WO2014206763A1 - Thermostat eines fluidsystems - Google Patents

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WO2014206763A1
WO2014206763A1 PCT/EP2014/062319 EP2014062319W WO2014206763A1 WO 2014206763 A1 WO2014206763 A1 WO 2014206763A1 EP 2014062319 W EP2014062319 W EP 2014062319W WO 2014206763 A1 WO2014206763 A1 WO 2014206763A1
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WO
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fluid
valve body
valve
outlet
thermostat
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PCT/EP2014/062319
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marco Schweikart
Martin Weindorf
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Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/02—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
    • G05D23/021—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste
    • G05D23/022—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste the sensing element being placed within a regulating fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/005—Controlling temperature of lubricant
    • F01M5/007—Thermostatic control

Definitions

  • the invention relates to a thermostat of a fluid system, in particular an oil circuit, in particular an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a thermostatic valve having a valve housing with at least one inlet for the fluid, at least a first outlet to a first fluid conduit and at least one second outlet to a second fluid line and comprising at least one valve body, with which the at least one first outlet and / or the at least one second outlet with respect to the at least one inlet can be at least partially separated.
  • An engine oil circuit known from the market of an internal combustion engine of a motor vehicle has an oil cooler with which the engine oil can be cooled.
  • the oil cooler is located in a main line of the engine oil circuit.
  • the engine oil circuit has a bypass line with which the oil cooler can be bypassed.
  • a thermostat is arranged with a thermostatic valve. With the thermostat, an oil flow through the bypass line can be adjusted depending on the oil temperature.
  • the thermostatic valve has a valve body with an inlet connected to a supply line for the oil.
  • the valve housing further has a main outlet, which is connected to the main line.
  • a bypass outlet of the valve housing is connected to the bypass line.
  • the thermostatic valve has a valve body that allows the bypass to be released depending on the oil temperature to the inlet.
  • the valve body Below a predetermined oil temperature, the valve body is in an open position, in which it releases the bypass outlet.
  • the engine oil can thus flow through the bypass line and bypass the oil cooler. In this way, the engine oil reaches its operating temperature faster.
  • Upon reaching the operating temperature of the valve body closes the bypass outlet, so that the engine oil is passed through the engine oil cooler and thereby cooled.
  • the invention has for its object to design a thermostat of the type mentioned, which is simple, reliable and robust. In particular, the service life of the thermostat should be extended.
  • the thermostat can be used with any fluid systems.
  • the thermostat can be used in an engine oil circuit of an internal combustion engine.
  • the thermostat can advantageously be used in automotive engineering. He can also au outside of motor vehicles, especially in industrial engines, use. With the thermostat, the distribution of the fluid can be regulated to multiple outlets.
  • the valve housing may be a separate housing.
  • the valve housing can be realized as a valve housing section of a superordinated component, in particular a valve filter module.
  • the valve filter module may additionally have a fluid filter.
  • the at least one first outlet may be a main outlet.
  • the at least one first outlet may advantageously be connected to a main fluid line.
  • a fluid cooler, in particular an engine oil cooler, of the fluid system can advantageously be arranged in the main fluid line. With the fluid cooler, the fluid can be cooled.
  • the fluid cooler can advantageously be designed to cool the fluid by means of a coolant.
  • the at least one second outlet may be a bypass outlet.
  • the at least one second outlet may advantageously be connected to a by-pass (bypass).
  • the bypass line can advantageously bypass an aggregate of the fluid system, in particular the fluid cooler. With the thermostatic valve, the bypass line can be opened and closed as needed. If the thermostat is introduced into a valve filter module, thermostatic valve and fluid filter are preferably arranged in the valve filter module, that the at least one second outlet of the valve housing section is connected directly to the fluid filter via the bypass line, so that the fluid directly through this outlet Fluid filter can be fed.
  • the main line in which, for example, the fluid cooler is introduced, is preferably also connected to the fluid filter.
  • the fluid cooler can be designed as part of the valve filter module or as a separate component.
  • the at least one first inlet and / or the at least one second outlet can be opened or closed as needed, depending on a state of the fluid, in particular a fluid temperature.
  • At least one upstream inflow section of the at least one valve body has a streamlined shape.
  • the at least one inflow section is an upstream portion of the valve body to which the fluid flows.
  • the at least one inflow section can advantageously be made aerodynamic in its outer shape and / or size.
  • the at least one inflow section be flow-conducting. In this way it can be achieved that the fluid flow along the upstream section can be improved.
  • any turbulence can be avoided.
  • a force of the fluid on the valve body can be reduced by the streamlined shape.
  • a total of mechanical stress on the valve body can be reduced.
  • pressure differences between the at least one inlet and the outlet to be controlled with the valve body, in particular when flowing through the outlet with fluid, can thus be reduced.
  • a mechanical load on the valve body can be reduced.
  • shrinkage of the valve body over time can be reduced. So a lifetime of the thermostatic valve can be extended altogether.
  • the pressure difference between the at least one inlet and the at least one outlet may decrease as the fluid temperature increases. In this way can be reduced by the streamlined shape of the valve body, a mechanical load on the thermostatic valve in particular in a cold running phase of the internal combustion engine or at relatively low ambient temperatures. In the cold running phase and at low ambient temperatures, the temperature of the fluid, in particular of the engine oil, is generally below its operating temperature.
  • the fluid pump in particular oil pump, can be correspondingly smaller due to the lower pressure they must spend. Further, when using the thermostat in an engine oil circuit, fuel consumption can be reduced due to the lower pressure losses.
  • the at least one inflow section can be designed such that edges, in particular sharp edges, and transitions in the flow path of the fluid are avoided. In this way, the fluid flow can be improved.
  • one of the outlets in particular at least one of the first outlets, may be located upstream of a valve seat of the valve housing for the at least one valve body.
  • this outlet can always be open regardless of the operating state of the thermostatic valve.
  • the valve seat can advantageously be formed by a portion of the valve housing, in particular a valve body receiving portion in which the valve body can be performed, at least with.
  • the main outlet may be located upstream of the valve seat.
  • the thermostatic valve can be designed so that only the connection between the at least one inlet and either the at least one first outlet or the at least one second outlet can be controlled, in particular regulated.
  • bypass line can lead directly to a filter of the fluid system.
  • the fluid can be fed directly to the filter, bypassing the fluid cooler.
  • An outlet of the fluid cooler may also lead to the filter. So the oil from the main line and from the bypass line can be fed to the filter. In this way, the number of filters can be reduced accordingly.
  • the at least one valve body can be designed as a kind of sleeve.
  • Sleeves are hollow inside.
  • a sleeve can be easily realized. Hollow components, in particular sleeves, can be realized with a lower weight than solid components. In this way, the mass to be moved can be reduced.
  • An actuator used for moving the valve body can thus be dimensioned correspondingly smaller.
  • the sleeve may advantageously be closed at its upstream end side. There, the sleeve can advantageously have the at least one upstream inflow section.
  • the sleeve may have in the interior of the at least one inflow section in its interior at least one support means, in particular a support star. In this way, the sleeve can be stabilized from the inside.
  • the interior of the sleeve can serve as a fluid channel. An effort to realize a fluid channel in or on the valve body, can be reduced.
  • the at least one inflow section can widen on its outer side from its upstream side to its downstream side.
  • An expansion of the at least one inflow section in the flow path is particularly streamlined.
  • the fluid can flow evenly on the Au .seite the Anströmabêts along and flow around it.
  • the outer side of the inflow section can conically expand. A conical expansion can be easily realized. It is even.
  • At least one guide element can be arranged on the outside of the outer side of the valve body, at least for guiding the valve body in an inlet region of the valve housing.
  • the valve body can be guided uniformly during movements in and against the closing direction.
  • the risk can be reduced that the valve body tilted or twisted.
  • a mechanical see load on the valve body can be reduced. This can have a positive effect on the service life of the thermostatic valve.
  • the at least one guide element can have a flow-influencing effect. In this way, the fluid flow can be further improved.
  • the at least one guide element may advantageously extend radially and / or axially to the outside of the valve body to form a movement axis, in particular a displacement axis, of the valve body.
  • the movement axis is an imaginary axis along which the valve body can be moved, in particular displaced, relative to the valve housing. It is axial to the closing direction.
  • the at least one guide element Transversely to the fluid flow, the at least one guide element can advantageously have a smaller extent than in the flow direction. A flow resistance can be minimized.
  • At least one of the guide elements may have a type of wing, in particular.
  • a streamlined and guide stable arrangement can be realized.
  • a plurality of guide elements can be arranged distributed on the Au .seite of the valve body.
  • the guide elements can advantageously be arranged evenly distributed. In this way, a uniform guidance and support of the valve body in the inlet region of the valve housing take place.
  • three guide elements may be arranged in a star shape or four guide elements in a cross shape. Such arrangements allow uniform support on a peripheral side of the valve body.
  • the at least one guide element can advantageously be integrally connected to the valve body. In this way, the valve body at least one guide element can be easily realized as a single component.
  • the at least one guide element can advantageously be arranged on a receiving section of the valve body for receiving an actuating element, in particular a working piston, of an actuator. In this way, any lateral forces occurring during actuation of the valve body can be better compensated.
  • the at least one valve body may comprise at least one fluid channel.
  • the at least one fluid channel of the valve body allows fluid flow in, on or through the valve body.
  • the at least one fluid channel can be arranged to save space in the interior of the valve body. In this way, the required space of the thermostatic valve can be reduced in total.
  • the at least one fluid channel may extend with respect to the axis of movement of the valve body from an axially upstream region of the valve body to an axially downstream region.
  • a corresponding fluid flow can be realized with an axial direction component through the valve body.
  • the at least one fluid channel can advantageously be designed such that it can connect the at least one inlet with at least one of the outlets, in particular the at least one second outlet, in at least one position, in particular an open position, of the at least one valve body.
  • the at least one inlet can be connected to the bypass line via the bypass outlet.
  • the fluid in the open position of the at least one valve body, the fluid can flow through the bypass line.
  • the fluid channel can have at least one fluid opening to an outside of the at least one valve body.
  • the at least one fluid opening may be in a peripheral side of the at least one valve body. The circumferential side can be located radially outward on the valve body with respect to the movement axis.
  • the at least one fluid opening can be located on the inflow side of the fluid channel.
  • the fluid can flow through the at least one fluid opening on the inflow side into the fluid channel.
  • the fluid can advantageously flow from radially outside to radially inside into the fluid channel.
  • the fluid can flow from axially upstream to axially downstream of the fluid channel.
  • the fluid may leave the valve body in the region of its downstream side.
  • the at least one fluid channel may be open on the downstream side. This allows the fluid to flow out of the valve body on this side.
  • the at least one valve body can be designed as a sleeve. The sleeve may be open on its downstream side.
  • a plurality of fluid openings may be arranged in the peripheral side of the at least one valve body.
  • the fluid openings may advantageously be distributed uniformly circumferentially on the valve body. In this way, a uniform distribution of the fluid can be carried out on the fluid openings.
  • a one-sided mechanical load on the valve body can be reduced when flowing in the fluid. Any unilateral lateral forces can be reduced, preferably avoided, and / or compensated. This can have a positive effect on wear of the valve body. Furthermore, pressure losses can thus be reduced.
  • the fluid openings may be substantially identical in shape and size. In this way, the inflow of the fluid can be further uniformed.
  • the at least one fluid opening may be rectangular or square. Rectangular fluid openings may be referred to as windows or window openings. Alternatively, the at least one fluid opening may be round or oval.
  • the at least one fluid opening can be arranged downstream of the at least one inflow section.
  • the fluid can thus pass through at least one inflow section before it reaches the at least one fluid opening. In this way, the fluid with the at least one inflow section can be guided better to the at least one fluid opening.
  • the valve body can be linearly movable with respect to a valve axis for opening and closing the thermostatic valve.
  • the thermostatic valve can be constructed to save space axially to the valve axis.
  • a linear movement can be easily realized.
  • the valve axis may advantageously be parallel or coaxial with the axis of movement.
  • the valve body can advantageously have at least one guide section.
  • the valve housing may have at least one valve body receptacle.
  • the valve body receptacle can advantageously be formed by corresponding walls of the valve housing. the.
  • the valve body receptacle can advantageously be axial, in particular coaxial, to the valve axis and / or to the movement axis.
  • the at least one guide section can be stably guided in the at least one valve body receptacle. In this way, opening and closing movements of the valve body can be precisely performed. A wear of the valve body can be reduced.
  • valve body can be guided in the valve body recording almost free of play.
  • the corresponding outlet can be sealed tightly with the valve body in the valve body receptacle.
  • At least one fluid opening to at least one fluid channel can be arranged in the interior of the valve body in the region of the guide section.
  • the at least one fluid opening In a closed position of the thermostatic valve, the at least one fluid opening may be located within the valve body receptacle. In this way, the at least one fluid opening in the closed position can be closed by a peripheral wall of the valve body receptacle.
  • the valve body receptacle in particular the corresponding section of the circumferential wall, can thus act as a type of valve seat.
  • the at least one fluid opening may be located outside the valve body receptacle. In the open position, the at least one fluid opening can be flowed through by fluid.
  • At least the inflow section of the at least one valve body may be rotationally symmetrical at least on its outer side with respect to an axis of symmetry. In this way, at least the at least one inflow section can be flowed around concentrically. Thus, a uniformity of the fluid flow along the at least one inflow section can be improved. Any lateral forces on the valve body can be reduced. Thus, wear of the valve body can be reduced. The service life of the thermostatic valve can be extended further.
  • the axis of symmetry may be coaxial or parallel to the valve axis.
  • the axis of symmetry may be parallel or coaxial with the axis of movement of the valve body.
  • the entire valve body can be rotationally symmetrical on an outside, at least with respect to its envelope, with respect to the axis of symmetry.
  • the thermostatic valve may have at least one return element, with which a provision of at least one valve body in a basic position or holding in the normal position can be at least supported. With the at least one return element, the thermostatic valve can be easily kept in its normal position, especially in the passive state.
  • the passive state is present in particular when the thermostatic valve is not activated, in particular by means of an actuator. This is especially the case when the internal combustion engine used is out of operation. When starting the internal combustion engine, the thermostatic valve on the passive state. From the passive state, the thermostatic valve can be operated accordingly.
  • the basic position can be an open position.
  • the at least one inlet can advantageously be connected to the at least one outlet, in particular the at least one second outlet.
  • the thermostatic valve in the basic position When using a fluid cooler, the thermostatic valve in the basic position, the flow idid flow through the bypass line allow as long until the fluid has reached a predetermined temperature, in particular its operating temperature.
  • a predetermined temperature in particular its operating temperature.
  • the return element can be elastic.
  • the elastic return element can be advantageously biased.
  • the elasticity of the restoring element can be realized by appropriate shaping and / or choice of material.
  • the at least one return element may advantageously comprise a spring, in particular a helical spring, preferably a helical compression spring.
  • a spring can be easily realized. She is robust. With springs long service lives can be realized. Springs can be designed with low material fatigue. Thus, springs over the life of the thermostatic valve have the same elastic properties.
  • An axis of the helical spring may advantageously be parallel or coaxial with the valve axis and / or the axis of movement and / or the symmetry axis of the valve body. In this way, a linear force from the coil spring can act on the valve body.
  • any fluid passage in the interior of the valve body may serve as a receptacle for at least a portion of the at least one return element.
  • the at least one control element can be arranged in a simple and space-saving manner in the valve body.
  • the flow path can run within the at least one restoring element, in particular the helical spring. This has the advantage that the at least one return element can additionally be flown by the fluid and / or flow around it.
  • the at least one return element can be additionally lubricated.
  • the engine oil can additionally serve as a corrosion protector for the at least one restoring element. Thus, wear of at least the at least one restoring element can be reduced.
  • the thermostatic valve may have at least one actuator with which the at least one valve body can be moved in the valve housing. With the at least one actuator, the thermostatic valve can be actuated. In this way, the thermostatic valve can be easily controlled and / or controlled.
  • the thermostatic valve can be activated depending on operating conditions in the fluid system, in particular the internal combustion engine, and / or conditions of the fluid.
  • the at least one actuator can be activated as a function of a temperature of the fluid. In this way, the thermostatic valve can regulate temperature dependent and / or control. Thus, a fluid flow between the inlet and the at least one corresponding outlet can be accurately adjusted depending on the fluid temperature.
  • the at least one actuator may have an expansion (working) element.
  • the expansion element may advantageously comprise an expansion material, in particular a stretch wax.
  • the wax can change its volume easily and reliably depending on the temperature. By means of the volume change, the at least one valve body can be driven.
  • the at least one actuator can advantageously be arranged in the flow path of the fluid. In this way, the at least one actuator can easily be flown by the fluid. Thus, simply a heat exchange between the fluid can take place in the actuator.
  • the actuator can thus be activated depending on the temperature of the fluid.
  • the at least one actuator can advantageously be arranged upstream of the valve body. Thus, the at least one actuator can be activated depending on the temperature of the inflowing fluid.
  • the at least one actuator can be arranged in the vicinity of the at least one inlet.
  • the expansion element can react faster to a change in temperature of the fluid. So overall, the reaction time of the thermostatic valve and the control accuracy can be improved.
  • an actuator housing of the expansion element can be fixedly attached to the valve housing.
  • the expansion material can be located in the actuator housing.
  • a working piston of the expansion element can be moved by means of temperature-dependent volume changes of the expansion material relative to the valve housing.
  • the working piston can advantageously be firmly connected to the valve body. It may advantageously be arranged in a piston receiving portion of the valve body. Due to the expansion of the expansion material, the valve body can be moved depending on the fluid temperature. Characterized in that the actuator housing with the contained expansion material on the side of the valve housing and the working piston is arranged on the side of the movable valve body, the mass to be moved is reduced. In this way, a editing accuracy of the thermostatic valve can be further improved. Furthermore, the required movement forces for activating the expansion element can be reduced.
  • the expansion element can be dimensioned correspondingly smaller. In this way, the required space can be reduced.
  • at least one valve in particular a check valve, can be arranged in the region of the at least one inlet. With the valve, a flow of the fluid through the at least one inlet can be controlled. With the check valve backflow of the fluid from the thermostatic valve can be prevented.
  • the at least one valve can advantageously be arranged to save space in the at least one inlet.
  • FIG. 2 shows the thermostat from FIG. 1 with the thermostatic valve in a closed state
  • Figure 3 is an isometric view of a valve body of the thermostatic valve from the
  • Figure 4 is a longitudinal view of the valve body with the expansion element of Figure 3;
  • Figure 5 is a transverse side view of the valve body with the expansion element of the
  • FIG. 6 shows a longitudinal section of the valve body with the expansion element of the figures
  • FIG. 7 shows a section of a thermostat for controlling an oil flow through a bypass line for an oil cooler of an engine oil circuit of an internal combustion engine, with a thermostatic valve according to a second embodiment, which is shown here in an open state;
  • FIG. 8 shows the thermostat from FIG. 7 with the thermostatic valve in a closed state.
  • a thermostat 10 according to a first exemplary embodiment of an engine oil circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle in different operating states is shown in a longitudinal section.
  • the thermostat 10 is part of a thermostat filter module which also has an oil filter, not shown in FIGS. 1 and 2.
  • the thermostat 10 has a thermostatic valve 12, with which an oil flow in a bypass line 14 of the engine oil circuit can be controlled depending on a temperature of the engine oil.
  • the bypass line 14 leads directly from the thermostatic valve 12 to the oil filter.
  • the bypass line 14 bypasses an oil cooler, not shown in Figures 1 and 2, which can be flowed through for cooling the engine oil.
  • the oil cooler is located in a direction indicated in the figure 1 and 2 main line 16 of the engine oil circuit.
  • the main line 16 passes through the oil cooler in the oil filter. From the oil filter, a corresponding oil line leads, for example, to aggregates and / or lubrication points of the internal combustion engine.
  • a supply line 18 of the engine oil circuit indicated in FIGS. 1 and 2 leads to the thermostat 10.
  • the supply line 18 comes, for example, from an oil pump of the internal combustion engine with which the engine oil can be pumped through the engine oil circuit.
  • the thermostat 10 has a valve housing portion 20 in which a valve body 22 is axially displaceable to a valve axis 24.
  • the valve axis 24 coincides in the illustrated embodiment with a displacement axis along which the valve body 22 can be moved.
  • the valve axis 24 is therefore coaxial with the axis of displacement.
  • the valve housing section 20 has an inlet space 26, in FIGS and 2 on the left, and an outlet space 28, on the right, on.
  • the inlet space 26 and the outlet space 28 each have an approximately circular cylindrical cross section.
  • the diameter of the outlet space 28 is smaller than the diameter of the inlet space 26.
  • the inlet space 26 and the outlet space 28 are each coaxial with the valve axis 24. They are arranged one behind the other in the flow direction of the engine oil.
  • the inlet space 26 and the outlet space 28 merge into each other at one of their end faces.
  • the valve housing portion 20 further includes an inlet 30.
  • the inlet 30 is located in a peripheral side of the inlet space 26. It connects the supply line 18 with the inlet space 26.
  • the inlet 30 has a round cross-section.
  • a check valve 32 is arranged in the inlet 30, arranged. A passage direction of the check valve 32 points into the inlet space 26. In this way, engine oil can flow from the supply line 18 into the inlet space 26. A return flow from the inlet space 26 into the supply line 18 is prevented by the check valve 32.
  • a main outlet 34 leads from the inlet space 26.
  • the main outlet 34 is located on the same circumferential side of the inlet space 26, on which the inlet 30 is arranged.
  • the main outlet 34 has a round cross-section.
  • a diameter of the main outlet 34 corresponds approximately to the diameter of the outlet space 28.
  • the main outlet 34 connects the inlet space 26 with the main line 16.
  • the valve body portion 20 further has a bypass outlet 36.
  • the bypass outlet 36 is located on the end face of the outlet space 28 axially opposite the inlet space 26.
  • the bypass outlet 36 connects the outlet space 28 to the bypass 14.
  • the bypass outlet 36 has a circular cross-section. It is coaxial with the valve axis 24. Its inner diameter is smaller than the Au walked hygiener the outlet space 28th
  • the valve body 22 has the shape of a circular cylindrical sleeve.
  • the valve body 22 is coaxial with the valve axis 24. It is rotationally symmetrical with respect to the valve axis 24.
  • the valve axis 24 forms as well as the axis of symmetry of the valve body 22.
  • the valve body 22 is open on its the outlet chamber 28 facing end side.
  • the inlet side 26 facing, upstream side of the valve body 22 is closed. It forms an inflow section 38.
  • a radially outer circumference of the inflow section 38 tapers from the outlet space 28 to the inlet space 26.
  • the radially externa ßere peripheral side of the Anströmabitess 38 is conically shaped.
  • the Anströmabêt 38 has a streamlined shape.
  • the inflow section 38 is located in each, from the valve body 22 engageable operating position within the inlet space 26. At its end facing away from the outlet space 28 of the inflow section 38 is in a piston receiving portion 40 via.
  • the piston receiving portion 40 has radially outward Shen a circular cylindrical shape.
  • the piston receiving portion 40 has a coaxial blind hole for receiving a coaxial working piston 42 of a Dehnscherlements 44. The blind hole is open on its the Anströmabêt 38 axially facing away.
  • the expansion element 44 has an actuator housing 46 in which an expansion material, for example a stretch wax, is located.
  • the expansion material has the property that it expands with increasing temperature, thus increasing its volume.
  • the working piston 42 is connected to the expansion material. It can thus be displaced axially with the expansion substance depending on a temperature.
  • the actuator housing 44 is fastened on the side of the inlet space 26 opposite the outlet space 28 in the valve housing section 20.
  • a support star 48 shown in Figures 1, 2, 5 and 6 is arranged within the inflow portion 38 of the valve body 22 .
  • the support star 48 consists of six support struts, which each extend radially and axially.
  • the support struts are radially outer Shen each integrally connected to a radially inner peripheral wall of the Anströmabitess 38.
  • a guide portion 50 of the valve body 22 On the piston receiving portion 40 axially opposite side is followed by the inflow portion 38, a guide portion 50 of the valve body 22 at.
  • a radially externa ßere peripheral side of the guide portion 50 is circular cylindrical.
  • the guide section 50 of the valve body 22 is guided coaxially in a circular cylindrical valve body section 52 of the valve housing section 20.
  • the outer diameter of the guide portion 50 corresponds approximately to the inner diameter of the valve body receiving portion 52. In this way, the valve body 22 in the valve body receiving portion 52 can be moved radially almost free of play in the axial direction.
  • the guide section 50 has four window openings 54 in its peripheral side.
  • the window openings 54 are located axially at the same height next to the Anströmabites 38.
  • the window openings 54 are identical in shape and size.
  • the window openings 54 each have an approximately rectangular shape. In each case two mutually parallel sides of the window openings 54 extend parallel to the valve axis 24, the two other mutually parallel sides extend in each case circumferentially.
  • the window openings 54 are circumferentially evenly distributed. They connect an interior of the valve body 22, which acts as an oil passage 56, with the Au chseite the valve body 22. In an open position of the thermostatic valve 12, which is shown in Figure 1, the window openings 54 are within the inlet space 26. In this way an oil flow from the inlet space 26 through the window openings 54 in the oil passage 56 is released.
  • the window openings 54 are closed by the radially inner peripheral side of the valve body receiving portion 52.
  • the valve body receiving portion 52 thus forms a valve seat for the valve body 22 in the area in which it closes the window openings 54.
  • the oil passage 56 is stepped in the axial direction. Its inner diameter on the window openings 54 facing away from the axial side is greater than on the window openings 54 facing side.
  • a longitudinal axis of the helical compression spring 60 is coaxial with the valve axis 24.
  • the helical compression spring 60 is supported with its inlet 26 facing the end of a step 62 of the radially inner peripheral side of the Guide section 50 from.
  • the step 62 forms the transition between the section of the oil passage 56 with the enlarged cross section and the section with the tapered cross section.
  • the helical compression spring 60 is supported on a second outlet-side step 64.
  • the step 64 surrounds the bypass outlet 36 radially outward. It forms the transition from the outlet space 28 to the bypass outlet 36.
  • the helical compression spring 60 has a spring preload with which in the basic position of the thermostatic valve 12 the valve body 22 is pressed out of the outlet space 28 in the axial direction and against the expansion element 44.
  • the basic position of the thermostatic valve 12 coincides in the embodiment shown with its open position.
  • engine oil is pumped by means of the oil pump through the engine oil circuit.
  • the engine oil passes from the supply line 18 through the inlet 30 and the check valve 32 into the inlet space 26.
  • the flow through the inlet 30 is indicated in Figure 1 by an arrow 66.
  • the engine oil flows around the actuator housing 46 of the expansion element 44 and comes into thermal contact with this. There is a heat exchange between see the engine oil and the expansion of the expansion element 44 instead.
  • the volume or an increase in volume of the expansion material of the expansion element 44 is too low to exert a force required for the axial displacement of the valve body 22 on the working piston 42.
  • the predefinable oil temperature is less than or equal to the operating temperature, which is optimal for the corresponding engine oil for operating the internal combustion engine. Due to the bias of the helical compression spring 60, the valve body 22, as shown in the figure, pressed against the expansion element 44 that the window openings 54 are located within the inlet space 26.
  • the motor oil flows around the flow-favorable inflow section 38 of the valve body 22.
  • the flow of the engine oil along the inflow section 38 is indicated in FIG. 1 by an arrow 68. The flow is there essentially in the axial direction.
  • Part of the engine oil flows out through the main outlet 34 and out of the inlet space 26. This part of the engine oil enters the main line 16.
  • the oil flow into the main outlet 34 is indicated in FIG. 1 by an arrow 70.
  • the engine oil flows through the oil cooler, where it is cooled and enters the oil filter. From there, the engine oil continues to flow to the units and / or the lubrication points of the internal combustion engine.
  • Another part of the engine oil flows evenly distributed through the window openings 54 of the valve body 22 from radially au Shen radially inward into the oil passage 56. This part of the engine oil flows into the oil passage 56 from axially upstream to axially downstream, indicated by It also flows through the helical compression spring 60.
  • the engine oil passes into the outlet space 28. From there, the engine oil flows through the bypass outlet 36 in the bypass line 14. It is supplied with the bypass line 14 to the oil filter. There it unites with the part of the engine oil from the main line 16 and passes with this to the units and / or the lubrication points of the internal combustion engine.
  • the temperature of the engine oil increases.
  • the expansion material of the expansion element 44 expands and pushes the working piston 44 and thus the valve body 22 against the spring force of the helical compression spring 60 axially in a closing direction.
  • the valve body 22 is guided in the valve body receiving portion 52.
  • the closing direction is indicated in the figure 1 by an arrow 74.
  • the closing direction 74 is coaxial with the direction of displacement and the valve axis 24th
  • the window openings 54 are continuously pushed into the valve body receiving portion 52 and are increasingly concealed by it.
  • the proportion of engine oil which passes through the window openings 54 in the oil passage 56 and thus in the bypass line 14 decreases with increasing oil temperature. Accordingly, the proportion of engine oil, which is passed through the main line 16 through the oil cooler and cooled.
  • the window openings 54 are completely covered.
  • the entire engine oil supplied to the thermostatic valve 12 is passed through the main outlet 34 of the main pipe 16 and supplied to the oil cooler. If the oil temperature decreases during operation of the internal combustion engine or after a standstill period, the volume of the expansion material decreases. The oil temperature may decrease, for example as a result of strongly decreasing ambient temperature and / or decreasing load on the internal combustion engine.
  • the working piston 42 is pressed, inter alia, by means of the spring force of the helical compression spring 60 counter to the closing direction 74 in the direction of its starting position.
  • the window openings 54 are released depending on the oil temperature in a corresponding extent, so that the engine oil can flow at least in part through the bypass line 14.
  • FIG. 7 a section of the valve filter module is shown, in which the thermostat is inserted, except for the thermostat.
  • the bypass line 1 14 opens on the bypass outlet 1 36 side facing away from the inlet of the filter, not shown.
  • the filter may comprise a filter element.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that in the second embodiment, the valve body 122 additionally four support wings 76 1.
  • the support vanes 176 are located on the radially outer peripheral side of the piston receiving portion 140. They are integrally connected to the piston receiving portion 140.
  • the support wings 176 each extend from radially inward to radially outward Shen and in the axial direction.
  • the support wings 1 76 are arranged in cross section along a cross. At the radially externa ßeren peripheral side, the support wings 1 76 each based on the radially inner peripheral side of the peripheral wall of the inlet space 1 26 from. During an axial movement of the valve body 122, this is guided with the support sleeves 1 76 in the inlet space 126.
  • the support vanes 176 act as flow-guiding means for the engine oil, which flows around the inflow portion 138 of the valve body 122.

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Abstract

Es wird ein Thermostat (110) eines Fluidsystems, insbesondere eines Ölkreislaufs, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, beschrieben. Ein Thermostatventil (112) weist ein Ventilgehäuse (120) mit wenigstens einem Einlass (130) für das Fluid, wenigstens einem ersten Auslass (134) zu einer ersten Fluidleitung (116) und wenigstens einem zweiten Auslass (136) zu einer zweiten Fluidleitung (114) auf. Das Thermostatventil (112) umfasst wenigstens einen Ventilkörper (122), mit dem der wenigstens eine erste Auslass (134) und/oder der wenigstens eine zweite Auslass (136) gegenüber dem wenigstens einen Einlass (130) wenigstens teilweise getrennt werden kann. Wenigstens ein stromaufwärtiger Anströmabschnitt (138) des wenigstens einen Ventilkörpers (122) weist eine strömungsgünstige Form auf.

Description

Beschreibung
Thermostat eines Fluidsystems
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Thermostat eines Fluidsystems, insbesondere eines Ölkreislaufs, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Thermostatventil, das ein Ventilgehäuse mit wenigstens einem Einlass für das Fluid, wenigstens einem ersten Auslass zu einer ersten Fluidleitung und wenigstens einem zweiten Auslass zu einer zweiten Fluidleitung aufweist und das wenigstens einen Ventilkörper umfasst, mit dem der wenigstens eine erste Auslass und/oder der wenigstens eine zweite Auslass gegenüber dem wenigstens einen Einlass wenigstens teilweise getrennt werden kann.
Stand der Technik
Ein vom Markt her bekannter Motorölkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs weist einen Ölkühler auf, mit dem das Motoröl gekühlt werden kann. Der Ölkühler befindet sich in einer Hauptleitung des Motorölkreislaufs. Der Motorölkreislauf verfügt über eine Umgehungsleitung, mit welcher der Ölkühler umgangen werden kann. In dem Motorölkreislauf ist ein Thermostat mit einem Thermostatventil angeordnet. Mit dem Thermostat kann ein Ölstrom durch die Umgehungsleitung abhängig von der Öltemperatur eingestellt werden. Das Thermostatventil verfügt über ein Ventilgehäuse mit einem Einlass, der mit einer Zuleitung für das Öl verbunden ist. Das Ventilgehäuse weist ferner einen Hauptauslass auf, der mit der Hauptleitung verbunden ist. Ein Umgehungsauslass des Ventilgehäuses ist mit der Umgehungsleitung verbunden. Das Thermostatventil verfügt über einen Ventilkörper, mit dem der Umgehungsauslass abhängig von der Öltemperatur gegenüber dem Einlass freigegeben werden kann. Unterhalb einer vorgegebenen Öltemperatur befindet sich der Ventilkörper in einer Öffnungsstellung, in der er den Umgehungsauslass freigibt. Das Motoröl kann so durch die Umgehungsleitung strömen und den Ölkühler umgehen. Auf diese Weise erreicht das Motoröl schneller seine Betriebstemperatur. Bei Erreichen der Betriebstemperatur verschließt der Ventilkörper den Umgehungsauslass, so dass das Motoröl ausschließlich durch den Motorölkühler geleitet und dabei gekühlt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermostat der eingangs genannten Art zu gestalten, der einfach aufgebaut, zuverlässig und robust ist. Insbesondere sollen die Standzeiten des Thermostats verlängert werden.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein stromaufwärtiger Anströmabschnitt des wenigstens einen Ventilkörpers eine strömungsgünstige Form aufweist. Der Thermostat kann bei beliebigen Fluidsystemen eingesetzt werden. Vorteilhafterweise kann der Thermostat bei einem Motorölkreislauf einer Brennkraftmaschine verwendet werden. Der Thermostat kann vorteilhafterweise in der Kraftfahrzeugtechnik Einsatz finden. Er kann auch au ßerhalb von Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Industriemotoren, Verwendung finden. Mit dem Thermostat kann die Verteilung des Fluids auf mehrere Auslässe geregelt werden.
Das Ventilgehäuse kann ein separates Gehäuse sein. Alternativ kann das Ventilgehäuse als Ventilgehäuseabschnitt eines übergeordneten Bauteils, insbesondere eines Ventil-Filtermoduls, realisiert sein. Das Ventil-Filtermodul kann zusätzlich einen Fluidfilter aufweisen.
Der wenigstens eine erste Auslass kann ein Hauptauslass sein. Der wenigstens eine erste Auslass kann vorteilhafterweise mit einer Hauptfluidleitung verbunden sein. In der Hauptfluidleitung kann vorteilhafterweise ein Fluidkühler, insbesondere ein Motorölkühler, des Fluidsystems angeordnet sein. Mit dem Fluidkühler kann das Fluid gekühlt werden. Der Fluidkühler kann vorteil- hafterweise dazu ausgestaltet sein, das Fluid mittels eines Kühlmittels zu kühlen.
Der wenigstens eine zweite Auslass kann ein Umgehungsauslass sein. Der wenigstens eine zweite Auslass kann vorteilhafterweise mit einer Umgehungsleitung (Bypass) verbunden sein. Die Umgehungsleitung kann vorteilhafterweise ein Aggregat des Fluidsystems, insbesondere den Fluidkühler, umgehen. Mit dem Thermostatventil kann die Umgehungsleitung bedarfsgerecht geöffnet und geschlossen werden. Ist der Thermostat in ein Ventil-Filtermodul eingebracht, sind Thermostatventil und Fluidfilter vorzugsweise derart in dem Ventil-Filtermodul angeordnet, dass der wenigstens eine zweite Auslass des Ventilgehäuseabschnittes über die Umgehungsleitung direkt mit dem Fluidfilter verbunden ist, so dass das Fluid über diesen Auslass direkt dem Fluidfilter zuführbar ist. Die Hauptleitung, in welcher beispielsweise der Fluidkühler eingebracht ist, ist vorzugsweise ebenfalls mit dem Fluidfilter verbunden. Der Fluidkühler kann als Teil des Ventil-Filtermoduls oder als separates Bauteil ausgeführt sein.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine erste Einlass und/oder der wenigstens eine zweite Auslass abhängig von einem Zustand des Fluids, insbesondere einer Fluidtemperatur, bedarfsgerecht geöffnet oder geschlossen werden.
Erfindungsgemäß weist wenigstens ein stromaufwärtiger Anströmabschnitt des wenigstens einen Ventilkörpers eine strömungsgünstige Form auf. Der wenigstens eine Anströmabschnitt ist ein stromaufwärtiger Bereich des Ventilkörpers, der von dem Fluid angeströmt wird. Der wenigstens eine Anströmabschnitt kann dabei vorteilhafterweise in seiner äu ßeren Gestalt und/ oder Größe strömungsgünstig gestaltet sein. Dabei kann der wenigstens eine Anströmabschnitt strömungsleitend sein. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Fluidströmung entlang des Anströmabschnitts verbessert werden kann. Vorteilhafterweise können so etwaige Turbulenzen vermieden werden. Eine Krafteinwirkung des Fluids auf dem Ventilkörper kann durch die strömungsgünstige Form verringert werden. So kann insgesamt eine mechanische Belastung des Ventilkörpers reduziert werden. Des Weiteren können so Druckunterschiede zwischen dem wenigstens einen Einlass und dem mit dem Ventilkörper zu kontrollierenden Auslass, insbesondere beim durchströmen des Auslasses mit Fluid, verringert werden. Eine mechanische Belastung auf den Ventilkörper kann so reduziert werden. Es kann insbesondere ein Einlaufen des Ventilkörpers mit der Zeit verringert werden. So kann eine Standzeit des Thermostatventils insgesamt verlängert werden. Der Druckunterschied zwischen dem wenigstens einen Einlass und dem wenigstens einen Auslass kann bei Zunahme der Fluidtemperatur abnehmen. Auf diese Weise kann durch die strömungsgünstige Form des Ventilkörpers eine mechanische Belastung des Thermostatventils insbesondere in einer Kaltlaufphase der Brennkraftmaschine oder bei verhältnismäßig geringen Umgebungstemperaturen verringert werden. In der Kaltlaufphase und bei geringen Umgebungstemperaturen ist die Temperatur des Fluids, insbesondere des Motoröls, in der Regel unterhalb seiner Betriebstemperatur. Durch die Verringerung etwaiger Druckverluste ist es möglich, eine Leistung von Nebenaggregaten, insbesondere einer Fluid- pumpe, im Fluidsystem zu verringern. Die Fluidpumpe, insbesondere Ölpumpe, kann entsprechend aufgrund des geringeren Drucks, den sie aufwenden muss, kleiner dimensioniert werden. Bei der Verwendung des Thermostaten in einem Motorölkreislauf kann infolge der geringeren Druckverluste ferner ein Kraftstoffverbrauch reduziert werden.
Der wenigstens eine Anströmabschnitt kann so ausgestaltet sein, dass Kanten, insbesondere scharfe Kanten, und Übergänge im Strömungsweg des Fluids vermieden werden. Auf diese Weise kann die Fluidströmung verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann sich einer der Auslässe, insbesondere wenigstens einer der ersten Auslässe, stromaufwärts eines Ventilsitzes des Ventilgehäuses für den wenigstens einen Ventilkörpers befinden. Auf diese Weise kann dieser Auslass unabhängig von dem Betriebszustand des Thermostatventils immer geöffnet sein. Der Ventilsitz kann vorteilhafterweise durch einen Abschnitt des Ventilgehäuses, insbesondere einen Ventilkörperaufnahmeabschnitt, in dem der Ventilkörper geführt werden kann, wenigstens mit gebildet werden. Vorteilhafterweise kann sich der Hauptauslass stromaufwärts des Ventilsitzes befinden. Vorteilhafterweise kann das Thermostatventil so ausgestaltet sein, dass nur die Verbindung zwischen dem wenigstens einen Einlass und entweder dem wenigstens einen ersten Auslass oder dem wenigstens einen zweiten Auslass gesteuert, insbesondere geregelt, werden kann. Auf diese Weise kann insbesondere bei der Verwendung des Thermostats als Umgehungsventil eine Verteilung des Fluids zwi- sehen der Umgehungsleitung und der Hauptleitung derart geregelt werden, dass die Hauptleitung stets mit einem Teil des Fluids beaufschlagt werden kann. Die Umgehungsleitung hingegen kann bedarfsgerecht zugeschaltet werden. Vorteilhafterweise kann die Umgehungsleitung direkt zu einem Filter des Fluidsystems führen. So kann das Fluid unter Umgehung des Fluidkühlers direkt dem Filter zugeführt werden. Ein Ausgang des Fluidkühlers kann ebenfalls zu dem Filter führen. So kann das Öl aus der Hauptleitung und aus der Umgehungsleitung dem Filter zugeführt werden. Auf diese Weise kann die Anzahl der Filter entsprechend verringert werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Ventilkörper als eine Art Hülse ausgestaltet sein. Hülsen sind innen hohl. Eine Hülse kann einfach realisiert werden. Hohle Bauteile, insbesondere Hülsen, können mit einem geringeren Gewicht realisiert werden als massive Bauteile. Auf diese Weise kann die zu bewegende Masse verringert werden. Ein zum Bewegen des Ventil- körpers etwa verwendeter Aktor kann so entsprechend kleiner dimensioniert sein. Die Hülse kann vorteilhafterweise an ihrer stromaufwärtigen Stirnseite geschlossen sein. Dort kann die Hülse vorteilhafterweise den wenigstens einen stromaufwärtigen Anströmabschnitt aufweisen. Die Hülse kann im Bereich des wenigstens einen Anströmabschnitts in ihrem Innenraum wenigstens eine Abstützeinrichtung, insbesondere einen Stützstern, aufweisen. Auf diese Weise kann die Hülse von innen stabilisiert werden. Der Innenraum der Hülse kann als Fluidkanal dienen. Ein Aufwand, einen Fluidkanal im oder am Ventilkörper zu realisieren, kann so verringert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann sich der wenigstens eine Anströmabschnitt an seiner Au ßenseite von seiner stromaufwärtigen Seite zu seiner stromabwärtigen Seite hin aufweiten. Eine Aufweitung des wenigstens einen Anströmabschnitts im Strömungsweg ist besonders strömungsgünstig. So kann das Fluid gleichmäßig an der Au ßenseite des Anströmabschnitts entlang strömen und diesen umströmen. Vorteilhafterweise kann sich die Au ßenseite des Anströmabschnitts konisch aufweiten. Eine konische Aufweitung kann einfach realisiert werden. Sie ist gleichmäßig.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann anströmseitig an der Au ßenseite des Ventilkörpers wenigstens ein Führungselement angeordnet sein wenigstens zum Führen des Ventilkörpers in einem Einlassbereich des Ventilgehäuses. Auf diese Weise kann der Ventilkör- per bei Bewegungen in und entgegen der Schließrichtung gleichmäßig geführt werden. So kann das Risiko verringert werden, dass sich der Ventilkörper verkantet oder verdreht. Eine mechani- sehe Belastung auf den Ventilkörper kann so reduziert werden. Dies kann sich positiv auf die Standzeit des Thermostatventils auswirken.
Zusätzlich zur Führung des Ventilkörpers kann das wenigstens eine Führungselement eine Strömungsbeeinflussende Wirkung haben. Auf diese Weise kann die Fluidströmung weiter verbessert werden.
Das wenigstens eine Führungselement kann sich vorteilhafterweise an der Au ßenseite des Ventilkörpers radial und/oder axial zu einer Bewegungsachse, insbesondere Verschiebungs- achse, des Ventilkörpers erstrecken. Die Bewegungsachse ist eine gedachte Achse, entlang der der Ventilkörper relativ zum Ventilgehäuse bewegt, insbesondere verschoben, werden kann. Sie ist axial zur Schließrichtung. Quer zur Fluidströmung kann das wenigstens eine Führungselement vorteilhafterweise eine kleinere Ausdehnung haben als in Strömungsrichtung. Ein Strömungswiderstand kann so minimiert werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eines der Führungselemente eine Art Flügel aufweisen, insbesondere sein. Mit einem Flügel kann eine strömungsgünstige und führungsstabile Anordnung realisiert werden. Vorteilhafterweise können mehrere Führungselemente an der Au ßenseite des Ventilkörpers verteilt angeordnet sein. Die Führungselemente können vorteilhafterweise gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Führung und Abstützung des Ventilkörpers im Einlassbereich des Ventilgehäuses erfolgen. Vorteilhafterweise können drei Führungselemente sternförmig oder vier Führungselemente kreuzförmig angeordnet sein. Derartige Anordnungen ermöglichen eine gleichmäßige Abstützung auf einer Umfangsseite des Ventilkörpers.
Das wenigstens eine Führungselement kann vorteilhafterweise einstückig mit dem Ventilkörper verbunden sein. Auf diese Weise kann der Ventilkörper wenigstens ein Führungselement einfach als ein einziges Bauteil realisiert werden.
Das wenigstens eine Führungselement kann vorteilhafterweise an einem Aufnahmeabschnitt des Ventilkörpers zur Aufnahme eines Betätigungselements, insbesondere eines Arbeitskol- bens, eines Aktors angeordnet sein. Auf diese Weise können etwa auftretende Querkräfte beim betätigen des Ventilkörpers besser kompensiert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine Ventilkörper wenigstens einen Fluidkanal umfassen. Der wenigstens eine Fluidkanal des Ventilkörpers ermöglicht eine Fluidströmung in, an oder durch den Ventilkörper. Der wenigstens eine Fluidkanal kann platzsparend im Inneren des Ventilkörpers angeordnet werden. Auf diese Weise kann der benötigte Bauraum des Thermostatventils insgesamt verkleinert werden.
Vorteilhafterweise kann sich der wenigstens eine Fluidkanal bzgl. der Bewegungsachse des Ventilkörpers von einem axial stromaufwärtigen Bereich des Ventilkörpers zu einem axial stromabwärtigen Bereich erstrecken. So kann eine entsprechende Fluidströmung mit einer axia- len Richtungskomponente durch den Ventilkörper realisiert werden.
Der wenigstens eine Fluidkanal kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass er in wenigstens einer Stellung, insbesondere einer Öffnungsstellung, des wenigstens einen Ventilkörpers den wenigstens einen Einlass mit wenigstens einem der Auslässe, insbesondere dem wenigs- tens einen zweiten Auslass, verbinden kann.
Vorteilhafterweise kann mit dem wenigstens einen Fluidkanal der wenigstens eine Einlass über den Umgehungsauslass mit der Umgehungsleitung verbunden werden. So kann das Fluid in der Öffnungsstellung des wenigstens einen Ventilkörpers durch die Umgehungsleitung strömen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Fluidkanal wenigstens eine Fluidöff- nung zu einer Au ßenseite des wenigstens einen Ventilkörpers aufweisen. Auf diese Weise kann Fluid von au ßen in den Fluidkanal oder aus diesem heraus nach au ßen strömen. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Fluidöffnung in einer Umfangsseite des wenigstens einen Ventilkörpers sein. Die Umfangsseite kann sich bzgl. der Bewegungsachse radial au ßen am Ventilkörper befinden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Fluidöffnung sich auf der Einströmseite des Fluid- kanals befinden. So kann das Fluid durch die wenigstens eine Fluidöffnung anströmseitig in den Fluidkanal strömen.
Das Fluid kann vorteilhafterweise bzgl. der Bewegungsachse des Ventilkörpers von radial außen nach radial innen in den Fluidkanal strömen. Durch den Fluidkanal kann das Fluid von axial stromaufwärts nach axial stromabwärts den Fluidkanal durchströmen. Das Fluid kann den Ventilkörper im Bereich seiner stromabwärtigen Seite verlassen. Vorteilhafterweise kann der der wenigstens eine Fluidkanal auf der stromabwärtigen Seite offen sein. So kann das Fluid auf dieser Seite aus dem Ventilkörper herausfließen. Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Ventilkörper als Hülse ausgestaltet sein. Die Hülse kann auf ihrer stromabwärtigen Seite offen sein.
Vorteilhafterweise können mehrere Fluidöffnungen in der Umfangsseite des wenigstens einen Ventilkörpers angeordnet sein.
Die Fluidöffnungen können vorteilhafterweise umfangsmäßig gleichmäßig an dem Ventilkörper verteilt sein. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Verteilung des Fluids auf die Fluidöffnungen erfolgen. So kann eine einseitige mechanische Belastung des Ventilkörpers beim Einströmen des Fluids verringert werden. Etwaige einseitig einwirkende Querkräfte können so verringert, bevorzugt vermieden, und/oder kompensiert werden. Dies kann sich positiv auf einen Verschleiß des Ventilkörpers auswirken. Ferner können so Druckverluste reduziert werden.
Vorteilhafterweise können die Fluidöffnungen in Gestalt und Größe im Wesentlichen identisch sein. Auf diese Weise kann das Einströmen des Fluids weiter vergleichmäßigt werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Fluidöffnung rechteckig oder quadratisch sein. Rechteckige Fluidöffnungen können als Fenster oder Fensteröffnungen bezeichnet werden. Alternativ kann die wenigstens eine Fluidöffnung rund oder oval sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Fluidöffnung stromabwärts des wenigstens einen Anströmabschnitt angeordnet sein. Das Fluid kann so den we- nigstens einen Anströmabschnitt passieren, bevor es zu der wenigstens einen Fluidöffnung gelangt. Auf diese Weise kann das Fluid mit dem wenigstens einen Anströmabschnitt besser zu der wenigstens einen Fluidöffnung geleitet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Ventilkörper zum Öffnen und Schlie- ßen des Thermostatventils bzgl. einer Ventilachse linear bewegbar sein. Auf diese Weise kann das Thermostatventil axial zur Ventilachse platzsparend aufgebaut sein. Eine Linearbewegung kann einfach realisiert werden. Die Ventilachse kann vorteilhafterweise parallel oder koaxial zu der Bewegungsachse sein. Der Ventilkörper kann vorteilhafterweise wenigstens einen Führungsabschnitt aufweisen. Das Ventilgehäuse kann wenigstens eine Ventilkörperaufnahme aufweisen. Die Ventilkörperaufnahme kann vorteilhafterweise durch entsprechende Wände des Ventilgehäuses gebildet wer- den. Die Ventilkörperaufnahme kann vorteilhafterweise axial, insbesondere koaxial, zur Ventilachse und/oder zur Bewegungsachse sein. Der wenigstens eine Führungsabschnitt kann in der wenigstens einen Ventilkörperaufnahme stabil geführt werden. Auf diese Weise können Öffnungs- und Schließbewegungen des Ventilkörpers präzise ausgeführt werden. Ein Ver- schleiß des Ventilkörpers kann so verringert werden.
Ferner kann der Ventilkörper in der Ventilkörperaufnahme nahezu spielfrei geführt sein. Auf diese Weise kann mit dem Ventilkörper in der Ventilkörperaufnahme der entsprechende Aus- lass dicht verschlossen werden.
Im Bereich des Führungsabschnitts kann gegebenenfalls wenigstens eine Fluidöffnung zu wenigstens einem Fluidkanal im Inneren des Ventilkörpers angeordnet sein. In einer Schließstellung des Thermostatventils kann sich die wenigstens eine Fluidöffnung innerhalb der Ventilkörperaufnahme befinden. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Fluidöffnung in der Schließ- Stellung durch eine Umfangswand der Ventilkörperaufnahme verschlossen werden. Die Ventilkörperaufnahme, insbesondere der entsprechende Abschnitt der Umfangswand, kann so als eine Art Ventilsitz wirken. In der Öffnungsstellung des Thermostatventils kann sich die wenigstens eine Fluidöffnung au ßerhalb der Ventilkörperaufnahme befinden. In der Öffnungsstellung kann die wenigstens eine Fluidöffnung von Fluid durchströmt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens der Anströmabschnitt des wenigstens einen Ventilkörpers wenigstens an seiner Au ßenseite bzgl. einer Symmetrieachse rotationssymmetrisch sein. Auf diese Weise kann wenigstens der wenigstens eine Anströmabschnitt konzentrisch umströmt werden. So kann eine Gleichmäßigkeit der Fluidströmung entlang des wenigstens einen Anströmabschnitts verbessert werden. Etwaige Querkräfte auf den Ventilkörper können verringert werden. So kann ein Verschleiß des Ventilkörpers reduziert werden. Die Standzeiten des Thermostatventils können weiter verlängert werden.
Vorteilhafterweise kann die Symmetrieachse koaxial oder parallel zur Ventilachse sein. Vorteil- hafterweise kann die Symmetrieachse parallel oder koaxial zu der Bewegungsachse des Ventilkörpers sein. So kann eine Öffnungsbewegung und einer Schließbewegung des Ventilkörpers weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann der gesamte Ventilkörper an einer Au ßenseite, zumindest in Bezug auf seine Einhüllende, bzgl. der Symmetrieachse rotationssymmetrisch sein. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Thermostatventil wenigstens ein Rückstellelement aufweisen, mit dem eine Rückstellung des wenigstens einen Ventilkörpers in eine Grundstellung oder das Halten in der Grundstellung wenigstens unterstützt werden kann. Mit dem wenigstens einen Rückstellelement kann das Thermostatventil insbesondere im passiven Zustand einfach in seiner Grundstellung gehalten werden. Der passive Zustand liegt insbesondere dann vor, wenn das Thermostatventil nicht aktiv, insbesondere mittels eines Aktors, angesteuert wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die verwendete Brennkraftmaschine außer Betrieb ist. Beim Start der Brennkraftmaschine weist das Thermostatventil den passiven Zu- stand auf. Aus dem passiven Zustand kann das Thermostatventil entsprechend betätigt werden.
Vorteilhafterweise kann die Grundstellung eine Öffnungsstellung sein. In der Öffnungsstellung kann vorteilhafterweise der wenigstens eine Einlass mit dem wenigstens einen Auslass, insbesondere dem wenigstens einen zweiten Auslass, verbunden sein.
Bei der Verwendung eines Fluidkühlers kann das Thermostatventil in der Grundstellung die Flu- idströmung durch die Umgehungsleitung solange zulassen, bis das Fluid eine vorgebbare Temperatur, insbesondere seine Betriebstemperatur, erreicht hat. Bei der Verwendung in einem Motorölkreislauf kann so sichergestellt werden, dass beim Starten einer Brennkraftmaschine das noch kalte Motoröl den Ölkühler umgeht. Auf diese Weise kann eine Warmlaufphase der Brennkraftmaschine verkürzt werden.
Vorteilhafterweise kann das Rückstellelement elastisch sein. Das elastische Rückstellelement kann vorteilhafterweise vorgespannt sein. Die Elastizität des Rückstellelements kann durch ent- sprechende Formgebung und/oder Materialwahl realisiert werden.
Das wenigstens ein Rückstellelement kann vorteilhafterweise eine Feder, insbesondere eine Schraubenfeder, vorzugsweise eine Schraubendruckfeder, aufweisen. Eine Feder kann einfach realisiert werden. Sie ist robust. Mit Federn können lange Standzeiten realisiert werden. Federn können mit geringer Materialermüdung ausgestaltet werden. So können Federn über die Lebensdauer des Thermostatventils gleich bleibende elastische Eigenschaften aufweisen. Eine Achse der Schraubenfeder kann vorteilhafterweise parallel oder koaxial zu der Ventilachse und/oder der Bewegungsachse und/oder der Symmetrieachse des Ventilkörpers sein. Auf diese Weise kann eine lineare Kraft von der Schraubenfeder auf den Ventilkörper einwirken.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil eines etwaigen Fluidkanals im Inneren des Ventilkörpers als Aufnahme wenigstens eines Teils des wenigstens einen Rückstellelements dienen. Auf diese Weise kann einfach eine lineare Anordnung des Ventilkörpers mit dem wenigstens einen Rückstellelement realisiert werden. Ferner kann das wenigstens eine Stellelement einfach und platzsparend in dem Ventilkörper angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann der Strömungsweg innerhalb des wenigstens einen Rückstellelements, insbesondere der Schraubenfeder, verlaufen. Dies hat den Vorteil, dass das wenigstens eine Rückstellelement zusätzlich von dem Fluid angeströmt und/oder umströmt werden kann. Bei der Verwendung des Thermostats innerhalb eines Motorölkreislaufs kann das wenigstens ein Rückstellelement so zusätzlich geschmiert werden. Das Motoröl kann zusätzlich als Korrosions- schütz für das wenigstens eine Rückstellelement dienen. So kann ein Verschleiß wenigstens des wenigstens einen Rückstellelements verringert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Thermostatventil wenigstens einen Aktor aufweisen, mit dem der wenigstens eine Ventilkörper in dem Ventilgehäuse bewegt wer- den kann. Mit dem wenigstens einen Aktor kann das Thermostatventil betätigt werden. Auf diese Weise kann das Thermostatventil einfach geregelt und/oder gesteuert werden. Mittels des Aktors kann das Thermostatventil abhängig von Betriebszuständen in dem Fluidsystem, insbesondere der Brennkraftmaschine, und/oder Zuständen des Fluids, aktiviert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine Aktor abhängig von einer Temperatur des Fluids aktivierbar sein. Auf diese Weise kann das Thermostatventil temperaturabhängig regeln und/oder steuern. So kann ein Fluidfluss zwischen dem Einlass und dem wenigstens einen entsprechenden Auslass abhängig von der Fluidtemperatur genau eingestellt werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Aktor ein Dehnstoff(arbeits)element aufweisen. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Aktor einfach durch eine Änderung der Fluidtemperatur aktiviert werden. Das Dehnstoffelement kann vorteilhafterweise einen Dehnstoff, insbesondere ein Dehnwachs, aufweisen. Der Dehnstoff kann sein Volumen einfach und zuverlässig abhän- gig von der Temperatur verändern. Mittels der Volumenänderung kann der wenigstens eine Ventilkörper angetrieben werden.
Der wenigstens eine Aktor kann vorteilhafterweise im Strömungsweg des Fluids angeordnet sein. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Aktor von dem Fluid einfach angeströmt wer- den. So kann einfach ein Wärmeaustausch zwischen dem Fluid in dem Aktor erfolgen. Der Aktor kann so abhängig von der Temperatur des Fluids aktiviert werden. Der wenigstens eine Aktor kann vorteilhafterweise stromaufwärts des Ventilkörpers angeordnet sein. So kann der wenigstens eine Aktor abhängig von der Temperatur des einströmenden Fluids aktiviert werden. Bei der Verwendung des Thermostatventils als Umgehungsventil für einen Ölkühler eines Motorölkreislaufs kann so die Öltemperatur besser geregelt werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Aktor in der Nähe des wenigstens einen Einlasses angeordnet sein. Auf diese Weise kann das Dehnstoffelement schneller auf eine Temperaturänderung des Fluids reagieren. So kann insgesamt die Reaktionszeit des Thermostatventils und die Steuergenauigkeit verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann ein Aktorgehäuse des Dehnstoffelements fest an dem Ventilgehäuse befestigt sein. Der Dehnstoff kann sich in dem Aktorgehäuse befinden. Ein Arbeitskolben des Dehnstoffelements kann mittels temperaturabhängigen Volumenänderungen des Dehnstoffs relativ zum Ventilgehäuse bewegt werden. Der Arbeitskolben kann vorteilhafterweise fest mit dem Ventilkörper verbunden sein. Er kann vorteilhafterweise in einem Kolbenaufnahmeabschnitt des Ventilkörpers angeordnet sein. Durch die Ausdehnung des Dehnstoffs kann der Ventilkörper abhängig von der Fluidtemperatur bewegt werden. Dadurch, dass das Aktorgehäuse mit dem enthaltenen Dehnstoff auf Seiten des Ventilgehäuses und der Arbeitskolben auf Seiten des beweglichen Ventilkörpers angeordnet ist, wird die zu bewegende Masse reduziert. Auf diese Weise kann eine Redaktionsgenauigkeit des Thermostatventils weiter verbessert werden. Ferner können die erforderlichen Bewegungskräfte zum Aktivieren des Dehnstoffelements verringert werden. Das Dehnstoffelement kann entsprechend kleiner dimensioniert sein. Auf diese Weise kann der erforderliche Bauraum verringert werden. Vorteilhafterweise kann im Bereich des wenigstens einen Einlasses wenigstens ein Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet sein. Mit dem Ventil kann eine Strömung des Fluids durch den wenigstens einen Einlass kontrolliert werden. Mit dem Rückschlagventil kann ein Rückfluss des Fluids aus dem Thermostatventil verhindert werden. Das wenigstens eine Ventil kann vorteilhafterweise platzsparend in dem wenigstens einen Einlass angeordnet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch: Figur 1 einen Schnitt eines Thermostats zur Regelung eines Ölflusses durch eine Umgehungsleitung für einen Ölkühler eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftmaschine, mit einem Thermostatventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das hier in einem Öffnungszustand gezeigt ist;
Figur 2 den Thermostat aus Figur 1 mit dem Thermostatventil in einem Schließzustand;
Figur 3 eine isometrische Darstellung eines Ventilkörpers des Thermostatventils aus den
Figuren 1 und 2 mit einem Dehnstoffelement zum Betätigen des Ventilkörpers;
Figur 4 eine Längsansicht des Ventilkörpers mit dem Dehnstoffelement aus Figur 3;
Figur 5 eine querseitige Ansicht des Ventilkörpers mit dem Dehnstoffelement aus den
Figuren 3 und 4;
Figur 6 einen Längsschnitt des Ventilkörpers mit dem Dehnstoffelement aus den Figuren
3 bis 5 entlang einer Schnittlinie Vl-Vl aus der Figur 5;
Figur 7 einen Schnitt eines Thermostats zur Regelung eines Ölflusses durch eine Umgehungsleitung für einen Ölkühler eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftma- schine, mit einem Thermostatventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das hier in einem Öffnungszustand gezeigt ist;
Figur 8 den Thermostat aus Figur 7 mit dem Thermostatventil in einem Schließzustand.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In den Figuren 1 und 2 ist ein Thermostat 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Betriebs- zuständen jeweils in einem Längsschnitt gezeigt. Der Thermostat 10 ist in dem gezeigten Aus- führungsbeispiel Teil eines Thermostat-Filtermoduls, das auch einen in den Figuren 1 und 2 nicht gezeigten Ölfilter aufweist.
Der Thermostat 10 weist ein Thermostatventil 12 auf, mit dem ein Ölfluss in eine Umgehungsleitung 14 des Motorölkreislaufs abhängig von einer Temperatur des Motoröls geregelt werden kann. Die Umgehungsleitung 14 führt direkt von dem Thermostatventil 12 zu dem Ölfilter. Die Umgehungsleitung 14 umgeht einen in den Figuren 1 und 2 nicht gezeigten Ölkühler, welcher zur Kühlung des Motoröls durchströmt werden kann. Der Ölkühler befindet sich in einer in der Figur 1 und 2 angedeuteten Hauptleitung 16 des Motorölkreislaufs. Die Hauptleitung 16 führt durch den Ölkühler in den Ölfilter. Von dem Ölfilter führt eine entsprechende Ölleitung beispiels- weise zu Aggregaten und/oder Schmierstellen der Brennkraftmaschine. Eine in den Figuren 1 und 2 angedeutete Zuleitung 18 des Motorölkreislaufs führt zu dem Thermostat 10. Die Zuleitung 18 kommt beispielsweise von einer Ölpumpe der Brennkraftmaschine, mit der das Motoröl durch den Motorölkreislauf gepumpt werden kann. Der Thermostat 10 weist einen Ventilgehäuseabschnitt 20 auf, in dem ein Ventilkörper 22 axial zu einer Ventilachse 24 verschiebbar ist. Die Ventilachse 24 fällt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Verschiebungsachse zusammen, entlang der der Ventilkörper 22 bewegt werden kann. Die Ventilachse 24 ist also koaxial zur Verschiebungsachse. Durch Verschieben des Ventilkörpers 22 wird ein Ölfluss in die Umgehungsleitung 14 verändert. Der Ven- tilkörper 22 ist im Detail in den Figuren 3 bis 6 gezeigt.
Wenn im Folgenden von "axial", "radial", "koaxial" oder "umfangsmäßig" die Rede ist, so bezieht sich dies, wenn nicht anders erwähnt, auf die Ventilachse 24. Der Ventilgehäuseabschnitt 20 weist einen Einlassraum 26, in den Figuren 1 und 2 links, und einen Auslassraum 28, rechts, auf. Der Einlassraum 26 und der Auslassraum 28 haben jeweils einen etwa kreiszylindrischen Querschnitt. Der Durchmesser des Auslassraums 28 ist kleiner als der Durchmesser des Einlassraums 26. Der Einlassraum 26 und der Auslassraum 28 sind jeweils koaxial zur Ventilachse 24. Sie sind in Strömungsrichtung des Motoröls hintereinander angeordnet. Der Einlassraum 26 und der Auslassraum 28 gehen jeweils an einer ihrer Stirnseiten ineinander über.
Der Ventilgehäuseabschnitt 20 weist ferner einen Einlass 30 auf. Der Einlass 30 befindet sich in einer Umfangsseite des Einlassraums 26. Er verbindet die Zuleitung 18 mit dem Einlassraum 26. Der Einlass 30 hat einen runden Querschnitt. Im Einlass 30 ist ein Rückschlagventil 32 angeordnet. Eine Durchlassrichtung des Rückschlagventils 32 zeigt in den Einlassraum 26. Auf diese Weise kann Motoröl aus der Zuleitung 18 in den Einlassraum 26 fließen. Ein Rückfluss aus dem Einlassraum 26 in die Zuleitung 18 wird durch das Rückschlagventil 32 verhindert. In axialer Richtung unmittelbar stromaufwärts eines Übergangs des Einlassraums 26 zu dem Auslassraum 28 führt ein Hauptauslass 34 aus dem Einlassraum 26. Der Hauptauslass 34 befindet sich auf der gleichen Umfangsseite des Einlassraums 26, auf der auch der Einlass 30 angeordnet ist. Der Hauptauslass 34 hat einen runden Querschnitt. Ein Durchmesser des Hauptauslasses 34 entspricht etwa dem Durchmesser des Auslassraums 28. Der Hauptauslass 34 verbindet den Einlassraum 26 mit der Hauptleitung 16. Der Ventilgehäuseabschnitt 20 hat des Weiteren einen Umgehungsauslass 36. Der Umgehungsauslass 36 befindet sich auf der dem Einlassraum 26 axial gegenüberliegenden Stirnseite des Auslassraums 28. Der Umgehungsauslass 36 verbindet den Auslassraum 28 mit der Umgehungsleitung 14. Der Umgehungsauslass 36 hat einen runden Querschnitt. Er ist koaxial zur Ventilachse 24. Sein Innendurchmesser ist kleiner als der Au ßendurchmesser des Auslassraums 28.
Der Ventilkörper 22 hat die Form einer kreiszylindrischen Hülse. Der Ventilkörper 22 ist koaxial zur Ventilachse 24. Er ist rotationssymmetrisch bzgl. der Ventilachse 24. Die Ventilachse 24 bildet als auch die Symmetrieachse des Ventilkörpers 22. Der Ventilkörper 22 ist auf seiner dem Auslassraum 28 zugewandten Stirnseite offen.
Die dem Einlassraum 26 zugewandte, anströmseitige Stirnseite des Ventilkörpers 22 ist geschlossen. Sie bildet einen Anströmabschnitt 38. Ein radial äu ßerer Umfang des Anströmab- Schnitts 38 verjüngt sich von dem Auslassraum 28 zum Einlassraum 26 betrachtet. Die radial äu ßere Umfangsseite des Anströmabschnitts 38 ist konisch geformt. Der Anströmabschnitt 38 hat eine strömungsgünstige Form. Der Anströmabschnitt 38 befindet sich in jeder, von dem Ventilkörper 22 einnehmbaren Betriebsposition innerhalb des Einlassraums 26. An seinem dem Auslassraum 28 abgewandten Ende geht der Anströmabschnitt 38 in einen Kolbenaufnahmeabschnitt 40 über. Der Kolbenaufnahmeabschnitt 40 hat radial au ßen eine kreiszylindrische Form. Der Kolbenaufnahmeabschnitt 40 weist ein koaxiales Sackloch auf zur Aufnahme eines koaxialen Arbeitskolbens 42 eines Dehnstoffelements 44. Das Sackloch ist auf seiner dem Anströmabschnitt 38 axial abgewandten Seite offen.
Das Dehnstoffelement 44 weist ein Aktorgehäuse 46 auf, in dem sich ein Dehnstoff, beispielsweise ein Dehnwachs, befindet. Der Dehnstoff hat die Eigenschaft, dass er sich mit zunehmender Temperatur ausdehnt, also sein Volumen vergrößert. Der Arbeitskolben 42 ist mit dem Dehnstoff verbunden. Er kann so mit dem Dehnstoff abhängig von einer Temperatur axial ver- schoben werden. Das Aktorgehäuse 44 ist auf der dem Auslassraum 28 gegenüberliegenden Seite des Einlassraums 26 im Ventilgehäuseabschnitt 20 befestigt.
Innerhalb des Anströmabschnitts 38 des Ventilkörpers 22 ist ein in den Figuren 1 , 2, 5 und 6 gezeigter Stützstern 48 angeordnet. Der Stützstern 48 besteht aus sechs Stützstreben, welche sich jeweils radial und axial erstrecken. Die Stützstreben sind radial au ßen jeweils einstückig mit einer radial inneren Umfangswand des Anströmabschnitts 38 verbunden. Auf der dem Kolbenaufnahmeabschnitt 40 axial gegenüberliegenden Seite schließt sich an den Anströmabschnitt 38 ein Führungsabschnitt 50 des Ventilkörpers 22 an. Eine radial äu ßere Umfangsseite des Führungsabschnitts 50 verläuft kreiszylindrisch. Der Führungsabschnitt 50 des Ventilkörpers 22 ist koaxial in einem kreiszylindrischen Ventilkörperabschnitt 52 des Ventilge- häuseabschnitts 20 geführt. Der Ventilkörperaufnahmeabschnitt 52 bildet die radial äu ßere Begrenzung des Auslassraums 28. Der Au ßendurchmesser des Führungsabschnitts 50 entspricht etwa dem Innendurchmesser des Ventilkörperaufnahmeabschnitts 52. Auf diese Weise kann der Ventilkörper 22 im Ventilkörperaufnahmeabschnitt 52 radial nahezu spielfrei in axialer Richtung bewegt werden.
Der Führungsabschnitt 50 weist in seiner Umfangsseite vier Fensteröffnungen 54 auf. Die Fensteröffnungen 54 befinden sich axial auf gleicher Höhe neben dem Anströmabschnitt 38. Die Fensteröffnungen 54 sind in Form und Größe jeweils identisch. Die Fensteröffnungen 54 haben jeweils eine etwa rechteckige Form. Jeweils zwei zueinander parallele Seiten der Fensteröff- nungen 54 erstrecken sich parallel zur Ventilachse 24, die beiden anderen zueinander parallelen Seiten erstrecken sich jeweils umfangsmäßig. Die Fensteröffnungen 54 sind umfangsmäßig gleichmäßig verteilt. Sie verbinden einen Innenraum des Ventilkörpers 22, welcher als Ölkanal 56 wirkt, mit der Au ßenseite des Ventilkörpers 22. In einer Öffnungsstellung des Thermostatventils 12, die in Figur 1 gezeigt ist, befinden sich die Fensteröffnungen 54 innerhalb des Einlassraums 26. Auf diese Weise wird eine Ölströmung aus dem Einlassraum 26 durch die Fensteröffnungen 54 in den Ölkanal 56 freigegeben.
In einer Schließstellung des Thermostatventils 12, die in der Figur 2 gezeigt ist, werden die Fensteröffnungen 54 durch die radial innere Umfangsseite des Ventilkörperaufnahmeabschnitts 52 verschlossen. Der Ventilkörperaufnahmeabschnitt 52 bildet so in dem Bereich, in dem er die Fensteröffnungen 54 verschließt, einen Ventilsitz für den Ventilkörper 22.
Der Ölkanal 56 ist in axialer Richtung abgestuft. Sein Innendurchmesser auf der den Fenster- Öffnungen 54 axial abgewandten Seite ist größer als auf der den Fensteröffnungen 54 zugewandten Seite.
Der Abschnitt des Ölkanals 56 mit dem erweiterten Querschnitt dient als Federaufnahme 58 für eine Schraubendruckfeder 60. Eine Längsachse der Schraubendruckfeder 60 ist koaxial zur Ventilachse 24. Die Schraubendruckfeder 60 stützt sich mit ihrem dem Einlassraum 26 zugewandten Ende an einer Stufe 62 der radial inneren Umfangsseite des Führungsabschnitts 50 ab. Die Stufe 62 bildet den Übergang zwischen dem Abschnitt des Ölkanals 56 mit dem erwei- terten Querschnitt und dem Abschnitt mit dem verjüngten Querschnitt. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Schraubendruckfeder 60 an einer zweiten auslassseitigen Stufe 64 ab. Die Stufe 64 umgibt den Umgehungsauslass 36 radial au ßen. Sie bildet den Übergang von dem Auslassraum 28 zu dem Umgehungsauslass 36. Die Schraubendruckfeder 60 weist eine Federvor- Spannung auf, mit der in der Grundstellung des Thermostatventils 12 der Ventilkörper 22 in axialer Richtung aus dem Auslassraum 28 heraus und gegen das Dehnstoffelement 44 gedrückt wird. Die Grundstellung des Thermostatventils 12 stimmt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit seiner Öffnungsstellung überein. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird Motoröl mittels der Ölpumpe durch den Motor- ölkreislauf gepumpt. Das Motoröl gelangt aus der Zuleitung 18 durch den Einlass 30 und das Rückschlagventil 32 in den Einlassraum 26. Die Strömung durch den Einlass 30 ist in Figur 1 durch einen Pfeil 66 angedeutet. Das Motoröl umströmt das Aktorgehäuse 46 des Dehnstoffelements 44 und gelangt mit diesem in Wärmekontakt. Es findet ein Wärmeaustausch zwi- sehen dem Motoröl und dem Dehnstoff des Dehnstoffelements 44 statt.
Unterhalb einer vorgebbaren Öltemperatur ist das Volumen oder eine Volumenzunahme des Dehnstoffs des Dehnstoffelements 44 zu gering, um eine für das axiale Verschieben des Ventilkörpers 22 erforderliche Kraft auf den Arbeitskolben 42 auszuüben. Die vorgebbare Öltempera- tur ist kleiner oder gleich der Betriebstemperatur, welche für das entsprechende Motoröl zum Betreiben der Brennkraftmaschine optimal ist. Aufgrund der Vorspannung der Schraubendruckfeder 60 wird der Ventilkörper 22, wie in der Figur gezeigt, so gegen das Dehnstoffelement 44 gepresst, dass sich die Fensteröffnungen 54 innerhalb des Einlassraums 26 befinden. Das Motoröl umströmt den strömungsgünstigen Anströmabschnitt 38 des Ventilkörpers 22. Die Strömung des Motoröls entlang des Anströmabschnitts 38 ist in Figur 1 durch einen Pfeil 68 angedeutet. Die Strömung ist dort im Wesentlichen in axialer Richtung.
Ein Teil des Motoröls strömt durch den Hauptauslass 34 und aus dem Einlassraum 26 heraus. Dieser Teil des Motoröls gelangt in die Hauptleitung 16. Die Ölströmung in den Hauptauslass 34 ist in Figur 1 durch einen Pfeil 70 angedeutet. Durch die Hauptleitung 16 strömt das Motoröl durch den Ölkühler, wird dort gekühlt und gelangt in den Ölfilter. Von dort aus strömt das Motoröl weiter zu dem Aggregaten und/oder den Schmierstellen der Brennkraftmaschine. Ein anderer Teil des Motoröls strömt gleichmäßig verteilt durch die Fensteröffnungen 54 des Ventilkörpers 22 von radial au ßen nach radial innen in den Ölkanal 56. Dieser Teil des Motoröls strömt in den Ölkanal 56 von axial stromaufwärts nach axial stromabwärts, angedeutet durch einen Pfeil 72. Es durchströmt dabei auch die Schraubendruckfeder 60. Das Motoröl gelangt in den Auslassraum 28. Von dort aus strömt das Motoröl durch den Umgehungsauslass 36 in die Umgehungsleitung 14. Es wird mit der Umgehungsleitung 14 dem Ölfilter zugeführt. Dort vereinigt es sich mit dem Teil des Motoröls aus der Hauptleitung 16 und gelangt mit diesem zu den Aggregaten und/oder den Schmierstellen der Brennkraftmaschine.
Mit zunehmender Betriebsdauer der Brennkraftmaschine erhöht sich die Temperatur des Motoröls. Dadurch dehnt sich der Dehnstoff des Dehnstoffelements 44 aus und schiebt den Arbeitskolben 44 und damit den Ventilkörper 22 gegen die Federkraft der Schraubendruckfeder 60 axial in einer Schließrichtung. Dabei wird der Ventilkörper 22 in dem Ventilkörperaufnahmeabschnitt 52 geführt. Die Schließrichtung ist in der Figur 1 angedeutet durch einen Pfeil 74. Die Schließrichtung 74 ist koaxial zur Verschieberichtung und zur Ventilachse 24.
In dem Maße, in dem der Dehnstoff sich infolge der Temperaturerhöhung ausdehnt, werden die Fensteröffnungen 54 kontinuierlich in den Ventilkörperaufnahmeabschnitt 52 geschoben und durch diesen in zunehmendem Maße verdeckt. Der Anteil des Motoröls, welcher durch die Fensteröffnungen 54 in den Ölkanal 56 und damit in die Umgehungsleitung 14 gelangt, nimmt mit zunehmender Öltemperatur ab. Entsprechend steigt der Anteil des Motoröls, welcher über die Hauptleitung 16 durch den Ölkühler geleitet und gekühlt wird.
In der in Figur 2 gezeigten Schließstellung des Thermostatventils 12 sind die Fensteröffnungen 54 vollständig verdeckt. Das gesamte dem Thermostatventil 12 zugeführte Motoröl wird durch den Hauptauslass 34 der Hauptleitung 16 geleitet und dem Ölkühler zugeführt. Nimmt beim Betrieb der Brennkraftmaschine oder nach einer Stillstandzeit die Öltemperatur ab verringert sich das Volumen des Dehnstoffs. Die Öltemperatur kann beispielsweise infolge von stark sinkender Umgebungstemperatur und/oder abnehmender Belastung der Brennkraftmaschine abnehmen. Der Arbeitskolben 42 wird unter anderem mithilfe der Federkraft der Schraubendruckfeder 60 entgegen der Schließrichtung 74 in Richtung seiner Ausgangsposition ge- drückt. Die Fensteröffnungen 54 werden abhängig von der Öltemperatur in entsprechendem Maße freigegeben, so dass das Motoröl wenigstens zu einem Teil durch die Umgehungsleitung 14 strömen kann. Der Anteil des Motoröls, welcher durch den Ölkühler strömt und gekühlt wird, wird entsprechend reduziert. Auf diese Weise kann durch Regelung des Öffnungsgrades des Thermostatventils 12, insbesondere der Fensteröffnungen 54, die Ölströmung durch die Umge- hungsleitung 14 und damit die Ölkühlung und die Öltemperatur geregelt werden. In Figuren 7 und 8 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Thermostats 1 1 0 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus den Figuren 1 bis 6 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen. In Figur 7 ist der Thermostat 1 10 in der Öffnungsstellung des Thermostatventils 1 1 2 gezeigt. Figur 8 zeigt das Thermostat- ventil 1 12 in seiner Schließstellung.
In Figur 7 ist au ßer dem Thermostat ein Abschnitt des Ventil-Filtermoduls dargestellt, in welches der Thermostat eingebracht ist. Die Umgehungsleitung 1 14 mündet auf der dem Umgehungs- auslass 1 36 abgewandten Seite in den Einlass des nicht näher dargestellten Filters. Der Filter kann ein Filterelement aufweisen.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Ventilkörper 122 zusätzlich vier Stützflügel 1 76 aufweist. Die Stützflügel 176 befinden sich an der radial äu ßeren Umfangsseite des Kolbenauf- nahmeabschnitts 140. Sie sind einstückig mit dem Kolbenaufnahmeabschnitt 140 verbunden. Die Stützflügel 176 erstrecken sich jeweils von radial innen nach radial au ßen und in axialer Richtung. Die Stützflügel 1 76 sind im Querschnitt betrachtet entlang eines Kreuzes angeordnet. An der radial äu ßeren Umfangsseite stützen sich die Stützflügel 1 76 jeweils an der radial inneren Umfangsseite der Umfangswand des Einlassraums 1 26 ab. Bei einer Axialbewegung des Ventilkörpers 122 wird dieser mit den Stützhülsen 1 76 in dem Einlassraum 126 geführt.
Ferner wirken die Stützflügel 176 als Strömungsleitmittel für das Motoröl, welches den Anströmabschnitt 138 des Ventilkörpers 122 umströmt.

Claims

Ansprüche
1 . Thermostat (10; 1 10) eines Fluidsystems, insbesondere eines Ölkreislaufs, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Thermostatventil (12; 1 12), das ein Ventilgehäuse (20; 120) mit wenigstens einem Einlass (30; 130) für das Fluid, wenigstens einem ersten Auslass (34; 134) zu einer ersten Fluidleitung (16; 1 16) und wenigstens einem zweiten Auslass (36; 136) zu einer zweiten Fluidleitung (14; 1 14) aufweist und das wenigstens einen Ventilkörper (22; 122) umfasst, mit dem der wenigstens eine erste Auslass (34; 134) und/oder der wenigstens eine zweite Auslass (36; 136) gegenüber dem wenigstens einen Einlass (30; 130) wenigstens teilweise getrennt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein stromaufwärtiger Anströmabschnitt (38; 138) des wenigstens einen Ventilkörpers (22; 122) eine strömungsgünstige Form aufweist.
2. Thermostat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Anströmabschnitt (38; 138) an seiner Au ßenseite von seiner stromaufwärtigen Seite zu seiner stromabwärtigen Seite hin aufweitet.
3. Thermostat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anströmseitig an der Au ßenseite des Ventilkörpers (122) wenigstens ein Führungselement (176) angeordnet ist wenigstens zum Führen des Ventilkörpers (122) in einem Einlassbereich (126) des Ventilgehäuses (120).
4. Thermostat nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der we- nigstens eine Ventilkörper (22; 122) wenigstens einen Fluidkanal (56; 156) umfasst.
5. Thermostat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fluidkanal (56; 156) wenigstens eine Fluidöffnung (54; 154) zu einer Au ßenseite des wenigstens einen Ventilkörpers (22; 122) aufweist.
6. Thermostat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fluid- Öffnung (54; 154) stromabwärts des wenigstens einen Anströmabschnitts (38; 138) angeordnet ist.
7. Thermostat nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22; 122) zum Öffnen und Schließen des Thermostatventils (12; 1 12) bzgl. einer Ventilachse (24; 124) linear bewegbar ist.
8. Thermostat nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Anströmabschnitt (38; 138) des wenigstens einen Ventilkörpers (22; 122) wenigstens an seiner Au ßenseite bzgl. einer Symmetrieachse (24; 124) rotationssymmetrisch ist.
9. Thermostat nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventil (12; 1 12) wenigstens ein Rückstellelement (60; 160) aufweist, mit dem ei- ne Rückstellung des wenigstens einen Ventilkörpers (22; 122) in eine Grundstellung oder das Halten in der Grundstellung wenigstens unterstützt werden kann.
10. Thermostat nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventil (12; 1 12) wenigstens einen Aktor (44; 144) aufweist, mit dem der wenigstens eine Ventilkörper (22; 122) in dem Ventilgehäuse (20; 120) bewegt werden kann.
1 1 . Thermostat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktor (44; 144) abhängig von einer Temperatur des Fluids aktivierbar ist.
12. Ventil-Filtermodul, aufweisend einen Fluidfilter in einem Fluidsystem, insbesondere eines Ölkreislaufs, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Ventil-Filtermodul einen Thermostaten (10; 1 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 aufweist.
13. Ventil-Filtermodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umgehungsleitung direkt zu dem Fluidfilter des Fluidsystems führt, wobei das Fluid unter Umgehung eines Fluidkühlers direkt dem Fluidfilter zugeführt ist.
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