DE2931821C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine Drucklufterzeugungsein­ richtung, die zur Erhöhung der Siedetemperatur des Kühlmittels Druckluft in den Kühlmittelkreislauf liefert.

Die Erhöhung der Siedetemperatur des Kühlmittels durch Druckauflastung ist oftmals erwünscht, um die Gefahr von Dampf­ bildung in bestimmten Bereichen, insbesondere im Kühlmittelbe­ hälter des Motors, zu verhindern und um Kavitationserscheinungen zu vermeiden, die zusammen mit chemischen Einflüssen zur Korro­ sion bestimmter Teile der Kühlräume führen.

Es ist ein Kühlmittelkreislauf der einleitend genann­ ten Art bekannt (DE-PS 9 44 591), bei welchem die Drucklufter­ zeugungseinrichtung eine Luftpumpe aufweist, die mit der Brenn­ stofförderpumpe zusammengebaut ist und gemeinsam mit dieser von einer Welle des Verbrennungsmotors angetrieben wird. Hierbei ist nicht nur eine vergleichsweise aufwendige Antriebsübertragung auf die Luftpumpe erforderlich, sondern es ist auch notwendig, die Luftpumpe dort anzuordnen, wo die Brennstofförderpumpe an­ geordnet ist.

Es sind auch Kühlmittelkreisläufe der einleitend ge­ nannten Art bekannt (DE-OS 14 26 186, DE-AS 22 22 919), bei denen die Drucklufterzeugungseinrichtung den Kompressor der Hauptdruckluftanlage bzw. einen Preßluftbehälter aufweist. Die Verwendung des Kompressors ist im Hinblick darauf nicht zu­ friedenstellend, daß eine Trennung des Kühlmittelkreislaufes vom Hauptdruckluftkreislauf erwünscht ist. Bei Verwendung eines Preßluftbehälters muß, um sicheren Langzeitbetrieb zu gewährleisten, entweder der Preßluftbehälter ständig überwacht werden oder er muß über eine automatische Füllanlage mit der Hauptdruckluftanlage verbunden werden. In beiden Fällen ergibt sich eine vergleichsweise aufwendige Ausführung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kühlmittelkreis­ lauf der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß die zur Druckauflastung erforderliche Druckluft auf einfachere Weise erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Drucklufterzeugungseinrichtung eine Membranpumpe auf­ weist, die mit einer Antriebskammer, welche mit der Saugseite eines Luftkompressors verbunden ist, versehen ist und deren Drucköffnung mit einem Kühlmittelbehälter und deren Saugöffnung mit der Atmosphäre verbunden ist.

Durch die Verwendung einer Membranpumpe, die mit der Saugseite des Kompressors verbunden ist, werden die Druck­ schwingungen in der Saugleitung des Kompressors dazu ausgenutzt, die für die Druckauflastung erforderliche Druckluft zu erzeu­ gen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kühlmittel­ kreislaufs eines Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung und

Fig. 2 die Schnittdarstellung einer möglichen Aus­ führungsform einer Luftpumpe mit Membran.

In Fig. 1 ist ein Verbrennungsmotor 1 dargestellt, des­ sen Kreislauf für die Kühlflüssigkeit am Ausgang des Kühlmantels des Motors einen Sammelbehälter 2 aufweist, der durch eine Lei­ tung 3 mit dem oberen Teil eines Kühlers 4 verbunden ist, und zwar über ein Thermostatventil 5, das in der Lage ist, den Zu­ gang zum Kühler 4 kurzzuschließen und die Leitung 3 direkt mit einer Umwälzpumpe 6 zu verbinden, die mit dem Einlaß des Kühl­ mantels des Motors 1 verbunden ist.

Der Kühler 4 ist im unteren Bereich über eine Leitung 7 mit dem Einlaßkanal der Umwälzpumpe 6 verbunden. Ein Ausdehnungs­ gefäß oder Kühlflüssigkeitsbehälter 8 ist durch eine Leitung 9 mit der Saugseite der Umwälzpumpe 6 verbunden.

Um für einen Überdruck in dem Raum über der Kühlflüssigkeit im Ausdehnungsgefäß 8 zu sorgen, ist dieses durch eine Lei­ tung 11 mit der Drucköffnung 12 einer Luftpumpe 10 verbunden, die über eine Saugöffnung 13 Verbindung mit der Atmosphäre hat.

Zwischen der Druckseite der Luftpumpe 10 und dem Ausdehnungs­ gefäß 8 ist in die Leitung 11 ein Rückschlagventil 14 einge­ baut, das ein mögliches Rückströmen von Wasser in die Luft­ pumpe 10 verhindert. Die genauer in Fig. 2 dargestellte Luft­ pumpe 10 besteht aus einem Pumpenkörper, der durch eine ela­ stische Membran 17 in zwei Kammern 15 und 16 unterteilt ist; der Gleichgewichtszustand der Membran 17 wird durch deren Eigenfestigkeit und durch die Wirkung einer Feder 18′ herge­ stellt, die sich am Boden der Kammer 16 abstützt.

Die Kammer 15 ist mit der Atmosphäre über die Saugöffnung 13 verbunden, deren Öffnung durch ein Saugventil 18 gesteuert wird; mit dem Ausdehnungsgefäß 8 ist die Kammer 15 über die Drucköffnung 12 verbunden, deren Öffnung durch ein Druckven­ til 19 gesteuert wird.

Die andere Kammer 16, die als Antriebskammer bezeichnet wird, ist über eine Öffnung 20 und eine Leitung 21 mit einem Luft­ ansaugrohr 22 der Haupt-Druckluftversorgung verbunden. Das Luftansaugrohr 22 des Kompressors 23 ist seinerseits mit einem Einlaßsammelbehälter 24 des Motors verbunden, der von einer Leitung 25 versorgt wird, welche über einen Luftfilter 26 mit der Atmosphäre in Verbindung ist.

Die Druckschwingungen, die im Luftansaugrohr 22 des Kompressors 23 erzeugt werden, werden über die Leitung 21 in die Kammer 16 der Luftpumpe 10 übertragen, wodurch eine hin- und hergehende Bewegung der Membran 17 gegen die Kraft der Feder 18′ erzeugt wird. Die Bewegung der Membran 17 hat eine Volumenänderung der Luftkammer 15 zur Folge, welche zu einer Druckänderung führt, die eine Verstellung der Ventile 18 und 19 bewirkt, so daß die über die Saugöffnung 13 angesaugte Luft durch die Drucköffnung 12 über die Leitung 11 und über das Rückschlag­ ventil 14 zum Ausdehnungsgefäß 8 gefördert wird. Durch eine genaue Einstellung der Feder 18′ kann ein vorbestimmtes Druck­ niveau erhalten werden.

Claims (3)

1. Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine Drucklufterzeugungseinrichtung (10 bis 23), die zur Erhöhung der Siedetemperatur des Kühlmittels Druck­ luft in den Kühlmittelkreislauf liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft­ erzeugungseinrichtung eine Membranpumpe (10) aufweist, die mit einer Antriebskammer (16), welche mit der Saugseite eines Luftkompressors (23) verbunden ist, versehen ist und deren Drucköffnung (12) mit einem Kühlmittelbehälter (8) und deren Saugöffnung (13) mit der Atmosphäre verbunden ist.

2. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mit der Drucköffnung (12) der Membranpumpe (10) verbundene Kühlmittelbehälter (8) ein Ausdehnungsgefäß ist.

3. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (11) zwischen der Druck­ öffnung (12) der Membranpumpe (10) und dem Kühlmittelbehälter (8) ein Rückschlagventil (14) vorgesehen ist.