SE1150168A1

SE1150168A1 - Cooling system in a vehicle

Info

Publication number: SE1150168A1
Application number: SE1150168A
Authority: SE
Inventors: Hans Wikstroem
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-08-26
Also published as: EP2492467A1; SE535942C2; EP2492467B1

Abstract

Föreliggande uppﬁnning avser ett kylsystem i ett fordon (1) som drivs av enförbränningsrnotor (2). Kylsysternet innefattar kylvätskepump (3), som är anpassad attcirkulera kylvätska i kylsystemet och en expansionstank (12) som möjliggör expansionav kylvätskan i kylsystemet under drift. Kylsystemet innefattar trycktillförande medel(17-20) som möjliggör en aktiv trycksättning av kylvätskan i kylsystemet anslutningtill åtminstone ett inlopp till kylvätskepumpen (3) och en styrenhet (21) som äranpassad att motta information som indikerar när kylvätskepumpen (3) startar och attaktivera nämnda tryoktillforande medel (17-20) så att det skapar ett övertryck ianslutning till inloppet till kylvätskepumpen (3) under en startprooess avkylvätskepumpen (3). (Fia 1) The present invention relates to a cooling system in a vehicle (1) driven by a single-combustion engine (2). The cooling system comprises coolant pump (3), which is adapted to circulate coolant in the cooling system and an expansion tank (12) which enables expansion of the coolant in the cooling system during operation. The cooling system comprises pressure supply means (17-20) which enable an active pressurization of the coolant in the cooling system connected to at least one inlet to the coolant pump (3) and a control unit (21) adapted to receive information indicating when the coolant pump (3) starts and activates said pressure supply. means (17-20) so as to create an overpressure adjacent to the inlet of the coolant pump (3) during a start process of the coolant pump (3). (Fia 1)

Description

15 20 25 30 35 Kylvätskepumpens tendens att kavitera ökar med kylvätskans temperatur. Då kylvätskan nått drifrstemperatur räcker normalt ej det övertryck som åstadkoms av höjden på static line pelaren till att skapa ett övertryck vid kylvätskepumpens inlopp som förhindrar kavitation. Det sammanlagda övertrycket som åstadkoms vid kylvätskepumpens inlopp av static line och kylvätskans expansion säkerställer att pumpen ej kaviterar. Expansionstankens volym (luft + kylvätska) är således avpassad så att ett lämpligt övertryck skapas då kylvätskan expanderar. 15 20 25 30 35 The tendency of the coolant pump to cavitate increases with the temperature of the coolant. When the coolant has reached operating temperature, the overpressure created by the height of the static line column is not normally sufficient to create an overpressure at the coolant pump inlet that prevents cavitation. The total overpressure created at the coolant pump's inlet of static line and the coolant expansion ensures that the pump does not cavitate. The volume of the expansion tank (air + coolant) is thus adjusted so that a suitable overpressure is created when the coolant expands.

DE 10 2007 058 575 Visar ett kylsystem för en förbränningsmotor där trycket i kylsystemet kan regleras under drift av förbränningsmotorn. I detta fall utnyttjas ett avancerat tryckregleringssystem för att reglera trycket i kylsystemet till en önskad nivå med kännedom om kylvätskans temperatur och förbränningsmotorns driftstillstånd.DE 10 2007 058 575 Displays a cooling system for an internal combustion engine where the pressure in the cooling system can be regulated during operation of the internal combustion engine. In this case, an advanced pressure control system is used to regulate the pressure in the cooling system to a desired level with knowledge of the coolant temperature and the operating condition of the internal combustion engine.

Man kan bla. höja trycket till en extra hög nivå vid snabbavstängning av en varm forbränningsrnotor for att undvika ångbildning i förbränningsmotorns motorblock. Det innebär att expansionstanken kan göras mindre då den inte kräver någon extra volym för att mottaga den rikliga mängd ånga som i annat fall bildas vid snabbavstängning av en varm förbränningsmotor.You can browse. raise the pressure to an extra high level by quickly switching off a hot internal combustion engine to avoid steam formation in the internal combustion engine engine block. This means that the expansion tank can be made smaller as it does not require any extra volume to receive the abundant amount of steam that is otherwise formed during a quick shutdown of a hot internal combustion engine.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett kylsystem i ett fordon där kavitation i en kylvätskepump kan förhindras utan att expansionstanken måste placeras på en hög nivå ovanför kylvätskepumpen. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att göra det möjligt att öppna expansionstanken då kylvätskan är varm och eliminera det rådande övertrycket i tanken utan att riskera kavitation i kylvätskepumpen vid efterföljande start.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a cooling system in a vehicle where cavitation in a coolant pump can be prevented without the expansion tank having to be placed at a high level above the coolant pump. A further object of the invention is to make it possible to open the expansion tank when the coolant is hot and eliminate the prevailing overpressure in the tank without risking cavitation in the coolant pump at subsequent start-up.

Dessa syften uppnås med kylsystemet av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges ipatentkravets 1 kännetecknande del.These objects are achieved with the cooling system of the kind mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in the characterizing part of the patent claim 1.

Kylsystemet innefattar en styrenhet som är anpassad att motta information som indikerar när kylvätskepumpen startar. Då styrenheten mottar denna information aktiverar den ett trycktillförande medel som höjer kylvätskans tryck i anslutning till kylvätskepurnpens inlopp. Det trycktillförande medlet trycksätter åtminstone kylvätskan i anslutning till kylvätskepumpens inlopp till en nivå så kylvätskan ej kaviterar under kylvätskepumpens startprocess. Styrenheten avaktiverar med fördel 10 15 20 25' 30 35 nämnda trycktillförande medel så snart som startprocessen av kylvätskepurnpen är över. Styrenheten kan avaktivera nämnda trycktillförande medel efter en förbestämd tid eller efter att_den mottar information som indikerar att ett kylvätskeﬂöde har uppstått i kylsysternet. Styrenheten kan vara en dator eller liknande som är försedd med en lämplig programvara för detta ändamål. I detta fall behövs ingen så kallad ”static line” användas för att skapa ett förhöjt kylvätsketryck vid kylvätskepumpens inlopp. Kylsystemets expansionstank kan därmed anordnas på en väsentligen godtycklig höjdnivå i förhållande till kylvätskepurnpen. Då utrymmet för montering av komponenter i fordon vanligtvis är mycket begränsat är det en stor fördel att kunna ge expansionstariken en relativt godtycklig placering i ett fordon.The cooling system includes a control unit that is adapted to receive information indicating when the coolant pump starts. When the control unit receives this information, it activates a pressure supply means which raises the pressure of the coolant in connection with the inlet of the coolant purge. The pressure supply means pressurizes at least the coolant in connection with the coolant pump inlet to a level so that the coolant does not cavitate during the coolant pump's start process. The control unit advantageously deactivates said pressure supply means as soon as the starting process of the coolant purpen is over. The control unit can deactivate said pressure supply means after a predetermined time or after it receives information indicating that a coolant fate has occurred in the cooling system. The control unit may be a computer or the like which is provided with a suitable software for this purpose. In this case, no so-called "static line" needs to be used to create an elevated coolant pressure at the coolant pump inlet. The expansion tank of the cooling system can thus be arranged at a substantially arbitrary height level in relation to the coolant purpen. As the space for mounting components in vehicles is usually very limited, it is a great advantage to be able to give the expansion tariff a relatively arbitrary placement in a vehicle.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är kylvätskepumpen driven av förbränningsrnotorn som i sin tur startas av en Startmotor, varvid styrenhet är anpassad att motta information som indikerar när startmotorn är i drift och att aktivera nämnda trycktillförande medel under åtniinstone en del av den tid som startmotom är i drift.According to an embodiment of the invention, the coolant pump is driven by the internal combustion engine which in turn is started by a starter motor, the control unit being adapted to receive information indicating when the starter motor is in operation and to activate said pressure supply means for at least part of the time the starter motor is in Operation.

Kylvätskepumpen drivs i de flesta fordon av förbränningsmotorii. När startmotorn drar igång förbränningsmotorn startari detta fall även kylvätskepumpen. Det kan således konstateras att kylvätskepurnpen startprocess väsentligen sammanfaller med aktiveringen av staitmotorn. Startmotorn är aktiverad under en relativt kort period. Det kan därför vara lämpligt att tiycksätta kylvätskan i kylsystemet under samma tidsperiod som startmotorn är aktiverad. Kylvätskan kan trycksättas under hela den tid som startmotorn är aktiverad eller en lämplig del av denna tid.The coolant pump is driven in most vehicles by internal combustion engines. When the starter motor starts the internal combustion engine, in this case also the coolant pump. It can thus be stated that the coolant pump start process essentially coincides with the activation of the stait engine. The starter motor is activated for a relatively short period. It may therefore be appropriate to apply the coolant to the cooling system for the same period of time as the starter motor is activated. The coolant can be pressurized for the entire time that the starter motor is activated or a suitable part of this time.

Enligt en utföringsform av uppﬁnningen innefattar nämnda trycktillförande medel en tryckluftskälla som möjliggör tillförsel av tryckluft till kylsystemet då kylvätskan ska tiycksättas i anslutning till kylvätskepurripens inlopp. Itunga fordon ﬁnns i regel väsentligen alltid tillgång till tryckluft som med fördel kan utnyttjas för detta ändamål.According to an embodiment of the invention, said pressure supply means comprise a source of compressed air which enables the supply of compressed air to the cooling system when the coolant is to be pressurized in connection with the inlet of the coolant purple. As a rule, heavy vehicles always have access to compressed air, which can be used to advantage for this purpose.

Nämnda tryckluﬁskälla kan innefatta en ackumulatortank som lagrar tryckluft för ett befintligt tryckluﬁssystem i fordonet. I ackumulatortaiikar kan tiyckluft lagras med ett relativt högt övertryck under relativt långa tidsperioder även då fordonet inte är i driﬁ.Said compressed air source may comprise an accumulator tank which stores compressed air for an existing compressed air circulating system in the vehicle. In accumulator parts, compressed air can be stored with a relatively high overpressure for relatively long periods of time even when the vehicle is not in operation.

Ackurnulatörtanken kan exempelvis lagra tryckluft för ett befintligt tryckluftssystem för fordonets bromsar.The accumulator tank can, for example, store compressed air for an existing compressed air system for the vehicle's brakes.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda tryckluftskälla förbindbar med kylsystemet via en tryckluftsledning som innefattar ett ventilorgan som är ställbar i ett öppet läge i vilket det tillåter ett tryckluftsﬂöde från tryckluﬂskällan till 10 15 20 25 30 35 kylsystemet och i ett stängt läge i vilket det förhindrar ett tryckluftsﬂöde från tryckluftskällan till kylsystemet. Med hjälp av ett sådant ventilorgan kan styrenheten på. ett enkelt och snabbt sätt aktivera och avaktivera nämnda trycktillförande medel.According to another preferred embodiment of the invention, said compressed air source is connectable to the cooling system via a compressed air line comprising a valve means which is adjustable in an open position in which it allows a compressed air flow from the compressed air source to the cooling system and in a closed position in which it prevents the fate of a compressed air from the source of compressed air to the cooling system. With the aid of such a valve means, the control unit can switch on. a simple and fast way to activate and deactivate said pressure supply means.

Tryckluftsledningen innefattar med fördel även en strypventil. De ﬂesta tryckluftskällor i ett fordon lagrar tryckluﬁ med ett betydligt högre tryck än det tryck som erfordras för att trycksätta kylvätskan så att kavitation förhindras. Med en lämplig dimensionerad strypventil kan tryckluﬁens tryck reduceras till ett passande nivå innan den leds in i kylsystemet. En strypventil reducerar även tryckluftsﬂödet till kylsystemet. Därmed kan en relativt liten mängd tryckluﬁ förbrukas då kylvätskan trycksätts. Strypventilen kan utgöra en separat komponent i tryckluítledningen.The compressed air line also advantageously includes a throttle valve. Most sources of compressed air in a vehicle store compressed air with a significantly higher pressure than the pressure required to pressurize the coolant so that cavitation is prevented. With a suitably dimensioned throttle valve, the pressure of the pressure cap can be reduced to a suitable level before it is led into the cooling system. A throttle valve also reduces the compressed air flow to the cooling system. Thus, a relatively small amount of compressed air can be consumed when the coolant is pressurized. The throttle valve can form a separate component in the pressure outlet line.

Alternativt kan strypventilen innefattas i ventilorganet. Ventilorganet kan i detta fall, i det öppna läget, ha en relativt liten ﬂödeskanal för tryckluﬁen. Därmed erhåller trycklufren ett relativt stort tryckfall då den passerar genom det öppna ventilorganet.Alternatively, the throttle valve may be included in the valve means. In this case, in the open position, the valve means can have a relatively small fate channel for the pressure valve. Thus, the pressure lug receives a relatively large pressure drop as it passes through the open valve member.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är strypventilen dimensionerat så att tryckluften som leds till kylsystemet skapar ett tryck i anslutning till kylvätskepumpens inlopp av en storlek som åtminstone motsvarar det tryck som råder i kylsystemet då kylvätskan har en normal driftstemperatur. Under drift av ett fordon upprätthålls i regel ett förbestämt lufttryck i en ackumulatortarilc av en kompressor som drivs av förbränningsmotorn. Då ett fordon inte har använts på en tid sjunker luﬁtrycket i ackumulatortanken något på grund av läckage. Det kan av den anledningen vara lämpligt att dimensionera strypventilen så att tryckluften även under tillfällen då det råder ett lägre tryck i ackumulatortariken kan utnyttjas för att tillhandahålla en trycksättníng av kylvätskan i kylsystemet. Alternativt kan en justerbar strypventil användas. I detta fall kan styrenheten mottaga information om det rådande lufttrycket i ackumulatortanken och justera strypventilens strypning av tryckluften med hjälp av denna information så att tryckluft som leds ini kylsystemet alltid har ett önskat tryck.According to another preferred embodiment of the invention, the throttle valve is dimensioned so that the compressed air which is led to the cooling system creates a pressure in connection with the coolant pump inlet of a size which at least corresponds to the pressure prevailing in the cooling system when the coolant has a normal operating temperature. During operation of a vehicle, a predetermined air pressure in a battery accumulator is generally maintained by a compressor driven by the internal combustion engine. When a vehicle has not been used for some time, the lu ﬁ pressure in the accumulator tank drops slightly due to leakage. For this reason, it may be appropriate to dimension the throttle valve so that the compressed air can also be used to provide a pressurization of the coolant in the cooling system, even when there is a lower pressure in the accumulator field. Alternatively, an adjustable throttle valve can be used. In this case, the control unit can receive information about the prevailing air pressure in the accumulator tank and adjust the throttle valve throttling of the compressed air by means of this information so that compressed air led into the cooling system always has a desired pressure.

Enligt en annan föredragen utföringsforrn av uppfinningen är tryckluftsledningen förbunden med expansionstanken i kylsystemet. Då expansionstanken redan innehåller luft i ett övre område är det lämpligt att tillföra tryckluften till detta område av expansionstariken. Den tillförda tryckluften höjer lufttrycket ovanför kylvätskan i expansionstanken. Luﬁtrycket verkar med en tryckkraft på kylvätskan i expansionstanken så att den erhåller ett motsvarande tryck_ Kylvätskans tryck i expansionstariken överförs till kylvätskan i övriga delar av kylsystemet. 10 15 20 25 30 35 Expansionstanken kan innefatta en tryckregleringsventil. I det fall som luft med ett alltför högt tryck tillföras till expansionstanken öppnar tryckregleringsventilen.According to another preferred embodiment of the invention, the compressed air line is connected to the expansion tank in the cooling system. Since the expansion tank already contains air in an upper area, it is suitable to supply the compressed air to this area of the expansion tarik. The supplied compressed air raises the air pressure above the coolant in the expansion tank. The lu ﬁ pressure acts with a pressure force on the coolant in the expansion tank so that it receives a corresponding pressure_ The pressure of the coolant in the expansion joint is transferred to the coolant in other parts of the cooling system. 10 15 20 25 30 35 The expansion tank may comprise a pressure control valve. In the event that air with too high a pressure is supplied to the expansion tank, the pressure control valve opens.

Därmed gör det inget om luﬁen som tillförs till tanken har ett alltför högt tryck då det snabbt reduceras av tryckregleringsventilen. Expansionstanken kan även innefatta en säkerhetsventil. En säkerhetsventil är normalt anordnad i expansionstankens lock. Den kan öppna och hjälp till att sänka trycket i tanken om tryckregleringsventilen inte har kapacitet att sänka trycket på ett önskat sätt. Med hjälp av dessa redan beﬁntliga ventiler kan väsentligen alltid förhindras att ett för högt tryck skapas i kylsystemet.Thus, it does not matter if the hatch supplied to the tank has too high a pressure as it is quickly reduced by the pressure control valve. The expansion tank may also include a safety valve. A safety valve is normally arranged in the lid of the expansion tank. It can open and help to lower the pressure in the tank if the pressure control valve does not have the capacity to lower the pressure in a desired way. With the help of these already insignificant valves, it can almost always be prevented that an excessive pressure is created in the cooling system.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppﬁnningen innefattar expansionstanken en backventil som säkerställer att' trycket i expansionstanken inte understiger omgivande lufts tryck. En sådan backventil är i regel en befintlig komponent i en expansionstarlk. Backventilen öppnar om trycket i expansionstarlken understiger omgivningens tryck. Förekomsten av en sådan backventil garanterar att trycket i expansionstanken åtminstone uppvisar omgivningens lufttryck, vilket är en förutsättning för att kavitation inte ska uppkomma. i KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följ ande beskrivs, såsom ett exempel, en foredragen uttöringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: F ig. 1 visar ett kylsystem i ett fordon enligt en utföringsform av uppﬁnningen.According to another preferred embodiment of the invention, the expansion tank comprises a non-return valve which ensures that the pressure in the expansion tank does not fall below the ambient air pressure. Such a non-return valve is usually an existing component in an expansion tank. The non-return valve opens if the pressure in the expansion tank falls below the ambient pressure. The presence of such a non-return valve guarantees that the pressure in the expansion tank at least shows the ambient air pressure, which is a prerequisite for cavitation not to occur. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING In the following, as an example, a preferred embodiment of the invention is described with reference to the accompanying drawing, in which: Figs. 1 shows a cooling system in a vehicle according to an embodiment of the invention.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt ett fordon 1 som drivs av en överladdad förbränningsmotor 2.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION Fig. 1 schematically shows a vehicle 1 driven by a supercharged internal combustion engine 2.

Fordonet l är med fördel ett tungt fordon. Förbränningsmotorn 2 kan vara en dieselmotor. Förbränningsmotorn 2 kyls av kylvätska som cirkulerar i ett kylsystem.The vehicle 1 is advantageously a heavy vehicle. The internal combustion engine 2 can be a diesel engine. The internal combustion engine 2 is cooled by coolant circulating in a cooling system.

En kylvätskepurnp 3 cirkulerar kylvätskan i kylsystemet och genom förbränningsmotom 2. Efter att kylvätskan kylt förbränningsmotörn 2 leds den i en ledning 4 till en termostat 5 i kylsystemet. Innan kylvätskan uppnår en normal driftstemperatur termostaten 5 anpassad att leda kylvätskan, via en ledning 6, till kylvätskepumpen 3 som är anordnad i en ledning 7. Då tennostaten 5 leder kylvätskan till kylvätskepumpen 3 cirkuleras kylvätskan i kylsystemet utan att kylas. Så snart som 10 15 20 2-5 30 35 kylvätskan uppnår en temperatur som överstiger en forbestämd drifrstemperatiir leder terrnostaten 5 kylvätskan, via en ledning 8, till en kylvätskekylare 9, som är monterad vid ett frärnre parti av fordonet 1. Kylvätskan kyls av en kylande luftström i kylvätskekylaren 9. Den kylande luftströmmen åstadkoms av en kylarfläkt 10 och av fordonets fartvind. Efter kylningen i kylvätskekylaren 9 leds kylvätskan, via en ledning 11, till kylvätskepumpen 3 i ledningen 7.A coolant purge 3 circulates the coolant in the cooling system and through the internal combustion engine 2. After the coolant has cooled the internal combustion engine 2, it is led in a line 4 to a thermostat 5 in the cooling system. Before the coolant reaches a normal operating temperature, the thermostat 5 adapted to direct the coolant, via a line 6, to the coolant pump 3 which is arranged in a line 7. When the tin switch 5 leads the coolant to the coolant pump 3, the coolant circulates in the cooling system without cooling. As soon as the coolant reaches a temperature exceeding a predetermined operating temperature, the thermostat 5 directs the coolant, via a line 8, to a coolant cooler 9, which is mounted at a further portion of the vehicle 1. The coolant is cooled by a cooling air flow in the coolant cooler 9. The cooling air flow is provided by a cooling fan 10 and by the speed wind of the vehicle. After cooling in the coolant cooler 9, the coolant is led, via a line 11, to the coolant pump 3 in the line 7.

Kylvätskans volym i kylsystemet varierar med kylvätskans temperatur. Kylsystemet innefattar av den anledningen en expansionstank 12 med ett invändigt utrymme som tar upp kylvätskans varierande volym. Expansionstariken 12 är i detta fall, via en relativt kort ledning 13, förbunden med ledningen 7 i en position på kylvätskepumpens 3 sugsida. Expansionstanken 12 innefattar, vid ett övre parti, ett avtagbart lock 14 for att möjliggöra påfyllning av kylvätska till kylsystemet. Locket 14 innefattar en schematiskt visad tryckregleringsventil 15. Tryckregleringsventilen 15 öppnar då trycket i expansionstarilren 12 överstiger ett högsta acceptabelt tryck i kylsystemet.The volume of the coolant in the cooling system varies with the temperature of the coolant. For this reason, the cooling system comprises an expansion tank 12 with an internal space which absorbs the varying volume of the coolant. The expansion plate 12 is in this case, via a relatively short line 13, connected to the line 7 in a position on the suction side of the coolant pump 3. The expansion tank 12 comprises, at an upper portion, a removable lid 14 to enable the filling of coolant to the cooling system. The lid 14 comprises a schematically shown pressure control valve 15. The pressure control valve 15 opens when the pressure in the expansion valve 12 exceeds a maximum acceptable pressure in the cooling system.

Expansionstanken 12 innefattar även en envägsventil 16. Envägsventilen 16 säkerställer att trycket i expansionstanken 12 åtminstone motsvarar den omgivande luftens tryck. Den öppnar således och släpper in luft om det uppkommer ett undertryck i expansionstarlken 12.The expansion tank 12 also includes a one-way valve 16. The one-way valve 16 ensures that the pressure in the expansion tank 12 at least corresponds to the pressure of the ambient air. It thus opens and lets in air if a negative pressure arises in the expansion starch 12.

Fordonet 1 är i detta fall försedd med en tryckluftskälla i form av en ackumulatortank 17. Ackurnulatortanken 17 innehåller tryckluﬁ som används i ett tryckluftssystem for att aktivera fordonets tryckluftsbromsar. Under drift av forbränningsmotorn 2 upprätthåller en bromskoinpressor ett forbestämt relativt högt lufttryck i ackumulatortanken 17. Eftersom en ackurnulatoitank 17 är mycket tät kan lufttrycket i ackumulatortanken upprätthållas relativt konstant under en lång tid efter att fordonets förbränningsmotor 2 stängts av. I och med det kan tryckluftsbromsarna utnyttjas så snart som fordonet 1 ska användas. Ackumulatortanken 17 är förbunden med expansionstanken 12 via en tryckluftsledning 18. Tryckluftsledning 18 innefattar ett ventilorgan 19 som är ställbar i ett stängt läge ivilket det forhindrar att tryckluﬁ leds ﬁån ackumulatortanken 17 till expansionstanken 12 och i ett öppet läge i vilket det tillåter att tiycklufts leds från ackumulatortanken 17 till expansionstanken 12.The vehicle 1 is in this case provided with a source of compressed air in the form of an accumulator tank 17. The accumulator tank 17 contains compressed air ﬁ which is used in a compressed air system to activate the vehicle's compressed air brakes. During operation of the internal combustion engine 2, a brake shoe compressor maintains a predetermined relatively high air pressure in the accumulator tank 17. Since an accumulator tank 17 is very tight, the air pressure in the accumulator tank can be maintained relatively constant for a long time after the vehicle's internal combustion engine 2 is turned off. As a result, the compressed air brakes can be used as soon as the vehicle 1 is to be used. The accumulator tank 17 is connected to the expansion tank 12 via a compressed air line 18. Compressed air line 18 includes a valve member 19 which is adjustable in a closed position which prevents pressure from being led from the accumulator tank 17 to the expansion tank 12 and in an open position in which it allows compressed air from the accumulator tank 17 to the expansion tank 12.

Tryckluftsledning 18 innefattar- även en strypventil 20 som tillhandahåller en strypning av tryckluften då den leds från ackumulatortanken 17 till expansionstanken 12. Luften som leds in i expansionstanlcen 12 uppvisar därmed ett lägre tryck än luften 10 15 20 25 30 35 i ackurnulatortanken 17. För att strypa luften innefattar strypventilen 20 en ﬂödeskanal som har en relativt liten tvärsnittsarea. Därmed tillhandahålls även ett relativt litet luﬁﬂöde från ackumulatortanken 17 till expansionstarrken 12. Strypventilen 20 kan med fördel innefatta en ﬂödeskanal som är dimensionerad så att den skapar ett övertryck i expansionstanken 12 av en storlek som väsentligen motsvarar det övertryck som råder i kylsysternet då kylvätskan har en normal driﬂstemperatur. Detta tryck kan vara av storleksordningen 1,5 bar. Ventilorganet 19 och strypventilen 20 utgöri detta fall i separata enheter. Alternativt kan ventilorganet 19 utformas så att det i det öppna läget tillhandahåller en ﬂödeskanal som ger en lämplig strypning av luften som led från ackumulatortariken 17 till expansionstarrken 12.Compressed air line 18 also includes a throttle valve 20 which provides a throttling of the compressed air as it is led from the accumulator tank 17 to the expansion tank 12. The air led into the expansion tank 12 thus has a lower pressure than the air 10 in the accumulator tank 17. In order to throttling the air, the throttle valve 20 comprises a d fate channel which has a relatively small cross-sectional area. This also provides a relatively small flow from the accumulator tank 17 to the expansion tank 12. The throttle valve 20 may advantageously comprise a flow channel which is dimensioned so as to create an overpressure in the expansion tank 12 of a size substantially corresponding to the overpressure prevailing in the coolant when the coolant has a normal dri ﬂ temperature. This pressure can be of the order of 1.5 bar. The valve member 19 and the throttle valve 20 constitute this case in separate units. Alternatively, the valve means 19 may be designed so that in the open position it provides a fate channel which provides a suitable throttling of the air which led from the accumulator tarik 17 to the expansion tank 12.

Kylsystemet innefattar en styrenhet 21. När forbränningsmotorn 2 ska startas vrider föraren om en startnyckel eller liknande så att en Startmotor 22 aktiveras. Startmotorn 22 driver därmed igång förbränningsmotom 2 som i sin tur aktiverar kylvätskepumpen 3. Kylvätskepumpen 3 startar således väsentligen samtidigt som startmotorn 22.The cooling system comprises a control unit 21. When the internal combustion engine 2 is to be started, the driver turns a starter key or the like so that a starter motor 22 is activated. The starter motor 22 thus starts the internal combustion engine 2, which in turn activates the coolant pump 3. The coolant pump 3 thus starts substantially at the same time as the starter motor 22.

Styrenheten 21 är anpassad att motta information som indikerar om startmotorn 22 är i drift eller inte. Denna information kan, exempelvis, erhållas från fordonets tändsystem eller en motorstyrenhet. Styrenheten 21 ställer ventilorganet 19 i det öppna läget under tillfällen som startmotorn 22 är aktiverad och i det stängda läget under tillfällen som startmotorn 22 inte är aktiverad. När styrenheten 21 mottar information som indikerar att startrnotorn 22 har aktiverats öppnar den ventilorganet 19. Tryckluft från ackumulatortanken 17 leds nu via ventilorganet 19 och strypventilen 20 till expansionstarrken 12. Den tillforda trycklufren kan således skapa ett tryck i expansionstanken 12 av storleksordningen 1,5 bar.The control unit 21 is adapted to receive information indicating whether the starter motor 22 is in operation or not. This information can, for example, be obtained from the vehicle's ignition system or an engine control unit. The control unit 21 places the valve member 19 in the open position during times when the starter motor 22 is activated and in the closed position during times when the starter motor 22 is not activated. When the control unit 21 receives information indicating that the starter motor 22 has been activated, it opens the valve means 19. Compressed air from the accumulator tank 17 is now led via the valve means 19 and the throttle valve 20 to the expansion tank 12. The supplied compressed air can thus create a pressure in the expansion tank 12 of the order of 1.5 bar .

Kylvätskan i expansionstanken 12 erhåller ett övertryck då ett högre tryck skapas än l bar. Kylvätskans övertryck i expansionstanken 12 sprids, via kylvätskan i ledningen 13, till ledningen 7 där kylvätskepumpens 3 är anordnad. Kylvätskan erhåller ett övertryck i ledningen 7 på kylvätskepumpens 3 sugsida och i anslutning till en inloppsöppning för kylvätska till kylvätskepumpen 3. I och med att kylvätskan har ett förbestämt övertryck i denna position är risken for kavitation eliminerad då kylvätskepumpen 3 startar. När styrenheten 21 mottar information som indikerar att startmotorn 22 har avaktiverats stänger den ventilorganet 19. Cirkulation av kylvätskan i kylsystemet har nu startat. Under den fortsatta driften av förbränningsmotorn värms kylvätskan som cirkulerar i kylsystemet upp till sin driﬁsternperatur. När kylvätskans temperatur ökar stiger trycket i kylsystemet och expansionstanken 12. 10 15 20 25 30 35 Tryckregleringsventilen 15 i expansionstanken 12 säkerställer dock att trycket i kylsystemet inte stiger över ett högsta acceptabelt värde.The coolant in the expansion tank 12 obtains an overpressure when a higher pressure is created than 1 bar. The overpressure of the coolant in the expansion tank 12 is spread, via the coolant in the line 13, to the line 7 where the coolant pump 3 is arranged. The coolant receives an overpressure in the line 7 on the suction side of the coolant pump 3 and adjacent to an inlet opening for coolant to the coolant pump 3. Since the coolant has a predetermined overpressure in this position, the risk of cavitation is eliminated when the coolant pump 3 starts. When the control unit 21 receives information indicating that the starter motor 22 has been deactivated, it closes the valve means 19. Circulation of the coolant in the cooling system has now started. During the continued operation of the internal combustion engine, the coolant circulating in the cooling system heats up to its operating temperature. However, as the temperature of the coolant increases, the pressure in the cooling system and the expansion tank 12. 10 15 20 25 25 35 The pressure control valve 15 in the expansion tank 12 ensures that the pressure in the cooling system does not rise above a maximum acceptable value.

Strypventilen 20 kan således dimensioneras så att det stryper tryckluften till det tryck som normalt råder i expansionstanken 12 under drift med varm kylvätska.The throttle valve 20 can thus be dimensioned so that it throttles the compressed air to the pressure which normally prevails in the expansion tank 12 during operation with hot coolant.

Strypventilen 20 kan alternativt dimensioneras så att tryckluften som leds till expansionstanken 17 har ett något högre tryck än det tryck som normalt råder i expansionstanken 12 då kylvätskan är varm. Det är inget problem om tryckluﬁen som leds till expansionstariken 12 har ett något för högt tryck eftersom det korrigeras av tryckregleringsventilen 15. Genom att dimensionera strypventilen 20 på detta vis kan ett förbestämt övertryck upprättas i kylsystemet med hjälp av tryckluﬁen i ackumulatortanken 17 även under tillfällen då luften i ackumulatortanken 17 har en något lägre tryckän normalt. I synnerhet om ett fordon har varit avställd en längre tid kan trycketi ackumulatortanken 17 vara lägre än normalt då en ackumulatortank 17 inte kan göras fullständigt tät.The throttle valve 20 can alternatively be dimensioned so that the compressed air which is led to the expansion tank 17 has a slightly higher pressure than the pressure which normally prevails in the expansion tank 12 when the coolant is hot. It is not a problem if the pressure hatch leading to the expansion bar 12 has a slightly too high pressure as it is corrected by the pressure control valve 15. By dimensioning the throttle valve 20 in this way a predetermined overpressure can be established in the cooling system by means of the pressure hatch in the accumulator tank 17. the air in the accumulator tank 17 has a slightly lower pressure duct normally. In particular if a vehicle has been parked for a long time, the pressure in the accumulator tank 17 may be lower than normal as an accumulator tank 17 cannot be made completely tight.

Ett alternativ till en strypventil 20 som tillhandahåller en konstant strypning är att utnyttja en strypventil med en justerbar strypning. I detta fall kan en trycksensor avkänna tryckluftens tryck i ackumulatortanken 17. Styrenheten 21 kan motta information från trycksensorn avseende trycket i ackumulatottanken 17 när startmotorn 22 aktiveras. Med kännedom om det rådande trycket i ackumulatortanken 17 kan styrenheten 21 styra strypventilen 20 så att det stryper luften till ett tryck som väsentligen motsvarar det tryck som kylvätskan har i kylsysternet under normal driﬁ eller till ett annat önskat tryckvärde.An alternative to a throttle valve 20 that provides a constant throttle is to utilize a throttle valve with an adjustable throttle. In this case, a pressure sensor can sense the pressure of the compressed air in the accumulator tank 17. The control unit 21 can receive information from the pressure sensor regarding the pressure in the accumulator tank 17 when the starter motor 22 is activated. With knowledge of the prevailing pressure in the accumulator tank 17, the control unit 21 can control the throttle valve 20 so that it throttles the air to a pressure which substantially corresponds to the pressure which the coolant has in the cooling system during normal operation or to another desired pressure value.

Med föreliggande uppﬁnning behöver inte expansionstanken 12 förbindas med en s.k. ”static line” för att eliminera risken för kavitation. Därmed kan expansionstanken placeras på en väsentligen valfri höjdnivå i förhållande till kylvätskepumpen 3.With the present invention, the expansion tank 12 does not need to be connected to a so-called "Static line" to eliminate the risk of cavitation. Thus, the expansion tank can be placed at a substantially optional height level in relation to the coolant pump 3.

Expansionstanken 12 kan, exempelvis, anordnas på en höjdnivå mellan 0- 20 cm över kylvätskepumpens 3 inlopp. Det är även möjligt att anordna expansionstariken 12 på en lägre nivå än kylvätskepumpen 3 om utrustning utnyttjas som gör detta möjligt för kylvätskan att expandera i expansionstariken 12 på en sådan låg nivå.The expansion tank 12 can, for example, be arranged at a height level between 0-20 cm above the inlet of the coolant pump 3. It is also possible to arrange the expansion bar 12 at a lower level than the coolant pump 3 if equipment is used which makes this possible for the coolant to expand in the expansion bar 12 at such a low level.

Hos konventionella kylsystem bör inte locket 14 till expansionstanken 12 öppnas då kylvätskan är varm. När locket sedan skruvas på råder atmosfärstryck i expansionstatilcen. Kylvätskepumpens 3 tendens att kavitera ökar med kylvätskans 10 temperatur. Vid start av en kylvätskepump 3 med varm kylvätska tenderar kylvätskepumpen 3 att kavitera eﬂersom static line pelaren ej ger tillräckligt högt tryck vid kylvätskepumpens 3 inlopp. Med föreliggande uppfinning är detta inget problem.In conventional cooling systems, the lid 14 of the expansion tank 12 should not be opened when the coolant is hot. When the lid is then screwed on, atmospheric pressure prevails in the expansion statile. The tendency of the coolant pump 3 to cavitate increases with the temperature of the coolant 10. When starting a coolant pump 3 with hot coolant, the coolant pump 3 tends to cavitate because the static line column does not give a sufficiently high pressure at the inlet of the coolant pump 3. With the present invention, this is not a problem.

Tiyckluﬁen som leds tillexpansionstanken 12 skapar även i detta fall ett. övernyck som bestäms av luﬁtrycket i ackumulatortanken 17 och strypventilens 20 strypformåga.The key that leads to the expansion tank 12 also creates one in this case. superstructure determined by the lu i pressure in the accumulator tank 17 and the throttling ability of the throttle valve 20.

Någon risk for kavitation föreligger således inte även om det råder ett atmosfärstryck i kylsystemet innan forbränningsmotorn 2 och kylvätskepumpen 3 startas.Thus, there is no risk of cavitation even if there is an atmospheric pressure in the cooling system before the internal combustion engine 2 and the coolant pump 3 are started.

Uppﬁnni-ngen är på intet sätt begränsad till den utföringsform som beskrivs på ritningen utan kan varieras ﬁitt inom patentkravens ramar.The invention is in no way limited to the embodiment described in the drawing but can be varied within the scope of the claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 10 Patent claims

A cooling system in a vehicle (1) driven by an internal combustion engine (2), the cooling system comprising a coolant pump (3) adapted to circulate coolant in the cooling system and an expansion starch (12) enabling expansion of the coolant in the cooling system during operation, characterized in that the cooling system comprises pressure supply means (17-20) which enable an active pressurization of the coolant in the cooling system connection to at least one inlet to the coolant pump (3) and a control unit (21) adapted to receive information indicating when the coolant pump starts and activate said pressure supply means (17-20) so. that it creates an overpressure in connection with the inlet to the coolant-liquid pump (3) during a starting process of the coolant pump (3).

Cooling system according to claim 1, characterized in that the coolant pump is driven by the internal combustion engine (2) which in turn is started by a starter motor (22), the control unit (21) being adapted to receive information indicating when the starter motor (22) is in operation and activating said pressure supply means (17-20) for at least a portion of the time the starter motor (22) is in operation.

Cooling system according to claim 1, characterized in that said pressure supply means comprises a compressed air source (17) which enables the supply of compressed air to the cooling system when the coolant in connection with the inlet of the coolant pump (3) is to be pressurized.

Cooling system according to claim 3, characterized in that the compressed air source comprises an accumulator taric (17) which is adapted to store compressed air for a considerable compressed air system in the vehicle.

Cooling system according to claim 3 or 4, characterized in that the pressurized source (17) is connected to the cooling system via a pressurized slide (18) comprising a valve means (19) adjustable in an open position in which it allows a pressurized source from the pressurized source (17). ) to the cooling system and in a closed position in which it prevents the pressure of the pressure lock from the pressure switch source (17) to the cooling system.

Cooling system according to claim 5, characterized in that the compressed air line (18) comprises a throttle valve (20). 10 15 11

Cooling system according to claim 6, characterized in that the throttle valve (20) is dimensioned so that the pressure valve leading to the cooling system creates an overpressure in connection with the inlet of the coolant pump (3) of a size which at least corresponds to the pressure prevailing in the cooling system. a normal driit temperature.

Cooling system according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the compressed air line (18) is connected to the expansion tank (12) in the cooling system.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion plate (17) comprises a pressure control valve (15).

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion tank (17) comprises a non-return valve (16) which ensures that the pressure in the expansion joint (17) does not fall below the ambient air pressure.