DE3420982A1

DE3420982A1 - Regelventil fuer den kuehlwasserkreislauf einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3420982A1
Application number: DE19843420982
Authority: DE
Inventors: Dietrich 7061 Berglen Fischer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-06-06
Filing date: 1984-06-06
Publication date: 1985-10-24

Description

Regelventil für den Kühlwasserkreislauf einer
Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelventil gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einem bekannten Regelventil dieser Art (DE-AS 11 48 411) dient der Stellschieber neben dem vom Dehnstoffregler in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur gesteuerten Steuerschieber nur als ein hilfsweise zu betätigendes Steuerorgan, der lediglich bei Ausfall des Dehnstoffreglers oder bei einer Störung am Steuerschieber zur manuellen Steuerung des Kühlwasserstromes in die Vorlau£- oder Kurzschlußleitung von Hand betätigt wird. Eine Einstellung des Stellschiebers derart, daß mittels des Regelventiles verschiedene Sollwerttemperaturen geregelt werden können, ist nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Regelventil der vorstehend genannten Art derart auszubilden, daß vom Steuerschieber.aus verschiedene Sollwerttemperaturen geregelt werden können.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem Regelventil nach der Erfindung lassen sich über den Stellschieber die Steuerphasen der mit dem Steuerschieber zusammenwirkenden Steueröffnungen verändern, durch die das Regelventil auf verschiedene zu regelnde Sollwertemperaturen eingestellt werden kann. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Regelventiles im Kühlsystem einer Brennkraftmaschine Fig. 2 das Regelventil aus Fig. 1 in der zweiten Steuerstellung zur Regelung der Kühlmitteltemperatur in einem oberen Sollwertbereich.
Eine Brennkraftmaschine 1 weist einen Kühlmantel auf, durch den von einer Kühlmittelpumpe 2 Kühlmittel gefordert wird.
Das Kühlmittel gelangt von der Brennkraftmaschine 1 aus über eine Vorlaufleitung 3 in ein Regelventil 4. Von diesem aus wird das Kühlmittel in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur ganz oder teilweise in einen zum Kühler 5 führenden Leitungsabschnitt 6 oder in eine den Kühler 5 umgehende Kurzschlußleitung 7 gefördert, die in eine vom Kühler 5 zur Brennkraftmaschine 1 führende Rücklaufleitung 8 mündet. In dem zwischen Kurzschlußleitung 7 und Kühlmitteleinlaß der Brennkraftmaschine 1 liegenden Leitungsabschnitt 9 der Rücklaufleitung 8 ist die Kühlmittelpumpe 2 angeordnet.
Das Regelventil 4 besteht aus einem im.wesentlichen zylindrischen Ventilgehäuse 10 mit einem zur Zylinderachse 11 zentrischen Anschlußstutzen 12.für die Vorlaufleitung 3 und mit zwei zur Zylinderachse 11 senkrechten Anschlußstutzen 13 und 14 für den Leitungsabschnitt 6 und die Kurzschlußleitung 7. Das Ventilgehäuse 10 hat einen zylindrischen Innenraum 15, der an dem, dem Anschlußstutzen 12 abgewandten Ende mit einem Gehäuseboden 16 versehen ist. In den Innenraum 15 ist ein hohlzylindrischer Stellschieber 17 eingesetzt, der an seinem Umfang mit einem ersten.Paar Steueröffnungen 18 und 19 zur Regelung der Kühlmitteltemperatur in einem unteren Temperaturbereich" z.B. 900C und ein zweites Paar Steueröffnungen 20 und 21 zur Regelung der Kühlmitteltemperatur in einem oberen Temperaturbereich., z.B. 1200C, besitzt. Die Steueröffnungen 20 und 21 sind dabei gegenüber den Steueröffnungen 18 und 19 in axialer Richtung um den Abstand "a" und um einen Winkel von 900 versetzt angeordnet. Mittels eines am Stellschieber 17.angebrachten Zapfens 22 können die Steueröffnungen 18 und 19 bzw. 20 und 21 wahlweise durch Drehen des Stellschiebers 17 um die Zyinderachse 11 in Wirkverbindung mit den Anschlußstutzen 13 und 14 gebracht werden.
Die temperaturabhängige Steuerung des Kühlmittels in den Leitungsabschnitt 6 bzw. die Kurzschlußleitung 7 erfolgt über einen Steuerschieber 23, der innerhalb des hohlen Stellschiebers 17 längsverschiebbar angeordnet ist. Die Steuerbewegung des Steuerschiebers 23 wird von einem Dehnstoffregler 24 bewirkt, der am Ventilgehäuse 10 festgelegt ist und dessen Steuerstange 25 mit dem Steuerschieber 23 verbunden ist. Bei dem Dehnstoffregler 24 handelt es sich um eine Ausführung, die zur Regelung der Kühlmitteltemperatur innerhalb eines relativ großen Regelbereiches von beispielsweise 70 - 1200C geeignet ist.
Zur Regelung der Kühlmitteltemperatur in einem unteren Temperaturbereich z.B. von 90"C, befindet sich der Stllschieber 17 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung. Die Steueröffnungen 18 und 19 stehen in Verbindung mit den Anschlußstutzen 13 und 14. Bei einer unterhalb der unteren Bezugstemperatur (900C) liegenden Kühlmitteltemperatur befindet sich der Steuerschieber 23 in einer Lage, in der die Steueröffnung 19 abgesperrt und die Steueröffnung 18 geöffnet ist, Das von der Maschine kommende Kühlmittel strömt am Dehnstoffregler 24 entlang durch den Steuerschieber 23 und die Steueröffnung 18 in die Kurzschlußleitung 7 und über diese unmittelbar in den Kühlmittelmantel der Brennkraftmaschine zurück. Mit zunehmender Kühlmitteltemperatur wird der Steuerschieber 23 in Richtung Steueröffnung 18 verschoben, der dabei die in Fig. 1 dargestellte Mischstellung durchläuft innerhalb der Kühlmittel in einen durch den Kühler 5 und einen durch die Kurzschlußleitung 7 fließenden Teilstrom aufgeteilt wird. Bei Erreichen der zu regelnden Bezugstemperatur wird die Steueröffnung 18 vom Steuerschieber 23 vollständig abgedeckt. Das von der Maschine kommende. Kühlmittel wird dann durch die Steueröffnung 19 in den zum Kühler führenden Leitungsabschnitt 6 gesteuert.
Durch Drehen des Stellschiebers 17 um 900 entgegen dem Uhrzeigersinn wird der Regelbereich des Regelventiles von der unteren Bezugstemperatur von 900C auf die zweite zu regelnde Bezugstemperatur von 1200C umgeschaltet. In dieser zweiten Steuerstellung des Stellschiebers 17 befinden sich die Steueröffnungen 20 und 21 in Wirkverbindung mit den Anschlußstutzen 13 und 14. Infolge der versetzten Lage der Steueröffnung 20 und 21 gegenüber den Steueröffnungen 18 und 19 ändert sich die Steuerphase gegenüber dem Steuerschieber 23 derart, daß zunächst die zum Kühler 5 führende Steueröffnung 21 abgesperrt ist und nur die mit der Kurzschlußleitung 7 korrespondierende Steueröffnung 21 geöffnet ist. Dadurch kann die Kühlmitteltemperatur von der unteren Bezugstemperatur (900C) bis zu der oberen zu regelnden Bezugstemperatur (1200C) ansteigen. In dieser Phase bewegt sich der Steuerschieber 23 in Richtung Steueröffnung 20, überdeckt diese allmählich und gibt dabei die Steueröffnung 21 frei. Das von der Maschine kommende Kühlmittel wird sodann durch die Steueröffnung 21 zur Kühlung in den zum Kühler 5 führenden Leitungsabschnitt 6 gesteuert.
Das Umschalten-des Stellschiebers 17 in die beiden Steuerstellungen kann außer von Hand mittels eines geeigneten hilfskraftbetätigten Stellmotors in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsparametern der Maschine oder anderen Einflußgrößen, wie z.B. der Außentemperatur oder der Innenraumtemperatur eines Fahrzeuges, gesteuert werden. Weiterhin können anstelle von Steueröffnungen andere geeignete Steuerkanäle vorgesehen werden, die einen kontinuierlichen Ubergang. von der unteren Temperatursteuerphase in die obere Steuerphase ermöglichen.
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Claims

Ansprüche W Regelventil für den Kühlwasserkreislauf einer Brennkraftnaschine mit einem durch einen Dehnstoffregler betätigten Steuerschieber, der den aus dem Kühlmantel austretenden Kühlmittel strom über Steueröffnungen zu einer zum Kühler führenden Vorlaufleitung und zu einer den Kühler umgehenden Kurzschlußleitung regelt, und mit einem weiteren, die Verteilung des Kühlmittels auf die Vorlauf- und Kurzschlußleitung von außen beeinflußbaren Stellschieber, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß Steueröffnungen (18 - 21) im Stellschieber (17) vorgesehen sind, deren Steuerphasen gegenüber dem Steuerschieber (23) durch Verstellen des Stellschiebers (17) veränderbar sind.
2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (23) innerhalb des Stellschiebers (17) axial verschiebbar angeordnet ist.
3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e:i c h n e t daß der als Hohlzylinder ausgebildete Stellschieber (17) ein dem zum Kühler (5) führenden Leitungsabschnitt (6) und der Kurzschlußleitung (7) zugeorndetes erstes Paar Steueröffnungen (18 und 19) und ein gegenüber diesem axial und um einen Winkel versetzt angeordnetes zweites Paar Steueröffnungen (20 und 21) aufweist.
4. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Drehen des Stellschiebers (17) um die Zylinderachse t11) das zweite Paar Steueröffnungen (20 und 21) zur Regelung der Kühlmitteltemperatur in einem oberen Temperaturbereich in Wirkverbindung mit dem Leitungsabschnitt (6) und der Kurzschlußleitung (7) einstellbar ist, wobei vom Steuerschieber (23) die Verbindung zwischen Leitungsabschnitt (6) und korrespondierender Steueröffnung (21.) unterbunden ist.
5. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, g e k e n n z e i c h n e.t d u r c h ein im wesentlichen zylinderisches Ventilgehäuse (10) mit einem zur Zylinderachse (11) zentrischen Anschlußstutzen (12) für die von der Brennkraftmaschine abführende Vorlaufleitung (3) und mit senkrecht zur Zylinderachse (11) gerichteten Anschlußstutzen (13 und 14) für den zum Kühler (5) weiterführenden Leitungsabschnitt (6) und die Kurzschlußleitung (7).
6. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (10) an dem dem zentrischen Anschlußstutzen (12) gegenüberliegenden Ende einen Gehäuseboden (16) mit einer oeffnung (25) aufweist, durch die ein Zapfen (22) des Stellschiebers (17) zur Anbringung eines Handrades oder eines hilfskraftbeaufschlagten Stellmotors nach außen geführt ist.