DE19606634A1 - Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Kühlsystem für einen VerbrennungsmotorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für einen
Verbrennungsmotor, und insbesondere ein Kühlsystem, bei dem
der Abgasaustrag oder dergleichen verbessert ist, damit die
Temperatur des Kühlwassers zum Zeitpunkt des Aufwärmens
schnell ansteigen kann.
Beim Kühlvorgang eines Verbrennungsmotors wird Kühlwasser in
einem Wassermantel auf eine hohe Temperatur (über 100°C) er
wärmt und zu einem Kühler geleitet, wo die Wärme des Kühlwas
sers abgestrahlt wird, woraufhin das Kühlwasser mit einer
geeigneten Temperatur (80°C∼88°C) zum Motor rückgeführt wird.
Da zum Zeitpunkt des Aufwärmens die Temperatur des Kühlwas
sers erniedrigt wird, um dieselbe Temperatur einzunehmen wie
die Außenseite, und die Motorzylinder abgekühlt werden, wird
ein Luft-/Kraftstoffverhältnis zugunsten des Kraftstoffs an
gereichert, und ein sicherer Start und ein glattes Drehen des
Motors während der Aufwärmung werden erzielt. Das Anreichern
des Luft-/Kraftstoffverhältnisses mit Kraftstoff führt jedoch
zu einer fehlerhaften Funktion des Abgasaustrags, und die
Kraftstoffausbeute wird vermindert, wodurch der Motor den
Bedarf hinsichtlich der Abgasregelung und der Energieeinspa
rung nicht erfüllen kann, welcher Bedarf in jüngster Zeit
entstanden ist.
Kühlwasser, das eine geeignete Temperatur aufweist, während
der Motor läuft, wird in einem Wärmeakkumulator gesammelt.
Wenn der Motor aufgewärmt ist, wird das Kühlwasser zum
schnellen Erwärmen des Motorzylinders auf eine geeignete Tem
peratur verwendet. Dadurch wird ein Luft-/Kraftstoff
verhältnis mit angereichertem Kraftstoff verhindert. Da ein
Wärmeakkumulator einen großen Raumbedarf hat, ist es jedoch
problematisch, einen ausreichenden Unterbringungsraum zu
erhalten, und die Kraftstoffausbeute wird durch die erhöhte
Kapazität des Wärmeakkumulators reduziert.
Angesichts der vorstehend genannten Probleme besteht eine
primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Kühlsy
stem für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, bei dem eine
fehlerhafte Funktion des Abgasaustrags oder dergleichen zum
Zeitpunkt des Aufwärmens durch einen kleinen Wärmeakkumulator
effektiv verhindert wird, der im Kühlwassersystem vorgesehen
ist. Ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor umfaßt gemäß
einem ersten Aspekt der Erfindung einen Kühlwasserdurchlaß
zum Rückführen von Kühlwasser, das aus einem Kühlwasserauslaß
des Verbrennungsmotors zu einem Kühlwassereinlaß des Verbren
nungsmotors durch einen Kühler strömt und einen Umlenkdurch
laß zum direkten Rückführen des Kühlwassers, unmittelbar
nachdem es aus dem Kühlwasserauslaß des Verbrennungsmotors
geströmt ist zum Kühlwassereinlaß des Verbrennungsmotors. Das
Kühlsystem umfaßt ferner eine Lastzustandermittlungseinrich
tung zum Ermitteln eines Lastzustands des Verbrennungsmotors,
ein Öffnungs- und Schließventil zum Öffnen des Umlenkdurch
lasses entsprechend einer Verminderung der Last des Verbren
nungsmotors, die durch die Lastzustandermittlungseinrichtung
ermittelt ist, und einen Wärmeakkumulator, der mit dem Um
lenkdurchlaß verbunden ist.
Ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einem weite
ren Aspekt der Erfindung umfaßt einen Kühlwasserdurchlaß zum
Rückführen von Kühlwasser, das von einem Kühlwasserauslaß des
Verbrennungsmotors zu einem Kühlwassereinlaß des Verbren
nungsmotors strömt und einen ersten Umlenkdurchlaß zum Rück
führen des Kühlwassers, unmittelbar, nachdem es aus dem Kühl
wasserauslaß des Verbrennungsmotors zu dem Kühlwassereinlaß
des Verbrennungsmotors geströmt ist, durch Umleiten durch
einen Kühler. Das Kühlsystem umfaßt ferner einen zweiten Um
lenkdurchlaß zum Rückführen des Kühlwassers, unmittelbar
nachdem es aus dem Kühlwasserauslaß des Verbrennungsmotors zu
dem Kühlwassereinlaß des Verbrennungsmotors durch den Kühl
wasserdurchlaß geströmt ist, durch Zuführen des Kühlwassers
in einem Bereich eines Wärmeerfassungsabschnitts eines Wär
meerfassungsventils in dem Kühlwasserdurchlaß, der mit einem
Auslaß des Kühlers und dem Verbrennungsmotor verbunden ist,
wobei das Wärmeerfassungsventil ansprechend auf eine Tempera
tur des Kühlwassers öffnet, eine Lastzustandermittlungsein
richtung zum Ermitteln eines Lastzustands des Verbrennungsmo
tors, ein Durchflußmengeneinstellventil zum Vergrößern eines
Strömungsverhältnisses des Kühlwassers zum ersten Umlenk
durchlaß in Bezug auf den zweiten Umlenkdurchlaß entsprechend
einer Verminderung der Last des Verbrennungsmotors, und einen
Wärmeakkumulator, der im ersten Umlenkdurchlaß vorgesehen
ist.
Bei den vorstehend erläuterten Kühlsystemen kann die Erfas
sungseinrichtung eine Druckkammer enthalten, die einen Ven
tilkörper antreibt, der die Membran eines Öffnungs- und
Schließventils durch Einleiten von Unterdruck eines Einlaß
krümmers des Verbrennungsmotors betätigt.
Da bei dem vorstehend erläuterten ersten Aufbau die Last bzw.
Belastung des Verbrennungsmotors während des Aufwärmens klein
ist, öffnet das Öffnungs- und Schließventil und das Kühlwas
ser, das aus dem Kühlwasserauslaß des Verbrennungsmotors aus
strömt, fließt in den Umlenkdurchlaß. Das eine hohe Tempera
tur aufweisende Kühlwasser, das in dem Wärmeakkumulator ge
sammelt wird, strömt zum Kühlwassereinlaß des Verbrennungsmo
tors, indem es durch den Strom eines neuen Kühlwassers ver
drängt wird, und die Temperatur der Zylinderwände des Ver
brennungsmotors wird rasch erhöht. Das aus dem Verbrennungs
motor ausströmende Wasser erhöht die Temperatur während des
Aufwärmens allmählich, und die Temperatur des Kühlwassers
wird unmittelbar, nachdem es aus dem Kühlwasserauslaß heraus
strömt, ausreichend hoch. Das die hohe Temperatur aufweisende
Kühlwasser strömt in den Wärmeakkumulator in dem Umlenkdurch
laß und wird im Wärmeakkumulator gesammelt. Da das eine aus
reichende Temperatur aufweisende Kühlwasser gesammelt wird,
kann eine die Temperatur der Zylinderwände des Verbrennungs
motors während des Aufwärmens rasch erhöhende Wärmeenergie
erzielt werden, obwohl die Größe des Wärmeakkumulators ver
ringert ist. Aufgrund des schnellen Anstiegs der Temperatur
der Zylinderwände muß das Luft-/Kraftstoffgemisch während des
Aufwärmens nicht mit Kraftstoff angereichert sein, wodurch
eine Verbesserung des Abgasaustrags und eine Verminderung des
Kraftstoffverbrauchs verwirklicht werden können.
Wenn bei dem vorstehend erläuterten zweiten Aufbau ein Fahr
zeug während des Aufwärmens mit niedriger Last fährt, ist das
Kühlwasserströmungsverhältnis zum ersten Umlenkdurchlaß
größer als das Kühlwasserströmungsverhältnis zum zweiten Um
lenkdurchlaß aufgrund des Durchflußmengeneinstellventils, und
das die hohe Temperatur aufweisende und aus dem Kühlwasser
auslaß des Verbrennungsmotors strömende Kühlwasser fließt in
dem ersten Umlenkdurchlaß und wird im Wärmeakkumulator gesam
melt. Da die Zufuhr des Kühlwassers, das in der Nähe eines
Wärmeerfassungsabschnitts eine hohe Temperatur hat, reduziert
wird, wird ein Wärmeerfassungsventil in dem Kühlkreislauf
gleichzeitig nahezu geschlossen. Außerdem wird die Menge des
durch den Kühler fließenden Kühlwassers verringert, und die
Temperatur des gesamten Kühlwassers im Verbrennungsmotor
steigt an. Zusätzlich zur Verbesserung des Abgasaustrags zum
Zeitpunkt des Aufwärmens können deshalb die Glattheit bzw.
Laufruhe des Motors bzw. der Motordrehzahl während der Nie
derlastfahrt aufgrund der Verminderung der Abschreckfläche
bzw. der Abkühlfläche (quenching area) und eine Verminderung
des Kraftstoffverbrauchs verwirklicht werden. Da das Kühlwas
serströmungsverhältnis zum zweiten Umlenkdurchlaß vergrößert
ist, wird während der Rochlastfahrt die Zufuhr des Kühlwas
sers, das in der Nähe des Wärmeerfassungsabschnitts eine hohe
Temperatur hat, erhöht, und das Wärmeerfassungsventil ist
nahezu geschlossen. Deshalb wird die Menge des durch den Küh
ler strömenden Kühlwassers vergrößert, und die Temperatur des
gesamten Kühlwassers im Verbrennungsmotor wird vermindert.
Dadurch wird ein Klopfen verhindert, und die Leistung des
Verbrennungsmotors wird durch die Verbesserung der Fülleffi
zienz erhöht.
Auf diese Weise wird ein Negativlastzustand im Verbrennungs
motor durch den Unterdruck des Einlaßkrümmers im Ansaugmotor
genau erfaßt, und der Aufbau der Vorrichtung wird verein
facht, weil eine Steuerschaltung für das elektrische Ventil
nicht erforderlich ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei
spielhaft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Rohrsystems eines
Kühlsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Durch
flußmengeneinstellventils,
Fig. 3A ein Zeitdiagramm des Betriebs des Kühlsystems,
Fig. 3B ein Zeitdiagramm des Betriebs des Kühlsystems,
Fig. 4 eine Querschnittansicht des Durchflußmengeneinstell
ventils gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 5 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen dem
Ansaugkrümmer-Unterdruck und den Ventilstellungen,
Fig. 6 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der
Motordrehzahl und dem Wasserdruck,
Fig. 7A eine Querschnittsansicht eines Hauptbereichs des
Durchflußmengeneinstellventils gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7B eine Querschnittsansicht des Hauptbereichs des Durch
flußmengeneinstellventils gemäß der zweiten Ausfüh
rungsform,
Fig. 8 eine Querschnittsansicht des Durchflußmengeneinstell
ventils,
Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines Hauptbereichs eines
Durchflußmengeneinstellventils gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 10 eine Querschnittsansicht eines Durchflußmengenein
stellventils gemäß einer vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 11 eine Querschnittsansicht eines Durchflußmengenein
stellventils gemäß einer fünften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 12 eine Querschnittsansicht des Durchflußmengeneinstell
ventils gemäß einer sechsten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung,
Fig. 13 eine Querschnittsansicht eines für das Kühlsystem des
Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendeten Wärmesammelreservetanks,
Fig. 14 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereichs
des Aufbaus von Fig. 13,
Fig. 15 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereichs
des Aufbaus von Fig. 14,
Fig. 16 eine Querschnittsansicht eines für die Kühlvorrich
tung des Verbrennungsmotors gemäß einer siebten Aus
führungsform der Erfindung verwendeten Wärmesammelre
servetanks,
Fig. 17 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereichs
des Aufbaus von Fig. 16,
Fig. 18A eine Querschnittsansicht eines für die Kühlvorrich
tung des Verbrennungsmotors gemäß einer achten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten
Wärmesammelreservetanks,
Fig. 18B eine vergrößerte Seitenansicht eines Bereichs von
Fig. 18A, und
Fig. 19 eine Querschnittsansicht eines für das Kühlsystem des
Verbrennungsmotors gemäß einer neunten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung verwendeten Wärmesam
melreservetanks.
Fig. 1 zeigt ein Rohrsystem des Kühlsystems für einen Ver
brennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung. Ein Kühlwasserdurchlaß 3, der sich von ei
nem Kühlwasserauslaß 11 eines Motors 1 erstreckt, erreicht
einen Kühler 2, durchsetzt den Kühler 2 und ist an einen
Kühlwassereinlaß 12 des Motors 1 angeschlossen. Ein Thermo
stat 6 ist als Wärmeerfassungsventil im Kühlwasserdurchlaß 3
vorgesehen, der den Kühlwassereinlaß 12 vom Kühler 2 aus er
reicht. Wenn die Temperatur des Kühlwassers durch Ausdehnung
von Wachs im Wärmeerfassungsabschnitt erhöht wird, der inner
halb des Thermostaten 6 vorgesehen ist, wird der Thermostat 6
nahezu vollständig geöffnet und erhöht eine Durchflußmenge
des Kühlwassers im Kühlwasserdurchlaß 3, das durch den Kühler
2 strömt, und die Temperatur des gesamten Motorkühlwassers
wird erniedrigt. Wenn die Temperatur des Kühlwassers ernied
rigt ist, ist der Thermostat 6 nahezu vollständig geschlos
sen. Infolge davon wird die Durchflußmenge des Kühlwassers im
Kühlwasserdurchlaß 3, das durch den Kühler 2 strömt, vermin
dert, und die Temperatur des gesamten Motorkühlwassers wird
erhöht. Die Temperatur des zum Motor 1 zugeführten Kühlwas
sers wird dadurch gleichmäßig beibehalten (80°C∼88°C). Das
Umwälzen des Kühlwassers wird durch eine Wasserpumpe 13 aus
geführt, die im Motor 1 vorgesehen ist, und das den Kühlwas
sereinlaß 12 erreichende Kühlwasser strömt durch einen Was
sermantel im Motor 1 und kühlt den Motor 1 ab, und es wird zu
einem Ölerwärmer 14 so zugeführt, daß das Motoröl erwärmt
wird.
Ein Hauptumlenkdurchlaß 4 zweigt vom Kühlwasserauslaß 11 des
Motors 1 ab und erreicht das Durchflußmengeneinstellventil 7.
Ferner erstrecken sich Umleitdurchlässe 41 und 42 von dem
Durchflußmengeneinstellventil 7. Der Umlenkdurchlaß 41 ist
mit einer Bodenwandung eines Wärmeakkumulators 8 verbunden
und mündet dort hinein, während der Umlenkdurchlaß 42 mit dem
Kühlwasserdurchlaß 3 verbunden ist und in der Nähe des Wär
meerfassungsabschnitts des Thermostaten 6 mündet.
Ein Warmwasserzufuhrdurchlaß 5 zweigt vom Kühlwasserauslaß 11
ab und erreicht einen Heizerkern 52 durch ein Heizerventil
51. Der Warmwasserzufuhrdurchlaß 5, der vom Heizerkern 52
zurückkehrt, ist mit einer Mitte bzw. einem Mittenteil des
Kühlwasserdurchlasses 3 verbunden, der den Kühlwassereinlaß
12 erreicht, und ein Umlenkdurchlaß 43, der sich von dem Wär
meakkumulator 8 erstreckt, ist mit dem vorstehend erläuterten
Warmwasserrückführzufuhrdurchlaß 5 verbunden. Der Umlenk
durchlaß 43 ist mit einem Basisende am oberen Innenabschnitt
des Wärmeakkumulators 8 angeordnet.
Fig. 2 zeigt den detaillierten Aufbau des Durchflußmengenein
stellventils 7. Eine Druckkammer 7a ist in dem Durchflußmen
geneinstellventil 7 durch Unterteilen des Ventils 7 mittels
einer Membran 71 gebildet. Die Membran 71 wird durch eine
Schraubenfeder 72 in Fig. 2 nach links gedrückt, die in der
Druckkammer 7a vorgesehen ist. Eine sich von der Membran 71
aus erstreckende Betätigungsstange 73 durchsetzt eine Öffnung
751 einer Trennwand 75, welche Fluidkammern 7b und 7c unter
teilt. Ein Ventilkörper 74, der am Spitzenende der Betäti
gungsstange 73 vorgesehen ist, verschließt eine Öffnung 411
des Umlenkdurchlasses 41 zu der Fluidkammer 7c. Der Hauptum
lenkdurchlaß 4 steht in Verbindung mit der Fluidkammer 7c von
einem oberen Abschnitt der Fluidkammer 7c aus. Der Umlenk
durchlaß 42 erstreckt sich von der Fluidkammer 7b aus. Die
Druckkammer 7a steht in Verbindung mit einem Einlaßkrümmer
des Motors 1, und in einem Motorhochlastzustand, bei welchem
der Unterdruck des Ansaugkrümmers niedrig ist, wie in Fig. 2
gezeigt, steht der Hauptumlenkdurchlaß 4 in Verbindung mit
dem Umlenkdurchlaß 42 und das Kühlwasser strömt darin. Wenn
die Motorlast klein wird und der Unterdruck des Ansaugkrüm
mers entsprechend der Verminderung der Motorlast größer wird,
bewegt sich die Membran 71 nach rechts, der Ventilkörper 74
bewegt sich allmählich von der Öffnung 411 weg, und das Kühl
wasser beginnt, vom Hauptumlenkdurchlaß 4 zum Umlenkdurchlaß
41 zu strömen. Dadurch wird die Menge des Kühlwassers zum
Umlenkdurchlaß 42 verringert. Zum Zeitpunkt des Aufwärmens
(des Motors), wenn die Motorlast ausreichend klein ist, be
wegt sich der Ventilkörper 74, um die Öffnung 751 zu ver
schließen, und das gesamte Kühlwasser, das von dem Hauptum
lenkdurchlaß 4 strömt, strömt in den Umlenkdurchlaß 41.
Wenn gemäß dem Aufbau des Kühlsystems der Motor sich auf
wärmt, und wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Motorlast
fährt, strömt das Kühlwasser, unmittelbar nachdem es vom
Kühlwasserauslaß 11 des Motors 1 ausströmt, von dem Hauptum
lenkdurchlaß 4 zu dem Umlenkdurchlaß 41 mit einer großen
Menge, und wird dem Wärmeakkumulator 8 zugeführt. Das zuge
führte Kühlwasser verdrängt das eine hohe Temperatur aufwei
sende Kühlwasser, das im oberen Bereich des Wärmeakkumulators
8 verbleibt, zum Umlenkdurchlaß 43 aufgrund der natürlichen
Zirkulation, und das verdrängte, eine hohe Temperatur aufwei
sende Kühlwasser erreicht den Kühlwassereinlaß 12 des Motors
1 durch den Kühlwasserdurchlaß 3 von dem Warmwasserrückführ
zufuhrdurchlaß 5 und es wird dem Wassermantel im Motor 1 und
dem Ölerwärmer 14 zugeführt. Die Temperatur der Zylinderwan
dung des Motors 1 wird aufgrund einer Zufuhr des eine hohe
Temperatur aufweisenden Kühlwassers rasch erhöht, und eine
Verbesserung des Abgasaustrags wird erreicht, weil keine
Kraftstoffanreicherung zum Zeitpunkt des Aufwärmens vorliegt.
Während der Fahrt unter niedriger Last wird die Abschreckflä
che (quenching area) vermindert, weshalb die Glattheit der
Motordrehzahl und eine niedrige Motordrehzahl verwirklicht
werden. Kühlwasser, das eine ausreichend hohe Temperatur
(über 100°C) hat, unmittelbar nachdem es aus dem Motor 1
strömt, wird in dem Wärmeakkumulator 8 gesammelt. Im Ver
gleich zu dem Fall, daß das Kühlwasser mit einer Temperatur
von 80°C bis 88°C nach dem Durchströmen des Kühlers gesammelt
wird, kann eine ausreichende Wärmemenge zum Erhöhen der Mo
tortemperatur gesammelt werden, obwohl die Kapazität des Wär
meakkumulators um 25 bis 13,6% kleiner ist (als beim Stand
der Technik).
Durch Zuführen des Kühlwassers hoher Temperatur zu dem Öler
wärmer 14 des Motors 1, insbesondere zum Zeitpunkt des Auf
wärmens, steigt die Temperatur des Öls gemäß der ersten Aus
führungsform rasch an, und seine Viskosität wird vermindert,
wodurch der Kraftstoffverbrauch reduziert werden kann. Das
eine hohe Temperatur aufweisende Kühlwasser wird dem Heizer
kern 52 zugeführt, und das Einleiten des Aufwärmens wird ver
bessert.
Wenn der Motor 1 sich während der Fahrt im Hochlastzustand
befindet, beginnt das Kühlwasser, unmittelbar nachdem es aus
dem Kühlwasserauslaß 1 ausströmt, damit, zum Umlenkdurchlaß
42 vom Hauptumlenkdurchlaß 4 aus zu strömen, und das eine
hohe Temperatur aufweisende Kühlwasser wird in der Nähe des
Wärmeerfassungsabschnitts zugeführt, weshalb der Thermostat 6
geringfügig öffnet. Infolge davon wird die Menge des Kühlwas
sers, das durch den Kühler 2 strömt, erhöht, und die Gesamt
temperatur des Motorkühlwassers wird vom Temperaturbereich
von 80°C bis 88°C erniedrigt. Ein Klopfen wird verhindert und
die Fülleffizienz bzw. der Füllgrad wird verbessert, wodurch
die Motorleistung erhöht werden kann.
Wenn der Motor 1 während der Fahrt seine Last vom Hochlastzu
stand in den Niedriglastzustand ändert, beginnt das Kühlwas
ser, das unmittelbar aus dem Kühlwasserauslaß 11 ausströmt,
damit, zum Umlenkdurchlaß 41 vom Hauptumlenkdurchlaß 4 aus zu
strömen, und deshalb wird das eine hohe Temperatur aufwei
sende Kühlwasser innerhalb des Wärmeakkumulators 8 herausver
drängt und dem Motor 1 zugeführt. Das eine hohe Temperatur
aufweisende Kühlwasser wird deshalb dem Motor 1 zugeführt,
wenn das eine hohe Temperatur aufweisende Kühlwasser in den
Niedriglastzustand geändert wird, und ein dünnes bzw. mageres
Verbrennen des Motors 1 startet wirksam derart, daß die
Kraftstoffausbeute verbessert ist.
Die Fig. 3A und 3B zeigen die Änderungen bzw. Abhängigkeiten
zwischen der Motorlast und der Temperatur des Kühlwassers. In
Fig. 3B zeigt eine durchgezogene Linie die Verhältnisse bei
der vorliegenden Ausführungsform, und eine strichlierte Linie
zeigt die Verhältnisse beim herkömmlichen System ohne den
Wärmeakkumulator 8. Bei der vorliegenden Erfindung kann eine
Erhöhung der Wassertemperatur, wenn der Motor in den Niedrig
lastzustand geändert bzw. überführt wird, rasch durchgeführt
werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform können das Durchflußmen
geneinstellventil 7, der Thermostat 6, der Wärmeakkumulator 8
und die Umleitdurchlässe 4, 41, 42 und 43 als Modul inte
griert werden.
Wenn die Temperatur des Kühlwassers im Motorhochlastzustand
nicht erniedrigt werden muß, muß der Umlenkdurchlaß 42 nicht
vorgesehen werden, und zusätzlich zu dem Durchflußmengenein
stellventil 7 kann ein Öffnungs- und Schließventil zum Öffnen
und Schließen entsprechend dem Ansaugkrümmer-Unterdruck ver
wendet werden.
Obwohl der Lastzustand des Motors 1 unter Verwendung des An
saugkrümmer-Unterdrucks ermittelt wird, kann der Lastzustand
unter Verwendung eines anderen Verfahrens ermittelt werden.
In diesem Fall kann zusätzlich zu dem Durchflußmengenein
stellventil 7 oder dem Öffnungs- und Schließventil vom Unter
druckbetätigungstyp ein elektromagnetisches Ventil oder der
gleichen, das durch ein elektrisches Signal von einer Steuer
schaltung betätigt wird, verwendet werden.
Fig. 4 zeigt ein Durchflußmengeneinstellventil 7 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dem
Durchflußmengeneinstellventil 100 sind eine Membran 124 bzw.
eine Membran 125 mit dem jeweiligen Ende der Welle 126 ver
bunden. Der Ventilkörper 127 ist auf der Mitte der Welle 126
vorgesehen. Eine Membrankammer 241 der Membran 124 steht in
Verbindung mit dem Ansaugkrümmer, und der Unterdruck des An
saugkrümmers wirkt auf die Membran 124 ein. Eine Feder 242
zum Drücken der Feder 124 gegen die Membran 125 ist in der
Membrankammer 241 vorgesehen. Eine Membrankammer 251 der Mem
bran 125 steht mit der Atmosphäre in Verbindung.
Wenn der Unterdruck des Ansaugkrümmers groß wird, und wenn
die Saugkraft vom Unterdruck, die auf die Membran 124 ein
wirkt, größer ist als die Druckkraft der Feder 242, wird der
Ventilkörper 127 zusammen mit der Membran 124 gegen bzw. zur
Membrankammer 241 gezogen. Infolge davon strömt im Hauptum
lenkdurchlaß 4 strömendes Fluid in den ersten Umlenkdurchlaß
41.
Wenn der Unterdruck des Einlaßkrümmers andererseits klein
ist, bewegt sich der Ventilkörper 127 so, daß der erste Um
lenkdurchlaß 41 geschlossen wird. Das vom Hauptlenkdurchlaß 4
strömende Fluid strömt deshalb in den zweiten Umlenkdurchlaß
42.
Das aus dem Hauptumlenkdurchlaß 4 strömende Fluid strömt in
die sich an die Membran anschließenden Kammern 134 und 135,
die den Membranen 125 bzw. 124 gegenüberliegen. Dadurch wird
die Druckkraft des Fluiddrucks, der auf die Membran 124 ein
wirkt, durch die Druckkraft des Fluiddrucks aufgehoben, der
auf die Membran 125 ausgeübt wird, und die Bewegung des Ven
tilkörpers 127 durch ein Membranstellglied kann lediglich
durch den Unterdruck des Ansaugkrümmers gesteuert werden.
Wenn bei dem in Fig. 4 gezeigten Durchflußmengeneinstellven
til 100 das Fluid, das aus dem Hauptumlenkdurchlaß 4 fließt,
in den zweiten Umlenkdurchlaß 42 strömt, ist der Fluiddruck
in dem Hauptumlenkdurchlaß 4 gleich dem Fluiddruck in dem
zweiten Umlenkdurchlaß 42, und eine Druckdifferenz zwischen
dem Fluiddruck in dem Hauptumlenkdurchlaß 4 und dem Fluid
druck in dem ersten Umlenkdurchlaß 41 wird erzeugt. Wenn das
aus dem Hauptumlenkdurchlaß 4 fließende Fluid in den ersten
Umlenkdurchlaß 41 strömt, ist der Fluiddruck in dem Hauptum
lenkdurchlaß 4 gleich dem Fluiddruck in dem ersten Umlenk
durchlaß 41, und die Druckdifferenz zwischen dem Fluiddruck
in dem Hauptumlenkdurchlaß 4 und dem Fluiddruck in dem zwei
ten Umlenkdurchlaß 42 wird erzeugt.
Da die Ventilkörperdruckkraft aufgrund der Druckdifferenz
betätigt wird, wie in Fig. 5 mit punktierten Linien "a" und
"b" gezeigt, wird durch die Bewegung des Ventilkörpers 127 in
jedem Fall eine geringfügige Hysterese erzeugt. Je höher die
Motordrehzahl wird, desto größer wird das Ausmaß der Hyste
rese. Wenn, wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt, der Unter
druck des Ansaugkrümmers groß genug ist, wird der Ventilkör
per 127 zur Membrankammer 241 hin angezogen, und die gesamte
Menge des Fluids wird so gesteuert, daß es in den ersten Um
lenkdurchlaß 41 ausgehend vom Hauptumlenkdurchlaß 4 strömt.
Zu diesem Zeitpunkt sind jedoch der Wasserdruck P₁ (im
Hauptumlenkdurchlaß 4) und der Wasserdruck P₃ (im ersten Um
lenkdurchlaß 41) nahezu gleich; der Wasserdruck P₂ (im zwei
ten Umlenkdurchlaß 42) wird jedoch niedriger als der Wasser
druck P₁, weil das Fluid nicht im zweiten Umlenkdurchlaß 42
strömt. Deshalb wirkt die Ventilkörperdruckkraft (P₁-P₂)×SB,
wobei SB die Querschnittsfläche des Ventilkörpers 127 ist,
auf den Ventilkörper 127 ein. Der Wasserdruck P₁ und der Was
serdruck P₂ werden berechnet, und sie werden, wie in Fig. 6
gezeigt, umso höher, je größer die Motordrehzahl wird, und je
stärker der Differenzdruck (P₁-P₂) in Bezug auf die Motor
drehzahl erhöht wird. Deshalb wird die Druckkraft durch den
Ventilkörper 127 in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl
größer.
Wenn der Unterdruck des Ansaugkrümmers ausgehend vom in Fig.
4 gezeigten Zustand verringert wird, wird eine Linie ausge
hend von der Linie "c" nach links verschoben, wie durch die
Linie "b" gezeigt. Das Ausmaß der Verschiebung wird in Ab
hängigkeit der Motordrehzahl größer. Die Linie "c" ist eine
Linie, die gilt bzw. vorhanden ist, wenn die Ventilkörper
druckkraft nicht vorhanden ist, und sie hat durch die Bewe
gung des Ventilkörpers 127 keine Hysterese.
Wenn der Unterdruck des Ansaugkrümmers klein genug ist und
der Ventilkörper 127 in seiner am weitesten links liegenden
Position ist, wird der Wasserdruck P₁ gleich dem Wasserdruck
P₂. Da der Wasserdruck P₃ niedriger ist als der Wasserdruck
P₁, wirkt jedoch die Ventilkörperdruckkraft (P₁-P₃)×SB dar
auf. Wenn der Unterdruck des Ansaugkrümmers aus diesem Zu
stand heraus verringert wird, wird eine Linie nach rechts,
ausgehend von der Linie "c" verschoben, wie in Fig. 5 ge
zeigt, und das Ausmaß der Verschiebung wird in Abhängigkeit
der Motordrehzahl größer.
Durch Verringern des auf den Ventilkörper 127 ausgeübten
Fluiddrucks kann bei einer dritten Ausführungsform ein Durch
flußmengeneinstellventil, bei dem die Durchflußmenge durch
einen gewünschten Druck genau eingestellt wird, vorgesehen
werden. Die Fig. 7A und 7B zeigen das Durchflußmengenein
stellventil 161, das dieses Merkmal enthält.
Der Aufbau in den Fig. 7A und 7B ist im wesentlichen derselbe
wie in Fig. 4, so daß nachfolgend lediglich die Unterschiede
erläutert werden.
Bei dem in den Fig. 7A und 7B gezeigten Durchflußmengenein
stellventil 161 ist eine Wasserdruckverringerungsöffnung 62
ein Fluiddurchlaß, bei welchem die sich an die Membran an
schließende Kammer 135 in Verbindung mit dem zweiten Umlenk
durchlaß 42 steht, und eine Wasserdruckverringerungsöffnung
163 ist ein Durchlaß, bei dem die sich an die Membran an
schließende Kammer 134 in Verbindung mit dem ersten Umlenk
durchlaß 41 steht.
An den Wasserverringerungsöffnungen 162 und 163 sind Be
schränkungen bzw. Verengungen 621 und 631 vorgesehen. Der
Ventilkörper 127 bildet ein Einstellventil.
Bei dem Durchflußmengeneinstellventil 161 kann die Ventilkör
perdruckkraft aufgehoben werden, weil die Verengungen 621 und
631 vorgesehen sind.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Wasserdruckverringerungsöff
nung 162 lediglich an der Membrankammer 135 vorgesehen. Die
Ventilkörperdruckkraft wird aufgehoben, wenn der Ventilkörper
sich in dem in Fig. 4 gezeigten Zustand befindet, und die
Linie "b" in Fig. 5 kann mit der Linie "c" übereinstimmen,
ohne von der Motordrehzahl abzuhängen.
Das bedeutet, durch Vorsehen der Wasserdruckverringerungsöff
nung 162 an der Membrankammer 135 strömt eine geringe Durch
flußmenge "q" in Bezug auf die Wurzel einer Differenz (P₁-P₂)
zwischen dem Wasserdruck P₁ und dem Wasserdruck P₂ in die
sich an die Membran anschließenden Kammer 135. Der Druck in
der sich an die Kammer anschließenden Kammer 135 wird im
Vergleich zu dem Druck in der sich an die Membran
anschließenden Kammer 134 um ΔP verringert. Die Ventilkörper
rückstellkraft, die als ΔP × SD definiert ist, wobei SD die
Fläche der Membran ist, wirkt auf die Ventilkörperdruckkraft
(P₁-P₂)×SB durch entgegengesetztes Richten der Ventilkörper
kraft. Die Druckverringerung ΔP ist proportional zum Quadrat
der kleinen Strömungsmenge "q". Wenn der Verengungsdurchmes
ser auf ⌀d eingestellt ist, ist "q" proportional zu
d²×(P₁-P₂)½, und (P₁-P₂) ist proportional zur Drehzahl Ne,
weshalb die Druckverringerung ΔP∝ΔPNe wird. Infolge davon
ist die Ventilkörperdruckkraft (P₁-P₂)×SB proportional zur
Ventilkörperrückstellkraft ΔP×SD.
Der Verengungsdurchmesser ⌀d wird deshalb so eingestellt,
daß die Ventilkörperdruckkraft gleich der Ventilkörperrück
stellkraft ist, wodurch die Ventilkörperdruckkraft aufgehoben
werden kann, und die Linie "b" kann mit der Linie "c" über
einstimmen, ohne vom der Motordrehzahl abzuhängen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann nicht nur die Linie
"b" mit der Linie "c" übereinstimmen, sondern die Linie "b"
in Fig. 5 kann sich in der Kurvendarstellung nach rechts be
wegen. Das Ausmaß der Verschiebung der Linie "b" nach rechts
kann gegebenenfalls eingestellt werden. Beispielsweise bewegt
sich die Linie "b" stärker nach rechts als die Linie "c", und
zu dem Zeitpunkt, wenn eine hohe Drehzahl anliegt, und wenn
der Unterdruck des Ansaugkrümmers größer ist als die Linie
"c", kann das Ventil dazu veranlaßt werden, sich zu bewegen.
Um die Linie "a" in Fig. 5 in der Figur nach links zu bewe
gen, ist dieselbe Wasserdruckverringerungsöffnung in einer
Seite der sich an die Membran anschließenden Kammer 134 der
art vorgesehen, daß das Bewegungsausmaß, mit welchem sich die
Linie "a" nach links bewegt, gegebenenfalls eingestellt wer
den kann.
Fig. 7A zeigt eine Ansicht, wenn der Unterdruck des Ansaug
krümmers klein genug ist und sich der Ventilkörper 127 in
einer am weitesten links liegenden Stellung befindet. Da der
größte Teil des Fluids aus dem Hauptumlenkdurchlaß 4 zu dem
zweiten Umlenkdurchlaß 42 fließt, ist der Wasserdruck P₁ na
hezu gleich dem Wasserdruck P₂, und es fließt nur wenig Was
ser in die Wasserdruckverringerungsöffnung 162. Dadurch wird
der Wasserdruck in der sich an die Membran anschließenden
Kammer 135 ungefähr gleich dem Wasserdruck P₁. Deshalb fließt
eine kleine Durchflußmenge qA, die proportional zu
dA² (P₁-P₃)½ ist, in die Wasserdruckverringerungsöffnung 163,
und deshalb wird der Wasserdruck in der sich an die Membran
anschließenden Kammer 134 im Vergleich zu dem Wasserdruck in
der sich an die Membran anschließenden Kammer 135 um ΔPA ver
ringert. Die Ventilkörperrückstellkraft ΔP×SD wird in der
rechten Richtung ausgeübt, sowie entgegengesetzt der Ven
tildruckkraft (P₁-P₃)×SB, weshalb die Linie "a" in Fig. 5 in
der Figur nach links bewegt werden kann.
Wenn der Unterdruck im Ansaugkrümmer groß genug ist, und wenn
der Ventilkörper 127 in der in Fig. 7B gezeigten Stellung
angeordnet ist, fließt im Gegensatz zu dem in Fig. 7A gezeig
ten Fall das Fluid nicht in die Wasserdruckverringerungsöff
nung 163, und eine geringe Durchflußmenge qB proportional zu
dB² (P₁-P₂)½ fließt in die Wasserdruckverringerungsöffnung
162, weshalb der Wasserdruck in der sich an die Membran an
schließenden Kammer 135 im Vergleich zu dem Wasserdruck in
der sich an die Membran anschließenden Kammer 134 um ΔP ver
ringert wird. Die Ventilkörperrückstellkraft ΔPB×SD wirkt in
der linken Richtung sowie entgegengesetzt zur Ventilkörper
druckkraft (P₁-P₂)×SB, weshalb die Linie "b" in Fig. 5 in der
Figur nach rechts bewegt werden kann.
Durch Verringern entweder des Verengungsdurchmessers ⌀dA
oder des Verengungsdurchmessers ⌀dB kann deshalb die Linie
"c" auf die in Fig. 5 gezeigte Kennlinie ohne Hysterese oder
auf eine spezielle Kennlinie mit Hysterese eingestellt wer
den, falls erforderlich.
Als nächstes wird in Bezug auf Fig. 9 ein Durchflußmengenein
stellventil gemäß einer vierten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung erläutert. Für denselben Aufbau wie in Fig.
4 werden in den Fig. 7A und 7B dieselben Bezugsziffern ver
wendet.
Bei der vierten Ausführungsform ist anstelle des Vorsehens
einer Wasserdruckverringerungsöffnung 162 ein Raum 137, der
in Verbindung mit der sich an die Membran anschließenden Kam
mer 135 und dem zweiten Umlenkdurchlaß 42 steht, um die Welle
126 herum gebildet, und ein Raum 136, der mit der Membran 134
und dem ersten Umlenkdurchlaß 41 in Verbindung steht, ist um
die Welle 126 vorgesehen.
Da in den Verengungsdurchlässen 132 und 133, welche den
Hauptumlenkdurchlaß 4 mit den sich an die Membran an
schließenden Kammern 134 und 135 verbindet, wie in der drit
ten Ausführungsform beschrieben, Verengungen 321 und 331 vor
gesehen sind, kann das Durchflußmengeneinstellventil, das in
Bezug auf den Druck eine gewünschte Kennlinie hat, durch Ein
stellen der Durchmessergröße der Verengungen 321 und 331 er
zielt werden.
Als nächstes wird in Bezug auf Fig. 10 ein Durchflußmengen
einstellventil gemäß einer fünften Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung erläutert.
Das Durchflußmengeneinstellventil 300 ist in dem Bereich vor
gesehen, wo der Hauptumlenkdurchlaß 4, in welchem das Fluid
strömt, in Verbindung mit dem ersten Umlenkdurchlaß 41 und
dem zweiten Umlenkdurchlaß 42 steht, aus welchem das Fluid
ausströmt. In dem Durchflußmengeneinstellventil 300 ist eine
Membrankammer 397 in einem Raum im oberen Teil eines Gehäuses
396 über der Membran 391 gebildet. Eine die Membran 391 in
einer Abwärtsrichtung vorspannende Feder 392 ist in der Mem
brankammer 397 vorgesehen. Ferner ist ein Öffnungsloch 396a
derart gebildet, daß eine Luftdruckkammer 389 unter der Mem
bran 391 zum Luftdruck außerhalb des Gehäuses 396 geöffnet
ist. Eine Welle 393, die einen Ventilkörper 394 an einem
Spitzenende der Welle 393 aufweist, um den Fluiddurchlaß um
zuschalten, erstreckt sich abwärts von der Membran 391. Der
Ventilkörper 394 bewegt sich zusammen mit der Auf-/Abbewegung
der Membran 391 auf und ab. Der Ventilkörper 394 wird geöff
net und geschlossen, um die Verbindung zwischen dem Hauptum
lenkdurchlaß 4, in welchem das Fluid strömt, und dem ersten
Umlenkdurchlaß 41 und die Verbindung zwischen dem Hauptum
lenkdurchlaß 4 und dem zweiten Umlenkdurchlaß 42 umzuschal
ten.
Die Membrankammer 397 steht mit dem Ansaugkrümmer über ein
Leitungsrohr 395 in Verbindung, und der Unterdruck des An
saugkrümmers wird der Membrankammer 397 zugeführt. Ein Fal
tenbalg 390 aus Teflonharz, der in vertikaler Richtung aus
dehnbar ist, ist in einem Bereich unterhalb der Mitte der
Membran 391 vorgesehen, und ein Oberendbereich des Falten
balgs 390 ist an der Membran 391 befestigt, und der andere
Endbereich ist an der Innenfläche des Gehäuses 396 unterhalb
der Luftdruckkammer 389 befestigt. Deshalb wird der Falten
balg 390 durch die Auf-/Abbewegung der Membran 391 ausgedehnt
und zusammengedrückt. Ein Innenraum 390a des Faltenbalgs 390
und die Luftdruckkammer 389 sind durch den Faltenbalg 390
isoliert. Der Innenraum 390a des Faltenbalgs 390 steht mit
einem Verbindungsloch 371 in Verbindung, das den Hauptumlenk
durchlaß 4 mit dem zweiten Umlenkdurchlaß 42 unterhalb des
Innenraums 390a verbindet. Obwohl das im Verbindungsloch 371
strömende Fluid in dem Innenraum 390a strömt, wird das im
Innenraum 390a strömende Fluid durch den Faltenbalg 390 ver
bzw. eingeschlossen und fließt nicht in die Luftdruckkammer
389.
Als nächstes wird der Betrieb des Durchflußmengeneinstellven
tils 300 erläutert.
Die Membran 391 ändert ihre Position durch Ändern eines
Druckgleichgewichts auf beiden Seiten der Membran 391 auf
grund einer Änderung des Unterdrucks des Eingangskrümmers.
Begleitend zur Stellungsänderung bewegt sich der mit der Mem
bran 391 verbundene Ventilkörper 394. Das bedeutet, wenn der
Unterdruck in dem Ansaugkrümmer groß wird, überwindet die
Membran 391 eine aufwärts gerichtete Vorspannkraft durch die
Feder 392 und bewegt sich in Aufwärtsrichtung und der Ventil
körper 394 wird in Aufwärtsrichtung gezogen. Der Hauptumlenk
durchlaß 4 steht durch ein Verbindungsloch 391 in Verbindung
mit dem ersten Umlenkdurchlaß 41, und die Verbindung zwischen
dem Hauptumlenkdurchlaß 4 und dem zweiten Umlenkdurchlaß 42
wird verschlossen. Wenn der Unterdruck des Ansaugkrümmers
klein wird, wird die Membran 391 durch die Vorspannkraft der
Feder 392 abwärts gedrückt, und der Ventilkörper 394 befindet
sich in einem in Fig. 10 gezeigten Zustand. Der Hauptumlenk
durchlaß 4 steht mit dem zweiten Umlenkdurchlaß 42 durch das
Verbindungsloch 371 in Verbindung, und die Verbindung zwi
schen dem Hauptumlenkdurchlaß 4 und dem ersten Umlenkdurchlaß
41 wird verschlossen. Dadurch bewegt sich die Membran 391
durch den Unterdruck des Ansaugkrümmers auf und ab und der
mit der Membran 391 verbundene Ventilkörper 394 bewegt sich,
und die Fluiddurchlässe werden umgeschaltet.
Wenn das Fluid in das Verbindungsloch 371 strömt, strömt das
Fluid im Innenraum 390a des Faltenbalgs 390. Obwohl der Druck
des Fluids auf die obere Endfläche 390b des Innenraums 390a
des Faltenbalgs 390 einwirkt, kann eine Wirkung der Membran
391 aufgrund des Fluids minimiert werden, weil die Fläche der
oberen Endfläche 390b, auf welcher das Fluid wirkt, kleiner
ist als die Fläche 391a der Membran 391, auf welche der Un
terdruck des Ansaugkrümmers wirkt. Obwohl eine Druckänderung
des Fluids am Verbindungsloch 371 durch das Öffnen und
Schließen des Ventilkörpers 394 erzeugt wird, wird deshalb
die Membran 391 nicht direkt beeinflußt, und das Öffnen und
Schließen des Ventilkörpers 394 kann durch den Unterdruck des
Ansaugkrümmers umgeschaltet werden.
Um die Wirkung der Druckkraft auf den Ventilkörper 394 auf
grund einer Fluiddruckdifferenz zu minimieren, die in der
vertikalen Richtung des Ventilkörpers 394 wirkt, sind eine
Verbindungsöffnung 398 mit einem kleinen Durchmesser, die den
Hauptumlenkdurchlaß 4 mit dem Verbindungsloch 391 verbindet,
und eine Verbindungsöffnung 399 mit einem kleinen Durchmes
ser, die den Hauptumlenkdurchlaß 4 und die Verbindungsöffnung
391 verbindet, vorgesehen, und wie in den anderen Ausfüh
rungsformen kann die Hystereseeigenschaft der Ventilstellung
in Bezug auf den Unterdruck des Ansaugkrümmers durch Verrin
gern der Druckdifferenz in der vertikalen Richtung des Ven
tilkörpers 394 gemäßigt werden. Anstatt die Verbindungsöff
nungen 398 und 399 vorzusehen, kann, wie in Fig. 11 gezeigt,
eine Verbindungsöffnung 398 zur Erzielung derselben Wirkung
vorgesehen werden, die zwischen dem ersten Umlenkdurchlaß 41
und dem zweiten Umlenkdurchlaß 42 eine Verbindung herstellt.
Bei dem Aufbau in Fig. 4 kann, wie in Fig. 12 gezeigt, eine
Verbindungsöffnung 162, die einen kleinen Durchmesser hat und
die Verbindung zwischen dem ersten Umlenkdurchlaß 41 und dem
zweiten Umlenkdurchlaß 42 herstellt, so vorgesehen werden,
daß ähnlich wie in Fig. 11 die Druckdifferenz zwischen den
rechten und linken Seiten des Ventilkörpers 127 vermindert
wird, und die Hysterese der Ventilstellung in Bezug auf den
Unterdruck des Ansaugkrümmers kann minimiert werden.
Fig. 13 zeigt einen Wärmeakkumulator 8. Der Wärmeakkumulator
8 dient als Wärmesammeltank zum Bevorraten von hohe Tempera
tur aufweisenden Kühlwasser in einem Wärmerückhaltzustand,
und als Reservetank für das Kühlwasser. Der größte Teil des
Tankkörpers 802 in Gestalt eines zylindrischen Behälters ist
mit einer Doppelwand gebildet, die aus einer Außenwand 802a
und einer Innenwand 802b zusammengesetzt ist, die durch Zie
hen einer dünnen Edelstahlplatte gebildet ist. Ein Raum 802c
zwischen der Außenwand 802a und der Innenwand 802b befindet
sich in einem Vakuumzustand durch Abziehen von Luft daraus.
Ein metallisches Abgas- bzw. Auslaßabsperrventil 803 ist zum
Austragen von Luft aus dem Raum 802c vorgesehen. Nach dem
Abziehen von Luft aus dem Raum 802c wird das metallische Aus
laßabsperrventil 803 in Eingriff mit Öffnungen der Außenwand
802a und der Innenwand 802b gebracht und durch ein Verfahren,
wie beispielsweise Schweißen oder dergleichen stillgesetzt.
Dadurch wird der Raum 802c durch das Auslaßabsperrventil 803
verschlossen, und dieses Ventil dient als Abstandhalter zum
Aufrechterhalten eines bestimmten Abstands bzw. Freiraums
zwischen der Außenwand 802a und der Innenwand 802b. Ein
Luftauslaßloch 803a, das die Mitte des Auslaßabsperrventils
803 durchsetzt, ist ein Durchlaß zum Auslassen der Luft, wenn
das Wasser in den Tankkörper 802 gefüllt wird.
Eine Rohrstrebe 804, die aus einem hohlen Metallrohr
(beispielsweise aus Edelstahl) hergestellt ist, ist vertikal
in der Mitte des Tankkörpers 802 getragen. Ein oberes Ende
der Rohrstrebe 804 ist mit dem Auslaßabsperrventil 803 ver
bunden, indem es mit dem Bodenende des Auslaßabsperrventils
803 im Eingriff steht, und ein Bodenende der Rohrstrebe 804
ist mit einem oberen Ende des dünnen Metallrohrs 805 verbun
den, das am Bodenabschnitt des Tankkörpers 802 durch ein Ver
fahren, wie beispielsweise Ineingriffbringen, Schweißen oder
dergleichen getragen ist. Ein Abstandhalterabschnitt 805a mit
einer Mehrzahl von keilwellenförmig vorspringenden Gewinden
in der vertikalen Richtung ist integral oder getrennt um das
Metallrohr 805 herum vorgesehen. Innerhalb einer relativ
großen Öffnung, die am Bodenabschnitt der Innenwand 802b des
Tankkörpers 802 gebildet ist, ist ein Kühlwassereintritt
durchlaß 805b, der den Innenraum 802d des Tankkörpers 802 mit
dem Einlaß 806 verbindet, gebildet.
Die Öffnung des Bodenabschnitts des Tankkörpers 802 ist durch
einen Block 807 verschlossen, der durch Dichten bzw. Abdich
ten auf dem Tankkörper 802 angebracht ist. Ein Kühlwasseraus
laß 808, der in Bezug auf eine Seite des Einlasses 806 durch
das Metallrohr 805 unterteilt ist, ist an dem Block 807 an
einer Position gebildet, die sich von derjenigen des Einlas
ses 806 unterscheidet. Der Auslaß 808 bildet einen Auslaß
durchlaß 808a, indem er sowohl mit dem Innenraum des Metall
rohrs 805 wie mit demjenigen der Rohrstrebe 804 in Verbindung
steht. Der Auslaßdurchlaß 808a steht mit dem Innenraum 802d
des Tankkörpers 802 durch eine Wassersammelöffnung 809 in
Verbindung, die durch Aufschneiden des oberen Abschnitts der
Rohrstrebe 804 gebildet ist. Der Abstandhalterabschnitt 805a
zur Bildung des Einlaßdurchlasses 805b kann beispielsweise
durch Wickeln einer Metallplatte in eine vertikale zylindri
sche Form um das Metallrohr 805 herum gebildet werden.
Ein kurzes Rohr 806a, das in Verbindung mit dem Einlaß 806
des Blocks 807 steht, ist mit einem Bodenende eines transpa
renten Kunststoffrohrs 811 in der vertikalen Richtung verbun
den, und das Kunststoffrohr 811 ist durch eine (nicht gezeig
te) Stütze durch ein Hartgummirohr 810 getragen, das sich in
Aufwärtsrichtung erstreckt. Das kurze Rohr 806a ist mit einem
Wassereinfüllabschnitt 812 verbunden, der integral mit dem
Kunststoffrohr 811 vorgesehen ist und dieses durchsetzt. Das
Kunststoffrohr 811 dient zum Bilden eines Wasserpegelprüfab
schnitts 813, und beispielsweise eine Maßlinie 813a, die eine
obere Grenze des Wasserpegels anzeigt, und eine Maßlinie
813b, die eine untere Grenze anzeigt, oder dergleichen, sind
darauf eingedrückt. Ein sich erweiternder Abschnitt 811a, der
am oberen Abschnitt des Kunststoffrohrs 811 gebildet ist, ist
mit dem Auslaßabsperrventil 803 durch ein Hartgummirohr 814
verbunden. Der Innenraum 802d des Tankkörpers 802 steht des
halb mit einem Raum am oberen Abschnitt innerhalb des Kunst
stoffrohrs 811 durch die Wassersammelöffnung 809 der Rohr
strebe 804 in dem Tankkörper 802 und das Luftauslaßloch 803
des Auslaßabsperrventils 803 in Verbindung.
Fig. 14 zeigt den detaillierten Aufbau im Bereich des Was
sereinfüllabschnitts 812, einschließlich dem oberen Abschnitt
des Tankkörpers 802. Fig. 15 zeigt vergrößert den Innenaufbau
des Wassereinfüllabschnitts 812. Ein oberes Ende des Kunst
stoffrohrs 811, das mit dem Einlaß 806 des Blocks 807 in Ver
bindung steht, mündet in den Innenraum des aus Glas geformten
Wassereinfüllabschnitts 812, und ein offener Endabschnitt des
Kunststoffrohrs 811 bildet einen kreisförmigen Ventilsitz
815. Eine Wasserzufuhrkappe 816, die ein stationäres Teil,
wie beispielsweise ein Innengewinde, einen Nocken oder der
gleichen, aufweist, ist abnehmbar derart vorgesehen, daß die
Öffnung des oberen Abschnitts des Wassereinfüllabschnitts 812
geschlossen ist. Ein scheibenförmiger Ventilkörper 817 ist
durch eine Feder 818 vorgespannt, deren oberes Ende an der
Kappe 816 vorgesehen und durch den Ventilsitz 815 mit einer
bestimmten Kraft derart gedrückt wird, daß die Öffnung des
Ventilsitzes 815 geschlossen ist. Die Höhe des sich erwei
ternden bzw. abzweigenden Abschnitts 811a des Kunststoffrohrs
811, das mit dem Luftauslaßloch 803a des Auslaßabsperrventils
803 in Verbindung steht, ist auf eine Position unterhalb der
Dichtfläche 815a des Ventilsitzes 815 eingestellt.
In dem vorstehend erläuterten Wärmeakkumulator 8 wird deshalb
durch die Wärmeisolierwirkung des Vakuumraums 802c zwischen
der Außenwand 802a und der Innenwand 802b und durch Bilden
des Einlasses 806 und des Auslasses 808 am Bodenabschnitt des
Tankkörpers 802 eine Wärmeausstrahlung zur Außenseite hin
minimiert. Nach dem Anhalten des Motors kann deshalb warmes
Wasser in dem Wärmeakkumulator 8 für eine relativ lange Zeit
bevorratet werden. Das bevorratete warme Wasser wird dadurch
als effektive Wärmequelle beim nächsten Start verwendet.
Der Wärmeakkumulator 8 bevorratet nicht nur automatisch war
mes Wasser, sondern stellt auch automatisch die Menge des
Kühlwassers ein und sammelt das Kühlwasser. Wenn der Motor 1
hergestellt und das Kühlwasser zum ersten Mal eingefüllt
wird, und wenn das Kühlwasser nach einer längeren Verwen
dungszeit nachgefüllt wird, werden die Kappe 812 des Was
sereinfüllabschnitts 812 des Wärmeakkumulators 8 und die Fe
der 818, die der Kappe 816 und dem Ventilkörper 817 zugeord
net ist, entfernt, und neues Kühlwasser (allgemein gesagt
Kühlmittel) wird in das Kunststoffrohr 811 des Wasserpegel
prüfabschnitts 813 vom Ventilsitz 815 aus eingefüllt. Wenn
ein Raum in dem Kühlwasserdurchlaß auf der Seite des Motors 1
vorhanden ist, weil der Kühlwasserdurchlaß nicht vollständig
mit Kühlwasser gefüllt ist, strömt das zugeführte Kühlwasser
durch den Einlaß 806 aus dem kurzen Rohr 806a und wird dem
Motor 1 durch den Kühler 2 und den Kühlwasserdurchlaß 3 und
dergleichen zugeführt und in einen Raum in dem Kühlwasser
durchlaß eingefüllt.
Wenn der Kühlwasserdurchlaß in dem Motor 1 mit dem Kühlwasser
gefüllt wird, wird das später zugeführte Wasser in der Rei
henfolge beginnend mit dem Bodenabschnitt des Innenraums 802d
des Tankkörpers 802 durch den Einlaßdurchlaß 802b in dem
Tankkörper 802 von dem Einlaß 806 eingefüllt. Zu diesem Zeit
punkt strömt die im Raum 802d enthaltene Luft durch das
Luftauslaßloch 803a des Auslaßabsperrventils 803 und tritt
durch die Öffnung des Ventilsitzes 805 in die Atmosphäre aus,
der sich ausgehend von dem sich erweiternden Abschnitt 811a
öffnet, und eine Luftschicht "A" wird durch eine Kühlwasser
schicht "C" allmählich ausgehend von einem Bodenabschnitt der
Luftschicht "A" ersetzt. Das Gießen von Wasser in den Wärme
akkumulator 8 kann dadurch gleichmäßig erfolgen. Das in den
Wärmeakkumulator 8 eintretende Kühlwasser tritt in einen In
nenabschnitt der Rohrstrebe 804 ausgehend von der Wassersam
melöffnung 809 ein, und der Auslaßdurchlaß 808a, der vom In
nenabschnitt der Rohrstrebe 804 zum Außendurchlaß 800a ange
ordnet ist, und das Auslaßrohr 827 und dergleichen werden mit
dem Kühlwasser gefüllt. Wenn deshalb das Kühlwasser in einem
gefüllten Abschnitt sich ausdehnt und der Wasserpegel des
Kühlwassers in dem Wärmeakkumulator eine Maßmarkierung über
steigt, die einen bestimmten Pegel anzeigt, wie beispielswei
se die Maßmarkierung 813a, die die obere Grenze des Kühlwas
serpegels anzeigt, wird die Zufuhr des Kühlwassers abgebro
chen.
Wenn die Zufuhr des Kühlwassers abgebrochen ist, wird dadurch
ein Raum 802e, in welchem die Luft an einem oberen Abschnitt
des Wärmeakkumulators 8 gesammelt wird, d. h. die Luftschicht
"A" mit vorbestimmter Abmessung gebildet. In diesem Zustand
wird die Kappe 816 am Wassereinfüllabschnitt 812 derart ange
bracht, daß der Kühlwasserdurchlaß durch den Ventilkörper 817
verschlossen wird. Wenn die Temperatur des Kühlwassers durch
Betätigung des Motors 1 ansteigt und das Volumen des Kühlwas
sers vergrößert wird, steigt der Wasserpegel in dem Wärmeak
kumulator 8 und die Luftschicht "A" wird komprimiert und ver
ringert. Deshalb kann die Menge des Kühlwassers in dem Kühl
wasserdurchlaß des Motors 1 durch eine elastische Betätigung
der Luft geeignet beibehalten werden. Dabei handelt es sich
um eine automatische Mengeneinstellfunktion für das Kühlwas
ser.
Wenn der Kühlwasserpegel in dem Wärmeakkumulator 8 ansteigt
bzw. erhöht wird, wird die im Raum 802e angesammelte Luft,
d. h. die Luftschicht "A", zusammengedrückt. Das im Kühlwas
serdurchlaß verbleibende Kühlwasser erfährt einen höheren
Druck als der Luftdruck durch eine Reaktion, und deshalb wird
das Kühlwasser daran gehindert, zu sieden, und ein stabiles
Motorkühlen wird ausgeführt. In einem unnormalen Zustand, wie
beispielsweise bei einer Motorüberhitzung, bei der der Druck
extrem hoch wird, öffnet der Ventilkörper 817 des Wasserein
füllabschnitts 812 den Eingang des Ventilsitzes 815 gegen
überliegend der Feder 818, und der extreme Druck kann in die
Atmosphäre ausgetragen werden. Dadurch kann der Kühlwasser
durchlaß einen geeigneten Druck beibehalten.
Die Fig. 16 und 17 zeigen einen Wärmeakkumulator 108 einfa
cheren Aufbaus. Ein Tankkörper 837 des Wärmeakkumulators 108
umfaßt eine Außenwand 837a und eine Innenwand 837b, die aus
Metall oder Kunststoff hergestellt sind, und eine Wärmeiso
lierschicht 837c, die aus einem Kunststoff hergestellt ist,
der mit Blasen gefüllt und zwischen die Außenwand 837a und
die Innenwand 837b blasig gefüllt ist, um die Außenwand 837a
mit der Innenwand 837b zu verbinden. Zur Minimierung der Wär
meabstrahlung sind in diesem Fall beim Wärmeakkumulator 108
der Einlaß 806 und der Auslaß 808 für das Kühlwasser am Bo
denwandabschnitt 837d vorgesehen.
Wie in Fig. 17 vergrößert dargestellt, hat ein oberer Wandab
schnitt 837e des Tankkörpers 837 eine Öffnung 837f, die mit
einem stationären Teil, wie beispielsweise einem Innengewinde
oder dergleichen, versehen ist. Ein Wassereinfülleinlaß 838
aus Kunststoff ist an der Öffnung 837f befestigt. Eine Kappe
839 zum Zuführen von Wasser ist am Wassereinfülleinlaß 838
durch einen Teil abnehmbar angebracht, wie beispielsweise ein
Innengewinde, ein Nocken oder dergleichen. Ein O-Ring 840
dient zur Abdichtung. Eine Kühlwasserschicht "C" ist am Bo
denabschnitt des Wärmeakkumulators 108 gebildet, und die
Luftschicht "A" ist am oberen Abschnitt des Wärmeakkumulators
108 gebildet.
Die Fig. 18A und 18B zeigen einen Aufbau des Wärmeakkumula
tors 108, bei dem ein Abschnitt des Wärmeakkumulators 108,
der in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist, verbessert ist. Da der
Tank des verbesserten Wärmeakkumulators 108 denselben Aufbau
hat wie die vorstehend erläuterte Ausführungsform des Tanks,
werden für denselben Aufbau dieselben Bezugsziffern verwen
det. Der Wärmeakkumulator 108 hat einen Wasserpegelprüfab
schnitt 842. Der Wasserpegelprüfabschnitt 842 hat, wie in
Fig. 18B gezeigt, ein schmales Fenster bzw. ein Fenster mit
schmaler Öffnung an einem Seitenwandabschnitt des Tanks 837
und ein Fenster aus einem durchsichtigen oder durchscheinen
den Kunststoff 843 ist in die Öffnung eingesetzt.
Eine Oberfläche der Kühlwasserschicht "C" in dem Wärmeakkumu
lator 108 kann durch den Kunststoff 843 des Wasserpegel
prüfabschnitts 842 problemlos ermittelt werden. Die Maßmar
kierung 813a, welche die obere Grenze anzeigt, und die Maß
markierung 813b, die die untere Grenze anzeigt, können die
selben Maßmarkierungen sein, wie sie am Wasserpegelprüfab
schnitt 813 in Fig. 14 vorgesehen sind, und zwar am Kunst
stoff(teil) 843.
Eine Oberfläche der Kühlwasserschicht "C" innerhalb des Wär
meakkumulators 108 kann durch den Kunststoff 843 des Wasser
pegelprüfabschnitts 842 problemlos ermittelt werden. Die Maß
markierung 813a, welche die obere Grenze anzeigt, und die
Maßmarkierung 813b, welche die untere Grenze anzeigt, wobei
es sich um dieselben Maßmarkierungen handeln kann wie am Was
serpegelprüfabschnitt 813, können auf dem Kunststoffenster
843 vorgesehen sein.
Fig. 19 zeigt einen Wärmeakkumulator 208, der hochdruckbe
ständig ist und insgesamt bzw. im wesentlichen Kugelform hat.
Ein Tankkörper 845 des Wärmeakkumulators 208 weist einen dop
pelwandigen Aufbau auf, innerhalb welchem wie bei den vorste
hend angeführten Ausführungsformen ein Vakuum vorhanden ist,
eine kugelförmige Wärmeisolierwand 845a, die aus einem Bläs
chen enthaltenden Kunststoff oder dergleichen hergestellt
ist, und einen kugelförmigen Behälter 846, der aus einem
durchscheinenden Kunststoff hergestellt ist und eine Ausklei
dung bildet. Der Einlaß 806 und der Auslaß 808 am Bodenab
schnitt und der Wassereinfüllabschnitt 838 und dergleichen am
oberen Abschnitt sind am kugelförmigen Behälter 846 durch
Durchsetzen bzw. Durchdringen der Wärmeisolierwand 845a vor
gesehen. Obwohl der Wasserpegelprüfabschnitt 842 vorgesehen
ist, kann das Kunststoffteil 843 als lichtdurchlässiges Fen
ster an einer Öffnung der Wärmeisolierwand 845a vorgesehen
sein. Die grundsätzliche Arbeitsweise und die Wirkung des
Wärmeakkumulators 208 ist dieselbe wie diejenige des Wärmeak
kumulators gemäß den vorstehend genannten Ausführungsformen.
Die vorliegende Erfindung ist anhand bevorzugter Ausführungs
formen erläutert worden, ohne auf diese beschränkt zu sein;
vielmehr kann sie in vielerlei Weise modifiziert werden, ohne
vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die durch
die anliegenden Ansprüche festgelegt ist.
Claims (17)
1. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend:
einen Kühlwasserdurchlaß (3) zum Rückführen von Kühlwas ser, das aus einem Kühlwasserauslaß (11) des Verbren nungsmotors (1) zu einem Kühlwassereinlaß (12) des Ver brennungsmotors (1) durch einen Kühler (2) strömt,
einen Umlenkdurchlaß (41, 42) zum direkten Rückführen des Kühlwassers, unmittelbar nachdem es aus dem Kühlwasser auslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) geströmt ist, zum Kühlwassereinlaß (12) des Verbrennungsmotors (1),
eine Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) zum Ermitteln eines Last zustands des Verbrennungsmotors (1),
ein Durchflußmengeneinstellventil (7, 23, 100, 161, 300) zum Öffnen des Umlenkdurchlasses (41, 42) entsprechend einer Verminderung der Last des Verbrennungsmotors (1), die durch die Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) ermittelt ist, und
einen Wärmeakkumulator (8, 108, 208), der mit dem Umlenk durchlaß (41, 42) verbunden ist.
einen Kühlwasserdurchlaß (3) zum Rückführen von Kühlwas ser, das aus einem Kühlwasserauslaß (11) des Verbren nungsmotors (1) zu einem Kühlwassereinlaß (12) des Ver brennungsmotors (1) durch einen Kühler (2) strömt,
einen Umlenkdurchlaß (41, 42) zum direkten Rückführen des Kühlwassers, unmittelbar nachdem es aus dem Kühlwasser auslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) geströmt ist, zum Kühlwassereinlaß (12) des Verbrennungsmotors (1),
eine Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) zum Ermitteln eines Last zustands des Verbrennungsmotors (1),
ein Durchflußmengeneinstellventil (7, 23, 100, 161, 300) zum Öffnen des Umlenkdurchlasses (41, 42) entsprechend einer Verminderung der Last des Verbrennungsmotors (1), die durch die Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) ermittelt ist, und
einen Wärmeakkumulator (8, 108, 208), der mit dem Umlenk durchlaß (41, 42) verbunden ist.
2. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend:
einen Kühlwasserdurchlaß (3) zum Rückführen von Kühlwas ser, das von einem Kühlwasserauslaß (11) des Verbren nungsmotors (1) zu einem Kühlwassereinlaß (12) des Ver brennungsmotors (1) strömt,
einen ersten Umlenkdurchlaß (41) zum Rückführen des Kühl wassers, unmittelbar, nachdem es aus dem Kühlwasserauslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) zu dem Kühlwassereinlaß (12) des Verbrennungsmotors (1) geströmt ist, durch Um leiten durch einen Kühler (2),
einen zweiten Umlenkdurchlaß (42) zum Rückführen des Kühlwassers, unmittelbar nachdem es aus dem Kühlwasser auslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) zu dem Kühlwas sereinlaß (12) des Verbrennungsmotors (1) durch den Kühl wasserdurchlaß (3) geströmt ist, durch Zuführen des Kühl wassers in einem Bereich des Wärmeerfassungsabschnitts eines Wärmeerfassungsventils (6) in dem Kühlwasserdurch laß (3), der einen Auslaß des Kühlers (2) und den Ver brennungsmotor (1) verbindet, wobei das Wärmeerfassungs ventil (6) ansprechend auf die Temperatur des Kühlwassers öffnet,
eine Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) zum Ermitteln eines Last zustands des Verbrennungsmotors (1),
ein Durchflußmengeneinstellventil (7, 23, 100, 161, 300) zum Vergrößern eines Strömungsverhältnisses des Kühlwas sers zum ersten Umlenkdurchlaß (41) in Bezug auf den zweiten Umlenkdurchlaß (42) entsprechend einer Verminde rung der Last des Verbrennungsmotors (1), die durch die Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) ermittelt ist, und
einen Wärmeakkumulator (8), der im ersten Umlenkdurchlaß (41) vorgesehen ist.
einen Kühlwasserdurchlaß (3) zum Rückführen von Kühlwas ser, das von einem Kühlwasserauslaß (11) des Verbren nungsmotors (1) zu einem Kühlwassereinlaß (12) des Ver brennungsmotors (1) strömt,
einen ersten Umlenkdurchlaß (41) zum Rückführen des Kühl wassers, unmittelbar, nachdem es aus dem Kühlwasserauslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) zu dem Kühlwassereinlaß (12) des Verbrennungsmotors (1) geströmt ist, durch Um leiten durch einen Kühler (2),
einen zweiten Umlenkdurchlaß (42) zum Rückführen des Kühlwassers, unmittelbar nachdem es aus dem Kühlwasser auslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) zu dem Kühlwas sereinlaß (12) des Verbrennungsmotors (1) durch den Kühl wasserdurchlaß (3) geströmt ist, durch Zuführen des Kühl wassers in einem Bereich des Wärmeerfassungsabschnitts eines Wärmeerfassungsventils (6) in dem Kühlwasserdurch laß (3), der einen Auslaß des Kühlers (2) und den Ver brennungsmotor (1) verbindet, wobei das Wärmeerfassungs ventil (6) ansprechend auf die Temperatur des Kühlwassers öffnet,
eine Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) zum Ermitteln eines Last zustands des Verbrennungsmotors (1),
ein Durchflußmengeneinstellventil (7, 23, 100, 161, 300) zum Vergrößern eines Strömungsverhältnisses des Kühlwas sers zum ersten Umlenkdurchlaß (41) in Bezug auf den zweiten Umlenkdurchlaß (42) entsprechend einer Verminde rung der Last des Verbrennungsmotors (1), die durch die Lastzustandermittlungseinrichtung (7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242, 391, 391a, 392) ermittelt ist, und
einen Wärmeakkumulator (8), der im ersten Umlenkdurchlaß (41) vorgesehen ist.
3. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastzustander
mittlungseinrichtung ((7a, 71, 72, 124, 125, 241, 242,
391, 391a, 392) eine Druckkammer (7a) enthält, die eine
Ventilkörperbetätigungsmembran des Durchflußmengenein
stellventils (7, 23, 100, 161, 300) durch Einleiten von
Unterdruck vom Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors (1)
antreibt.
4. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeakkumulator
(8, 108, 208) umfaßt:
eine Wand (845a) mit einer wärmeisolierenden Struktur, die die gesamte Außenfläche abdeckt, wobei die Wand (845a) einen abgeschlossenen Raum aufweist, der in der Lage ist, Kühlwasser hoher Temperatur zu sammeln und die Temperatur innerhalb der Wand (845a) aufrechtzuerhalten,
eine Kühlwasserschicht ("C"), die am Bodenabschnitt des Raums vorgesehen ist, um zunehmende und abnehmende Mengen des Kühlwassers automatisch einzustellen, das in dem Kühlwasserdurchlaß (3) des Verbrennungsmotors (1) strömt;
eine abgeschlossene Luftschicht ("A"), die am oberen Ab schnitt des Raums vorgesehen ist und durch die Kühlwas serschicht ("C") zusammengedrückt wird,
einen Einlaß (806) zum Strömenlassen des Kühlwassers ho her Temperatur in den Raum, indem es durch einen Teil der Wand (845a) strömengelassen wird, und
einen Auslaß (808) zum Strömenlassen des Kühlwassers, das die hohe Temperatur aufweist, von einer Außenseite des Raums durch Hindurchströmenlassen durch einen Teil der Wand (845a).
eine Wand (845a) mit einer wärmeisolierenden Struktur, die die gesamte Außenfläche abdeckt, wobei die Wand (845a) einen abgeschlossenen Raum aufweist, der in der Lage ist, Kühlwasser hoher Temperatur zu sammeln und die Temperatur innerhalb der Wand (845a) aufrechtzuerhalten,
eine Kühlwasserschicht ("C"), die am Bodenabschnitt des Raums vorgesehen ist, um zunehmende und abnehmende Mengen des Kühlwassers automatisch einzustellen, das in dem Kühlwasserdurchlaß (3) des Verbrennungsmotors (1) strömt;
eine abgeschlossene Luftschicht ("A"), die am oberen Ab schnitt des Raums vorgesehen ist und durch die Kühlwas serschicht ("C") zusammengedrückt wird,
einen Einlaß (806) zum Strömenlassen des Kühlwassers ho her Temperatur in den Raum, indem es durch einen Teil der Wand (845a) strömengelassen wird, und
einen Auslaß (808) zum Strömenlassen des Kühlwassers, das die hohe Temperatur aufweist, von einer Außenseite des Raums durch Hindurchströmenlassen durch einen Teil der Wand (845a).
5. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (845a) einen Wasser
pegelprüfabschnitt (813, 842) zum Ermitteln eines Pegels
einer Wasseroberfläche der Kühlwasserschicht ("C") außer
halb des Akkumulators (8, 108, 208) umfaßt.
6. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (845a) zumindest
eine Doppelwandstruktur hat, wobei ein Raum innerhalb der
Struktur Luft derart ausläßt, daß die Innenseite der Wand
(845a) unter Vakuum steht.
7. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (845a) zumindest
eine Doppelwandstruktur hat, wobei ein Raum innerhalb der
Struktur mit einem Wärmeisoliermaterial (837c) gefüllt
ist.
8. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlwassereinlaß (12) und
der Kühlwasserauslaß (11) einen Bodenabschnitt der Wand
(845a) der Struktur durchsetzen.
9. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Kappe (839) auf einer
Öffnung vorgesehen ist, um das Kühlwasser zu dem ver
schlossenen Raum so zuzuführen, daß die abgeschlossene
Luftschicht ("A") von der Atmosphäre abgeschlossen ist.
10. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußmengeneinstell
ventil (23, 100, 161) umfaßt:
einen einströmseitigen Durchlaß (4), in welchem Kühlwas ser strömt,
einen ausströmseitigen Durchlaß (41, 42), von dem Kühl wasser, das von dem einströmseitigen Durchlaß (4) strömt, ausströmt,
ein Einstellventil (127, 271) zum Einstellen einer Durch flußmenge des Kühlwassers, das aus dem ausströmseitigen Durchlaß (41, 42) ausströmt,
eine erste Membran (124), die mit einer ersten Seite des Einstellventils (23, 100, 161) verbunden ist, und das Einstellventil (23, 100, 161) aufgrund eines Durchfluß mengeneinstelldrucks antreibt, der auf eine erste Ober fläche wirkt und eines Fluiddrucks, der auf eine zweite Oberfläche davon wirkt, und
eine zweite Membran (125), die mit einer zweiten Seite des Einstellventils (23, 100, 161) verbunden ist, und das Einstellventil (23, 100, 161) aufgrund eines zweiten Durchflußeinstelldrucks antreibt, der auf die erste Ober fläche davon einwirkt, und eines Fluiddrucks, der auf die zweite Oberfläche davon wirkt.
einen einströmseitigen Durchlaß (4), in welchem Kühlwas ser strömt,
einen ausströmseitigen Durchlaß (41, 42), von dem Kühl wasser, das von dem einströmseitigen Durchlaß (4) strömt, ausströmt,
ein Einstellventil (127, 271) zum Einstellen einer Durch flußmenge des Kühlwassers, das aus dem ausströmseitigen Durchlaß (41, 42) ausströmt,
eine erste Membran (124), die mit einer ersten Seite des Einstellventils (23, 100, 161) verbunden ist, und das Einstellventil (23, 100, 161) aufgrund eines Durchfluß mengeneinstelldrucks antreibt, der auf eine erste Ober fläche wirkt und eines Fluiddrucks, der auf eine zweite Oberfläche davon wirkt, und
eine zweite Membran (125), die mit einer zweiten Seite des Einstellventils (23, 100, 161) verbunden ist, und das Einstellventil (23, 100, 161) aufgrund eines zweiten Durchflußeinstelldrucks antreibt, der auf die erste Ober fläche davon einwirkt, und eines Fluiddrucks, der auf die zweite Oberfläche davon wirkt.
11. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellventil (23, 161)
außerdem umfaßt:
einen ersten Verbindungsdurchlaß (162) zum Verbinden eines Volumens in der Nähe der zweiten Oberfläche der er sten Membran (124) mit einem Abschnitt des ausströmseiti gen Durchlasses (42) in der Nähe der ersten Seite des Einstellventils (23, 161), und
einen zweiten Verbindungsdurchlaß (163), der ein Volumen in der Nähe der zweiten Oberfläche der zweiten Membran (125) mit einem Volumen in der Nähe der zweiten Seite des Einstellventils (23, 161) verbindet.
einen ersten Verbindungsdurchlaß (162) zum Verbinden eines Volumens in der Nähe der zweiten Oberfläche der er sten Membran (124) mit einem Abschnitt des ausströmseiti gen Durchlasses (42) in der Nähe der ersten Seite des Einstellventils (23, 161), und
einen zweiten Verbindungsdurchlaß (163), der ein Volumen in der Nähe der zweiten Oberfläche der zweiten Membran (125) mit einem Volumen in der Nähe der zweiten Seite des Einstellventils (23, 161) verbindet.
12. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der ausströmseitige Durchlaß
(41, 42) sowohl an der ersten wie an der zweiten Seite
des Einstellventils (161, 300) angeordnet ist und erste
und zweite ausströmseitige Durchlässe (41, 42) hat, in
welchen der Kühlwasserstrom durch das Einstellventil
(161, 300) gesteuert wird, wobei der ausströmseitige
Durchlaß (41, 42) einen Verbindungsdurchlaß (162, 498)
enthält, der einen kleinen Durchmesser hat und den ersten
ausströmseitigen Durchlaß (42) mit dem zweiten ausström
seitigen Durchlaß (41) verbindet.
13. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußmengeneinstell
ventil (300) umfaßt:
einen einströmseitigen Durchlaß (4), in welchem Kühlwas ser strömt,
einen ausströmseitigen Durchlaß (41, 42), aus welchem Kühlwasser ausströmt,
ein Einstellventil (394) zum Einstellen der Durchflußmen ge des Kühlwassers, das vom einströmseitigen Durchlaß (4) einströmt und aus dem ausströmseitigen Durchlaß (41, 42) aus strömt, und
eine Membran (391), die mit einer Oberfläche des Ein stellventils (300) verbunden ist, wobei die Membran (391) zum Aufnehmen eines Durchflußmengeneinstelldrucks an einer Seite dient und einen Fluiddruckabschnitt (391a) mit einer kleineren Fläche als diese Fläche hat und den Fluiddruck an der zweiten Oberfläche davon aufnimmt, um das Einstellventil (394) entsprechend dem Durchflußmen geneinstelldruck anzutreiben.
einen einströmseitigen Durchlaß (4), in welchem Kühlwas ser strömt,
einen ausströmseitigen Durchlaß (41, 42), aus welchem Kühlwasser ausströmt,
ein Einstellventil (394) zum Einstellen der Durchflußmen ge des Kühlwassers, das vom einströmseitigen Durchlaß (4) einströmt und aus dem ausströmseitigen Durchlaß (41, 42) aus strömt, und
eine Membran (391), die mit einer Oberfläche des Ein stellventils (300) verbunden ist, wobei die Membran (391) zum Aufnehmen eines Durchflußmengeneinstelldrucks an einer Seite dient und einen Fluiddruckabschnitt (391a) mit einer kleineren Fläche als diese Fläche hat und den Fluiddruck an der zweiten Oberfläche davon aufnimmt, um das Einstellventil (394) entsprechend dem Durchflußmen geneinstelldruck anzutreiben.
14. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der ausströmseitige Durchlaß
(41, 42) sowohl an der ersten wie an der zweiten Seite
des Einstellventils (394) angeordnet ist und erste und
zweite ausströmseitige Durchlässe (41, 42) enthält, in
denen der Kühlwasserstrom durch das Einstellventil (394)
gesteuert wird, wobei sowohl der erste wie der zweite
ausströmseitige Durchlaß (41, 42) einen Verbindungsdurch
laß (398, 399) mit einem kleinen Durchmesser aufweist,
der seinen jeweiligen ausströmseitigen Durchlaß (42, 41)
mit dem einströmseitigen Durchlaß (4) verbindet.
15. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der ausströmseitige Durchlaß
(41, 42) erste und zweite ausströmseitige Durchlässe (41,
42) umfaßt, die sowohl an der ersten wie an der zweiten
Seite des Einstellventils (394) angeordnet sind, wobei
der ausströmseitige Durchlaß (41, 42) einen Verbindungs
durchlaß (498) mit einem kleinen Durchmesser hat, der den
ersten ausströmseitigen Durchlaß (42) mit dem zweiten
ausströmseitigen Durchlaß (41) verbindet.
16. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1
oder 2, gekennzeichnet durch:
einen Warmwasserzufuhrdurchlaß (5), der mit dem Kühlwas serauslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) und dem Kühl wasserdurchlaß (3) verbunden ist, und
einen Heizerkern (52), der in dem Warmwasserzufuhrdurch laß (5) angeordnet ist.
einen Warmwasserzufuhrdurchlaß (5), der mit dem Kühlwas serauslaß (11) des Verbrennungsmotors (1) und dem Kühl wasserdurchlaß (3) verbunden ist, und
einen Heizerkern (52), der in dem Warmwasserzufuhrdurch laß (5) angeordnet ist.
17. Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeakkumulator (8) mit
dem Warmwasserzufuhrdurchlaß (5) verbunden ist.
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JP06183495A JP3353236B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 内燃機関の冷却装置 |
JP7-162162 | 1995-06-28 | ||
JP16216295A JP3532004B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 蓄熱式リザーブタンクとそれを備えた内燃機関の冷却装置 |
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ID=26402918
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