DE3809612A1

DE3809612A1 - Control for the cooling of air-cooled internal combustion engines

Info

Publication number: DE3809612A1
Application number: DE19883809612
Authority: DE
Inventors: Ladislav Gonsior; Ivan Pustejovsky
Original assignee: Tatra np
Current assignee: Tatra np
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1988-10-06
Also published as: CS263754B1; CS200987A1; SU1714171A1

Abstract

The control according to the invention for the cooling of air-cooled internal combustion engines contains a fluid coupling 1 for a fan 9, 10, a control valve 2 with a temperature sensor 3 for the exhaust gases and a distributor 4 on an oil cooler 5. The distributor 4 is connected both to the control valve 2 and to the fluid coupling 1. Flow openings are provided in the slide valve 19 of the distributor 4, which create a lubricating oil connection of the oil circuit to the oil cooler 5 and in addition to the fluid coupling 1 when predetermined temperature values are reached. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft die Regelung der Kühlung von luftgekühlten Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to the regulation of the cooling of air-cooled internal combustion engines according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Kühlungsregelung enthält eine Flüssigkeits kupplung, ein Regelventil, einen Temperaturfühler und einen Verteiler an einem Ölkühler. Die Flüssigkeitskupp lung ist Bestandteil eines Kühlluft-Ventilators. Ihr Antriebsteil ist auf der Antriebswelle und ihr getrie bener Teil zusammen mit dem Laufrad des Ventilators auf der getriebenen Welle angeordnet. In der getriebenen Welle ist ein Zuführungskanal gebildet, der in den Ar beitsraum der Flüssigkeitskupplung mündet. Das Regel ventil ist an den Schmierölkreis zur Flüssigkeitskupp lung angeschlossen und wird von einem Fühler betätigt, der die Temperatur der Auspuffgase erfaßt.Such a cooling control contains a liquid coupling, a control valve, a temperature sensor and a distributor on an oil cooler. The liquid dome is part of a cooling air fan. your Drive part is driven on the drive shaft and her lower part together with the impeller of the fan arranged of the driven shaft. In the driven Shaft is a feed channel formed in the ar working area of the fluid coupling opens. The rule valve is on the lubricating oil circuit to the liquid dome connected and is operated by a sensor, which detects the temperature of the exhaust gases.

Der Verteiler am Ölkühler enthält einen von einem Tempe raturfühler gesteuerten Schieber, der die Öldurchfluß menge in Abhängigkeit von der Öltemperatur steuert. Im Schieber ist hinter der Auslaßöffnung in den Öl kühler ein Regelzapfen mit einer Feder und in einer Mutter des Verteilers ist ein Überlaufkugelventil mit einem Anschluß gelagert, an dessen Einlaß die Auslaß leitung des Regelventils angeschlossen ist. In Abhängig keit von der Temperatur der Auspuffgase steuert das Regelventil die Durchflußmenge des Öls aus dem Schmier kreis des Motors zur Flüssigkeitskupplung, welche die Funktion des Ventilators und damit die Kühlwirkung steuert. In Abhängigkeit von der Öltemperatur des Schmier kreises des Motors steuert der Schieber den Öldurchfluß aus dem Schmierkreis und zum Ölkühler.The distributor on the oil cooler contains one of a tempe temperature-controlled slide valve that controls the oil flow controls the amount depending on the oil temperature. In the slide is behind the outlet in the oil cooler a control pin with a spring and in a An overflow ball valve is the mother of the distributor stored a connection at the inlet of the outlet line of the control valve is connected. Depending This is controlled by the temperature of the exhaust gases Control valve the flow rate of the oil from the lubrication circuit of the motor for fluid coupling, which the Function of the fan and thus the cooling effect controls. Depending on the oil temperature of the lubricant circuit of the engine, the slide controls the oil flow from the lubrication circuit and to the oil cooler.

Für die Steuerung des Öldurchflusses zur Flüssigkeits kupplung ist eine sehr große Anzahl von Einzelteilen not wendig, welche die Montage erschweren, die Zuverlässig keit herabsetzen und die Herstellungskosten erhöhen.For the control of the oil flow to the liquid Coupling is a very large number of individual parts agile, which complicate the assembly, the reliable Reduce speed and increase manufacturing costs.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wirksamkeit der Rege lung der Kühlung zu erhöhen, die Konstruktion zu verein fachen und die Anzahl der Einzelteile sowie die Gesamt abmessungen zu vermindern.The object of the invention is the effectiveness of the rain to increase the cooling, to unite the construction times and the number of individual parts as well as the total diminish dimensions.

Die Kühlungsregelung für luftgekühlte Brennkraftmaschinen enthält eine Flüssigkeitskupplung für einen Kühlluft- Ventilator, ein Regelventil mit einem Temperaturfühler für die Auspuffgase und einen Verteiler am Ölkühler, der auf dem Motorgehäuse untergebracht sein kann. Der Ver teiler ist sowohl mit dem Regelventil als auch mit der Flüssigkeitskupplung verbunden. Im Schieber des Ver teilers ist hinter der Auslaßöffnung in den Ölkühler eine erste Verbindungsöffnung und hinter dieser im Verteiler gehäuse eine zweite Verbindungsöffnung ausgebildet, mit der ein hohler Anschlußteil verbunden ist. Der Achsen abstand der Verbindungsöffnungen ist dem Hub des Thermo stats direkt proportional.The cooling control for air-cooled internal combustion engines contains a fluid coupling for a cooling air Fan, a control valve with a temperature sensor for the exhaust gases and a distributor on the oil cooler, the can be housed on the motor housing. The Ver divider is both with the control valve and with the Fluid coupling connected. In the slide of the ver divider is behind the outlet opening in the oil cooler first connection opening and behind this in the distributor housing formed a second connection opening with a hollow connector is connected. The axes The distance between the connection openings is the stroke of the thermo stats directly proportional.

Bei der erfindungsgemäßen Kühlungsregelung ist nur eine geringe Anzahl an Bauteilen für den Öldurchfluß aus dem Verteiler in die Flüssigkeitskupplung notwendig, was die Montage vereinfacht, die Herstellungskosten ver mindert und die Zuverlässigkeit erhöht. Durch die zwei stufige, jeweils gesondert steuerbare Ölzufuhr zur Flüssigkeitskupplung ergibt sich eine besonders effek tive Kühlwirkung der Brennkraftmaschine.In the cooling control according to the invention there is only one small number of components for the oil flow from the Distributor in the fluid coupling necessary what assembly simplified, manufacturing costs ver reduces and increases reliability. Through the two staged, separately controllable oil supply for Fluid coupling is particularly effective tive cooling effect of the internal combustion engine.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben, in welcher die Gesamtanordnung einer Kühlluftregelung dargestellt ist.The following is an embodiment of the invention described in detail with reference to the drawing, in which the overall arrangement of a cooling air control is shown is.

Die Anordnung enthält als Hauptbestandteile eine Flüssig keitskupplung 1, ein Regelventil 2, einen Bimetallfühler 3 zur Temperaturerfassung und einen Verteiler 4 am Öl kühler 5 der Brennkraftmaschine.The arrangement contains the main components of a liquid speed coupling 1 , a control valve 2 , a bimetallic sensor 3 for temperature detection and a distributor 4 on the oil cooler 5 of the internal combustion engine.

Die Flüssigkeitskupplung 1 ist ein Bestandteil des Venti lators 10 und ihr Treibteil 6 sitzt auf einer Antriebs welle 7. Der getriebene Kupplungsteil 8 ist zusammen mit dem Laufrad 9 des Ventilators 10 auf einer getriebenen Welle 11 angeordnet, in der ein Zuführkanal 12 gebildet ist, der in den Arbeitsraum 13 der Flüssigkeitskupplung mündet.The fluid coupling 1 is part of the venti lator 10 and its driving part 6 sits on a drive shaft 7th The driven coupling part 8 is arranged together with the impeller 9 of the fan 10 on a driven shaft 11 , in which a feed channel 12 is formed, which opens into the working space 13 of the fluid coupling.

Das Regelventil 2 ist auf der Auspuffleitung 14 der Brennkraftmaschine montiert und mit dem Bimetallfühler 3 zusammengebaut, der in das Innere des Auspuffrohrs ein greift. Das Regelventil 2 enthält eine Einlaßöffnung 15, eine Auslaßöffnung 16 und in seinem Innenraum einen Kolben 17, der sowohl mit dem Bimetallfühler 3 als auch mit einer Rückstellfeder 18 verbunden ist. The control valve 2 is mounted on the exhaust pipe 14 of the internal combustion engine and assembled with the bimetallic sensor 3 , which engages in the interior of the exhaust pipe. The control valve 2 contains an inlet opening 15 , an outlet opening 16 and, in its interior, a piston 17 , which is connected to both the bimetal sensor 3 and a return spring 18 .

Der Verteiler 4 am Ölkühler 5 ist auf einem nicht dar gestellten Motorkasten untergebracht und weist einen Schieber 19 auf, der eine Einlaßöffnung 20 für Schmier öl, eine Auslaßöffnung 21 zum Ölkühler 5 und eine wei tere Einlaßöffnung 22 in den Schmierkreis des Motors enthält. An der Seite der Einlaßöffnung 20 ist der Verteiler 4 durch einen Deckel 23 abgeschlossen, in dem ein mit dem Schieber 19 verbundener Thermostat 24 gelagert ist. An der Seite der Auslaßöffnung 21 in den Ölkühler 5 ist der Verteiler durch einen Schraubdeckel 25 abgeschlossen. Im Schieber 19 ist hinter der Auslaß öffnung 21 in den Ölkühler 5 eine erste Verbindungs öffnung 26 und daneben eine zweite Verbindungsöffnung 27 gebildet, in welcher der Stutzen eines hohlen Anschluß teils 28 befestigt ist. Der Achsabstand der Verbindungs öffnungen 27, 26 ist dem Hub des Thermostaten 24 direkt proportional. Der Verteiler 4 weist ferner eine Einlaß öffnung 34 und eine Auslaßöffnung 29 für den Öldurch fluß in den Schmierkreis des Motors sowie eine Auslaß öffnung 35 in den Ölkühler 5 auf. Die Einlaßöffnung 15 des Regelventils 2 ist über eine Rohrleitung 30 an den Schmierkreis des Motors und seine Auslaßöffnung 16 ist über eine Rohrleitung 31 an den Einlaß des hohlen An schlußteils 28 des Verteilers 4 angeschlossen, dessen Auslaß über eine Rohrleitung 32 mit dem Zuführkanal 12 in der Antriebswelle 11 der Flüssigkeitskupplung 1 ver bunden ist.The distributor 4 on the oil cooler 5 is housed on a non-illustrated engine box and has a slide 19 which has an inlet opening 20 for lubricating oil, an outlet opening 21 to the oil cooler 5 and a white inlet opening 22 in the lubrication circuit of the engine. On the side of the inlet opening 20 , the distributor 4 is closed by a cover 23 in which a thermostat 24 connected to the slide 19 is mounted. On the side of the outlet opening 21 in the oil cooler 5 , the distributor is closed by a screw cap 25 . In the slide 19 behind the outlet opening 21 in the oil cooler 5, a first connection opening 26 and next to it a second connection opening 27 is formed, in which the socket of a hollow connection part 28 is fastened. The center distance of the connection openings 27 , 26 is directly proportional to the stroke of the thermostat 24 . The distributor 4 also has an inlet opening 34 and an outlet opening 29 for the oil flow into the lubrication circuit of the engine and an outlet opening 35 in the oil cooler 5 . The inlet opening 15 of the control valve 2 is connected via a pipe 30 to the lubrication circuit of the engine and its outlet opening 16 is connected via a pipe 31 to the inlet of the hollow connection part 28 of the distributor 4 , the outlet of which via a pipe 32 to the feed channel 12 in the Drive shaft 11 of the fluid coupling 1 is connected ver.

Der Bimetallfühler 3 ist auf die Temperatur eingestellt, bei der die Brennkraftmaschine vom Ventilatorstrom ge kühlt werden muß. In Abhängigkeit von der Temperatur der Auspuffgase betätigt der Bimetallfühler 3 durch Ausdeh nung den Kolben 17 des Regelventils 2, der gegen die Kraft der Rückstellfeder 18 wirkt und den Öldurchfluß aus der Schmierölleitung 30 über die Rohrleitung 31 in den hohlen Anschlußteil 28 gestattet. Das Drucköl fließt weiter durch die Rohrleitung 32 in den Zuführ kanal 12 der Antriebswelle 7 und aus ihr in den Arbeits raum 13 der Flüssigkeitskupplung 1 des Ventilators 10. Von der Temperatur der Auspuffgase und dadurch dem Aus dehnungsmaß des Bimetallfühlers 3 ist die Ölmenge ab hängig, die in den Arbeitsraum 13 der Flüssigkeits kupplung 1 des Ventilators 10 zugeführt wird. Die Öl menge beeinflußt die Drehzahl der getriebenen Welle mit dem Laufrad 8 und setzt damit die Kühlwirkung des Ventilators herab.The bimetallic sensor 3 is set to the temperature at which the internal combustion engine must be cooled by the fan current. Depending on the temperature of the exhaust gases, the bimetallic sensor 3 actuates the piston 17 of the control valve 2 by expansion, which acts against the force of the return spring 18 and permits the oil flow from the lubricating oil line 30 via the pipeline 31 into the hollow connecting part 28 . The pressure oil continues to flow through the pipeline 32 into the feed channel 12 of the drive shaft 7 and from it into the working space 13 of the fluid coupling 1 of the fan 10 . From the temperature of the exhaust gases and thereby the expansion dimension of the bimetallic sensor 3 , the amount of oil is dependent, which is fed into the working space 13 of the fluid coupling 1 of the fan 10 . The amount of oil affects the speed of the driven shaft with the impeller 8 and thus reduces the cooling effect of the fan.

Beim Lauf des Motors zirkuliert das Öl durch den Motor schmierkreis, in den der Verteiler 4 eingeschaltet ist. Das Öl tritt über die Einlaßöffnung 34 des Verteilers 4 und über die Einlaßöffnung 20 in den hohlen Schieber 19 ein. Solange das Öl die Temperatur nicht erreicht, bei der seine Abkühlung nötig ist, strömt es aus dem Schie ber 19 durch dessen Auslaßöffnung 22 über die Auslaß öffnung 29 des Verteilers 4 in den Schmierölkreis zurück. Während der Zirkulation erwärmt sich das Öl und sein Temperaturanstieg bewirkt eine Ausdehnung des Thermo staten 24 und eine Verschiebung des Schiebers 19 in Richtung P. Bei diesem Vorschub werden die Auslaßöff nungen 22 und 29 nacheinander abgeschlossen und die Aus laßöffnung 21 des Schiebers 19 öffnet die Einlaßöffnung 35 des Verteilers 4 zum Ölkühler 5. Das abgekühlte Öl fließt über eine nicht dargestellte Öffnung in den Schmierkreis des Motors zurück. Durch die weitere Tempe raturerhöhung des Öls wird der Schieber 19 in der Rich tung P weiterbewegt, so daß seine erste Verbindungsöff nung 26 über die zweite Verbindungsöffnung 27 in den Ver teiler 4 gelangt. Die volle Öffnung wird durch den maxi malen Hub des Thermostaten 24 bestimmt. Das Öl strömt über den Schieber 19 durch die Verbindungsöffnungen 26, 27 in den hohlen Anschlußteil 28 und aus diesem über die Rohrleitung 32 und den Zuführkanal 12 der Antriebs welle 7 und in den Arbeitsraum 13 der Flüssigkeitskupp lung 1 des Ventilators 10. Die aus dem Schieber 19 dem Arbeitsraum 13 der Flüssigkeitskupplung 1 zugeführte Ölmenge ist abhängig von der Öltemperatur und beein flußt die Drehzahl des Laufrads 9 und auf diese Weise die Kühlwirkung des Ventilators.When the engine is running, the oil circulates through the engine lubrication circuit, in which the distributor 4 is switched on. The oil enters the hollow slide 19 via the inlet opening 34 of the distributor 4 and via the inlet opening 20 . As long as the oil does not reach the temperature at which it is necessary to cool it, it flows from the slide 19 through its outlet opening 22 through the outlet opening 29 of the distributor 4 back into the lubricating oil circuit. During the circulation, the oil heats up and its temperature rise causes an expansion of the thermostat 24 and a displacement of the slide 19 in the P direction. At this feed, the outlet openings 22 and 29 are completed one after the other and the outlet opening 21 of the slide 19 opens the inlet opening 35 of the distributor 4 to the oil cooler 5th The cooled oil flows back into the lubrication circuit of the engine through an opening, not shown. Due to the further temperature increase of the oil, the slide 19 is moved further in the direction P , so that its first connection opening 26 reaches the distributor 4 via the second connection opening 27 . The full opening is determined by the maximum stroke of the thermostat 24 . The oil flows through the slide 19 through the connecting openings 26 , 27 in the hollow connector 28 and from this via the pipe 32 and the feed channel 12 of the drive shaft 7 and in the working space 13 of the liquid coupling 1 of the fan 10th The amount of oil supplied from the slide 19 to the working space 13 of the fluid coupling 1 is dependent on the oil temperature and influences the speed of the impeller 9 and in this way the cooling effect of the fan.

In Abhängigkeit von dem Belastungsregime des Motors kann jede Regelung selbständig arbeiten und nach Überschrei ten bestimmter Temperaturen der Zylindereinheiten und des Schmieröls können beide Regelungen gleichzeitig arbeiten.Depending on the load regime of the engine can each regulation work independently and after exceeding certain temperatures of the cylinder units and of the lubricating oil can both regulations simultaneously work.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und be schriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern um faßt auch konstruktive Abwandlungen der Hauptbestand teile. So kann beispielsweise die Temperatur der Auspuff gase auch durch andere Sensoren erfaßt und das Regelven til entsprechend durch andere Mittel, z.B. elektromagne tisch, gesteuert werden. Die dargestellte Anordnung ist jedoch besonders einfach, zuverlässig und robust.The invention is not shown and be limited embodiment, but around also includes constructive modifications of the main inventory parts. For example, the temperature of the exhaust gases also detected by other sensors and the control process til accordingly by other means, e.g. electromagnetic table, can be controlled. The arrangement shown is however particularly simple, reliable and robust.

Claims

1.Control of the cooling of air-cooled internal combustion engines, with a liquid coupling for a cooling air fan, a control valve in the lubricating oil circuit, which controls the oil supply to the liquid coupling depending on the temperature, an oil cooler and with a distributor assigned to the oil cooler, characterized in that the distributor ( 4 ) is connected to the cooling oil circuit and to the feed line ( 31 , 32 ) from the control valve ( 2 ) to the fluid coupling ( 1 ) and has a slide valve ( 19 ) which can be actuated by a temperature sensor ( 24 ) and which has predetermined openings via flow openings Temperature values connects the oil cooler ( 5 ) to the lubricating oil circuit of the engine and also establishes a flow connection from the oil cooler ( 5 ) to the fluid coupling ( 1 ) of the fan.

2. Control according to claim 1, characterized in that a first connection opening ( 26 ) in the hollow slide valve ( 19 ) behind the oil cooler ( 5 ) leading outlet opening ( 21 ) and next to it a second connection opening ( 27 ) in the distributor ( 4th ) are formed, the second connection opening ( 27 ) being connected to a hollow connecting part ( 28 ) which is switched on in the oil line ( 31 , 32 ) leading from the control valve ( 2 ) to the fluid coupling ( 1 ).

3. Control according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature sensor ( 24 ) in a cover ( 23 ) of the distributor ( 4 ) is built-in thermostat which acts directly on the hollow slide ( 19 ).

4. Control according to one of claims 1 to 3, characterized in that the center distance of the two connecting openings ( 26 and 27 ) is the adjustment stroke of the temperature sensor ( 24 ) controlled hollow slide ( 19 ) directly proportional.