DE202013103743U1

DE202013103743U1 - proportional valve

Info

Publication number: DE202013103743U1
Application number: DE201320103743
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2023-08-20

Abstract

Proportionalventil (1) zur bedarfsgerechten Steuerung einer Flüssigkeitskühlung einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf und mindestens einem Zylinderblock, welches als Ventilkörper (1a) eine drehbare Walze (2) mit mindestens einem zur Mantelfläche (2a) der Walze (2) hin offenen Kühlmitteldurchtritt (4a, 4b) und zur drehbaren Lagerung und Aufnahme der Walze (2) ein Ventilgehäuse (1b) mit mindestens einem Kühlmittelkanal (5a, 5b) aufweist, wobei der mindestens eine Kühlmittelkanal (5a, 5b) durch Verstellen der Walze (2) mit dem mindestens einen Kühlmitteldurchtritt (4a, 4b) zumindest verbindbar ist und das Proportionalventil (1) mindestens einen Eingang (7a) und mindestens einen Ausgang (8a, 8b) für Kühlmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) mittels Verstellvorrichtung (6) auch translatorisch verschiebbar ist.Proportional valve (1) for demand-controlled liquid cooling of a liquid-cooled internal combustion engine with at least one cylinder head, which as valve body (1a) a rotatable roller (2) with at least one to the lateral surface (2a) of the roller (2) open towards the coolant ( 4a, 4b) and for rotatably supporting and receiving the roller (2) has a valve housing (1b) with at least one coolant channel (5a, 5b), wherein the at least one coolant channel (5a, 5b) by adjusting the roller (2) with the at least one coolant passage (4a, 4b) is at least connectable and the proportional valve (1) has at least one inlet (7a) and at least one outlet (8a, 8b) for coolant, characterized in that the roller (2) by means of adjusting device (6) is also translationally displaceable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Proportionalventil zur bedarfsgerechten Steuerung einer Flüssigkeitskühlung einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf und mindestens einem Zylinderblock, welches als Ventilkörper eine drehbare Walze mit mindestens einem zur Mantelfläche der Walze hin offenen Kühlmitteldurchtritt und zur drehbaren Lagerung und Aufnahme der Walze ein Ventilgehäuse mit mindestens einem Kühlmittelkanal aufweist, wobei der mindestens eine Kühlmittelkanal durch Verstellen der Walze mit dem mindestens einen Kühlmitteldurchtritt zumindest verbindbar ist und das Proportionalventil mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang für Kühlmittel aufweist. The invention relates to a proportional valve for demand-controlled control of liquid cooling a liquid-cooled internal combustion engine with at least one cylinder head and at least one cylinder block, which as a valve body, a rotatable roller with at least one to the lateral surface of the roll open coolant passage and for rotatably supporting and receiving the roller a valve housing with at least a coolant channel, wherein the at least one coolant channel is at least connectable by adjusting the roller with the at least one coolant passage and the proportional valve has at least one inlet and at least one outlet for coolant.

Ein Proportionalventil der genannten Art wird beispielsweise bei als Kraftfahrzeugantrieb dienenden Brennkraftmaschinen eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Ottomotoren, Dieselmotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, und Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt. A proportional valve of the type mentioned is used for example in serving as a motor vehicle engine internal combustion engines. In the context of the present invention, the term internal combustion engine comprises gasoline engines, diesel engines, but also hybrid internal combustion engines, which use a hybrid combustion process, and hybrid drives, which in addition to the internal combustion engine comprise an electric motor which can be electrically connected to the internal combustion engine, which receives power from the internal combustion engine or as switchable auxiliary drive additionally delivers power.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Kühlung einer Brennkraftmaschine in Gestalt einer Luftkühlung oder einer Flüssigkeitskühlung auszuführen. Aufgrund der höheren Wärmekapazität von Flüssigkeiten können mit einer Flüssigkeitskühlung wesentlich größere Wärmemengen abgeführt werden als dies mit einer Luftkühlung möglich ist. Die thermische Belastung der Motoren nimmt stetig zu, weshalb Brennkraftmaschinen nach dem Stand der Technik immer häufiger mit einer Flüssigkeitskühlung ausgestattet werden. Dies ist auch dadurch bedingt, dass Brennkraftmaschinen zunehmend häufig aufgeladen und mit dem Ziel eines möglichst dichten Packaging immer mehr Komponenten in den Zylinderkopf bzw. Zylinderblock integriert werden, wodurch die thermische Belastung der Motoren, d. h. der Brennkraftmaschinen, wächst. Zunehmend häufig wird der Abgaskrümmer in den Zylinderkopf integriert, um von einer im Zylinderkopf vorgesehenen Kühlung zu partizipieren und den Krümmer nicht aus thermisch hoch belastbaren Werkstoffen fertigen zu müssen, die kostenintensiv sind. In principle, it is possible to carry out the cooling of an internal combustion engine in the form of air cooling or liquid cooling. Due to the higher heat capacity of liquids can be dissipated with a liquid cooling much larger amounts of heat than is possible with an air cooling. The thermal load of the engines is steadily increasing, which is why internal combustion engines are increasingly equipped with liquid cooling according to the prior art. This is also due to the fact that internal combustion engines are increasingly charged and more and more components are integrated into the cylinder head or cylinder block with the aim of a dense as possible packaging, whereby the thermal load of the motors, d. H. the internal combustion engine, grows. Increasingly often, the exhaust manifold is integrated into the cylinder head in order to participate in a provided for in the cylinder head cooling and the manifold does not have to produce from thermally highly resilient materials that are costly.

Die Ausbildung einer Flüssigkeitskühlung erfordert die Ausstattung des Zylinderkopfes mit mindestens einem Kühlmittelmantel, d. h. die Anordnung von das Kühlmittel durch den Zylinderkopf führenden Kühlmittelkanälen. Der mindestens eine Kühlmittelmantel wird einlassseitig via Zuführöffnung mit Kühlmittel versorgt, das nach Durchströmen des Zylinderkopfes auslassseitig den Kühlmittelmantel via Abführöffnung verlässt. Die Wärme muss nicht wie bei einer Luftkühlung erst an die Zylinderkopfoberfläche geleitet werden, um abgeführt zu werden, sondern wird bereits im Inneren des Zylinderkopfes an das Kühlmittel abgegeben. Das Kühlmittel wird dabei mittels einer im Kühlmittelkreislauf angeordneten Pumpe gefördert, so dass es zirkuliert. Die an das Kühlmittel abgegebene Wärme wird auf diese Weise via Abführöffnung aus dem Inneren des Zylinderkopfes abgeführt und dem Kühlmittel außerhalb des Zylinderkopfes wieder entzogen, beispielsweise mittels Wärmetauscher und/oder auf andere Weise. The formation of a liquid cooling requires the equipment of the cylinder head with at least one coolant jacket, d. H. the arrangement of the coolant through the cylinder head leading coolant channels. The at least one coolant jacket is supplied on the inlet side with coolant via a feed opening, which leaves the coolant jacket via the discharge opening after flowing through the cylinder head on the outlet side. The heat does not have to be directed to the cylinder head surface, as in the case of air cooling, in order to be dissipated, but is already delivered to the coolant inside the cylinder head. The coolant is thereby conveyed by means of a pump arranged in the coolant circuit, so that it circulates. The heat given off to the coolant is discharged in this way via the discharge opening from the interior of the cylinder head and the coolant outside the cylinder head withdrawn again, for example by means of heat exchangers and / or in other ways.

Wie der Zylinderkopf kann auch der Zylinderblock mit einem oder mehreren Kühlmittelmänteln ausgestattet werden. Der Zylinderkopf ist aber das thermisch höher belastete Bauteil, da der Kopf im Gegensatz zum Zylinderblock mit abgasführenden Leitungen versehen ist und die im Kopf integrierten Brennraumwände länger mit heißen Abgas beaufschlagt sind als die im Zylinderblock vorgesehenen Zylinderrohre. Zudem verfügt der Zylinderkopf über eine geringere Bauteilmasse als der Block. Like the cylinder head, the cylinder block can be equipped with one or more coolant jackets. The cylinder head is but the thermally higher loaded component, as the head is provided in contrast to the cylinder block with exhaust gas lines and the integrated combustion chamber walls in the head are exposed to hot exhaust gas longer than the cylinders provided in the cylinder block. In addition, the cylinder head has a lower component mass than the block.

Als Kühlmittel wird in der Regel ein mit Additiven versetztes Wasser-Glykol-Gemisch verwendet. Wasser hat gegenüber anderen Kühlmitteln den Vorteil, dass es nicht toxisch, leicht verfügbar und kostengünstig ist und zudem über eine sehr hohe Wärmekapazität verfügt, weshalb Wasser sich für den Entzug und die Abfuhr sehr großer Wärmmengen eignet, was grundsätzlich als vorteilhaft angesehen wird. The coolant used is usually a mixed with additives water-glycol mixture. Water has the advantage over other refrigerants that it is non-toxic, readily available and inexpensive and also has a very high heat capacity, which is why water is suitable for the removal and removal of very large amounts of heat, which is generally considered to be advantageous.

Zur Ausbildung eines Kühlmittelkreislaufs sind die auslassseitigen Abführöffnungen, aus welchen das Kühlmittel aus den Kühlmittelmänteln austritt, mit den einlassseitigen Zuführöffnungen, die der Versorgung der Kühlmittelmäntel mit Kühlmittel dienen, verbindbar bzw. verbunden, wozu eine Leitung oder mehrere Leitungen vorgesehen werden können. Diese Leitungen müssen keine Leitungen im eigentlichen Sinn sein, sondern können abschnittsweise auch in den Zylinderkopf, Zylinderblock oder ein anderes Bauteil integriert sein. Ein Beispiel für eine derartige Leitung ist eine Rückführleitung, in der ein Wärmetauscher angeordnet ist, um dem Kühlmittel Wärme zu entziehen. To form a coolant circuit, the outlet-side discharge openings, from which the coolant exits the coolant jackets, can be connected or connected to the inlet-side supply openings, which serve to supply the coolant jackets with coolant, for which purpose one or more lines can be provided. These lines need not be lines in the strict sense, but may also be partially integrated into the cylinder head, cylinder block or other component. An example of such a conduit is a return conduit in which a heat exchanger is arranged to extract heat from the coolant.

Es ist nicht das Ziel und die Aufgabe einer Flüssigkeitskühlung, der Brennkraftmaschine unter sämtlichen Betriebsbedingungen eine möglichst große Wärmemenge zu entziehen. Vielmehr wird eine bedarfsgerechte Steuerung der Flüssigkeitskühlung angestrebt, die neben der Volllast auch den Betriebsmodi der Brennkraftmaschine Rechnung trägt, in denen es vorteilhafter ist, der Brennkraftmaschine weniger bzw. möglichst wenig Wärme zu entziehen. It is not the objective and the object of liquid cooling to extract the largest possible amount of heat from the internal combustion engine under all operating conditions. Rather, a needs-based control of the liquid cooling is sought, which in addition to the full load and the operating modes of the internal combustion engine takes into account, in which it is more advantageous to extract the engine less or as little heat.

Um die Reibleistung und damit den Kraftstoffverbrauch einer Brennkraftmaschine zu reduzieren, kann eine zügige Erwärmung des Motoröls, insbesondere nach einem Kaltstart, zielführend sein. Eine schnelle Erwärmung des Motoröls während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine sorgt für eine entsprechend schnelle Abnahme der Viskosität des Öls und damit für eine Verringerung der Reibung bzw. Reibleistung, insbesondere in den mit Öl versorgten Lagern, beispielsweise den Lagern der Kurbelwelle. In order to reduce the friction loss and thus the fuel consumption of an internal combustion engine, rapid heating of the engine oil, in particular after a cold start, can be expedient. Rapid heating of the engine oil during the warm-up phase of the engine provides for a correspondingly rapid decrease in the viscosity of the oil and thus for a reduction of friction or friction, especially in the oil-bearing, for example, the bearings of the crankshaft.

Grundsätzlich kann einer schnellen Erwärmung des Motoröls zur Reduzierung der Reibleistung auch Vorschub geleistet werden durch eine schnelle Aufheizung der Brennkraftmaschine selbst, die wiederum dadurch unterstützt, d. h. forciert, wird, dass der Brennkraftmaschine während der Warmlaufphase möglichst wenig Wärme entzogen wird. In principle, rapid heating of the engine oil to reduce friction losses can also be achieved by rapid heating of the internal combustion engine itself, which in turn is assisted by d. H. forced, is that the internal combustion engine during the warm-up phase as little heat is removed.

Insofern ist die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart ein Beispiel für einen Betriebsmodus, in dem es vorteilhaft ist, der Brennkraftmaschine möglichst wenig, vorzugsweise keine Wärme zu entziehen. In this respect, the warm-up phase of the internal combustion engine after a cold start is an example of an operating mode in which it is advantageous to extract the internal combustion engine as little as possible, preferably no heat.

Eine Steuerung der Flüssigkeitskühlung, bei der zum Zweck der schnellen Aufheizung der Brennkraftmaschine der Wärmeentzug nach einem Kaltstart vermindert wird, kann durch Einsatz eines selbsttätig temperaturabhängig steuernden Ventils realisiert werden, welches im Stand der Technik häufig auch als Thermostatventil bezeichnet wird. Ein derartiges Thermostatventil weist ein mit Kühlmittel beaufschlagtes temperatur-reaktives Element auf, wobei eine durch das Ventil führende Verbindungsleitung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur am Element versperrt wird oder – mehr oder weniger – freigegeben wird. A control of the liquid cooling, in which for the purpose of rapid heating of the internal combustion engine, the heat extraction is reduced after a cold start, can be realized by the use of a self-dependent temperature-controlling valve, which is often referred to in the art as a thermostatic valve. Such a thermostatic valve has a temperature-reactive element acted upon by coolant, wherein a connecting line leading through the valve is blocked as a function of the coolant temperature at the element or - more or less - is released.

Bei einer Brennkraftmaschine, die sowohl einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf als auch einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderblock aufweist, kann es vorteilhaft sein, den Kühlmitteldurchsatz durch den Zylinderkopf und den Zylinderblock unabhängig voneinander und vorzugsweise stufenlos steuern zu können, insbesondere da die beiden Bauteile thermisch unterschiedlich stark belastet sind und ein unterschiedliches Warmlaufverhalten aufweisen. Diesbezüglich wäre es zielführend, den Kühlmittelstrom durch den Zylinderkopf und den Kühlmittelstrom durch den Zylinderblock jeweils mit einem eigenen Thermostatventil mit unterschiedlichen Öffnungstemperaturen zu steuern. Zu Beginn der Warmlaufphase würde das Kühlmittel nicht fließen, sondern in den Leitungen und dem Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes und/oder des Zylinderblocks stehen, wodurch die Erwärmung des Kühlmittels und die Aufheizung der Brennkraftmaschine beschleunigt werden, die Erwärmung des Motoröls vorangetrieben und die Reduzierung der Reibleistung unterstützt werden würde. In an internal combustion engine which has both a liquid-cooled cylinder head and a liquid-cooled cylinder block, it may be advantageous to be able to control the coolant throughput through the cylinder head and the cylinder block independently of one another and preferably steplessly, in particular because the two components are subject to different degrees of thermal load and a have different warm-up behavior. In this regard, it would be expedient to control the coolant flow through the cylinder head and the coolant flow through the cylinder block, each with its own thermostatic valve with different opening temperatures. At the beginning of the warm-up phase, the coolant would not flow, but be in the lines and the coolant jacket of the cylinder head and / or the cylinder block, whereby the heating of the coolant and the heating of the internal combustion engine are accelerated, the heating of the engine oil propelled and supports the reduction of friction would become.

Der Einsatz von zwei oder mehr Thermostatventilen erhöht aber die Kosten der Steuerung, den Raumbedarf und das Gewicht. Darüber hinaus wird grundsätzlich eine Steuerung der Flüssigkeitskühlung angestrebt, mit der nicht nur die zirkulierende Kühlmittelmenge bzw. der Kühlmitteldurchsatz nach einem Kaltstart vermindert bzw. unterbunden, sondern vielmehr auf den Wärmehaushalt der Brennkraftmaschine im Allgemeinen Einfluss genommen werden kann. However, the use of two or more thermostatic valves increases the cost of control, space and weight. In addition, in principle, a control of the liquid cooling is sought, with which not only the circulating coolant quantity or the coolant throughput can be reduced or prevented after a cold start, but can be influenced in general on the heat balance of the internal combustion engine in general.

Aus Komfortgründen kann es, insbesondere nach einem Kaltstart, vorteilhaft bzw. wünschenswert sein, eine kühlmittelbetriebene Fahrzeuginnenraumheizung via Heizkreislaufleitung mit im Zylinderkopf und/oder Zylinderblock vorerwärmtem Kühlmittel zu versorgen. Dabei entsteht ein Zielkonflikt, nämlich einerseits Kühlmittel im Zylinderkopf bzw. Zylinderblock vorzuwärmen, um der Heizung vorerwärmtes Kühlmittel zur Verfügung zu stellen, und andererseits den Kühlmitteldurchsatz durch den Zylinderkopf bzw. Zylinderblock zu unterbinden bzw. zu reduzieren, um der Brennkraftmaschine während der Warmlaufphase möglichst wenig Wärme zu entziehen. For reasons of comfort, it may be advantageous or desirable, in particular after a cold start, to supply a coolant-driven vehicle interior heating via a heating circuit line with coolant preheated in the cylinder head and / or cylinder block. This creates a conflict of objectives, namely on the one hand preheat coolant in the cylinder head or cylinder block to provide the heater preheated coolant available, and on the other hand to suppress or reduce the coolant throughput through the cylinder head or cylinder block to the internal combustion engine during the warm-up phase as little as possible To remove heat.

Aus dem Stand der Technik sind des Weiteren Konzepte einer Flüssigkeitskühlung bekannt, bei denen auslassseitig oder einlassseitig ein sogenanntes Proportionalventil vorgesehen ist, wie es Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Ein solches Proportionalventil kann sowohl den Kühlmittelfluss durch den Zylinderkopf als auch den Kühlmittelfluss durch den Zylinderblock mittels eines einzelnen Ventilkörpers steuern. Es dient der bedarfsgerechten Steuerung der Flüssigkeitskühlung bzw. der bedarfsgerechten Kühlung der Brennkraftmaschine. Die Kosten, das Gewicht und der Raumbedarf der Steuerung verringern sich. Die Anzahl der Bauteile reduziert sich, wodurch sich grundsätzlich die Bereitstellungskosten und die Montagekosten vermindern. Furthermore, concepts of liquid cooling are known from the prior art in which a so-called proportional valve is provided on the outlet side or inlet side, as is the subject of the present invention. Such a proportional valve can control both the flow of coolant through the cylinder head and the flow of coolant through the cylinder block by means of a single valve body. It serves the needs-based control of the liquid cooling or the need-based cooling of the internal combustion engine. The cost, weight and space requirements of the controller are reduced. The number of components is reduced, which in principle reduce the costs of delivery and installation costs.

Der Ventilkörper kann beispielsweise – wie auch bei dem erfindungsgemäßen Proportionalventil – als drehbare Walze mit zur Mantelfläche hin offenen Kühlmitteldurchlässen ausgebildet sein. Zur drehbaren Lagerung und Aufnahme der Walze dient ein Ventilgehäuse mit einer entsprechenden Anzahl an Kühlmittelkanälen, die durch Verstellen der Walze mit Kühlmitteldurchlässen zumindest verbindbar sind. Das Proportionalventil weist mindestens einen Eingang zum Eintritt von Kühlmittel und mindestens einen Ausgang zum Austritt von Kühlmittel auf. The valve body may, for example-as in the case of the proportional valve according to the invention-be designed as a rotatable roller with coolant passages which are open toward the lateral surface. For rotatable mounting and receiving the roller is a valve housing with a corresponding number of coolant channels, which are at least connectable by adjusting the roller with coolant passages. The proportional valve has at least one inlet for the entry of coolant and at least one exit for the exit of coolant.

Ein beispielsweise mittels Motorsteuerung aktiv gesteuertes Proportionalventil gestattet grundsätzlich eine kennfeldgesteuerte Betätigung und damit auch eine an den momentanen Lastzustand der Brennkraftmaschine angepasste Kühlmitteltemperatur, beispielsweise bei niedrigeren Lasten eine höhere Kühlmitteltemperatur als bei hohen Lasten und damit einen geringeren Wärmentzug im Teillastbetrieb. Durch ein mittels Motorsteuerung gesteuertes Proportionalventil können die Kühlmittelströme durch den Zylinderkopf und den Zylinderblock und damit die entzogenen Wärmemengen bedarfsgerecht eingestellt, d. h. gesteuert werden. An example, by means of motor control actively controlled proportional valve basically allows a map-controlled operation and thus also a to the current load state of Engine adapted coolant temperature, for example, at lower loads a higher coolant temperature than at high loads and thus a lower heat transfer in partial load operation. By means of a motor control controlled proportional valve, the coolant flows through the cylinder head and the cylinder block and thus the extracted amounts of heat can be adjusted as needed, ie controlled.

Das Proportionalventil bzw. der dazugehörige Ventilkörper kann unterschiedliche Positionen einnehmen, beispielsweise eine für die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine geeignete Position, in der das Kühlmittel durch den Zylinderkopf, aber nicht durch den Zylinderblock strömt. Der thermisch besonders beanspruchte Zylinderkopf würde dabei von Kühlmittel durchströmt und gekühlt. Vorzugsweise kann durch Verstellen der Walze innerhalb dieser Position die Durchflussmenge und damit die dem Zylinderkopf entzogene Wärmemenge eingestellt werden. The proportional valve or the associated valve body can assume different positions, for example a suitable position for the warm-up phase of the internal combustion engine, in which the coolant flows through the cylinder head, but not through the cylinder block. The thermally stressed cylinder head would be flowed through by coolant and cooled. Preferably, by adjusting the roller within this position, the flow rate and thus the amount of heat extracted from the cylinder head can be adjusted.

Durch Überführen des Proportionalventils in eine andere Position könnte dann zusätzlich der Zylinderblock für das Kühlmittel freigegeben werden und Kühlmittel strömt durch den Zylinderkopf und den Zylinderblock. Vorzugsweise kann durch Verstellen der Walze innerhalb der Position die Durchflussmenge und damit die dem Zylinderblock entzogene Wärmemenge eingestellt werden. In addition, by transferring the proportional valve to another position, the cylinder block for the coolant could be released and coolant flows through the cylinder head and the cylinder block. Preferably, by adjusting the roller within the position, the flow rate and thus the amount of heat extracted from the cylinder block can be adjusted.

Die beiden vorstehenden Positionen können durch eine Vielzahl anderer Positionen ergänzt oder ersetzt werden, beispielsweise durch eine Position, in der auch die Kühlung des Zylinderkopfes deaktiviert ist, d. h. der Kühlmittelstrom durch den Zylinderkopf vollständig unterbunden wird. Neben den Kühlkreisläufen für den Kopf und/oder den Block können weitere Kühlmittelkreisläufe mittels Proportionalventil gesteuert werden, deren Leitungen dann durch das Proportionalventil hindurchgeführt werden, beispielsweise der Kühlmittelkreislauf einer Ladeluftkühlung, der Kühlmittelkreislauf einer Kühlung einer Abgasrückführung, der Kühlmittelkreislauf einer kühlmittelbetriebenen Fahrzeuginnenraumheizung, der Kühlmittelkreislauf eines kühlmittelbetriebenen Ölkühlers, der Kühlmittelkreislauf eines flüssigkeitsgekühlten Abgasturboladers und/oder der Kühlmittelkreislauf via Rückführleitung bzw. Bypassleitung oder dergleichen. The two above positions can be supplemented or replaced by a variety of other positions, for example by a position in which the cooling of the cylinder head is deactivated, d. H. the coolant flow through the cylinder head is completely prevented. In addition to the cooling circuits for the head and / or block further coolant circuits can be controlled by proportional valve whose lines are then passed through the proportional valve, for example, the coolant circuit of a charge air cooling, the coolant circuit cooling an exhaust gas recirculation, the coolant circuit of a coolant-driven vehicle interior heating, the coolant circuit of Coolant-operated oil cooler, the coolant circuit of a liquid-cooled exhaust gas turbocharger and / or the coolant circuit via return line or bypass line or the like.

Ein Proportionalventil optimiert die Steuerung der Kühlung und gestattet grundsätzlich eine Einflussnahme auf den Wärmehaushalt der Brennkraftmaschine in der Warmlaufphase als auch auf den Wärmehaushalt der aufgeheizten Brennkraftmaschine. A proportional valve optimizes the control of the cooling and basically allows an influence on the heat balance of the internal combustion engine in the warm-up phase as well as on the heat balance of the heated internal combustion engine.

Als problematisch erweist sich in der Praxis eine Funktionsstörung bzw. ein Ausfall des Proportionalventils, beispielsweise durch Unterbrechen einer Kabelverbindung zur Motorsteuerung, denn eine solche Funktionsstörung kann zum Ausfall der Flüssigkeitskühlung führen in der Art, dass der Durchfluss von Kühlmittel durch den Zylinderkopf bzw. den Zylinderblock gemindert oder vollständig unterbunden wird, was zu irreversiblen Schäden an der Brennkraftmaschine führen kann. In practice, a malfunction or a failure of the proportional valve proves to be problematic, for example by interrupting a cable connection to the engine control, because such a malfunction can lead to failure of the liquid cooling in such a way that the flow of coolant through the cylinder head or the cylinder block reduced or completely prevented, which can lead to irreversible damage to the internal combustion engine.

Des Weiteren erweist es sich als schwierig, den Erfordernissen sämtlicher Kühlmittelkreisläufe mittels eines einzigen Proportionalventils gerecht zu werden, insbesondere gleichzeitig und in vollem Umfang. Furthermore, it proves to be difficult to meet the requirements of all refrigerant circuits by means of a single proportional valve, especially at the same time and in full.

Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Proportionalventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, das eine Optimierung der Steuerung der Kühlung gestattet und mit dem eine Vielzahl von Kühlmittelkreisläufen steuerbar ist, wobei den Erfordernissen der verschiedenen Kreisläufe insbesondere gleichzeitig und möglichst umfänglich entsprochen werden kann. In view of the above, it is the object of the present invention to provide a proportional valve according to the preamble of claim 1, which allows an optimization of the control of the cooling and with which a plurality of coolant circuits is controllable, the requirements of the various circuits in particular simultaneously and as extensively as possible can be met.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Proportionalventil zur bedarfsgerechten Steuerung einer Flüssigkeitskühlung einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinderkopf und mindestens einem Zylinderblock, welches als Ventilkörper eine drehbare Walze mit mindestens einem zur Mantelfläche der Walze hin offenen Kühlmitteldurchtritt und zur drehbaren Lagerung und Aufnahme der Walze ein Ventilgehäuse mit mindestens einem Kühlmittelkanal aufweist, wobei der mindestens eine Kühlmittelkanal durch Verstellen der Walze mit dem mindestens einen Kühlmitteldurchtritt zumindest verbindbar ist und das Proportionalventil mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang für Kühlmittel aufweist, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Walze mittels Verstellvorrichtung auch translatorisch verschiebbar ist. This object is achieved by a proportional valve for demand-controlled fluid cooling of a liquid-cooled internal combustion engine with at least one cylinder block, which as a valve body, a rotatable roller with at least one to the outer surface of the roll open coolant passage and for rotatable mounting and receiving the roller a valve housing having at least one coolant channel, wherein the at least one coolant channel is at least connectable by adjusting the roller with the at least one coolant passage and the proportional valve has at least one input and at least one outlet for coolant, and which is characterized in that the roller by means of adjusting also translational is displaceable.

Bei dem erfindungsgemäßen Proportionalventil werden die Verstellmöglichkeiten erweitert, indem die Walze, die wie bei einem herkömmlichen Proportionalventil verdrehbar ist, zusätzlich auch entlang der Verdrehachse translatorisch verschiebbar ausgeführt wird. Jede mittels Verdrehen realisierte, d. h. eingestellte und einem bestimmten Verdrehwinkel zugeordnete Position eröffnet dabei durch zusätzliches Verschieben der Walze eine Vielzahl weiterer unterschiedlicher Positionen der Walze, so dass sich die Anzahl der möglichen Positionen der Walze um ein Vielfaches erhöht. In the proportional valve according to the invention, the adjustment options are expanded by the roller, which is rotatable as in a conventional proportional valve, in addition, along the axis of rotation is translationally displaced. Each realized by twisting, d. H. set and a certain angle of rotation associated position opens by additional displacement of the roller a plurality of other different positions of the roller, so that increases the number of possible positions of the roller by a multiple.

Mit dem erfindungsgemäßen Proportionalventil wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein Proportionalventil bereitgestellt, das eine Optimierung der Steuerung der Kühlung gestattet und mit dem eine Vielzahl von Kühlmittelkreisläufen steuerbar ist, wobei den Erfordernissen der verschiedenen Kreisläufe insbesondere gleichzeitig und möglichst umfänglich entsprochen werden kann. With the proportional valve according to the invention, the object underlying the invention is achieved, namely a proportional valve provided which optimizes the control of Cooling permitted and with a variety of coolant circuits is controllable, the requirements of the various circuits can be met in particular at the same time and as far as possible.

Der Durchmesser des mindestens einen Kühlmitteldurchtritts und/oder des mindestens einen Kühlmittelkanals kann dabei größer sein als die längenmäßige Erstreckung, d. h. die Abmessung in Strömungsrichtung quer zum Durchmesser. Der Kühlmitteldurchtritt bzw. Kühlmittelkanal muss keine Leitung bzw. kein Kanal im eigentlichen Sinne sein. So kann es sich bei dem Kühlmitteldurchtritt auch um einen Durchbruch bzw. eine lochartige Bohrung handeln, insbesondere wenn die Walze hohl in der Art einer Hülse ausgeführt ist. The diameter of the at least one coolant passage and / or the at least one coolant channel may be greater than the lengthwise extension, d. H. the dimension in the flow direction across the diameter. The coolant passage or coolant channel does not have to be a conduit or a channel in the actual sense. Thus, the coolant passage can also be an opening or a hole-like bore, in particular if the roller is hollow in the manner of a sleeve.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Proportionalventils gemäß den Unteransprüchen werden im Folgenden näher beschrieben. Dabei wird unter anderem deutlich werden, welche Möglichkeiten sich bei der konstruktiven Auslegung der Walze ergeben und wie dies die Vielfältigkeit der Steuerung eines derartigen Proportionalventils erhöht. Further advantageous embodiments of the proportional valve according to the subclaims are described in more detail below. Among other things, it will become clear which possibilities arise in the structural design of the roll and how this increases the versatility of the control of such a proportional valve.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen als Verstellvorrichtung zum translatorischen Verschieben der Walze ein Aktuator vorgesehen ist, der ein mit Kühlmittel beaufschlagtes temperatur-reaktives Element aufweist, wobei die Walze in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur am Element verschiebbar ist. Das temperatur-reaktive Element kann sich beispielsweise bei steigender Temperatur ausdehnen und bei abnehmender Temperatur wieder zusammenziehen und dabei die Walze translatorisch verschieben. Gegebenenfalls ist ein Rückstellelement wie eine Feder vorzusehen. Embodiments of the proportional valve are advantageous in which an actuator is provided as an adjusting device for translational displacement of the roller, which has a temperature-responsive element acted upon by coolant, wherein the roller is displaceable on the element as a function of the coolant temperature. The temperature-reactive element may expand, for example, with increasing temperature and contract again as the temperature decreases and thereby translate the roller in translation. Optionally, a return element is provided as a spring.

Vorliegend wird das Verschieben der Walze selbsttätig gesteuert und durchgeführt und zwar in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur am temperatur-reaktiven Element. Das Verdrehen der Walze erfolgt dann durch einen separaten Antrieb. Die Bewegung der Walze ergibt sich durch Superposition der beiden Bewegungen. Gleiches gilt für die nachstehende Ausführungsform. In the present case, the displacement of the roller is controlled and carried out automatically, depending on the coolant temperature at the temperature-reactive element. The rotation of the roller is then carried out by a separate drive. The movement of the roller results from the superposition of the two movements. The same applies to the following embodiment.

Vorteilhaft sind nämlich auch Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen als Verstellvorrichtung zum translatorischen Verschieben der Walze ein mittels Vakuum betätigbarer Aktuator vorgesehen ist, wobei die Walze in Abhängigkeit vom Unterdruck im Vakuum verschiebbar ist. Der Unterdruck, d. h. die mittels Vakuum erzeugte Verschiebekraft, kann dabei gezielt eingestellt bzw. gesteuert werden. Namely advantageous are also embodiments of the proportional valve in which is provided as an adjusting device for translational displacement of the roller an actuatable by means of a vacuum actuator, wherein the roller is displaceable in dependence on the negative pressure in the vacuum. The negative pressure, d. H. the displacement force generated by means of vacuum, can be selectively adjusted or controlled.

Vorteilhaft sind ebenfalls Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen eine elektrische Verstellvorrichtung zum translatorischen Verschieben der Walze vorgesehen ist. Dabei erfolgt das Verschieben der Walze nicht selbsttätig, sondern gezielt; beispielweise mittels Motorsteuerung. Also advantageous are embodiments of the proportional valve, in which an electrical adjusting device is provided for translational displacement of the roller. The displacement of the roller is not automatic, but targeted; for example by means of motor control.

Vorteilhaft sind daher in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen zur Steuerung der Verstellvorrichtung eine Motorsteuerung vorgesehen ist. Advantageous in this context, embodiments of the proportional valve, in which an engine control is provided for controlling the adjustment.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen ein Aktuator vorgesehen ist, mittels dem die Walze bei Auftreten einer Fehlfunktion in eine Notlaufposition überführbar ist, vorzugsweise verschiebbar ist. Advantageous embodiments of the proportional valve, in which an actuator is provided, by means of which the roller is in the event of a malfunction in a Notlaufposition can be transferred, preferably is displaceable.

Als problematisch erweisen sich Funktionsstörungen bzw. ein Ausfall des Proportionalventils, beispielsweise durch Unterbrechen einer Kabelverbindung zur Motorsteuerung oder infolge eines Ausfalls eines Aktuators und/oder des Verdrehantriebs der Walze. Der Durchfluss von Kühlmittel durch einzelne Kreisläufe, insbesondere Komponenten, die eine Kühlung erfordern, wie der Zylinderkopf bzw. der Zylinderblock, könnte gemindert oder vollständig unterbunden wird, falls die Walze sich beim Auftreten der Störung in einer entsprechenden Position befindet. Irreversible Schäden an der Brennkraftmaschine können die Folge sein. Die Notlaufposition stellt vorteilhafterweise eine Mindestkühlung der Brennkraftmaschine sicher. Malfunctions or a failure of the proportional valve, for example, by interrupting a cable connection to the engine control or due to a failure of an actuator and / or the Verdrehantriebs the roller prove to be problematic. The flow of coolant through individual circuits, particularly components that require cooling, such as the cylinder head or cylinder block, could be reduced or eliminated altogether if the roller is in an appropriate position when the fault occurs. Irreversible damage to the internal combustion engine can be the result. The emergency running position advantageously ensures a minimum cooling of the internal combustion engine.

Der Aktuator, der die Walze beim Auftreten einer Fehlfunktion in die Notlaufposition überführt, kann ein separater Aktuator sein, vorzugsweise ein mechanischer Aktuator, der keine Stromversorgung erfordert. The actuator, which transfers the roller to the emergency position when a malfunction occurs, may be a separate actuator, preferably a mechanical actuator that does not require a power supply.

Vorteilhaft sind aber insbesondere Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen die Verstellvorrichtung oder ein bereits vorhandenes Rückstellelement diese Aufgabe übernimmt. However, embodiments of the proportional valve in which the adjusting device or an already existing return element assumes this task are particularly advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen die Walze zumindest abschnittsweise hohl und mindestens zu einem Ende hin offen ausgebildet ist. Advantageous embodiments of the proportional valve, in which the roller is at least partially hollow and at least open towards one end.

Ist die Walze hohl ausgeführt und zu mindestens einem Ende hin offen, kann das Kühlmittel axial, d. h. in Richtung der Verschieberichtung der Walze, dem Proportionalventil zugeführt werden bzw. aus dem Proportionalventil abgeführt werden. If the roller is hollow and open to at least one end, the coolant can be axial, d. H. in the direction of the displacement direction of the roller to be supplied to the proportional valve or be discharged from the proportional valve.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen ein offenes Ende der Walze den mindestens einen Eingang des Proportionalventils zumindest mit ausbildet. Advantageous in this context are embodiments of the proportional valve, in which an open end of the roller at least forms an input of the proportional valve at least with.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang ebenso Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen ein offenes Ende der Walze den mindestens einen Ausgang des Proportionalventils zumindest mit ausbildet. Also advantageous in this context are embodiments of the proportional valve, in which an open end of the roller at least also forms the at least one output of the proportional valve.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen mindestens ein Kühlmitteldurchtritt der Walze und/oder mindestens ein Kühlmittelkanal des Ventilgehäuses zumindest abschnittsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Embodiments of the proportional valve in which at least one coolant passage of the roller and / or at least one coolant channel of the valve housing has a circular cross-section, at least in sections, are advantageous.

Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen mindestens ein Kühlmitteldurchtritt der Walze und/oder mindestens ein Kühlmittelkanal des Ventilgehäuses zumindest abschnittsweise einen Querschnitt aufweist, der in Verschieberichtung der Walze eine größere Erstreckung hat als quer zur Verschieberichtung. Particularly advantageous embodiments of the proportional valve, in which at least one coolant passage of the roller and / or at least one coolant channel of the valve housing at least partially has a cross-section which has a greater extent in the direction of displacement of the roller than transversely to the direction of displacement.

Dann kann beispielsweise bei einem festen Verdrehwinkel der Walze durch Verschieben der Walze die Durchflussmenge unter Verwendung des sich in Verschieberichtung ändernden Querschnitts eingestellt, d. h. vergrößert oder verkleinert, werden. Im Vergleich zu einem kreisförmigen Querschnitt ist dabei die Variationsbreite bei der Einstellung der Durchflussmenge größer. Then, for example, at a fixed angle of rotation of the roller by moving the roller, the flow rate using the changing in the direction of displacement cross-section, d. H. enlarged or reduced. Compared to a circular cross-section, the variation width in adjusting the flow rate is greater.

Auf diese Weise lässt sich beispielsweise die Durchflussmenge durch den Zylinderkopf und/oder durch den Zylinderblock und damit die im Rahmen der Kühlung entzogene Wärmemenge einstellen. In this way, for example, the flow rate through the cylinder head and / or through the cylinder block and thus adjust the amount of heat extracted in the context of cooling.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen mindestens ein Kühlmitteldurchtritt der Walze und/oder mindestens ein Kühlmittelkanal des Ventilgehäuses zumindest abschnittsweise einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweist. Embodiments of the proportional valve in which at least one coolant passage of the roller and / or at least one coolant channel of the valve housing has an elliptical cross-section at least in sections are advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen die als Ventilkörper dienende Walze mindestens zwei Kühlmitteldurchtritte und das Ventilgehäuse mindestens zwei Kühlmittelkanäle aufweist. Embodiments of the proportional valve in which the roller serving as a valve body has at least two coolant passages and the valve housing has at least two coolant channels are advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen die als Ventilkörper dienende Walze mindestens drei Kühlmitteldurchtritte und das Ventilgehäuse mindestens drei Kühlmittelkanäle aufweist. Embodiments of the proportional valve in which the roller serving as a valve body has at least three coolant passages and the valve housing has at least three coolant channels are advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Proportionalventils, bei denen die als Ventilkörper dienende Walze mindestens vier Kühlmitteldurchtritte und das Ventilgehäuse mindestens vier Kühlmittelkanäle aufweist. Embodiments of the proportional valve in which the roller serving as a valve body has at least four coolant passages and the valve housing has at least four coolant channels are advantageous.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 näher beschrieben. Hierbei zeigt: In the following the invention is based on two embodiments according to the 1 and 2 described in more detail. Hereby shows:

1 schematisch und teilweise geschnitten eine erste Ausführungsform eines Proportionalventils, und 1 schematically and partially cut a first embodiment of a proportional valve, and

2 schematisch und teilweise geschnitten eine zweite Ausführungsform eines Proportionalventils. 2 schematically and partially cut a second embodiment of a proportional valve.

1 zeigt schematisch und teilweise geschnitten eine erste Ausführungsform eines Proportionalventils 1 zur bedarfsgerechten Steuerung einer Flüssigkeitskühlung einer Brennkraftmaschine. 1 shows schematically and partially in section a first embodiment of a proportional valve 1 for demand-controlled control of liquid cooling of an internal combustion engine.

Das Proportionalventil 1 umfasst einen Ventilkörper 1a, der in einem Ventilgehäuse 1b drehbar gelagert ist. Das Ventilgehäuse 1b ist als zylinderförmige Hülse 3 ausgebildet. Als Ventilkörper 1a dient eine Walze 2, die abschnittsweise hohl und zu einem ersten Ende 2´ hin offen ausgebildet ist und zwei zur Mantelfläche 2a hin offene Kühlmitteldurchtritte 4a, 4b aufweist. Das Ventilgehäuse 1b, in dem die Walze 2 drehbar gelagert ist, verfügt über zwei Kühlmittelkanäle 5a, 5b, die durch Verstellen der Walze 2 mit den Kühlmitteldurchtritten 4a, 4b verbindbar bzw. verbunden sind. The proportional valve 1 includes a valve body 1a in a valve body 1b is rotatably mounted. The valve housing 1b is as a cylindrical sleeve 3 educated. As a valve body 1a serves a roller 2 , the sections hollow and a first end 2' is formed open and two to the lateral surface 2a open coolant passages 4a . 4b having. The valve housing 1b in which the roller 2 is rotatably mounted, has two coolant channels 5a . 5b by adjusting the roller 2 with the coolant passages 4a . 4b connectable or connected.

Die beiden Kühlmittelkanäle 5a, 5b des Ventilgehäuses 1b sowie ein erster Kühlmitteldurchtritt 4a der Walze 2 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf, wohingegen der zweite Kühlmitteldurchtritt 4b der Walze 2 einen Querschnitt aufweist, der in Verschieberichtung der Walze 2 eine größere Erstreckung hat als quer zur Verschieberichtung (Doppelpfeil). Vorliegend weist der zweite Kühlmitteldurchtritt 4b der Walze 2 einen ellipsenförmigen Querschnitt auf. The two coolant channels 5a . 5b of the valve housing 1b and a first coolant passage 4a the roller 2 have a circular cross-section, whereas the second coolant passage 4b the roller 2 has a cross-section, in the direction of displacement of the roller 2 has a greater extent than transverse to the direction of displacement (double arrow). In the present case, the second coolant passage 4b the roller 2 an elliptical cross section.

Das Proportionalventil 1 hat vorliegend einen Eingang 7a für das Kühlmittel, welcher von dem offenen Ende 2´ der Walze 2 mit ausgebildet wird bzw. in das offene Ende 2´ der Walze 2 einmündet. Die beiden Kühlmitteldurchtritte 4a, 4b bzw. Kühlmittelkanäle 5a, 5b führen zu den beiden Ausgängen 8a, 8b des Proportionalventils 1 bzw. bilden diese Ausgänge 8a, 8b mit aus. The proportional valve 1 has an entrance in the present case 7a for the coolant coming from the open end 2' the roller 2 is formed with or in the open end 2' the roller 2 opens. The two coolant passages 4a . 4b or coolant channels 5a . 5b lead to the two outputs 8a . 8b of the proportional valve 1 or form these outputs 8a . 8b with out.

Es ist ein Motor 9 als Antrieb 9 zum Verdrehen der Walze 2 vorgesehen, wobei die Walze 2 mittels Verstellvorrichtung 6 auch translatorisch verschiebbar ist. Als Verstellvorrichtung 6 zum translatorischen Verschieben der Walze 2 dient bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ein am geschlossenen Ende 2`` der Walze 2 angeordneter Aktuator 6a, welcher ein mit Kühlmittel beaufschlagtes temperatur-reaktives Element aufweist. Die Walze 2 wird in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur am Element verschoben. It is an engine 9 as a drive 9 for turning the roller 2 provided, the roller 2 by means of adjusting device 6 is also translationally displaceable. As adjusting device 6 for translational displacement of the roller 2 serves at the in 1 illustrated embodiment at the closed end 2`` the roller 2 arranged actuator 6a which has a temperature-responsive member applied with coolant. The roller 2 is shifted depending on the coolant temperature at the element.

2 zeigt schematisch und teilweise geschnitten eine zweite Ausführungsform eines Proportionalventils 1 zur bedarfsgerechten Steuerung einer Flüssigkeitskühlung einer Brennkraftmaschine. Es sollen nur die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet. 2 shows schematically and partially cut a second embodiment of a proportional valve 1 for demand-controlled control of liquid cooling of an internal combustion engine. It should only the differences to the in 1 Otherwise, reference will be made to FIG 1 , The same reference numerals have been used for the same components.

Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform dient bei dem in 2 dargestellten Proportionalventil 1 als Verstellvorrichtung 6 zum translatorischen Verschieben der Walze 2 ein mittels Vakuum betätigbarer Aktuator 6b, der die Walze 2 in Abhängigkeit vom Unterdruck im Vakuum verschiebt. Als Rückstellelement 10 ist eine Feder 10a vorgesehen. Unlike the in 1 illustrated embodiment is used in the in 2 shown proportional valve 1 as adjusting device 6 for translational displacement of the roller 2 a vacuum actuated actuator 6b that's the roller 2 depending on the negative pressure in the vacuum shifts. As a return element 10 is a spring 10a intended.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Proportionalventil proportional valve
1a 1a: Ventilkörper valve body
1b 1b: Ventilgehäuse valve housing
2 2: Walze roller
2a 2a: Mantelfläche lateral surface
2` 2`: offenes Ende open end
2`` 2``: geschlossenes Ende closed end
3 3: zylinderförmige Hülse cylindrical sleeve
4a 4a: erster Kühlmitteldurchtritt first coolant passage
4b 4b: zweiter kühlmitteldurchtritt second coolant passage
5a 5a: erster Kühlmittelkanal first coolant channel
5b 5b: zweiter Kühlmittelkanal second coolant channel
6 6: Verstellvorrichtung zum translatorischen Verschieben der Walze Adjustment device for translational movement of the roller
6a 6a: Aktuator mit temperatur-reaktivem Element Actuator with temperature-responsive element
6b 6b: mittels Vakuum betätigbarer Aktuator by means of vacuum actuated actuator
7a 7a: Eingang des Proportionalventils für Kühlmittel Input of the proportional valve for coolant
8a 8a: erster Ausgang des Proportionalventils für Kühlmittel first output of the proportional valve for coolant
8b 8b: zweiter Ausgang des Proportionalventils für Kühlmittel second output of the proportional valve for coolant
9 9: Motor, Antrieb zum Verdrehen der Walze Motor, drive for rotating the roller
10 10: Rückstellelement Return element
10a 10a: Feder feather

Claims

Proportional valve ( 1 ) for demand-controlled control of liquid cooling of a liquid-cooled internal combustion engine having at least one cylinder head and at least one cylinder block, which serves as a valve body ( 1a ) a rotatable roller ( 2 ) with at least one to the lateral surface ( 2a ) of the roller ( 2 ) open coolant passage ( 4a . 4b ) and for rotatably supporting and receiving the roller ( 2 ) a valve housing ( 1b ) with at least one coolant channel ( 5a . 5b ), wherein the at least one coolant channel ( 5a . 5b ) by adjusting the roller ( 2 ) with the at least one coolant passage ( 4a . 4b ) is at least connectable and the proportional valve ( 1 ) at least one input ( 7a ) and at least one output ( 8a . 8b ) for coolant, characterized in that the roller ( 2 ) by means of adjusting device ( 6 ) is also translationally displaceable.

Proportional valve ( 1 ) according to claim 1, characterized in that as adjusting device ( 6 ) for translational displacement of the roller ( 2 ) an actuator ( 6a ) is provided, which has a coolant acted upon temperature-reactive element, wherein the roller ( 2 ) is displaceable on the element as a function of the coolant temperature.

Proportional valve ( 1 ) according to claim 1, characterized in that as adjusting device ( 6 ) for translational displacement of the roller ( 2 ) a vacuum operable actuator ( 6b ) is provided, wherein the roller ( 2 ) is displaceable in dependence on the vacuum in the vacuum.

Proportional valve ( 1 ) according to claim 1, characterized in that an electrical adjusting device ( 6 ) for translational displacement of the roller ( 2 ) is provided.

Proportional valve ( 1 ) according to one of claims 3 to 4, characterized in that for controlling the adjusting device ( 6 ) An engine control is provided.

Proportional valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an actuator is provided, by means of which the roller ( 2 ) Is in case of malfunction in a Notlaufposition in which a minimum cooling of the internal combustion engine is ensured, can be transferred.

Proportional valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the roller ( 2 ) at least partially hollow and at least to one end ( 2' ) is formed open towards.

Proportional valve ( 1 ) according to claim 7, characterized in that an open end ( 2' ) of the roller ( 2 ) the at least one input ( 7a ) of the proportional valve ( 1 ) at least with forms.

Proportional valve ( 1 ) according to claim 7, characterized in that an open end ( 2' ) of the roller ( 2 ) the at least one output ( 8a . 8b ) of the proportional valve ( 1 ) at least with forms.

Proportional valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one coolant passage ( 4a . 4b ) of the roller ( 2 ) and / or at least one coolant channel ( 5a . 5b ) of the valve housing ( 1b ) has a circular cross-section at least in sections.

Proportional valve ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one coolant passage ( 4a . 4b ) of the roller ( 2 ) and / or at least one coolant channel ( 5a . 5b ) of the valve housing ( 1b ) at least in sections has a cross-section which in the direction of displacement of the roller ( 2 ) has a greater extent than transversely to the direction of displacement.

Proportional valve ( 1 ) according to claim 11, characterized in that at least one coolant passage ( 4a . 4b ) of the roller ( 2 ) and / or at least one coolant channel ( 5a . 5b ) of the valve housing ( 1b ) Has at least partially an elliptical cross-section.

Proportional valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve bodies ( 1a ) serving roller ( 2 ) at least two coolant passages ( 4a . 4b ) and the valve housing ( 1b ) at least two coolant channels ( 5a . 5b ) having.

Proportional valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve bodies ( 1a ) serving roller ( 2 ) at least three coolant passages ( 4a . 4b ) and the valve housing ( 1b ) at least three coolant channels ( 5a . 5b ) having.

Proportional valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve bodies ( 1a ) serving roller ( 2 ) at least four coolant passages ( 4a . 4b ) and the valve housing ( 1b ) at least four coolant channels ( 5a . 5b ) having.