DE1170712B - Device for regulating the temperature of internal combustion engines - Google Patents
Device for regulating the temperature of internal combustion enginesInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/026—Thermostatic control
Description
Vorrichtung zum Regeln der Temperatur von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln der Temperatur von Brennkraftmaschinen, die unmittelbar oder mittelbar von Luft gekühlt werden und einen von der Temperatur der Maschinenabgase beeinflußten Thermostaten besitzen, der eine in der Saugleitung des Kühlgebläses angeordnete Drosseleinrichtung verstellt.Device for regulating the temperature of internal combustion engines The invention relates to a device for regulating the temperature of internal combustion engines, that are cooled directly or indirectly by air and one by temperature of the engine exhaust gas influenced thermostat, the one in the suction line of the cooling fan arranged throttle device adjusted.
Es ist allgemein bekannt, daß es wichtig ist, die Betriebstemperatur einer Brennkraftmaschine im wesentlichen gleich zu halten, trotz der Veränderungen ihrer Belastung und der atmosphärischen Bedingungen, insbesondere der Temperatur und der Feuchtigkeit der Außenluft.It is common knowledge that the operating temperature is important to keep an internal combustion engine essentially the same, despite the changes their load and the atmospheric conditions, especially the temperature and the humidity of the outside air.
Der Einfluß der Änderungen der atmosphärischen Bedingungen ist besonders fühlbar im Falle luftgekühlter Maschinen, weil in diesem Falle dieser Einfluß sofort spürbar wird.The influence of changes in atmospheric conditions is special noticeable in the case of air-cooled machines, because in this case this influence is immediate becomes noticeable.
Es ist bereits eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher die Kühlluft auf einen Thermostaten einwirkt. Bei dieser bekannten Vorrichtung aber wird die Luft längs der Kühlrippen des Zylinders und um die Auspuffleitung der Maschine geleitet. Dies hat aber zur Wirkung, daß die Metallmassen der Maschine, die ja eine erhebliche Wärmekapazität und e#_' .ne beträchtliche thermische Trägheit besitzen, eine Verzögerung für das Ansprechen des Thermostaten bewirken. Diese bekannte Kühlluftregelung besitzt also den Nachteil, daß die Temperatur der Luft, die sich in Berührung mit den Metallorganen, die sie bestrichen hat, erhitzt hat, nicht unmittelbar den Belastungsveränderungen entspricht, denen die Maschine tatsächlich ausgesetzt ist. Dies hat seinen Grund darin, daß die Metallmassen die jeweilige Betriebstemperatur durchaus nicht rasch genug annehmen. Die Temperatur der Kühlrippen und der Auspuffleitung ist also stets höher oder geringer als die Auspuffgase selbst, so daß die Arbeitsbedingungen des Thermostaten verfälscht werden.A device has already become known in which the cooling air acts on a thermostat. In this known device, however, the Air is directed along the cooling fins of the cylinder and around the exhaust pipe of the engine. But this has the effect that the metal mass of the machine, which is a considerable Heat capacity and e # _ '.ne have considerable thermal inertia, a delay cause the thermostat to respond. This known cooling air control has thus the disadvantage that the temperature of the air, which is in contact with the metal organs, that she has painted, has heated, does not directly affect the changes in load to which the machine is actually exposed. There is a reason for this in that the metal masses do not reach the respective operating temperature quickly accept enough. The temperature of the cooling fins and the exhaust line is always higher or lower than the exhaust gases themselves, so that the working conditions of the Thermostats are falsified.
Hinzu kommt, daß bei der bekannten Vorrichtung der Einfluß der tatsächlichen Temperatur der Außenluft auf den Thermostaten praktisch ausgesschaltet wird, da ja die Kühlluft, welche von einem Gebläse gefördert wird, erhebliche Wärmemengen aufnimmt, so daß bei Erreichen des Thermostaten praktisch die Temperatur der eingeführten Kühlluft ohne Einfluß ist, so daß eine Berücksichtigung der Umgebungstemperatur kaum vorhanden ist. Die bekannte Einrichtung besitzt somit eine geringe Ansprechempfindlichkeit gegenüber Belastungsveränderungen wie auch bezüglich der Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Umgebungstemperatur.In addition, in the known device, the influence of the actual The temperature of the outside air is practically switched off on the thermostat because yes, the cooling air, which is conveyed by a fan, considerable amounts of heat absorbs, so that when the thermostat is reached practically the temperature of the introduced Cooling air is without influence, so that a consideration of the ambient temperature hardly exists. The known device thus has a low sensitivity to changes in stress as well as to sensitivity to Changes in ambient temperature.
Bekanntgeworden ist auch eine Brennkraftmaschine mit Kühlgebläse, bei welcher ein Thermostat das Ingangsetzen oder das Abschalten eines Gebläses steuert, wobei die unmittelbare Einwirkung der vom Gebläse geförderten Luft auf den Thermostaten es gestattet, den Veränderungsbereich der Temperatur der Thermostatvorrichtung selbst gegenüber der Temperatur der Auspuffgase zu erhöhen, so daß eine geringe Änderung der Temperatur der Auspuffgase das Inbetriebsetzen oder das Abschalten des Gebläses bewirkt. Durch diese bekannte Vorrichtung werden aber keineswegs die Veränderungen der Umgebungstemperatur ausgeglichen. Wenn beispielsweise die Temperatur der Gebläseluft, anstatt zwischen 10 und 20° C zu liegen, 30 oder 35° C erreicht, erhöht sich der Veränderungsbereich der Arbeitstemperatur der Maschine.An internal combustion engine with a cooling fan has also become known, in which a thermostat controls the activation or deactivation of a fan, the direct action of the air conveyed by the fan on the thermostat it allows to change the range of the temperature of the thermostat device itself to increase the temperature of the exhaust gases, so that a small change the temperature of the exhaust gases starting or switching off the fan causes. However, this known device in no way eliminates the changes compensated for the ambient temperature. For example, if the temperature of the fan air, instead of being between 10 and 20 ° C, reaching 30 or 35 ° C, it increases Range of change of the working temperature of the machine.
Diesen geschilderten Mängeln abzuhelfen, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.To remedy these deficiencies is the task of the present Invention.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Regeln der Temperatur von Brennkraftmaschinen mit unmittelbarer oder mittelbarer Luftkühlung besitzt wie die bekannten Vorrichtungen einen von der Temperatur der Maschinenabgase beeinflußten Thermostaten, der eine in der Saugleitung des Kühlgebläses angeordnete Drosseleinrichtung verstellt. Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Thermostat sowohl von der Temperatur der Abgase als auch von der Temperatur der vom Kühlgebläse geförderten frischen Luft beeinflußt ist und daß zu diesem Zweck ein Teilstrom der Abgase ständig über einen der frischen Kühlluft ausgesetzten Wärmetauscher durch ein den Thermostaten umgebendes Gehäuse strömt.The device according to the invention for regulating the temperature of Internal combustion engines with direct or indirect air cooling has like that known devices influenced one of the temperature of the engine exhaust gases Thermostat, the throttle device arranged in the suction line of the cooling fan adjusted. The invention is now characterized in that in per se known The thermostat knows both the temperature of the exhaust gases and the temperature the fresh air conveyed by the cooling fan is affected and that for this purpose a partial stream the exhaust gases constantly over one of the fresh cooling air exposed heat exchanger flows through a housing surrounding the thermostat.
Gegenüber den bekannten Temperaturregelvorrichtungen besitzt die Vorrichtung gemäß der Erfindung zunächst den erheblichen Vorteil, daß die Wirkung der Wärmekapazität und damit die thermische Trägheit der Metallmassen dadurch ausgeschaltet wird, daß ein Teil der Auspuffgase selbst unmittelbar auf den Thermostaten geleitet wird. Von seiten der Belastungsveränderungen besitzt also die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine viel kürzere Ansprechzeit als die bekannten Vorrichtungen. Ferner werden erfindungsgemäß gleichzeitig Belastungsveränderungen der Maschine und Veränderungen der Umgebungstemperatur in wirksamer Art dadurch berücksichtigt, daß ein besonderer Wärmetauscher Anwendung findet, der durch Kühlen der Auspuffgase wirksam wird, bevor diese Gase selbst den Thermostaten erreichen.Compared to the known temperature control devices, the device has according to the invention first of all the considerable advantage that the effect of the heat capacity and thus the thermal inertia of the metal masses is eliminated in that some of the exhaust gases themselves are routed directly to the thermostat. On the part of the load changes, the device according to the invention therefore has a much shorter response time than the known devices. Furthermore, according to the invention Simultaneously changes in the load on the machine and changes in the ambient temperature effectively taken into account by using a special heat exchanger which takes effect by cooling the exhaust gases before these gases themselves Reach thermostats.
Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung besteht der Wärmetauscher aus einer in einer oder mehreren Windungen geführten Rohrschlange, deren eines Ende an die Abgasleitung der Maschine angeschlossen ist.According to the further embodiment of the invention, there is the heat exchanger from a coiled pipe in one or more turns, one end of which is connected to the exhaust pipe of the machine.
Zweckmäßig ist es ferner, eine Beruhigungskammer zwischen dem Wärmetauscher und der Abgasleitung einzuschalten, um die Pulsierung der Auspuffgase zu dämpfen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das den Thermostaten umgebende Gehäuse aus gut wärmeleitendem Material gefertigt und mit Kühlrippen versehen, welche der unmittelbaren Einwirkung frischer, vom Kühlgebläse gelieferter Luft ausgesetzt sind. Hierdurch wird eine besonders hohe Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Umgebungstemperatur bewirkt.It is also useful to have a calming chamber between the heat exchanger and turn on the exhaust pipe to dampen the pulsation of the exhaust gases. In an advantageous embodiment of the invention, the one surrounding the thermostat Housing made of good heat-conducting material and provided with cooling fins, which exposed to the direct action of fresh air supplied by the cooling fan are. This results in a particularly high sensitivity to changes the ambient temperature.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in Anwendung an einer luftgekühlten Maschine.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of an embodiment shown in the schematic drawing in use on an air-cooled machine.
F i g. 1 ist eine Seitenansicht mit einem teilweisen Schnitt durch eine luftgekühlte Maschine mit der Regelvorrichtung nach der Erfindung, und F i g. 2 ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstab durch den Thermostaten, der einen Teil der Regelvorrichtung nach F i g. 1 bildet.F i g. 1 is a side view with a partial section through an air-cooled machine with the control device according to the invention, and F i G. Figure 2 is a section, on an enlarged scale, of the thermostat which is part of it the control device according to FIG. 1 forms.
Am Auspuffkrümmer 2 der Brennkraftmaschine 1 befindet sich eine Abzweigleitung 3, die die abgeleiteten Auspuffgase zu einer Beruhigungskammer 4 führt, die dazu bestimmt ist, die Pulsierung der Auspuffgasstöße zu dämpfen. Aus dieser Beruhigungskammer 4 führt eine Verbindungsleitung 5 zu einem Wärmetauscher 6, der aus einer in einer oder mehreren Windungen geführten Rohrschlange besteht und dem durch den Pfeil f dargestellten Kühlluftstrom ausgesetzt ist, der von dem Gebläse 8 geliefert wird.On the exhaust manifold 2 of the internal combustion engine 1 there is a branch line 3 which leads the diverted exhaust gases to a calming chamber 4 which is intended to dampen the pulsation of the exhaust gas surges. A connecting line 5 leads from this calming chamber 4 to a heat exchanger 6, which consists of a pipe coil guided in one or more windings and is exposed to the cooling air flow shown by the arrow f, which is supplied by the fan 8.
Die Abgase gelangen dann durch eine Rohrleitung zum Thermostaten 7, aus dem sie in die Außenluft abgeleitet werden.The exhaust gases then pass through a pipe to the thermostat 7, from which they are discharged into the outside air.
Der Thermostat 7 betätigt über ein durch eine Rückholfeder 11 gespanntes Kabel 9 die Klappen 10, die den Zutritt der durch den Ventilator 8 angesaugten Kühlluft mehr oder minder abdrosseln.The thermostat 7 is operated via a tensioned by a return spring 11 Cable 9, the flaps 10, which prevent the entry of the cooling air sucked in by the fan 8 throttle more or less.
Das Kabel 9 kann durch eine Hebelvorrichtung und ein Gestänge ersetzt werden, die die Klappen in gleicher Weise betätigen, oder jede andere geeignete Drosselungsvorrichtung, die in der Lage ist, ganz oder teilweise den Zustrom von Luft zum Gebläse zu drosseln oder im Gegenteil das Ansaugen freizugeben.The cable 9 can be replaced by a lever device and a linkage that operate the flaps in the same way, or any other suitable Throttling device that is able to partially or completely block the flow of To throttle the air to the fan or, on the contrary, to release the suction.
Bei der Ausführungsform des Thermostaten 7 gemäß F i g. 2 besteht das den Thermostaten umgebende Gehäuse 12 aus gut wärmeleitendem Material. Die vom Wärmetauscher 6 kommenden Gase werden über das Verbindungsstück 13 eingeleitet.In the embodiment of the thermostat 7 according to FIG. 2 exists the housing 12 surrounding the thermostat, made of a material that conducts heat well. The ones from Gases coming from the heat exchanger 6 are introduced via the connecting piece 13.
Im Inneren des Thermostaten ist ein wärmeempfindliches Element 14 angeordnet, das beispielsweise die Ausdehnung von Wachs, von Glyzerin oder einer flüchtigen Flüssigkeit ausnutzt, wobei dieses Element am Gehäuse 12 mit Hilfe einer Mutter 20 befestigt ist. Dieses Element betätigt die Steuerstange 15, die ihrerseits mit dem Kabel 9 verbunden ist.Inside the thermostat, a heat-sensitive element 14 is arranged, which uses, for example, the expansion of wax, glycerine or a volatile liquid, this element being fastened to the housing 12 with the aid of a nut 20. This element actuates the control rod 15, which in turn is connected to the cable 9.
Die durch das Verbindungsstück 13 eindringenden Gase, die um das wärmeempfindliche Element 14 strömen, treten dann durch eine Anzahl radial angeordneter Luftlöcher 18 in die Außenluft aus.The gases penetrating through the connector 13, around the heat-sensitive Element 14 flow then pass through a number of radially arranged air holes 18 into the outside air.
Das Gehäuse 12 ist gemäß F i g. 2 außen mit Kühlrippen 16 ausgestattet, welche der unmittelbaren Einwirkung frischer, vom Gebläse 8 gelieferter Luft ausgesetzt sind, indem durch die Öffnung 17 Kühlluft um das Gehäuse 12 geleitet wird.The housing 12 is shown in FIG. 2 equipped on the outside with cooling fins 16 , which are exposed to the direct action of fresh air supplied by the fan 8 , in that cooling air is passed around the housing 12 through the opening 17.
Der Einfluß der Temperatur der Außenluft wird demgemäß dadurch erhöht, daß diese Luft nicht nur auf den Wärmetauscher 6 einwirkt, sondern auch stromab von diesem Wärmetauscher auf die um das Thermostatelement 14 verlaufenden Gase.The influence of the temperature of the outside air is accordingly increased by that this air acts not only on the heat exchanger 6, but also downstream from this heat exchanger to the gases running around the thermostat element 14.
Wenn die Belastung der Maschine bis zur Volllast bei einer konstant angenommenen Außentemperatur gesteigert wird, erhöht sich die Temperatur der Verbrennungsgase.When the load on the machine up to full load at a constant If the assumed outside temperature is increased, the temperature of the combustion gases increases.
Nachdem die heißen Gase durch den Kanal 5 und den Wärmetauscher 6 geströmt sind, gelangen sie in den Thermostaten 7 und erhitzen das wärmeempfindliche Element 14. wodurch die Stange 15 in Richtung des Pfeiles 19 verschoben wird, was zur Folge hat, daß die Klappen 10 vollständig geöffnet werden.After the hot gases have flowed through the channel 5 and the heat exchanger 6, they enter the thermostat 7 and heat the heat-sensitive element 14. As a result, the rod 15 is displaced in the direction of arrow 19, with the result that the flaps 10 are completely be opened.
Wenn jedoch die Belastung der Maschine geringer wird, schließen sich die Klappen 10 progressiv. Wenn die Außentemperatur der Luft geringer wird, beispielsweise im Winter, ist der auf die Windungen 6 und den Thermostaten treffende Luftstrom kälter, was zur Folge hat, daß die Ausdehnung des Elementes 14 geringer wird und über die Stange 15 die Öffnung der Klappen 10 verringert wird, wobei die Kühlwirkung auf den Wärmetauscher 6 bei einer Auspuffgastemperatur, die einer gegebenen Belastung entspricht, sich als direkte Einwirkung auf den Thermostaten 7 ausdrückt, und zwar durch eine Abkühlung der in diesem strömenden Gase.However, as the load on the machine decreases, the flaps 10 progressively close. When the outside temperature of the air is lower, for example in winter, the air flow hitting the windings 6 and the thermostat is colder, with the result that the expansion of the element 14 is reduced and the opening of the flaps 10 is reduced via the rod 15 The cooling effect on the heat exchanger 6 at an exhaust gas temperature which corresponds to a given load is expressed as a direct effect on the thermostat 7, namely by cooling the gases flowing in it.
Wenn die Temperatur der Außenluft jedoch steigt, beispielsweise im Sommer, ergeben sich die umgekehrten Erscheinungen.However, if the temperature of the outside air rises, for example in the Summer, the opposite appears.
Es ist demgemäß klar, daß die Vorrichtung nach der Erfindung eine doppelte Regulierung bewirkt, die es gestattet, die Maschine bei optimaler Temperatur arbeiten zu lassen, gleichgültig, wie stark ihre Belastung und wie der Zustand der Außenluft ist.It is accordingly clear that the device according to the invention is a double regulation effects that allows the machine to operate at the optimum temperature to let work, no matter how severe their load and how the condition of the Outside air is.
Selbstverständlich kann der vorstehend beschriebene Thermostat durch ein anderes Gerät bekannter Art ersetzt werden, das der Wirkung der Auspuffgase und der Wirkung des Kühlluftstromes vom Gebläse her ausgesetzt ist.Of course, the thermostat described above can through another device of known type must be replaced, which has the effect of the exhaust gases and is exposed to the action of the cooling air flow from the fan.
Der Wärmetauscher 6 kann ebenfalls eine Form annehmen, die von der Leitungswicklung, die vorstehend beschrieben ist, abweicht, wobei seine Empfindlichkeit im übrigen dadurch beeinflußt werden kann, daß die Abmessungen, die Stärke und die Art des Metalles des Rohres verändert werden, das den Wärmetauscher bildet und außerdem seine Stellung gegenüber dem Luftstrom, der von dem Gebläse gefördert wird.The heat exchanger 6 can also take a form derived from Line winding, which is described above, differs, its sensitivity in the The rest can be influenced by the fact that the dimensions, the strength and the Type of metal of the pipe that makes up the heat exchanger and as well its position in relation to the air flow conveyed by the fan.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1170712X | 1959-02-16 |
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| DE1170712B true DE1170712B (en) | 1964-05-21 |
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ID=9657229
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|---|---|---|---|
| DEB56667A Pending DE1170712B (en) | 1959-02-16 | 1960-02-16 | Device for regulating the temperature of internal combustion engines |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1170712B (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1764371A (en) * | 1927-02-08 | 1930-06-17 | William P Hammond | Automatic radiator shutter |
| US1871671A (en) * | 1928-12-17 | 1932-08-16 | Pines Winterfront Co | Thermostatic radiator shutter control |
| CH248926A (en) * | 1943-08-23 | 1947-05-31 | Porsche Kg | Cooling air control device on internal combustion engines. |
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| DE1048089B (en) * | 1956-08-11 | 1958-12-31 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Internal combustion engine with cooling fan |
-
1960
- 1960-02-16 DE DEB56667A patent/DE1170712B/en active Pending
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