DE3216032C2

DE3216032C2 - Anordnung zum Regeln der Kühlwassertemperatur eines wassergekühlten Motors

Info

Publication number: DE3216032C2
Application number: DE3216032A
Authority: DE
Inventors: Rempei Ohta Matsumoto; Takayuki Komae Tokio/Tokyo Tanaka
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1981-04-30
Filing date: 1982-04-29
Publication date: 1984-08-23
Also published as: JPS57181918A; GB2099572B; FR2504976A1; US4393819A; FR2504976B1; GB2099572A; JPS6345488B2; DE3216032A1

Abstract

Eine Anordnung zum Regeln der Kühlwassertemperatur eines Motors hat einen Radiator, eine Kühlwasserverbindung, die den Wassermantel des Motors mit dem Radiator verbindet, und einen Thermostat, der in der Kühlwasserverbindung vorgesehen ist. Die Anordnung ist mit einem Bypass zum Überbrücken des Thermostats, mit einem in dem Bypass zum Schließen des Bypasses angeordneten Bypassventil und mit einem Elektromagnetventil zum Betätigen des Bypassventils versehen. Schaltkreise sind parallel zu dem Elektromagnetventil geschaltet. Die Schaltkreise enthalten einen Niedrigtemperaturschalter, der auf eine niedrige Kühlwassertemperatur anspricht, um die Betätigung des Elektromagnetventils zum Schließen des Bypassventils des Bypasses zu bewirken, einen Hochtemperaturschalter, der auf eine hohe Kühlwassertemperatur anspricht, um die Betätigung des Elektromagnetventils zum Schließen des Bypassventils zu bewirken, einen Leichtlastschalter, der auf einen Leichtlastbetrieb des Motors anspricht, um die Betätigung des Elektromagnetventils zum Schließen des Bypassventils zu bewirken, und einen Heizschalter, der mit dem Hochtemperaturschalter in Reihe geschaltet ist, wodurch die Kühlwassertemperatur entsprechend dem Motorbetrieb und dem Betrieb der Heizeinrichtung geregelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln der Kühlwassertemperatur eines in einem Fahrzeug angebrachten Motors und insbesondere eine Anordnung, welche die Kühlwassertemperatur auf einen geeigneten Wert entsprechend der Last des Motors und dem Betrieb einer Heizeinrichtung für den Fahrzeugraum regelt.

In der JP-OS 54-9 665 ist eine Kühlwasserregelanordnung beschrieben, die mit zwei Thermostaten für die Niedrigtemperaturegelung und die Hochtemperaturregelung versehen ist. Diese Anordnung hat die Nachteile, eo daß die zwei Thermostate einen großen Raum in Anspruch nehmen und daß die Kühlwassertemperatur ungenügend für die Heizeinrichtung geregelt wird, was zu einem Abfall der Heizwirkung im Schwerlastbetrieb führt. Im allgemeinen verwendet die Heizeinrichtung des Fahrzeugs das Kühlwasser. Demgemäß ist es notwendig, die Kühlwassertemperatur für die Heizwirkung zu regeln.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung, bei der ein Bypass zur Umgehung des Thermostatventils vorgesehen ist, und bei der im Bypass eine Ventileinrichtur.g angeordnet ist, mit welcher der Bypass in Abhängigkeit vom Druck in der Ansaugleitung verschließ- bzw. offenbar ist (FR-PS 20 53 446).

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Regeln der Kühlwassertemperatur zu schaffen, welche die Temperatur des Kühlwassers entsprechend der Last des Motors und dem Betrieb der Heizeinrichtung regelt Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Anordnung der Erfindung wird die Kühlwasserströmung zu einem Radiator durch ein Ventil reguliert, das ansprechend auf den Motorbetrieb und die Verwendung der Heizeinrichtung betätigt wird.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Regeln der Kühlwassertemperatur der Erfindung und

F i g. 2i und b graphische Darstellungen, weiche die Betriebsbereiche eines Bypasses zeigen.

Gemäß F i g. 1 hat ein Motor 1 eine Kühlwasseranordnung mit einem Radiator 2 und mit einer Kühlwasserverbindung 3, die einen Wassermantel des Motors 1 mit dem Radiator 2 verbindet. In der Kühlwasserverbindung 3 ist ein Thermostat 4 angeordnet. Der Thermostat ist ein Wachspelletventil, das dazu bestimmt ist zu öffnen, wenn die Temperatur des Kühlwassers einen vorbestimmten Wert übersteigt, um zu ermöglichen, daß das Kühlwasser zu dem Radiator 2 strömt. Gemäß der Erfindung ist ein Bypass 5 vorgesehen, um den Thermostat 4 zu überbrücken. Ein durch das Vakuum in einer Ansaugverzweigung betätigtes Membranventil 6 ist in dem Bypass vorgesehen. Das Ventil 6 enthält einen Ventilkörper 26, eine durch eine Membran 27 begrenzte Vakuumkammer 7 und einen Stab 28, der den Ventilkörper 26 mit der Membran 27 verbindet. Das Ventil 6 ist dafür bestimmt, den Bypass zu schlie3en, wenn die Membran 27 durch das der Vakuumkammer 7 zugeführte Vakuum durchgebogen wird.

Die Vakuumkammer 7 steht mit einem Vakuumsammler 11 über eine erste Rohrleitung 14, ein Elektromagnetventil 13 und eine zweite Rohrleitung 12 in Verbindung. Der Vakuumsammler 11 steht mit einer Ansaugverzweigung 8 über ein Rückschlagventil 10 und eine Rohrleitung 9 in Verbindung. Das Ventil 13 enthält einen Elektromagnet 15, eine Vakuummündung 30, eine Atmosphärenmündung 31, einen Ventilkörper 16, der mit einem Kolben des Elektromagnets zum Schließen einer der Mündungen 30 und 31 verbunden ist, und eine Atmosphärenöffnung 17. Ein Anschluß des Elektromagnets 15 ist mit einer Batterie 19 über einen Motorzündschalter 18 verbunden und der andere Anschluß ist mit Erde über einen Schaltkreis verbunden, der einen Niedrigtemperaturschalter 20, einen Heizschalter 21, einen Hochtemperaturschalter 22 und einen Vakuumschalter 23 enthält.

Die Niedrig- und Hochtemperaturschalter 20 und 22 stellen die Kühlwassertemperatur fest. Der Niedrigtemperaturschalter 20 ist dafür bestimmt zu öffnen, wenn die Kühlwassertemperatur höher als eine vorbestimmte niedrige Temperatur, z. B. 6O⁰C, für einen Schwerlastbetrieb des Motors ist. Der Hochtemperaturschalter ist so ausgebildet, daß er öffnet, wenn die Kühlwassertempe-

ratur höher als eine vorbestimmte hohe Temperatur, z.B. 85°C, für die Heizeinrichtung ist. Der Vakuumschalter 23 wird durch das Vakuum in der Ansaugverzweigung 8 betätigt. Hierfür hat der Schalter 23 eine Vakuumkammer und eine Membran, die durch das Vakuum zum Betätigen des Schalters durchgebogen wird. Die Vakuumkammer steht mit der Rohrleitung 9 über eine Rohrleitung 24 und ein Drosselventil 25 in Verbindung. Das Drosselventil 25 enthält eine Öffnung 32 und dient dazu, die Schwankungen des Vakuums in der Ansaugverzweigung zu absorbieren, die durch die Änderung der Last des Motors verursacht werden. Das Drosselventil 25 ist so ausgebildet, daß bei Andauern eines Schwerlastbetriebes eine Zeitlang ein niedriges Vakuum in der Ansaugverzweigung auf den Vakuumschalter 23 einwirkt um diesen auszuschalten. Der Thermostat 4 ist so ausgebildet, daß er bei einer wesentlich höheren Temperatur, z. B. 110° C, zum Zwecke des Anstiegs des thermischen Wirkungsgrads und einer Verbesserung des Brennstoffverbrauchs öffnet.

Im Leichtlastbetrieb wird der Vakuumschalter 23 durch das Vakuum geschlossen, das von dem Ansaugkanal 8 über das Drosselventil 25 angelegt wird. Der Elektromagnet 15 wird erregt, um die Vakuummündung 30 zu öffnen. Demgemäß wird das Vakuum in dem Sammler 11 zu der Vakuumkammer 7 des Ventils 6 über die Rohrleitungen 12 und 14 gegeben, so daß der Ventilkörper 26 die Mündung des Bypasses 5 schließt. Die Kühlwasserströmung zu dem Radiator wird deshalb durch den Thermostat 4 geregelt und somit wird die Temperatur des Kühlwassers unter der eingestellten hohen Temperatur von 110°C eingestellt. Wenn der Motor bei Schwerlast mit einer weiten Drosselöffnung arbeitet, fällt das Vakuum in der Verzweigung 8 ab, wodurch der Vakuumschalter 23 ausschaltet. Falls jedoch die Kühlwassertemperatur niedriger als die eingestellte Temperatur des Niedrigtemperaturschalters 20 ist, wird der Schalter 20 geschlossen. Der Elektromagnet 15 bleibt deshalb erregt und der Bypass 5 wird durch das Ventil 6 geschlossen. Wenn die Kühlwassertemperatur die eingestellte Temperatur übersteigt, wird der Schalter 20 geöffnet, wodurch der Elektromagnet 15 entregt wird. Die Atmosphärenmündung 31 wird somit geöffnet, so daß die Atmosphäre an die Vakuumkammer 7 des Ventils 6 angelegt wird, wodurch der Bypass geöffnet wird. Das Kühlwasser strömt demgemäß durch den Bypass zu dem Radiator 2 ohne Regelung der Temperatur durch den Thermostat, um die Kühlwirkung für das Kühlwasser zu erhöhen. Fig. 2a zeigt die Betriebsbereiche des Bypasses.

Wenn der Heizschalter 21 zum Heizen des Raums des Fahrzeugs geschlossen wird, wird der Elektromagnet 15 so lange erregt, bis der Hochtemperaturschalter 22 geschlossen wird. Deshalb wird das Vakuum ?n die Vakuumkammer 7 angelegt, wodurch der Bypass geschlossen wird. Es ist somit möglich, einen Abfall der Heizwirkung aufgrund des Abfalls der Kühlwassertemperatur zu verhindern. Wenn die Kühlwassertemperatur den eingestellten Wert übersteigt, wird der Schalter 22 ausgeschaltet, wodurch der Elektromagnet 15 entregt wird bn und der Bypass öffnet. F i g. 2b zeigt die Betriebsbereiche des Bypasses im Heizbetrieb.

Die Erfindung ergibt somit eine Anordnung, durch welche die Tempt-'atur des Kühlwassers auf einen geeigneten Wert einsprechend dem Motorbetrieb und tv-* dem Betrieb der Heizeinrichtung geregell wird, wodurch der Kraitst'Tfverbrauch verbessert und die Motorleistung erhöht Werden kann. D;i nur ein Thermostat in dem Kühlwasserkanal vorgesehen ist, kann die Anordnung auf einem kleinen Raum verwirklicht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

20

25

30

35

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Regeln der Kühlwassertemperatur eines wassergekühlten Motors mit einer Ansaugverbindung, mit einem Radiator, mit einer Kühlwasserverbindung, welche den Wassermantel des Motors mit dem Radiator verbindet, mit einem Thermostat, der in der Kühlwasserverbindung vorgesehen ist, wobei der Thermostat so angeordnet ist, daß er die Verbindung öffnet, wenn die Kühlwassertemperatur einen vorbestimmten Wert übersteigt, mit einem Bypass zum Überbrücken des Thermostats und mit einer Bypassventileinrichtung, die in dem Bypass zum Schließen des Bypasses vorgesehen ist, gekennzeichnet durch

eine Elektromagnetventileinrichtung (15) zum Betätigen des Bypassventils (16) und
eine Schaltkreiseinrichtung (20,22, 23), die parallel zu der Elektromagnetventileinrichtung zum wahlweisen Schalten der Efektromagnetventileinrichtung angeordnet ist,

wobei die Schaltkreiseinrichtung einen Niedrigtemperaturschalter (20), der auf eine niedrige Kühlwassertemperatur anspricht, um die Betätigung des Elektromagnetventils zum Schließen des Bypassventils des Bypasses (5) zu bewirken, einen Hochtemperaturschalter (22), der auf eine hohe Kühlwassertemperatur anspricht, um die Betätigung des Elektromagnetventils zum Schließen des Bypassventils zu bewirken, und einen Leichtlastschalter (23) enthält, der auf einen Leichtlastbetrieb des Motors anspricht, um die Betätigung des Elektromagnetventils zum Schließen des Bypassventils zu bewirken.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit dem Hochtemperaturschalter in Reihe geschalteten Heizschalter.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Bypass vorgesehene Bypassventil ein vakuumbetätigtes Ventil ist und daß der Leichtlastschalter ein Vakuumschalter ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Rohrleitungen zum Anlegen des Vakuums in der Ansaugverbindung an das vakuumbetätigte Ventil und den Vakuumschalter.