DE2909519A1

DE2909519A1 - DEVICE FOR DETERMINING AND MONITORING THE COOLANT LEVEL IN A RADIATOR

Info

Publication number: DE2909519A1
Application number: DE19792909519
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Krueger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1979-03-10
Filing date: 1979-03-10
Publication date: 1980-09-18
Also published as: FR2451457A1; FR2451457B3

Description

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VOLKSWÄGENWERKVOLKSWÄGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT 5180 WolfsljurgAKTIENGESELLSCHAFT 5180 Wolfsljurg

Unsere Zeichens K 2693
1702pt-ve-jäOur sign K 2693
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Einrichtung zur Ermittlung und Überwachung des Kühlmittelstandes in einem KühlerDevice for determining and monitoring the coolant level in a cooler

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ermittlung ■und Üherv?achung des Kühlmittelstandes in einem Kühler einer Brennkraftmaschine mittels eines Kuhlmittelstandsgebers, wobei der irühler wenigstens einen das Kühlmittel sammelnden, mit einem Kühlrohrsystem verbundenen Sammelkasten aufweist.The invention relates to a device for determining ■ and monitoring of the coolant level in a radiator of an internal combustion engine by means of a coolant level sensor, the irühler at least one collecting the coolant, with a Has cooling pipe system connected collecting tank.

Bei wassergekühlten Kraftfahrzeugmotoren ist eine regelmäßige Kontrolle des Kühlv-asserstandes im Kühlkreislauf erforderlich, um zu verhindern, daß der Motor infolge eines Kühlwasserverlustes überhitzt vird und dabei Schaden nimmt. Üblicherweise besteht der in dem Kühlkreislauf eingeschaltete Kühler aus einem Material, wie zum Beispiel aus Metall oder undurchsichtigem Kunststoff, der keine Kontrolle des Kühlwasserstandes von außen und erst recht nicht ' vom Fahrzeugsitz aus zuläßt. Daher ist man im allgemeinen gezwungen, zwecks Beobachtung des Kühlwasserstandes den Küh3.erverschlußdeckei zu öffnen. Dies ist jedoch umständlich,und bringt zudem die Gefahr mit sich, daß insbesondere bei betriebswarmem Motor unter Druck stehendes, heißes Kühlwasser oder Wasserdampf aus der Versbhlußöffnung austritt und dem Prüfenden Verbrennungen zufügt.Regular checks are essential for water-cooled motor vehicle engines of the cooling water level in the cooling circuit required to prevent the engine from overheating as a result of loss of cooling water vird and is damaged in the process. Usually, the cooler switched on in the cooling circuit consists of a material such as For example, made of metal or opaque plastic, which does not allow the cooling water level to be checked from the outside and certainly not ' from the vehicle seat. Therefore one is generally compelled to the Küh3.erverschlußdeckei for the purpose of observing the cooling water level to open. However, this is cumbersome and also brings the There is a risk that, especially when the engine is at operating temperature, under Pressurized, hot cooling water or steam from the seal opening leaks and burns the examiner.

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Vorsitzender Voistnnd: Toni Sdtniiidcer, Vorsitzender · Horsi Backsmann · Prol. Dr. techn. Ernst FIoIo · Dr. jur. Peter FrerkChairman Voistnnd: Toni Sdtniiidcer, Chairman · Horsi Backsmann · Prol. Dr. techn. Ernst FIoIo Dr. jur. Peter Frerk

dts Aulslchlsrals: Güntsr Hartwidi · Ko'st Münzner · Dr. rcr. pol. Warner P, Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prol. Dr. rer. pol. Friedrich Thomoe dts Aulslchlsrals: Güntsr Hartwidi · Ko'st Münzner · Dr. rcr. pole. Warner P, Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prol. Dr. rer. pole. Friedrich Thomoe

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Es sind jedoch auch schon Einrichtungen zur Überwachung des Kühlwasserstandes solcher Kühler bekannt (z.B. DE-OS 1 476 415)» bei denen die Überwachung kontinuierlich mit Hilfe eines Kühlerstandsgebers erfolgt, der direkt in einen das Kühlmittel sammelnden Sammelkasten des Kühlers eintaucht und dort den Kühlwasserstand ermittelt. Da jedoch in dem Wasserkasten aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels beim Betrieb der Brennkraftmaschine sich nicht immer und in jedem Pail ein klar abgegrenzter Pegelstand des Kühlmittels ausbildet, kann es hier zu Fehlmessungen kommen.However, there are already facilities for monitoring the Cooling water level of such coolers known (e.g. DE-OS 1 476 415) » in which the monitoring is carried out continuously with the help of a cooler level sensor, which collects the coolant directly in a The collector box of the cooler is immersed and the cooling water level is determined there. However, because in the water tank due to the high The flow rate of the coolant when the internal combustion engine is operating is not always clear in every pail forms a defined level of the coolant, incorrect measurements can occur here.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe eine einfache und genaue Ermittlung des Kühlmittelstandes sowohl während des Stillstands als auch während des ^Betriebs der Brennkraftmaschine erreicht werden kann.The object on which the invention is based is therefore to create a device of the type mentioned at the outset with which Help a simple and precise determination of the coolant level both during standstill and during ^ operation of the Internal combustion engine can be achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß eine den Kühlmittelstaudsgeber aufnehmende Meßkammer vorgesehen ist, die mit dem Kühlmittelsammelkasten eine gemeinsame Wand mit Kühlmitteldurchtrittsöffnungen aufweist. Dadurch, daß praktisch parallel zu dem Kühlmittelsammelkasten eine besondere, im Nebenstrom von dem Kühlmittel durchströmte Meßkammer vorgesehen ist, in die der Kühlmittelstandsgeber hineinragt, werden die durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels in dem Kühlmittelsammelkasten bedingten Schwierigkeiten der Kühlmittelstandsermittlung mit Sicherheit vermieden.This object is achieved according to the invention in that a measuring chamber is provided which accommodates the coolant accumulator and has a common wall with coolant passage openings with the coolant collecting box. Characterized in that a is substantially parallel to the refrigerant collecting tank particular provided in the bypass flow from the refrigerant flowed through the measuring chamber, into which projects the coolant level sensor that caused by the high flow velocity of the coolant in the coolant collecting box difficulties of the coolant level determination can be avoided with certainty.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Unteransprüchen.Further expedient refinements of the invention result from the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schematischen Längsschnittes durch einen Wasserkühler einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine dargestellt. Dabei ist mit 1 der Kühler insgesamt bezeichnet, der im wesentlichen aus einem ersten Wasserkasten 2 an einem Ende und einem zweiten Wasserkasten 3 an einemIn the drawing, an embodiment of the invention is based on a schematic longitudinal section through a water cooler Vehicle internal combustion engine shown. With 1 the cooler is generally referred to, which consists essentially of a first water tank 2 at one end and a second water tank 3 at one

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anderen Ende eines von Luft umströmten Kühlrohrblockes 4 besteht. Während der zweite Wasserkästen 3 einen integrierten Ausgleichsbehälter aufweist, und zum Umlenken der aus dem oberen !Teil des Kühlrohrblockes austretenden Kühlmittelströmung in den unteren Teil des Kühlrohrblockes 4 dient, ist der erste Wasserkasten 2 durch eine Trennwand 5 in einen Kühlmittelzuflußraum 6 und einen Kühlmittelabflußraum 8 unterteilt. Mit 7 und 9 sind die Anschlußstutzen für die Kühlmittelzufluß- bzw. die Kühlmittelabflußleitungen angedeutet.the other end of a cooling tube block 4 around which air flows. While the second water tank 3 has an integrated expansion tank, and to divert the from the upper one ! Part of the cooling tube block exiting coolant flow into the lower part of the cooling tube block 4 is the first Water tank 2 through a partition 5 into a coolant inflow space 6 and a coolant discharge space 8 divided. With 7 and 9 are the connecting pieces for the coolant inflow and coolant outflow lines indicated.

1P stellt eine an der Stirnwand 11 des ersten Wasserkastens 2 angebrachte Meßkammer 10 dar, die über Kühlmitteldurchtrittsöffnungen 12, 13 lind I4 mit dem Kühlmittelzuflußraum 6 bzw. dem Kühlmittelabflußraum 8 in Verbindung steht. Diese Meßkammer 10 weist eine obere Öffnung 15 zur Aufnahme des Kühlmittelstandsgebers 16 auf und besitzt einen gegenüber der Öffnung 15 konstant oder kleiner werdenden Querschnitt. Dies ist die Voraussetzung dafür, daß die Meßkammer als integrierter Bestandteil des ersten KühlmittelSammelbehälters 2 einstückig mit diesem als Spritz- oder Druckgußieil aus Metall oder Kunststoff gefertigt werden kann, wobei die Querschnittsbemessung der Meßkammer im Verhältnis zu der Kühlmittelstandsgeber-Zufnabmeöffnung I5 die Gewähr dafür bietet, daß ein die Meßkammer bildender Gießkern nach der Herstellung des gesamten Formteils durch die Öffnung entfernt werden kann.1P represents one attached to the end wall 11 of the first water tank 2 Measuring chamber 10, which via coolant passage openings 12, 13 and I4 with the coolant inflow space 6 and the coolant outflow space 8 communicates. This measuring chamber 10 has an upper opening 15 for receiving the coolant level sensor 16 and has a cross-section that is constant or smaller than that of the opening 15. This is the prerequisite for the Measuring chamber as an integral part of the first coolant collecting container 2 can be manufactured in one piece with this as an injection or die-cast part made of metal or plastic, the Cross-section dimensioning of the measuring chamber in relation to the coolant level sensor supply opening I5 offers the guarantee that a casting core forming the measuring chamber after the production of the entire Molding can be removed through the opening.

Wie aus der Zeichnung weiter hervorgeht, ist die obere Kühlmitteldurchtrittsöffnung 12 durch eine in den Kühlmittelzuflußraum 6 hineinragende Beruhigungsrippe 17 von dem Kühlmittelzuflußstutzen 7 abgetrennt, so daß das durch diesen Zuflußstutzen mit hoher Geschwindigkeit eintretende Kühlmittel nicht direkt in die Meßkammer eindringen und dort die Bildung eines den Kühlmittelstand in dem Kühler wiedergebenden Meßspiegels beeinträchtigt.."'As can also be seen from the drawing, the upper coolant passage opening 12 is separated from the coolant inflow connector 7 by a calming rib 17 protruding into the coolant inflow space 6, so that the coolant entering through this inflow connector at high speed does not penetrate directly into the measuring chamber and there the formation of a Coolant level in the measuring mirror reproducing the cooler impaired .. "'

Das Meßteil des in die Meßkammer 10 hineinragenden Kühlmittelstandsgebers 16 könnte zum Beispiel ein Schwimmer sein, der magnetisch oder mechanisch einen elektrischen Kontakt auslöst. Es sind jedochThe measuring part of the coolant level sensor protruding into the measuring chamber 10 16 could, for example, be a float that magnetically or mechanically triggers an electrical contact. However, there are

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auch Meßsonden bekannt, die die Änderung der elektrischen Eigenschaften, beispielsweise des Widerstandes,durch den sich verändernden Kühlmittelstand als Meßergebnis erfassen.also known measuring probes that change the electrical properties, for example the resistance through the changing coolant level as a measurement result.

Bei Wasserkästen der in der Zeichnung gezeigten Bauart, bei denen eine Zufluß- und eine Abflußseite durch eine Trennwand getrennt ist, ist es zweckmäßig, wenn die Meßkammer sowohl mit dem einen als auch mit dem anderen Baum des Wasserkastens verbunden ist, Dies sichert insbesondere auch während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine sichere Ermittlung des exakten Kühlmittelstandes in dem Kühler, während eine Verbindung der Meßkammer beispielsweise nur mit dem Kühlmittelzuflußraum eine Fehlmessung verursachen könn- te, da bei Kühlmittelverlust sich insbesondere in dem saugseitigen Kühlmittelabflußraum 8 ein Luftpolster bilden wird, während in dem druckseitigen Zuflußraum 6 eine weitgehend mit Luft verschäumte Kühlmittelströmung vorhanden ist, wodurch der in der Meßkammer ermittelte Kühlmittelstand verfälscht wäre.In water tanks of the type shown in the drawing, in which an inflow and an outflow side are separated by a partition it is useful if the measuring chamber is connected to both one and the other tree of the water box, This ensures a reliable determination of the exact coolant level in particular also during the operation of the internal combustion engine the cooler, while a connection between the measuring chamber and, for example, only the coolant inflow space could cause an incorrect measurement, because in the event of a loss of coolant, in particular in the suction-side Coolant outflow space 8 will form an air cushion, while in the pressure-side inflow space 6 a largely foamed with air Coolant flow is present, whereby the determined coolant level in the measuring chamber would be falsified.

Die Abstimmung der Öffnungen 12, 1J und 14 soll daher erfolgen, daß die Höhe des Wasserspiegels in der Meßkammer im Stillstand wie bei Betrieb der Brennkraftmaschine sowie bei unterschiedlichen Wasserdurchsätzen, die motor- bzw. wasserpumpendrehzahlabhängig sind, ein genaues Maß für die im Kühlsystem befindliche Wassermenge darstellt. Dabei könnte bei einer Ausführung gemäß der Zeichnung möglicherweise auch die Öffnung 13 entfallen, so daß nur eine Öffnung zum Zuflußraum 6 und eine Öffnung 14 zum Abflußraum 8 des Sammelkastens 2 vorhanden sind.The adjustment of the openings 12, 1J and 14 should therefore take place, that the height of the water level in the measuring chamber at a standstill like during operation of the internal combustion engine as well as with different water flow rates, which are dependent on the engine or water pump speed, represent an exact measure of the amount of water in the cooling system. In an embodiment according to the drawing, the opening 13 could possibly also be omitted, so that only one opening to the inflow space 6 and an opening 14 to the outflow space 8 of the collecting tank 2 are present.

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Claims

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AKTIENGESELLSCHAFT 5180 Volfsbürg

Our symbols K 2698
-Ve-yes

AISPEÜOIB

(1. Equipment for determining and monitoring the coolant level in a cooler of an internal combustion engine by means of a cooling rack position sensor, the cooler having at least one collecting the coolant, connected to a cooling pipe system Has collecting box, characterized in that a measuring chamber (1O) receiving the coolant level sensor (16) is provided is, which with the coolant collecting box (2) a common viand (11) with coolant passage openings (12, 15, 14).

2. Device according to claim 1, characterized in that the · Coolant collecting container (2) with the measuring chamber (1O) are integrally formed as an injection or die-cast part and that the measuring chamber coaxially to one of the coolant level sensors (16)

"Mendtsn opening (15) ^m i ^ a with respect to this same, or smaller cross-section is arranged.

5 «device according to claim 2, characterized in that the Measuring chamber (1O) has a downwardly tapering cross section.

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Chairman of the Board of Management: Toni Schmucker. Chairman · Prof. Di. techn. Ernst Fiala Dr. jur. Peter Frork · Günter Hartwich

of the Supervisory Board: Horst Münznor · Or. rer. pole. Werner P. Schmidt · Gottlieb M. Strob! · Prof. Dr. fer. pole. Friedrich Thomee

Hans Birnbaum SiU dor Goseilschaft: Woifsburg District Court Woliiburg HRB

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that that the measuring chamber (1O) and the coolant container (2) made of plastic.

5. Device according to one of claims 1 to 4 »characterized in that that at the coolant passage openings (12) on the collecting tank side Calming ribs (17) are attached.

6. Device according to one of claims 1 to 5 »wherein the coolant collecting container is divided by a partition into a coolant inflow space and a coolant outflow space, thereby characterized in that the measuring chamber (1O) via the coolant passage openings (12, 13 »Η) both with the coolant supply space (6) as well as connected to the coolant drain space (θ) is.

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