DE3707789C2 - - Google Patents
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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
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F01P3/00—Liquid cooling
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- F01P2037/00—Controlling
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem für
eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Bei Brennkraftmaschinen wird allgemein angestrebt, nach
dem Starten eine schnelle Erwärmung des Zylinderkurbel
gehäuses auf Betriebstemperatur zu erreichen, um den
Kaltverschleiß so gering wie möglich zu halten und
im betriebswarmen Zustand den Zylinderkopf intensiv
zu kühlen, um die Klopfneigung zu verringern und mit
verbrauchsgünstigeren Zündwinkeln arbeiten zu können.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist es bekannt (AT-PS
2 83 824) für den Zylinderkopf und das Zylinderkurbel
gehäuse getrennte Kühlflüssigkeitssysteme vorzusehen,
um für diese beiden Bauteile jeweils die optimalsten
Temperaturverhältnisse zu schaffen. Der Aufwand für
zwei getrennte Kühlsysteme mit jeweils einer Umwälz
pumpe, einem Kühler und einem Thermostatventil ist
jedoch außerordentlich aufwendig.
Aus der DE-OS 33 17 454 ist ein Kühlsystem bekannt, bei dem
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 von der Förderleitung
der Pumpe eine erste Zulaufleitung zum Zylinderkurbelgehäuse
und eine zweite Zulaufleitung zum Zylinderkopf
abzweigt und bei dem die Rücklaufleitungen vom Zylinderkurbelgehäuse
und vom Zylinderkopf miteinander vereinigt
und mit der Saugleitung der Pumpe verbunden sind. Dabei ist
sowohl in der Rücklaufleitung vom Zylinderkopf als auch in
der Rücklaufleitung vom Zylinderkurbelgehäuse vor der Vereinigung
dieser beiden Leitungen jeweils ein Thermostatventil
angeordnet, das von der Temperatur des aus dem Zylinderkopf
bzw. aus dem Zylinderkurbelgehäuse rückströmenden
Kühlwassers beaufschlagt wird, so daß die Kühlwassertemperatur
des Zylinderkopfes und die Kühlwassertemperatur des
Zylinderkurbelgehäuses unabhängig voneinander gesteuert
werden. Die vereinigten Rücklaufleitungen sind durch einen
Kühler und eine diesen umgehende Bypassleitung mit der
Saugleitung der Pumpe verbunden, wobei die Strömung durch
den Kühler und durch die Bypassleitung durch ein Doppelventil
entsprechend dem Kühlbedarf der Brennkraftmaschine
gesteuert wird. Bei diesem Kühlsystem wird angestrebt,
durch Vermeidung eines Kühlwasseraustausches zwischen dem
Kühlwasserkreislauf des Zylinderkopfes und dem Kühlwasserkreislauf
des Zylinderkurbelgehäuses während der Warmlaufphase
ein schnelleres Erwärmen des Kühlwassers im Kühlwasserkreislauf
des Zylinderkopfes zu erreichen und damit die
Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zu verkürzen und eine
Bereitstellung von Heizleistung für einen aus dem Kühlwasserkreislauf
des Zylinderkopfes mit Kühlwasser versorgten
Heizkreislauf für die Fahrgastzelle zeitiger zu gewährleisten.
Durch die Anordnung von zwei Thermostatventilen und
einem die Bypassleitung steuernden Doppelventil ist dieses
Kühlsystem ebenfalls verhältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl
system zu schaffen, bei dem optimale Temperaturver
hältnisse sowohl für den Zylinderkopf als auch für
das Zylinderkurbelgehäuse ohne irgendwelche zusätz
liche Bauteile als die bereits jetzt bei jeder flüssig
keitsgekühlten Brennkraftmaschine vorhandenen zu
erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn
zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem wird nur die zur
Kühlung des Zylinderkopfes bestimmte Kühlflüssigkeit
durch den Flüssigkeitskühler geschickt, dies jedoch
im Gegensatz zu den bekannten Kühlsystemen ständig,
und die Eintrittstemperatur der Kühlflüssigkeit in
das Zylinderkurbelgehäuse wird auf einem konstanten,
optimalen Wert gehalten, indem durch das Thermostat
ventil der aus dem Zylinderkurbelgehäuse zurückströmen
den, erwärmten Kühlflüssigkeit eine entsprechende
Menge an Kühlflüssigkeit beigemischt wird, die aus
dem Zylinderkopf zurückströmt. Diese Kühlflüssigkeit
ist naturgemäß kühler als die aus dem Zylinderkurbel
gehäuse zurückfließende Flüssigkeit, da sie vorher
durch den Flüssigkeitskühler geleitet worden war.
Es hat sich im Betrieb gezeigt, daß sich nach einer
relativ kurzen Zeit nach dem Start ein Gleichgewichts
zustand einstellt, bei dem der Zylinderkopf erheblich
kühler ist als das Zylinderkurbelgehäuse, wobei die
optimalen Temperaturen durch entsprechende Bemessung
des Kühlers, der Leitungsquerschnitte, der Regel
charakteristik des Thermostatventils usw. eingestellt
werden können.
Wie vorstehend erwähnt, soll eine möglichst konstante
Eintrittstemperatur für die in das Zylinderkurbelge
häuse strömende Kühlflüssigkeit erreicht werden. Da
her ist es zweckmäßig, das wärmeempfindliche Regel
element des Thermostatventils mit der Mischtemperatur
zu beaufschlagen, die sich nach dem Mischen der zu
rückströmenden Flüssigkeit aus dem Zylinderkopf und
dem Zylinderkurbelgehäuse einstellt.
Das Thermostatventil kann, wie an sich bekannt, einen
engen Bypasskanal enthalten, um auch bei geschlossenem
Ventil eine Entlüftung der Hohlräume im Zylinderkopf
sowie einen geringfügigen Durchsatz zu ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen
den unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben,
in der eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
mit ihrem Kühlsystem schematisch dargestellt ist.
Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Zylinderkurbelge
häuse 2 und einen Zylinderkopf 3 auf, die voneinander
getrennte, oder nur durch Entlüftungsbohrungen mit
einander verbundene, schematisch dargestellte Hohl
räume 2a und 3a enthalten, welche von Kühlflüssigkeit
durchströmt werden. Mit 4 ist eine Kühlflüssigkeits-
Förderpumpe bezeichnet, von deren Förderleitung 5 eine
erste Zulaufleitung 6 zu den Hohlräumen im Zylinder
kurbelgehäuse 2 und eine zweite Zulaufleitung 7 zu
den Hohlräumen im Zylinderkopf 3 abzweigt. In der
zweiten Zulaufleitung 7 ist ein Flüssigkeitskühler 8
angeordnet.
Die Rückflußleitung 9 aus dem Zylinderkurbelgehäuse 2
und die Rückflußleitung 10 aus dem Zylinderkopf 3
vereinigen sich und sind mit der Saugleitung 11 der
Pumpe 4 verbunden. In der Rücklaufleitung 10 vom
Zylinderkopf 3 ist ein Thermostatventil 12 angeordnet,
dessen Ventilkörper 13 durch eine Feder 14 in der dar
gestellten Offenstellung gehalten wird und durch ein
Dehnstoffelement 15 in Schließrichtung beaufschlagt
werden kann. Das Dehnstoffelement 15 erstreckt sich
in einen Raum 16, der von den vereinigten zurück
strömenden Kühlflüssigkeitsströmen aus den Leitungen
9 und 10 durchströmt wird und in dem demzufolge eine
bestimmte Mischtemperatur herrscht, die im wesent
lichen der Eingangstemperatur der Kühlflüssigkeit in
das Zylinderkurbelgehäuse 2 und in den Kühler 8 ent
spricht.
Das Thermostatventil 12 ist so eingestellt, daß beim
Kühlwassereintritt in das Zylinderkurbelgehäuse 2 eine
konstante Temperatur von beispielsweise 90°C herrscht.
Solange diese Temperatur nicht erreicht ist, schließt
der Ventilkörper 13 die Rücklaufleitung 10 ab und
es wird nur das das Zylinderkurbelgehäuse 2 durch
strömende Kühlwasser umgewälzt, wodurch eine schnelle
Erwärmung des Zylinderkurbelgehäuses auf Betriebs
temperatur eintritt. Wird diese Temperatur über
schritten, so öffnet das Thermostatventil 12 und
es strömt nun Kühlflüssigkeit durch den Kühler 8,
den Zylinderkopf 3 und die Leitung 10 zur Leitung 9,
wodurch die durch die Leitung 9 zurückströmende Kühl
flüssigkeit gekühlt wird. Aufgrund des Umstandes, daß
die den Zylinderkopf 2 durchströmende Flüssigkeit zu
erst den Kühler 8 durchströmen muß, findet eine sehr
intensive Kühlung des Zylinderkopfes 3 statt, wodurch
die Klopfneigung verringert wird.
Um auch bei geschlossenem Thermostatventil 12 eine
Entlüftung der Hohlräume 3a im Zylinderkopf 3 zu
gewährleisten, kann, wie an sich bekannt, eine
schematisch angedeutete Bypassleitung 17 vorgesehen
sein.
Claims (3)
1. Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine (1), die ein
Zylinderkurbelgehäuse (2) und einen Zylinderkopf (3)
mit von Kühlflüssigkeit durchströmten Hohlräumen aufweist,
mit einer Flüssigkeitspumpe (4), einem Flüssigkeitskühler
(8) und einem Thermostatventil (12), wobei
von der Förderleitung (5) der Pumpe (4) eine erste
Zulaufleitung (6) zum Kurbelgehäuse (2) und eine zweite
Zulaufleitung (7) zum Zylinderkopf (3) abzweigt und die
Rücklaufleitungen (9, 10) vom Zylinderkurbelgehäuse (2)
und vom Zylinderkopf (3) miteinander vereinigt und mit
der Saugleitung (11) der Pumpe (4) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Flüssigkeitskühler (8) in der Zulaufleitung (7)
zum Zylinderkopf (3) vorgesehen ist und daß das Thermostatventil
(12) in der Rücklaufleitung (10) vom Zylinderkopf
(3) angeordnet und von der Temperatur der aus
dem Zylinderkurbelgehäuse (2) zurückströmenden Kühlflüssigkeit
beaufschlagt ist.
2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Thermostatventil (12) von der Mischtemperatur
der vereinigten Kühlflüssigkeitsströme aus dem
Zylinderkurbelgehäuse (2) und aus dem Zylinder
kopf (3) beherrscht ist.
3. Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Thermostatventil (12) in be
kannter Weise einen Bypasskanal (17) aufweist, der
bei geschlossenem Ventil eine geringe Flüssig
keitsmenge durchläßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873707789 DE3707789A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Kuehlsystem fuer eine brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873707789 DE3707789A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Kuehlsystem fuer eine brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3707789A1 DE3707789A1 (de) | 1988-09-22 |
DE3707789C2 true DE3707789C2 (de) | 1993-05-27 |
Family
ID=6322770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873707789 Granted DE3707789A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Kuehlsystem fuer eine brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3707789A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1987
- 1987-03-11 DE DE19873707789 patent/DE3707789A1/de active Granted
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Also Published As
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DE3707789A1 (de) | 1988-09-22 |
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