SE535781C2 - Kylsystem för kylning av en förbränningsmotor - Google Patents

Kylsystem för kylning av en förbränningsmotor Download PDF

Info

Publication number
SE535781C2
SE535781C2 SE1150379A SE1150379A SE535781C2 SE 535781 C2 SE535781 C2 SE 535781C2 SE 1150379 A SE1150379 A SE 1150379A SE 1150379 A SE1150379 A SE 1150379A SE 535781 C2 SE535781 C2 SE 535781C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coolant
temperature
cooling system
pilot line
combustion engine
Prior art date
Application number
SE1150379A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1150379A1 (sv
Inventor
Hans Wikstroem
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1150379A priority Critical patent/SE535781C2/sv
Priority to CN201280020636.1A priority patent/CN103492685B/zh
Priority to RU2013152966/06A priority patent/RU2536469C1/ru
Priority to EP12777133.5A priority patent/EP2702255B1/en
Priority to US14/110,750 priority patent/US8833314B2/en
Priority to KR1020137030851A priority patent/KR101877945B1/ko
Priority to JP2014508315A priority patent/JP2014513763A/ja
Priority to PCT/SE2012/050397 priority patent/WO2012148344A1/en
Publication of SE1150379A1 publication Critical patent/SE1150379A1/sv
Publication of SE535781C2 publication Critical patent/SE535781C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/30Automatic controllers with an auxiliary heating device affecting the sensing element, e.g. for anticipating change of temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7737Thermal responsive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/877With flow control means for branched passages
    • Y10T137/87788With valve or movable deflector at junction

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett kylsystem for kylning av en Rärbränningsmotor (l).Kylsystemet innefattar en pilotledning (12) som har ett inlopp (12a) for mottagning avkylvätska från en ledning (3) i kylsystemet och en termostat (6) som innefattar enkänselkropp (6b) vilken är anpassad att avkänna temperaturen på kylvatskan ipilotledningen (12) och en ventil (6a). Kylsystemet innefattar en termisk anordning(13, 26, 31) som är anordnad i kontakt med kylvätskan i pilotledningen (12) i enposition uppströms känselkroppen (613) och en styrenhet (15) som är anpassad attuppskatta då det är lämpligt att andra kylvätskans driftstemperatur i kylsystemet ochatt vid sådana tillfällen aktivera den termiska anordningen (13, 26, 31) så att denvärmer eller kyler kylvätskan i pilotledningen (12). (Fig. 1)

Description

20 25 30 35 535 781 kylvätslca fiân forbränningsmotom och en känselkropp som är anordnad i en pilotledning i kylsystemet där den känner av temperaturen på lqlvätskan som leds till förbränningsmotom. I detta fall utnyttjas temperaturen på kylvätskan som leds in i forbränningsmotorn som driñstemperatur. Denna temperatur är många gånger en mer relevant styrparameter än temperaturen på den varma kylvätskan som lämnar fórbrânningsmotom.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNIINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett kylsystem med en cirkulerande kylvätska fór kylning av en törbränningsmotor där det är möjligt att styra kylvätskans drifistemperatur på ett enkelt och tillförlitligt sätt.
Detta syfte uppnås med kylsystemet av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. Med hjälp av en pilotledning kan kylvätska fiån ett väsentligen godtycklig område i kylsystemet ledas till termostatens känselkropp. Kylsystemets drifistemperatur i detta omrâde av kylsystemet utnyttjas därmed som styrparameter for termostaten.
Kylsystemet innefattar en termisk anordning som kan värma eller kyla kylvätskan i pilotledningen i en position uppströms känselkroppen i pilotledningen. Då den termiska anordningen inte är aktiverad avkänner känselkroppen kylvätskans driftstemperatur i anslutning till pilotledningens inlopp. I detta fall upprätthåller termostaten en konstant driftstemperatur hos kylvätskan som motsvarar termostatens regleringstemperatur.
Då den termiska anordningen aktiveras och värmer kylvätskan i pilotledningen erhåller kylvätskan en temperatur i anslutning till känselkroppen som utgör kylvätskans drifistemperatur plus den temperaturhöjning som den termiska anordningen ger kylvätskan i pilotledningen. Kylvätskan erhåller därmed initialt en högre temperatur än regleringstemperaturen i anslutning till känselkroppen i pilotledningen. Tennostaten öppnar och leder därmed väsentligen all kylvätska till kylaren for kylning. Denna kylning leder till att kylvätskans drifistemperatur sjunker. Kylvätskans driflstemperatiir sjunker till ett värde som tillsammans med den termiska anordningens temperaturhöjning resulterar i att kylvâtskan i pilotledningen erhåller en temperatur som motsvarar termostatens regleringstemperatur. I detta fall erhåller kylvätskan i kylsystemet således en lägre drifistemperatur. Då den termiska anordningen aktiveras 10 15 20 25 30 35 535 781 och kyler kylvätskan erhåller kylvätskan en temperatur i anslutning till känselkroppen som utgör kylvätskans drifistemperatur minus den temperatursänkning som den termiska anordningen ger kylvätskan i pilotledningen. Då detta sker avkänner känselkroppen att kylvätskan i pilotledningen har en lägre temperatur än regleringstemperaturcn. Termostaten leder därmed väsentligen all kylvätska till fórbränningsrnotom utan kylning. Kylvátskans drifistemperatur stiger till ett värde som tillsammans med den termiska anordníngens temperatursänkning resulterar i att kylvätskan i pilotledningen erhåller en temperatur som motsvarar termostatens regleringstemperatur. I detta fall erhåller kylvätskan i kylsystemet således en högre driftstemperatur. Genom att värma eller kyla kylvätskan i pilotledningen kan kylvätskans driltstemperatur i kylsystemet erhålla en motsvarande tcmperaturändring fast i en motsatt riktning.
Enligt en uttöringsform av uppfinningen innefattar den termiska anordningen en elektrisk uppvärmningsanordning som i ett aktivt tillstånd är anpassad att värma kylvätskan i pilotledningen så att den erhåller en högre temperatur än kylvätskans temperatur vid pilotledningens inlopp. En elektrisk uppvärmningsanordning kan ha en relativt enkel utformning och utgöras av en elektrisk värmetråd. Med en elektrisk uppvärmningsanordning är det även lätt att höja kylvätskans temperatur i pilotledningen med en god precision. I detta fall används en termostat som har en regleringstemperatur som motsvarar en maximal drifistemperatur hos kylvätskan. Då den elektriska uppvärmningsanordningen aktiveras värms kylvätskan i pilotledningen ett motsvarande antal grader som kylvätskans driftstemperatur i kylsystemet sänks.
Enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen innefattar den termiska anordningen en värmeväxlare i pilotlednirrgen vilken i ett aktivt tillstånd är anpassad att genomströmmas av ett medium med en högre temperatur eller en lägre temperatur än termostatens regleringstemperatur. Ett medium som har en högre temperatur än termostatens regleringstemperatur kan vara avgaser, motorolja, retarderolja eller något annat varmt medium som finns tillgängligt i ett fordon. Ett medium med en lägre temperatur än termostatens regleringstemperatur kan vara luft som med fördel har en temperatur som motsvarar omgivningens temperatur.
Enligt en ytterligare alternativ utfóringsform av uppfinningen innefattar den termiska anordningen en kylvätskeledning som i ett aktivt tillstånd är anpassat att tillföra kylvätska., som har en högre temperatur eller en lägre temperatur än termostatens 10 15 20 25 30 35 535 781 regleringstemperatur, till pilotledningen i en position uppströms känselkroppen. Varm kylvätska tas med fordel från ett område av kylsy stemet där kylvätskan har sin högsta temperatur. Kylvätskan har sin högsta temperatur efter att den kylt fórbränningsmotorn och eventuellt någon ytterligare komponent i kylsystemet. Kall kylvätska tas med fördel från ett område av kylsystemet där kylvätskan har sin lägsta temperatur.
Kylvätskan har sin lägsta temperatur i kylsystemet efter att den kylts i kylaren.
Enligt en annan foredragen utföringsfonn av uppfinningen är styrenheten anpassad att styra aktiveringen av den termiska anordningen med hjälp av information från en temperatursensor som avkänner kylvätskans temperatur i en position nedströms den termiska anordningen i pilotledningen. Med hjälp av en sådan sensor erhåller styrenheten en snabb information om hur många grader som den termiska anordningen värmer upp eller kyler ned kylvätskan i pilotledníngen. Med hjälp av denna information och termostatens regleringstemperatur kan kylvätskans drifistemperatur styras med en god precision.
Enligt en annan föredragen utfóringsform av uppfinningen är styrenheten anpassad att mottaga information avseende forbränningsmotorns belastning och att aktivera den termisk-a anordningen med syfie att ge kylvätskan i kylsystemet en driltstemperatiir som varierar vid olika belastningar av törbrärmingsmotorn. I regel är det lämpligt att ge kylvätskan i kylsystemet en hög driflstemperatur då törbränningsmotorn har en låg belastning och en låg drifistemperatur då förbränningsmotorn har en hög belastning.
En gradvis eller stegvis justering av kylvätsketemperaturen kan göras i beroende av förbränningsmotorns belastning. Kylvätskan i kylsystemet kan vara anpassad att kyla åtmin stone en ytterligare komponent än förbränningsmotorn och att styrenheten är anpassad att mottaga information som i förväg indikerar då derma komponent: erfordrar kylning av kylsystemet och att då detta är fallet aktivera den terrniska anordningen så att kylvätskans drifistemperamr sjunker innan kylningen av nämnda komponent startar.
Vissa komponenter såsom en hydraulisk retarder erfordrar en stor kylkapacitet då de aktiveras. Med hjälp av en positioneringsangivaren såsom en GPS kan fordonets position bestämmas och därmed om fordonet närmar sig en nedförsbacke där retardern med största sarmolikhet kommer att aktiveras.
Enligt en annan föredragen uttöringsform av uppfinningen är pilotledningens inlopp anordnat i en ledning som leder kylvätslca till törbränningsmotorn. I detta fall leds således kylvätska in i pilotledningen som har samma temperatur som kylvätskan som 10 15 20 25 30 35 535 781 leds in i förbränningsmotorn. Kylvätskans inloppstemperatur till iörbränningsmotorn är en mycket god styrparameter för en termostat.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda känselkropp en hylsa som innehåller ett ämne som är anpassat att ändra fas och därmed volym vid termostatens regleringstemperatur. Ett sådant ämne är med fördel ett vaxämne som ändrar fas fi'ån fast tillstånd till flytande tillstånd vid termostatens regleringstemperatur. Termostaten kan innefatta en rörelseöverförande mekanism som är anpassad att överföra en rörelse från känselkroppen till ventilen så att den förskjuts mellan ett första läge och ett andra läge då nämnda ämne ändrar fas. Den rörelseöverförande mekanismen kan innefatta en stång eller liknande. Stången kan sträcka sig genom åtminstone en vägg som avskiljer pilotledningen där känselkroppen är anordnad och den ledning i kylsystemet där ventilen är anordnad.
KORT BESKRIVNÉING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna uttöringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar ett kylsystem för en förbränningsmotor enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning, Fig. 2 visar ett kylsystem för en förbränningsmotor enligt en andra utiöringsform av föreliggande uppfmning och Fig, 3 visar ett kylsystem för en förbränningsrnotor enligt en tredje uttöringsform av föreliggande uppfinning.
DETALIERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV FÖRELIGGANDE UPPFINNING Fig. 1 visar ett kylsystem för att kyla en törbränningsmotor 1 som driver ett fordon. En kylvätskepump 2 cirkulerar lcylvätska i kylsystemet. Kylvätskepumpen 2 är anordnad i en inloppsledning 3 till törbränningsmotom 1. Efier att kylvätskan cirkulerat genom förbränningsmotorn I leds kylvätslcan till en oljekylare 4 för kylning av olja som används i en hydraulisk retarder. Kylvätskan leds därefler genom en ledning 5 till en termostat 6. Terrnostatens 6 leder kylvätskan i ledningen 5, via en returledning 7 och inloppsledningen 3, till förbränningsmotorn l vid tillfällen då den har en lägre 10 15 20 25 30 35 535 781 temperatur än termostatens regleringstemperatur. Under tillfallen då kylvätskan har en högre temperatur än termostatens regleringstemperatur leds åtminstone en del av kylvätskan, via en ledning 8, till en kylare 9 som kan vara monterad vid ett 'främre parti av fordonet. En kylarfläkt 10 suger en kylande luftström genom kylaren 9 så att kylvätskan tillhandahåller en effektiv kylning i kylaren 9. Efier att kylvâtskan kylts i kylaren 9 leds den, via en returledning 11 och inloppsledningen 3, åter till törbränningsmotorn l.
Kylsystemet innefattar en pilotledning 12 som via ett inlopp 12a mottar en mindre del av kylvätskeflödet i inloppsledriingen 3. Pilotledningen 12 leder kylvätskan till termostaten 6. Kylvätskan i pilotledningen 12 leds via ett utlopp l2b tillbaka till returledningen 7. Kylvätskan som leds in i pilotledningen 12 har således 'samma temperatur som kylvätskan som kyler forbränningsmotorn 1. Temperaturen på kylvätskan som leds in i törbränningsmotorn l betecknas här såsom kylsystemets drifistemperatur. Denna temperatur är i många fall en bättre styrparameter än kylvätskans högsta temperatur som erhålls i kylsystemet i ledningen 5 efter att den kylt förbränningsmotorn 1 och retarderoljan i oljekylaren 4. Pilotledningen 12 innefattar en termisk anordning som kan värma och/eller kyla kylvätskan i pilotledningen 12 innan den når terrnostaten 6. Den termiska anordningen är i utföringsformen i F ig. 1 en schematislct visad elektrisk uppvärmningsanordning 13. En sensor 14 avkänner kylvätskans temperatur i en position nedströms den elektriska uppvärmningsanordningen 13. En styrenhet 15 är anpassad att styra aktiveringen av den elektriska uppvärmningsanordningen 13 med hjälp information från sensorn 14, information 16 som är relaterad till íörbränningsmotorns belastning och information från en positionsangivare 17, som kan vara en GPS, vilken avkänner fordonets position.
Under drift av förbränningsmotom 1 cirkulerar kylvätskepumpen 2 kylvätska genom kylsystemet. För att forbränningsmotorn l ska kylas på ett optimalt sätt behöver kylvätskan som leds till förbränningsmotom 1 ha en lämplig driñsternperatur. En mindre del av kylvâtskeflödet i inloppsledningen 3 leds således inte till förbränningsmotorn l utan in i pilotledningen 12. Terrnostaten 6 avkänner kylvätskan temperatur i pilotledningen 12 nedströms den elektriska uppvärmningsanordningen 13.
Om termostaten 6 avkänner att kylvätskan i pilotledningen 12 har en lägre temperatur än regleringstemperaturen leder den kylvätskan i ledningen 5 till förbränningsmotorn 1 utan kylning. Om termostaten 6 avkänner att kylvätskan i pilotledningen 12 har en 10 15 20 25 30 35 535 F81 högre temperatur än regleringstemperaturen leder den kylvätskan ñån ledningen 5 till kylaren 9 för kylning. En konventionell termostat 6 strävar efter att ge kylvätskan en konstant driflstemperattir som motsvarar regleringstemperaturen. Att upprätthålla en konstant drifistemperatur på kylvätskan är dock inte önskvärt under alla driftstillfallen.
Vid, exempelvis, tillfällen som förbränningsmotorn 1 är hårt belastad är det önskvärt att kylvätskan har en lägre driftsternperatur än då den har en låg belastning. För fordon som är utrustade med en komponent som ternporärt belastar kylsystemet hårt kan det vara lämpligt att sänka kylvätskans drifisternperatur innan komponenten aktiveras. En sådan komponent kan vara en hydraulisk retarder.
Styrenheten 15 mottar väsentligen kontinuerligt information 16 avseende förbrärmingsmotorns 1 belastning. Styrenheten 15 mottar även väsentligen kontinuerligt information fiån positionsangivaren 17 avseende fordonets position.
Styrenheten 15 kan innefatta lagrad information såsom kartor eller dylikt med vilken den tillsammans med fordonets aktuella position kan förutsäga om fordonet närmar sig en nedforsbacke där den hydrauliska retardern med stor sannolikhet kommer att aktiveras. Eftersom tunga fordon många gånger körs längs förhestärnda transportsträckor kan styrenheten 15 alternativt eller i kombination innefatta lagrad information som fórutsäger på vilka ställen som den hydrauliska retardern kommer att aktiveras.
I detta fall används en termostat 6 som har en regleringstemperatur som motsvarar en lämplig driitstemperatur hos kylvätskan då förbränningsmotorn är lågt belastad och/eller vid tillfällen som den hydrauliska retardern inte aktiveras. Då styrenheten 15 mottar information som indikerar att forbränníngsmotorn 1 har en hög belastning eller då styrenheten 15 mottar information som indikerar att fordonet närmar sig en nedfórsbacke aktiverar styrenheten 15 den elektriska uppvärrnningsanordriingen 13.
Uppvärmningsanordningen 13 värmer därmed kylvätskan i pilotledningen 12.
Kylvätskan i pilotledningen 12 erhåller därmed en högre temperatur än kylvätskans driftsternperatur i inloppsledningen 3. Den värmda kylvatskan i pilotledningen 12 erhåller därmed iriitialt en högre temperatur än regleringstemperaturen. Termostaten 6 ställs därmed i ett öppet läge så att all kylvätska i ledningen 5 leds till kylaren 9. Det resulterar i att kylvätskans driftstemperatur sänks och därmed den temperatur som kylvätskan har då den leds in i pilotledningens inlopp l2a. När drifistemperaturen har kylts ned lika många grader som den elektriska uppvärmningsanordningen 13 värmer upp kylvätskan i pilotledningen 12 erhåller kylvätskan i pilotledningen 12 åter en 10 15 20 25 30 35 535 781 temperatur som motsvarar termostatens regleringstemperatur. Så länge som den elektriska uppvärmningsanordníngen 13 är aktiverad har kylvätskan således en lägre driftstemperatur än regleringstemperaturen. Ju fler grader som den elektriska uppvärmningsanordningen 13 värmer upp kylvätskan i pilotledningen desto mer kan driftstemperaturen sänkas. Då driftstemperaturen sänks erhålls en effektivare kylning av forbränningsmotorn 1 och retarderoljan i oljekylaren 4. När styrenheten 15 avaktiverar den elektriska uppvärmningsanordningen 13 erhåller kylvätskan i pilotledningen initialt kylvätskans driftstemperatur. Termostaten 6 ställs därmed i ett stängt läge så att den leder väsentligen all kylvätska i ledningen 5 leds till ledningen 7 och forbränningsmotorn 1 utan kylning i kylaren 9. Det resulterar i att kylvätskans driftstempemttrr stiger tills den når termostatens regleringstemperatur.
Fig. 2 visar hur termostaten 6 kan vara utformad mer i detalj. Terrnostaten 6 är anordnad i ett hus som har anslutningar till fyra ledningarna 5, 7, 8 och 12.
Terrnostaten 6 innefattar en ventil 6a som är fäst på en stång 19. Stången 19 har ett övre ändparti som är infäst inuti en känselkropp 6b. Känselkroppen 6b är anordnad på ett lämpligt ställe i pilotledningen 12 så att kylvätskan erhåller en god kontakt med känselkroppen 6b. Känselkroppen 6b innefattar en hylsa 18 som är tillverkad av ett styvt tunnväggigt material som med fördel är ett metallmaterial med goda värmeledande egenskaper. Hylsan 18 har ett invändigt utrymme som innesluter ett vaxämne som har egenskapen att det ändrar fas från ett fast tillstånd till ett flytande tillstånd vid termostatens regleringstemperatrir. Då vaxärnnet är i det flytande tillståndet har det en större volym än då det äri det fasta tillståndet.
Hylsan 18 har styva väggar som innesluter vaxämnet i alla riktningar utom i en riktning som i detta fall är nedåt. Då vaxämnet smälter och ökar i volym kan det således endast expandera nedåt inuti hylsan 18. Då. vaxämnet ökar i volym förskjuts Stången19 nedåt. Att överföra vaxärnnets volymändring inuti hylsan 18 till törskjutningsrörelser av stången 19 är konventionell känd teknik och kan göras på ett flertal olika sätt. Ventilen 6a innefattar en returfiäder 20 som är anpassad att fórskjuta stången 19 och ventilen 6a uppåt då vaxämnet stelnar och upptar en reducerad volym inuti hylsan 18. Returfiädern 20 utövar en fjädrande kralt på stången 19 av en storlek som inte förhindrar stångens 19 och ventilens 6a förskjutning nedåt då vaxämnet smälter och expanderar inuti hylsan 18. Ventilen 6a innefattar en första ventiltallrik 21 som är anpassad att törsluta en öppning 22 mellan ledningen 5 och ledningen 8 då ventilen 6a är i ett forsta övre läge, vilket visas iFig. 2. Ventilen 6a innefattar en andra 10 15 20 25 30 35 535 781 ventiltallrik 23 som är anpassad att försluta en öppning 24 mellan ledningen 5 och returledningen 7 då ventilen 6a är i ett andra nedre läge. Den andra ventiltallriken 23 är inspänd i förhållande till stången 19 med hjälp av en fiäder 25.
I detta fall är pilotledningen 12 utrustad med en termisk anordning i form av en värmeväxlare 26. Värmevaxlaren 26 innefattar en rörslinga som är förbunden med en första mediekälla 27 som innehåller ett medium som har en lägre temperatur än termostatens regleringstemperatur och en andra mediekälla 28 som innehåller ett medium som har en högre temperatur än termostatens regleringstemperatur. Det första mediet kan vara luft av omgivningens temperatur och det andra mediet kan vara varma avgaser från forbrärmingsmotom. Styrenheten 15 kan i detta fall leda luft från den första mediekållan 27 till värmeväxlaren 26 genom att öppna en ventil 29 och varma avgaser från den andra mediekällan 28 till värmeväxlaren 26 genom att öppna en ventil 30. Styrenheten 15 mottar även information 16 som är relaterad till forbrânningsmotorris belastning och information från en positionsangivare 17 såsom en GPS avseende fordonets position.
Under drift av fórbränningsmotom l cirkulerar kylvätskepumpen 2 kylvätska genom kylsystemet. En mindre del av kylvätskeflödet i inloppsledningen 3 leds således inte till törbränningsmotom 1 utan in i pílotledningen 12. Kylvätskan som leds ini pilotledningen 12 har samma temperatur som kylvätskan som leds in i törbrånningsmotorn I. Kylvätskan i pilotledningen 12 strömmar således i kontakt med termostatens känselkropp 6b. Under tillfallen då kylvätskan i pilotledningen 12 har en lägre temperatur än termostatens regleringstemperatttr, är vaxäninet inuti hylsan 18 i ett fast tillstånd. Vaxärnnet tar därmed upp en minimal volym inuti hylsan 18.
Returfiäder 20 håller därmed stången 19 och ventilen 6a i det övre läget. Den forsta ventiltallriken 21 försluter i detta läge öppningen 22 medan den andra ventiltallriken 23 fiilägger öppningen 24. Kylvätskan som kommer från forbränningsmotorn och ledningen 5 leds i detta fall till returledningen 7. Kylvätskan leds därefier till inloppsledningen 3 och iörbränningsmotorn 1. I detta fall tillhandahåller kylvätskan således ingen kylning i kylaren 9.
Då kylvätskan leds till förbränningsmotom utan någon kylning i kylaren 9 stiger kylvatskans temperatur i kylsystemet. Så snart som kylvätskans temperatur i pilotledningen 12 stiger över regleiingstemperaturen börjar vaxänmet att smälta. Då vaxämnet smälter ökar deti volym. Vaxämnet expanderar nedåt i hylsan 18 med följd 10 15 20 25 30 35 535 781 10 att stången 19 och ventilen 6a förskjuts nedåt. Då väsentligen hela vaxämnet har smält når ventilen 6a det nedre läget där den andra tallriksventilen 23 försluter öppningen 24.
Då ventilen 6a når detta läge har den första tallriksventilen 21 liilagt öppningen 22.
Fjädern 25 möjliggör en viss fortsatt expansion nedåt stången 19 i förhållande till ventilen 6a. Kylvätskan som kommer från törbränningsmotorn och ledningen 5 leds i detta fall till ledningen 8 som leder kylvätskan till kylaren 9. Kylvätskan kyls i kylaren 9 av omgivande luft innan den, via ledningen 11, leds till inloppsledningen 3 och törbränningsmotom 1.
Under drift mottar styrenheten 15 väsentligen kontinuerligt information 16 avseende törbränningsmotorns 1 belastning och information från positionsangivaren 17 avseende fordonets position. I detta fall används en termostat 6 som har en regleringstemperatur som motsvarar en lämplig driflistemperatur hos kylvätskan då förbränningsmotorn har en normal belastning. Då Styrenheten 15 mottar information som indikerar att fordonet har en högre belastning än den normala eller då den erhåller _ information som indikerar att fordonet närmar sig en nedförsbacke öppnar styrenheten 15 ventilen 30 så att varma avgaser från avgaskällan 28 strömmar genom värmeväxlaren 26. De varma avgasema i värmeväxlaren 26 värmer kylvätskan i pilotledningen 12 så att den erhåller en förhöjd temperatur då den når känselkroppen 6b. Vaxämnet börjar smälta i känselkroppen 6b och kylvätskan i ledningen 5 leds till ledningen 8 av ventilen 6a och därmed till kylaren 9 for att kylas. Den ökade kylningen av kylvätskan sänker kylvätskans driitstemperatur. Styrenheten 15 mottar information från sensorn 14 avseende kylvätskans temperatur efter att den har värmts av avgasema i värmeväxlaren 26. Styrenheten 15 kan med hjälp av ventilen 30 reglera flödet av de varma avgasema till värmeväxlaren 26 så att kylvätskans drifistemperatur sänks till ett lämpligt värde. Kylvätskan som leds in i förbränningsmotorn 1 tillhandahåller därmed en effektiv kylning av fórbränningsmotom 1 och retarderoljan i oljekylaren 4.
Om Styrenheten 15 istället mottar information som indikerar att fordonet har en lägre belastning än den normala öppnar Styrenheten 15 ventilen 29 så att kall luft från lufikällan 27 strömmar till värrneväxlaren 26. Den kalla lullen i värmeväxlaren 26 kyler kylvätskan i pilotledningen 12 så att den erhåller en lägre temperatur då den når känselkroppen 6b. Vaxämnet i känselkroppen 6b övergår i fast fas och termostaten leder kylvätskan från ledningen 5 till ledningen 7. Kylvätskan erhåller därmed ingen kylning i kylaren 9 och kylvätskans driftstemperamr stiger. Kylvätskans erhåller därmed en högre drifistemperatur än termostatens regleringstemperatur. Skillnaden 10 15 20 25 30 35 535 ?8'l 11 mellan kylvätskans driflstemperatiir och termostatens regleringsternperatur motsvarar den kylning som kylvätskan erhåller i pilotledningen 12. En höjd drifisternperatrir hos kylvätskan är således önskvärd under tillfällen då fórbränningsmotorn är lågt belastad.
Fig. 3 visar en ytterligare alternativ utformning. I detta fall är pilotledningen 12 utformad med en termisk anordning i form av en kylvätskeledning 31 som förbunden med pilotledningen 12 i en position uppströms termostatens känselkropp 6b.
Ledningen 31 är fórbindbar med en forsta mediekälla i forrn av kall kylvätska 32 som kan tas från ledningen 1 1 i kylsystemet och en andra mediekälla 33 i form av varm kylvätska som kan tas från ledningen 5 i kyl systemet. Kylvätskeledningen innefattar en pump 34 for att transportera kylvätska från en av nämnda rnediekällor 32, 33 till pilotledningen 12. Pumpen 34 aktiveras av styrenheten 15. Vid tillfällen då kall kylvätska ska ledas in i pilotledningen 12 aktiveras pumpen 34 samtidigt som styrenheten 15 öppnar en ventil 35 som år förbunden med den första mediekällan 32.
Då varm kylvätska ska ledas in i pilotledrlingen 1 aktiveras pumpen 34 samtidigt som styrenheten 15 öppnar en ventil 36 som är förbunden med den andra mediekällan 33.
Styrenheten 15 mottar även i detta fall väsentligen kontinuerligt information 16 avseende förbränningsmotoms 1 belastning och information från positionsangivaren 17. Termostat 6 har en regleringstemperatur som motsvarar en lämplig drifistemperattir hos kylvätskan då iörbränningsmotom har en normal belastning. Då styrenheten 15 mottar information som indikerar att fordonet har en högre belastning än den normala belastningen eller information som indikerar att fordonet närmar sig en nedforsbacke aktiverar den pumpen 34 samtidigt som den öppnar ventilen 36 så att varma kylvätska från mediekällan 33 leds genom kylvätskeledningen 31 och in i pilotledningen 12.
Tillförseln av den varma kylvätskan resulterar i att kylvätskan som når känselkroppen 6b i pilotledningen 12 initialt erhåller en förhöjd ternperatur. Tennostaten 6 leder därmed väsentligen all kylvätska i ledningen 5 till kylaren 9. Kylvätskan drifisternperatur sjunker därmed till en lägre temperatur än regleringstemperaturen.
Kylvâtskan som leds in i forbränningsmotom 1 tillhandahåller därmed en effektiv kylning av forbränningsmotorn 1 och/eller oljani oljekylaren 4. Styrenheten 15 kan bestämma hur mycket lägre drifistemperaturen ska vara än regl-eringstemperaturen genom att reglera mängden varm kylvätska leds in i pilotledningen 12 med hjälp av ventilen 3 6. 10 15 535 781 12 Om styrenheten 15 istället mottar information som indikerar att fordonet har en lägre belastning än den normala aktiverar styrenheten 15 pumpen 34 samtidigt som den öppnar ventilen 35 så att kall kylvätska fiån den forsta mediekällan 32 leds in i pilotledningen 12. Tillfórselrr av den kalla kylvätskan i pilotledningen 12 resulterar att kylvätskan som når känselkroppen 6b initialt erhåller en lägre temperatur än regleringstemperatirren. Termostaten 6 ställs därmed i ett läge så att den leder väsentligen all kylvätska till fórbränningsmotom 1 utan kylning. Kylvätskans driftstemperatirr höjs därmed till ett värde som överstiger regleringstemperaturen med värde som motsvarar den termiska anordningens kylning av kylvätskan i pilotledningen 12. En höjd driftstemperatlrr hos kylvätskan är således önskvärd under tillfällen då förbränningsmotom 1 är lågt belastad.
Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den utfcäringsforrn som beskrivs på ritningen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. I uttöringsformerna i Fig. 2 och 3 används både varma och kalla medier for att ändra kylvätskans temperatur i pilotledningen 12. Det räcker dock att värma eller kyla kylvätskan i pilotledningen för att justera kylvätskans driftstemperaturi förhållande till regleringsternperaturen. I uttöringsformen i Fig. 2 kan väsentligen godtyckli ga gasformiga eller vätskeforrniga medier användas fór att värma eller kyla kylvätskan i pilotledningen 12.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 535 781 /3 Patentkrav
1. Kylsystem för kylning av en fórbränningsmotor (1), varvid kylsystemet innefattar en kylare (9) för kylning av kylvätska som cirkuleras i kylsystemet, en pilotledning (12), en termostat (6) som innefattar en känselkropp (6b) vilken är anpassad att avkänna temperaturen på kylvätskan i pilotledningen (12), en ventil (6a) som är anpassad att leda kylvätskan från en ledning (5) i kylsystemet till fórbrärmingsmotorn (1) utan kylning i kylaren (9) under tillfällen som känselkroppen (6b) avkänner att kylvätskan i pilotledningen (12) har en lägre temperatur än en regleringstemperatur och att leda kylvätskan från ledningen (5) i kylsystemet till kylaren (9) för kylning innan den leds till fórbränningsmotom (1) under tillfällen som känselkroppen (6b) avkänner att kylvätskan i pilotledningen (12) har en högre temperatur än regleringstemperaturen, och en termisk anordning (13, 26, 31) som är anordnad i kontakt med kylvätskan i pilotledningen (12) i en position uppströms känselkroppen (6b), kännetecknat av att kylsystemet innefattar en styrenheten (15) som är anpassad att uppskatta då det är lämpligt att ändra kylvätskans drifistemperaturi kylsystemet och att vid sådana tillfällen aktivera den termiska anordningen (13, 26, 31) så att den värmer eller kyler kylvätskan i pilotledningen (12) och att pilotledningen (12) har ett inlopp (l2a) för mottagning av en mindre del av kylvätskan i en inloppsledning (3) som leder kylvätska till fórbrärmingsmotom (1).
2. Kylsystem enligt krav l, kännetecknat av att den terrniska anordningen innefattar en elektrisk uppvärrnningsanordning (13) som i ett aktivt tillstånd är anpassad att värma kylvätskan i pilotledningen (12) så att den erhåller en högre temperatur än kylvätskans temperatur vid pilotledningens inlopp (l2a).
3. Kylsystem enligt krav 1, kännetecknat av att den terrniska anordningen innefattar en värmeväxlare (26) i pilotledningen (12) vilken i ett aktivt tillstånd är anpassad att genomströmmas av ett medium med en högre temperatur eller en lägre temperatur än terrnostatens regleringstemperatur.
4. Kylsystem enligt krav l, kännetecknat av att den tenniska anordningen innefattar en kylvätskeledning (31) som i ett aktivt tillstånd är anpassat att tillföra kylvätska, som har en högre temperatur eller en lägre temperatur än termostatens regleringstemperatur, till pilotledningen (12) i en position uppströms känselkroppen (6b). 10 15 20 25 30 535 781 IH
5. Kylsystem enligt något av föregående krav, kärmetecknat av att styrenheten (15) är anpassad att styra aktiveringen av den termiska anordningen (13, 26, 31) med hjälp av information från en temperatursensor (14) som avkänner kylvätskans temperatur i en position nedströms den termiska anordningen (13, 26, 31) i pilotledningen (12).
6. Kylsystem enligt något av de föregående krav, kännetecknat av att styrenheten (15) är anpassad att mottaga information (16) avseende förbränningsmotorns belastning och att aktivera den tenniska anordningen (13, 26, 31) med syfte att ge kylvätskan i kylsystemet en driflstemperatur som varierar med förbränningsmotoms belastning.
7. Kylsystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att kylvätskan i kylsystemet är anpassad att kyla åtminstone en ytterligare komponent (4) än förbränningsmotorn (1) och att styrenheten är anpassad att mottaga information som i förväg indikerar då denna komponent (4) erfordrar kylning av kylsystemet och att då detta är fallet aktivera den termiska anordningen (13, 26, 31) så att kylvätskans driftstemperatur sjunker innan nämnda komponent (4) erfordrar kylning av kylsystemet.
8. Kylsystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nänmda känselkropp (6b) innefattar en hylsa (18) som innehåller ett ämne (18) som är anpassat att ändra fas och därmed volym vid termostatens regleringstemperatur.
9. Kylsystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att terrnostaten (6) innefattar en rörelseöverfórande mekanism (19) som är anpassad att överföra en rörelse mellan känselkropp (6b) och ventilen (6a) så att den förskjuts mellan ett första läge och ett andra läge då nämnda ärrme ändrar fas.
SE1150379A 2011-04-29 2011-04-29 Kylsystem för kylning av en förbränningsmotor SE535781C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1150379A SE535781C2 (sv) 2011-04-29 2011-04-29 Kylsystem för kylning av en förbränningsmotor
CN201280020636.1A CN103492685B (zh) 2011-04-29 2012-04-12 用于冷却内燃机的冷却系统
RU2013152966/06A RU2536469C1 (ru) 2011-04-29 2012-04-12 Система охлаждения для охлаждения двигателя внутреннего сгорания
EP12777133.5A EP2702255B1 (en) 2011-04-29 2012-04-12 Cooling system for cooling of a combustion engine
US14/110,750 US8833314B2 (en) 2011-04-29 2012-04-12 Cooling system for cooling of a combustion engine
KR1020137030851A KR101877945B1 (ko) 2011-04-29 2012-04-12 연소 엔진 냉각용 냉각 시스템
JP2014508315A JP2014513763A (ja) 2011-04-29 2012-04-12 燃焼機関を冷却するための冷却システム
PCT/SE2012/050397 WO2012148344A1 (en) 2011-04-29 2012-04-12 Cooling system for cooling of a combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1150379A SE535781C2 (sv) 2011-04-29 2011-04-29 Kylsystem för kylning av en förbränningsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1150379A1 SE1150379A1 (sv) 2012-10-30
SE535781C2 true SE535781C2 (sv) 2012-12-18

Family

ID=47072607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1150379A SE535781C2 (sv) 2011-04-29 2011-04-29 Kylsystem för kylning av en förbränningsmotor

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8833314B2 (sv)
EP (1) EP2702255B1 (sv)
JP (1) JP2014513763A (sv)
KR (1) KR101877945B1 (sv)
CN (1) CN103492685B (sv)
RU (1) RU2536469C1 (sv)
SE (1) SE535781C2 (sv)
WO (1) WO2012148344A1 (sv)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE536475C2 (sv) * 2012-05-04 2013-12-10 Scania Cv Ab Kylsystem och ett motorfordon innefattande ett sådant kylsystem
SE536826C2 (sv) * 2012-12-17 2014-09-23 Scania Cv Ab Kylsystem
SE1251444A1 (sv) 2012-12-18 2014-05-20 Scania Cv Ab Kylsystem i ett fordon
US11034260B2 (en) * 2015-03-23 2021-06-15 Webasto Charging Systems, Inc. System monitoring power connector and cable health
US20180274431A1 (en) * 2015-10-02 2018-09-27 Kendrion (Markdorf) Gmbh Cooling circuit arrangement and method for cooling an engine
CN108699946B (zh) * 2016-03-16 2020-09-08 本田技研工业株式会社 内燃机冷却系统
SE540767C2 (sv) * 2017-03-06 2018-11-06 Scania Cv Ab A thermostat device for a cooling system
JP6695433B2 (ja) * 2018-03-28 2020-05-20 株式会社小松製作所 エンジン冷却装置、及びエンジンシステム
GB201820328D0 (en) * 2018-12-13 2019-01-30 Rolls Royce Plc Depressurisation valve

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4223646A (en) * 1978-02-16 1980-09-23 Trw Inc. Hydraulic fan drive system
DE2923523A1 (de) * 1979-06-09 1980-12-11 Daimler Benz Ag Thermostatisches regelventil zum einhalten eines im wesentlichen konstanten sollwertes der betriebstemperatur eines fluessigen kuehlmittels einer brennkraftmaschine
DE3700037C2 (de) * 1987-01-02 1995-12-21 Voith Turbo Kg Kühlanlage für die gemeinsame Kühlflüssigkeit der Antriebsmaschine sowie eines Retarders eines Fahrzeuges
JP2551491Y2 (ja) * 1992-06-05 1997-10-22 愛知機械工業株式会社 自動車用エンジンの水温制御構造
US5531190A (en) * 1994-12-09 1996-07-02 Sauer Inc. Electrohydraulic fan control
DE19606202B4 (de) * 1996-02-21 2010-07-01 Behr Thermot-Tronik Gmbh Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor
RU2212549C2 (ru) * 1998-04-03 2003-09-20 Йосиказу Кузе Система охлаждения для автомобильного двигателя
US6450410B1 (en) * 2001-05-08 2002-09-17 International Engine Intellectual Property Company, L.L.C. Cartridge thermostat system
US6508212B2 (en) * 2000-04-17 2003-01-21 International Engine Intellectual Property Company, L.L.C. Cartridge thermostat system
US6427663B1 (en) * 2000-12-08 2002-08-06 Robert H. Breeden Inlet throttle pump assembly for diesel engine and method
JP4012421B2 (ja) * 2002-03-20 2007-11-21 トヨタ自動車株式会社 エンジンの冷却装置
JP2003328753A (ja) * 2002-05-10 2003-11-19 Nippon Thermostat Co Ltd 電子制御サーモスタット
JP2005188327A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Aisin Seiki Co Ltd 車両冷却装置
RU2272160C1 (ru) * 2004-11-17 2006-03-20 Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации (Оа Вс Рф) Система регулирования температурного режима работы двигателя и трансмиссии
JP2007211715A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Aisin Seiki Co Ltd 弁機構及びそれを用いた熱交換システム
SE532354C2 (sv) * 2007-09-11 2009-12-22 Scania Cv Abp Kylsystem och termostatanordning för motorfordon
JP5206150B2 (ja) * 2008-06-24 2013-06-12 マツダ株式会社 エンジンの冷却液通路構造
US8109242B2 (en) * 2008-10-17 2012-02-07 Caterpillar Inc. Multi-thermostat engine cooling system
EP2314902A3 (en) 2009-10-21 2012-04-25 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Fluid control valve

Also Published As

Publication number Publication date
EP2702255A1 (en) 2014-03-05
CN103492685B (zh) 2017-02-22
JP2014513763A (ja) 2014-06-05
US20140026830A1 (en) 2014-01-30
US8833314B2 (en) 2014-09-16
KR20140024003A (ko) 2014-02-27
CN103492685A (zh) 2014-01-01
SE1150379A1 (sv) 2012-10-30
EP2702255B1 (en) 2018-11-28
RU2536469C1 (ru) 2014-12-27
WO2012148344A1 (en) 2012-11-01
EP2702255A4 (en) 2015-04-08
KR101877945B1 (ko) 2018-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE535781C2 (sv) Kylsystem för kylning av en förbränningsmotor
SE530802C2 (sv) Arrangemang för att värma olja i en växellåda
SE532729C2 (sv) Kylsystem hos ett fordon som drivs av en förbränningsmotor
KR101338468B1 (ko) 전자식 써모스탯의 제어방법 및 그 시스템
SE1250351A1 (sv) Termostatanordning och kylsystem
CN103362626A (zh) 电子恒温器
US10480392B2 (en) Engine cooling system having coolant temperature sensor
US6929189B2 (en) Thermostat device and temperature control method and system for engine coolant
SE1251444A1 (sv) Kylsystem i ett fordon
SE534871C2 (sv) Termostat för reglering av temperaturen hos en kylvätska som kyler en förbränningsmotor
SE536475C2 (sv) Kylsystem och ett motorfordon innefattande ett sådant kylsystem
JP4853450B2 (ja) エンジンの冷却装置
US10746083B2 (en) Vehicular cooling device
EP3444461B1 (en) Thermostat for cooling system of an internal combustion engine for vehicles
US20200040802A1 (en) Coolant flow control apparatus, cooling system provided with the same and control method for the same
CN110388254B (zh) 电恒温器、具有电恒温器的冷却系统及其控制方法
JP2012026341A (ja) 流体制御弁
JP2015071955A (ja) 車両用エンジンのサーモスタット装置
JP2006329145A (ja) エンジン冷却装置
JP2005188315A (ja) 内燃機関の冷却装置
JP2010121456A (ja) エンジンの冷却システム
JP2017061911A (ja) 車両用内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed