DE10351545A1 - Kühlkreislauf, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Motor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Motor, mit einer Kühlmittel-Pumpe und einem Kühler, wobei in einem Bypass zur Reduzierung einer Druckdifferenz zwischen zwei Punkten des Kühlkreislaufs ein Überdruck-Ventil angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Motor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Motor-Kühlkreislauf 101 gemäß dem Stand der Technik ist in 3 dargestellt. Im Kühlkreislauf 101 ist ein zu kühlender Kraftfahrzeug-Motor 102, ein Thermostat 103, ein Kühler 104, eine Kühlmittel-Pumpe 105 und ein Bypass 106 vorgesehen, wobei der Bypass am Thermostat 103 vor dem Kühler 104 abzweigt und nach dem Kühler 104 und vor der Kühlmittel-Pumpe 105 wieder dem Hauptstrom zugeführt wird. Zur Erhöhung der Kühlleistung des Kühlers 104 ist ein Gebläse 107 vorgesehen.
  • In bestimmten Anwendungsfällen kann es notwendig sein, aus motorinternen Gründen die Kühlmittelumlaufmenge im Kühlkreislauf zu erhöhen. Dies kann in bestimmten Betriebszuständen durch Strömungswiderstände zu hohen Druckbelastungen im Kühlmittelkreislauf und im/am Kühler führen, ebenso erhöht sich die Kavitationsgefahr der Kühlmittelpumpe. Ebenso kann die Entlüftung und die Selbstentgasung des Kühlkreislaufs verbessert werden. Somit sind zum Einen größere und stabilere Dimensionierungen der einzelnen Kreislauf-Komponenten und zum Anderen eine Neukonzeption der Entlüftung und Entgasung sowie Maßnahmen zur Vermeidung von Kavitations problemen an der Pumpe 104 erforderlich, weshalb ein derartiger Kühlkreislauf noch Wünsche offen lässt.
    •
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Kühlkreislauf zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kühlkreislauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist ein Kühlkreislauf, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Motor, vorgesehen, mit einer Kühlmittel-Pumpe und einem Kühler, wobei in einem Bypass zur Reduzierung einer Druckdifferenz zwischen zwei Punkten des Kühlkreislaufs ein Überdruck-Ventil angeordnet ist. Durch die Anordnung des Bypasses mit einem Überdruck-Ventils werden Mehrkosten für Kreislauf-Komponenten auf Grund anderer Dimensionierungen in Folge von erhöhten Drücken bei erhöhten Kühlmittel-Umlaufmengen vermieden, vorhandene Bauteile können weiter verwendet werden.
  • Der Bypass zweigt vorzugsweise kurz vor dem Kühler ab und wird dem Hauptstrom kurz nach dem Kühler wieder zugeführt, so dass der Kühler umströmt werden kann. Dies führt zwar zu einer erhöhten Kühlmitteltemperatur, jedoch gleicht dies die vergrößerte Kühlmittel-Umlaufmenge ohne weiteres aus.
  • Beim Überdruck-Ventil handelt es sich vorzugsweise um ein gesteuertes Ventil. Dieses kann vorzugsweise mechanisch oder elektronisch gesteuert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispieles ist das Ventil ein federbelastetes Überdruck-Ventil, das auf eine bestimmte Druckdifferenz zwischen dem Abzweigpunkt und dem Rückführpunkt, d.h. im Wesentlichen der Druckdifferenz zwischen Kühler-Einlass und -Auslass, den Bypass freigibt, so dass die mechanische Belastung des Kühlers und der Kühlkreislaufkoponenten bei extremen Betriebsbedingungen verringert werden kann.
  • Im Kühlkreislauf ist bevorzugt ein Thermostat angeordnet, an dem ein Bypass direkt abzweigt. Dabei kann das Überdruck-Ventil direkt in den Thermostaten integriert ausgebildet sein, so dass nur ein einziger Bypass um den Kühler vorgesehen sein muss, da unterhalb einer vorgegebenen Temperatur und oberhalb einer vorgegeben Druckdifferenz der Bypass freigegeben wird. Alternativ können auch zwei Bypässe vorgesehen sein, wobei einer vom Thermostaten und einer vom Überdruck-Ventil gesteuert wird.
    •
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Kühlkreislaufs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Kühlkreislaufs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, und
  • 3 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Kühlkreislaufs nach dem Stand der Technik.
  • 1 zeigt einen Motor-Kühlkreislauf 1 eines Kraftfahrzeug-Motors 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem Kühlmittel den Motor 2 kühlt, anschließend über einen Thermostat 3 durch einen Kühler 4, in dem es wieder abgekühlt wird, zu einer Kühlmittel-Pumpe 5 geleitet wird. Ein erster Bypass 6 ist vorgesehen, wobei der Bypass 6 am Thermostat 3 vor dem Kühler 4 abzweigt und nach dem Kühler 4 und vor der Kühlmittel-Pumpe 5 wieder dem Hauptstrom zugeführt wird (vgl. Stand der Technik). Ferner ist ein zweiter Bypass 8 vorgesehen, der nach dem Thermostat 3 und vor dem Kühler 4 abzweigt und nach dem Kühler 4 wieder dem Hauptstrom zugeführt wird. In diesem zweiten Bypass 8 ist ein Überdruck-Ventil 9 vorgesehen, welches im Falle eines unerwünscht großen Druckabfalls im Kühler 4 warmes Kühlmittel am Kühler 4 vorbeileitet, so dass bei einer großen Kühlmittel-Umlaufmenge durch Umströmen des Kühlers 4 der Druckabfall in demselben verringert werden kann und dennoch ein Sieden des Kühlmittels an kritischen Stellen im innermotorischen Kreislauf vermieden werden kann. Zur Erhöhung der Kühlleistung des Kühlers 4 ist ein Gebläse 7 vorgesehen.
  • Der zweite Bypass 8 kann gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform auch dem ersten Bypass 6 zugeführt werden, welcher in diesem Fall dann anders zu dimensionieren ist.
  • Gemäß einem zweiten in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem gleiche oder gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist das Überdruck-Ventil (nicht explizit dargestellt) direkt in den Thermostat 3 integriert, so dass die beiden Bypässe 6 und 8 des ersten Ausführungsbeispiels durch einen einzigen Bypass 6' ersetzt werden können, welcher sowohl bei einer ausreichend niedrigen Temperatur als auch bei einem zu hohen Druckabfall im Kühler 4 durchströmt wird. Ansonsten stimmt das zweite Ausführungsbeispiel mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein.
    • 1, 101
    Motor-Kühlkreislauf
    2, 102
    Kraftfahrzeug-Motor
    3, 103
    Thermostat
    4, 104
    Kühler
    5, 105
    Kühlmittel-Pumpe
    6, 6', 106
    Bypass
    7, 107
    Gebläse
    8
    zweiter Bypass
    9
    Überdruck-Ventil

Claims (11)

  1. Kühlkreislauf, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Motor (2), mit einer Kühlmittel-Pumpe (5) und einem Kühler (4), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bypass (6'; 8) zur Reduzierung einer Druckdifferenz zwischen zwei Punkten des Kühlkreislaufs (1) ein Überdruck-Ventil (9) angeordnet ist.
  2. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (6; 8) vor dem Kühler (4) abzweigt und nach dem Kühler (4) dem Hauptstrom wiederzugeführt wird.
  3. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruck-Ventil ein mechanisch oder elektronisch gesteuertes Ventil ist.
  4. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruck-Ventil (9) ein federbelastetes Überdruck-Ventil (9) ist.
  5. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlkreislauf (1) ein Thermostat (3) angeordnet ist, an dem ein Bypass (6; 6') abzweigt.
  6. Kühlkreislauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruck-Ventil (9) in den Thermostat (3) integriert ausgebildet ist.
  7. Kühlkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bypässe (6, 8) vorgesehen sind, welche Kühlmittel am Kühler (4) vorbei führen, wobei das Überdruck-Ventil (9) im zweiten Bypass (8) angeordnet ist.
  8. Kühlkreislauf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bypass (6) an einem Thermostat (3) abzweigt und dem Hauptstrom nach dem Kühler (4) wieder zugeführt wird.
  9. Kühlkreislauf nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bypass (8) nach einem Thermostat (3) abzweigt und dem Hauptstrom nach dem Kühler (4) wieder zugeführt wird oder dem ersten Bypass (6) zugeführt wird.
  10. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an kritischen Stellen des Kühlkreislaufs (1) Mittel zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels vorgesehen sind.
  11. Kraftfahrzeug gekennzeichnet durch einen Motor-Kühlkreislauf (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
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