DE2852725A1 - COMPENSATING TANK FOR COOLANT - Google Patents

COMPENSATING TANK FOR COOLANT

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DE2852725A1
DE2852725A1 DE19782852725 DE2852725A DE2852725A1 DE 2852725 A1 DE2852725 A1 DE 2852725A1 DE 19782852725 DE19782852725 DE 19782852725 DE 2852725 A DE2852725 A DE 2852725A DE 2852725 A1 DE2852725 A1 DE 2852725A1
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chamber
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DE19782852725
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German (de)
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Hans-Dieter Gohl
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Behr GmbH and Co KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices

Description

PATENTANWÄLTE ^PATENT LAWYERS ^

DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAUDIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU

D-6500 Nürnberg essenweinstrasse4-6 telefon 0911/203727 telex 06/23135D-6500 Nürnberg essenweinstrasse4-6 phone 0911/203727 telex 06/23135

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Nürnberg, 05.12.1978 17/53Nuremberg, December 5th, 1978 17/53

Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr.Behr GmbH & Co.KG., Mauserstrasse 3, D - 7000 Stuttgart 30Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr.Behr GmbH & Co.KG., Mauserstrasse 3, D - 7000 Stuttgart 30

"Ausgleichsbehälter für Kühlflüssigkeit""Expansion tank for coolant"

Die Erfindung betrifft einen Ausgleichsbehälter für Kühlflüssigkeit, derv auf seiner Zuströmseite durch wenigstens zwei Entlüftungsleitungen und auf seiner Abströmseite durch eine NebenStromrücklaufleitung an einen sowohl den Kühlflüssigkeitseintritt als auch den Kühlflüssigkeitsaustritt eines KühlSissigkeitsmantels einer Brennkraftmaschine mit einem Wärmetauscher für die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit verbindenden Hauptkreislauf für Kühlwasser so angeschlossen ist, daß die eine Entlüftungsleitung als Maschinenbetriebsentlüftungsleitung ständig mit dem Kühlwasseraustritt, die andere Entlüftungsleitung mit dem Wärmetauscher und die Nebenstromrücklaufleitung ständig mit dem Kühlwassereintritt verbunden sind, und bei dem eine im wesentlichen senkrecht stehende innere Trennwand eine Unterteilung in eine Vorkammer und in eine Absaugkammer bildet, die Entltiftungsleitungen in die Vorkammer und die Nebenstromrücklaufleitung in die Absaugkammer münden und die Trennwand sowohl eine am Behälterboden liegende, die..Nebenstrom-Menge ganz oder zum überwiegenden Teil führende direkte Nebenstrom-Verbindung zwischenThe invention relates to an expansion tank for coolant, the v on its inflow side through at least two vent lines and on its outflow side through a secondary flow return line to both the coolant inlet and the coolant outlet of a cooling liquid jacket of an internal combustion engine with a heat exchanger for the heat dissipation of the cooling liquid connecting the main circuit for cooling water so is connected that one vent line as the machine operating vent line is constantly connected to the cooling water outlet, the other vent line is connected to the heat exchanger and the bypass flow return line is constantly connected to the cooling water inlet, and in which an essentially vertical inner partition forms a subdivision into an antechamber and a suction chamber , the Entltiftungsleitung in the antechamber and the bypass flow return line open into the suction chamber and the partition both one on the container rboden lying, the .. secondary stream quantity wholly or for the most part leading direct secondary stream connection between

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Vorkammer und Absaugkammer als auch eine an der Behälterdeckwand liegende Entlüftungsverbindung zwischen Vorkammer und Absaugkammer aufweist.Antechamber and suction chamber as well as a ventilation connection between the container top wall Has antechamber and suction chamber.

Bei einem derartigen bekannten Ausgleichsbehälter (DE-AS 2 437 502) ist zur Verbesserung der Abscheidefunktion für Betriebsverhältnisse, bei denen ein erhöhter Anfall von Luft-, Dampf- oder Gasblasen im Nebenstrom zu erwarten ist, die Nebenstrom-Verbinduna in eine zwischen Vorkammer und Absaugkammer geschaltete Verbindung für blasenarme Kühlflüssigkeit und in eine parallelgeschaltete Verbindung für blasenangereicherte Kühlflüssigkeit unterteilt und die Verbindung für blasenangereicherte Kühlflüssigkeit liegt geodätisch zwischen der Entlüftungsverbindung und der Verbindung für blasenarme Kühlflüssigkeit.In such a known expansion tank (DE-AS 2 437 502) is to improve the separation function for operating conditions in which an increased accumulation of air, vapor or gas bubbles in the Sidestream is to be expected, the sidestream connection into a connection for low-bubble coolant and into a connection connected between the antechamber and the suction chamber parallel connection for bubble-enriched cooling liquid divided and the connection for bubble-enriched Cooling liquid lies geodetically between the ventilation connection and the connection for low-bubble coolant.

Dieser bekannte Ausgleichsbehälter weist einen relativ hohen Platzbedarf auf und kann in Fahrzeugen oft nicht ausreichend hoch über dem Wärmetauscher angeordnet werden. Dadurch kann der Wärmetauscher und die Brennkraftmaschine nur unvollständig mit Kühlflüssigkeit befüllt werden, da der Kaltwasserstand unter Berücksichtigung eines ausreichenden Ausdehnungsvolumens im Behälter unterhalb der Oberkante des Wasserkastens des zugehörigen Wärmetauschers liegt. Daraus folgt, daß unter ungünstigen Betriebszuständen mit zu geringem Kühlflüssigkeitsvolumen in der Brennkraftmaschine und im Wärmetauscher bezw. mit erhöhter Luftbeimischung im Kühlkreislauf gefahren werden muß.This known expansion tank requires a relatively large amount of space and can often not be used in vehicles be arranged sufficiently high above the heat exchanger. This allows the heat exchanger and the internal combustion engine can only be filled incompletely with coolant because the cold water level is taken into account a sufficient expansion volume in the container below the upper edge of the water box of the associated Heat exchanger is located. From this it follows that under unfavorable operating conditions with insufficient cooling liquid volume BEZW in the internal combustion engine and in the heat exchanger. with increased air admixture in the cooling circuit must be driven.

Bei einem anderen Ausgleichsbehälter der eingangs erwähnten Art (DE-AS 2 462 094) sind zur Lösung derselben Auf-In another expansion tank of the type mentioned (DE-AS 2 462 094) are to solve the same up-

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gäbe, nämlich die Abscheidefunktion zu erhöhen, in der Vorkammer zusätzliche Leitmittel angeordnet und strömungsmäßig so zwischen die in die Vorkammer mündende öffnung der einen Entlüftüngsleitung und die Verbindungen der Trennwand eingeschaltet, daß die blasenangereicherte Kühlflüssigkeit dieser Entlüftungsleitung in Richtung auf die Behälterdeckwand geleitet wird.would be, namely to increase the separation function in the Pre-chamber additional guide means are arranged and so in terms of flow between the opening opening into the pre-chamber the one vent line and the connections of the partition switched on that the bubble-enriched Coolant of this vent line in the direction is directed to the container top wall.

Auch dieser Ausgleichsbehälter gestattet nicht eine jeweils limitierte Befüllung bei entsprechender Auffüllgeschwindigkeit und Auffüllvolumen ohne Lufteinschluß und Luftbeimischung.This expansion tank also does not allow a limited filling at a corresponding filling speed and filling volume without air inclusion and air admixture.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Auigäbe zugrunde, bei einem Ausgleichsbehälter der eingangs erläuterten Art, bei einer speziellen fahrzeugbedingten Lage von Wärmetauscher und Ausgleichsbehälter sowie räumlichen Einschränkungen des AusgleichsbeM.ters die vollständige Befüllung des Wärmetauschers und der Brennkraftmaschine gemäß den Forderungen der jeweiligen Spezifikation hinsichtlich Auffallgeschwindigkeit und Auffüllvolumen sicherzustellen und Kühlmittelverluste, die bei bestimmten Betriebszuständen als Funktion des Lastzustandes, der Außenlufttemperatur, der Motoröltemperatur, der Kühlwassertemperatur und der Überdruckabsicherung des Kühlsystems auftreten können, zu vermeiden.In contrast, the invention is based on the in the case of an expansion tank of the type explained at the beginning, in the case of a special vehicle-related position of the heat exchanger and expansion tanks as well as spatial restrictions of the compensation container the complete Filling of the heat exchanger and the internal combustion engine in accordance with the requirements of the respective specification Fall speed and fill volume ensure and coolant losses, which in certain operating conditions as a function of the load condition, the outside air temperature, the engine oil temperature, the cooling water temperature and the overpressure protection of the cooling system can occur.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine den Ausgleichsbehälter in eine Auffüllkammer und in eine Ausdehnungskammer teilende, dichte Trennwand und durch ein die Ausdehnungskammer mit der Auffüllkammer am geo-This object is achieved according to the invention by a Expansion tank in a filling chamber and in an expansion chamber dividing, tight partition and through an expansion chamber with the filling chamber on the geo-

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dätisch höchsten Punkt verbindendes Kühlmittel-Rückführrohr gelöst.the highest point connecting the coolant return pipe solved.

Durch die erfindungsgemäße Abtrennung einer Ausdehnungskammer kann die Auffüllkammer über einen Einfüllstutzen bis zu einer bestimmten Wasserstandsbegrenzung befüllt werden. Durch den Einfluß der geodätischen Wasserstands-Höhen veränderung erfolgt die gewünschte limitierte Befüllung ohne Lüfteinschluß und Luftbeimischung. Durch die Einfüllbegrenzung wird ferner garantiert, daß keine überfliLlung der Auffüllkammer erfolgt. Das Restvolumen dient als Auffangvolumen für die Kühlmittelausdehnung innerhalb der Betriebstemperatürspanne. Dies bedeutet, daß die Ausdehnungskammer im Normalbetrieb als Kompressionsvolumen dient und über das Kühlmittel-Rückfüh rungsrohr und ein überdruckventil die Verbindung zur Atmosphäre herstellt.By separating an expansion chamber according to the invention the filling chamber can be filled up to a certain water level via a filler neck will. The desired limited filling takes place through the influence of the geodetic water level change without air pockets and air admixture. By the filling limit is also guaranteed that the filling chamber will not be overfilled. The remaining volume serves as a collection volume for the coolant expansion within the operating temperature range. This means, that the expansion chamber serves as a compression volume during normal operation and approximately pipe via the coolant return pipe and a pressure relief valve connects to the atmosphere.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es daher vorteilhaft, daß ein Überdruckventil mit integriertem Unterdruckventil und Entlüftungsleitung im oberen Bereich der Ausdehnungskammer und ein Einfüllstutzen, dessen Einfüllöffnung unter dem geodätisch höchsten Niveau des Kühlmittelrückführungsrohres liegt, in der Auffüllkammer angeordnet ist und im geschlossenen Zustand keine Verbindung zur Atmosphäre aufweist. Es ist möglich die Wärmetauscher-Entlüftungsleitung in den Einfüllstutzen einzubinden.According to a further embodiment of the invention, it is therefore advantageous that a pressure relief valve with integrated vacuum valve and vent line in the upper area of the expansion chamber and a filler neck, the filler opening below the geodetically highest Level of the coolant return pipe is, is arranged in the filling chamber and in the closed state has no connection to the atmosphere. It is possible to vent the heat exchanger into the Include filler neck.

Bei einer Entlüftung für zwei getrennte Kühlkreise (DE-AS 2 063 298) ist es zwar bekannt, zwischen neinem Ausgleichsbehälter und einem Reservebehälter eine absolut dichte Trennwand vorzusehen. Demgegenüber ist nach der Erfindung keine absolut dichte Trennwand vorgesehen, sondern ,durch die Trennwand ragt ein Kühlmittel-Rückführungsrohr, so daß zwei abhängige Kammern mit differenzierter Funktion entstehen. Die Aüffüll-In a vent for two separate cooling circuits (DE-AS 2,063,298) although it is known, between a surge tank and a reserve tank n is an absolutely tight partition provided. In contrast, according to the invention, no absolutely tight partition is provided, but a coolant return pipe protrudes through the partition, so that two dependent chambers with different functions are created. The filling

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kammer übernimmt die Hauptfunktion, während die Ausdehnungskammer die dem jeweiligen Betriebszustand angepassten Zusatzfunktionen wahrnimmt und im Gegensatz zu einem reinen Überlaufgefäß zur Aufnahme eines temperaturabhäitjLgen Ausdehnungsvolumens steht. Der sonst erforderlicHe zweite Ausgleichsbehälter dient bei der bekannten Entlüftung als Überlaufgefäß für den Ausgleichsbehälter zur Reduzierung des Wasserverlustes, d. h. dem Überlaufgefäß werden lediglich die Funktionen des unbeeinflußbaren Kühlmittel-Nachschubs und die Verkleinerung des Wasserverlustes zugeordnet.chamber takes on the main function, while the expansion chamber performs the additional functions adapted to the respective operating state and in contrast to a pure overflow vessel to accommodate a temperature-dependent Expansion volume. The otherwise required second expansion tank is used in the known Ventilation as an overflow vessel for the expansion tank to reduce water loss, d. H. the overflow vessel only the functions of the unaffected coolant supply and the reduction in size become associated with water loss.

Zur Anpassung an das Behältervolumen der Ausdehnungskammer bei überschreiten der Siedetemperatur (in Abhängig- . keit vom überdruck) ist es vorteilhaft, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, im Kühlmittelrückführrohr eine Drossel vorgesehen ist. Die Drossel bewirkt eine Druckerhöhung im Kreislauf. Dadurch wird die Siedetemperatur erhöht, d.h., die Verdampfung des Kühlmittels wird reduziert.To adapt to the tank volume of the expansion chamber when the boiling temperature is exceeded (depending on. overpressure), it is advantageous if after a Another feature of the invention, in the coolant return pipe a throttle is provided. The throttle causes a pressure increase in the circuit. This will set the boiling point increased, i.e. the evaporation of the coolant is reduced.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt. Dabei zeigt:Further features and advantages of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows an exemplary embodiment represents. It shows:

Fig. 1 einen Kühlmittelkreislauf mit Brennkraftmaschine, Wärmetauscher und Ausgleichsbehälter, teilweise geschnitten, und1 shows a coolant circuit with an internal combustion engine, heat exchanger and expansion tank, partially cut, and

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälter in einem Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 1.Fig. 2 shows an expansion tank according to the invention in a section along the line A-B in FIG. 1.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Kühlmittelkreislauf, beispielsweise für ein Fahrzeug, besteht aus einer Brennkraftmaschine 1, mit einem entsprechenden Kühlmantel,' einem Wärmetauscher 2 für das Kühlmittel und einem von der Brennkraftmaschine 1 angetriebenenThe coolant circuit shown schematically in FIG. 1, for example for a vehicle, consists of an internal combustion engine 1, with a corresponding Cooling jacket, 'a heat exchanger 2 for the coolant and one driven by the internal combustion engine 1

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Lüfter 19, der ggf. auch über eine temperaturabhängige Kupplung zuschaltbar sein kann. Die Brennkraftmaschine ist mit dem Wärmetauscher 2 über eine Kühlmitteleintrittsleitung 5 und eine Kühlmittelaustrittsleitung 6 verbunden. Die Kühlmittelaustrittsleitung 6 aus dem
Wärmetauscher 2 führt zu einer Wasserpumpe 4 und von
dort zur Brennkraftmaschine 1. In der Leitung 5 oder 6 liegt in der Regel ein den Kurzschluß steuernder (nicht dargestellter Thermostat, der den Wärmetauscher in Abhärgigkeit von der Kühlmitteltemperatur nach Bedarf zuschaltet.
Fan 19, which can optionally also be switched on via a temperature-dependent coupling. The internal combustion engine is connected to the heat exchanger 2 via a coolant inlet line 5 and a coolant outlet line 6. The coolant outlet line 6 from the
Heat exchanger 2 leads to a water pump 4 and from
there to the internal combustion engine 1. In line 5 or 6 there is usually a short-circuit controlling thermostat (not shown) which switches on the heat exchanger as required depending on the coolant temperature.

Mit dem Wärmetauscher 2 und der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist ein Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 3. Ober eine Leitung 8 erfolgt dieEntlüftung der Brennkraftmaschine und über eine Leitung 9 die Entlüftung des Wärmetauschers in den Ausgleichsbehälter 3. über eine Auffülleitung
(Saugleitung) 7 ist der Kühlmittelausgleichsbehälter 3 mit der Wasserpumpe 4 verbunden. Diese Auffülleitung 7 erfüllt die Aufgabe einer Nebenstromrücklaufleitung.
A coolant expansion tank 3 is connected to the heat exchanger 2 and the internal combustion engine 1. The internal combustion engine is vented via a line 8 and the heat exchanger is vented to the expansion tank 3 via a line 9 via a filling line
(Suction line) 7, the coolant expansion tank 3 is connected to the water pump 4. This filling line 7 fulfills the task of a secondary flow return line.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Kühlmittelausgleichsbehälter 3 mittels einer dichten, senkrechten Trennwand 12 in zwei voneinander abhängige Kammern, nämlich eine Ausdehnungskammer 10 und eine Auffüllkammer 11 mit differenzierter Funktion unterteilt ist. Die Behälterau sdehnungskammer 10 ist dabei mit einem Überdruckventil mit integriertem Unterdruckventil 14 versehen, wobei ein Belüftungsrohr 17 für das überdruckventil 14 vorgesehen ist.From Fig. 2 it can be seen that the coolant expansion tank 3 by means of a tight, vertical partition 12 in two interdependent chambers, namely an expansion chamber 10 and a filling chamber 11 with differentiated function. The container expansion chamber 10 is equipped with a pressure relief valve provided with an integrated underpressure valve 14, a ventilation pipe 17 being provided for the overpressure valve 14 is.

Die Auffüllkammer 11 weist einen Einfüllstutzen 16 mit einer Auffüllbegrenzung 15 auf.The filling chamber 11 has a filler neck 16 a replenishment limit 15.

Es ist auch möglich, die Wärmetauscher-Entlüftungsleitung in den Einfüllstutzen 16 einzubinden.It is also possible to integrate the heat exchanger ventilation line into the filler neck 16.

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Aus dem Längsschnitt in Fig. 1 ist der innere Aufbau innerhalb der Auffüllkammer 11 ersichtlich. Dieser Aufbau entspricht im wesentlichen dem bekannten Ausgleichsbehälter der eingangs beschriebenen Art. Dabei ist eineFrom the longitudinal section in Fig. 1, the internal structure is inside the filling chamber 11 can be seen. This structure corresponds essentially to the known expansion tank of the type described above

Trennwand 20 vorgesehen, die die Auffüllkammer 11 in eine Vorkammer 22 und eine Absaugkammer 23 trennt. Die beiden Kammern werden durch eine Verbindung 24 miteinander verbunden, die an einem geodätisch unteren Bereich der Trennwand angeordnet ist, während im oberen Bereich eine Entlüftungsverbindung 25 besteht. Zweckmäßig ist die Verbindung 24 noch mit einem Leitblech 21 versehen. Die Wirkungsweise der Ausdehnungskammer 11 entspricht im wesentlichen der Wirkungsweise der bekannten Ausgleichsbehälter. Partition wall 20 is provided, which divides the filling chamber 11 into an antechamber 22 and a suction chamber 23 separates. The two chambers are connected to one another by a connection 24 connected, which is arranged at a geodetically lower area of the partition wall, while in the upper area a vent connection 25 exists. The connection 24 is expediently also provided with a guide plate 21. the The operation of the expansion chamber 11 corresponds to essential to the mode of operation of the known expansion tank.

Bei den bekannten Behältern kann der Wärmetauscher 2 und die Brennkraftmaschine 1 nur unvollständig befüllt werden, bis zu einem Niveau N4, da der Kaltwasserstand unter Berücksichtigung eines ausreichenden Ausdehnungsvolumens im Behälter 3 unterhalb der Oberkante N 3 des Wasserkastens des Wärmetauschers 2 liegt.In the known containers, the heat exchanger 2 and the internal combustion engine 1 can only be filled incompletely, up to a level N4, since the cold water level is below Consideration of a sufficient expansion volume in the container 3 below the upper edge N 3 of the water tank of the heat exchanger 2 is located.

Durch die erfindungsgemäße Abtisnnung einer Ausdehnungskammer 10 kann die rechte Behälterhälfte, nämlich die Auffüllkammer 11 über den Einfüllstutzen 16 bis zu einer Wasserstandsbegrenzung 15 befüllt werden. Durch den Einfluß der geodätischen Wasserstands-Höhenveränderung N 4 zu N1 erfolgt eine limitierte Auffüllung ohne Lufteinschluß und Luftbeimischung. Durch die Einfüllbegrenzung wird sichergestellt, daß keine überfüLlung der Auffüllkammer 11 erfolgt. Das Restvolumen zwischen N 1 und N 2 dient als Auffangvolumen innerhalb der Betriebstemperaturspanne, d. h. die Ausdehnungskammer 10 dientDue to the inventive division of an expansion chamber 10 can be the right half of the container, namely the Filling chamber 11 via the filler neck 16 up to one Water level limiter 15 must be filled. By the influence the geodetic water level height change N 4 to N1 is a limited replenishment without air inclusion and air admixture. The filling limit ensures that the filling chamber is not overfilled 11 takes place. The remaining volume between N 1 and N 2 serves as a collection volume within the operating temperature range, d. H. the expansion chamber 10 is used

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als Kompressionsvolumen und stellt über das Kühlmittel-Rückführungsrohr 13 und das Überdruckventil 14 eine Verbindung zur Atmosphäre her.as compression volume and represents via the coolant return pipe 13 and the pressure relief valve 14 connect to the atmosphere.

Durch da^e beschriebene Wasserstandshöhenänderung wird gewährleistet, daß bei Kühlmittelverlusten bis zum Niveau N 4 ein stabiler, d. h. gasfreier Kühlkreislauf erzielbar ist. Bei bekannter Behälterausführung wird hingegen frühzeitig Luft über die Saugleitung 7 zur Pumpe 4 angesaugt und dadurch die Funktbnsfähigkeit des Kühlkreislaufes infrage gestellt.The change in water level described ensures that that with coolant losses up to the level N 4 a stable, d. H. gas-free cooling circuit achievable is. In the case of a known container design, on the other hand, air is sucked in at an early stage via the suction line 7 to the pump 4 and thereby the functionality of the cooling circuit called into question.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird auch der Kühlmittelverlust durch Wasserauswurf, der insbesondere bei Exportfahrzeugen für tropische Länder gefährlich wird, vermieden. Als Wasserauswurf wird der Kühlmittelverlust verstanden, der bei bestimmten Betriebszuständen als Funktion des Lastzustandes, der Außenlufttemperatur, der Motoröltemperatur, der Kühlwassertemperatur und der Überdruckabsicherung des Kühlsystems auftritt.The design according to the invention also reduces the loss of coolant due to water ejection, which is particularly dangerous for export vehicles for tropical countries, avoided. Water ejection is understood to be the loss of coolant, which is a function of certain operating states the load condition, the outside air temperature, the engine oil temperature, the cooling water temperature and the overpressure protection of the cooling system occurs.

Durch örtliche überhitzung im Bereich der Verbrennungsräume der Brennkraftmaschine bei stehendem Motor bzw. stehender Wasserpumpe 4 wird die druckabhängige Siedetemperatur des Kühlmittels überschritten. Die durch Änderung des Aggregatzustandes bedingte Veränderung des Volumens verdrängt eine definierte Kühlmittelmenge über die Verbindungsleitungen 8, 9 zum Behälter 3. Das Gesamtvolumen wird soweit verändert, daß ein Restraum notwendig wird.Local overheating in the area of the combustion chambers of the internal combustion engine with the engine or the water pump 4 stopped, the pressure-dependent boiling temperature becomes of the coolant exceeded. The change in the Volume displaces a defined amount of coolant via the connecting lines 8, 9 to the container 3. The total volume is changed to such an extent that a remaining space is necessary.

Diese Schwierigkeiten könnten zwar durch zusätzliche Ausdehnung svolumen mit entsprechend aufwendiger Leitungs-These difficulties could indeed be caused by additional expansion volumes with correspondingly complex piping

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führung und erheblichem Kostenaufwand und Raumbedarf gelöst werden. Es besteht jedoch die Gefahr der Undichtheiten im Leitungssystem, da sehr viel mehr Leitungen notwendig sind, wobei dann die Undichtheiten zum Versagen des Kreislaufs führen können.management and considerable costs and space requirements can be solved. However, there is a risk of leaks in the pipe system, since many more pipes are necessary, with the leaks then leading to failure of the circulatory system.

Es ist ferner möglich, den Ventilüberdruck zur Kreislaufabsicherung zu erhöhen. Durch diese Maßnahme kann jedoch ein zusätzliches Ausdehnungsvolumen nicht grundsätzlich eingespart werden. Durch die zusätzliche dynamische Druckerhöhung im Wasser-Luft-Wärmetauscher und bei anderen Bauteilen ist dazu jedoch ein erheblicher Kostenaufwand erforderlich, (verstärkter Wärmetauscher, stärkere Dichtungen, geänderte Schlauchverbindungen).It is also possible to use the valve overpressure to protect the circuit to increase. With this measure, however, an additional expansion volume cannot in principle can be saved. Due to the additional dynamic pressure increase in the water-air heat exchanger and in the case of other components, however, this requires considerable costs (reinforced heat exchanger, stronger seals, modified hose connections).

Bei der erfindungsgemäßen Aufteilung des Ausgleichsbehälters 3 in eine Ausdehnungskammer 10 und eine Auffüllkammer 11 werden auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen die erwähnten Kühlmittelverluste vermieden bzw. verringert. When dividing the expansion tank according to the invention 3 into an expansion chamber 10 and a filling chamber 11, the mentioned coolant losses are avoided or reduced even under unfavorable operating conditions.

Wenn beispielsweise bei ungünstigen Betriebsverhältnissen eine expandierende Dampfmenge auftritt, die über die Entlüftungsleitungen 8 und 9 eine Kühlmittelmenge aus den kälteren Zonen des Kühlkreislauf in die Auffüllkammer 11 des Behälters 3 drückt, dann steigt das Kühlmittelniveau in dieser Kammer 11 zunächst bis zum Niveau N an und tritt dann über das Kühlmittelrückführungsrohr in die Ausdehnungskammer 10 über. In Abhängigkeit des Betriebszustandes, d. h. in Abhängigkeit des Volumensbedarfs füllt.sich die Ausdehnungskammer 10 mehr oder weniger an. Die maximale Füllhöhe ist bei N 5 erreicht. Das Entweichen der Kammerluft bzw. bei fortschreitender Kühlmittel-Verdampfung der Dampfmenge erfolgt über das Entlüftungsrohr 17 und das überdruckventil 14. Die überströmende If, for example, under unfavorable operating conditions, an expanding amount of steam occurs that exceeds the Vent lines 8 and 9 a quantity of coolant from the colder zones of the cooling circuit in the filling chamber 11 of the container 3 presses, then the coolant level in this chamber 11 first rises to the N level and then passes through the coolant return pipe into the expansion chamber 10. Depending on the operating status, d. H. Depending on the volume requirement, the expansion chamber 10 fills more or less. The maximum filling level is reached at N 5. The escape of the chamber air or as the coolant evaporation progresses the amount of steam takes place via the vent pipe 17 and the pressure relief valve 14. The overflowing

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Flüssigkeit bzw. Dampfmenge kann über eine Drossel 18 im Kühlmittelrückführungsrohr 13 zur Anpassung an das Behältervolumen 10 gesteuert werden. Es wird eine gezielte Entgasung unter Berücksichtigung des angebotenen Ausdehnungsvolumens erfolgen, so daß kein größerer Wasserte
verlust auftritt.
The liquid or the amount of steam can be controlled via a throttle 18 in the coolant return pipe 13 for adaptation to the container volume 10. There will be a targeted degassing taking into account the expansion volume offered, so that no major water values
loss occurs.

Bei nachfolgender Betriebszustandsanderung im Nachheizbereich der Brennkraftmaschine, zum Beispiel Starten des Motors bzw. Kühlmittelumlauf oder verzögerte Abkühlung, kondensiert die Gasblase im gefährdeten Bereich. Der dadurch entstehende Kühlmittelmangel muß kurzfristig ausgeglichen werden, d. h. die Ansammlung der verdrängten Kühlmittelmenge in der Ausdehnungskammer 10 muß möglichst schnell als Funktionsvolumen im Kühlkreislauf bzw. in der Auffüllkammer 11 zur Verfügung stehen.In the event of a subsequent change in the operating status in the post-heating area the internal combustion engine, for example starting the engine or coolant circulation or delayed cooling, the gas bubble condenses in the endangered area. The resulting lack of coolant must be compensated for in the short term be, d. H. the accumulation of the displaced amount of coolant in the expansion chamber 10 must be possible are quickly available as a functional volume in the cooling circuit or in the filling chamber 11.

s.s.

Die durch Kondensation des Dampfvolumens entstehende Druckdifferenz zwischen Kühlkreislauf und atmosphärischem Überdruck öffnet das im Überdruckventil 14 integrierte Unterdruckventil und ermöglicht hierdurch die Rückströmung des Kühlmittels aus der Ausdehnungskammer 10 über das Kühlmittelrückführungsrohr 13 in die Auffüllkammer 11. Die Weiterleitung des Kühlmittels von der Kammer 11 zu der Brennkraftmaschine erfolgt auf bekannte Weise über die Saugleitung 7 zur Wasserpumpe 4.The pressure difference created by the condensation of the volume of steam Between the cooling circuit and the atmospheric overpressure, the underpressure valve integrated in the overpressure valve 14 opens and thereby enables the coolant to flow back out of the expansion chamber 10 via the coolant return pipe 13 into the filling chamber 11. The forwarding of the coolant from the chamber 11 to the internal combustion engine takes place in a known manner Via the suction line 7 to the water pump 4.

Erfindungsgemäße Ausgleichsbehälter lassen sich in vorteilhafter Weise aus Kunststoff in Großserien fertigen.Compensating tanks according to the invention can be used in an advantageous manner Manufacture from plastic in large series.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/ oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiment. It also includes all professional modifications and further training as well as partial and sub-combinations of the described and / or features and measures shown.

0300247042V0300247042V

Claims (3)

PATENTANWÄLTE DiPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAUPATENTANWÄLTE DiPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU D-8500 NORNBERG ESSENWEINSTRASSE 4-6 TELEFON 0911/20 37 27 TELEX Oi /23135D-8500 NORNBERG ESSENWEINSTRASSE 4-6 TELEPHONE 0911/20 37 27 TELEX Oi / 23135 Nürnberg, 05. 12. 1978 17/53Nuremberg, December 5, 1978 17/53 Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr.Behr GmbH & Co.KG., Mauserstrasse 3, D - 7000 Stuttgart 30Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr.Behr GmbH & Co.KG., Mauserstrasse 3, D - 7000 Stuttgart 30 A. n. SprücheExpectations \J Ausgleichsbehälter für Kühlflüssigkeit, der auf seiner Zuströmseite durch wenigstens zwei Entlüftungsleitungen und auf seiner Abströmseite durch eine Nebenstromrücklaufleitung an einen sowohl den Kühlflüssigkeitseintritt als auch den Kühlflüssigkeitsaustritt eines Kühlflüssigkeitsmantels einer Brennkraftmaschine mit einem Wärmetauscher fiir die Wärmeabgabe der Kühlflüssigkeit verbindenden Hauptkreislauf für Kühlwasser so angeschlossen ist, daß die eine Entlüftungsleitung als Maschinenbetriebsentlüftungsleitung ständig mit dem Kühlwasseraustrittr die andere Entlüftungsleitung mit dem Wärmetauscher und die Nebenstromrücklaufleitung ständig mit dem Kühlwassereintritt verbunden ..sind, und bei dem eine im wesentlichen senkrecht stehende innere Trennwand eine Unterteilung in eine Vorkammer und in eine Absaugkammer bildet, die Entlüftungsleitungen in die Vorkammer und die Nebenstromrücklaufleitung in die Absaugkammer münden und die Trennwand sowohl eine am Behälterboden \ J Compensating tank for coolant, which is connected on its inflow side by at least two vent lines and on its outflow side by a secondary flow return line to a main circuit for cooling water that connects both the coolant inlet and the coolant outlet of a coolant jacket of an internal combustion engine with a heat exchanger for the heat dissipation of the coolant, that one vent line as the machine operating vent line is constantly connected to the cooling water outlet r, the other vent line is connected to the heat exchanger and the bypass flow return line is constantly connected to the cooling water inlet, and in which an essentially vertical inner partition forms a subdivision into an antechamber and a suction chamber, the vent lines open into the antechamber and the secondary flow return line into the suction chamber and the partition wall both one at the bottom of the container 030Q2A/Ö421030Q2A / Ö421 liegende, die Nebenstrom-Menge ganz oder zum überwiegenden Teil führende direkte Nebenstrom-Verbindung zwischen Vorkammer und Absaugkammer als auch eine an der Behälterdeckwand liegende Entlüftungsverbindung zwischeh Vorkammer und Absaugkammer aufweist, gekennzeichnet durch eine den Ausgleichsbehälter (3) in eine Auffüllkammer (11) und eine Ausdehnungskammer (10) teilende, dichte Trennwand (12) und durch ein die Ausdehnungskammer (10) mit der Auffüllkammer (11) am geodätisch höchsten Punkt verbindendes Kühlmittel-Rückführrohr (13).has a direct bypass flow connection between antechamber and suction chamber lying on the top wall of the container between the antechamber and suction chamber, characterized by a compensating tank (3) in a filling chamber (11) and a direct bypass flow connection between the antechamber and suction chamber, which leads the bypass flow quantity in whole or for the most part Dense partition (12) dividing the expansion chamber (10) and through a coolant return pipe (13) connecting the expansion chamber (10) to the filling chamber (11) at the geodetically highest point. 2. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein überdruckventil (14) mit integriertem Unterdruckventil und Entlüftungsleitung (17) im oberen Bereich der Ausdehnungskammer (10) und ein Einfüllstutzen (16), dessen Einfüllöffnung unter dem geodätisch höchsten Niveau des Kühlmittelrückführungsrohres (13) liegt, in der Auffüllkammer (11) angeordnet ist und im geschlossenen Zustand keine Verbindung zur Atmosphäre aufweist.2. Compensating tank according to claim 1, characterized in that a pressure relief valve (14) with integrated vacuum valve and vent line (17) in the upper region of the expansion chamber (10) and a filler neck (16), the filler opening below the geodetically highest level of the coolant return pipe (13 ) is located in the filling chamber (11) and has no connection to the atmosphere in the closed state. 3. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlmittelrückführrohr (13) eine Drossel (18) vorgesehen ist.3. Expansion tank according to claim 1 or 2, characterized in that a throttle (18) is provided in the coolant return pipe (13). 030024/0421030024/0421
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3319635A1 (en) * 1983-05-31 1984-12-06 Kühlerfabrik Längerer & Reich GmbH & Co KG, 7024 Filderstadt Expansion tank for the coolant of liquid-cooled internal combustion engines
DE3430115C1 (en) * 1984-08-16 1986-01-30 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München The volume compensation, the ventilation and storage of serving containers for the liquid cooling system of internal combustion engines
EP0215369A2 (en) * 1985-09-17 1987-03-25 Behr GmbH & Co. Compensation container for a liquid coolant
EP0215370A2 (en) * 1985-09-17 1987-03-25 Behr GmbH & Co. Coolant compensation container, especially for an automative vehicle's internal-combustion engine
FR2600117A1 (en) * 1986-06-14 1987-12-18 Volkswagen Ag Internal combustion engine cooling device with a two-compartment expansion tank
EP0260612A2 (en) * 1986-09-17 1988-03-23 Deere & Company Plug for an essentially liquid-filled container
DE4025067C1 (en) * 1990-08-08 1991-07-11 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
EP0585775A1 (en) * 1992-09-01 1994-03-09 Behr GmbH & Co. Heat exchanger
DE102005008669A1 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 Audi Ag Cooling device for liquid-cooled internal combustion engine of motor vehicle, has servo valve which controls coolant flow rate in balancing circuit based on foam and blister portion to reduce flow rate with less foam and blister portion

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2483798A1 (en) * 1980-06-06 1981-12-11 Valeo DEVICE FOR DEGASSING A LIQUID CIRCULATING IN A HEAT EXCHANGER

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3576181A (en) * 1969-06-02 1971-04-27 Cummins Engine Co Inc Apparatus for deaerating an engine cooling system
FR2086767A5 (en) * 1970-04-08 1971-12-31 Peugeot & Renault
FR2115641A6 (en) * 1970-11-27 1972-07-07 Renault

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3319635A1 (en) * 1983-05-31 1984-12-06 Kühlerfabrik Längerer & Reich GmbH & Co KG, 7024 Filderstadt Expansion tank for the coolant of liquid-cooled internal combustion engines
EP0171623A3 (en) * 1984-08-16 1987-05-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Volume compensation, venting and supply container for the liquid cooling system of an internal-combustion engine
DE3430115C1 (en) * 1984-08-16 1986-01-30 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München The volume compensation, the ventilation and storage of serving containers for the liquid cooling system of internal combustion engines
EP0171623A2 (en) * 1984-08-16 1986-02-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Volume compensation, venting and supply container for the liquid cooling system of an internal-combustion engine
US4738228A (en) * 1985-09-17 1988-04-19 Suddeutsche Kuhlerfabrik, Julius Fr. Behr Gmbh & Co., Kg Cooling system balancing reservoir
EP0215370A2 (en) * 1985-09-17 1987-03-25 Behr GmbH & Co. Coolant compensation container, especially for an automative vehicle's internal-combustion engine
EP0215369A2 (en) * 1985-09-17 1987-03-25 Behr GmbH & Co. Compensation container for a liquid coolant
US4739730A (en) * 1985-09-17 1988-04-26 Suddeutsche Kuhlerfabrik, Julius Fr. Behr Gmbh & Co. Kg Cooling system balancing reservoir arrangement
EP0215369A3 (en) * 1985-09-17 1988-06-22 Suddeutsche Kuhlerfabrik Julius Fr. Behr Gmbh & Co. Kg Compensation container for a liquid coolant
EP0215370A3 (en) * 1985-09-17 1988-07-06 Suddeutsche Kuhlerfabrik Julius Fr. Behr Gmbh & Co. Kg Coolant compensation container, especially for an automative vehicle's internal-combustion engine
FR2600117A1 (en) * 1986-06-14 1987-12-18 Volkswagen Ag Internal combustion engine cooling device with a two-compartment expansion tank
EP0260612A2 (en) * 1986-09-17 1988-03-23 Deere & Company Plug for an essentially liquid-filled container
EP0260612A3 (en) * 1986-09-17 1989-03-08 Deere & Company Plug for an essentially liquid-filled container
DE4025067C1 (en) * 1990-08-08 1991-07-11 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
EP0585775A1 (en) * 1992-09-01 1994-03-09 Behr GmbH & Co. Heat exchanger
DE102005008669A1 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 Audi Ag Cooling device for liquid-cooled internal combustion engine of motor vehicle, has servo valve which controls coolant flow rate in balancing circuit based on foam and blister portion to reduce flow rate with less foam and blister portion
DE102005008669B4 (en) * 2005-02-25 2009-08-20 Audi Ag Method for operating a cooling device of a liquid-cooled internal combustion engine and cooling device

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FR2443572A1 (en) 1980-07-04
IT7927855A0 (en) 1979-12-04

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