DE861937C

DE861937C - Vorrichtung zur Temperaturregelung an Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE861937C
Application number: DED436A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl-Ing Nallinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1949-11-29
Filing date: 1949-11-29
Publication date: 1953-01-08

Description

Vorrichtung zur Temperaturregelung an Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der Kühlmittel- bzw. Wandungstemperatur von Bxennkraftmaschinen, insbesondere hochbelasteten flüssigkeitsgekühlten Fahrzeugmaschinen, in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine.
Bei den heutigen Motoren ist es üblich, die Kühlmitteltemperatur auf einen bestimmten Wert einzuregeln. Insbesondere bei hochbelasteten Maschinen tritt jedoch hierbei der Nachteil auf, daß die Wandtemperaturen von Zylinder und Zylinderkopf infolge der hohen Leistungsbelastung in unerwünschter `'eise ansteigen, während sie bei fallender Leistungsbelastung, vor allem im Leerlauf, zu niedrig werden.
Die Regelung der Kühlwassertemperatur erfolgt im allgemeinen durch einen Thermostaten, welcher den Zulauf der Kühlflüssigkeit zu einem Rückkühler freigibt bzw. sperrt. Auch ist es bekannt, die Temperatur der Maschine mittels verstellbarer Ventilatorflügel bzw. mittels Drehzahlregelung des Ventilators zu regeln, wobei diese Regelung gegebenenfalls selbsttätig in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers erfolgt. Auch hat man schon vorgeschlagen, bei Luftkühlung die den 1 otor bestreichende Luftmenge in Abhängigkeit vom Kraftstoffbedarf bzw. vom Unterdruck im Saugrohr zu regeln. Soweit in diesem Fall eine temperaturabhängige Regelung vorgesehen ist, ist diese unabhängig von der in Abhängigkeit von der Kraftstoffzufuhr erfolgenden Regelung.
Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß die Grundstellung eines die Temperatur regelnden Organs, z. B. ein .den Kühlmittelumlauf regelnder Thermostat, in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung verstellt wird, insbesondere derart, da?) bei höherer Maschinenbelastung das Regelorgan auf eine eine niedrigere Temperatur einregelnde Stellung als bei niedrigerer Maschinenbelastung eingestellt wird. Das temperaturregelnde Organ regelt also den Kühlwasserumlauf gleichzeitig in Abhängigkeit einerseits von der Kühlwasserteinperätur und anderseits von der Maschinenbelastung, also beispielsweise inAbhängigkeit von derDrosselklappe oder von einem im Saugrohr erzeugten Unterdruck. Die doppelte Abhängigkeit wird demnach durch ein einziges Organ ('Thermostaten), also mit einfachsten Mitteln und einer geringsten Anzahl von Teilen erzielt. Eine unerwünschte thermische Überbelastung der Wandung oder Unterkühlung derselben wird vermieden.- Infolge der von der Leistungsbelastung unabhängigen, gleichmäßigeren Wandtemperatur ist eine verbesserte Wärmebilanz, ein erleichtertes Anlassen der Maschine sowie unter Umständen eine Verringerung des Maschinengewichtes erzielbar.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In Fig. i ist a die vom Motor, z. B. der Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges, kommende Kühlwasserleitung, welche sich in die zum Kühler führende Leitung b und eine den Kühler kurz schließende, nach der Kühlwasserpumpe bzw. dem Motor zurückführende Umlaufleitung c verzweigt. In der Leitung a ist ein Thermostat d angeordnet, welcher die beiden Ventilteller e und f zur Steuerung der beiden Zweigleitungen b und c trägt. Der Thermostat d ist mittels eines Schiebers g axial verstellbar gelagert und an einen Hebel h angeschlossen, welcher seinerseits von dem Gestänge i der in der Ansaugeleitung k des Motors angeordneten Drosselklappe j verstellt wird.
D'er Thermostat d wird durch die Kühlwassertemperatur in der Leitung a in üblicher Weise derart beeinflußt, daß er bei niedriger Temperatur, wie dargestellt, die zum Kühler führende Leitung b geschlossen hält, während die Umlaufleitung c geöffnet ist. Mit steigender Temperatur des Kühlwassers wird die Umlaufleitung c allmählich geschlossen, während die Leitung b geöffnet wird, so daß das Kühlwasser in zunehmendem Maße über den Kühler geführt und dort rückgekühlt wird.
Zusätzlich zu dieser an sich bekannten Regelung des Kühlwassers erfolgt eine Regelung der Grundstellung des Thermostaten in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe j derart, daßi bei geschlossener Drosselklappe j der den Thermostaten d tragende Schieber g sich in seiner rechten: Endstellung, bei voll geöffneter Drosselklappe in seiner linken Endstellung befindet. Dadurch wird .erreicht, daP; bei niedriger Motorbelastung die Umlaufleitung c länger, also bei noch verhältnismäßig hoher Temperatur, geöffnet bleibt und die zum Kühler führende Leitung b sich verhältnismäßig spät öffnet. Das Kühlmittel wird daher im Sinne einer erhöhten Temperatur beeinflußt. Umgekehrt wird bei sich öffnender Drosselklappe die Umlaufleitung c früher geschlossen bzw. die Kühlerleitung b früher geöffnet als. bei geschlossener Drosselklappe, so daß," die Kühlwassertemperatur im Sinne einer relativen Erniedrigung geregelt und eine verstärkte Kühlwirkung des Kühlwassers auf die Maschinenwandungen bewirkt wird.
In Anwendung auf Dieselmaschinen kann z. B.. der Thermostat g statt an das Gestänge i einer Drosselklappe an das Regelgestänge einer B'rennstoffeinspritzpumpe angeschlossen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. z. ist der Thermostat d mit einem Kolben Z verbunden, welcher einerseits unter der Wirkung einer Feder m und anderseits unter der Wirkung eines Unterdruckes steht, welcher im Raum o herrscht und im Ansaugerohr k, z. B. an der Stelle einer hinter der Drosselklappe j angeordneten Venturidüse n, erzeugt wird. Der Thermostat ist in diesem Fall z. B. mit einem einzigen Ventil e versehen, welcher die zum Kühler führende Leitung b steuert. Doch könnte natürlich auch in diesem Fall eine Umlaufleitung c bzw. im Fall der Fig. i ein einfacher Thermostat vorgesehen sein.
Bei geringer Maschinenbelastung herrscht in der Düse n ein verhältnismäßig hoher Unterdruck, welcher den Thermostaten d gegen die Wirkung der Feder m nach rechts verstellt und damit ein Öffnen des Ventils. e erst bei höherer Kühlwassertemperatur bewirkt. Bei hoher Maschinenbelastung herrscht dagegen in der Düse n und damit im Raum o ein im allgemeinen verhältnismäßig geringer Unterdruck, was zur Folge hat, daß die Feder en den Thermostaten d mach links verschiebt und das Ventil e die Leitung b bereits bei niedrigerer Kühlwassertemperatur freigibt.
Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Statt mittels Thermostaten kann die Regelung des Kühlmittels auch auf beliebig andere geeignete Weise erfolgen, z. B. durch Verstellen einer Kühlerjalousie, durch Regelung eines- Kühlerventilators oder Kühlmittelgebläses, z. B.. bei Luftkühlung. Statt durch das Gestänge des Leistungsregelgliedes bzw. statt durch den im Saugrohr erzeugten Unterdruck kann die Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur in Abhängigkeit von der Maschinenleistung auch in beliebig anderer geeigneter Weise, z. B. mittels einer Einrichtung erfolgen, welche die pro Zeiteinheit der Maschine zugeführte B.Tennstofl=-menge mißt, oder mittels einer auf das Drehmoment der Maschine z. B. unmittelbar ansprechenden Vorrichtung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Regelung der Kühlmittel-bzw. Wandungstemperatur von Brennkraftmaschinen, insbesondere hochbelasteten flüssigkeitsgekühlten Fahrzeugmaschinen, in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß, die Grundstellung eines die Temperatur regelnden Organs, z. B. eines den Kühlmittelumlauf regelnden Thermostaten, in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung verstellt wird, insbesondere derart, daßi bei höherer Maschinenbelastung das Regelorgan auf eine eine niedrigere Temperatur einreneInde Stellung als bei niedrigerer Maschinenbelastung eingestellt wird.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Regelorgans für die Kühlmittel- bzw. Wandungstemperatur in Abhängigkeit von der Stellung des Leistungsregelgliedes, z. B. durch ein Drosselklappengestänge oder ein Einspritzpumpengestänge, erfolgt.
3. R°gelvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, die Einstellung des Regelorgans für die Kühlmittel- bzw. Wandungstemperatur in Abhängigkeit vom Unterdruck im Saugrohr mittels eines an eine Venturidüse od. dgl. angeschlossenen Kolbens erfolgt. .
4. Regelvorrichtung nach Anspruch t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß- die Einstellung des Regelorgans für die Kühlmittel- bzw. Wandungstemperatur durch eine auf das an der Motorwelle übertragene Drehmoment unmittelbar ansprechende Vorrichtung erfolgt. Angezogene Druckschriften: Eeutsche Patentschriften Nr. 320 401s, 362 5@<. 59o 611, 595 5,52. 725 138, 742 1;6o; »Automobiltechnisches Handbuch« <-. R. B u ssien, 1945, S. 1192 bis 11(9j.