EP0180208A2 - Pressure control device for the cooling circuit of an internal-combustion engine - Google Patents

Pressure control device for the cooling circuit of an internal-combustion engine Download PDF

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EP0180208A2
EP0180208A2 EP85113780A EP85113780A EP0180208A2 EP 0180208 A2 EP0180208 A2 EP 0180208A2 EP 85113780 A EP85113780 A EP 85113780A EP 85113780 A EP85113780 A EP 85113780A EP 0180208 A2 EP0180208 A2 EP 0180208A2
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valve
pressure
valves
float
expansion volume
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Erwin Schweiger
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F01P3/22—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
    • F01P3/2207—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point characterised by the coolant reaching temperatures higher than the normal atmospheric boiling point

Definitions

  • the invention relates to a pressure control device according to the preamble of claim 1.
  • a pressure control device of this type is part of the prior art due to a not previously published patent application.
  • a switching valve is actuated as a function of the operation of the machine and switches on the pressure relief valve for the lower operating pressure during operation of the machine, while after the machine is switched off to avoid coolant ejection when reheating from full load only the pressure relief valve is effective for the higher operating pressure.
  • a maximum force control with corresponding construction and switching effort is required for the actuation of the switching valve.
  • this design also has functional disadvantages, because the switching valve cannot prevent ejection of coolant both when the machine is reheated during an idling operation after full load, and when the machine is restarted during reheating after it has been switched off at full load .
  • the object of the invention is to improve the pressure control device so that both the construction costs are reduced and the function is improved.
  • the series switching arrangement of the pressure relief valves according to claim 1 has the advantages over the parallel switching arrangement according to DE-A-31 43 749 that in the event of a leak in any of the valves, the cooling circuit nevertheless remains operable with the lower operating pressure and that the same for both pressure relief valves Components for the same, but additive opening pressure values can be used.
  • the arrangement of the float valve in the valve chamber between the two pressure relief valves excludes the influence of intensive flow and wobbling movements of the coolant in the expansion volume of a cooler water tank or an expansion tank on the function of the float valve.
  • the expansion tank 3 contains an air-coolant heat exchanger as a cooler 2, a secondary flow expansion tank 3, a thermostat 4 and a coolant pump 5.
  • a secondary ventilation flow leads from a high point of the cooling circuit on Radiator 2 a vent line 6 in the expansion tank 3 and from this back to the pump suction line 7 a filling line 8.
  • the expansion tank 3 has a correspondingly sized filler neck 11.
  • the expansion tank 3 contains on its upper side connected to the expansion volume 10 valves, namely two series-connected, identical pressure relief valves 12 and 13 and in each case a vacuum valve 14 and float valve 15 arranged in parallel with a pressure relief valve 12 or 13 and centrally arranged therein Pressure relief valves 12 and 13 and the vacuum valve 14 each have a closing spring 12 ', 13' and 14 'and overall a commercially available structure.
  • the float valve 15 is adapted to the structure of the vacuum valve 14 and a central bypass opening 15 'provided for it in the associated pressure relief valve 12.
  • Recesses 16 in a holding plate 17 of the float valve 15 ensure the flow of air from the expansion volume 10 and the lower pressure relief valve 13 or to the vacuum valve 14 and through the valve chamber 18, which is closed on all sides, and the overflow connection 19 to and from the atmosphere.
  • the switching level 20 of the float valve 15 is matched to the maximum filling level 9 in the expansion tank 3 in such a way that the switching level 20 is higher than the highest coolant level 21 in normal operation without vapor formation in the machine 1.
  • the coolant level increases a full load operation of the machine 1 in the subsequent idle operation or after switching off due to afterheating with steam formation, especially in the cooling jacket of the cylinder head of the engine 1 via the switching level 20 of the float valve 15, so on the one hand ejection by closing the float valve 15 prevented by coolant and, on the other hand, by connecting the two pressure relief valves 12 and 13 in series, the pressure value is doubled, thereby limiting the vapor formation.
  • the increased overpressure value remains effective even when restarting until the vapor volume condenses and the coolant level drops below the switching level 20 has dropped.
  • a loss of coolant is therefore ruled out in all normal operating conditions of an intact machine 1. Loss of coolant and excessive operating pressure are even ruled out even in the event of fuel gas leaks in the cooling circuit because the fuel gas is separated from the bypass vent in the expansion tank and can blow off via the open float valve 15 and the lower pressure valve 13 that opens at the lower operating pressure.
  • the arrangement of the float valve 15 in the narrow valve chamber 18 prevents the function of the float valve 15 from being affected by displacements and accelerated movements of the coolant level.
  • the float valve 115 is designed corresponding to the valve seat for a commercially available vacuum valve 114 and is arranged instead of one.
  • This valve insert 124 is attached to the commercially available screw cap 122 by simply plugging it on and can therefore also be retrofitted.
  • an arrangement of float valve 115 and vacuum valve 114 which is interchanged with respect to FIG. 1 is better, because this means that an exchange of the commercially available vacuum valve 114 for the float valve 115 can be omitted.
  • the bayonet cover 222 shown in FIG. 3 also corresponds to a commercially available design including pressure relief valve 212 and in some cases including vacuum valve 214. However, its valve disk is modified to a holding flange 226 for a valve housing 227 and provided with through openings 228. A float valve 215, which controls the passage opening 228, is arranged in the valve housing 227.
  • the flare The edge 227 'of the valve housing 227 serves as the sealing edge of the vacuum valve 214 and, like the valve disk of the vacuum valve in a conventional manner, interacts with the sealing disk 229 of the pressure valve 212.
  • the underside of the valve housing 227 facing the expansion volume 210 contains the second pressure relief valve 213, which, until the float valve 215 closes, determines a lower pressure in the expansion volume 210 than the first pressure relief valve 212, which is then decisive, with the closing spring 212 ′ dimensioned for the higher pressure opening value.
  • the two pressure relief valves 212 and 213 are connected in parallel, so that one each alone determines the maximum pressure to be set in the expansion volume 210 due to the function of the float valve 215.

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Abstract

1. Means for controlling the pressure of the cooling circuit of internal combustion engines, in which the expansion volume (110) of a coolant compensating chamber or expansion tank (3) is connected via two excess-pressure valves (112 and 113), a negative-pressure valve (114) and an on-off valve (115) to an overflow connection to and from atmosphere, and in which the on-off valve (115) in its opening and closed position alternately brings the two excess-pressure valves (112 and 113), which are connected in series, into action, a filling and closure cover (122) being disposed on the expansion volume (111), characterised in that the two excess-pressure valves (112 and 113), the negative-pressure valve (114) and the on-off valve, which is in the form of a float valve (115), are disposed on the filling and closure cover (122).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucksteuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a pressure control device according to the preamble of claim 1.

Eine Drucksteuervorrichtung dieser Bauart zählt durch eine nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung zum Stand der Technik.A pressure control device of this type is part of the prior art due to a not previously published patent application.

Bei einer bekannten Drucksteuervorrichtung ähnlicher Bauart gemäß der DE-A-31 43 749 wird ein Schaltventil in Abhängigkeit vom Betrieb der Maschine betätigt und schaltet während des Betriebes der Maschine das Überdruckventil für den niedrigeren Betriebsdruck ein, während nach dem Abstellen der Maschine zum Vermeiden von Kühlmittelauswurf beim Nachheizen aus Vollast nur das Überdruckventil für den höheren Betriebsdruck wirksam ist. Bei dieser Ausbildung ist für die Betätigung des Schaltventiles eine Höchstkraftsteuerung mit entsprechendem Bau- und Schaltaufwand erforderlich. Darüber hinaus weist diese Ausbildung auch funktionelle Nachteile auf, weil das Schaltventil ein Auswerfen von Kühlmittel sowohl bei einem Nachheizen der Maschine während eines Leerlauf-Betriebes nach Vollast als auch bei einem Wieder-Inbetriebsetzen der Maschine während des Nachheizens nach einem Abstellen aus Vollast nicht verhindern kann.In a known pressure control device of a similar design according to DE-A-31 43 749, a switching valve is actuated as a function of the operation of the machine and switches on the pressure relief valve for the lower operating pressure during operation of the machine, while after the machine is switched off to avoid coolant ejection when reheating from full load only the pressure relief valve is effective for the higher operating pressure. With this design, a maximum force control with corresponding construction and switching effort is required for the actuation of the switching valve. In addition, this design also has functional disadvantages, because the switching valve cannot prevent ejection of coolant both when the machine is reheated during an idling operation after full load, and when the machine is restarted during reheating after it has been switched off at full load .

Aufgabe der Erfindung ist es, die Drucksteuervorrichtung so zu verbessern, daß sowohl der Bauaufwand verringert als auch die Funktion verbessert wird.The object of the invention is to improve the pressure control device so that both the construction costs are reduced and the function is improved.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in überraschend einfacher Weise mit dem geringen Bauaufwand eines Schwimmerventiles als Schaltventil gelöst. Das Schwimmerventil schaltet unabhängig vom Betrieb der Maschine immer dann vom niedrigeren Betriebsdruck auf den höheren Betriebsdruck, also sowohl bei Stillstand als auch im Leerlauf, wenn durch Dampfbildung in der Maschine das Kühlmittel-Niveau im Ausgleichsbehälter das Schaltniveau des Schwimmerventiles überschreitet. Ein Auswerfen von Kühlmittel ist damit auch im Leerlauf oder beim Wiederstart der Maschine während des Nachheizens ausgeschlossen. Durch das rasche Kondensieren des Dampfes nach dem Wiederstart ist ein überhöhter Betriebsdruck beim anschließenden Betrieb der Maschine ausgeschlossen. Ein überhöhter Betriebsdruck ist schließlich auch dann ausgeschlossen, wenn Brenngas-Leckagen in das Kühlmittel auftreten, weil das Brenngas durch die übliche Entlüftung, den Ausgleichsbehälter und das Überdruckventil für den niedrigeren Betriebsdruck zur Atmosphäre abgeleitet wird, ohne daß dabei das Kühlmittel-Niveau auf das Schaltniveau des Schwimmerventiles ansteigt.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 in a surprisingly simple manner with the low construction costs of a float valve as a switching valve. The float valve switches regardless of the operation of the machine from the lower operating pressure to the higher operating pressure, i.e. both at standstill and at idle when the coolant level in the expansion tank exceeds the switching level of the float valve due to steam formation in the machine. Ejecting coolant is thus also at idle or during The machine cannot be restarted during reheating. Due to the rapid condensation of the steam after the restart, an excessive operating pressure during subsequent operation of the machine is excluded. An excessive operating pressure is also ruled out if fuel gas leaks occur in the coolant because the fuel gas is discharged to the atmosphere through the usual ventilation, the expansion tank and the pressure relief valve for the lower operating pressure, without the coolant level reaching the switching level of the float valve rises.

Die Reihen-Schaltanordnung der Überdruckventile nach dem Patentanspruch 1 hat gegenüber der Parallel-Schaltanordnung entsprechend der DE-A-31 43 749 die Vorteile, daß bei Undichtheit eines beliebigen der Ventile der Kühlkreis dennoch mit dem niedrigeren Betriebsdruck betriebsfähig bleibt und daß für beide Überdruckventile gleiche Bauteile für gleiche, sich jedoch addierende Öffnungsdruckwerte verwendet werden können.The series switching arrangement of the pressure relief valves according to claim 1 has the advantages over the parallel switching arrangement according to DE-A-31 43 749 that in the event of a leak in any of the valves, the cooling circuit nevertheless remains operable with the lower operating pressure and that the same for both pressure relief valves Components for the same, but additive opening pressure values can be used.

Die Anordnung des Schwimmerventiles in der Ventilkammer zwischen beiden Überdruckventilen schließt einen Einfluß von intensiver Strömung und Schlingerbewegungen des Kühlmittels im Ausdehnungsvolumen eines Kühler-Wasserkasten bzw. eines Ausgleichsbehälters auf die Funktion des Schwimmerventiles aus.The arrangement of the float valve in the valve chamber between the two pressure relief valves excludes the influence of intensive flow and wobbling movements of the coolant in the expansion volume of a cooler water tank or an expansion tank on the function of the float valve.

Bei einer bekannten Drucksteuervorrichtung ähnlicher Bauart gemäß US-A-2 878 794 und DE-A-30 45 357 ist es zwar bereits bekannt, die Überdruckventile hintereinander und gemäß DE-A-30 45 357 ein Schaltventil parallel zum zweiten Überdruckventil zu schalten. Dabei ist jedoch zwischen beiden Überdruckventilen ein weiterer Ausgleichsbehälter angeordnet und das Schaltventil ist als Strömungsventil ausgebildet, das bei raschem Dampf- oder Kühlmittelauswurf aus dem ersten Überdruckventil in den zweiten Ausgleichsbehälter den weiteren Strömungsweg zur Atmosphäre abschließt. Der Auswurf von Kühlmittel in den zusätzlichen Ausgleichsbehälter begünstigt jedoch die weitere Dampfbildung in der Brennkraftmaschine mangels raschen Druckanstieges. Ein vollständiges Rücksaugen des Kühlmittels in den Kühlkreis ist erst bei völligem Abkühlen der Maschine bzw. Absinken des Pumpensaugdruckes unter den atmosphärischen Druck möglich. Bei Wiederstart der noch betriebswarmen Maschine ist daher ein normaler Systemdruck im Kühlkreis nicht gewährleistet. Darüber hinaus sind Bauaufwand, Gewicht und Raumbedarf dieser Ausbildung sehr hoch.In a known pressure control device of a similar type according to US-A-2 878 794 and DE-A-30 45 357, it is already known to connect the pressure relief valves in series and according to DE-A-30 45 357 a switching valve in parallel with the second pressure relief valve. However, a further expansion tank is arranged between the two pressure relief valves and the switching valve is designed as a flow valve, which closes the further flow path to the atmosphere when the steam or coolant is quickly ejected from the first pressure relief valve into the second expansion tank. The ejection of coolant into the additional expansion tank favors the further formation of steam in the Internal combustion engine due to a lack of rapid pressure increase. A complete sucking back of the coolant into the cooling circuit is only possible when the machine has completely cooled down or the pump suction pressure has dropped below atmospheric pressure. When the machine, which is still warm, is restarted, a normal system pressure in the cooling circuit cannot be guaranteed. In addition, the construction, weight and space requirements of this training are very high.

Die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 4 enthalten besonders vorteilhafte Lösungen des Grundgedankes der Erfindung, die auch unabhängig von der Anordnung der Ventile nach Anspruch 1 die austauschbare Anwendung bei handelsüblichen Verschlußdeckeln mit geringem Zusatz-Bauaufwand ermöglichen.The features of claims 2 to 4 contain particularly advantageous solutions to the basic idea of the invention, which also allow the interchangeable use with commercially available sealing caps with little additional construction work, regardless of the arrangement of the valves according to claim 1.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Kühlkreis für eine flüssigkeits-gekühlte Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung mit einem Ausgleichsbehälter und an diesem angeordneten Ventilen als erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung,
  • Fig. 2 einen handelsüblichen Schraub-Verschlußdeckel mit einem zusätzlichen Ventil-Paar und
  • Fig. 3 einen handelsüblichen Bajonett-Verschlußdeckel mit einem zusätzlichen Ventil-Paar.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:
  • 1 shows a cooling circuit for a liquid-cooled internal combustion engine in a schematic representation with an expansion tank and valves arranged thereon as a pressure control device according to the invention,
  • Fig. 2 is a commercially available screw cap with an additional pair of valves and
  • Fig. 3 shows a commercially available bayonet cover with an additional pair of valves.

Ein Kühlkreis für eine flüssigkeits-gekühlte Brennkraftmaschine 1 enthält gemäß Fig. 1 einen Luft-Kühlmittel-Wärmetauscher als Kühler 2, einen Nebenstrom-Ausgleichsbehälter 3, einen Thermostat 4 und eine Kühlmittelpumpe 5. Für einen Entlüftungs-Nebenstrom führt von einem Hochpunkt des Kühlkreises am Kühler 2 eine Entlüftungsleitung 6 in den Ausgleichsbehälter 3 und von diesem zurück zur Pumpensaugleitung 7 eine Befüll-Leitung 8. Zum Sichern eines bestimmten Höchst-Befüllstandes 9 und damit eines festgelegten Ausdehnungsvolumens 10 weist der Ausgleichsbehälter 3 einen entsprechend bemessenen Befüllstutzen 11 auf. Als Drucksteuervorrichtung enthält der Ausgleichsbehälter 3 an seiner Oberseite an das Ausdehnungsvolumen 10 angeschlossene Ventile, nämlich zwei hintereinander geschaltete, baugleiche Überdruckventile 12 und 13 und jeweils ein zu einem Überdruckventil 12 bzw. 13 parallel geschaltetes, zentral in diesem angeordnetes Unterdruckventil 14 und Schwimmerventil 15. Die Überdruckventile 12 und 13 und das Unterdruckventil 14 weisen je eine Schließfeder 12', 13' bzw. 14' und insgesamt einen handelsüblichen Aufbau auf. Das Schwimmerventil 15 ist dem Aufbau des Unterdruckventiles 14 und einer für diese vorgesehen zentrischen Bypass-Öffnung 15' im zugeordneten Überdruckventil 12 angepaßt. Aussparungen 16 in einem Halteteller 17 des Schwimmerventiles 15 sichern den Durchfluß von Luft aus dem Ausdehnungsvolumen 10 und dem unteren Überdruckventil 13 bzw. zum Unterdruckventil 14 und durch die allseits geschlossene Ventilkammer 18 sowie den Überlaufanschluß 19 zur und von der Atmosphäre.1 contains an air-coolant heat exchanger as a cooler 2, a secondary flow expansion tank 3, a thermostat 4 and a coolant pump 5. For a secondary ventilation flow leads from a high point of the cooling circuit on Radiator 2 a vent line 6 in the expansion tank 3 and from this back to the pump suction line 7 a filling line 8. For securing a certain maximum fill level 9 and thus a fixed expansion volume 10, the expansion tank 3 has a correspondingly sized filler neck 11. As a pressure control device, the expansion tank 3 contains on its upper side connected to the expansion volume 10 valves, namely two series-connected, identical pressure relief valves 12 and 13 and in each case a vacuum valve 14 and float valve 15 arranged in parallel with a pressure relief valve 12 or 13 and centrally arranged therein Pressure relief valves 12 and 13 and the vacuum valve 14 each have a closing spring 12 ', 13' and 14 'and overall a commercially available structure. The float valve 15 is adapted to the structure of the vacuum valve 14 and a central bypass opening 15 'provided for it in the associated pressure relief valve 12. Recesses 16 in a holding plate 17 of the float valve 15 ensure the flow of air from the expansion volume 10 and the lower pressure relief valve 13 or to the vacuum valve 14 and through the valve chamber 18, which is closed on all sides, and the overflow connection 19 to and from the atmosphere.

Das Schaltniveau 20 des Schwimmerventiles 15 ist derart auf den Höchst-Befüllstand 9 im Ausgleichsbehälter 3 abgestimmt, daß das Schaltniveau 20 höher liegt als das im Normal-Betrieb ohne Dampfbildung in der Maschine 1 höchste Kühlmittel-Niveau 21. Steigt dagegen das Kühlmittel-Niveau nach einem Vollast-Betrieb der Maschine 1 im anschließenden Leerlauf-Betrieb oder nach dem Abstellen aufgrund eines Nachheizens mit Dampfbildung vor allem im Kühlmantel des Zylinderkopfes der Maschine 1 über das Schaltniveau 20 des Schwimmerventiles 15 an, so wird durch das Schließen des Schwimmerventiles 15 einerseits ein Auswerfen von Kühlmittel verhindert und andererseits durch Hintereinander-Schalten beider Überdruckventile 12 und 13 der Überdruckwert verdoppelt und dadurch die Dampfbildung begrenzt. Der erhöhte Überdruckwert bleibt auch bei einem Wiederstart solange wirksam, bis das Dampfvolumen kondensiert und das Kühlmittel-Niveau wieder unter das Schaltniveau 20 abgefallen ist. Ein Kühlmittelverlust ist somit bei allen üblichen Betriebszuständen einer intakten Maschine 1 ausgeschlossen. Ein Kühlmittelverlust und ein überhöhter Betriebsdruck sind aber sogar auch bei Brenngas-Leckagen in den Kühlkreis ausgeschlossen, weil das Brenngas von der Nebenstrom-Entlüftung im Ausgleichsbehälter abgeschieden wird und über das offene Schwimmerventil 15 und das beim niedrigeren Betriebsdruck öffnende untere Überdruckventil 13 abblasen kann. Eine Beeinflussung der Funktion des Schwimmerventiles 15 durch Verlagerungen und beschleunigungsbedingte Bewegungen des Kühlmittel-Niveaus ist durch die Anordnung des Schwimmerventiles 15 in der engen Ventilkammer 18 ausgeschlossen.The switching level 20 of the float valve 15 is matched to the maximum filling level 9 in the expansion tank 3 in such a way that the switching level 20 is higher than the highest coolant level 21 in normal operation without vapor formation in the machine 1. In contrast, the coolant level increases a full load operation of the machine 1 in the subsequent idle operation or after switching off due to afterheating with steam formation, especially in the cooling jacket of the cylinder head of the engine 1 via the switching level 20 of the float valve 15, so on the one hand ejection by closing the float valve 15 prevented by coolant and, on the other hand, by connecting the two pressure relief valves 12 and 13 in series, the pressure value is doubled, thereby limiting the vapor formation. The increased overpressure value remains effective even when restarting until the vapor volume condenses and the coolant level drops below the switching level 20 has dropped. A loss of coolant is therefore ruled out in all normal operating conditions of an intact machine 1. Loss of coolant and excessive operating pressure are even ruled out even in the event of fuel gas leaks in the cooling circuit because the fuel gas is separated from the bypass vent in the expansion tank and can blow off via the open float valve 15 and the lower pressure valve 13 that opens at the lower operating pressure. The arrangement of the float valve 15 in the narrow valve chamber 18 prevents the function of the float valve 15 from being affected by displacements and accelerated movements of the coolant level.

Der in Fig. 2 dargestellte Schraub-Verschlußdeckel 122 ist einschließlich der beiden Überdruckventile 112 und 113 und des Unterdruckventiles 114 handelsüblich ausgebildet. Das Schwimmerventil 115 ist dem Ventilsitz für ein handelsübliches Unterdruckventil 114 entsprechend gestaltet und anstelle eines solchen angeordnet. In einer dem Ausdehnungsvolumen 110 zugewandten zylindrischen Aussparung 123 ist ein Ventileinsatz 124 mit Dichtung 125 eingepaßt, der das zweite Überdruckventil 113 und das Unterdruckventil 114 enthält. Dieser Ventileinsatz 124 ist am handelsüblichen Schraub-Verschlußdeckel 122 durch einfaches Aufstecken befestigt und somit auch nachrüstbar. Zum Nachrüsten eignet sich eine gegenüber Fig. 1 vertauschte Anordnung von Schwimmerventil 115 und Unterdruckventil 114 besser, weil dadurch ein Austausch des handelsüblich angeordneten Unterdruckventiles 114 gegen das Schwimmerventil 115 unterbleiben kann.The screw cap 122 shown in FIG. 2, including the two pressure relief valves 112 and 113 and the vacuum relief valve 114, is designed in a commercially available manner. The float valve 115 is designed corresponding to the valve seat for a commercially available vacuum valve 114 and is arranged instead of one. A valve insert 124 with seal 125, which contains the second pressure relief valve 113 and the vacuum relief valve 114, is fitted in a cylindrical recess 123 facing the expansion volume 110. This valve insert 124 is attached to the commercially available screw cap 122 by simply plugging it on and can therefore also be retrofitted. For retrofitting, an arrangement of float valve 115 and vacuum valve 114 which is interchanged with respect to FIG. 1 is better, because this means that an exchange of the commercially available vacuum valve 114 for the float valve 115 can be omitted.

Der in Fig. 3 dargestellte Bajonett-Verschlußdeckel 222 entspricht gleichfalls einer handelsüblichen Ausbildung einschließlich Überdruckventil 212 und zum Teil auch einschließlich Unterdruckventil 214. Dessen Ventilteller ist jedoch zu einem Halteflansch 226 für ein Ventilgehäuse 227 abgewandelt und mit Durchtrittsöffnungen 228 versehen. Im Ventilgehäuse 227 ist ein Schwimmerventil 215 angeordnet, das die Durchtrittsöffnung 228 steuert. Der Bördelrand 227' des Ventilgehäuses 227 dient als Dichtrand des Unterdruckventiles 214 und wirkt - wie in handelsüblicher Weise der Ventilteller des Unterdruckventiles - mit der Dichtscheibe 229 des Überdruckventiles 212 zusammen. Die dem Ausdehnungsvolumen 210 zugewandte Unterseite des Ventilgehäuses 227 enthält das zweite Überdruckventil 213, das bis zum Schließen des Schwimmerventiles 215 einen geringeren Überdruck im Ausdehnungsvolumen 210 bestimmt als das dann maßgebende erste Überdruckventil 212 mit für den höheren Überdruck-Öffnungswert bemessener Schließfeder 212'. Bei dieser Ausbildung sind somit im Gegensatz zu den Ausbildungen nach den Fig. 1 und 2 die beiden Überdruckventile 212 und 213 parallel geschaltet, so daß jeweils eines alleine den aufgrund der Funktion des Schwimmerventiles 215 einzustellenden Höchstdruck im Ausdehnungsvolumen 210 bestimmt.The bayonet cover 222 shown in FIG. 3 also corresponds to a commercially available design including pressure relief valve 212 and in some cases including vacuum valve 214. However, its valve disk is modified to a holding flange 226 for a valve housing 227 and provided with through openings 228. A float valve 215, which controls the passage opening 228, is arranged in the valve housing 227. The flare The edge 227 'of the valve housing 227 serves as the sealing edge of the vacuum valve 214 and, like the valve disk of the vacuum valve in a conventional manner, interacts with the sealing disk 229 of the pressure valve 212. The underside of the valve housing 227 facing the expansion volume 210 contains the second pressure relief valve 213, which, until the float valve 215 closes, determines a lower pressure in the expansion volume 210 than the first pressure relief valve 212, which is then decisive, with the closing spring 212 ′ dimensioned for the higher pressure opening value. In this design, in contrast to the designs according to FIGS. 1 and 2, the two pressure relief valves 212 and 213 are connected in parallel, so that one each alone determines the maximum pressure to be set in the expansion volume 210 due to the function of the float valve 215.

Claims (4)

1. Drucksteuervorrichtung für den Kühlkreis von Brennkraftmaschinen, mit zwei hintereinander geschalteten Überdruckventilen (12 und 13) und einem einem Überdruckventil (12) parallel geschalteten Schwimmerventil (15), die am Ausdehnungsvolumen (10) eines Kühlmittel-Ausgleichsraumes (Ausgleichsbehälter 3) angeschlossen sind und die bei geschlossenem Schwimmerventil (15) einen höheren Betriebsdruck begrenzen als bei offenem Schwimmerventil (15),
dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerventil (15) eine Bypass-Öffnung (15') zu dem vom Ausdehnungsvolumen (10) ausgehend zweiten Überdruckventil (12) steuert und in einer zwischen beiden Überdruckventilen (12 und 13) allseits geschlossenen Ventilkammer (18) angeordnet ist. 1. pressure control device for the cooling circuit of internal combustion engines, with two pressure valves (12 and 13) connected in series and a float valve (15) connected in parallel with a pressure valve (12), which are connected to the expansion volume (10) of a coolant expansion chamber (expansion tank 3) and which limit a higher operating pressure when the float valve (15) is closed than when the float valve (15) is open,
characterized, that the float valve (15) controls a bypass opening (15 ') to the second overpressure valve (12) starting from the expansion volume (10) and is arranged in a valve chamber (18) which is closed on all sides between the two pressure relief valves (12 and 13). 2. Drucksteuervorrichtung für den Kühlkreis von Brennkraftmaschinen, insbesondere nach Anspruch 1, mit in einem Kühlkreis-Befüll- und -Verschlußdeckel (122 bzw. 222) für ein Ausdehnungsvolumen (110 bzw. 210) angeordneten Über- und Unterdruck-Ventil-Paar (112 und 114 bzw. 212 und 214),
dadurch gekennzeichnet, daß einem in handelsüblicher Anordnung eingebauten parallelgeschalteten Über- und Unterdruck- oder Schwimmer-Ventil-Paar (112 und 114 oder 115 bzw. 212 und 214) ein weiteres Überdruck- und Unterdruck- bzw. Schwimmer-Ventil-Paar (113 und 114 oder 115 bzw. 213 und 215) zum Ausdehnungsvolumen (110 bzw. 210) hin vorgeschaltet ist, wobei das weitere Ventil-Paar (113 und 114 bzw. 213 und 215) in einem Ventilgehäuse (124 bzw. 227) angeordnet ist, das am handelsüblichen Teil des Deckels (122 bzw. 222) befestigt ist, und wobei das Schwimmer-Ventil (115 bzw. 215) mit einem Überdruck-Ventil (113 bzw. 213) in Reihe liegt und eine Bypass-Öffnung (115' bzw. 228) zum zweiten Überdruck-Ventil (112 bzw. 212) steuert, das wiederum in Reihe oder parallel zum ersten Überdruck-Ventil (113 bzw. 213) liegt. 2. Pressure control device for the cooling circuit of internal combustion engines, in particular according to claim 1, with a pair of positive and negative pressure valves (112 and 114 or 212 and 214) arranged in a cooling circuit filling and sealing cover (122 or 222) for an expansion volume (110 or 210),
characterized, that a parallel-connected overpressure and vacuum or float valve pair (112 and 114 or 115 or 212 and 214) installed in a commercially available arrangement has a further overpressure and vacuum or float valve pair (113 and 114 or 115 or 213 and 215) upstream of the expansion volume (110 or 210), wherein the further pair of valves (113 and 114 or 213 and 215) is arranged in a valve housing (124 or 227) which is attached to the commercially available part of the cover (122 or 222), and the float valve (115 or 215) being in series with a pressure relief valve (113 or 213) and controlling a bypass opening (115 'or 228) to the second pressure relief valve (112 or 212), which in turn is in series or parallel to the first pressure relief valve (113 or 213). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit parallel nebeneinander in einer dem Ausdehnungsvolumen (110) zugewandten zylindrischen Aussparung (123) des Deckels (122) angeordneten Ventil-Paar (113 und 114),
dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung der Aussparung (123) das weitere Ventil-Paar (113 und 114) mittels eines Ventil-Einsatzes (124) abgedichtet befestigt ist. 3. Device according to claim 2, with a parallel pair of valves (113 and 114) arranged in a cylindrical recess (123) of the cover (122) facing the expansion volume (110),
characterized, that in the opening of the recess (123) the further pair of valves (113 and 114) is fastened in a sealed manner by means of a valve insert (124). 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit einem konzentrisch in einem Überdruck-Ventil (212) angeordneten Unterdruck-Ventil (214), deren Anordnung auf einen Ventilsitz an einer Pefüll-Öffnung abgestimmt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilteller (Halteflansch 226) des Unterdruck-Ventiles (214) ein diesen umgreifendes Ventilgehäuse (227) abgedichtet befestigt ist, das ein Schwimmer-Ventil (215) zum Steuern von Durchtrittsöffnungen (228) im Ventilteller (Halteflansch 226) enthält und ein weiteres Überdruck-Ventil (213) zum Ausdehnungsvolumen (210) hin aufweist. 4. The device according to claim 2, with a vacuum valve (214) arranged concentrically in an overpressure valve (212), the arrangement of which is matched to a valve seat at a filling opening,
characterized, that on the valve plate (holding flange 226) of the vacuum valve (214) a valve housing (227) encompassing this is sealed, which contains a float valve (215) for controlling passage openings (228) in the valve plate (holding flange 226) and another Overpressure valve (213) to the expansion volume (210).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0287450A1 (en) * 1987-04-16 1988-10-19 Valeo Chausson Thermique Radiator cap for the regulation of the cooling circuit of an engine
DE4020866C1 (en) * 1990-06-29 1991-05-23 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4228185A1 (en) * 1992-08-25 1994-03-03 Daimler Benz Ag Pressure control for IC engine coolant circuit - has float monitored coolant level in expansion tank and with two-level pressure control

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124182C1 (en) * 1991-07-20 1992-06-04 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
CN112901331B (en) * 2021-01-12 2022-04-22 武汉路特斯汽车有限公司 Filling device shared by multiple loops of cooling liquid
DE102022128616B3 (en) 2022-10-28 2024-01-04 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Phase change cooling circuit with pressure control device

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1541074A (en) * 1924-10-02 1925-06-09 Alfred L Sohm Indicator
US2195266A (en) * 1939-02-24 1940-03-26 Gen Motors Corp Pressure cap
US2535974A (en) * 1947-07-02 1950-12-26 Robertshaw Fulton Controls Co Thermostatically controlled pressure cap for radiators
US2878794A (en) * 1957-07-29 1959-03-24 Ralph O Stromberg Automobile cooling system
GB896850A (en) * 1957-06-01 1962-05-16 British Leyland Motor Corp Engine cooling systems for vehicles
GB1072159A (en) * 1963-11-13 1967-06-14 Publicite Francaise System for cooling the engine of a motor vehicle and heating the air inside the vehicle
DE2509995A1 (en) * 1974-03-14 1975-12-18 Nippon Denso Co RADIATOR CAP
GB1488484A (en) * 1974-11-01 1977-10-12 Chrysler Uk Header tanks for coolant radiators
FR2376294A1 (en) * 1976-12-28 1978-07-28 Ouest Cie CAP, ESPECIALLY FOR EXPANSION TANK
DE3045357A1 (en) * 1980-12-02 1982-06-09 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Commercial vehicle propulsion IC engine cooling system - has two pressure relief plus vacuum control valves in series, first with lower setting
DE3143749A1 (en) * 1981-11-04 1983-05-11 Magirus-Deutz Ag, 7900 Ulm Device for safeguarding the water pressure in the cooling water circuit of an internal combustion engine

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1541074A (en) * 1924-10-02 1925-06-09 Alfred L Sohm Indicator
US2195266A (en) * 1939-02-24 1940-03-26 Gen Motors Corp Pressure cap
US2535974A (en) * 1947-07-02 1950-12-26 Robertshaw Fulton Controls Co Thermostatically controlled pressure cap for radiators
GB896850A (en) * 1957-06-01 1962-05-16 British Leyland Motor Corp Engine cooling systems for vehicles
US2878794A (en) * 1957-07-29 1959-03-24 Ralph O Stromberg Automobile cooling system
GB1072159A (en) * 1963-11-13 1967-06-14 Publicite Francaise System for cooling the engine of a motor vehicle and heating the air inside the vehicle
DE2509995A1 (en) * 1974-03-14 1975-12-18 Nippon Denso Co RADIATOR CAP
GB1488484A (en) * 1974-11-01 1977-10-12 Chrysler Uk Header tanks for coolant radiators
FR2376294A1 (en) * 1976-12-28 1978-07-28 Ouest Cie CAP, ESPECIALLY FOR EXPANSION TANK
DE3045357A1 (en) * 1980-12-02 1982-06-09 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Commercial vehicle propulsion IC engine cooling system - has two pressure relief plus vacuum control valves in series, first with lower setting
DE3143749A1 (en) * 1981-11-04 1983-05-11 Magirus-Deutz Ag, 7900 Ulm Device for safeguarding the water pressure in the cooling water circuit of an internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0287450A1 (en) * 1987-04-16 1988-10-19 Valeo Chausson Thermique Radiator cap for the regulation of the cooling circuit of an engine
FR2614071A1 (en) * 1987-04-16 1988-10-21 Chausson Usines Sa METHOD FOR REGULATING THE COOLING CIRCUIT OF A HEAT ENGINE AND PLUG FOR IMPLEMENTING IT
DE4020866C1 (en) * 1990-06-29 1991-05-23 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4228185A1 (en) * 1992-08-25 1994-03-03 Daimler Benz Ag Pressure control for IC engine coolant circuit - has float monitored coolant level in expansion tank and with two-level pressure control

Also Published As

Publication number Publication date
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DE3574753D1 (en) 1990-01-18
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