DE4117214C2 - Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine flüssig­ keitsgekühlte Brennkraftmaschine, bei dem zum Erzwingen eines Kühlkreislaufs zwischen der Brennkraftmaschine und einem Küh­ ler bei nicht laufender Brennkraftmaschine eine von einem Elektromotor angetriebene, zusätzliche Kühlmittelpumpe vorge­ sehen ist. Ein solches Kühlsystem ist Gegenstand der DE-C-34 24 580.

Die genannte DE-C-34 24 580 befaßt sich mit dem Problem des Nachheizens von Brennkraftmaschinen nach ihrem Abstellen. Da die üblicherweise von der Kurbelwelle angetriebene Kühlmit­ telpumpe dann nicht mehr zu arbeiten vermag, kann nach dem Abstellen Motorwärme in unerwünscht starkem Maße in Motorag­ gregate gelangen und sich dort nachteilig auswirken. Bei­ spielsweise kommt es dadurch im Bereich der Kraftstoff-För­ derpumpe zu einem Ausgasen des Kraftstoffes, so daß es bei einem erneuten Start vor einer weitgehenden Abkühlung des Sy­ stems zu Schwierigkeiten beim Fördern des Kraftstoffes kommen kann. Durch eine zu starke Erhitzung des Kühlmittels kann es außerdem zu einer Dampfentwicklung und dadurch zu einem Kühlmittelverlust kommen. Auch örtliche Überhitzungen der Brennkraftmaschine oder ihrer Aggregate werden vielfach durch Nachhitze verursacht.

Um solche und andere Nachteile des Nachheizens zu vermeiden, gibt die DE-C-34 24 580 die Lehre, im Kühlsystem eine zweite, elektrisch angetriebene Kühlmittelpumpe vorzusehen, welche in einer Verbindungsleitung zwischen der Rücklaufleitung vom Heizungs-Wärmetauscher zur Brennkraftmaschine und der Vor­ laufleitung von der Brennkraftmaschine zum Kühler angeordnet ist und nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine von einer Nachlaufsteuerung eingeschaltet werden kann.

Funktionell arbeitet eine solche zusätzliche Kühlmittelpumpe zufriedenstellend, jedoch erfordert ihre Anordnung zusätzli­ chen Platz im Motorraum und Schläuche, Schlauchschellen und T-Stücke. Zugleich steigt die Gefahr eines Wasseraustritts durch Defekte der Schläuche oder Schlauchanschlüsse.

Durch die DE-C-34 24 580 ist es auch schon bekannt, die Hauptkühlmittelpumpe statt von der Kurbelwelle von einem Elektromotor anzutreiben. Dadurch kann man diese Pumpe nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine kurzzeitig weiterlaufen lassen, um Nachhitze abzuführen, so daß eine zusätzliche Kühlmittelpumpe unnötig wird. Die elektrisch angetriebene Hauptkühlmittelpumpe soll an der Außenwand der Brennkraftma­ schine angeordnet werden. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß die Hauptkühlmittelpumpe auch bei laufender Brennkraftma­ schine ständig auf elektrische Energie angewiesen ist, so daß bei gleichzeitiger Benutzung vieler elektrischer Verbraucher oftmals die Leistung einer üblichen Lichtmaschine nicht aus­ reicht.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Kühlsystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Nachhitze mit­ tels einer elektrischen Kühlmittelpumpe abgeführt werden kann, ohne daß hierzu für eine zusätzliche Kühlmittelpumpe zusätzliche Anschlußstellen erforderlich werden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlmittelpumpe innerhalb des Kühlers angeordnet ist. Durch diese Gestaltung entsteht durch die zusätzliche Kühl­ mittelpumpe keinerlei zusätzlicher Montageaufwand, da sie zwangsläufig mit dem Kühler in den Motorraum gelangt. Weiter­ hin sind keine Schläuche, Schlauchschellen und T-Stücke er­ forderlich. Der Platzbedarf für die zusätzliche Kühlmittel­ pumpe im Motorraum ist geringer, weil die im Kühler inte­ grierte Kühlmittelpumpe im Motorraum keinen Freiraum für die Handhabung von Montagewerkzeug erfordert. Insgesamt verbes­ sert sich dank der Erfindung das Erscheinungsbild des Motor­ raumes. Weiterhin wird durch die Integration der Kühlmittel­ pumpe in den Kühler ein zusätzlicher Bypasskreislauf zum Küh­ ler vermieden, so daß mehr Kühlmittel durch den Kühler fließen kann, was die Kühlleistung erhöht. Zu diesen Vortei­ len kommen eine größere Funktionssicherheit und geringere Herstellungskosten hinzu.

Besonders kostengünstig ist es, wenn die Kühlmittelpumpe eine Zentrifugalpumpe ist und ihr Pumpenrad sich in der Einlaßkam­ mer des Kühlers befindet.

Das Kühlsystem ist insgesamt einfach aufgebaut und deshalb kostengünstig herstellbar, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Kühlmittelpumpe am Boden der Einlaßkammer angeordnet ist und einen nach oben gerichteten Pumpeneinlaß und einen Pumpenauslaß hat, welcher an einer zur Auslaßkammer führenden Kurzschlußverbindung des Kühlers ange­ schlossen ist, so daß das Kühlmittel von der Auslaßkammer sowohl durch die Wärmetauscherrohre als auch durch die Brenn­ kraftmaschine zur Einlaßkammer strömt.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß gestalteten Kühler einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kühler.

Wie die Fig. 1 zeigt, hat der Kühler eine Einlaßkammer 1 und eine Auslaßkammer 2, welche auf übliche Weise durch horizon­ tal verlaufende Wärmetauscherrohre 3 miteinander verbunden sind. Die Einlaßkammer 1 hat auf ihrem Boden eine Kühlmittel­ pumpe 4, welche Kühlmittel von einer nicht gezeigten Brenn­ kraftmaschine über einen Kühlereinlaß 5 ansaugt und über zwei Kurzschlußverbindungen 6 zur Auslaßkammer 2 fördert. Von dort strömt das Kühlmittel teilweise unmittelbar über einen Küh­ lerauslaß 7 zurück zur Brennkraftmaschine und teilweise über die Wärmetauscherrohre 3 zurück in die Einlaßkammer 1. Die Fig. 1 läßt weiterhin erkennen, daß die Pumpe 4 einen nach oben gerichteten Pumpeneinlaß 8 und einen Pumpenauslaß 9 hat, der an die Kurzschlußverbindungen 6 angeschlossen ist.

Die Fig. 2 zeigt, daß die Pumpe 4 innerhalb der Einlaßkammer 1 ein Pumpenrad 9 und außerhalb der Einlaßkammer 1 zu ihrem Antrieb einen Elektromotor 10 hat.

Claims (3)

1. Kühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftma­ schine, bei dem zum Erzwingen eines Kühlkreislaufs zwi­ schen der Brennkraftmaschine und einem Kühler bei nicht laufender Brennkraftmaschine eine von einem Elektromotor angetriebene, zusätzliche Kühlmittelpumpe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelpumpe (4) innerhalb des Kühlers angeordnet ist.

2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelpumpe (4) eine Zentrifugalpumpe ist und ihr Pumpenrad (9) sich in der Einlaßkammer (1) des Küh­ lers befindet.

3. Kühlsystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kühlmittelpumpe (4) am Boden der Einlaßkammer (1) angeordnet ist und einen nach oben ge­ richteten Pumpeneinlaß (8) und einen Pumpenauslaß (9) hat, welcher an einer zur Auslaßkammer (2) führenden Kurzschlußverbindung (6) des Kühlers angeschlossen ist, so daß das Kühlmittel von der Auslaßkammer (2) sowohl durch die Wärmetauscherrohre (3) als auch durch die Brennkraftmaschine zur Einlaßkammer (1) strömt.