DE2523436C3

DE2523436C3 - Flüssigkeitskühlsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2523436C3
Application number: DE2523436A
Authority: DE
Inventors: Emil 5000 Koeln Boemer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-05-27
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1978-05-24
Also published as: DE2523436A1; DE2523436B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitskühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Bypaß für die Brennkraftmaschine und einer parallel zum BypaB angeordneten Kühlerleitung, in der ein mit einer thermostatischen geregelten Bypaßleitung versehener Wärmetauscher, ein Ladeluftkühler und gegebenenfalls ein ölkühler eingebaut sind, wobei eine Pumpe mit ihrer Saugseite an die Kühlerleitung und den Bypaß und mit ihrer Druckseite an den Kühlwassereintritt der Brennkraftmaschine angeschlossen ist.

Es ist bekannt (Motor PA 6-280 der SEMT-Pielstick), ein Flüssigkeitskühlsystem gemäß obiger Gattung zu verwenden, bei dem zusätzlich zu der thermostatischen Regelung der Durchflußmenge durch die Bypaßleitung des Wärmetauschers ein weiteres thermostatisch geregeltes Ventil an dem Austritt der Kühlflüssigkeit aus der Brennkraftmaschine angeordnet ist, daß die Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von ihrer Temperatur in den Bypaß oder in die zum Wärmetauscher, Ladeluftkühler und ölkühler führende Leitung leitet. Diese Ausführungsform der Einkreiskühlung ist relativ aufwendig und entsprechend teuer. Außerdem ist es erfahrungsgemäß problematisch, in einem derartigen System, das mit Hilfe von zwei thermostatischen Ventilen geregelt wird, eine insgesamt zufriedenstellende Abstimmung zu finden. Darüber hinaus ist es erforderlich, daß der Ladeluflkühler und der ölkühler schon vor Überschreiten des oberen Temperaturgrenzwertes der den Bypaß durchströmenden Kühlflüssigkeit mit einer Mindestkühlflüssigkeitsmenge versorgt wird, da keine Übereinstimmung des Temperaturanstieges in diesen beiden Kühlern mit dem Temperaturanstieg in dem Bypaß besteht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden, wobei insbesondere die unterschiedlichen Tempe raturniveaus in den Kühlern und im BypaB für die

Brennkraftmaschine berücksichtigt werden sollen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Bypaßleitung des Wärmetauschers eine Drossel mit gleichem oder größerem Strömungswiderstand ais dem des Wärmetauschers angeordnet ist und daß der Bypaß mit konstantem Querschnitt ausgeführt ist und einen solchen wirksamen Strömungsquerschnitt aufweist, daß bei Vollast der Brennkraftmaschine die maximal zulässige Motoraustrittstemperatur erreicht aber nicht überschritten wird. Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Wahl des Querschnitts des Bypasses der Brennkraftmaschine ist die sich an der Saugseite der Pumpe bei gleichzeitiger Durchströmung des Wärmetauschers und der Kühler einstellende Maximaltemperatur. Ein entscheidender Vorteil dieser mit einem Ventil gesteuerten Einkreiskühlung ist, daß die sich in der Brennkraftmaschine erwärmende Kühlflüssigkeit bereits kurz nach dem Anlaßvorgang und im niedrigen Teillastbereich über die ständig geöffnete Kühlerleitung für eine Erwärmung des Schmieröls im ölkühler sorgt, so daß eine Kaltschlammbildung, die bei Temperaturen unter etwa 55°C auftritt, vermieden wird.

Es wird außerdem vorgeschlagen, daß das in der Bypaßleitung angeordnete thermostatisch geregelte Ventil über eine Geberleitung mit einem am Austritt der Kühlflüssigkeit aus dem Ladeluftkühler angeordneten Wärmefühler verbunden ist. Hierbei wird die für die Regelung des Ventils die Temperatur der Kühlflüssigkeit am Austrittt aus den Kühlern berücksichtigt und demnach die Einbeziehung des Wärmetauschers in das Kühlsystem von der Temperaturabgabe im ölkühler und im Ladeluftkühler abhängig gemacht. Es ist je nach Zielsetzung der Temperaturüberwachung aber auch möglich, den Wärmefernfühler am Eintritt der Kühlflüssigkeit in die Brennkraftmaschine oder am Austritt der Kühlflüssigkeit aus der Brennkraftmaschine anzuord

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der vier Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigt:

F i g. 1 einen schematischen Aufbau des erf ir dungsgemäßen Flüssigkeitskühlsystems mit einem Wärmefühler innerhalb des thermostatisch geregelten Ventils,

F i g. 2 ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitskühlsystem mit Anordnung eines Wärmefernfühlers am Austritt der Kühlflüssigkeit aus dem Ladeluftkühler,

F i g. 3 ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitskühlsystem mit Anordnung eines Wärmefernfühlers am Eintritt der Kühlflüssigkeit in die Brennkraftmaschine,

F i g. 4 ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitskühlsystem mit Anordnung eines Wärmefernfühlers am Austritt der Kühlflüssigkeit aus der Brennkraftmaschine.

In den F i g. 1 bis 4 ist mit 1 eine Pumpe bezeichnet, die Kühlflüssigkeit durch eine Brennkraftmaschine 2 fördert. Von einer Austrittsleitung 3 der Kühlflüssigkeit aus der Brennkraftmaschine 2 zweigen ein Bypaß 4 der Brennkraftmaschine 3 und eine Kühlerleitung 5 ab. An die Kühlerleitung 5 schließt sich ein Wärmetauscher 6 an, der mit einer thermostatisch geregelten Bypaßleitung 7 versehen ist. Die Bypaßleitung 7 weist eine Drosselstelle 8 auf und mündet ebenso wie die Kühlerleitung 5 in ein Ventil 9. An das Ventil 9 schließen sich ein ölkühler 10 und ein Ladeluftkühler 11 in Reihenanordnung an. Von den Kühlern 10 und 11 aus gelangt die Kühlflüssigkeit sodann über die Kühlerleitung 5 zu einer gemeinsamen Mündung mit dem Bypaß 4 der Brennkraftmaschine 2 an der Saugseite der Pumpe

In F i g. 1 ist das Ventil 9 als Thermostat ausgeführt, so daß die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur der aus dem Ventil 9 ausströmenden Kühlflüssigkeit abhängig ist Die Regelung des Ventils 9, ge.näß F i g. 2, erfolgt in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlflüssigkeit an einem Wärmefernfühler 12 der am Austritt der Kühlflüssigkeit aus dem Ladeluftkühler 11 in der Kühlerleitung 5 angeordnet ist, über eine Geberleitung 13. In F i g. 3 ist der Wärmefernfühler 12 am Eintritt cLv Kühlflüssigkeit in die Brennkraftmaschi- ι ο ne 2 also an der Druckseite der Pumpe 1 angeordnet Außerdem ist gemäß der Erfindung vorgesehen, den Wärmefernfühler 12 in der Austrittsleitung 3 der Kühlflüssigkeit aus der Brennkraftmaschine 2 anzuordnen. Die in den F i g. 2 und 4 festgelegten Temperaturmeßstellen eigenen sich für eine genaue Charakteristik des Temperaturniveaus der Kühlflüssigkeit und somit für die Regelung des Ventils 9.

Bei relativ niedriger Temperatur der Kühlflüssigkeit am Wärmefernfühler 12 bzw. im Ventil 9 wird das Ventil 9 so geregelt, daß der Hauptteil des die Brennkraftmaschine 2 verlassenden Kühlmittelstromes über den Bypaß 4 zur Saugseite der Pumpe 1 gelangt, während ein Teilstrom der Kühlflüssigkeitsmenge über die Kuhlerleitung 5 und die Drosselstelle 8 der Bypaßleitung 7 sowie über das Ventil 9 in den Ölkühler 10 und den Ladeluftkühler 11 und somit ebenfalls zur Saugseite der Pumpe 1 gelangt Bei Erhöhung der Kühlmitteltemperatur bis zu einem Grenzwert nimmt das Ventil 9 die Mischstellung ein, das heißt neben dem Kühlmittelstrom über den Bypaß 4 erfolgt eine Aufteilung des Kühlmittelstromes in der Kühlerleitung 5 entsprechend der Stellung des Ventils 9 in Teilströme über den Wärmetauscher 6 und die Bypaßleitung 7 bzw. die Drossel 8. Bei der Maximaltemperatur der Kühlflüssigkeit am Ventil 9 oder am Wärmefernfühler 12 wird der Austritt des Wärmetauschers 6 durch das Ventil 9 völlig geöffnet, so daß sich der Kühlflüssigkeitsstrom in Teilströme über den Bypaß 4 und den Wärmetauscher6 und die Kühler 10 und ί 1 aufteilt An der gemeinsamen Einmündung von Bypaß 4 und Kühlerleitung 5 an der Saugseite der Pumpe 1 erfolgt unabhängig von der Stellung des Ventils 9 eine Mischung der beiden unterschiedlich erwärmten Kühlflüssigkeitsteih;tröme. Dabei ist es wichtig, daß der Q'ierschnitt des Bypasses 4 so gestaltet ist, daß bei Vollast der Brennkraftmaschine 2 die maximal zulässige Motoraustrittstemperatur erreicht, jedoch nicht überschritten wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitskühlsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem BypaB für die Brennkraftmaschine S und einer parallel zum BypaB angeordneten Kühlerleitung, in der ein mit einer thermostatisch geregelten Bypaßleitung versehener Wärmetauscher, ein Ladeluftkühler und gegebenenfalls ein ölkühler eingebaut sind, wobei eine Pumpe mit ihrer ι ο Saugseite an die Kühlerleitung und den Bypaß und mit ihrer Druckseite an den Kühlwassereintritt der Brennkraftmaschine angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bypaßleitung (7) des Wärmetauschers (6) eine Drossel (8) mit gleichem oder größerem Strömungswiderstand als dem des Wärmetauschers (6) angeordnet ist und daß der Bypaß (4) mit konstantem Querschnitt ausgeführt ist und einen solchen wirksamen Strömungsquerschnitt aufweist, daß bei Vollast der Brennkraft- maschine (2) die maximal zulässige Motoraustrittstemperatur erreicht aber nicht überschritten wird.

2. Flüssigkeitskühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Bypaßleitung (7) angeordnete thermostatisch geregelte Ventil (9) über eine Geberleitung (13) mit einem am Austritt der Kühlflüssigkeit aus dem Ladeluftkühler (11) angeordneten Wärmefühler (12) verbunden ist