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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Gerät
zum zirkulieren von Kühlwasser
für eine Verbrennungskraftmaschine.
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Stand der
Technik
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Ein Kühlwasserzirkuliergerät für eine Verbrennungskraftmaschine
ist konstruiert, um mit Kühlwasser
von einem Körper
der Verbrennungskraftmaschine abgegebene Wärme aufzunehmen, und einen Anteil
der aufgenommenen Wärme
als thermische Quelle für
einen Innenheizer zum Heizen des Fahrzeuginnenraums zu verwenden.
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Gemäß einer Konstruktion zu diesem
Zweck fließt
das Kühlwasser
in einen innermotorischen Kühlwasserdurchtrittsweg,
d. h., einen so genannten innerhalb des Körpers der Verbrennungskraftmaschine
ausgebildeten Wassermantel, wobei das Kühlwasser durch das Aufnehmen
der Hitze von dem Körper
der Verbrennungskraftmaschine heiß wird, und von dem Körper zu
dem Innenheizer fließt,
wenn die Verbrennungskraftmaschine über einen Heizerkühlwasserdurchtrittsweg
verfügt,
durch den der Körper der
Verbrennungskraftmaschine mit dem Innenheizer verbunden ist.
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Jedoch wird das Kühlwasser sofort nach dem Starten
der Verbrennungskraftmaschine nicht ausreichend geheizt, und daher
funktioniert der Innenheizer nicht gut.
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Unter solchen Umständen offenbart
z. B. die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschritt Nr. 59-119010
eine Technologie zum Bereitstellen eines Fließratensteuerventils, das in
der Lage ist, eine Fließrate
des zu dem Innenheizer fließenden
Kühlwassers
in Übereinstimmung
mit einer Temperatur des Kühlwassers
zu steuern. Gemäß dieser
Technologie wird die Fließrate
des Kühlwassers
durch das nach unten Drosseln des Kühlwasserflusses reduziert,
wenn die Temperatur des Kühlwassers
niedrig ist, und dabei die Temperatur des Kühlwassers erhöht. Deswegen
kann eine Startgeschwindigkeit des Innenheizers sogar erhöht werden,
wenn die Verbrennungskraftmaschine eingeschaltet wird.
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Bei einem Hochleistungsverbrennungsmotor jedoch
wird ein Schmieröl,
dessen Temperatur durch das Einschalten der Verbrennungskraftmaschine
erhöht
wird, durch einen Ölkühler abkühlt, wobei
dessen Kühlquelle
die Verwendung von Kühlwasser
einschließt.
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Der das Kühlwasser als Kühlquelle
einsetzende Ölkühler ist
als Wasserkühlbauartölkühler bekannt.
Der Wasserkühlbauartölkühler wird
im Folgenden einfach als „Ölkühler" bezeichnet. Dann
wird ein Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
zum Zuführen
und Abgeben des Kühlwassers
zu und von dem Ölkühler, getrennt
von dem Heizerkühlwasserdurchtrittsweg
zum Verbinden des Verbrennungskraftmaschinenkörpers mit dem Innenheizer ausgebildet.
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Andererseits wird das sowohl zu dem Ölkühler als
auch zu dem Innenheizer fließende
Kühlwasser
durch eine Wasserpumpe zirkuliert und fließt zu derselben Wasserpumpe
zurück,
nachdem es zu dem Ölkühler und
dem Innenheizer geflossen ist.
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Dann nehmen die bisher erfundenen
Technologien solch eine Konstruktion, dass eine große Menge
von Kühlwasser
zu dem Ölkühlerkühlwasserdurchtrittsweg
fließt,
sogar direkt nachdem die gestartete Verbrennungskraftmaschine nicht
genügend aufgewärmt ist.
Außerdem
befindet sich das Öl,
gerade nachdem die Verbrennungskraftmaschine gestartet wurde, immer
noch in einem kühlen
Zustand, bei dem es nicht ausreichend aufgeheizt ist. Daher wird die
durch das Kühlwasser
gehaltene Hitze von dem Öl
aufgenommen, wenn eine große
Menge Kühlwasser
mit einer kleinen Wärmemenge
zu solch einem Öl fließt. Dies
deshalb, weil die Temperatur des Schmieröls direkt nachdem Starten des
Motors immer niedriger ist als die des Kühlwassers, wie in 3 gezeigt.
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Deswegen wird die Temperatur des
Kühlwassers
durch das Schmieröl
aufgenommen und es wird vergleichsweise viel Zeit benötigt, um
die Temperatur des Kühlwassers
zu erhöhen.
Deswegen fährt
der Heizer nicht gut an, und das Aufwärmen ist mit einer Schwierigkeit
versehen.
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Außerdem zeigt die Schrift
DE 40 33 261 A1 eine
Verbrennungskraftmaschine mit (zusätzlich zu dem bekannten Thermostatventil)
einer Fließsteuereinrichtung
in einem ihrer Kühlmitteldurchtritte.
Diese Fließsteuervorrichtung
verringert einen Kühlmittelmassenstrom
durch den KÜhlmitteldurchtritt
des Motors während
des Aufwärmens,
um den Aufwärmzeitraum
der die Verbrennungskammer des Motors berührenden Bauteile zu verkürzen.
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Die Schrift
US 3211374 offenbart ein Fahrzeugheizsystem
mit einem bekannten Kühlsystemdurchtritt
(
26), einem Schnellheizdurchtritt (
52) und einem
Thermostatventil (
58) zum Umschalten zwischen dem Kühlsystemdurchtritt
(
26) und dem Schnellheizdurchtritt (
52). Der Kühlsystemdurchtritt verbindet
eine Wasserpumpe mit dem Motorblock auf bekannte Weise, während der
Schnellheizdurchtritt die Wasserpumpe mit dem Zylinderkopf verbindet. Wenn
das Thermostatventil (
58) zu dem Schnellheizdurchtritt
geschalten wird, wird nur der Zylinderkopf durch das Kühlsystem
gekühlt,
während
der Zylinderblock durch den Schnellheizdurchtritt umgangen wird.
Auf diese Weise kann das Heizen des Heizers beschleunigt werden.
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Schließlich zeigt die Schrift
US 4697551 ein Kühlmittelsteuersystem
mit einer Hochflusskühlmittelschleife,
in der ein großer
Anteil des Kühlmittels fließt, und
einer Niedrigflusskühlmittelschleife,
in der ein geringer Anteil des Kühlmittels
fließt.
Die Hochflusskühlmittelschleife
hat den Motorblock, eine Pumpe und ein bekanntes Thermostatventil.
Die Niedrigflusskühlmittelschleife
enthält
in Serie einen Ölkühler, einen
Kühler
und einen Nachkühle
zum Kühlen
der verdichteten Luft eines Turboladers oder eines Superladers.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine erste Aufgabe der unter
diesen Umständen
erfundnen Erfindung, ein Gerät
zum Zirkulieren von Kühlwasser
für einen
Verbrennungsmotor bereitzustellen, das in der Lage ist das Starten
eines Heizers zu beschleunigen, sogar wenn eine Verbrennungskraftmaschine
mit einem Ölkühler gestartet
wird, und außerdem
das Aufwärmen
ausreichend zu fördern.
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Um die obige Aufgabe zu lösen stellt
die vorliegende Erfindung ein Gerät zum Zirkulieren von Kühlwasser
für eine
Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch
1 bereit.
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Weitere Entwicklungen der Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Es hat nämlich der Verbindungsdurchtrittsweg
einen kühlseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg,
durch den das Kühlwasser
von dem Kühler
zu der Verbrennungskraftmaschine fließt, einen heizerseitigen Kühlwasserverbrennungsdurchtrittsweg,
durch den das Kühlwasser
von der Verbrennungskraftmaschine zu dem Heizer fließt, und einen Ölkühlerkühlwasserdurchtrittsweg,
von dem der heizerseitige Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und der kühlerseitige
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
umgangen werden, wobei der Ölkühler in
der Mitte des Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
ist. Der heizerseitige Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und kühlerseitige
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
sind beide mit einem Fließratensteuerventil
bereitgestellt, um eine Menge des in jedem der Durchtrittswege fließenden Kühlwassers
zu reduzieren, wenn eine Kühlwassertemperatur
sich unter einem vorbestimmten Wert befindet. Ein Verbindungspunkt
zwischen dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg befindet
sich stromaufwärtiger
als ein Punkt, bei dem das Fließratensteuerventil
in dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
vorgesehen ist.
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Hier ist das Fließratensteuerventil ein Thermostat
oder ein Thermostatbauart-Fließratensteuerventil,
das sich nicht öffnet,
bevor die Temperatur des Kühlwassers
eine vorbestimmte Temperatur erreicht. Wenn das Kühlwasser
wärmer
wird, weil das Fließratensteuerventil
sich weiter öffnet,
wird das Kühlwasser
zwischen dem Kühler
und dem Verbrennungskraftmaschinenkörper und zwischen dem Heizer
und dem Verbrennungskraftmaschinenkörper zirkuliert. Wenn das Kühlwasser
kühler
wird, weil das Fließratensteuerventil
nicht mehr dicht geschlossen ist, wird das Kühlwasser nicht zirkuliert.
Jedoch sollte dieses Fließratensteuerventil
nicht so konstruiert sein, dass das Kühlwasser überhaupt nicht fließt, sogar
in dem Ventil-geschlossen Zustand, sondern es ist bevorzugt so konstruiert,
dass dort eine sehr kleine Menge von Kühlwasser fließt, genug
um wahrzunehmen, wie hoch eine Kühlwassertemperatur
sein mag, d. h. für
einen Wärmefühlereinsatz.
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Außerdem ist im Vergleich zwischen
dem Fließratensteuerventil,
das in dem kühlerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellt ist, und dem Fließratensteuerventil, das in
dem heizerkernseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellt ist, das in dem kühlerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellte Fließratensteuerventil
in Bezug auf die Ventilöffnungstemperatur
höher,
und deswegen öffnet
es sich in der Nähe
von 80°C.
Im Gegensatz ist es gewünscht,
dass die Ventilöffnungstemperatur
des auf dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellten Fließratensteuerventils
sich in der Nähe
von 45°C
befindet, ausreichend dass ein Fahrer sich aufgrund der von dem
Heizer abgeblasenen, aufgenommenen Luft warm fühlt. Es ist anzumerken, dass „in der
Nähe„ in der
Terminologie einen Bereich von ± 5°C voraussetzt, und dieser gestattete Bereich
abhängig
von den Bauarten der Verbrennungskraftmaschinen und des zu verwendenden
Autos unterschiedlich sein kann.
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Dann werden der kühlerseitige Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und der heizerseitige Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
durch den Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
mit dem Ölkühler in
der Mitte dieses Durchtrittsweges mit Bezug auf den inneren Kühlwasserdurchtrittsweg
der Verbrennungskraftmaschine umgangen. Ein Verbindungspunkt zwischen
dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
befindet sich stromaufwärtiger,
als ein Punkt bei dem das Fließratensteuerventil
in dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellt ist. Daher wird das eingebrachte Kühlwasser
stromaufwärtiger
abgegeben, als bei dem Punkt, bei dem das Fließratensteuerventil in dem heizerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
vorgesehen ist, wenn das Kühlwasser
aus dem kühlerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
in den Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
geleitet wird.
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Dementsprechend ist nicht nur das
in dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg bereitgestellte
Fließratensteuerventil
geschlossen, wenn die Temperatur des Kühlwassers niedriger ist als
die vorbestimmte, als Ventilöffnungstemperatur definierte
Temperatur des Fließratensteuerventils, das
in dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellt ist, sondern ebenfalls das Fließratensteuerventil, das in
dem kühlerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellt ist, das eine höhere
Ventilöffnungstemperatur
aufweist, als die des Fließratensteuerventils,
das in dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg bereitgestellt
ist. Deswegen fließt
das Kühlwasser nicht
und gerät
mit Ausnahme einer sehr kleinen Kühlwassermenge zur Wärmefühlerverwendung
in einen blockierten Zustand. Daher befindet sich der mit dem heizerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
verbundene Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg,
in demselben Zustand, wobei es keinen Fluss des Kühlwassers
durch den Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
gibt, und das Kühlwasser
stagniert. Als Ergebnis wird es schwierig, dass sich die Wärme von
dem Kühlwasser zu
dem Ölkühler ausbreitet,
und deswegen wird die von dem Kühlwasser
gehaltene Wärme
nicht durch das Schmieröl
aufgenommen. Dementsprechend wird ein Temperaturanstieg des gesamten
Kühlwassers
in der Verbrennungskraftmaschine so stark erhöht, und daher läuft der
Heizer schnell an, wenn er gestartet wird, und nebenbei kann das
Aufwärmen ebenfalls
ausreichend unterstützt
werden.
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Wenn außerdem das Fließratensteuerventil, das
in dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellt ist, geöffnet
wird, wird das Kühlwasser
zwischen der Verbrennungskraftmaschinen und dem Heizer zirkuliert.
Dann wird ein spezifizierter Durchtrittsweg zum Fließen des
Kühlwassers
zu dem Verbrennungskraftmaschinenkörper stromabwärtiger als
der Punkt, bei dem das Fließratensteuerventil
in dem kühlerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
vorgesehen ist, mit irgendeiner Stelle in diesem kühlerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
verbunden. Mit dieser Erfindung wird erreicht, dass es nie vorkommt,
dass der Fluss des von dem spezifizierten Durchtrittsweg fließenden Kühlwassers
durch das Fließratensteuerventil
in dem kühlerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
behindert wird. Somit folgt, dass das Kühlwasser ebenfalls in dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
fließt,
um den kühlerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
mit dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
zu verbinden. Dementsprechend wird das von dem Ölkühler besessene, in dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
befindliche Schmieröl
abgekühlt.
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Außerdem öffnet das Fließratensteuerventil in
dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg,
wenn das Kühlwasser
eine Temperatur erreicht, die ausreichend ist, dass der Fahrer sich
warm fühlt,
und deswegen ist die Temperatur zu diesem Zeitpunkt ausreichend
den Heizer zu betreiben. Aus dem Grund kommt es nie vor, dass der
Wirkungsgrad des Heizers sich wegen der Tatsache verringert, dass das
Schmieröl
durch das Kühlwasser
abgekühlt
wird.
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Dann wird das Kühlwasser zwischen dem Kühler und
dem Verbrennungskraftmaschinenkörper zirkuliert,
wenn die Temperatur des Kühlwasser
höher wird,
weil das in dem kühlerseitigen
Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
bereitgestellte Fließratensteuerventil
weiter öffnet,
und die Temperatur des Kühlwassers
wird auf eine für
den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine geeignete Temperatur
geregelt.
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Kurze Beschreibungen
der Zeichnungen
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das ein Kühlwasserzirkuliergerät für eine Verbrennungskraftmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Diagramm, das ein abgeändertes
Beispiel der 2 zeigt;
und
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3 ist
ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen
dem Kühlwasser
und einem Schmieröl zeigt,
und wie deren Temperaturen ansteigen.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
diskutiert.
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Wie in 1 gezeigt,
hat ein Motor (eine Verbrennungskraftmaschine) 1 einen
auf der linken Seite eines Motorkörpers 3 bereitgestellten
Kühler 5, und
einen auf der rechten Seite davon bereitgestellten Innenheizerkern 7.
Der Motor 1 hat ebenfalls einen unten vorgesehenen Ölkühler 9.
Der Kühler 5, der
Heizerkern 7 und der Ölkühler 9 sind
miteinander über
einen äußeren Kühlwasserdurchtrittsweg
(einen Verbindungsdurchtrittsweg) 11 verbunden, wobei der Motorkörper 13 integriert
ist. Der äußere Kühlwasserdurchtrittsweg 11 ist
aus Teildurchtrittswegen
13, 14, 19, 21, 30, 32 konstruiert,
die im Folgenden nacheinander erklärt werden.
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Der Motorkörper 3 (der Verbrennungskraftmaschinekörper) 3 wird
gemäß einem
Betriebszustand des Motors 1 bei einer hohen Temperatur
gehalten, indem verursacht wird, dass das nicht dargestellte Kühlwasser
eine übermäßige von
dem ausgelösten
Motor 1 abgegebene Hitze aufnimmt. Deswegen ist ein Inneres
des Motorkörpers 3 mit
einem gut bekannten Wassermantel (einem inneren Kühlwasserdurchtrittsweg) 12 versehen,
durch den das Kühlwasser
durchtritt.
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Wenn das Kühlwasser die von dem Motorkörper 3 abgegebene
Wärme während seines
Durchtretens durch den Wassermantel 12 aufnimmt, kühlt der
Kühler 5 die
Wärme aus
dem diese Wärme
haltenden Kühlwasser
in die Umgebung.
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Der innere Heizerkern 7 verwendet
als thermisches Medium einen Anteil des Kühlwassers, das die von dem
Motorkörper 3 abgegebene
Wärme aufgenommen
hat, und verursacht, dass heiße
Luft in den Autoinnenraum geblasen wird.
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Der Ölkühler 9 kühlt das
in dem Motor 1 enthaltene Schmieröl, wobei das Kühlwasser
als Kühlmittel
dient.
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Der äußere Kühlwasserdurchtrittsweg 11, durch
den wie bereits erklärt
der Motorkörper 3,
der Kühler 5,
der Innenheizerkern 7 und der Ölkühler 9 miteinander
verbunden sind, dient um diese Bauteile mit dem Kühlwasser
zu versorgen.
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Der Verbindungsdurchtrittsweg 13,
der als Teil des äußeren Kühlwasserdurchtrittsweg 11 definiert
ist, ist oberhalb des Motorkörpers 3 vorgesehen. Dann
wird dieser Verbindungsdurchtrittsweg 13, durch den eine
heizerseitige Öffnung 12a,
die auf der Seite des Heizerkerns 7 mit einem in dem oberen
Abschnitt des Kühlers 5 ausgebildeten
Kühlereinlass 5a verbunden
ist, und durch die das Kühlwasser
von dem Motorkörper 3 zu
dem Kühler 5 fließt, deswegen ein
zum-Kühlerverbindungsdurchtrittsweg 13 genannt.
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Der Kühlerverbindungsdurchtrittsweg 14 ist ein
Durchtrittsweg, durch den zu fließen das Kühlwasser die von dem Motorkörper 3 aufgenommene Wärme annimmt,
während
es durch den Wassermantel 12 durchtritt.
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Außerdem ist der Verbindungsdurchtrittsweg 14 als
ein anderer Teil des äußeren Kühlwasserdurchtrittswegs 11 definiert,
und in 1 unten zwischen
dem Kühler 5 und
dem Motorkörper 3 vorgesehen.
Dann dient dieser Verbindungsdurchtrittsweg 14, durch den
ein kühlerseitiger
Auslass 5b mit einer kühlerseitigen
geöffneten Öffnung 12b,
auf der Seite des Kühlers
verbunden ist, um das Kühlwasser
von dem Kühler 5 zu
der Seite des Motorkörper 3 zu
fließen.
Daher wird auf den Verbindungsdurchtrittsweg 14 als ein
zu-dem-Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 bezogen
(ein kühlerseitiger
Kühlwasserdurchtrittsweg).
Der Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 ist
in der Mitte dieses Durchtrittswegs mit einem Fließratensteuerventil
(einem Thermostat) 15 einer Wasserpumpe 17, dem
Kühler 5 folgend,
vorgesehen.
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Das Fließratensteuerventil 15 ist
auf der Seite des Kühlers 5 in
dem Motor 1 vorgesehen und wird deswegen kühlerseitiges
Fließratensteuerventil 15 genannt.
Das kühlerseitige
Fließratensteuerventil 15 öffnet, wenn
das Kühlwasser
sich bei einer Temperatur von 82°C
oder höher befindet
und schließt,
wenn bei niedrigeren Temperaturen als 82°C.
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Die Wasserpumpe 17 pumpt
das Kühlwasser durch
den Kühlwasserdurchtrittsweg 11.
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Außerdem erstreckt sich der Verbindungsdurchtrittsweg 19,
der eine L-Form annimmt und immer noch als ein anderer Teil des äußeren Kühlwasserdurchtrittsweg 11 definiert
ist, zwischen dem kühlerseitigen
Fließratensteuerventil 15 und
der kühlerseitigen Öffnung 12c,
vorgesehen aufwärts
in der Öffnung
der Wassermantel 12 Öffnung
auf der Seite des Kühlers 5 des
Motorkörpers 3.
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Der Verbindungsdurchtrittsweg 19 ist
ein Umgehungsdurchtrittsweg, der bereitgestellt ist, um zu verhindern,
dass der Motorkörper 3 durch
Druck beschädigt
wird. Somit wird der Verbindungsdurchtrittsweg 19 im Folgenden
Druckbeschädigungsverhinderungsumgehungsdurchtrittsweg 19 genannt.
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Bei dem Fall des Motors mit einer
geringen Druckbeschädigung
mag der Druckbeschädigungsverhinderungsumgehungsdurchtrittsweg 19 nicht konstruiert
sein, wie in 2 gezeigt.
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Darüber hinaus ist ein durch das
Bezugszeichen 21 bezeichneter Verbindungsdurchtrittsweg
als ein Teil des äußeren Kühlwasserdurchtrittswegs 11 definiert,
der sich zwischen dem Heizerkern 7 und dem Motorkörper 3 auf
der rechten Seite in 1 erstreckt,
und sich gerade zu einem Einlass 7a des inneren Heizerkerns 7 von
der heizerseitigen Öffnung 12a des
Wassermantels 12 erstreckt. Dieser Verbindungsdurchtrittsweg 21,
durch den das Kühlwasser von
dem Motorkörper 3 zu
dem Heizerkern 7 fließt, wird
deswegen ein zu dem Heizerkern gehender Verbindungsdurchtrittsweg
(der heizerseitige Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg) 21 genannt.
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Ein Thermostatbauartfließratensteuerventil 23 ist
im Wesentlichen an einem mittleren Abschnitt M des Heizerkernverbindungsdurchtrittswegs 21 vorgesehen.
Deswegen wird auf den Mittelabschnitt M als Bereitstellungspunkt
des Fließratensteuerventils 23 bezogen.
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Das Fließratensteuerventil 23 ist
an der Seite des Heizerkerns 7 in dem Motor 1 vorgesehen,
und deshalb heizerkernseitiges Fließratensteuerventil 23 genannt,
um es von dem kühlerseitigen
Fließratensteuerventil 15 zu
unterscheiden.
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Das kühlerseitige Fließratensteuerventil 15 und
das heizerkernseitige Fließratensteuerventil 23 weisen
die bekannten Konstruktionen auf, und daher sind deren Erklärungen ausgelassen.
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Das heizerkernseitige Fließratensteuerventil 23 öffnet, um
das Kühlwasser
fließen
zu lassen, wenn die Temperatur des Kühlwassers niedriger ist, als
die des kühlerseitigen
Fließratensteuerventils 15, d.
h., wenn bei einer höheren
Temperatur als z. B. 45°C,
und schließt,
um das Kühlwasser
zu blockieren, wenn die Temperatur des Kühlwassers 45°C oder darunter
beträgt.
Es ist anzumerken, dass das Kühlwasser
nicht vollständig
fließt,
sogar wenn sowohl das kühlerseitige
Fließratensteuerventil 15 als auch
das heizerkernseitige Fließratensteuerventil 23 geschlossen
sind, aber das eine kleine Menge Kühlwasser über nicht dargestellte wärmeempfindliche, kleine
Löcher
fließt, sogar
wenn die Ventile geschlossen sind. Deswegen kann gesagt werden,
um eine genauere Beschreibung zu geben, dass das heizerkernseitige
Fließratensteuerventil 23 eine
Menge des durch den Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21 fließenden Kühlwassers
verringert, wenn die Temperatur des Kühlwassers 45°C oder darunter
beträgt. Bei
dem heizerkernseitigen Fließratensteuerventil 23 fließt z. B.
das Kühlwasser
mit 0,5 Liter/Minute. Es ist anzumerken, dass 45°C, ein numerischer Temperaturwert,
heiß genug
ist, um dafür
zu sorgen, dass eine Person sich warm fühlt, wenn sie aus dem Heizer
ausgeblasene Luft empfängt.
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Außerdem ist der Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 über einen Ölkühlerwasserverbindungsdurchtrittsweg 30,
der den Ölkühler 9 hat,
mit einem Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21 verbunden.
Dieser Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 ist
ebenfalls ein teilweiser Durchtrittsweg, der den äußeren Kühlwasserdurchtrittsweg 11 bestimmt.
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Ein kühlseitiges Ende 30a des Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 ist
entlang des Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 mit
einem stromabwärtigen
Abschnitt der Wasserpumpe 17 verbunden. Darüber hinaus
ist ein heizerkernseitiges Ende 30b des Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 mit
einem Verbindungspunkt C verbunden, der sich stromaufwärtiger befindet,
als der Einlass 13a des Kühlerverbindungsdurchtrittswegs 13,
und als das heizerkernseitige Fließratensteuerventil 23 entlang
des Heizerkernverbindungsdurchtrittswegs 21.
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Es muss angemerkt werden, dass der Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 bei
dieser Ausführungsform
außerhalb
des Motorkörpers 3 als
Teil des äußeren Kühlwasserdurchtrittswegs 11 bereitgestellt
ist, aber innerhalb des Motorkörpers 3, getrennt
von dem Wassermantel 12 bereitgestellt sein kann.
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Darüber hinaus ist ein als ein
weiterer Verbindungsdurchtrittsweg dienender Verbindungsdurchtrittsweg 32,
der den äußeren Kühlwasserdurchtrittsweg 11 bestimmt,
zwischen dem Motorkörper 3 und
dem Kühlerverbindungsdurchtrittsweg 13 vorgesehen.
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Der Verbindungsdurchtrittsweg 32 ist
ein Durchtrittsweg, durch den der Auslass 7b des Innenheizerkerns 7 mit
dem Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 verbunden
ist, um das Kühlwasser zu
zirkulieren, das in den Heizerkern 7 eingetreten ist. Außerdem besteht
ein Verbindungspunkt des Verbindungsdurchtrittswegs 32 mit
dem Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 zwischen
dem kühlerseitigen
Fließratensteuerventil 15 und
der Wasserpumpe 17.
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Dann kann das Kühlwasser zwischen dem Kühler 5 und
dem Motorkörper 3 und
zwischen dem Innenheizerkern 7 und dem Motorkörper 3 durch
die entsprechenden Verbindungsdurchtrittswege 13, 14, 19, 21, 30, 32 zirkuliert
werden.
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Was auf diese Weise konstruiert ist,
ist ein Kühlwasserzirkuliergerät A für die Verbrennungskraftmaschine
in der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In dem auf diese Weise konstruierten
Kühlwasserzirkuliergerät A für die Verbrennungskraftmaschine
fließt
zwischen dem Kühler 5 und
dem Motorkörper 3 das
aus dem Motorkörper 3 kommende Fließwasser
sofort nach dem Betreten des Heizerkernverbindungsdurchtrittswegs 21 in
den Verbindungsdurchtrittsweg 13 und kommt danach bei dem Kühler 5 an.
Wenn dann das kühlerseitige
Fließratensteuerventil 15 öffnet, fließt das Kühlwasser 3 über den
Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 zurück zu dem
Motorkörper.
Wenn das kühlerseitige Fließratensteuerventil 15 geschlossen
wird, fließt
das Kühlwasser
nicht.
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Es ist anzumerken, dass der Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 ebenfalls
mit dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 verbunden
ist und es daherdem Kühlwasser
gestattet ist, ebenfalls zu dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 zu
fließen,
wenn das kühlerseitige
Fließratensteuerventil öffnet.
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Außerdem fließt das aus dem Motorkörper 3 kommende
Kühlwasser
zwischen dem Innenheizerkern 7 und dem Motorkörper 3 in
den Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21, und danach,
wenn das heizerkernseitige Fließratensteuerventil 23 öffnet, dort
durch und es kommt bei dem Innenheizerkern 7 an. Wenn das
heizerkernseitige Fließratensteuerventil 23 geschlossen
ist, fließt
das Kühlwasser
nicht.
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Das Kühlwasser, wenn durch den Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21,
fließt über den Verbindungsdurchtrittsweg 32,
der den Heizerkern 7 mit dem Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 verbindet,
zu dem Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14,
und fließt über diesen
Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 zurück zu dem
Motorkörper 3.
Sogar in diesem Fall kann das Kühlwasser
zu dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 über den
Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 fließen.
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Das in den Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 geleitete
Kühlwasser
wird an einem Abschnitt abgegeben, der entlang des Heizerkernverbindungsdurchtrittswegs 21 stromaufwärtiger ist, als
das Fließratensteuerventil 23.
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Als nächstes wird die Betätigung und
die Auswirkung des Kühlwasserzirkuliergeräts A für die Verbrennungskraftmaschine
erklärt.
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Bei dem Kühlwasserzirkuliergerät A für die Verbrennungskraftmaschine
hat, im Vergleich zwischen dem kühlerseitigen
Fließratensteuerventil 15 und
dem heizerseitigen Fließratensteuerventil 23, das
frühere
Ventil 15 eine höhere
Ventilöffnungstemperatur,
d. h., es öffnet
bei einer Temperatur von 82°C oder
höher,
und das spätere
Ventil 23 öffnet
bei einer Temperatur von 45°C,
hoch genug um die Luft von dem Heizer abzublasen.
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Dann sind der Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14,
durch den das Kühlwasser
von dem Kühler
zu dem Motorkörper 3 fließt, und
der Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21, durch den das Kühlwasser
von dem Motorkörper 3 zu
dem Innenheizerkern 7 fließt, mit dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30 verbunden,
der den Ölkühler 9 hat.
Das Kühlwasser
fließt
aus dem Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 in
einen Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30,
und wird bei einem Abschnitt abgegeben, der stromaufwärtiger ist als
zumindest das heizerkernseitige Steuerventil 23 entlang
des Heizerkernverbindungsdurchtrittswegs 21.
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Dementsprechend werden beide Fließratensteuerventile 15, 23,
geschlossen, wenn die Temperatur des Kühlwasser niedriger ist als
45°C, die
als Ventilöffnungstemperatur
des heizerkernseitigen Fließratensteuerventils 23 definiert
sind, das auf dem Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21 bereitgestellt
ist, und dadurch fließt
das Kühlwasser
nicht und kommt in den blockierten Zustand, mit der Ausnahme einer
kleinen Menge Kühlwassers,
das zur Wärmefühlverwendung
durch das Kühlwasserzirkuliergerät A der
Verbrennungskraftmaschine fließt.
Dementsprechend gibt es keinen Kühlwasserfluss
durch den Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30, (der
der Bequemlichkeit halber auf diese Weise als erklärt behandelt
wird, obwohl das Kühlwasser
wirklich ein bisschen zur Wärmefühlerverwendung
fließt), und
das Kühlwasser
stagniert dort. Als Ergebnis tritt bei dem Startzeitpunktim Wesentlichen
keine thermische Ausbreitung zwischen dem Schmieröl und dem Kühlwasser
auf, wenn das Schmieröl
immer noch eine niedrigere Temperatur annimmt, als die Kühlwassertemperatur,
und deswegen wird die durch das Kühlwasser gehaltene Wärme nicht
von dem Schmieröl
aufgenommen. Dementsprechend ist die Startgeschwindigkeit des Innenheizerkerns 7 hoch, wenn
der Motor 1 betätigt
wird, und außerdem
kann das Aufwärmen
gut gefördert
werden.
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Außerdem wird mit dem Voranschreiten
des Aufwärmens,
wenn die Temperatur des Kühlwassers steigt,
wenn das heizerkernseitige Fließratensteuerventil 23 öffnet, das
auf der Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21 bereitgestellt
ist, das Kühlwasser zwischen
dem Motorkörper 3 und
dem Innenheizerkern 7 zirkuliert. Dann wird der Verbindungsdurchtrittsweg 32,
durch den das Kühlwasser
von dem Heizerkern 7 zu dem Motorkörper 3 fließt, mit
einer stromabwärtigen
Seite des kühlerseitigen
Fließratensteuerventils 15 auf
dem Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 verbunden,
und daher fließt
das Kühlwasser
durch den Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg 30,
um den Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 mit
dem Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg 21 zu verbinden,
unabhängig davon,
ob das kühlerseitige
Fließratensteuerventil 15 geöffnet oder
geschlossen ist. Daher wird die von dem Schmieröl gehaltene Wärme in das
Wasser ausgebreitet, und auf diese Weise das Schmieröl abgekühlt. Zu
diesem Zeitpunkt jedoch befindet sich die Verbrennungskraftmaschine
noch nicht in dem Verfahren des Betätigtseins, und der Heizer arbeitet
ausreichend mit einer erhöhten
Kühlwassertemperatur. Deswegen
kommt es wegen der obigen Wärmeausbreitung
nie vor, dass die heiße
Luft nicht aus dem Heizerkern 7 ausgeblasen wird, sogar
wenn die durch das Kühlwasser
gehaltene Hitze in das Schmieröl
ausgebreitet wird.
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Dann, wenn das Kühlwasser ein viel höhere Temperatur
hat, genügend
um das kühlerseitige Fließratensteuerventil 15 zu öffnen, das
in dem Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg 14 bereitgestellt ist,
wird das Kühlwasser
zwischen dem Kühler 5 und dem
Motorkörper 3 zirkuliert,
und die Temperatur des Kühlwassers
wird auf eine Temperatur geregelt, die für den Betätigungszustand des Motors 1 geeignet ist.
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Wie oben besprochen, hat das Kühlwasserzirkuliergerät für die Verbrennungskraftmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung den Verbindungsdurchtrittsweg, durch den die Verbrennungskraftmaschine,
der Kühler,
der Heizer und der Ölkühler miteinander
in Verbindung sind, um das Kühlerwasser zwischen
diesen Bauteilen fließen
zu lassen. Dieser Verbindungsdurchtrittsweg weist den kühlerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
auf, durch den das Kühlwasser
von dem Kühler
zu der Verbrennungskraftmaschine fließt, den heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg,
durch den das Kühlwasser
von der Verbrennungskraftmaschinenkörper zu dem Heizer fließt, wobei
der Ölkühlerkühlwasserdurchtrittsweg
den heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und den kühlerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
umgeht, der den Ölkühler in
der Mitte dieses Durchtrittswegs hat. Der heizerseitige Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und der kühlerseitige
Kühlwasserdurchtrittsweg sind
mit dem Fließratensteuerventil
bereitgestellt, um die Menge des durch diese Durchtrittswege fließenden Kühlwassers
zu verringern, wenn die Temperatur des Kühlwassers sich unter dem vorbestimmten
Wert befindet. Der Verbindungspunkt zwischen dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
befindet sich stromaufwärtiger,
als der Punkt, bei dem das Fließratensteuerventil
in dem heizerseitigen Kühlwasserverbindungsdurchtrittsweg bereitgestellt
ist. Mit dieser charakteristischen Konstruktion läuft der
Heizer schnell an, wenn die Verbrennungskraftmaschine gestartet
wird, und außerdem
kann das Aufwärmen
gut gefördert
werden.
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Ein Gerät zum Zirkulieren von Kühlwasser für eine Verbrennungskraftmaschine
weist einen äußeren Kühlwasserdurchtrittsweg
auf, durch den ein Motorkörper,
ein Kühler,
ein Innenheizerkern und ein Ölkühler miteinander
verbunden sind, um das Kühlwasser
dadurch durchfließen
zu lassen. Der äußere Kühlwasserdurchtrittsweg
hat einen zu dem Motor gehenden Körperverbindungsdurchtrittsweg,
durch den das Kühlwasser
von dem Kühler
zu dem Motorkörper
fließt,
einen zu dem Heizerkern gehenden Verbindungsdurchtrittsweg, durch
den das Kühlwasser
von dem Motorkörper
zu dem Innenheizerkern fließt,
und einen Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg,
der den Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg
und den Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg mit Bezug auf einen
Wassermantel umgeht, und in der Mitte dieses Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittswegs
einen Ölkühler hat.
Der Motorkörperverbindungsdurchtrittsweg
und der Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg sind mit Fließratensteuerventilen
bereitgestellt, um eine Kühlwassermenge
zu reduzieren, und damit eine Kühlwassertemperatur
einen vorbestimmten Wert erreicht. Ein Verbindungspunkt zwischen
dem Ölkühlerkühlwasserverbindungsdurchtrittsweg
und dem Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg besteht stromaufwärtiger als
ein Punkt M, bei dem das Fließratensteuerventil
in dem Heizerkernverbindungsdurchtrittsweg bereitgestellt ist.