DE19606202A1 - Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für einen mit flüssigem Kühlmittel gekühlten Verbrennungsmotor, der in einem Kreis­ lauf mit einem Kühlmittelkühler angeordnet ist, an welchen Kreislauf wenigstens ein Wärmetauscher einer Zusatzeinrich­ tung mittels eines Schaltventils angeschlossen ist, das ein in zwei Positionen umschaltbares Ventilelement enthält, das in einer Position eine Verbindung zwischen dem Kühlmittel­ kreislauf und dem Wärmetauscher der Zusatzeinrichtung sperrt und in der anderen Position freigibt.

Derartige Kühlsysteme werden vorwiegend bei Kraftfahrzeugen eingesetzt. Um die Schadstoffemissionen und den Kraftstoff­ verbrauch zu reduzieren, wird angestrebt, daß einerseits die Warmlaufphase nach einem Kaltstart verkürzt wird und daß an­ dererseits die Motortemperatur und damit die Kühlmitteltempe­ ratur erhöht werden, soweit dies die Betriebszustände des Verbrennungsmotors ohne die Gefahr einer Überhitzung zulas­ sen. Letzteres wird beispielsweise durch einen sogenannten Kennfeldthermostaten ermöglicht, wie er aus der DE-A 42 33 913 bekannt ist.

Üblicherweise sind an den Kühlkreislauf Wärmetauscher von Zu­ satzeinrichtungen angeschlossen, insbesondere Wärmetauscher einer Heizung, Ölkühler oder Ladeluftkühler o. dgl. Die ange­ strebte Erhöhung der Betriebstemperatur des Verbrennungsmo­ tors in bestimmten Betriebszuständen und damit die Erhöhung der Temperatur des Kühlmittels kann jedoch zu Problemen bei diesen Zusatzeinrichtungen führen. Es besteht die Gefahr, daß die Wärmetauscher der Zusatzeinrichtungen thermisch überla­ stet werden. Darüber hinaus besteht beispielsweise bei der Fahrzeuginnenraumheizung das Problem, daß bei einer sehr ho­ hen Temperatur des durch den oder die Wärmetauscher der In­ nenraumbeheizung strömenden Kühlmittels die in den Fahr­ gastinnenraum eintretende Luft auf zu hohe Temperaturwerte aufgeheizt wird, die von den Fahrzeuginsassen als unangenehm empfunden werden.

Es ist auch ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor be­ kannt (DE-A 40 33 261), bei welchem vor dem Wärmetauscher der Fahrzeuginnenraumbeheizung ein Schaltventil angeordnet ist, das in einer Schaltposition den Zulauf zu dem Wärmetauscher der Innenraumbeheizung freigibt und in der anderen Position sperrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mit­ teln bei einem Kühlsystem der eingangs genannten Art eine be­ darfsorientierte Kühlmitteltemperaturregelung für die Zusatz­ einrichtungen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Schaltelement zum Umschalten des Ventilelementes ein mit einer Rückstellfeder belastetes thermostatisches Arbeitselement vorgesehen ist, das mit dem Kühlmittel beaufschlagt und mit einer elektri­ schen Heizeinrichtung versehen ist, und daß das thermostati­ sche Arbeitselement einen Dehnstoff enthält, der auf eine Schalttemperatur ausgelegt ist, die höher als eine maximale Betriebstemperatur des zu dem thermostatischen Arbeitselement strömenden Kühlmittels ist.

Schaltventile mit einem als Schaltelement dienenden thermo­ statischen Arbeitselement lassen sich preiswert herstellen, so daß es wirtschaftlich ohne weiteres realisierbar ist, je­ der Zusatzeinrichtung ein eigenes Schaltventil zuzuordnen. Dieses Schaltventil benötigt zum Umschalten nur eine Stromzu­ fuhr in eine Richtung, d. h. ein Ein- oder Ausschalten der elektrischen Heizeinrichtung. Die Rückstellung erfolgt auto­ matisch mit Hilfe der Rückstellfeder und des Kühlmittels, da der Dehnstoff des thermostatischen Arbeitselementes so ausge­ legt ist, daß das Kühlmittel bei jeder Betriebstemperatur ei­ ne Kühlung des Dehnstoffes unter seine Schalttemperatur her­ beiführt, so daß das thermostatische Arbeitselement dadurch selbsttätig zurückschaltet.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Schaltventil in einer Position eine Verbindung zu dem Wärme­ tauscher der Zusatzeinrichtung freigibt und eine Verbindung zu einem den Wärmetauscher der Zusatzeinrichtung umgehenden Bypass sperrt und in der anderen Position die Verbindung zu dem Wärmetauscher sperrt und zu dem Bypass freigibt. Damit wird erreicht, daß unabhängig von der Position des Schaltven­ tils die Strömungswiderstände durch die Zusatzeinrichtungen im wesentlichen gleich bleiben, so daß damit auch das Druck­ niveau in dem Kühlsystem nicht wesentlich verändert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das thermostatische Arbeitselement mit einer Abschirmung um­ geben ist, die bei eingeschalteter Heizeinrichtung geöffnet und bei abgeschalteter Heizeinrichtung geschlossen ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Energiebedarf zum Schalten des Schaltventils mittels der elektrischen Heizeinrichtung begrenzt ist, da die von der elektrischen Heizeinrichtung eingeleitete Wärme nicht sofort von dem Kühlmittel abtrans­ portiert wird. Dadurch ist es auch möglich, das Schaltventil mittels der elektrischen Heizeinrichtung auch dann zu schal­ ten, wenn die Kühlmitteltemperatur relativ niedrig ist.

Das Schaltventil kann so eingesetzt werden, daß es stromlos offen ist, d. h. bei nicht bestromter elektrischer Heizein­ richtung die Verbindung zu dem Wärmetauscher der Zusatzein­ richtung freigibt, oder daß es stromlos geschlossen ist, d. h. bei nicht bestromter elektrischer Heizeinrichtung die Verbin­ dung zu dem Wärmetauscher der Zusatzeinrichtung sperrt. Wenn das Schaltventil so eingesetzt wird, daß es stromlos offen ist, so sollte zweckmäßig zusätzlich vorgesehen werden, daß eine thermische Überlastung des Wärmetauschers der Zusatzein­ richtung bei zu hoher Kühlmitteltemperatur ausgeschlossen wird. Dies kann durch die Auslegung der Schalttemperatur des Dehnstoffes des thermostatischen Arbeitselementes erfolgen. Bei einer anderen Ausführungsform wird dann vorgesehen, daß zwischen dem Schaltventil und dem Wärmetauscher der Zusatz­ einrichtung vorzugsweise mit dem Schaltventil in einem ge­ meinsamen Ventilgehäuse ein thermostatisches Absperrventil angeordnet ist, das auf eine vorgegebene Schließtemperatur ausgelegt ist. Diese Schließtemperatur wird so festgelegt, daß sie unterhalb einer Temperatur liegt, bei der eine Schä­ digung des Wärmetauschers der Zusatzeinrichtung oder sonsti­ ger Elemente der Zusatzeinrichtung zu befürchten ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß mehrere Schaltventile zu einem Ventilblock zusammengefaßt sind, der einen gemeinsamen mit dem Kühlmittelkreislauf ver­ bundenen Zulaufanschluß, einen gemeinsamen zu dem Kühlmittel­ kreislauf zurückführenden Rücklaufanschluß und individuelle, zu den Wärmetauschern der Zusatzeinrichtungen führende An­ schlüsse aufweist. Ein derartiger Ventilblock erlaubt in vor­ teilhafter Weise die Anzahl der benötigten Leitungen zu redu­ zieren, da Strömungswege in den Ventilblock integriert wer­ den.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgesehen, daß in dem Ventilblock ein thermostatisches Regelventil des Kühl­ mittelkreislaufes untergebracht ist. Damit ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise, wobei das thermostatische Regelventil ein herkömmliches Thermostatventil oder ein elektrisch be­ heizbarer Kennfeldthermostat sein kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen.

Fig. 1 zeigt ein Kühlsystem in schematischer Darstellung, das erfindungsgemäß mit Schaltventilen für die Wärme­ tauscher von Zusatzeinrichtungen ausgerüstet ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Schaltventil in bestrom­ tem Zustand,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Schaltventil in Fig. 2 in unbestromtem Zustand,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3 auf eine Einzelheit,

Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Schaltventils und

Fig. 6 einen Schnitt durch eine schematische Darstellung ei­ nes Ventilblocks mit einem thermostatischen Regelven­ til und mehreren Schaltventilen.

Das in Fig. 1 dargestellte Kühlsystem für einen flüssigkeits­ gekühlten Verbrennungsmotor (10) ist mit einer sogenannten Motoreintrittsregelung versehen. Von dem Verbrennungsmotor (10) strömt über eine Motoraustrittsleitung (11) das Kühlmit­ tel zu einem Kühlmittelkühler (12) und von dort über eine Rücklaufleitung (13) zum Motoreintritt, an welchem eine Kühl­ mittelpumpe (14) angeordnet ist. An die Motoraustrittsleitung (11) schließt ein Bypass (15) an, der über ein thermostati­ sches Regelventil (16) mit der Rücklaufleitung (13) verbunden ist. Bevorzugt ist das thermostatische Regelventil (16) ein sogenannter Kennfeldthermostat, d. h. ein mit Dehnstoff arbei­ tendes thermostatischen Regelventils, das eine elektrische Heizeinrichtung für das thermostatische Arbeitselement des Thermostatventils (16) aufweist, durch deren Ein- und Aus­ schalten das Thermostatventil (16) auf wenigstens zwei unter­ schiedliche Temperaturniveaus umschaltbar ist, auf welches die Kühlmitteltemperatur und damit die Motortemperatur gere­ gelt werden. Das Thermostatventil (16) ist beispielsweise entsprechend der DE-A 42 33 913 ausgebildet.

An dem Motoraustritt ist noch ein sogenannter Warmlaufthermo­ stat (17) vorgesehen, der eine Kombination eines auf eine vorgegebene Öffnungstemperatur eingestellten Thermostatven­ tils und eines Überdruckventils ist. Der Warmlaufthermostat (17) hält die Verbindung zwischen Motoraustritt und Motoraus­ trittsleitung (11) (bis auf eine Leckmenge) bis zu einer vor­ gegebenen Temperatur geschlossen, so daß die Warmlaufphase des Verbrennungsmotors (10) verkürzt wird. Bei einem bei­ spielsweise durch eine erhöhte Motordrehzahl entstehenden Überdruck öffnet jedoch der Warmlaufthermostat (17) druckab­ hängig, d. h. er wirkt dann als Überdruckventil.

Von der Motoraustrittsleitung (11) zweigen Leitungen (18, 19) ab, die zu Wärmetauschern (20, 21) von Zusatzeinrichtungen führen. Der Wärmetauscher (20) gehört beispielsweise zu einer Heizeinrichtung für den Fahrzeuginnenraum, während der Wärme­ tauscher (21) zur Ölkühleinrichtung gehört. Das aus den Wär­ metauschern (20, 21) austretende Kühlmittel wird über eine gemeinsame Rücklaufleitung (22) der Mischkammer des thermo­ statischen Regelventils (16) zugeführt. Vor den Wärmetau­ schern (20, 21) sind jeweils elektrisch schaltbare Schaltven­ tile (23, 24) angeordnet, deren Aufbau noch anhand von Fig. 2 bis 6 erläutert werden wird. An die Schaltventile (23, 24) schließen jeweils Bypassleitungen (25, 26) an, die den je­ weils zugehörigen Wärmetauscher (20, 21) umgehen und in die Rücklaufleitung (22) münden.

Die Schaltventile (23, 24) können jeweils so angeordnet sein, daß sie stromlos offen oder stromlos geschlossen sind. Unter stromlos offen wird verstanden, daß die Schaltventile (23, 24) in ihrem nicht mit Strom beaufschlagten Zustand die Ver­ bindung zu dem zugehörigen Wärmetauscher (20, 21) freigeben und die Verbindung zu den jeweiligen Bypassleitungen (25, 26) sperren. Unter stromlos geschlossen wird verstanden, daß die Schaltventile (23, 24) in unbestromten Zustand die Verbindung zu den jeweiligen Wärmetauschern (20, 21) sperren und die Verbindung zu den jeweiligen Bypassleitungen (25, 26) freige­ ben. Mit Hilfe der Schaltventile (23, 24) ist es möglich, die Temperatur in den Wärmetauschern (20, 21) auf einen vorgege­ benen Wert einzuregeln und/oder auf eine maximale Temperatur zu begrenzen. Hierzu werden den Wärmetauschern (20, 21) oder ihren Austrittsleitungen Temperatursensoren zugeordnet, deren Signale in einer nicht dargestellten Regeleinrichtung verar­ beitet werden, die das Öffnen und Schließen der Schaltventile (23, 24) bestimmt.

Eine erste Ausführungsform für derartige Schaltventile (23, 24) ist in Fig. 2 bis 4 dargestellt. Das Schaltventil (23, 24) besitzt ein aus Kunststoff hergestelltes Ventilgehäuse (30), das mit zwei gegenüberliegenden Austrittsanschlüssen (31, 32) versehen ist. Zwischen diesen beiden Austrittsan­ schlüssen (31, 32) ist ein Zulaufanschluß (33) vorgesehen. Die Verbindung zwischen dem Zulaufanschluß (33) und den Aus­ trittsanschlüssen (31, 32) ist mittels eines Ventilelementes (34) wechselweise freigebbar und absperrbar. Das aus Kunst­ stoff hergestellte Ventilelement (34) besitzt eine topfförmi­ ge Gestalt. In dem Bereich des offenen Randes ist ein als Verschlußelement (35) dienender Ringbund vorgesehen, der ven­ tiltellerartig einem Ventilsitz (36) des Ventilgehäuses (30) zugeordnet ist. Das Verschlußelement (35) ist mit einem Dich­ tungsring (37) versehen. Das Verschlußelement (35) und der Ventilsitz (36) sind zwischen dem Zulaufanschluß (33) und dem Austrittsanschluß (31) angeordnet.

Das geschlossene Ende des topfförmigen Ventilelementes (34) bildet einen Ventilschieber (38), der dem als Ventilsitz aus­ gebildeten Austrittsanschluß (32) zugeordnet ist. Der als Ventilschieber (38) ausgebildete Teil des Ventilelementes (34) ist mit einer Ringdichtung (40) versehen. Von dem ge­ schlossenen Ende des Ventilelementes (34) ragen mehrere Ste­ ge (39) ab, mit denen das Ventilelement (34) in dem Aus­ trittsanschluß (32) geführt und zentriert ist.

In der Stellung nach Fig. 2 ist die Verbindung zwischen dem Zulaufanschluß (33) und dem Austrittsanschluß (31) offen, während die Verbindung zu dem Austrittsanschluß (32) ge­ schlossen ist. In der Position des Ventilelementes (34) ent­ sprechend Fig. 3 ist dagegen die Verbindung zwischen dem Zu­ laufanschluß (33) und dem Austrittsanschluß (32) freigegeben und die Verbindung zu dem Austrittsanschluß (31) gesperrt. Zum Umschalten des Ventilelementes (34) zwischen den Positio­ nen nach Fig. 2 und 3 dient ein thermostatisches Arbeitsele­ ment, das im Innern des Ventilgehäuses (30) angeordnet ist. Das thermostatische Arbeitselement besitzt ein metallisches Gehäuse (41), das in einem Halter (42) des Ventilgehäuses (30) stationär gehalten ist. Das Gehäuse (41) enthält einen Dehnstoff, insbesondere eine Wachsmischung. Es ist nach außen mittels einer Membrane (43) geschlossen, die in dem Gehäuse (41) mittels eines Führungsteils (44) gesichert ist, in wel­ chem ein Arbeitskolben (45) geführt ist. Der Arbeitskolben (45) stützt sich innen an dem geschlossenen Ende des Ventile­ lementes (34) ab, das entgegen der Ausfahrrichtung des Ar­ beitskolbens (45) mit einer Rückstellfeder (46) belastet ist. Im Innern des Gehäuses (41) des thermostatischen Arbeitsele­ mentes ist ein elektrisches Widerstandsheizelement (47) ange­ ordnet, dessen Stromversorgungsleitungen (48) durch einen Stopfen hindurch in das Innere des Gehäuses (41) und durch den Halter (42) hindurch nach außen zu einem Steckerelement (50) geführt sind, das in einer Fassung (49) dichtend einge­ setzt ist.

Durch Bestromen des Widerstandsheizelementes (47) wird der Dehnstoff bis wenigstens zu seiner Schalttemperatur erwärmt, d. h. bis zu der Temperatur in der die Wachsmischung ihren Ag­ gregatzustand ändert und damit ihr Volumen wesentlich vergrö­ ßert. Dadurch wird der Arbeitskolben (45) aus dem Gehäuse (42) ausgefahren, so daß das Ventilelement (34) mitgenommen und in die andere Schaltposition (Fig. 2) überführt wird. Nach Abschalten der Bestromung des Widerstandsheizelementes wird das Gehäuse (41) des thermostatischen Arbeitselementes von dem Kühlmittel gekühlt, so daß der Dehnstoff wieder sein Volumen verringert und das Ventilelement (34) zusammen mit dem Arbeitskolben (45) aufgrund der Wirkung der Rückstellfe­ der (46) in die Ausgangsposition zurückgedrückt wird, in der die Verbindung zwischen dem Zulaufanschluß (32) und dem Aus­ trittsanschluß (31) wieder geschlossen ist (Fig. 3) . Um diese Rückschaltung zu bewirken, wird vorgesehen, daß die Schalt­ temperatur des Dehnstoffes des thermostatischen Arbeitsele­ mentes so ausgelegt ist, daß sie mit ausreichendem Abstand oberhalb der maximalen Temperatur liegt, mit der das Kühlmit­ tel während des Normalbetriebs dem Schaltventil (23, 24) zu­ strömt. Damit ist sichergestellt, daß das Kühlmittel bezüg­ lich des thermostatischen Arbeitselementes eine ausreichende Kühlwirkung erzielt, um die Rückstellung des Ventilelementes (34) zu bewirken.

Das thermostatische Arbeitselement ist mit einer Abschirmung umgeben, die in dem unbestromten Zustandes (Fig. 3) geschlos­ sen und in dem bestromten Zustand (Fig. 2) geöffnet ist. Da­ mit wird in dem stromlosen Zustand die Kühlwirkung des Kühl­ mittels auf das thermostatische Arbeitselement beschränkt, so daß bei einem Bestromen das Widerstandsheizelement (47) im wesentlichen nur den Dehnstoff innerhalb des Gehäuses (41) und möglichst wenig mit ihm in Berührung stehendes Kühlmittel aufheizen muß. Damit wird ein schnelles Ansprechen gewährlei­ stet. Außerdem ist es möglich, das Schaltventil (23, 24) durch Bestromen des Widerstandsheizelementes (47) auch bei noch kaltem Kühlmittel umzuschalten.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Abschirmung für das Ge­ häuse (41) des thermostatischen Arbeitselementes von dem topfförmigen Ventilelement (34) und dem Halter (42) gebildet, der das Gehäuse (41) umfaßt. Das topfartige Ventilelement (34) umgreift den Halter (42) im Bereich des Gehäuses (41). Die Spalte zwischen dem Ventilelement (34) und dem Halter (42) sowie auch zu dem Gehäuse (41) sind so groß, daß bei ei­ nem Übergang von der Position nach Fig. 2 in die Position nach Fig. 3 das Kühlmittel aus dem Innenraum des Ventilele­ mentes abströmen kann.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Halter (42) in seinem das Gehäuse (41) umgebenden Bereich mit axialen Ausschnitten (51) versehen. Durch die Formgebung der Ausschnitte (51) ist es möglich, die Auswirkung des Umströmens des Gehäuses (41) des thermostatischen Arbeitselementes mit dem Kühlmittel festzulegen.

Wie schon erwähnt wurde, ist es möglich, das Schaltventil nach Fig. 2 bis 4 so einzusetzen, daß es stromlos offen oder stromlos geschlossen ist. Wenn es stromlos offen angeordnet werden soll, so wird der Austrittsanschluß (32) an den Wärme­ tauscher (20 oder 21) und der Austrittsanschluß (31) an den Bypass (25 oder 26) angeschlossen. Soll es stromlos geschlos­ sen angeordnet sein, so wird umgekehrt der Austrittsanschluß (31) an den Verbraucher und der Austrittsanschluß (32) an den Bypass angeschlossen.

Wenn das Schaltventil (23, 24) in der Anordnung stromlos of­ fen angeordnet wird, so besteht die Gefahr, daß bei einem Ausfall der Regeleinrichtung und/oder des elektrischen Wider­ standsheizelementes (47) und bei einem Überschreiten der Be­ triebstemperatur des Kühlmittels dem Wärmetauscher (20, 21) der Zusatzeinrichtung Kühlmittel mit einer Temperatur zuge­ führt wird, die eine für diesen Wärmetauscher (20, 21) zuläs­ sige Temperatur übersteigt. Um dies zu vermeiden, kann der in dem Gehäuse (41) des thermostatischen Arbeitselementes be­ findliche Dehnstoff auf eine Schalttemperatur ausgelegt wer­ den, die an eine für den Wärmetauscher (20, 21) noch zulässi­ ge Temperatur angepaßt ist. Wird diese Temperatur überschrit­ ten, so sorgt das thermostatische Arbeitselement dafür, daß auch ohne Bestromung und ohne das elektrische Wider­ standsheizelement (47) das Ventilelement (34) in die Position nach Fig. 3 überführt wird, d. h. den Austrittsanschluß (32) sperrt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 entspricht in seinem Auf­ bau weitgehend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis 4, so daß für die gleichen Bauelemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden und auf die Beschreibung zu Fig. 2 bis 4 verwiesen wird. Das Schaltventil nach Fig. 5 wird in dem Zu­ stand "stromlos offen" eingesetzt, d. h. der Austrittsanschluß (31) ist an die Bypassleitung (25 oder 26) angeschlossen. Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis 4 be­ steht in der Ausbildung des stromlos offenen Austrittsan­ schlusses. Zwischen den eigentlichen Austrittsanschluß (32′) und dem Ventilelement (34) ist ein Zwischenstück (54) in das Ventilgehäuse (30) eingesetzt. Dieses Zwischenstück (54) bil­ det einen Ventilsitz (55) für das als Schieberventil (38) ausgebildete geschlossene Ende des Ventilelementes (34). Zwi­ schen diesem Ventilsitz (55) und dem Austrittsanschluß (32′) ist ein thermostatisches Absperrventil (56) angeordnet. Die­ ses thermostatische Absperrventil (56) enthält ein thermosta­ tisches Arbeitselement, dessen Gehäuse (57) mit einem Ring­ bund gegen einen Ring (58) abgestützt ist, der an Stegen (59) des Zwischenstückes (54) gehalten ist. Der in Richtung zu dem Austrittsanschluß (32′) ausfahrende Arbeitskolben (60) ver­ stellt ein Schieberventilelement (61), das auf seinem Umfang mit einem Dichtungsring (62) versehen ist. Diesem Schieber­ ventilelement (61) ist ein Ventilsitz (64) des Austrittsan­ schlusses (32′) zugeordnet, in welchem das Schieberventilele­ ment (61) mittels Stegen (63) geführt und zentriert ist. Eine Rückstellfeder (65) belastet das Schieberventilelement (61) in Richtung zu dem Gehäuse (57), d. h. in Einfahrrichtung des Arbeitskolbens (60). Das Gehäuse (57) enthält einen Dehn­ stoff, dessen Schalttemperatur auf einen Wert ausgelegt ist, bei welchem mit ausreichender Sicherheit Schäden an dem nach­ folgenden Wärmetauscher (20 oder 21) vermieden werden. Solan­ ge die Kühlmitteltemperatur diese Schalttemperatur nicht er­ reicht, bleibt das Absperrventil (56) offen. Sollte aus ir­ gendeinem Grund die Kühlmitteltemperatur diesen Wert über­ schreiten und gleichzeitig die Regelung für das Schaltventil ausfallen und/oder die elektrische Heizeinrichtung des Schaltventils versagen, so schließt das Absperrventil (56), bevor an dem Wärmetauscher (20 oder 21) ein Schaden entstehen kann.

Auch bei dieser Ausführungsform sind alle Bauteile ein­ schließlich des Ventilelementes (34) und des Ventilschiebere­ lementes (61) aus Kunststoff hergestellt. Lediglich das Ge­ häuse (41), das Führungsteil (44) und der Arbeitskolben (45) sowie das Gehäuse (57) und der Arbeitskolben (60) bestehen aus Metall.

In Fig. 6 ist weitgehend schematisch dargestellt, daß die Schaltventile (23, 24, 24′) zusammen mit einem thermostati­ schen Regelventil (16) zu einem Ventilblock zusammengefaßt sind. Das thermostatische Regelventil (16) und die Schaltven­ tile (23, 24, 24′) sind in einem gemeinsamen Gehäuse (66) an­ geordnet, das mittels einer Wand (67) in zwei Kammern (68, 69) unterteilt ist. Die Kammer (68) ist mit einem Zulaufan­ schlußstutzen (70) und die Kammer (69) mit einem Austrittsan­ schlußstutzen (71) versehen. Das zugeführte Kühlmittel strömt zu dem thermostatischen Regelventil (16) und zu den Zulaufan­ schlüssen (33) der Schaltventile (23, 24, 24′). Einer der Austrittsanschlüsse (32 oder 31) ist jeweils an die Kammer (69) angeschlossen, während der andere Austrittsanschluß je­ weils als individueller Einzelanschluß aus dem gemeinsamen Gehäuse (66) herausgeführt ist. Aus dem gemeinsamen Gehäuse (66) ragen auch die Steckeranschlüsse (50) der einzelnen Schaltventile (23, 24, 24′) heraus.

Zu Fig. 6 ist noch anzumerken, daß hier das thermostatische Regelventil (16) in einer sogenannten Motoraustrittsregelung angeordnet ist, so daß der Rücklaufanschlußstutzen (71) einen Bypass darstellt, der zu der Motoreintrittsleitung führt. Selbstverständlich ist es auch möglich, einen derartigen Ven­ tilblock so anzuordnen, daß das thermostatische Regelventil (16) eine sogenannte Motoreintrittsregelung durchführt, wobei entsprechend andere Strömungsrichtungen vorgesehen werden müssen.

Anstelle des dargestellten thermostatischen Regelventils (16) kann der Ventilblock auch mit einem sogenannten Kennfeldther­ mostaten ausgerüstet werden, wie er beispielsweise aus der DE-A 42 33 913 bekannt ist.

Claims (13)

1. Kühlsystem für einen mit flüssigem Kühlmittel gekühlten Verbrennungsmotor, der in einem Kreislauf mit einem Kühlmittelkühler angeordnet ist, an welchen Kreislauf wenigstens ein Wärmetauscher einer Zusatzeinrichtung mittels eines Schaltventils angeschlossen ist, das ein in zwei Positionen umschaltbares Ventilelement enthält, das in einer Position eine Verbindung zwischen dem Kühlmittelkreislauf und dem Wärmetauscher der Zusatz­ einrichtung sperrt und in der anderen Position frei­ gibt, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement zum Umschalten des Ventilelementes (34) ein mit einer Rück­ stellfeder (46) belastetes thermostatisches Arbeitsele­ ment (41, 45) vorgesehen ist, das mit dem Kühlmittel beaufschlagt und mit einer elektrischen Heizeinrichtung (47) versehen ist, und daß das thermostatische Arbeits­ element einen Dehnstoff enthält, der auf eine Schalt­ temperatur ausgelegt ist, die höher als eine maximale Betriebstemperatur des zu dem thermostatischen Arbeits­ element (41, 45) strömenden Kühlmittels ist.

2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (23, 24) in einer Position eine Ver­ bindung zu dem Wärmetauscher (20, 21) der Zusatzein­ richtung freigibt und eine Verbindung zu einem den Wär­ metauscher (20, 21) der Zusatzeinrichtung umgehenden Bypass (25, 26) sperrt und in der anderen Position die Verbindung zu dem Wärmetauscher (20, 21) sperrt und zu dem Bypass (25, 26) freigibt.

3. Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das thermostatische Arbeitselement (41, 45) mit einer Abschirmung (42, 34) umgeben ist, die bei eingeschalteter Heizeinrichtung (47) geöffnet und bei abgeschalteter Heizeinrichtung geschlossen ist.

4. Kühlsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatische Arbeitselement einen den Dehnstoff und die elektrische Heizeinrichtung (47) enthaltendes, als Wärmefühlteil dienendes Gehäuse (41) aufweist, das mittels eines Halters (42) stationär gehalten ist und aus welchem ein das Ventilelement (34) mitnehmender Ar­ beitskolben (45) ausfahrbar ist, und daß das Ventilele­ ment (34) das Arbeitselement (41, 45) topfartig umgibt und mit dem Halter (42) die Abschirmung bildet.

5. Kühlsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Halter (42) das Gehäuse (41) des thermo­ statischen Arbeitselementes umgibt und seinerseits von dem topfartigen Ventilelement (34) umgeben ist.

6. Kühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (42) in seinem das Gehäuse (41) des Thermo­ statelementes umfassenden Bereich mit axialen Ausspa­ rungen (51) versehen ist.

7. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilgehäuse (30) vorgesehen ist, das zwischen zwei einander gegenüberliegenden Aus­ trittsanschlüssen (31, 32) einen Zulaufanschluß (33) aufweist, und daß das Ventilelement (34) mit zwei Ver­ schlußelementen (35, 38) versehen ist, von welchen je­ weils eines einem Ventilsitz (36) eines der Aus­ trittsanschlüsse (31, 32) zugeordnet ist.

8. Kühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das topfartige Ventilelement (34) im Bereich seines of­ fenen Randes mit einem als Verschlußelement dienenden Ringbund (35) versehen ist.

9. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (34) im Bereich seines geschlossenen Endes als Ventilschieber (38) für den zugehörigen Austrittsanschluß (32) gestaltet ist.

10. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß von dem geschlossenen Ende des Ven­ tilelementes (34) mehrere axiale Stege (39) abragen, mit denen das Ventilelement (34) in dem zugehörigen Ventilsitz (32, 55) zentriert ist.

11. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltventil (23, 24) und dem Wärmetauscher (20, 21) der Zusatzeinrichtung vorzugsweise mit dem Schaltventil in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (30) ein thermostatisches Absperrventil (56) angeordnet ist, das auf eine vorgegebene Schließ­ temperatur ausgelegt ist.

12. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltventile (23, 24, 24′) zu einem Ventilblock zusammengefaßt sind, der einen ge­ meinsamen, mit dem Kühlmittelkreislauf verbundenen Zu­ laufanschluß (70), einen gemeinsamen, zu dem Kühlkreis­ lauf zurückführenden Rücklaufanschluß (71) und indivi­ duelle, zu den Wärmetauschern (20, 21) der Zusatzein­ richtungen führende Anschlüsse aufweist.

13. Kühlsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilblock ein thermostatisches Regelventil (16) des Kühlmittelkreislaufes untergebracht ist.