SE510089C2

SE510089C2 - Liquid-cooled internal combustion engine with insulated storage tank for coolant storage

Info

Publication number: SE510089C2
Application number: SE9500532A
Authority: SE
Inventors: Christer Lindstroem
Original assignee: Beta Maskin Ab
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1999-04-19
Also published as: EP0815358A1; AU4735896A; SE9500532D0; WO1996025597A1; SE9500532L

Abstract

Liquid-cooled internal combustion engine with a cooling system comprising an insulated accumulator tank for storage of heated coolant. With the aid of an electrically driven circulation pump, at start heated coolant can be supplied to the coolant channels of the engine via its ordinary coolant pump, at the same time as cold coolant from the engine block is fed via a controlled valve to the tank. A flow barrier in the tank in the form of a wound flow-optimized conduit prevents cold and warm coolant from being mixed.

Description

10 15 20 25 30 35 510 089 2 skall få den eftersträvade funktionen. 10 15 20 25 30 35 510 089 2 shall have the desired function.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbränningsmotor av i inledningen angivet slag, som har ett enkelt, tillförlitligt och effektivt kylsystem som är användbart i praktiken för förvärmning av motorn före start.The object of the present invention is to provide a internal combustion engine of the type specified in the introduction, which has a simple, reliable and efficient cooling system that is useful in practice for preheating the engine before starting.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att kylvätskepumpens sugsida är ansluten såväl till en cirkulationspump med fritt genomflöde i overksamt tillstànd som till kylaren, att en ventil i en ledning mellan kylvätskepumpen och kylkanalerna i motorblocket är anordnad att i ett läge medge kylvätskeströmning mellan kylkanalerna och kylvätskepumpen och i ett annat läge hindra vätskeströmning mellan dessa och att flödesbarriären bildar minst en olinjär passage, som sträcker sig mellan inloppet och utloppet och har en längd, som väsentligt överskrider dess tvärsnitt, så att en jämn parallell ström av kylvätska erhålles över hela tvärsnittet mellan inloppet och utloppet.This is achieved according to the invention by pumping the coolant suction side is connected both to a circulation pump with free flow-through in an inactive state as to the radiator, that a valve in a line between the coolant pump and the cooling ducts in the engine block is arranged to allow in a position coolant flow between the cooling ducts and the coolant pump and in another position prevent fluid flow between them and that the flow barrier forms at least one non-linear passage, which extends between the inlet and the outlet and has a length, which substantially exceeds its cross-section, so that an even parallel flow of coolant is obtained over the entire cross section between the inlet and the outlet.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel, där fig l visar en schematisk framställning av en första utföringsform av en förbränningsmotor enligt uppfinningen, fig 2a och 2b en schematisk frontvy respektive sidovy av en första utföringsform av en flödesbarriär i ackumulatortanken i fig 1, fig 3 en schematisk sidovy av en andra utföringsform av en flödesbarriär, fig 4 en sprängvy i perspektiv av en tredje utföringsform av en flödesbarriär, fig 5 ett schematiskt tvärsnitt genom en ackumulatortank uppdelad i två enheter, och fig 6 en schematisk framställning av en andra utföringsform av en förbränningsmotor enligt uppfinningen.The invention is described in more detail below with reference to on attached drawings showed exemplary embodiments, where Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine according to the invention, Figs. 2a and 2b show a schematic front view and a side view, respectively, of a first embodiment of a flow barrier in the accumulator tank in Fig. 1, Fig. 3 is a schematic side view of a second embodiment of a flow barrier, Fig. 4 is an exploded perspective view of a third embodiment of a flow barrier, Fig. 5 is a schematic cross-section through an accumulator tank divided into two units, and Fig. 6 is a schematic representation of a second embodiment of an internal combustion engine according to the invention.

Fig l visar en förbränningsmotor M med markerat schematiskt kylvätskeflöde genom densamma, förbränningsmotorn M driver en 10 15 20 25 30 35 3 510 089 kylvätskepump Pm, som har fritt genomflöde i overksamt tillstànd, och som cirkulerar kylvätska under förbränningsmotorns M drift. Den mekaniska kylvätskepumpen Pm, är pà sugsidan, via en ledning Hl, ansluten till nedre delen av en kylare R (luft/kylvätske värmeväxlare) trycksidan till undre delen av förbränningsmotorns M och på kylkanaler. Övre delen av förbränningsmotorns M kylkanaler är dels an- sluten via en termostatventil T2 och en ledning H2, till övre delen på kylaren R och dels parallellt via en styrd ventil V1 och en termostatventil Tl, ansluten till den isolerade ledningen H3, och till en välisolerad ackumulatortank A. Den andra änden av ackumulatortanken A, är via en isolerad ledning H4, förbunden med sugsidan på en elektrisk cirkulationspump Pe, som har fritt genomflöde i overksamt tillstånd. Den elektriska cirkulationspumpen Pe är på trycksidan, via en isolerad ledning H5, förbunden med den mekaniska kylvätskepumpen Pm och undre delen av förbränningsmotorns M kylkanalsystem. En ledning H6 förbinder via en backventil V2 övre delen av förbränningsmotorns M kylkanalsystem med sugsidan pà den mekaniska kylvätskepumpen Pm.Fig. 1 shows an internal combustion engine M with marked schematic coolant flow through it, the internal combustion engine M drives one 10 15 20 25 30 35 3 510 089 coolant pump Pm, which has free flow in idle condition, and which circulates coolant during combustion engine M operation. The mechanical coolant pump Pm, is on the suction side, via a line H1, connected to the lower part of a radiator R (air / coolant heat exchanger) the pressure side to the lower part of the internal combustion engine M and on cooling ducts. The upper part of the cooling ducts of the internal combustion engine M is partly closed via a thermostat valve T2 and a line H2, to the upper the part on the radiator R and partly in parallel via a controlled valve V1 and a thermostatic valve T1, connected to the insulated one line H3, and to a well-insulated accumulator tank A. Den the other end of the accumulator tank A, is via an insulated line H4, connected to the suction side of an electric circulation pump Pe, which has free flow in idle state. The electric circulation pump Pe is on the pressure side, via an insulated line H5, connected to it mechanical coolant pump Pm and lower part of internal combustion engine M cooling duct system. A line H6 connects via a non-return valve V2 upper part of the internal combustion engine M cooling duct system with the suction side of the mechanical coolant pump Pm.

När förbränningsmotorn M startats, cirkulerar kylmediet, med hjälp av den mekaniska kylvätskepumpen Pm genom förbränningsmotorns M kylkanaler via ledningen H6 och backventilen V2 tillbaks till den mekaniska kylvätskepumpen Pm. I övriga aggregat och ledningar förekommer ingen cirkulation av kylmediet, vilket påskyndar förbrännningsmotorns M uppvärmning. När förbränningsmotorn M nått sin arbetstemperatur, öppnar gradvis termostatventilen Tl och kylmediet börjar strömma ut från förbränningsmotorns M övre kylkanaler, genom ledningen H3 och ackumulatortanken A, via ledningen H4 genom den elektriska cirkulationspumpen Pe och via ledning H5 till den mekaniska kylvätskepumpen Pm och förbränningsmotorns M undre kylkanalsystem. Succesivt ökar temperaturen i ackumulatortanken A till samma temperatur som 10 15 20 25 30 35 510 089 4 i förbränningsmotorn M och termostatventilen T1 blir fullt öppen.When the internal combustion engine M is started, the coolant circulates with using the mechanical coolant pump Pm through the cooling ducts of the internal combustion engine M via line H6 and non-return valve V2 back to the mechanical coolant pump Pm. There are none in the other units and cables circulation of the refrigerant, which accelerates combustion engine M heating. When the internal combustion engine M reached its working temperature, gradually opens the thermostat valve Tl and the refrigerant begin to flow out of the internal combustion engine M upper cooling ducts, through line H3 and accumulator tank A, via line H4 through the electric circulation pump Pe and via line H5 to the mechanical coolant pump Pm and combustion engine M lower cooling duct system. Gradually increasing the temperature in the accumulator tank A to the same temperature as 10 15 20 25 30 35 510 089 4 in the internal combustion engine M and the thermostatic valve T1 becomes full open.

A har nu i turordning, på ett snabbt sätt, värmts upp till Kylmediet i förbränningsmotorn M och ackumulatortanken full arbetstemperatur.A has now in turn, in a fast way, warmed up to The coolant in the internal combustion engine M and the accumulator tank full working temperature.

Om förbränningsmotorn M får arbeta vidare, kommer termos- tatventilen T2, som har en något högre öppningstemperatur än termostatventilen Tl, på känt vis, styra kylmediet via led- ningen H2 till kylaren R och via ledningen H1 tillbaka till den mekaniska kylvätskepumpen Pm och förbränningsmotorns M kylkanaler. Därmed hålls förbränningsmotorns M temperatur på en jämn nivå. När förbränningsmotorn M stängs av och dess temperatur sjunker, stänger termosatventilerna T2 och Tl, varvid cirkulationen genom ackumulatortanken A upphör. När förbränningsmotorn M åter skall startas och tändningen sätts på, ventilen V1 öppnar och backventilen V2 stänger. Det startar den elektriska cirkulationspumpen Pe, den styrda ackumulerade varma kylmediet i ackumulatortanken A strömmar nu via ledningen H4, den elektriska cirkulationspumpen Pe och ledningen H5 till den mekaniska kylvätskepumpen Pm och undre delen av förbränningsmotorns M kylkanalsystem och fyller förbränningsmotorn M med varmt kylmedium. Det kalla kylmediet som fanns i förbränningsmotorns M kylkanaler, strömmar samti- digt via den styrda ventilen V1 och ledningen H3 över till ackumulatortanken A. Därefter stannar den elektriska cirkulationspumpen Pe, den styrda ventilen V1 stänger och backventilen V2 öppnar. Förloppet går snabbt. Avstängning av den elektriska cirkulationspumpen Pe och omkastning av den styrda ventilen V1 efter fullbordad uppvärmningscykel, kan ske pà flera sätt, exempelvis genom tidsstyrning eller kvittens av utförd cykel. Det kan under vissa omständigheter vara en fördel att ha omvänd flödesriktning, i jämförelse med ovan, på kylmediet vid motorns uppvärmning. Backventilen V2 måste då ersättas med en styrd ventil. Förbränningsmotorn M är nu uppvärmd och start kan ske.If the internal combustion engine M is allowed to continue operating, the thermos- tat valve T2, which has a slightly higher opening temperature than the thermostatic valve T1, in a known manner, controls the refrigerant via H2 to the radiator R and via the line H1 back to the mechanical coolant pump Pm and the internal combustion engine M cooling ducts. This keeps the temperature of the internal combustion engine M at an even level. When the internal combustion engine M is switched off and its temperature drops, the thermosate valves T2 and T1 close, whereby the circulation through the accumulator tank A ceases. When the internal combustion engine M must be restarted and the ignition switched on on, valve V1 opens and non-return valve V2 closes. The starts the electric circulation pump Pe, the controlled one accumulated hot refrigerant in the accumulator tank A flows now via line H4, the electric circulation pump Pe and line H5 to the mechanical coolant pump Pm and lower the part of the internal combustion engine M's cooling duct system and fills internal combustion engine M with hot coolant. The cold refrigerant present in the cooling ducts of the internal combustion engine, via the controlled valve V1 and line H3 over to the accumulator tank A. Then the electric one stops the circulation pump Pe, the controlled valve V1 closes and non-return valve V2 opens. The process is fast. Shutdown of the electric circulation pump Pe and its reversal controlled valve V1 after completed heating cycle, can take place in several ways, for example through time control or receipt of completed cycle. It can under certain circumstances be an advantage to have reverse flow direction, compared to above, on the coolant during engine warm-up. Check valve V2 must then be replaced with a controlled valve. The internal combustion engine M is now heated and start can take place.

Om förbränningsmotorn M nyligen har körts och den skall àterstartas, är det lämpligt att den automatiska överföringen 10 15 20 25 30 35 5 510 Û89 av varmt kylmedium från ackumulatortanken A uteblir. Detta regleras exempelvis genom att strömmen till den elektriska cirkulationspumpen Pe och den styrda ventilen V1 via en termostat är bruten, sà länge som förbränningsmotorn M bedöms vara tillräckligt varm.If the internal combustion engine M has recently been run and it should restarted, it is appropriate to the automatic transfer 10 15 20 25 30 35 5 510 Û89 of hot refrigerant from the accumulator tank A is absent. This regulated, for example, by the current to the electric the circulation pump Pe and the controlled valve V1 via a thermostat is broken, as long as the internal combustion engine M is judged be warm enough.

Ackumulatortanken A skall placeras så nära termostaten Tl som möjligt, för att undvika att, när förbränningsmotorn M är avstängd, varmt kylmedium på grund av skiktning, vandrar från ackumulatortanken A via ledningens H3 överdel och där kyls av, för att sedan rinna tillbaka till ackumulatortanken A via ledningens H3 underdel. På detta vis kan ledningen H3, trots att den inte har fritt genomlopp, orsaka avkylning av ackumu- latortanken A.The accumulator tank A must be placed as close to the thermostat T1 as possible, to avoid that, when the internal combustion engine M is off, hot coolant due to layering, wandering from the accumulator tank A via the upper part of the line H3 and where it cools of, to then flow back to the accumulator tank A via the lower part of the cable H3. In this way, the line H3, despite that it does not have a free passage, cause cooling of the accumulator latortanken A.

Det är viktigt att man har en jämn parallell ström av kylmedium genom hela tvärsnittet och i ackumulatorns fulla längd, annars får man ovillkorligen en blandning mellan varmt och kallt kylmedia. Detta kan lösas genom att man monterar ett flödeshinder, exempelvis en tvärgàende likformigt perfo- rerad vägg, eller på rad tättstàende staplar, som ger ett avvägt tryckfall. Härigenom tvingas kylvätskan att passera samtliga hål i väggen, alternativt samtliga öppningar mellan staplarna och med likformigt parallellt flöde. Hàlen i väg- gen, eller öppningarna mellan staplarna, måste vara till- räckligt många och tillräckligt små, för att inte ge punkt- flöden och därmed ökad turbulens. När kylvätska passerat flödeshindret, är flödet parallellt och jämnt fördelat över hela tvärsnittsytan, men ytterligare flödeshinder behövs längs med flödesriktningen för att säkerställa det jämna flödet. Risken finns att flödeshindren skulle sättas igen av smàpartiklar och den typ av avlagringar man finner i för- bränningsmotorns kylsystem.It is important to have a steady parallel current coolant throughout the cross section and in the full of the accumulator length, otherwise you unconditionally get a mixture between hot and cold refrigerant. This can be solved by assembling a flow barrier, for example a transverse uniform perforation wall, or in a row of closely spaced bars, which give a balanced pressure drop. This forces the coolant to pass all holes in the wall, alternatively all openings between the bars and with uniform parallel flow. The tail in the road , or the openings between the bars, must be sufficiently numerous and small enough not to give point flows and thus increased turbulence. When coolant has passed the flow barrier, the flow is parallel and evenly distributed over the entire cross-sectional area, but additional flow barriers are needed along the flow direction to ensure evenness the flow. There is a risk that the flow barriers would be blocked off small particles and the type of deposits found in combustion engine cooling system.

En enkel och okomplicerad ackumulatortank som inte blandar varmt och kallt kylmedia kan åstadkommas med en flödesbarriär i form av en lång flödesoptimerad ledning. För att minska den exponerade ytan av den långa flödesoptimerade ledningen, är l0 15 20 25 30 35 51Û 089 6 det lämpligt att ordna så att ledningen ligger sida vid sida med sig själv och i flera lager. Det gäller att få en så liten exponerad yta som möjligt för en given längd av ledningen. Detta kan arrangeras på olika satt. Utförandet kan till exempel vara en ledning lindad i spiralform FBl, enligt fig 2a och 2b, där en spiral ansluter till nästa spiral och så vidare. På detta vis exponeras endast det yttre varvet i respektive spiral samt de bàda gavelsidorna till den yttre omgivningen. Ett annat utförande kan vara en ledning lindad i spolform FB2, enligt fig 3, där exponeringen till den yttre omgivningen blir likartad med den i spiralutförandet. Väljer man en ledning som är grövre än den flödesoptimerade led- ningen, måste den förses med periodiska flödeshinder för att fungera optimalt.A simple and uncomplicated accumulator tank that does not mix hot and cold refrigerants can be provided with a flow barrier in the form of a long flow-optimized line. To reduce it exposed surface of the long flow optimized line, is l0 15 20 25 30 35 51Û 089 6 it is advisable to arrange so that the line is side by side with itself and in several layers. It is important to get one small exposed area as possible for a given length of the cord. This can be arranged in different ways. The execution can for example, be a wire wound in helical shape FB1, according to Figs. 2a and 2b, where one coil connects to the next coil and so on. In this way, only the outer yard is exposed in respective spiral and the two gable sides to the outer the surroundings. Another embodiment may be a wire wound in coil shape FB2, according to Fig. 3, where the exposure to the outer the environment becomes similar to that in the spiral design. Selects a line that is coarser than the flow-optimized line it must be provided with periodic flow barriers in order to work optimally.

Pig 4 visar ytterligare en variant av en ackumulatortank, som består av ett antal våningar, där varje våning är uppbyggd som en labyrint FB3, genom vilken kanaler med optimerat flöde växelvis går från den enda sidan till den andra och där ansluter till nästa kanal och den sista kanalen i våningen ansluter till den första kanalen i nästa våning och så vid- are. Man får en ackumulatortank med liten exponerad yta, i förhållande till dess volym, och där en blandning av varmt och kallt kylmedia ej sker.Pig 4 shows another variant of an accumulator tank, which consists of a number of floors, where each floor is built as a maze FB3, through which channels with optimized flow alternately going from one side to the other and there connects to the next channel and the last channel on the floor connects to the first channel on the next floor and so on are. You get an accumulator tank with a small exposed area, in relative to its volume, and where a mixture of hot and cold refrigerant does not occur.

En förenklad variant av en ackumulatortank, i jämförelse med den i fig 4 redovisade ackumulatortanken, kan ha ett färre antal kanaler per våning, ända ner till en kanal per våning.A simplified variant of an accumulator tank, in comparison with the accumulator tank shown in Fig. 4, may have one less number of channels per floor, all the way down to one channel per floor.

I dessa fall måste då kanalerna förses med flödeshinder enligt ovan, för att erhålla optimalt flöde. Ett kylvätske- filter monterat i flödesriktningen före en ackumulatortank, är lämpligt för att förhindra driftsstörningar.In these cases, the ducts must then be provided with flow barriers as above, to obtain optimal flow. A coolant filters mounted in the flow direction before an accumulator tank, is suitable for preventing malfunctions.

Om ackumulatortanken A fungerar optimalt, då förbrännings- motorn M skall förvärmas före en start, så erhålls dessutom en snabb fyllning med varmt kylmedia, så snart termostatven- tilen Tl öppnar. 10 15 20 25 30 35 7 510 089 En ackumulatortanks storlek kan varieras från motsvarande förbränningsmotorns M kylkanalvolym till mångdubbelt större.If the accumulator tank A functions optimally, then the combustion the motor M must be preheated before a start, this is also obtained a rapid filling with hot refrigerant, as soon as the thermostat tilen Tl opens. 10 15 20 25 30 35 7 510 089 The size of an accumulator tank can be varied from the corresponding combustion engine M cooling duct volume to many times greater.

En mindre ackumulatortank blir snabbare varm, och lämpar sig därför bättre om förbränningsmotorn M körs kortare stunder.A smaller accumulator tank heats up faster, and is suitable therefore better if the internal combustion engine M runs for shorter periods.

En större ackumulatortank kan lagra en större mängd energi, och om förbränningsmotorn M körts en längre stund, vid nästa start, värma förbränningsmotorn M till en högre temperatur.A larger accumulator tank can store a larger amount of energy, and if the internal combustion engine M has been running for a long time, at the next start, heat the internal combustion engine M to a higher temperature.

Fig 5 visar en stor ackumulatortank, med flödeshinder FB4, som internt delats upp i två avisolerade avdelningar. Under ackumulatortankens uppvärmning flödar initiellt kylmedium endast genom den ena avdelningen. När denna värmts upp, öppnar gradvis en termostatstyrd klaffventil V3 flödet till nästa avdelning och stänger samtidigt succesivt den första avdelningens direkta utlopp. Temperaturen hålls konstant i den första avdelningen, medan temperaturen gradvis stiger i den andra, till dess klaffventilen V3 är fullt öppen och Klaffventilen V3 förblir fullt öppen fram till och med förbränningsmotorns M temperaturen utjämnad mellan avdelningarna. uppvärmning, därefter stänger den. Om förbränningsmotorn M stoppas innan klaffventilen V3 har öppnat till fullo, stänger denna åter. Klaffventilen V3 kan även styras av en elektronisk styrenhet. Under vissa omständigheter, kan då en ej fullt uppvärmd avdelning ändå utnyttjas, om så är lämpligt. Ackumulatortanken A kan expanderas med ytterligare avdelningar.Fig. 5 shows a large accumulator tank, with flow barrier FB4, which is internally divided into two stripped-down departments. During the heating of the accumulator tank initially flows coolant only through one department. When this is heated, gradually opens a thermostatically controlled flap valve V3 to the flow the next section and at the same time gradually closes the first the department's direct outlet. The temperature is kept constant at the first compartment, while the temperature gradually rises in the other, until the flap valve V3 is fully open and Flap valve V3 remains fully open up to and including the M of the internal combustion engine the temperature equalized between the departments. heating, then it closes. If the internal combustion engine M stopped before the flap valve V3 has fully opened, closes this again. The flap valve V3 can also be controlled by one electronic control unit. Under certain circumstances, then one can not fully heated compartment is still used, if so appropriate. The accumulator tank A can be further expanded departments.

Kylkanalerna i en förbränningsmotor är ordnade så att det krävs ett visst flöde av kylmedium genom kylkanalsystemet för att det skall bli ett likformigt flöde av kylmedia runt varje enskild cylinder och förbränningsrum, vilket ger jämnt för- delad temperatur i förbränningsmotorn. Det har respektive motorfabrikant tillsett vid konstruktion och utprovning av varje enskild förbränningsmotortyp. Den mekaniskt drivna kylvätskepumpen Pm är optimerad för detta behov.The cooling ducts in an internal combustion engine are arranged so that requires a certain flow of coolant through the cooling duct system for that there should be a uniform flow of refrigerant around each single cylinder and combustion chamber, which provides even split temperature in the internal combustion engine. It has respective engine manufacturer appointed for the design and testing of each individual type of internal combustion engine. The mechanically driven the coolant pump Pm is optimized for this need.

Om kylmedieflödet genom förbränningsmotorn, i samband med förvärmningen, är för lågt, blandas kallt och varmt kylmedium i förbränningsmotorns kylkanalsystem, vilket gör att för- lO l5 20 25 30 35 510 089 8 bränningsmotorn inte förvärms till den potentiella nivån.If the refrigerant flow through the internal combustion engine, in conjunction with the preheating, is too low, mix cold and hot coolant in the cooling duct system of the internal combustion engine, which lO l5 20 25 30 35 510 089 8 the internal combustion engine does not preheat to the potential level.

Följdaktligen måste den elektriska cirkulationspumpen Pe ha samma kapacitet som den mekaniska kylvätskepumpen Pm är optimerad för. Det behövs en förhållandevis kraftig elektrisk cirkulationspump Pe för att motsvara den mekaniska kylvätskepumpen Pm i kapacitet. En sådan pump blir tung, utrymmeskrävande och dyr.Consequently, the electric circulation pump Pe must have the same capacity as the mechanical coolant pump Pm is optimized for. A relatively powerful electric is needed circulation pump Pe to correspond to the mechanical coolant pump Pm in capacity. Such a pump becomes heavy, space consuming and expensive.

Om man utnyttjar förbränninsmotorns elektriska startmotor till att även driva cirkulationspumpen Pe, får man en kraftfull befintlig elektrisk motor till förfogande.If you use the internal combustion engine's electric starter motor to also run the circulation pump Pe, you get one powerful existing electric motor available.

Startmotorn kan då exempelvis tillverkas så att rotoraxeln i dess fria ände görs längre och där direkt eller indirekt driver en cirkulationspump. Fig 6 visar detta arrangemang.The starter motor can then, for example, be manufactured so that the rotor shaft in its free end is made longer and there directly or indirectly operates a circulation pump. Fig. 6 shows this arrangement.

För denna speciella funktion ansluts startmotorns elektriska slingor, så att dess startdrev, som normalt kopplas över till förbränningsmotorns startkrans i samband med start, inte aktiveras då kylmediet cirkuleras för förbränningsmotorns uppvärmning. När förbränningsmotorn skall startas fungerar startmotorn på vanligt vis. Dock drivs cirkulationspumpen Pe även här, men i och med att den styrda ventilen Vl är stängd, sker ingen cirkulation av kylmedium genom ackumulatortanken.For this special function, the starter motor is connected electrically loops, so that its starting gear, which is normally switched over to combustion engine starter ring at start-up, no is activated when the refrigerant is circulated for the internal combustion engine heating. When the internal combustion engine is to be started works the starter motor in the usual way. However, the circulation pump Pe is operated here too, but since the controlled valve Vl is closed, there is no circulation of coolant through the accumulator tank.

Fig 6 visar en förbränningsmotorer med en dator C som normalt styr och kontrollerar ett antal funktioner, till exempel avgasreningsutrustningen. Datorn kan programmeras för att även styra och kontrollera hela eller delar av denna motor- värmarutrustning. Funktionen hos den styrda ventilen Vl och termostaten Tl kan då enkelt kombineras i en enda ny ventil som placeras direkt vid ackumulatortanken A. Därmed elimineras även ovan nämnda problem med avkylning via ledning H3. När en förbränningsmotor stängts av fortsätter kylmediatemperaturen att stiga till dess en balans mellan motorblockets och kylmediets temperaturer har skett. Om datorsystemet även styr termostatventilen T2, kan denna stängas omgående och kombinationsventilen V1/Tl hålls öppen, efter det att förbränningsmotorn M stängts av och den värmetopp som uppstår hos kylmediet i förbränningsmotorns M 10 15 20 25 30 35 9 510 089 kylkanaler kommer via självcirkulation att överföras till ackumulatortanken A. Därefter stänger den kombinerade ventilen V1/Tl. har därmed höjts i betydande grad. Ventilen V2, Temperaturen på det ackumulerade kylmediet i utförande av till exempel en styrd magnetventil, och förbränningsmotorns M startmotor S, när den driver cirkulationspumpen Pe, kan med fördel även de styras av datorsystemet.Fig. 6 shows an internal combustion engine with a computer C as normal controls and controls a number of functions, for example exhaust gas purification equipment. The computer can be programmed to also control and monitor all or part of this engine heating equipment. The function of the controlled valve V1 and the thermostat T1 can then be easily combined in a single new valve which is placed directly at the accumulator tank A. Thus the above-mentioned problems with cooling via line are also eliminated H3. When an internal combustion engine is turned off, it continues the refrigerant temperature to rise until a balance between the engine block and coolant temperatures have occurred. If the computer system also controls the thermostat valve T2, this can close immediately and the combination valve V1 / Tl is kept open, after the internal combustion engine M has been switched off and it heat peak that occurs with the coolant in the internal combustion engine M 10 15 20 25 30 35 9 510 089 cooling ducts will be transferred to via self-circulation the accumulator tank A. Then the combined closes valve V1 / Tl. has thus been raised significantly. Valve V2, The temperature of the accumulated refrigerant in execution of, for example, a controlled solenoid valve, and combustion engine M starter motor S, when operating the circulation pump Pe, they can also be controlled by computer system.

Den kraftfulla elektriska cirkulationspumpen Pe ombesörjer att förvärmningsmomentet av förbränningsmotorn M går mycket snabbt. cirkulationspumpen Pe, så att det varma kylmediet pumpas igenom förbränningsmotorn M På grund av det kraftiga flödet från kan det under vissa betingelser vara så snabbt att en optimal överföring av värmeenergi från kylmediet till förbränninsmotorn M inte hinner ske. Om så är fallet, är det lämpligt att stänga av den elektriska cirkulationspumpen Pe, efter det att kylmediet i förbrän- ningsmotorn M omsatts en gång, men bara för ett kort ögonblick, för att stabilisera temperaturen hos kylmediet.The powerful electric circulation pump Pe provides that the preheating torque of the internal combustion engine M goes a long way Quickly. the circulation pump Pe, so that the hot coolant is pumped through the internal combustion engine M Due to the strong flow from it may be under certain conditions so fast that an optimal transfer of heat energy from the coolant to the internal combustion engine M does not have time. If so case, it is advisable to turn off the electric the circulation pump Pe, after the refrigerant in the combustion the engine M was turned over once, but only for a short time moment, to stabilize the temperature of the refrigerant.

Därefter omsättes kylmediet ytterligare en eller flera gånger på samma vis, beroende på hur stor ackumulatortank som utnyttjas. Om datorstyrning utnyttjas, kan första spolningscykeln kvitteras via en temperatursensor, den andra spolningen kan tidsstyras med den första cykeln som tidsreferens. Därmed anpassas cykeln till pumpsystemets aktuella kapacitet vilken varierar med temperatur, batterikondition med mera.Then the refrigerant is reacted one or more more times in the same way, depending on the size of the accumulator tank exploited. If computer control is used, first the purge cycle is acknowledged via one temperature sensor, the other the flush can be timed with the first cycle as time reference. This adapts the cycle to the pump system current capacity which varies with temperature, battery condition and more.

Claims

10 15 20 25 30 35 10 510 U89 Patent claims

Liquid-cooled internal combustion engine (M) with an engine block designed with cooling ducts and a cooling system communicating with the cooling ducts, comprising a cooler (R), a coolant pump (Pm) with free flow in the inactive state, one in a supply line (H2) thermostat valve (T2) arranged from the engine block to the radiator (R), an accumulator tank (A) containing a flow barrier (FB1, FB2, FB3, FB4) and an inlet and outlet, which communicate with the cooling channels in the engine block, and one with the engine block cooling ducts and the accumulator tank (A) communicating circulation pump (Pe), characterized in that the suction side of the coolant pump (Pm) is connected both to a circulation pump (Pe) with free flow in the inactive state and to the radiator (R), that a valve (V2 ) in a line between the coolant pump (Pm) and the cooling ducts in the engine block is arranged to in one position allow coolant flow between the cooling ducts and the coolant pump (Pm) - and in another position to prevent liquid flow between these and a The flow barrier (FB1, FB2, FB3, FB4) forms at least one non-linear passage extending between the inlet and the outlet and has a length which substantially exceeds its cross-section, so that a uniform parallel flow of coolant is obtained over the entire cross-section between the inlet and the outlet.

Engine according to claim 1, characterized in that said valve (V2) is a simple non-return valve.

Motor according to claim 1, characterized in that said valve (V2) is a shut-off valve controlled by an electronic control unit (C).

Engine according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the flow barrier (FB3) of the accumulator tank is formed by a number of labyrinth systems stacked on top of one another, in which an outlet from a labyrinth system opens into an inlet to an adjacent system.

Engine according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the flow barrier (FB1, FB2) of the accumulator tank is formed by a wound flow-optimized line. lO 15 20 25 30 35 11 510 089

Engine according to one of Claims 1 to 5, characterized in that an upper side of the engine cooling ducts via valves arranged in parallel, one of which is a thermostatic valve (T1) and the other a controlled valve (V1), communicates with the accumulator tank (A ).

Engine according to Claim 6, characterized in that the thermostatic valve (T1) between the cooling ducts and the accumulator tank is set to open at a lower temperature than the thermostatic valve (T2) between the cooling ducts and the radiator (R).

Engine according to one of Claims 1 to 5, characterized in that an upper side of the engine's cooling ducts communicates with the accumulator tank (A) via a valve (T1 / V1) located in the immediate vicinity of the tank, which is controlled by an electronic control unit. (C), one control parameter being the temperature of the coolant and the operating condition of another (Pe) circulation pump.

Engine according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the circulation pump (Pe) has at least approximately the same capacity as the coolant pump (Pm).

Motor according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the circulation pump (Pe) is drivably connected to a starter motor (S) and in that the starter motor (S) is controlled to - when the current is connected to it - start the starting process with delay, so that the starter motor (S) for a short initial period only serves as the drive motor of the circulation pump (Pe).

ll. Engine according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the accumulator tank (A) is divided into a number of successive units, which are arranged to be brought into communication with the cooling channels of the engine (M) at a time when heating the accumulator tank (M). A) or preheating of the engine (M).