DE4308002C1 - Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Vorbekannt ist eine solche Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren der vorbestimmten Gattung durch die Schrift DE 41 21 379 A1, speziell dargestellt in Fig. 1 dieser Schrift. Sie weist mehrere Zu- bzw. Abflüsse und steuernde Thermostatventile für die Kühl- bzw. die Heizflüssigkeit auf. Mittels dieser Verteilereinrichtung wird ein spezielles Verfahren zur optimalen Wirksamkeit der Fahrzeugheizung mit spezifischer Rückwirkung auf das Kühlsystem des Motors realisiert. Diese Schrift gibt für die nachgenannte Aufgabenstellung keine Anregung. Vorbekannt ist es auch durch die Schrift EP 0 393 654, den Ausgleichsbehälter im Gebläsegehäuse eines Fahrzeugkühlers, das auch den Halter für den Kühler bildet, anzuordnen und alle genannten Einheiten als ein einstückiges Kunststoffteil auszuführen. Voraussetzung für die Anwendung einer solchen Bauart ist jedoch, daß das Gebläsegehäuse mit dem Ausgleichsbehälter auch die höchste Stelle im Kühlsystem einnehmen kann. Dies ist üblicherweise bei Einsatz im PKW wegen der herabgezogenen Frontpartie nicht realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteilereinrichtung für das Kühl- und Heizsystem von Fahrzeugen als auch Arbeitsmaschinen mit Verbrennungsmotoren der eingangs genannten Gattung in der Weise zu gestalten, daß die Anzahl der das Kühl- und Heizsystem verbindenden Schläuche reduziert wird und die Regel- und Kontrollfunktionen für Kühlung und Fahrzeugheizung baulich und damit auch montagetechnisch in einer Einheit zusammengefaßt sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den im kennzeichnenden Teil des 1. Anspruches angegebenen Aufbau der Verteilereinrichtung gelöst. Die Steuerung des Kühl- bzw. Heizmittelumlaufes erfolgt im wesentlichen in der Verteilereinrichtung über die mit jeweils mit zwei Schläuchen angeschlossenen Baugruppen bzw. Aggregate. Diese Lösung bietet eine weitgehende Vormontierbarkeit des Kühl- und Heizleitungssystems mit der Verteilereinrichtung und den zugehörigen Regel- und Kontrolleinrichtungen.

Über die nachfolgende Beschreibung hinausgehend ist es auch möglich, eine Kühlmittelheizeinrichtung als Fremdheizung an die Verteilereinrichtung mit anzuschließen und von dieser dann eine Verteilung der Wärme im System vorzunehmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Merkmale der weiteren Ansprüche werden in der Beschreibung im Zusammenhang mit ihren Wirkungen erläutert.

Anhand einer Zeichnung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Kühl- und Heizsystem für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren mit einer erfindungsgemäßen Verteilereinrichtung in schematisierter Darstellung;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Verteilereinrichtung in schematisierter Darstellung;

Fig. 3 die Bildung des Gehäuses der erfindungsgemäßen Verteilereinrichtung mit dem Ausgleichsbehälterraum.

In Fig. 1 ist das Kühl- und Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor 1 mit einer erfindungsgemäßen Verteilereinrichtung 9 schematisiert gezeigt. Der Verbrennungsmotor 1 weist einen Kühlkreislauf auf, der über die Kühlpumpe 3 beaufschlagt wird und am Zylinderkopf 2 austritt. Die Kühlpumpe 3 saugt über die Zuleitung 3z Kühlmittel aus der Verteilereinrichtung 9 und ggf. über die an ihr angeschlossene Rücklaufleitung 5r durch den Wärmetauscher 5.

Das geförderte Kühlmittel gelangt im warmen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 über die Rücklaufleitung 2r vom Zylinderkopf 2 zur Verteilereinrichtung 9 und wird von dieser dem Kühler 4 bedarfsweise dem Wärmetauscher 5 der Fahrzeugheizung über Zuleitungen 4z, 5z zugeleitet.

Die Verteilereinrichtung 9 wird von einem dreiteiligen Gehäuse 10 gebildet, das auch den, mit einem Fülldeckel 25 mit Überdruckventil versehenen Ausgleichsbehälterraum 19 für das Kühl- und Heizsystem beinhaltet, siehe Fig. 2.

Das Gehäuse 10 besteht, wie in Fig. 3 zerlegt und schematisiert gezeigt, aus zwei Außenschalen 11, 12 und einem an der Außenschale 12 angebrachten doppelt U-förmigen Profil 13, welches sowohl die Zulauf- 14 als auch die Rücklaufkammer 15 bildet. Die Zulaufkammer 14 weist ein über dem Flüssigkeitsstand Flst im Ausgleichsbehälterraum 19 mündendes Entlüftungsrohr 16 auf. Sie ist bei laufendem Verbrennungsmotor 1 über die Rücklaufleitung 2r und ein vorgeschaltetes Einwegventil 6 mit Kühlmittel beaufschlagt. Dies gelangt über die Leitung 4z zum Kühler 4 und/oder bei gewünschter Heizung über das offene Sperrventil 21 und die Leitung 5z zum Wärmetauscher 5 der Fahrzeugheizung. Der Rückfluß vom Kühler 4 erfolgt über die Rücklaufleitung 4r nur im warmen Zustand des Kühlmittels über ein dann zum Anschluß der Zuleitung 3z offenes Thermostatventil 20.

Im kalten Zustand der Kühlflüssigkeit öffnet das Thermostatventil 20 nur zur Rücklaufkammer 15 hin, ist aber zur Rücklaufleitung 4r des Kühlers 4 hin geschlossen. Kühlflüssigkeit gelangt in diesem Falle entweder nur über einen Kurzschlußkanal 24 zwischen der Zulaufkammer 14 und der Rücklaufkammer 15 oder, bei offenem Sperrventil 21 außerdem über den Wärmetauscher 5 zur Zuleitung 3z.

Über die Zuleitung 3z, an der auch der Wärmetauscher 5 über die Rücklaufleitung 5r angeschlossen ist, wird von der Kühlpumpe 3 Kühlmittel angesaugt.

Der Abströmbereich des Thermostatventils 20 mit dem Anschluß der Zuleitung 3z steht über eine Füllöffnung 17 mit der Füllung des Ausgleichsbehälterraumes 21 in Verbindung.

In die Verteilereinrichtung 9 ist auch eine fremdgetriebene Kühlmittelpumpe 18 integrierbar, die, um einen Wärmestau bei stehendem Verbrennungsmotor 1 zu vermeiden, elektrisch angetrieben ist. Diese Kühlmittelpumpe 18 fördert aus der Rücklaufleitung 2r zur Vorlaufkammer 14 und von dieser durch den Kühler 4 zum Verbrennungsmotor 1 im Kreislauf.

Vorteilhaft können in der Verteilereinrichtung 9 notwendige Ventile, Kurzschlußkanäle und Geber 22, 23 für den Kühlmittelstand bzw. die Kühlmitteltemperatur integriert sein. Die Vor- und Rücklaufkammer 14, 15 weisen Stutzen für die notwendigen Leitungen auf, die vorzugsweise jeweils paarweise benachbart als Zu- und Rücklaufleitung für je eine Einheit - z. B. Kühler bzw. Wärmetauscher - plaziert sind. Dabei können Thermostat-, Einweg- und Sperrventile sowie Bypässe direkt in den Stutzen und auch zwischen den Kammern angeordnet sein.

Die Verteilereinrichtung ist auch bei anders als beschrieben aufgebauten Kühlsystemen vorteilhaft anwendbar.

Vorzugsweise ist das alles einschließende Gehäuse 10 aus einem warmfesten, kleb- oder schweißbaren Kunststoff hergestellt. Dies ermöglicht Modifikationen der Verteilereinrichtung mit wenig Aufwand zu realisieren.

Claims (13)

1. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, welche mehrere Zu- bzw. Abflüsse und diese ggf. steuernde Thermostatventile für die Kühl- und Heizflüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein überwiegender Teil der Zu- und Abflüsse von Wärmeerzeugern - Verbrennungsmotor (1), Kühlmittelheizgerät - und Wärmetauschern - Kühler (4); Wärmetauscher für Heizung (5) - in einer Verteilereinrichtung (9) münden, die vorzugsweise an höchster Stelle des Kühl- und Heizsystems und mit dessen Ausgleichsbehälterraum (19) vereinigt in einem Gehäuse (10) angeordnet ist.

2. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Zu- und eine Rücklaufkammer (14; 15) aufweist, wobei ein oder mehrere Entlüftungsrohre (16) von der Zulaufkammer (14) in den Ausgleichsbehälterraum (19) über dessen Flüssigkeitsspiegel (Flsp) mündend angeordnet sind.

3. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine unabhängig vom Verbrennungsmotor (1) angetriebene Kühlmittelpumpe (18) angeordnet ist, die saugseitig mit einer Rücklaufleitung (2r) des Verbrennungsmotors (1) und druckseitig an der Zulaufkammer (14) der Verteilereinrichtung (9) angeschlossen ist.

4. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrventil (21) für den Wärmetauscher (5) enthalten ist.

5. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmbereich des Thermostatventils (20) mit dem Anschluß der Zuleitung (3z) über mindestens eine Füllöffnung (17) mit dem Ausgleichsbehälterraum (19) in Verbindung steht.

6. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kurzschlußkanal (24) zwischen Zulaufkammer (14) und Rücklaufkammer (15) angeordnet ist.

7. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (2r) unter Zwischenschaltung eines Einwegventils (6) an der Zulaufkammer (14) angeschlossen ist.

8. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verteilereinrichtung (9) und den Ausgleichsbehälterraum (19) umfassende Gehäuse (10) mindestens zweiteilig ausgebildet ist.

9. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und die Rücklaufkammer (14; 15) der Verteilereinrichtung (9) mittels eines innen an einem der Außenschalen (11; 12) befestigten, doppelt U-förmigen Profils (13) gebildet sind.

10. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geber (22) den Kühlmittelstand im Ausgleichsbehälterraum (19) des Gehäuses (10) angeordnet ist.

11. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammern (14; 15) der Verteilereinrichtung (9) hineinreichende Geber (23) für die Kühlmitteltemperatur vorhanden sind.

12. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anschlußstutzen und/oder Kammern (14; 15) Thermostatventile (20) oder fremdgesteuerte Ventile angeordnet sind.

13. Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stutzen für die Zu- und Rücklaufleitung (4z; 5z; 4r; 5r) für jeweils eine Einheit - z. B. Kühler (4) bzw. Wärmetauscher (5) - paarweise benachbart in die Vor- und Rücklaufkammer (14; 15) mündend plaziert sind.