DE3319635C2 - Ausgleichsbehälter für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen - Google Patents

Ausgleichsbehälter für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen

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DE3319635C2 DE19833319635 DE3319635A DE3319635C2 DE 3319635 C2 DE3319635 C2 DE 3319635C2 DE 19833319635 DE19833319635 DE 19833319635 DE 3319635 A DE3319635 A DE 3319635A DE 3319635 C2 DE3319635 C2 DE 3319635C2
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Abstract

Es wird ein Ausgleichsbehälter für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen mit Unterteilung in Auffüllkammer und mittels Trennwand dieser gegenüber dicht abgeschotteter Ausdehnungskammer vorgeschlagen. Die Trennwand enthält mindestens eine mittels einer Drosseleinrichtung gesteuerte Überströmöffnung. Die Drosseleinrichtung ist als Drosselelement mit einer derartigen Charakteristik ausgebildet, daß der Durchströmungswiderstand, den das Drosselelement beim Überströmen dem hindurchströmenden Medium entgegensetzt, mit steigender Strömungsgeschwindigkeit zunimmt und mit fallender Strömungsgeschwindigkeit abnimmt, ohne stark verengte, der Gefahr einer Verstopfung unterliegende Strömungskanäle.

Description

Ausgleichsbehälter dieser Gattung sind bekannt (DE- 30 des Überströmens ermöglichen. Dabei hat sich gezeigt OS 28 52 725). Sie haben die Aufgabe, die durch Tempe- daß — entgegen der bekannten Charakteristik — der raturänderungen hervorgerufenen Volumenänderungen der Kühlflüssigkeit auszugleichen und einen Kühlmittelauswurf mit Kühlmittelverlust zu vermeiden, der
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nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine durch Dampfblasenbildung in Folge eines Wärmestaus in der Brennkraftmaschine auftreten kann. Beim bekannten Ausgleichsbehälter besteht das Drosselelement aus einer im einzelnen nicht weiter beschriebenen geradlinigen Strömungsdrossel, die innerhalb eines die Auffüllkammer mit der Ausdehnungskammer verbindenden Rohres unter deutlicher Querschnittsverengung des Rohrquerschnittes enthalten ist und die überströmende Flüssigkeits- bzw. Dampfmenge steuern soll. Dabei dient die Ausdehnungskammer als Kompressionsvolumen. Diesem Drosselelement haftet der Nachteil an, daß es verstopfen kann; denn die Kühlflüssigkeit enthält in den meisten Fäl'en flüssige Zusätze, die sich innerhalb des Drosselelementes unter zunehmender Querschnittsverengung bis hin zur Verstopfung anlagern können. Darüber hinaus kann die Kühlflüssigkeit auch noch kleine feste Schmutzpartikel enthalten, was im Laufe des Betriebes der Brennkraftmaschine nicht auszuschließen ist. Im länger anhaltenden normalen Betrieb der Brennkraftmaschine und der zugeordneten Kühleinrichtung kann sich daher der durch des Drosselelement ohnehin schon verengte Querschnitt immer weiter zusetzen bis hin zur völligen Verstopfung, durch die dann ein Überströmen von der Auffüllkammer in die Ausdehnungskammer und gleichermaßen natürlich auch ein Rückstrom blockiert sind. Auf jeden Fall ist ein auf Dauer störungsfreier Betrieb dadurch nicht gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ausgleichsbehälter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung so auszubilden, daß eine drosselnde Steuerung jeder Überströmöffnung mit sehr einfachen und billigen Mitteln und ohne Gefahr einer Verstopfung im Dauerbetrieb oder sonstiger Störungen mit sich än-Widerstandsbeiwert mit steigender Reynoldscher Zahl zunimmt. Dies ist deswegen hier vorteilhaft weil damit ein relativ hoher Druckabfall auf verhältnismäßig kurzer Strecke erreicht wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 17—23. Das so gestaltete Drosselelement ist konstruktiv einfach und billig.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Schnitt mit teilweiser Seitenansicht eines Ausgleichsbehälters für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen,
Fig.2 eine schematische Draufsicht mit teilweisem horizontalem Schnitt des Ausgleichsbehälters in F i g. 1,
F i g. 3 eine vergrößerte Draufsicht eines Drosselelementes des Ausgleichsbehälters in F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 3,
F i g. 5, 6 und 7 jeweils eine schematische Draufsicht entsprechend derjenigen in F i g. 3 eines Drosselelementes gemäß einem zweiten bzw. dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiel.
Der in F i g. 1 und 2 gezeigte Ausgleichsbehälter 10 ist für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen bestimmt und in herkömmlicher Weise (DE-OS 28 52 725) in den Kühlflüssigkeitskreislauf der Brennkraftmachine eingefügt. Der Ausgleichsbehälter 10 weist zwei Behälterteile 11 und 12 aus Blech oder Kunststoff auf, die entlang äußerer Ränder 13 bzw. 14, z. B. nach außen gerichteter Flansche, fest miteinander verbunden sind. Der Innenraum 15 des Ausgleichsbehälters 10 ist mittels mindestens einer vertikalen oder gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufenden Trennwand 16 in zumindest eine Auffüllkammer 17 und zumindest eine darüber befindliche Ausdehnungskammer 18 unterteilt, die gegenüber der Auffüllkammer 17 dicht abgeschottet ist. Die Trennwand 16 verläuft mit ihrem
Rand zwischen den Rändern 13 und 14, wobei das gesamte Paket durch Löten, Schweißen, Kleben od. dgl. mechanisch fest und dicht miteinander verbunden ist.
Die Ausdehnungskammer 18 ist mit der Auffüllkammer 17 nur über zwei Überströmöffnungen 19,20 innerhalb der Trennwand 16 verbunden, die jeweils mittels einer zugeordneten Drosseleinrichtung 21 bzw. 22 gesteuert ist.
Die Auffüllkammer 17 weist in herkömmlicher Weise einen mittels Deckel 23 verschlossenen Auffüllstutzen 24 zum Einfüllen der Kühlflüssigkeit, ferner einen Anschlußstutzen 25 zum Anschluß der Kühlerentlüftung, einen weiteren Anschlußstutzen 26 zum Anschluß der Entlüftung der Brennkraftmaschine und einen Ansaugstutzen 27 zum Anschluß an die nicht weiter gezeigte Kühlwasserpumpe auf. Die Trennwand 16 verläuft hier derart schräg, daß alle zuletzt genannten Stutzen 24—27 in die Auffüllkammer 17 einmünden. In die Ausdehnungskammer 18 mündet ein Stutzen 28, der mittels eines Deckels 29 verschlossen ist und ein auf bestimmten Druck eingestelltes, federbelastetes Überdruckventil 30 mit integriertem, nicht weiter gezeigtem Unterdruckventil enthält.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird nach Abstellen dieser und Stillstand der Kühlwaserpumpe das in der Brennkraftmaschine verbleibende Kühlwasser weiter aufgeheizt. Es kommt hierbei zu einer plötzlichen Verdampfung. Ein Gemisch aus Dampfblasen und Kühlflüssigkeit gelangt durch die Anschlußstutzen 25 und/ oder 26 und/oder den Ansaugstutzen 27 in den Ausgleichsbehälter 10 und füllt zunächst die Auffüllkammer 17 auf. Das Überströmen durch die Überströmöffnungen 19,20 in die Ausdehnungskammer 18 wird durch die Drosseleinrichtungen 21 bzw. 22 so gesteuert, daß das Überströmen mit zeitlicher Verzögerung unter gleichzeitigem Druckabfall erfolgt. Dadurch werden die durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Volumenänderungen der Kühlflüssigkeit ausgeglichen. Vor allem wird ein Kühlmittelauswurf, der nach Abstellen der Brennkraftmaschine durch Dampfblasenbildung infolge eines Wärmestaus in der Brennkraftmaschine eintreten kann, vermieden. Durch das Gas- oder Luftvolumen, das in der Auffüllkammer 17 und Ausdehnungskammer 18 vorhanden ist, wird die zeitliche Verzögerung des Druckanstieges noch unterstützt Wie ersichtlich ist, ist die Drosseleinrichtung 21 in einem wesentlichen Höhen- und Querabstand vom Stutzen 28 angeordnet. Die andere Drosseleinrichtung 22 ist außerdem noch in einem wesentlichen Längsabstand vom Stutzen 28 angeordnet, so daß eine direkte Beaufschlagung des Überdruckventiles 30 durch hochspritzendes flüssiges Kühlmittel bei dessen plötzlicher Ausdehnung vermieden ist. Die Drosseleinrichtungen 21, 22 können untereinander verschiedene Charakteristika und Gestaltungen aufweisen, wodurch sie für den Durchtritt von Gas und/oder Flüssigkeit in besonderem Maße angepaßt sind. Auch ein Gemisch aus Gas (Dampf) und Flüssigkeit kann durch die Drosseleinrichtung beeinflußt werden. Beide Drosseleinrichtungen 21, 22 befinden sich auf der Seite der Trennwand 16, die zur Auffüllkammer 17 weist Die Verhältnisse können jedoch auch vertauscht sein. Bedeutsam ist daß beim gezeigten Schrägverlauf der Trennwand 16 zumindest eine Drosseleinrichtung 22 auf dem tieferen oder tiefsten Bereich der Trennwand 16 angeordnet ist damit ein ungestörter Rückfluß der Flüssigkeit aus der Ausdehnungskammer 18 zurück in die Auffüllkammer 17 gewährleistet ist.
Das besondere, vorstehend erläuterte Drosselverhalten jeder Drosseleinrichtung 21, 22 wird dadurch erreicht, daß jede Drosseleinrichtung ein das Überströmen von Kühlflüssigkeit-Dampf-Gemisch von der Auffüllkammer 1 in die Ausdehnungskammer 18 mit zeitlieher Verzögerung und gleichzeitigem Druckabfall steuerndes Drosselelement 31 bzw. 32 mit einer derartigen Charakteristik aufweist, daß der Durchströmungswiderstand, den das Drosselelement 31 bzw. 32 beim Überströmen dem hindurchströmenden Medium entgegensetzt, bei hoher Strömungsgeschwindigkeit groß ist und bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit gering ist, wobei ein dazu gegensinniger Rückstrom durch das Drosselelement 31, 32 zurück in die Auffüllkammer 17 zumindest im wesentlichen unbehindert ist. Jedes Drosselelement 31 bzw. 32 besteht in vorteilhafter Weise aus einem Kunststofformteii. Es ist ais flacher, auf einer Breitseite, die in F i g. 1 zur Trennwand 16 weist, offener und dort von der Trennwand 16 abgedeckter, scheibenförmiger Körper ausgebildet.
Wie in F i g. 1 und 2 nur schematisch gezeigt ist, weist jedes Drosselelement 31, 32 einen zumindest in etwa spiralförmigen, inneren Strömungskanal 33 bzw. 34 auf, der am äußeren Spiralanfang eine quer dazu gerichtete Eintrittsöffnung 35 bzw. 36 und im Inneren eine axial zu einer Seite hin ausmündende Austrittsöffnung 37 bzw. 38 für das passierende Medium aufweist Die Austrittsöffnung 37,38 mündet in die Überströmöffnung 19 bzw. 20. Der Spiralverlauf bildet einen erhöhten Widerstand zumindest durch Reibung. Er ist in F i g. 1 und 2 nur schematisch gezeigt Nähere Einzelheiten ergeben sich dazu aus F i g. 3 und 4, die z. B. das in F i g. 1 und 2 linke Drosselelement 31 in spezieller Ausführungsform wiedergeben. Man erkennt daß die zugeordnete Überströmöffnung 19 in der Trennwand ib unstetige, Wirbel bildende Querschnittserweiterungen aufweist An die Austrittsöffnung 37 schließt sich zunächst ein Einlaufabschnitt 39 an, der sich in Überströmrichtung etwa kegelstumpfartig verjüngt und beim Überströmen in die Ausdehnungskammer 18 Einlaufwirbel erzeugt. Auf den Einlaufabschnitt 39 folgt eine plötzliche Querschnittserweiterung 40. Diese hat zur Folge, daß sich beim Überströmen die Flüssigkeit an der Erweiterungsstelle ablöst und sich im Übergangsbereich ebenfalls Wirbel bilden. Wie vor allem F i g. 3 erkennen läßt, ist hier der Strömungskanal 33 etwa mäanderförmig gestaltet. Er weist auf seinem Spiralgang jeweils von äußeren Kanalabschnitten 41 etwa sprungartig nach innen abgehende Kanalabschnitte 42 auf, wobei sich beide Kanalabschnitte 41, 42 über einen wesentlichen Umfangswinkelabschnitt etwa gleicher Größe erstrecken. Jeder Kanalabschnitt 41, 42 enthält dabei in Strömungsrichtung und gegensinnig dazu endseitige, etwa halbkreisförmige Taschen 43,44 bzw. 45,46. Alle Kanalabschnitte 41,42 sind über etwa radial gerichtete Anschlußkanäle 47 verbunden, die jeweils in Abstand von den jeweiligen Taschen 43 bis 46 angeordnet sind.
Bei dieser Gestaltung gemäß F i g. 3 und 4 ergeben sich mehrere widerstandsbildende Strömungsphänomene. Die Kühlflüssigkeit tritt an der Eintrittsöffnung 35 in das Drosselelernent 31 ein und verläßt dieses durch die zentrale Austrittsöffnung 37 und Überströmöffnung 19. Auf dem Wege durch den Strömungskanal 33 wird die Kühlflüssigkeit zwischen den einzelnen Kanalabschnitten 41, 42 jeweils mehrfach scharf umgelenkt, wobei wiederholt Kontraktion und Expansion auftreten. In den halbkreisförmigen Taschen 43 bis 46 werden außerdem ortsfeste Wirbel erzeugt, die ebenfalls widerstandsbildend sind. Außerdem kommt überall Kanalreibung als
weiteres widerstandsbildendes Strömunsphänomen hinzu.
Bei dem in F i g. 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen ist.
Beim Drosselelement 131 gemäß F i g. 5 hat der Strömungskanal 133 eine dazu etwa tangential gerichtete Eintrittsöffnung 135. Der Strömungskanal 133 wird innen und außen durch Kanalwände 148, 149 und 150 entlang des Spiralganges begrenzt. Entlang des äußeren Spiralganges bilden die Kanalwände 149 innere Kanalwände, während im weiter innen gelegenen Spiralver- !auf die Kap.aiwände 149 äußere Kariahvände und die Kanalwand 150 eine innere Kanalwand bilden. Die inneren und äußeren Kanalwände 149, 150 sind hier aus einzelnen Wandstüken gebildet, die unter Bildung von Lücken 151 im Wandverlauf aufeinanderfolgen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Strömungswiderstände durch Reibung, Zirkulation und Ablösewirbel gebildet. Eine weitere, widerstandserhöhende Maßnahme ist in F i g. 5 strichpunktiert angedeutet. Danach enthält der Strömungskanal 133 zumindest innerhalb seiner äußeren Kanalwand 148 konkave Wirbelkammern 152, die zum Kanalinneren hin geöffnet sind und sich z. B. etwa über Dreiviertel eines Kreises erstrecken. In diesen Wirbelkammern 152 entstehen ortsfeste Wirbel, durch die zusätzlich ein Teil der Energie des übeströmenden Mediums abgebaut wird.
Beim dritten Ausführungsbeispiel in F i g. 6 ist der im wesentlichen spiralförmige Strömungskanal 233 wandseitig nicht, wie bei F i g. 5, durch Lücken unterbrochen. Er verläuft von der etwa tangential gerichteten Eintrittsöffnung 235 etwa spiralförmig bis zur Mitte hin. Sowohl die äußere Kanalwand 248 als auch die innere Kanalwand 249, die den Strömungskanal 233 begrenzen, enthalten hier zum Strömungskanal 233 hin geöffnete Wirbeikammern 252 und 253. Während die in der inneren Kanalwand 249 enhaltenen Wirbelkammern 253 in Spirairichtung gleichbleibend gleich groß sind, haben die in der äußeren Kanalwand 248 enthaltenen Wirbelkammern 252 ein in Spirairichtung zunehmend größeres Kammervolumen. Das Kammervolumen nimmt dadurch zu, daß die Wirbelkammern 252 in Spiralrichtung zunehmend im Kreisvolumen größer und tiefer in die Kanalwand 248 eingearbeitet sind.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel in F i g. 7 enthält der Strömungskanal 333 andersartig gestaltete, angeströmte und/oder umströmte Wirbelkörper. Die Wirbelkörper sind hier als Leitflächenstücke 354 ausgebildet, die geradlinig verlaufen und gegen die Anströmung zugespitzt sind, wobei die Spitzen 355 und der daran anschließende Übergangsabschnitt auf einer zur Mitte konzentrischen, gestrichelten Kreislinie 356 gruppiert sind. Die Leitflächenstücke 354 folgen in etwa gleich großen Umfangswinkelabständen mit jeweiligen Lükken 351 dazwischen. Im Vergleich mit dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 sind die Leitflächenstükke 354 auch als die innere Kanalwand ersetzende Kanalwandteile zu betrachten. An ihren stromabwärts befindlichen Enden weisen die Leitflächenstücke 354 etwa rechtwinklig abgehende Strömungsabrißkanten auf. Ferner sind die Leitflächenstücke 354 in Strömungsrichtung gegen die Kreislinie 356 nach innen schräg angestellt Ebenso wie in F i g. 5, können auch hier zusätzlich noch strichpunktiert angedeutete Wirbelkammern 352 in der äußeren Kanalwand 348 enthalten sein. Die bei diesem vierten Ausführungsbeispiel sich ergebenden widerstandsbildenden Strömungsphänomene sind einerseits Reibung an der Kanalwand 348, ferner Ablösewirbel an den Leiflächenstücken 354 sowie eine durch diese nach innen gerichtete Zirkulation. Die Ablösewirbel sind durch die Anstellung der Leitflächenstücke 354 bedingt.
Allen Ausführungsbeispielen ist die überraschende besondere Funktion der Drosselelemente gemeinsam, gemäß der der Durchströmungswiderstand mit steigender Strömungsgeschwindigkeit zunimmt und mit fallender Strömungsgeschwindigkeit abnimmt. Bei großer Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich daher ein großer Durchströmungswiderstand, bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit hingegen ein geringer Durchströmungswiderstand. Es wurde festgestellt, daß bei den beschriebenen Drosselelementen entgegen dem bekannten Verlauf der Widerstandsbeiwert mit steigender Reynoldscher Zahl zunimmt. Dadurch wird auf relativ kurzer Durchströmungsstrecke ein relativ hoher Druckabfall erzeugt, ohne daß sich stark verengte Strömungsquerschnitte ergeben, die der Gefahr des Verstopfens durch im Kühlmittel mitgeführte Schmutzpartikel unterliegen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (23)

Patentansprüche:
1. Ausgleichsbehälter für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühiter Brennkraftmaschinen, dessen In- nenraum (15) mittels zumindest einer Trennwand (16) in mindestens eine Auffüllkammer (17) und mindestens eine dieser gegenüber dicht abgeschottete Ausdehnungskammer (18) unterteilt ist, die miteinander über mindestens eine von einem Drosselele- ment gesteuerte Oberströmöffnung (19 bzw. 20) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Drosselelement (31,32; 131) einen inneren Strömungskanal (33, 34; 133; 233; 333) enthält, der eine äußere Eintrittsöffnung (35; 135; 235), eine inne- is re quer und zu einer Seite hin ausmündende, zentrale Austrittsöffnung (37) und auf dem Strönmngsweg von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung gekrümmte Kanalabschnitte und/oder widerstandserhöhende Körper (43-47; 147; 248, 249, 252, 253; 354; 152; 352) aufweist, wobei der Strömungskanai eine derartige Charakteristik aufweist, daß der Strömungswiderstand beim Überströmen mit steigender Strömungsgeschwindigkeit zunimmt und mit fallender Strömungsgeschwindigkeit abnimmt und ein da- 2s zu gegensinniger Rückstrom zumindest im wesentlichen unbehindert ist
2. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (33, 34; 133; 233; 333) in einem etwa topfartigen flachen Körper angeordnet ist, der auf der offenen Breitseite von der Trennwand abgedeckt ist
3. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Strömungskanal (33, 34; 133; 233; 333) jedes Drosselelementes (31,32; 131) zumindest in etwa spiralförmig verläuft und die Eintrittsöffnung (35; 135; 235) am äußeren Spiralanfang quer dazu gerichtet ist oder tangential dazu einläuft und die Austrittsöffnung (37) im Inneren axial ausmündet.
4. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Austrittsöffnung (37) des Strömungskanals (33) koaxial in die in der Trennwand (16) enthaltene Uberströmöffnung (19) ausmündet.
5. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnung (19) in der Trennwand (16) stetige, Wirbel bildende Querschnittserweiterungen (39, 40) aufweist, insbesondere einen — in Überströmrichtung zur Ausdehnungskammer (18) betrachtet — sich in dieser Richtung etwa kegelstumpfartig verjüngenden Einlaufabschnitt und eine sich daran anschließende, plötzliche Querschnittserweiterung aufweist.
6. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 3—5, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest in etwa spiralförmige Strömungskanal (33; 133; 233; 333) angeströmte und/oder umströmte Wirbelkörper (43 bis 47; 149; 248, 249,252,253; 354; 152; 352) enthält.
7. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 3—6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und/ oder äußere Kanalwand (148,149,150; 248,249; 348, 354) des Strömungskanales (133; 233; 333) aus einzelnen, unter Bildung von Lücken (47; 151,152; 252, 253; 351, 352) aufeinanderfolgenden Wandstücken (41,42; 149,150; 248,249; 354) gebildet sind.
8. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der zumindest im wesentlichen spiralförmige Strömungskanal (33) etwa mäanderförmig gestaltet ist und dabei auf seinem Spiralgang jeweils sprungartig nach innen abgehende Kanalabschnitte (42) aufweist, die sich jeweils über einen wesentlichen Umfangswinkelabschnitt erstrecken und hiernach mit Rücksprung nach außen in einen nächstfolgenden Kanalaschnitt (41) ausmünden.
9. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanalabschnitt (41,42) in Strömungsrichtung und gegensinnig dazu endseitig etwa halbkreisförmige Taschen (43—46) aufweist und die jeweiligen Anschlußkanäle (47) der Kanalabschnitte (41,42) etwa radial gerichtet und in Abstand von den Taschen (43—46) angeordnet sind.
10. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 6—9, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest in etwa spiralförmige Strömungskanal (133; 233; 333) innerhalb seiner jeweils äußeren und/oder inneren, den Strömungskanal begrenzenden Kanalwand (148, 149, 150; 248, 249; 348, 354) zum Kanal hin offene Wirbelkammern (152; 252, 253, 352), z. B. konkave, etwa einem Teilkreis entsprechende Auss.'definierten Art
11. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammern (152; 252, 253; 352) in Spiralrichtung im wesentlichen in gleichen Abständen aufeinanderfolgen.
12. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sich beidseitig des Strömungskanales (133; 233; 333) gegenüberliegenden Wirbelkammern (152; 252; 253; 352) in Spiralrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
13. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammern (252) in Spiralrichtung ein zunehmend größeres Kammervolumen, insbesondere eine größere Kammertiefe, aufweisen.
14. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 6—13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkörper als Leitflächenstücke (354) ausgebildet sind, die mit gegen die Strömung gerichteten Spitzen (355) auf einer zur Mitte konzentrischen Kreislinie (356) in vorzugsweise gleichen Umfangswinkelabständen gruppiert sind und Lücken (351) zwischen sich bilden, wobei die Leitflächenstücke (354) in Abstand von der inneren Kanalwand verlaufen oder diese ersetzen.
15. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächenstücke (354) an ihren stromabwärts befindlichen Enden Strömungsabrißkanten aufweisen.
16. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächenstücke (354) in Strömungsrichtung gegen die Kreislinie (356) nach innen schräg angestellt sind.
17. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1 — 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (16) horizontal oder gegenüber der Horizontalen geneigt verläuft.
18. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1 — 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (31, 32; 131) auf der Seite der Trennwand (16) angeordnet ist, die der Auffüllkammer (17) zugewandt ist.
19. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1 — 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (32) auf dem beim Schrägverlauf der Trenn-
wand (16) tieferen oder auf dessen tiefsten Bereich angeordnet ist
20. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1 — 19, dadurch gekennzeichnet, daß dis Drosselelement (31, 32; 131) aus einem Kunststofformteil besteht
21. Ausgleichsbehälter nach einsm der Ansprüche 1 —20, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (31,32; 131) in wesentlichem Längs- und/oder Quer- und/oder Höhenabstand von einem die Ausdehnungskammer (18) beherrschenden Oberdruckventil (30) angeordnet ist
22. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1 —21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (16) über ihre Fläche räumlich verteilt mehrere Überströmöffnungen (19, 20) und diese beherrschende Drosselelemente (31,32) aufweist
23. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet daß die mehreren Drosselelemente (31,32) untereinander verschiedene Charakteristika und Gestaltungen aufweisen.
dernden Überströmquerschnitten ermöglicht ist
Die Aufgabe ist bei einem Ausgleichsbehälter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Maßnahmen ergeben sich aus den Ansprüchen 2—6. Auf diese Weise ist eine drosselnde Steuerung der mindestens einen Überströmöffnung zwischen der Auffüllkammer und der Ausdehnungskammer erreicht bei der der Durchströmquerschnitt nicht überaus beengt ist und keine Gefahr einer Verstopfung in sich birgt und gleichwohl auf verhältnismäßig kurzer Durchströmungsstrekke des inneren Strömungskanales ein relativ hoher Druckabfall erreicht ist Das Überströmen des Dampf-Kühlflüssigkeitsgemisches von der Auffüllkammer in die Ausdehnungskammer wird dabei mit deutlicher zeitlicher Verzögerung und unter starkem Druckabfall aufgrund der Wirkung einzelner Strömungsphänomene erreicht nämlich Reibung, Zirkulation, Wirbelbildung sowie Kontraktion und Expansion. Je nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wirkt das eine oder andere Strömungsphänomen oder es treten mehrere in Kombination auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 7—16. Dadurch ist erreicht daß allein durch die Gestaltung der Strömungskanäle und Kanalwand'ingen, mithin mit einfachen und billigen Mitteln, Widerstände in der Strömung geschaffen sind, die einen Druckabfall und eine zeitliche Verzögerung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausgleichsbehälter für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen der ansonsten im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.
DE19833319635 1983-05-31 1983-05-31 Ausgleichsbehälter für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen Expired DE3319635C2 (de)

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