DE3347363A1 - Kuehleinrichtung fuer einen verbrennungsmotor - Google Patents
Kuehleinrichtung fuer einen verbrennungsmotorInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/10—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers
- F01P7/12—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers by thermostatic control
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Description
Kühleinrichtung für einen Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für einen Verbrennungsmotor
eines Kraftfahrzeuges mit einem Kühlmittelkühler, der zwei
einen Kühlerblock zwischen sich aufnehmende Wasserkästen aufweist, von welchen einer mit einem Kühlmitteleinlaß und der andere mit
einem Kühlmittelauslaß versehen ist, wobei zwischen einem Vorlauf und einem Rücklauf eine mit einem thermostatischen Ventil gesteuerte
Kurzschlußverbindung vorgesehen ist.
Bei Kühleinrichtungen der eingangs genannten Art (DE-OS 32 11 793)
ist es allgemein üblich, die Kurzschlußverbindung in Form einer
Verbindungsleitung zwischen dem vom Motor zum Kühlmittelkühler führenden Vorlauf und dem vom Kühlmittelkühler zum Motor zurückführenden
Rücklauf zwischen dem Motor und dem vorgeschalteten Kühler anzuordnen. Diese Kurzschlußverbindung erfordert somit
einen zusätzlichen Bauraum innerhalb des Motorraumes des Kraftfahrzeuges.
Außerdem ist die Kurzschlußleitung von dem Automobil-Hersteller, der in der Regel weder den Kühler noch Thermostatventile
selbst herstellt, zu montieren und zu überprüfen, was bei dem Automobil-HersteHer einen erhöhten Aufwand erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühleinrichtung der eingangs genannten Art dadurch zu verbessern, daß der für
sie benötigte Bauraum verringert wird und daß gleichzeitig die Montage vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kühlmitteleinlaß über
einen das Rohrbündel umgehenden Kurzschlußkanal mit dem den Kühlmittelauslaß
aufweisenden Wasserkasten verbunden ist, und daß in dem Kühlmitteleinlaß ein thermostatisches Ventil angeordnet ist,
dessen Ventilglied einem Zulauf zu dem Kurzschlußkanal und einem Zulauf zu dem Wasserkasten zugeordnet ist.
Durch diese Ausbildung werden die Kurzschlußverbindung und das thermostatische Ventil in den Kühler integriert, so daß ein
geringerer Bauraum vor dem Motor benötigt wird. Außerdem wird der Vorteil erhalten, daß eine gesonderte Montage der Kurzschlußverbindung
und des thermostatischen Ventils bei dem Kraftfahrzeughersteller entfällt. Dabei ist es möglich, daß
der Hersteller bereits den Kühler mit der KurζSchlußverbindung
auf Dichtheit prüft, so daß eine gesonderte Prüfung bei dem Automobilhersteller entfallen kann.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist als Ventilglied ein Schieber vorgesehen, in dessen Verschiebeweg der Zulauf zu
dem Kurζschlußkanal und der Zulauf zu dem Wasserkasten liegen.
Ein derartiger Schieber läßt sich einfach von dem Arbeitskolben eines thermostatischen Ventils betätigen, der temperaturabhängig
eine lineare Bewegung ausführt. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgesehen, daß der Schieber eine Hülse
ist, die zwischen zwei Endstellungen hin- und her-schiebbar geführt ist, wobei sie in der einen Endstellung mit einem Stirnrand
an einem Ringbund des Kühlmitteleinlasses anliegt und mit ihrem Mantel den Zulauf zu dem Wasserkasten verschließt, und wobei
sie in der anderen Endstellung mit ihrem anderen Stirnrand an einem Ventilsitz anliegt und mit ihrem Mantel den Zulauf zu
dem Kurzschlußkanal verschließt. Auf diese Weise wird ein sehr einfach zu realisierendes thermostatisches Ventil geschaffen,
das mit nur einem verstellbaren Ventilglied auskommt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Arbeitskolben des thermostatischen Ventils mit einer Verlängerung
aus dem Kühler herausragt und an einen Verstellmechanismus für den •Kühler zugeordnete, den Luftzuströnquerschnitt einstellende Luftleitelemente
angelenkt ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Luftleitkibappen
in zwischen den Wasserkästen angeordneten Haltern gelagert sind. Auf diese Weise werden die Luftleitklappen, die eine sogenannte Jalousie
bilden, und der zugehörige Verstellmechanismus in einfacher Weise ebenfalls in den Kühler integriert, so daß eine weiter vereinfachte
Montage für den Kraftfahrzeughersteller erhalten v/ird. ·
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen und den Unteransprüchen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Kühleinrichtung,
Fig. 2 eine Ansicht auf den Kühler der Kühleinrichtung der Fig. 1 vom Verbrennungsmotor aus gesehen,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Kühler der Fig. 1 und 2,
Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch die Ausbildung des in den Kühler integrierten thermostatischen Ventils
bei Betriebstemperatur oder erhöhter Temperatur und
Fig. 5 das thermostatische Ventil nach Fig. 4 bei kaltem Kühlmittel.
Die Kühleinrichtung nach Fig. 1 besitzt einen Kühler, der aus einem oberen Wasserkasten '8 und einem unteren Wasserkasten 9
gebildet ist, die zwischen sich einen Kühlerblock 3 aufnehmen. Der Kühlerblock 3 weist in üblicher Weise ein Rohrbündel mit
quer verlaufenden Rippen auf.
Der obere Wasserkasten 8 ist mit einem
Kühlmitteleinlaβ 24 (Fig. 4 und 5) versehen, zu dem eine Vorlaufleitung
1 von einem Verbrennungsmotor 30 führt. Der untere Wasserkasten 9 ist mit einem Kühlmittelauslaß versehen, der
über eine Rücklaufleitung 4 ebenfalls mit dem Verbrennungsmotor 30 verbunden ist. Innerhalb der Rücklaufleitung 4 ist eine Kühlmittelpumpe
6 angeordnet, die das rücklaufende Kühlmittel von dem Kühler in den Verbrennungsmotor 30 pumpt. Zwischen dem Motor
30 und dem Kühler ist noch ein Gebläse 31 angeordnet. Der Kühler und der Verbrennungsmotor 30 sind derart in einem Motorraum im
Vorderteil eines Kraftfahr-zeuges untergebracht, daß der Kühler vorne liegt und von der kalten Umgebungsluft entsprechend den
Pfeilen in Fig. 1 angeströmt wird.
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Vor dem Kühler sind noch mehrere Reihen von Luftklappen angeordnet,
die zusammen eine Jalousie bilden, durch welche der Luftzuströmguerschnitt
eingestellt werden kann. Es sind auch andere Elemente anwendbar, die den gleichen Zweck erfüllen. Die horizontal liegenden Luftklappen
12 sind drehbar in seitlichen Haltern 11 gelagert. Die vorderen
Enden der Luftklappen 12 sind an eine vertikal verstellbare Stange und einen Winkelhebei 10 angelenkt, der derart verschwenkbar ist, daß die Luftklappen
12 zwischen einer im wesentlichen horizontalen Stellung (Fig. 4) und
einer annähernd vertikalen Stellung (Fig. 5) ver schwenkt werden können.
In Fig. 1 ist angedeutet, daß -in den oberen Wasserkasten 8 bzw. in den Kühlmitteleinlaß 24 ein thermostatisches Ventil 2 eingebaut
ist, das die Verbindung zwischen dem Kühlmitteleinlaß und dem Wasserkasten und die Verbindung zwischen dem Kühlmitteleinlaß
und einem in den Kühler integrierten Kurzschlußkanal regelt, der den oberen Wasserkasten 8 unter Umgehung des Rohrbündels
direkt mit dem unteren Wasserkasten 9 verbindet. Wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, ist das Rohrbündel 3 von zwei Seitenteilen
oder Befestigungszargen 28 und 29 eingefaßt, über die der Kühler an Halteteilen im Motorraum eines Fahrzeuges befestigt wird . Die
auf der Seite des Kühlmitteleinlasses 24 befindli-che Befestigungszarge
29 ist hohl ausgebildet und dient als Kurzschlußkanal 5. Sie ist sowohl mit dem unteren Wasserkasten 9 als auch mit
dem oberen Wasserkasten 8 derart verbunden, daß das Kühlmittel durch sie unter Umgehung des Rohrbündels direkt von dem oberen
Wasserkasten 8 zu dem unteren Wasserkasten 9 und dann zu der Rücklaufleitung 4 strömen kann. Der Kurzschlußkanal 5 ist somit
in den Kühler integriert, so daß für ihn kein zusätzlicher Bauraum vor dem Verbrennungsmotor 30 erforderlich ist. Außerdem
wird die Montage bei dem Automobilhersteller dadurch vereinfacht, daß nur die Vorlaufleitung 1 und die Rücklaufleitung 4
von ihm an den Kühler angeschlossen werden müssen, ohne daß zusätzliche Montagearbeiten für das Anbringen der Kurzschlußverbindung
notwendig sind.
Die Gestaltung des thermostatischen Ventils 2 wird aus Fig. 4 und 5 ersichtlich. Das thermostatische Ventil 2 besitzt ein
-8-BAD ORIGINAL
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Gehäuse, das in dem Kühlmitteleinlaß 24 in nicht näher dargestellter
Weise ortsfest montiert ist. Gegebenenfalls kann eine Überdruckfeder zur Aufnahme von Überwegen vorgesehen werden.
In dem Gehäuse des thermostatischen Ventils befindet sich ein bei Erwärmung ausdehnender Dehnstoff, der dann einen Arbeitskolben 14 entsprechend der Erwärmung ausfährt. Der Arbeitskolben,
der insgesamt mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet ist, besteht aus einem in dem Gehäuse des Ventils 2 geführten Teil und
einer von diesem Teil angetriebenen Verlängerung. Die Verlängerung des Arbeitskolbens 14 ist mit einer Hülse 15 verbunden, die
als ein Ringschieber ausgebildet ist. Die Verlängerung des Arbeitskolbens 14 ist in einem Quersteg 18 der Hülse und in einer
von der Mantelfläche ausgebogenen Lasche 17 dieser Hülse 15 geführt. Auf dieser Verlängerung des Arbeitskolbens 14 sind zwei
Mitnahmeringe 26 und 27 angeordnet. Der Mitnahmering 26 liegt auf der dem Gehäuse des Ventils 2 abgewandten Seite der Lasche
17 gegenüber. Der Mitnahmering 27 befindet sich bezüglich der Lasche auf der dem Gehäuse des Ventils 2 zugewandten Seite, wobei
zwischen dem Mitnahmering 27 und der Lasche 17 eine Druckfeder 16 angeordnet ist. Die Hülse 15 ist mit ihrem Mantel in
einer Führung 21 einer Trennwand 33 axial verschiebbar geführt, die den Wasserkasten 8 von dem Kurzschlußkanal 5 trennt. In dem
Verschiebeweg der Hülse 15 liegen dann jeweils ein Zulauf zu dem Kurzschlußkanal 5 und zu dem Wasserkasten 8, die wechselweise
von dem Mantel der Hülse 15 verschlossen werden können.
Der dem Kühlmitteleinlaß zugekehrte Stirnrand der Hülse 15
liegt einem den Kühlmitteleinlaß 24 begrenzenden Ringbund 19 gegenüber, an welchen ein abgewinkelter Flansch 20 anschließt,
der als ein Ventilsitz für den ihm zugewandten Stirnrand der Hülse dient. Dem gegenüberliegenden Stirnrand der Hülse 15 ist
ein Ventilsitz 32 zugeordnet, der von einem Ringwulst gebi-ldet
wird.
Wird der Verbrennungsmotor 30 in kaltem Zustand gestartet, so befindet sich das thermostatische Ventil 2 in dem in Fig. 5
dargestellten Zustand, d.h. der Arbeitskolben 14 befindet sich
BAD ORIGINAL
in der zurückgezogenen Stellung, in welcher der dem Gehäuse des Ventils 2 zugekehrte Stirnrand der Hülse 15 an dem Flansch 20
des Ringbundes 19 dichtend anliegt, so daß durch den Mantel der Hülse 15 der Zulauf zu dem Wasserkasten 8 abgesperrt ist. Das
Kühlmittel strömt von dem Kühlmitteleinlaß 24 durch die Hülse 15 hindurch zu dem Kurzschlußkanal 5. Mit zunehmender Erwärmung
des Kühlmittels wird das Gehäuse des thermostatischen Ventils 2 und damit der darin befindliche Dehnstoff erwärmt, so daß der
Arbeitskolben 14 ausgefahren wird. Dieser Arbeitskolben 14 nimmt über den Mitnahmering 27 und die Feder 16 die Hülse 15
mit, bis diese sich nach einer- vorgegebenen Temperatur und einem entsprechenden Weg mit ihrem dem Gehäuse des Ventils 2 ab-.gewandten
Stirnrand gegen den von dem Ringwulst gebildeten Ventilsitz 32 anlegt. Durch Abheben des dem Gehäuse des Ventils 2
zugewandten Stirnrandes der Hülse 15 von dem Flansch 20 wird der Zulauf zu dem Wasserkasten 8 geöffnet, während der Zulauf
zu dem Kurzschlußkanal 5 geschlossen wird. Bei zunehmender Erwärmung kann der Arbeitskolben 14 weiter ausfahren, wobei dieser
Überweg dann von der Druckfeder 16 aufgenommen wird. Bei einer Abkühlung des Kühlmittels unter die Betriebstemperatur zieht
sich der in dem Gehäuse des thermostatischen Ventils 2 enthaltene Dehnstoff zusammen, so daß der Arbeitskolben 14 durch eine
Zugfeder 13 wieder in seine Ausgangslage zurückgedrückt wird, wobei dann die Hülse 15 wieder die in Fig. 5 dargestellte Ausgangslage
einnimmt.
Die Verlängerung des Arbeitskolbens 14 ist durch eine Führung hindurch herausgeführt und an einen Winkelhebel 10 angelenkt,
der über einen Verstellhebel 10' an die eine Jalousie bildenden Luftklappen 1-2 angelenkt ist. Der Winkelhebel 10 seinerseits ist
an einem Halter 23 verschwenkbar gelagert. Die Zug-feder 13 ist zwischen der Führung 22 und einem Mitnahmering 25 der Verlängerung
des Arbeitskolbens eingespannt, so daß sie beim Ausfahren der Verlängerung des Arbeitskolbens 14 gespannt wird. Nach einem
Abkühlen des Dehnstoffes fährt die Zug-feder 13 den Arbeitskolben 14 mit der Verlängerung wieder zurück, wobei die Klappen 12
-10-BAD ORIGINAL ,...,
wieder in ihre Schließstellung (Fig. 5) gebracht werden. Die Halter 11 der Luftklappen 12 sind in die seitlichen Befestigungszargen
28 und 29 integriert, so daß insgesamt auch die Jalousie in den Kühler integriert ist. Der Kraftfahrzeughersteller
muß deshalb auch keinerlei Montagearbeiten mehr für die Installation der Jalousie übernehmen. Diese wird bereits
von dem Hersteller des Kühlers in den Kühler integriert und fertig montiert.
BAD ORIGINAL
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Claims (1)
- Patent- und SchutzansprücheKühleinrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem Kühlmittelkühler, der zwei einen Kühlerblock zwischen sich aufnehmende Wasserkästen aufweist, von welchen einer mit einem Kühlmitteleinlaß und der andere mit einem Kühlmittelauslaß versehen ist, wobei zwischen einem Vorlauf und einem Rücklauf eine mit einem thermostatischen Ventil gesteuerte Kurzschlußverbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmitteleinlaß (24) über einen das Rohrbündel (3) umgehenden Kurzschlußkanal (5) mit dem den Kühlmittelauslaß aufweisenden Wasserkasten (9) verbunden ist, und daß in dem Kühlmitteleinlaß'(24) ein thermostatisches Ventil (2) angeordnet ist, dessen Ventilglied (15) einem Zulauf zu dem Kurzschlußkanal (5) und einem Zulauf zu dem Wasserkasten (8) zugeordnet ist.Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilglied ein Ringschieber (15) vorgesehen ist, in dessen Verschiebeweg der Zulauf zu dem Kurzschlußkanal (5) und der Zulauf zu dem Wasserkasten (8) liegen.-2-CS)PY3. Kühleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber eine Hülse (15) enthält, die zwischen zwei Endstellungen hin- und herschiebbar geführt ist, wobei sie in der einen Endstellung mit einem Stirnrand an einem Ringbund (19) des Kühlmitteleinlasses (24) anliegt und mit ihrem Mantel den Zulauf zu dem Wasserkasten (8) verschließt, und wobei sie in der anderen Endstellung mit ihrem anderen Stirnrand an einem Ventilsitz (32) anliegt und mit .ihrem Mantel den Zulauf zu dem Kurzschlußkanal (5) verschließt.4. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz aus einem erhabenen Ringwulst (32) besteht.5. Kühleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) in einer Führung (21) einer Trennwand (33) geführt ist, die den Wasserkasten (8) von dem Kurzschlußkanal (5) trennt.6. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbund (19) des Kühlmitteleinlasses (24) mit einem Randflansch (20) versehen ist, dem ein Stirrtrand der Hülse (15) zugeordnet ist.7. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (14) des thermostatischen Ventils (2) mit einer Verlängerung aus dem Kühler herausragt und an einen Verstellmechanismus (10, 23) für dem Kühler zugeordnete Luftzuströmquerschnitte einstellende Luftleiteleinente (12) angelenkt ist.8. Kühleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitklappen (12) in zwischen den Wasserkästen (8,9 ) angeordneten Haltern (11) gelagert sind.9. Kühleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (11) an die Seitenränder des Kühlerblockes (3) zwischen sich aufnehmenden Befestigungszargen (28, 29) angebracht sind.-3-BAD GRIGiNAL10. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9F dadurch gekennzeichnet, daß eine der Befestigungszargen (29) hohl ausgebildet ist und als die beiden Wasserkästen (8, 9)
verbindender Kurzschlußkanal (5) dient.
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Family Applications (1)
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BEHR GMBH & CO, 7000 STUTTGART, DE |
|
8130 | Withdrawal |