Regeleinrichtung für den Kühlkreislauf von Brennkraftmaschinen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung
von Regeleinrichtungen für den Kühlkreislauf von Brennkraftmaschinen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einer den Kühler umgehenden, thermostatgesteuerten Kurzschlußleitung.
In der Regel werden die Thermostaten so eingestellt, daß sie bei einer Kühlwassertemperatur
von etwa 75 bis 80° C beginnen, den Weg des Kühlwassers nach dem Kühler freizugeben
und im gleichen Maße die Kurzschlußleitung abzusperren. Es ist dabei erwünscht,
daß vom Öffnungsbeginn des Thermostatventils bis zu seiner vollen Öffnung die Kühlwassertemperatur
etwa 10 bis 12° C zunimmt, das Ventil also nicht schlagartig, sondern allmählich
öffnet. Die Öffnungsgeschwindigkeit hängt von der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs
des Kühlwassers ab. Es ergibt sich somit, daß bei Öffnungsbeginn des Thermostatventils
zunächst nur ein kleiner Ventildurchlaßquerschnitt Kühlwasser zum Kühler fließen
läßt und ein weiteres Öffnen des Ventils erst dann eintritt, wenn das aus dem Kühler
in den Motorblock verdrängte kalte Kühlwasser so weit erwärmt worden ist, daß die
Temperatur des aus dem Motorblock austretenden Wassers steigt. Da jedoch der größte
Ventilquerschnitt nach den Erfordernissen der größten zu kühlenden Wassermenge zu
bemessen ist, vermag das Ventil eine andere Aufgabe, nämlich über einen längeren
Temperaturanstieg möglichst feinfühlig zu öffnen, nur unzulänglich zu erfüllen,
weil sich der Durchlaßquerschnitt bei einem vorliegenden Ventil auch bei allmählichem
Öffnen zu rasch erweitert, das Ventil also zu grob arbeitet, mit der Folge, daß
ein zu kräftiger Kaltwasserschub in den Motor gelangt, was für diesen thermisch
und festigkeitsmäßig nachteilig ist.Control device for the cooling circuit of internal combustion engines, in particular
for motor vehicles The invention relates to an improvement and further development
of control devices for the cooling circuit of internal combustion engines, in particular
for motor vehicles, with a thermostat-controlled short-circuit line bypassing the radiator.
As a rule, the thermostats are set so that they are at a cooling water temperature
from about 75 to 80 ° C begin to open the path of the cooling water to the radiator
and shut off the short-circuit line to the same extent. It is desirable
that from the beginning of the opening of the thermostatic valve to its full opening, the cooling water temperature
about 10 to 12 ° C, the valve does not suddenly, but gradually
opens. The opening speed depends on the rate at which the temperature rises
of the cooling water. It thus follows that when the thermostatic valve begins to open
Initially, only a small valve passage cross-section allows cooling water to flow to the radiator
and the valve does not open again until it comes out of the cooler
cold cooling water displaced into the engine block has been heated to such an extent that the
The temperature of the water exiting the engine block rises. But since the biggest
Valve cross-section according to the requirements of the largest amount of water to be cooled
is dimensioned, the valve is capable of another task, namely over a longer period of time
To open the temperature rise as sensitively as possible, only to be insufficiently fulfilled,
because the passage cross-section with a given valve also with gradual
Opening expands too quickly, so the valve works too roughly, with the result that
too strong a cold water push gets into the motor, which is thermal for it
and is disadvantageous in terms of strength.
Die Erfindung hilft diesem Übelstand ab. Sie besteht in der Anordnung
eines an sich bekannten Thermostaten mit zwei voneinander unabhängigen, bei etwa
75 bis 80° C ansprechenden Regelstufen in einer solchen Auslegung, daß die bei niedrigerer
Temperatur ansprechende Stufe einen Durchflußquerschnitt von 20 bis 25 °/o und die
bei höherer Temperatur ansprechende Stufe einen Durchflußquerschnitt von 75 bis
80 % des Durchflußquerschnittes der zum Kühler führenden Hauptzuleitung steuert.The invention remedies this drawback. It consists in the arrangement
a known thermostat with two independent, at about
75 to 80 ° C responsive control levels in such a design that the lower
Temperature-responsive stage a flow area of 20 to 25% and the
at higher temperature responsive level a flow area of 75 to
80% of the flow cross-section of the main line leading to the cooler controls.
Die bisher bekannten, auf die obengenannten Temperaturstufen ausgelegtenDoppelthermostatenmit
unterschiedlich großen Durchflußquerschnitten in der Hauptleitung von Kühlflüssigkeitskreisläufen
von Brennkraftmaschinen wurden nur an Brennkraftmaschinen ohne Kurzschlußleitung
verwendet, um die beim schlechten Schließen thermostatgesteuerter Einfachventile
entstehenden Nachteile zu vermeiden und eine rasche Aufheizung des Kühlwassers auf
eine für den Motor und die Heizeinrichtung des Fahrzeuges günstige Betriebstemperatur
zu sichern. Eine solche Anordnung gibt jedoch keinen Hinweis auf die Problemstellung
des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung und seine Lösung.The previously known double thermostats designed for the above-mentioned temperature levels with
different sized flow cross-sections in the main line of cooling liquid circuits
of internal combustion engines were only used on internal combustion engines without a short-circuit line
used to prevent simple thermostat-controlled valves when they close poorly
to avoid resulting disadvantages and a rapid heating of the cooling water
an operating temperature that is favorable for the engine and the heater of the vehicle
to secure. However, such an arrangement gives no indication of the problem
of the subject matter of the present invention and its solution.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
In dieser bezeichnet 1 den Motor, 2 dessen Kühler, 3 den oberen und 4 den unteren
Kühlwasserkasten. Mit 5, 5' sind die Abschnitte der vom Motor zum Kühler führenden
Kühlmittelhauptleitung, mit 6 die vom Kühler zum Motor zurückführende Kühlmittelleitung,
mit 7 eine Kühlmittelumlaufpumpe und mit 8 eine den Kühler umgehende Kurzschlußleitung
bezeichnet. An der Abzweigung der Kurzschlußleitung 8 von der Kühlmittelzuleitung
5, 5' liegt ein durch einen Thermostaten 9 gesteuertes Doppelventil 10, das,
solange das Kühlmittel noch kalt ist, dem Kühlmittel den Weg vom Leitungsabschnitt
5 zum Leitungsabschnitt 5' und damit zum Kühler versperrt und dieses zwingt, durch
die Leitungen 5 und 8, 6 zum Motor 1 zurückzufließen. Die Thermostatregelung ist
in bekannter Weise so abgestimmt, daß das Ventil 10 bei etwa 80° C Temperatur
zu öffnen, somit dem Kühlwasser den Weg vom Leitungsabschnitt 5 zum Leitungsabschnitt
5' freizugeben beginnt und gleichzeitig den Durchfiuß durch die Rückströmleitung
8 entsprechend drosselt und schließlich ganz absperrt. Dementsprechend fließt
immer mehr vom Leitungsabschnitt 5 herkommendes Kühlwasser durch den Leitungsabschnitt
5' und den Kühler 3, 2, 4 zum Motor 1
zurück.In the drawing, the invention is shown in one embodiment. In this, 1 denotes the engine, 2 its radiator, 3 the upper and 4 the lower cooling water tank. 5, 5 'denotes the sections of the main coolant line leading from the engine to the radiator, 6 denotes the coolant line returning from the radiator to the engine, 7 denotes a coolant circulation pump and 8 denotes a short-circuit line bypassing the radiator. At the junction of the short-circuit line 8 from the coolant supply line 5, 5 'is a double valve 10 controlled by a thermostat 9, which, as long as the coolant is still cold, blocks the coolant's path from the line section 5 to the line section 5' and thus to the radiator and this forces to flow back to engine 1 through lines 5 and 8, 6. The thermostat control is coordinated in a known manner so that the valve 10 opens at a temperature of about 80 ° C, thus starting to release the cooling water from the line section 5 to the line section 5 'and at the same time restricts the flow through the return line 8 accordingly and finally shuts it off completely . Accordingly, more and more cooling water coming from the line section 5 flows back to the engine 1 through the line section 5 'and the radiator 3, 2, 4.
Gemäß der Erfindung ist in der Zulaufleitung 5, 5' ein zweites durch
einen Thermostaten 11 gesteuertes
Ventil 12 vorgesehen, dessen
Thermostat derart abgestimmt ist, daß das Ventil bereits bei 75° C öffnet. Der Eintritt
des Kühlwassers in den Reglerraum 13 erfolgt vom Leitungsabschnitt 5 her durch einen
kleinen Querschnitt 14, wie einen solchen auch die in den Kühlmittelzuleitungsabschnitt
5' einmündende Verbindungsleitung 15 aufweist. Die Querschnitte der Leitungen 14
und 15 entsprechen etwa 20 bis 25 0/0 der Durchlaßquerschnittsfläche des zum Kühler
führenden Hauptleitungsabschnittes 5', während die Durchflußquerschnitte 16 und
17 am Hauptventil 10 und seinem Thermostaten 9 etwa 75 bis 80 % des Hauptleitungsquerschnittes
5' ausmachen. According to the invention, a second valve 12 controlled by a thermostat 11 is provided in the feed line 5, 5 ', the thermostat of which is adjusted in such a way that the valve opens at 75.degree. The entry of the cooling water into the regulator chamber 13 takes place from the line section 5 through a small cross section 14, such as the connecting line 15 which opens into the coolant feed line section 5 '. The cross-sections of the lines 14 and 15 correspond to about 20 to 25% of the passage cross-sectional area of the main line section 5 'leading to the cooler, while the flow cross-sections 16 and 17 on the main valve 10 and its thermostat 9 make up about 75 to 80% of the main line cross-section 5'.
Die Wirkungsweise der beschriebenen und dargestellten Einrichtung
ergibt sich aus der Zeichnung ohne weiteres. Beim Erwärmen des Motors 1 und damit
auch des Kühlwassers wird bei etwa 75' C durch das Ventil 12 zunächst nur
der enge Durchfluß 14, 13, 15 zum Leitungsabschnitt 5' freigegeben. Demzufolge fließt
dem Motor zunächst auch nur eine kleine Menge kaltes Kühlwasser aus dem Kühler zu.
Die Regelung kann dabei so abgestimmt sein, daß in der kalten Jahreszeit überhaupt
nur dieser schwächere Durchfluß wirksam wird. Bei höherer Motorleistung oder bei
höheren Außentemperaturen wird anschließend auch der kräftigere Durchfluß 5,16,17,
5' freigegeben. Durch die Erfindung erfolgt also eine besser abgestufte Dosierung
des Kühlwasserzuflusses zum Motor.The mode of operation of the device described and illustrated is evident from the drawing. When the engine 1 and thus also the cooling water is heated, at about 75 ° C., the valve 12 initially only releases the narrow flow 14, 13, 15 to the line section 5 '. As a result, only a small amount of cold cooling water flows into the engine from the radiator at first. The regulation can be coordinated so that only this weaker flow is effective in the cold season. With a higher engine output or with higher outside temperatures, the more powerful flow 5, 16, 17, 5 'is then also released. The invention thus results in a better graduated metering of the cooling water inflow to the engine.