwassers im Gehäuse der Brennkraftmaschine dient und dem Wassermantel um den bzw. die Zylinder der Brennkraftmaschine herum angeordnet. Demzufolge ist das Schaltventil in einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet. Es ist genauso möglich, dass das Schaltventil im Bereich des Kühlwasserkreises angeordnet ist, der einem anderen wesentlichen Bauteil der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Unter diesem Aspekt ist vorgesehen, dass das Schaltventil in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet ist. In particular, it is provided that the cooling water circuit has a cooling water supply channel or a cooling water strip or cooling water supply line, a cooling water jacket and a connection between cooling water supply channel and cooling water jacket, wherein the switching valve is used to switch the cooling water flow through the connection. The switching valve is thus arranged between the cooling water supply channel, which serves to supply the cooling water in the housing of the internal combustion engine and the water jacket around the cylinder (s) of the internal combustion engine. As a result, the switching valve is arranged in a crankcase of the internal combustion engine. It is also possible that the switching valve is arranged in the region of the cooling water circuit, which is assigned to another essential component of the internal combustion engine. In this aspect, it is provided that the switching valve is arranged in a cylinder head of the internal combustion engine.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das Schaltventil elektrisch schaltbar ist. Die Schaltung erfolgt vorzugsweise mittels einer Magnetspule. Das Schaltventil ist an unterschiedlichen, geeigneten Stellen des Gehäuses der Brennkraftmaschine, insbesondere des Kurbelgehäuses oder des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine verbaubar. Hierbei ist das Schaltventil insbesondere innerhalb eines Kühlwasserkanals oder innerhalb einer Kühlwasserbohrung angeordnet. It is considered to be particularly advantageous if the switching valve is electrically switchable. The circuit is preferably carried out by means of a magnetic coil. The switching valve can be installed at different, suitable locations of the housing of the internal combustion engine, in particular of the crankcase or the cylinder head of the internal combustion engine. In this case, the switching valve is arranged in particular within a cooling water channel or within a cooling water hole.
Gemäß einer konstruktiv besonders vorteilhaften Gestaltung ist vorgesehen, dass das Schaltventil ein Gehäuse mit einem Kühlwassereintritt und einem Kühlwasseraustritt aufweist, ferner einen Kolben aufweist, wobei der Fluss des Kühlwassers zwischen Kühlwassereintritt und Kühlwasseraustritt in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens freigebbar oder sperrbar ist. Das Schaltventil weist insbesondere eine Feder auf, entgegen deren Kraft der Kolben in die Schließstellung des Schaltventils mittels eines Stellglieds, insbesondere eines elektromagnetisch wirkenden Stellglieds verschiebbar ist. Die Wirkungsweise des Schaltventils ist nicht auf die elektrische Betätigung beschränkt. Es ist durchaus möglich, das Schaltventil, insbesondere dessen Kolben, pneumatisch oder hydraulisch zu betätigen. According to a structurally particularly advantageous design is provided that the switching valve has a housing with a cooling water inlet and a cooling water outlet, further comprising a piston, wherein the flow of cooling water between the cooling water inlet and cooling water outlet depending on the position of the piston is releasable or lockable. The switching valve has, in particular, a spring, against the force of which the piston can be displaced into the closed position of the switching valve by means of an actuator, in particular an electromagnetically acting actuator. The operation of the switching valve is not limited to the electrical operation. It is quite possible to operate the switching valve, in particular its piston, pneumatically or hydraulically.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das Schaltventil bei dessen Ansteuerung den Kühlwasserdurchtritt sperrt. Bei Ansteuerung erfolgt somit keine Umströmung der Zylinder bzw. Kühlung im Bereich des Zylinderkopfs. It is considered to be particularly advantageous if the switching valve blocks the cooling water passage when it is actuated. When activated, there is thus no flow around the cylinder or cooling in the region of the cylinder head.
Es ist insbesondere eine Fail-Safe-Auslegung vorgesehen, somit eine Auslegung des Schaltventils, das aktiv geschlossen werden muss. Somit ist insbesondere bei elektrischer Ansteuerung bzw. elektrischer Betätigung des Schaltventils sichergestellt, dass bei einem Ausfall des elektrischen Ventils der Durchgang des Kühlwassers durch das Schaltventil offen ist, so dass der Motorbetrieb sichergestellt ist In particular, a fail-safe design is provided, thus an interpretation of the switching valve, which must be actively closed. Thus, it is ensured in particular in electrical control or electrical actuation of the switching valve, that in case of failure of the electric valve, the passage of the cooling water through the switching valve is open, so that the engine operation is ensured
Eine Detektion des Zustands des Schaltventils, insbesondere eine Detektion der Kolbenlage des Schaltventils erfolgt vorzugsweise über eine induktive Prüfung. Dies ist unter dem Aspekt einer Fehlerdiagnose von Bedeutung. A detection of the state of the switching valve, in particular a detection of the piston position of the switching valve is preferably carried out via an inductive test. This is important from the aspect of fault diagnosis.
Das Schaltventil kann auf unterschiedlichste Art und Weise ausgeführt sein. Es besteht beispielsweise aus Kunststoff, Metall oder ist in einer Mischbauweise ausgeführt. The switching valve can be designed in various ways. It consists for example of plastic, metal or is executed in a mixed construction.
Das eigentliche Schaltglied des Schaltventils, insbesondere der Kolben des Schaltventils, kann auf unterschiedliche Art und Weise dichtend wirken. So ist eine axiale und/oder radiale Dichtung möglich. The actual switching element of the switching valve, in particular the piston of the switching valve, can different way to seal. So an axial and / or radial seal is possible.
Das Schaltventil ist vorzugsweise in das Gehäuse eingeschraubt oder eingesteckt. The switching valve is preferably screwed or plugged into the housing.
Das erfindungsgemäße Schaltventil lässt sich, insbesondere unter Berücksichtigung der vorgeschriebenen bevorzugten Weiterbildungen, kompakt bauen. Durch die konkrete Gestaltung von Nuten bzw. Bohrungen des Kühlwasserkreises im Bereich des Schaltventils lässt sich die Dämpfung der Bewegung des die Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Schaltventils bedingenden Bauteils abstimmen. Dies ist unter dem Aspekt des Komforts und Verschleißes von Vorteil. The switching valve according to the invention can be compact, in particular taking into account the prescribed preferred developments. Due to the specific design of grooves or holes of the cooling water circuit in the region of the switching valve, the damping of the movement of the opening or closing movement of the switching valve conditional component can vote. This is advantageous in terms of comfort and wear.
Das Schaltventil wird insbesondere derart angesteuert, dass es während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine in dessen Schließstellung ist. Demzufolge wird insbesondere eine Umströmung der Zylinder während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine unterbrochen. The switching valve is in particular controlled such that it is in its closed position during the warm-up phase of the internal combustion engine. Accordingly, in particular a flow around the cylinder is interrupted during the warm-up phase of the internal combustion engine.
Es können durchaus mehrere Schaltventile positioniert sein. Dies ist insbesondere dann vorgesehen, wenn ein vergrößerter Durchfluss durch den Kühlwasserkreis erforderlich ist. Insbesondere sind mehrere Ventile in Parallelschaltung verbaut. It can certainly be positioned several switching valves. This is especially provided when an increased flow through the cooling water circuit is required. In particular, several valves are installed in parallel.
Die Ausgestaltung des Kühlsystems für die Brennkraftmaschine unter Verwendung des dem Gehäuse der Brennkraftmaschine zugeordneten Schaltventils ermöglicht eine kurbelgehäuseseitig einfache Bearbeitung mit einem Verbundwerkzeug. The configuration of the cooling system for the internal combustion engine using the switching valve associated with the housing of the internal combustion engine enables a simple machining on the crankcase side with a composite tool.
Insbesondere ist das Schaltventil derart ausgebildet, dass dieses sämtliche Dichtfunktionen erfüllen kann. Es können somit fertigungsbedingte Öffnungen im Kurbelgehäuse, wie beispielsweise Kernlagerungen, die üblicherweise zu verschließen sind, durch eine entsprechende Positionierung und Dimensionierung des Schaltventils verschlossen werden, indem dieses in die jeweilig zu verschließende Öffnung angeordnet ist. In particular, the switching valve is designed such that it can fulfill all sealing functions. It can thus production-related openings in the crankcase, such as nuclear warehouses, which are usually closed by appropriate positioning and dimensioning of the switching valve are closed by this is arranged in the respective opening to be closed.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels, ohne hierauf beschränkt zu sein. Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the description of the reproduced in the drawing, preferred embodiment, without being limited thereto.
Es zeigt: It shows:
In geringem Abstand zur Innenwandung
Auf der der Innenwandung
Der Kühlwasserversorgungskanal
Die Strömung des Kühlwassers im Kühlwasserkreis erfolgt in Richtung der veranschaulichten Pfeile von dem Kühlwasserversorgungskanal
Der Aufbau und die Wirkungsweise des Schaltventils
Das Schaltventil
The switching valve
Im Inneren des Gewindeabschnitts
Bei angesteuerter Magnetspule
Das Schaltventil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Kühlsystem cooling system
- 2 2
- Brennkraftmaschine Internal combustion engine
- 3 3
- Kurbelgehäuse crankcase
- 4 4
- Innenwandung inner wall
- 5 5
- Kühlwassermantel Cooling water jacket
- 6 6
- Kühlwasserversorgungskanal Cooling water supply channel
- 7 7
- Kanal channel
- 8 8th
- Schaltventil switching valve
- 9 9
- Gehäuse casing
- 10 10
- Gewindeabschnitt threaded portion
- 11 11
- Abschnitt section
- 12 12
- Zylinderförmiger Abschnitt Cylindrical section
- 13 13
- Loch hole
- 14 14
- Magnetspule solenoid
- 15 15
- Elektrischer Anschluss Electrical connection
- 16 16
- Gehäuse casing
- 17 17
- Elektrische Wicklung Electric winding
- 18 18
- Stellglied actuator
- 19 19
- Kolben piston
- 20 20
- Innenwandung inner wall
- 21 21
- Druckfeder compression spring
- 22 22
- Vorsprung head Start
- 23 23
- Pfeil arrow
- 24 24
- Öffnung opening
- 25 25
- Pfeil arrow
- 26 26
- Gewindebohrung threaded hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10000299 A1 [0002] DE 10000299 A1 [0002]
- CH 384965 [0003] CH 384965 [0003]
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2012
- 2012-11-12 DE DE201210110804 patent/DE102012110804A1/en not_active Withdrawn
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