DK144773B - Koelesystem til en forbraendingsmotor - Google Patents

Description

i 144773

Opfindelsen angår et kølesystem til en forbrændingsmotor indeholdende en beholder for kølemiddel og mindst én overtryksventil, som ved overskridelse af et bestemt tryk i systemet aflaster trykket i beholderen.

5 Fra US-PS 3.765.383 kendes en forbrændingsmotor med et kølesystem, som er forsynet med en overtryksventil, der er indstillelig mod virkningen af en trykfjeder. Overtryksventilen er anbragt i et cylindrisk hus på oversiden af beholderen og åbner ved et bestemt tryk i beholderen. Til det cylindriske 10 hus er forbundet en trykmediumledning, der er sluttet til en akkumulator, som atter over endnu en trykmediumledning er forbundet med beholderens underside. Akkumulatoren har til opgave at optage det fra beholderen overstrømmende kølemedium, når forbrændingsmotoren løber varm. Dette system be-15 tegnes som et passivt system, hvori trykket er en som funktion af temperaturen afhængig variabel.

Heroverfor er det formålet med den foreliggende opfindelse at holde driftstrykket konstant på en lav værdi over et stort temperaturområde og først i et øvre temperaturområde 20 at tillade en trykstigning, hvis kurveforløb omtrent svarer til kurveforløbet af en damptrykkurve PV. Dette er ifølge opfindelsen opnået ved, at en anden overtryksventil, som står i forbindelse med kølemiddelbeholderen efter lukning eller blokering af den første overtryksventil ved hjælp af 25 indstillingsorganer er indstillet til at åbne ved et højere tryk eller en højere temperatur og lukke kølemiddel ud af beholderen. På denne måde får man et med høj virkningsgrad arbejdende kølesystem, hvori det normale maskimale arbejdstryk henholdsvis overtryk holdes på et lavt niveau, 30 indtil et højere trykniveau er påkrævet. Herved kan udgifterne til fremstilling af et kølesystem holdes små, og levetiden af en forbrændingsmotor sammenlignet med en forbrændingsmotor med kendt kølesystem, som kun kan indstilles til et enkelt arbejdstryk, kan forlænges. Desuden kan der 2 144773 med dette arrangement opnås, at der over et stort område kan foregå en bedre varmeudveksling mellem kølemiddel og aggregaterne, der skal køles. Dette opnås på fordelagtig måde ved hjælp af den anden overtryksventil, som i afhængig-5 hed af beholdertemperaturen styres over et indstillingsorgan, f.eks. et temperaturindstillingsorgan. På denne måde kan et nedre trykniveau holdes konstant over et stort temperaturområde. Indstillingsorganet henholdsvis temperaturindstillingsorganet står i afhængighed af forbrændingsmo-10 torens arbejdspararneter og kølemiddeltemperaturen og styrer den anden overtryksventil og tillader kun en trykstigning, når dette er nødvendigt på grund af forbrændingsmotorens arbejdsbetingelser, f.eks. når forbrændingsmotortemperaturen stiger som følge af voksende belastning, eller hvis f.eks.

15 omgivelsernes temperatur stiger voldsomt.

Ved dette arrangement fås et såkaldt aktivt styresystem med tilbageføring ved hjælp af et temperaturindstillingsorgan. Ved dette arrangement er det altså muligt at få en selvkorrektion med henblik på kølemiddelmængden og sammen-20 sætningen af kølemidlet og tryktemperaturforløbet.

Opfindelsen forklares nærmere i forbindelse med to udførelsesformer for kølesystemet til en forbrændingsmotor ifølge opfindelsen og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk og set fra siden viser en forbrændings-25 motor med kølesystemet ifølge opfindelsen, fig. 2 et perspektivisk billede af kølerens øverste del, fig. 3 et skematisk længdesnit gennem kølerens Øverste del, fig. 4 den øverste del af en kølebeholder i en anden ud-30 førelsesform, set bagfra, og 3 144773 fig. 5 og 6 forskellige parametre for forholdet mellem temperatur og tryk i kølesystemet.

På tegningen betegner 10 en forbrændingsmotor, der kan anvendes til drift af en traktor, en mejetærsker eller et 5 stationært anlæg. Forbrændingsmotoren 10 er forsynet med et kølesystem 12 og kan være monteret på et stel, der ikke er vist på tegningen. Forbrændingsmotoren 10 har en cylinderblok 14 med topstykke 16. I cylinderblokken 14 findes fire ens cylindre 18, som hver har en cylinderboring 20.

10 Endvidere har forbrændingsmotoren 10 en krumtapaksel 22 (fig. 1).

Til kølesystemet 12 hører en vandkøler 24, en radiator 26, en cirkulationspumpe 28 og en ventilator 29. Vandkøleren 24 har en på tegningen ikke vist forbindelsesledning og 15 kamre inden i cylinderblokken 14 og topstykket 16, således at kølemiddel kan strømme til de forskellige dele af forbrændingsmotoren 10 under drift. De i fig. 1 viste pile på cylinderblokken 14 og topstykket 16 angiver vandkølerens 24 område og viser kølemiddelstrømmen i kølesystemet 12.

20 Vandkøleren 24 har desuden en tilgangsledning 30 og en afgangsledning 32, af hvilke den sidstnævnte ledning er forsynet med en husdel 34, der indeholder en termostat 36.

En grenledning 38 forbinder afgangsledningen 32 ved siden af termostaten 36 med vandkøleren 24 ud for cirkulations-25 pumpen 28.

Radiatoren 26 har en øvre beholder 40, radiatorribber 42 og en nedre beholder 44. Den nedre beholder 44 er over en afgangsledning 46 og en tilgangsledning 48 forbundet med vandkølerens 24 tilgangsledning 30.

30 Kølesystemets 12 øvre beholder 40 er vist detaljeret i fig. 2 og 3. Den øvre beholder 40 har en overside 50 og en bagside 52. En tilgangsstuds 54 er anbragt over en åbning 4 144773 56, der findes omtrent på midten af oversiden 50. Tilgangsstudsen 54 indbefatter en cylindrisk studs 58, til hvis på tegningen venstre side en horisontalt forløbende ledning 60 er tilsluttet. Til venstre for tilgangsstudsen 54 er 5 en 90°-rørbøjning 62 ført gennem oversiden 50. Den ydre, horisontalt forløbende del af rørbøjningen 62 strækker sig til venstre i figuren. Bagsiden 52 af den øvre beholder 40 har en tilgangsstuds 64, der er anbragt under tilgangsstudsen 54. På den til venstre i figuren viste ende af den øvre be-10 holder 40 findes en med gevind forsynet forbindelsesflange 66 (fig. 3), som strækker sig ind i det indre af den øvre beholder 40. En trykstyret ventilmekanisme 68 er indskruet i forbindelsesflangen 66 i tæt forbindelse, således at intet kølemiddel ukontrolleret kan løbe ud af beholderen 40. Ven-15 tilmekanismen 68 har et hus 70, et temperaturindstillingsorgan 72, en temperaturstyret ventil 74 og en overtryksventil 76. Huset 70 har en cylindrisk udformet del 78 og en lukkehætte 80, som danner tæt lukning for den yderste ende af huset 70. Den inderste ende 82 af delen 78 på huset 70 20 er åben og har et kort gevindstykke 84. Den midterste del 78 er opdelt i tre koaksialt forløbende, cylindriske og indbyrdes forbundne kamre, af hvilke et er udformet som et inderste kammer 86, et som tilslutningskammer med en åbning i 88 og et som yderste kammer 90. Det inderste kammer 86 har 25 en del 92 med større diameter i området ved den inderste ende 82 og en del 84 med mindre diameter i området ved åbningen 88. Ved overgangsstedet mellem delen 92 og delen 94 i kammeret 86 findes et fjedersæde 96. Ved overgangsstedet mellem det inderste kammer 86 og tilslutningskammeret med 30 åbningen 88 findes en kegleformet skulder 98, der virker som styr for den termostyrede ventil 74. Ved overgangsstedet mellem det ydre kammer 90 og tilslutningskammeret med åbningen 88 findes en skulder 100, der har et sæde 102 fra overtryksventilen 76. Fra den midterste del 78 strækker sig 35 vertikalt opad en lavtryksudstrømningsledning 104, som er forbundet med det inderste kammer 86, medens en højtryks- 5 144773 udstrømningsledning 106 er forbundet med det ydre kammer 90. Endvidere er der til det ydre kammer 90 tilsluttet en udstrømningsledning 108, som strækker sig nedad diametralt modsat højtryksudstrømningsledningen 106.

5 Temperaturreguleringsorganet 72 har et hus 110, som er påskruet på gevindstykket 84 ved den nederste ende 82 af huset 70. Huset 110 er desuden forsynet med et udvendigt gevind, der er skruet ind i forbindelsesflangen 66. Huset 110 har en energiomsætter, som består af en følerkolbe 112 10 og et reguleringsorgan, f.eks. en bælg 114. En reguleringsbolt 116, som er anbragt koaksialt i huset 70, strækker sig fra reguleringsorganet 114 ind i det indre kammer 86. En temperaturændring registreres i følerkolben 112 og overføres til reguleringsorganet 114. Den herved i reguleringsorganet 15 henholdsvis bælgen 114 optrædende trykstigning bevirker forskydning af reguleringsbolten 116 og dermed af stemplet 118 i retning mod åbningen 88. Stemplet 118 styres på reguleringsbolten 116, idet det har en udboring 120 og i sin fri ende en ringnot 121 samt ved den modsatte ende en ringflan-20 ge 122. Stemplet 118 er sikret på reguleringsbolten 116 ved hjælp af en fjeder 123, som virker mellem ringflangen 122 på termoventilstemplet 118 og fjedersædet 96. I ringnoten 121 på termoventilstemplet 118 findes en O-ring 124 (ventilen 74 befinder sig sædvanligvis i en gennemstrømnings-25 stilling, fig. 3).

Den som lavtryksventil udformede overtryksventil 76 er optaget i det ydre kammer 90 i huset 70 og har en tætningsskive 126, som er styret på et ventilstyr 128. En fjeder 130 er anbragt på ventilstyret 128 og virker mellem ventil-30 styret og lukkekappen 80. Overtryksventilen 76 befinder sig som vist i fig. 3 normalt i sin lukkestilling.

En lavtryksledning 132 er ved sin ene ende forbundet med rørbøjningen 62, som findes i oversiden 50 af beholderen 40, 6 144773 og er ved sin anden ende forbundet med ventilmekanismens 68 lavtryksudstrømningsledning 104. En højtryksledning 134 er ved sin ene ende tilsluttet ledningen 60 på studsen 58 og ved sin anden ende tilsluttet højtryksudstrømningsled-5 ningen 106 fra ven ti lraekan ismen 68. En udstrøxnningsledning 136 er forbundet med den nedadrettede udstrømningsledning 108, således at dampene kan bortledes nedad.

Den øvre beholder 40 er sædvanligvis lukket og tættet med en trykhætte 138, som er tilsluttet til og fast forbundet 10 med tilgangsstudsen 54. Trykhætten 138 har et dæksel 140, en vakuumventildel 144 og en overtryksventil 142. Til trykkappen 138 hører endvidere et ventillukkeelement 146, en fjeder 148 og et ventilsæde 150 samt en fjeder 152. Vakuum-ventildelen 144 befinder sig normalt i den i fig. 3 viste 15 lukkede stilling.

I fig. 4 er vist et eksempel på endnu en udførelsesform, idet der dog kun er vist den øvre beholder 40' samt den øverste del af radiatoren 26' i et kølesystem 12' svarende til det i fig. 1 viste.

20 En tilgangsstuds 54' befinder sig over en åbning 56' i oversiden 50' og har en cylindrisk studs 58' samt en ledning 60', som står i forbindelse med det indre af tilgangsstudsen 54' og strækker sig horisontalt ud til siden oven over beholderens overside 50'.

25 I en anden åbning 210 i oversiden 50', som på tegningen er vist til venstre for tilgangsstudsen 54', findes en indstillelig overtryksventil 212, der normalt står i den i fig. 4 viste lukkestilling. Overtryksventilen 212 har en cylindrisk studs 214, som er åben ved begge ender, men 30 ved sin nederste ende har en blænde 216, der er forsynet med en centralt anbragt boring 218. En rørstuds 220 strækker sig horisontalt ud til højre side, medens en dampafgangsstuds 222 strækker sig til venstre i figuren. En føler 7 144773 224 er forsynet med en følerkolbe 228, som ved sin øverste ende har en flange 226. Følerkolben 228 er delvis fyldt med et trykmedium og strækker sig gennem boringen 218. Mellem den øverste ende af følerkolben 228 og flangen 226 5 findes en udvidelig bælg 230, der er optaget i studsen 214 og bæres af flangen 226, idet den er fastholdt i flangen ved hjælp af en fjederring 232. En ringformet flange 234 er skudt ind over følerkolben 228, som ligger mod en pakning 236, der danner tæt lukning ved boringen 218. En tryk-10 aflastningsledning 238 forbinder rørstudsen 220 med ledningen 60'. En udstrømningsledning 240 er sluttet til dampaf-gangsstudsen 222 og går over en 90°-rørbøjning nedad i området ved undersiden af forbrændingsmotoren.

Kølesystemet 12' er ligesom ved udførelsesformen i fig. 1 15 tæt lukket med en trykhætte 138', som sidder på tilgangsstudsen 54', som ligeledes har et dæksel 140' samt en va-kuumventildel 144', et ventilsæde 146' og en fjeder 148'. Trykhætten er endvidere forsynet med en overtryksventil 142', et ventilsæde 150' og en fjeder 152'.

20 Før igangsætning af motoren fyldes kølesystemet 12 med kølemiddel, således at der i den øverste del af beholderen 40 som vist i fig. 3 forbliver en luftpude, som kan udvide sig. Derefter påsættes trykhætten 138, og kølesystemet 12 lukkes.

Den øverste vakuumventildel 144 med en reguleringsværdi på 25 f.eks. 1,05 bar og overtryksventilen 76 med en reguleringsværdi på f.eks. 0,49 bar befinder sig normalt i deres lukkestilling, medens den termostyrede ventil 74 står i sin gennemstrømningsstilling, således at der mellem beholderen og overtryksventilen 76 er forbindelse for et trykmedium gen-30 nem lavtryksledningen 132 og tilslutningskammeret 88. Når maskinen eller forbrændingsmotoren bliver varm efter en koldstart, så ekspanderer kølemidlet henholdsvis trykmediet, og systemtrykket stiger til en reguleringsværdi på ca. 0,49, således at overtryksventilen 76 åbnes og gennem udstrøm- 8 144773 ningsledningen 136 skaber forbindelse til atmosfæren. Derefter begrænser overtryksventilen 76 trykket i systemet til 0,49 bar, indtil temperaturen af kølemidlet i den øverste beholder 40 har nået en bestemt temperatur (ca. 110°C), af-5 hængigt af de forskellige påvirkninger, som forbrændingsmotoren er udsat for. Hvis trykmediet i følerkolben 112 for den termostyrede ventil 74 udvider sig, bevirker indstillingsorganet 114 en forskydning til venstre i figuren af reguleringsbolten 116, som atter forskyder stemplet 118, 10 således at O-ringen 124 lukker åbningen 88. Ved denne lukkeproces afbrydes kølemiddelforbindelsen mellem overtryksventilen 76 og beholderen 40, således at overtryksventilen 76 indtager en uvirksom stilling. Hvis der på grund af forholdene i motoren sker en yderligere temperaturstigning i 15 kølemidlet, så stiger trykket i systemet videre. Dette tryk bestemmes af den øvre indstillelige værdi på 1,05 bar ved hjælp af den indstillelige overtryksventil 142. Stiger trykket i beholderen 40 over 1,05 bar, så åbnes trykhætten 138, og trykket kan aflastes gennem højtryksledningen 134 og ud-20 strømningsledningen 136 samt det ydre kammer 90.

Hvis forbrændingsmotoren udsættes for normale arbejdsforhold, falder kølemiddeltemperaturen og dermed også trykket, og når det ligger under 1,05 bar, lukker overtryksventilen 142. Falder kølemidlets temperatur under 110°C, så aflastes 25 temperaturen af dette kølemiddel af følerkolben 112 på ventilen 74, og sammentrækningen af trykmediet bevirker, at reguleringsorganet 114 muliggør forskydning af reguleringsbolten 116, som bærer stemplet 118. Forskydningen af indstillingsbolten 116 sker under indvirkning af trykket fra 30 fjederen 123 i retning til højre i figuren, således at 0-ringen 124 frigiver åbningen 88, så overtryksventilen 76 atter begrænser trykket i systemet til 0,49 bar. Efter at forbrændingsmotoren er standset, fremkommer der et undertryk i kølesystemet, således at vakuumventilen 144 i trykhætten 35 138 åbner sig, og luft udefra kan trænge ind i det øverste 9 144773 rum i beholderen 40.

I udførelsesformen i fig. 3 er overtryksventilen 76 set i strømningsretningen anbragt bag ventilen 74 og i trykaflastnings- eller udstrømningsledningen til rørbøjningen 62, 5 som hører til lavtryksledningen 132, huset 70 og udstrøm ningsledningen 36. Det bemærkes dog, at overtryksventilen 76, set i strømningsretningen, kan være anbragt under ventilen 74 i dampudstrømningsledningen, f.eks. i området ved rørbøjningens 62 forbindelsessted med oversiden 50 af be-10 holderen 40.

I udførelsesformen i fig. 4 er overtryksventilen 212 konstrueret således, at den normalt er lukket, også når der hersker en forholdsvis lav motortemperatur. Tilslutningen til bælgen 230 bevirker sammen med damptrykket fra trykme-15 diet i føleren 224 en udvidelse af bælgen 230 og en forskydning af pakningen 236 nedad i en lukket stilling. Når forbrændingsmotoren og dermed kølemidlet opvarmes, så udvides kølemediet inden i følerkolben 228, som er neddykket i kølemidlet i den øverste beholder 40'. Der sker således en for-20 skydning nedad af flangen 234, og der fremkaldes en forhøjelse af overtrykket i kølesystemet. Overtryksventilen 212 kan fungere som trykaflastningsventil i afhængighed af reguleringskræfterne fra bælgen 230 og dampens sammentryk-kelighed i føleren 224. Endvidere virker overtryksventilen 25 212 som fjeder med en reguleringsværdi, der varierer i af hængighed af kølemiddeltemperaturen. Når overtryksventilen 212 er åben, kan trykket i kølesystemet aflastes over ventilens 212 hus og udstrømningsledningen 240.

Tryk/temperatur-karakteristika for den indstillelige over-30 tryksventil 212 fastlægges ved valgte parametre for overtryksventilen, såsom forholdet mellem diameteren af fjederbælgen 230 og diameteren af boringen 218 i ventilhusets blænde 216, den andel af trykmediet, som befinder sig i 144773 ίο føleren 224, og bælgens 230 fjederkarakteristik. I et typisk anvendelsestilfælde kan overtryksventilen 212 være udformet således, at det effektive overtryk lineært med temperaturen vokser til et tryk på ca. 0,42 bar, indtil 5 der er opnået en temperatur på 107°C. Dette svarer omtrent til damptrykket i trykmediet inden i bælgen 230 og føleren 224, således at trykket over temperaturen 107°C hurtigt vokser, medens temperaturen kun stiger lidt. Hvis størrelsen af overtryksventilens 212 overtryk overskrider den indstil-10 lede værdi af overtryksventilen 142' (1,05 bar), så begrænses trykket i systemet ved hjælp af trykhætten.

Det er naturligvis muligt at indsætte ekstra fjedre i bælgen 230 for at ændre fjederbælgens fjederkarakteristik og dermed tryk/temperaturkarakteristikken for ventilen 212.

15 Om ønsket kan overtryksventilen 212 også være dimensioneret således, at den er åben ved en bestemt temperatur og er lukket ved en bestemt temperatur med et tryk på 0 bar. Derefter kan overtryksventilen 212 ved progressivt stigende tryk være lukket over denne temperatur.

20 Enhver passende trykafhængig ventil, hvis konstruktion svarer til konstruktionen af overtryksventilen 212, har en overtryk/temperatur-karakteristik, der svarer til tryk/tem-peratur-karakteristikken, som er vist i fig. 5. Mellem L og M vokser overtryksventilens 212 overtryk lineært med tempe-25 raturen. På stedet M er bælgens 230 temperatur en sådan, at der indtræder en ændring af kølemediets tilstand, idet kølemediet på dette sted begynder at fordampe, og damptrykket vokser meget hurtigt ved lille temperaturstigning. Kurveforløbet er vist ved linien MN. På kurvestrækningen MN sker 30 en hurtig stigning af overtrykket. Ved kurvepunktet N er hele mængden af kølemedium omdannet til damp. En yderligere temperaturstigning i bælgen 230 medfører en ringe stigning af overtrykket. Hældningen af kurvestrækningen NO for tryk/ 11 144773 temperaturforholdet afhænger af talrige variable, f.eks. af trykmediets beskaffenhed. Det er ønskeligt at udforme overtryksventilen således, at der ved efterfølgende dampdannelse på kurvestrækningen NO over tryk/temperatur-forholdet 5 opnås det ønskede øvre maksimale overtryk for et bestemt kølesystem. Dette nødvendiggør især overvågning af mængden af trykmedium, således at fordampningen er afsluttet ved en bestemt bælgtemperatur, som svarer til den ønskede højeste maksimale temperatur i kølesystemet. Med en sådan overtryks-10 ventil i kølesystemet 12 er en overtryksventil for et øvre maksimalt overtryk, som f.eks. overtryksventilen 142' i fig. 4, ikke nødvendig.

Fig. 6 viser en forenklet grafisk fremstilling af tryk/ temperatur-karakteristikken for kølesystemet 12, der er 15 vist i fig. 3 og 4. I dette diagram er også vist kurveforløbet for et typisk, konventionelt kølesystem med en simpel overtryksventil, der er indstillet til et bestemt tryk. Endvidere er i fig. 6 vist damptryk/temperatur-forholdet (VP) for et typisk kølemedium i et kølesystem. De viste 20 karakteristika afspejler resultater, som viser afhængigheden i et bestemt kølesystem ved bestemte værdier, som er underkastet de almindeligt kendte fysiske love om afhængigheden mellem tryk, volumen og temperatur af et trykmedium. For hvert system, som er anskueliggjort i fig. 6, 25 antages, at forbrændingsmotorens og det tilhørende kølesystems ydertemperatur er ca. 5°C, og at kølesystemet ved start af forbrændingsmotoren er udsat for et atmosfæretryk (0 bar). Når forbrændingsmotoren 10 opvarmes umiddelbart efter starten, er der endnu ikke noget overtryk. Trykket 30 stiger lineært med temperaturen, idet stigningshastigheden afhænger noget af kølesystemet. Variationen af stigningshastigheden afhænger f.eks. af kølemediet og af mængden af kølemedium. Typiske stigningshastigheder for trykstigning 12 144773 er gengivet ved kurverne AGDB og AG'D'B'.

Ved et konventionelt kølesystem under tryk med en simpel overtryksventil for et bestemt åbningstryk, f.eks. 1,05 bar, stiger trykket i henhold til B eller B' ved en relativ lille 5 beholdertemperatur, idet overtryksventilen indstiller systemtrykket til 1,05 bar, når beholdertemperaturen fortsætter med at stige (BC eller B’C’).

I tilfældet med dobbelttrykforhold i systemet i henhold til fig. 3 stiger systemtrykket ved begyndende opvarmning 10 af forbrændingsmotoren til ca. 0,49 bar (D eller D') og bliver derefter konstant ved et overtryk på 0,49 bar, medens beholdertemperaturen stiger til 110°C (D'E eller DE). Ved denne temperatur lukker den termostyrede ventil 74 og sætter overtryksventilen 76 for 0,49 bar i en uvirksom stil-15 ling, hvorved køletemperaturen stiger samtidig med systemtrykket. Tryk/temperatur-kurven (EF) forløber omtrent parallelt med kølemiddeldampkurven (VP). Hvis beholdertemperaturen på stedet F har en værdi på ca. 120°C ved et tryk på 1,05 bar, som bestemmes af overtryksventilen 142, så fører 20 hver yderligere temperaturstigning over 120°C til en trykaflastning ved et konstant tryk på 1,05 bar (FC).

Et tryk/temperatur-forhold for et kølesystem med overtryksventilen 212 i fig. 4 er i fig. 6 gengivet ved kurven AG (eller G') HFC. Ved en temperatur på ca. 5°C har den ind-' 25 stillede overtryksventil 212 et åbningstryk på ca. 0,14 bar (G"). Hvis forbrændingsmotoren opvarmes fra koldstart ved ca, 5°C, stiger systemtrykket ifølge kølesystemets karakteristika til et punkt G eller G1, som svarer til kølesystemtemperaturen og trykket i punkterne på kurven G"H, 30 som angiver ventilens overtryksforhold mellem temperaturer på 5°C og 107°C. Delen G (eller G1) H definerer altså systemkarakteristikken, efter hvilken kølesystemet ved hjælp af overtryksventilen 212 styres ved stigende tryk indtil 13 144773 en temperatur på 107°C (H). Ved denne temperatur begynder hele trykmediet i fjederbælgen 230 og i føleren 224 at fordampe, så damptrykket i fjederbælgen og i føleren stiger meget hurtigt, og det effektive overtryk ved ringe tempe-5 raturforøgelse vokser hastigt Indtil en maksimal beholdertemperatur på 107°C har indstillet sig ved påvirkning af følerkolben 228 (HJ). Ved en temperatur større end 107°C vokser det effektive systemtryk på grund af overtryksventilen 212 hurtigere (HJ) end systemtrykket ifølge kurvefor-10 løbet HF. Ved en værdi F, som svarer til systemtryk på ca.

Λ 10,5 kp/crrr og en beholder temperatur på ca. 120°C, åbner overtryksventilen 142' i trykhætten 138' til fremkaldelse af en trykaflastning i kølesystemet, så ingen temperaturforøgelse fører til yderligere trykstigning (FC). Kurve-15 strækningen HF gengiver en ikke aflastende andel af kølesystemets tryk/temperaturforhold. Om kurvestrækningen HJ stiger stejlt eller mindre stejlt afhænger af den samlede mekanisme.

Fig. 6 viser forskellige parametre i et kølesystem med 20 overtryksanordning, hvor forbrændingsmotorerne har en længere driftstid. Med et sådant kølesystem med et tryk/ temperatur-forhold opnås et kurveforløb svarende til forløbet af dampkurven VP. Tryk/temperatur-kurven skal ikke tilpasses fuldstændigt til VP-kurveforløbet, så de ugun-25 stige påvirkninger, der optræder ved fordampningsprocessen, vil kunne udelukkes. Omskiftningen fra et lavt trykniveau indtil en bestemt temperatur til et højt trykniveau muliggør også en højere belastning af forbrændingsmotoren, da kølesystemets kapacitet ved en sådan anordning samtidig 30 kan udvides. Dobbelttryksystemet udformes f.eks. således ifølge fig. 3, at temperaturen af kølemidlet i den øverste beholder 40 kan stige til ca. 110°C, hvorved det maksimale arbejdstryk stiger fra 0,49 til 1,05 bar. Ved forøgelsen af trykket indstilles kølemidlets damptemperatur ligeledes 35 højere, hvorved der fremkaldes en forsinket fordampning i

Claims (6)

1. Kølesystem til en forbrændingsmotor indeholdende en beholder for kølemiddel og med mindst én overtryksventil til trykaflastning fra beholderen ved overskridelse af et bestemt tryk 25 i systemet, kendetegnet ved,at en anden overtryksventil (76, 212), som står i kølemiddeltransporterende forbindelse med beholderen (40) efter lukning eller blokering af den første overtryksventil ved hjælp af temperaturindstillingsorganer (72, 224) er indstillet til at åbne ved et højere tryk el-30 en højere temperatur og lukke kølemiddel ud af beholderen (40) . 15 . 144773

2. Kølesystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den normalt i lukkestilling stående, beholdertrykket aflastende anden overtryksventil (212) kan justeres til opnåelse af et bestemt, indstilleligt maksimalt tryk, idet overtryksven-5 tilen åbnes i afhængighed af det voksende tryk (AGHEFC),

3. Kølesystem ifølge krav 2, kendetegnet ved, at indstillingsorganet (temperaturindstillingsorganet 72) har en energiomsætter, der aftaster kølemidlets temperatur (følerkolbe 112, indstillingsorgan, henholdsvis bælg 114). 10

4. Kølesystem ifølge 1, kendetegnet ved, at ind- stillingsorganet (temperaturindstillingsorganet 72) har afspærringsorganer (O-ring 124) til afbrydelse af kølemiddelstrømmen fra beholderen (40) til den anden overtryksventil (76).

5. Kølesystem ifølge et eller flere af kravene 1-4, k e n -15 detegnet ved, at den anden overtryksventil (76, 212) er anbragt i en til en trykhætte (138) tilsluttet kølemiddelledning (hus 70), som ved sin ene ende er forbundet med beholderen (40) og ved den anden ende med en udstrømningsledning 136), og at overtryksventilen ved hjælp af en fjederkraft er 20 indstillelig mod virkningen af kølemiddeltrykket i beholderen 40) .

5 Ved det trinløst indstillelige tryksystem ifølge fig. 4 kan opnås en højere ydelse af forbrændingsmotoren med voksende kølemiddeltemperatur og et progressivt stigende ar-bejdstryk (overtryk), hvilket arbejdstryk er afhængigt af forøgelsen af kølebehovet.

10 Ved begge eksempler på et overtrykskølesystem er systemet udformet således, at kølemidlets beholdertemperatur svarer til forbrændingsmotorens kritiske temperatur (ca. 107°C til 120°C). Tryk/temperatur-forløbet (EF og HF i fig. 6) forløber parallelt med kølemidlets damptrykkurve (VP i fig. 6), 15 og der indtræder således en forsinket fordampning af kølemidlet, i det mindste indtil et systemtryk på 1,05 bar overskrides, hvorefter ventilen svarende til maksimalt overtryk åbner. På dette sted forløber tryk/temperatur-kurven med tilnærmelse horisontalt. Enhver yderligere temperaturstig-20 ning medfører tab af kølemiddel. Patentkrav.

6. Kølesystem ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den ene ende af en lavtryksledning (132) er forbundet med beholderen (40) , og den anden ene af lavtryksledningen er forbun- 25 det med en ledning (hus 70) mellem den anden overtryksventil (76) og indstillingsorganet (temperaturindstillingsorganet (72) . 1 Kølesystem ifølge et eller flere af kravene 1-6, kendetegnet ved, at indstillingsorganet (temperaturind- 30 stillingsorganet 72) består af en i kølemidlet neddykket følerkolbe (112) og en dertil sluttende udvidelig bælg (114) samt et stempel (118), som er forsynet med et ventiltætnings-