DE2755465A1

DE2755465A1 - Regelthermostat fuer die einhaltung eines im wesentlichen konstanten sollwertes der betriebstemperatur eines fluessigen kuehlmittels einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2755465A1
Application number: DE19772755465
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl Ing Stolz; Wolfgang Volz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1977-12-13
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2755465C3; DE2755465B2

Description

"Regelthermostat für die Einhaltung eines im
wesentlichen konstanten Sollwertes der Dctriebstemperatur eines flüssigen Kühlmittels einer Brennkraftmaschine" Die Erfindung bezieht sich auf einen Regelthermostaten nach dem Oberbegriff von Patentauspruch 1.
Regelthermostaten dieser Art bieten aufgrund ihrer Absperrfunktion in der unteren Temperaturphase die bloglichkeit, die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart zu verlcurzen, um die Schadstoffemission des Abgases zu verringern Bei einem bekannten Regelthermostaten der die Erfindung betreffenden Art (DT-PS 2 206 266) ist auch das das zweiphasige Ventil betätigende Dehnstoffelement in der Mischkammer angeordnet, so daß keine Möglichkeit besteht, dieses Element ii der unteren Temperaturphnse mit solchem Kühlmittel in wärmeübertragenden Kontakt zu bringen, das sich im Kühlmantel der Brennkraftmaschine im Bereich der Brennräume aufgeheizt hat.
Denn die Mischkammer ist in dieser unteren Temperaturphase gegenilber dem betreffenden Eingang abgesperrt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, einen .egelther.ostaten der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Dehnstoffelement des zweiphasiger Ventiles auch in der unteren Temperaturphnse in wärmeübertragenden Kontakt mit dem im Bereich der Drennräwne aufgeheiztem Kühlmittel gebracht wird, um Überhitzungserscheinungen zu vermeiden.
Die erläuterte rufgabe ist genen der Erfindung in vorteilhafte Weise durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
Die Länge des Ankergestänges kann bei dem Regelthermostaten nncl der Erfindung durch die weiterbildenden Merkmale von Patentanspruch 2 klein gehalten erden.
t'm in der unteren Temperaturphase eine Strömung in der das Dehnstoffelement zur Betätigung des zweiphasigen Ventiles enthaltenden Thermostatk-mmer zu erzwingen, kann die Anordnung nach Patentanspruch 3 getroffen sein.
In vorteilhafter Vereinfachung des erfindungsgemäßen Regelthermostaten können die Durchgänge eine Doppelfunktion gemäß Patentanspruch 4 ausüben.
Wie der Regelthermostat nach der Erfindung beispielsweise ausgebildet sein kann, ist im folgenden anhand eines in der Zeichnullg dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.
In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 ein Schea:a eines Kühlmittelkreislaufes einer Brennkraftmaschine mit einem erfindngsgemäßen Regelthermostaten und Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Regelthermostaten der Fig. 1 in Einzeldarstellung.
Nach Fig. 1 ist ein Kühler 6 für die Wärmeabgnbe des Kühlmittels durch den erfindungsgemäßen flegelthermostaten 7 derart mit dem Kühlmantel einer Brennkraftmaschine 8 verbunden, daß ein Ausgang 9 des Regel thermostaten für unter Sollwert-Temperatur stehendes Kühlmmittel mit dem Saugstutzen 10 einer durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Umwälzpumpe 11, ein Eingang 12 des Regelthermostaten 7 für unter Istwert-Temperature stehendes Kühlmittel an einen Kühlmittelaustritt 13 des Kühlmantels und ein Lingang 14 des Regelthermostaten 7 für abgekühltes Kiihlmittel an einen Ablaufstutzen 15 des Kiihlers G angeschlossen sind.
Die Umwälzpumpe 11 drückt das angesaugte Kühlmittel über ihren Druckstutzen 16 in den Kühlmitteleintritt 17 des Kiihlmantels.
Der Regelthermostat 7 ist noch mit einem mit dem Eingang 12 in ständig offener Verbindung stehenden Anschluß 18 versehen, der an den Zulaufstutzen 19 des hlcrs 6 angeschlossen ist.
Der Zulaufstutzen 19 könnte jedocil auch unter Umgehung des Regelthermostaten 7 mit dem Kühlmittelaustritt 13 in Verbindung stehen.
Der Ausgang 9 steht in offener Verbindung mit einer Mischkammer 20, die jjber ein einphasiges Ventil 21 mit einer mit dem Eingang 14 in offener Verbindung stehenden Thermostatkammer 44 und iiber ein zweiphasiges Ventil 22 mit einer mit dem Eingang 12 in offener Verbindung stehenden Thermostatkammer 58 verbindbar ist.
Nit dem einphasigen Ventil 21 ist der Zylinder 24 eines Dehnstoffelementes 23 verbunden, dessen Kolben 25 an einem unbeweglichen Anschlag 27 abgestützt ist. Das einphasige Ventil 21 wird in der unteren wie in der mittleren Temperaturphase durch eine Schließfeder 26 in seiner gezeichneten Schließstellung gehalten.
Ein mit dem einphosigen Ventil 21 bewegungsfest verbundenes Gestänge 46 einer Koppelverbindung 28 stützt die das zwe,phasige Ventil 22 in der gezeichneten Schlienstellung haltende Schließfeder 32 ab.
Erfindun6sgemäß ist ein Dehnstoffelement 3 zur Betätigung des zweiphasigen Ventiles 22 in der dem Kühlmittelaustritt 13 am Zylinderkopf der Brennkraftn:aschine 8 zugehörigen Thermostatkammer 58 angeordnet. Der Kolben 4 des Dehnstoffelementes 3 ist an einem in der oberen Temperaturphase als Gegenanschlag fiir einen zum einphasigen Ventil 21 bewegungsfesten Anschlag 35 der Koppelverbindung 28 arbeitenden Abschnitt 36 des zweiphasigen Ventiles 22 abgestützt.
In der unteren Temperaturphase weisen Anschlag 35 und Cegenanschlag 36 einen durch die Schließfeder 32 erzwungenen Freigang 29 auf, der den Ventilhub des zweiphasigen Ventiles 22 in der mittleren Temperaturphase ermöglicht.
Der entgegengesetzt zum zweiphasigen Ventil 22 liegende -Zylinder 5 des Dehnstoffelementes 3 ist an einem Ankergestänge 59 befestigt, das zwischen Thermostatkammer 58 und Mischkammer 20 vorgesehene Durchgänge 60 beweglich durchsetzt und ain Gestänge l6 verankert ist.
Durch Spiel zwischen Gestänge 59 und Durchgängen 60 (die auch in der Trennwat:d zwischen den Kamnlern 20 und 58 liegen können) ist eine Kühlmittel-Bypaßverbindung geschaffen, die die Thermostatkammer 58 unter Umgehung des Ventiles 22 mit der Mischkammer 20 verbindet. Dadurch entsteht auch bei geschlossenem Ventil 22 (uiitere Temperaturphase) durch die Saugwirkung der Umwälzpumpe 11 eine Strömung vom Kühlmittelaustritt 13 des Zylinderkopfes zum Zylinder 5 des Dehnstoffelementes 3, so daß Überhitzungserscheinungen im Zylinderkopf in der unteren Temperaturphase nicht eintreten können.
Der erfindungsgemäße Pegelthermostat 7 arbeitet wie folgt: Wenn die Xühlmitteltemperatur uns erhalt eines unter dem einzuregelnden Sollwert liegenden Minimalwertes - z.B. 60°C -liegt, stehen beide Ventile 21 und 22 in ihrer jeweils gezeichneten Schließstellung. Dammit ist die Kühlmittelströmunf in der Brennkraftmaschine 8 bis auf eine relativ kleine Steuermenge der Bypaßverbindung 60 unterbunden (untere Temperaturphase) Wenn sich Kühlmittel in der Brennkraftmaschine 8 im Dcreich der Brennräume auf den Ninimalwert erwärmt hat und diese Temperatur an Zylinder 5 des Dehnstoffelementes 3 auftritt, öffnet der Kolben lt das zweiphasige Ventil 22, während das einphasige Ventil 21 weiteriiii schließt. Damit läuft die Brennkraftmaschine 8 im üblichen Kurschlußbetrieb (mittlere Ternperaturphase).
Wenn das die Mischkammer 20 durchströmende Kühlmittel über die kurz unterhalb des Sollwertes liegende Öffnungstemperatur des einphasigen Ventiles 21 hinaus erwärmt ist (obere Temperatur phase), , befinden sich Anschlag 35 und Gegenanschlag 36 in gegenseitiger Anlage und der Zylinder 24 betätigt das einphasige Ventil 21 im Öffnnngsqinn und das zweiphasige Ventil 22 zusammen mit dem Ankergestänge 59 über die Koppelverbindung 28 im Schließsinn, so daß der Kiihler 6 mehr oder weniger artell -in den Kühlmittel-Kreislauf eingeschaltet ist.
L e e r s e i t e

Claims

"Regelthermostat für die Einhaltung eines im wesentlichen konstanten Sollwertes der Betriebstemperatur eines fliissigen Kühlmittels einer Brennkraftmaschine" Patentansprüche: 1. Regelthermostat für die Einhaltung eines in wesentlichen konstanten Sollwertes der Betriebstemperatur eines flüssigen Kühlmittels einer Drennkraftmaschine, bei dem eine einen ständig offenen Ausgang für den Austritt von unter Sollwert-Temperatur stehendem Kühlmittel aufweisende Mischkammer durch ein zweiphasiges Ventil mit einer einen ständig offenell Eingang für den LLintritt von unter lastabhängigen Istwert-Temperaturen stehendem Kühlmittel aufweisenden Thermostatkammer und durch ein einphasiges Ventil mit einem Eingang für den Eintritt von auf unterhalb der Sollwert-Temperntur liegende Temperaturen abgekühltes Kühlmittel derart verbindbar ist, daß die Mischkamwer in einer sich bis zu einer unterhalb der Sollvert-Temperatur liegenden Minimaltemperatur gegenüber beiden Eingängen im wesentlichen abgesperrt und in einer sich an die Minimaltempera tur anschließenden mitteleren Temperatuephase bis zu der in Nähe erstreckenden unteren Tcmperaturphase der Sollwert-Temperatur liegenden Öffnungstemperatur des einphasigen Ventiles lediglich mit dem Eingang für unter Istwert-Temperaturen stehendes Kiihlmittel sowie in einer sich an die Öffnungstemperatur des einpllasigen Ventiles aiiqchließenden und sich bis auf Temperatur oberhalb der Sollwert-Temperatur erstreckendell oberen Temperaturphase mehr oder weniger mit beiden Eingängen iTl Verbindung steht, und bei dem die beiden durch je ein aus zwei relativ zueinander bewegliche Gliedern - einem Zylinder und einet von einer Dehnstoffüllung des Zylinders beaufschlagten Kolben - gebildetes Dehnstoffelement betätigten Ventile über eine Koppelverbindung derart in Antriebsverbindung stehen, doß das zweiphasige Ventil mit dem einen Glied und ein Ankergestänge der Koppelverbindung mit dem anderen Glied des Dehnstoffelementes des zweiphasigen Ventiles im wesentlichen bewegungsfest verbinden sind und ein Anschlag der Koppelverbindung in der oberen Temperaturphase an einem korrespondierenden, zum zweiphasing Ventil bewegngsfesten Gegenanschlag anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (3) des zweiphasigen Ventiles (22) in der Thermostatkammer (58) für unter Istwert-Temperaturen stehendes Kühlmittel angeordnet ist und das Ankergestänge (59) Durchgänge (60) zwischen Thermostatkammer (58) und Mischkammer (20) beweglich durchsetzt.
2. Regelthermostat nacil Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ai:kergesta:nge (59) mit dem Zylinder (5) des Dehnstoffelementes (3) verbunden ist.
3. Regelthermostat nach einem oder beiden der Ansprüche t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (20) durch eine das zweiphasige Ventil (22) umgehende Kühlmittel-Bypaßverbindung (Durchgänge 60) mit der den Eingang (12) für unter Istwert-Temperaturen stehendes Kühlmittel aufweisenden Thermostatkammer (58) verbunden ist.
4. Regelthermostat nach eine oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dan die Kühlmittel-Bypaßverbindung von den Durchgängen (60) für das Ankergestänge (59) gebildet wird.