DE4035284A1 - Ausgleichsbehaelter fuer die kuehlfluessigkeit fluessigkeitsgekuehlter brennkraftmaschinen - Google Patents
Ausgleichsbehaelter fuer die kuehlfluessigkeit fluessigkeitsgekuehlter brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ausgleichsbehälter für die
Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen,
der auf seiner Zuströmseite durch wenigstens zwei Entlüf
tungsleitungen mit dem Wärmetauscher bzw. Kühler und dem
Kühlflüssigkeitsmantel der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Aus DE-AS 24 37 502 ist ein Ausgleichsbehälter für die Kühl
flüssigkeit der eingangs genannten Art bekannt, bei der
über innere Leitbleche versucht wird, die Luftabscheidung
zu erreichen. Leitbleche haben grundsätzlich die Funktion,
die Strömungsrichtung der Flüssigkeit zu verändern und
die Fließstrecke des Kühlmittels im Ausgleichsbehälter zu
erhöhen, um möglichst viel Luft abzuscheiden. Leitbleche
in Alleinstellung reichen nicht aus, um eine optimale Luft
abscheidung zu bewirken. Es verbleiben in der Regel noch
feinste Luftblasen in der Kühlflüssigkeit. Darüber hinaus
beanspruchen bekannte Ausgleichsbehälter für leistungsstarke
Motoren und der damit verbundenen hohen Kühlwasserumlauf
menge einen großen Bauraum, der beim Einbau des Behälters
im Fahrerhaus nur bedingt zur Verfügung steht.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ausgleichs
behälters der eingangs genannten Art, der einfach und sehr
kompakt aufgebaut ist und mit Hilfe einfacher Mittel eine
optimale Luftabscheidung bewirkt.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange
gebenen Merkmale.
Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand
durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 15.
Wesen der Erfindung ist, daß zumindest eine Entlüftungs
leitung einen Entlüftungseinlaß auf der oder im Bereich
der Ausgleichsbehälteroberseite aufweist, der selbst eine
Belüftungsbohrung besitzt, welche mit dem oberen inneren
Luftraum des Ausgleichsbehälters in Verbindung steht.
Insbesondere bei einer großen Kühlwasserumlaufmenge erge
ben sich zwangsläufig hohe Fließgeschwindigkeiten über
die Entlüftungsleitungen des Motors und des Kühlers durch
den Ausgleichsbehälter. Die im Kreislauf befindliche Luft
kann dadurch nur kleine Blasen bilden. Zusätzlich kommt
es durch das Einströmen des Kühlmittels in den Kühlmittel
stand des Ausgleichsbehälters noch zur Bildung von winzi
gen Luftbläschen (Aufschäumen). Wesen der Erfindung ist
nunmehr, daß die Entlüftungsleitungen selbst "belüftet" wer
den, und zwar durch eine Bohrung, die sich im Luftraum des
Ausgleichsbehälters befindet und die in den Leitungen be
findlichen feinen Luftbläschen veranlaßt, sich mit der
durch die Bohrung angesaugten Luft aus dem Luftraum des
Ausgleichsbehälters zu verbinden. Dadurch entstehen große
Luftblasen, welche an die Wasseroberfläche strömen und
leichter abgeschieden werden als kleine Bläschen wie nach
dem Stand der Technik (vgl. auch Vorrichtung nach GB-PS
5 30 438, deren ins Freie führende Entlüftungsbohrungen
der Einlässe nicht mit dem oberen inneren Luftraum des
Behälters verbunden sind). Gleichzeitig gewährleistet die
Belüftungsbohrung eine Einfüllentlüftung für den Wärme
tauscher und Motor, da sie sich an der geodätisch höchsten
Stelle des Kühlsystems befindet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor,
daß ein gemeinsamer Entlüftungseinlaß für die Entlüftungs
leitung des Wärmetauschers und die Entlüftungsleitung der
Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Beide vorgenannten Ent
lüftungsleitungen werden vor dem gemeinsamen Entlüftungs
einlaß zusammengeführt.
Eine andere alternative Ausgestaltung der Erfindung kenn
zeichnet sich zweckmäßigerweise durch grundsätzlich aus
FR-A-23 88 133 bekannte, getrennte Entlüftungseinlässe
für die Entlüftungsleitung des Wärmetauschers und die Ent
lüftungsleitung der Brennkraftmaschine, wobei zumindest
in einem Entlüftungseinlaß eine Drosselstelle vorgesehen
ist. Münden entsprechend einer vorteilhaften Weiterbil
dung der Erfindung die Entlüftungseinlässe vertikal von
oben in den Ausgleichsbehälter ein, kann der Ausgleichs
behälter für Rechts- und Linkslenker-Fahrzeugausführungen
einheitlich gestaltet werden.
Die Abscheidung vergleichsweise großer Luftblasen wird
erhöht, wenn der vertikal von oben in den Ausgleichsbehäl
ter führende Entlüftungseinlaß ein bis in den Bereich des
Bodens einer ersten Ausgleichsbehälterkammer reichendes
Verlängerungsrohrstück aufweist, wie dies grundsätzlich
aus US-PS 46 77 943 bekannt ist.
In der vorgenannten ersten Kammer erstreckt sich vorzugs
weise ein vom Kammerboden im wesentlichen vertikal nach
oben weisendes Überlaufblech, welches in Durchströmungs
richtung der Flüssigkeit dem Verlängerungsrohrstück nach
geordnet ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, daß dem Überlaufleitblech in Durchströmungsrich
tung der Flüssigkeit ein Blasenbildungsschutz bzw. Prall
schutz nachgeordnet ist. Der Prallschutz ist bevorzugt
eine flüssigkeitsdurchströmbare Schaumstoffgewebeeinlage,
welche an einer inneren Kammerwand befestigt ist. Das Über
laufleitblech weist zweckmäßigerweise in Richtung Prall
schutz eine obere Abrundung auf, und es erstrecken sich
sowohl Prallschutz als auch Überlaufleitblech über die
gesamte Breite der ersten Kammer. Durch Einsatz einer Schaum
stoffgewebeeinlage als Prallschutz am Überlauf der Entlüf
tungsleitungen in die nächste Kammer wird ein erneutes
Aufschäumen des Kühlmittels vermieden und damit die Ent
stehung von zusätzlichen neuen Luftblasen zu den aus dem
Kühlsystem mitgeführten Luftblasen verringert.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge
sehen, daß der ersten Behälterkammer in Durchströmungs
richtung der Flüssigkeit zumindest eine zweite Kammer nach
geordnet ist, welche über eine perforierte Kammerwand mit
einer Nachfolgekammer des Ausgleichsbehälters kommunizie
rend verbunden ist, wobei die perforierte Kammerwand eine
weitere flüssigkeitsdurchströmbare Schaumstoffgewebeein
lage nach Art der ersten Schaumstoffgewebeeinlage ist.
Durch Einsatz der weiteren Schaumstoffgewebeeinlage im
Kammersystem des Ausgleichsbehälters wird das Mitreißen
von Luftblasen verhindert und der Luftabscheidegrad weiter
verbessert.
Durch die Erfindung wird insgesamt eine optimale Luftabschei
dung erzielt, und es kann der Ausgleichsbehälter mit ver
gleichsweise "kurzer" Fließstrecke gebaut werden, d. h. mit
vergleichsweise wenigen Umlenkblechen und/oder Unterkam
mern. Ein kompakter Ausgleichsbehälter läßt sich leicht
in einem Freiraum im Bereich der Brennkraftmaschine instal
lieren.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Entlüftungseinlaß in einem schematischen Teil-
Vertikalschnitt in der Oberseite eines Ausgleichs
behälters,
Fig. 2 ein Entlüftungseinlaß ähnlich Fig. 1 in anderer
Ausgestaltung,
Fig. 3 ein schematischer Vertikalschnitt durch einen Aus
gleichsbehälter, und
Fig. 4 einen schematischen Vertikalschnitt ähnlich Fig. 3
eines Ausgleichsbehälters in einer weiteren Erfin
dungsvariante.
Gemäß Zeichnung ist ein Ausgleichsbehälter (20) für die
Kühlflüssigkeit einer flüssigkeitsgekühlten (nicht veran
schaulichten) Brennkraftmaschine vorgesehen. Der Ausgleichs
behälter besitzt auf seiner Zuströmseite zwei (nicht veran
schaulichte) Entlüftungsleitungen, welche mit dem (nicht
veranschaulichten) Wärmetauscher bzw. Kühler und dem Kühl
flüssigkeitsmantel der Brennkraftmaschine verbunden sind.
Den Entlüftungsleitungen sind ein oder zwei Entlüftungsein
lässe (1) gemäß Fig. 1 bzw. gemäß Fig. 2 zugeordnet, die
vertikal von der Oberseite in den Ausgleichsbehälter (20)
einmünden.
Der Entlüftungseinlaß (1) besitzt selbst eine Belüftungs
bohrung (3), welche mit dem oberen inneren Luftraum (5) des
Ausgleichsbehälters (20) in Verbindung steht. Die Ausfüh
rungsvariante des Entlüftungseinlasses gemäß Fig. 2 besitzt
in Durchströmungsrichtung vor der Belüftungsbohrung (3)
eine Drosselstelle (2) und ist mithin für geringere Durch
strömungsmengen vorgesehen. Ein derartiger Entlüftungsein
laß (1) eignet sich für getrennt verlegte Entlüftungslei
tungen vom Wärmetauscher und von der Brennkraftmaschine.
Die Ausführungsvariante des Entlüftungseinlasses (1) gemäß
Fig. 1 besitzt keine Drossel und ist für eine erhöhte Kühl
mitteldurchflußmenge ausgelegt. Ein derartiger Einlaß eig
net sich für eine gemeinsame Entlüftungsleitung vom Motor
und Kühler, d. h. Entlüftungsleitung vom Motor und Entlüf
tungsleitung vom Kühler sind vor dem Entlüftungseinlaß
(1) gemäß Fig. 1 zusammengeführt.
Durch Belüften der Entlüftungsleitungen (Injektion) über
die Belüftungsbohrung (ähnlich Venturi) wird erreicht,
daß die in den Leitungen befindlichen feinen Luftbläschen
sich mit der zugeführten Luft verbinden und als große Bla
sen an die Wasseroberfläche strömen und leicht abgeschie
den werden. Gleichzeitig gewährleistet die Bohrung eine
Einfüllentlüftung für den Kühler und Motor, da sie sich
an der geodätisch höchsten Stelle des Kühlsystems befindet.
Der Entlüftungseinlaß (1) umfaßt ein im Innern einer ersten
Kammer (11) des Ausgleichsbehälters nach unten gerichtetes
Verlängerungsrohrstück (4), welches kurz vor dem Kammer
boden (15) endigt. Die erste Ausgleichsbehälterkammer (11)
ist durch ein vom Kammerboden (15) nach oben gerichtetes
Überlaufleitblech (12) in zwei Teilkammern (8 bzw. 9) unter
teilt, wobei in der ersten Teilkammer (8) das Verlängerungs
rohrstück (4) und in der zweiten Teilkammer (9) ein Prall
schutz (6) angeordnet sind. Letztgenannter Prallschutz ist
in Form einer flüssigkeitsdurchströmten Schaumstoffgewebe
einlage ausgebildet und an der vertikalen Kammerwand (13)
zwischen der ersten Ausgleichskammerwand (11) und einer
in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeordneten zwei
ten Ausgleichsbehälterkammer (16) befestigt. Die Schaum
stoffgewebeeinlage besitzt im Vertikalschnitt im wesent
lichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks und eine
um 45° nach unten gerichtete obere Aufprallfläche, wo
bei das Überlaufleitblech (12) eine obere Abrundung (14)
aufweist, dessen freies Ende senkrecht auf die vorgenann
te Aufprallfläche gerichtet ist. Der als Blasenbildungs
schutz ausgebildete Prallschutz (6) in Form der Schaumstoff
gewebeeinlage trägt zur weiteren Vermeidung weiterer Luft
blasenbildung bei. Durch das Überströmen ("Fallen") des
Wasserluftgemisches von der ersten Teilkammer (8) in die
zweite Teilkammer (9) bilden sich vor allem bei niedrigem
Kühlmittelstand (bei Weglassung des Prallschutzes (6))
erneut Luftblasen. Durch den Prallschutz bzw. durch die
Schaumstoffgewebeeinlage wird das Entstehen von derartigen
neuen Luftblasen vermieden.
Der zweiten Behälterkammer (16) ist eine weitere Nachfolge
kammer (10) in Durchströmungsrichtung der Flüssigkeit nach
geordnet, wobei beide Kammern (16, 10) durch eine perforier
te im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 senkrechte Kammerwand
voneinander getrennt sind. Die perforierte Kammerwand ist
aus einer weiteren Schaumstoffgewebeeinlage (7) ausgebildet,
welche nach Art des Prallschutzes (6) aufgebaut ist. Durch
die weitere Schaumstoffgewebeeinlage (7) wird das Mitreißen
von Luftblasen verhindert und der Luftabscheidegrad weiter
verbessert.
Sämtliche in der Beschreibung erwähnten und/oder in der
Zeichnung dargestellten neuen Merkmale allein oder in sinn
voller Kombination sind erfindungswesentlich, auch soweit
sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.
Claims (15)
1. Ausgleichsbehälter (20) für die Kühlflüssigkeit flüssig
keitsgekühlter Brennkraftmaschinen, der auf seiner Zuström
seite durch wenigstens zwei Entlüftungsleitungen mit dem
Wärmetauscher bzw. Kühler und dem Kühlflüssigkeitsmantel
der Brennkraftmaschine verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine Entlüftungsleitung einen Entlüftungs
einlaß (1) auf der oder im Bereich der Ausgleichsbehälter
oberseite aufweist, der selbst eine Belüftungsbohrung
(3) besitzt, welche mit dem oberen inneren Luftraum (5)
des Ausgleichsbehälters (20) in Verbindung steht.
2. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein gemeinsamer Entlüftungseinlaß (1) für die Ent
lüftungsleitung des Wärmetauschers und die Entlüftungs
leitung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist (Fig. 1).
3. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß getrennte Entlüftungseinlässe (1) für die Entlüftungs
leitung des Wärmetauschers und die Entlüftungsleitung
der Brennkraftmaschine vorgesehen sind, und daß zumin
dest ein Entlüftungseinlaß (1) eine in Durchströmrich
tung vor der Belüftungsbohrung (3) gelegene Drossel
stelle (2) besitzt (Fig. 2).
4. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entlüftungseinlaß (1) vertikal von oben in den
Ausgleichsbehälter (20) einmündet.
5. Ausgleichbehälter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entlüftungseinlaß (1) ein bis in den Bereich
des Bodens (15) einer ersten Behälterkammer (11) reichen
des Verlängerungsrohrstück (4) aufweist.
6. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Behälterkam
mer (11) ein vom Kammerboden (15) im wesentlichen ver
tikal nach oben weisendes Überlaufleitblech (12) auf
weist, welches in Durchströmungsrichtung der Flüssig
keit dem Verlängerungsrohrstück (4) nachgeordnet ist.
7. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Überlaufleitblech (12) in Durchströmungsrich
tung der Flüssigkeit ein Blasenbildungsschutz bzw. Prall
schutz (6) nachgeordnet ist.
8. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Prallschutz (6) eine flüssigkeitsdurchströmbare
Schaumstoffgewebeeinlage ist, welche an einer inneren
Kammerwand (13) des Ausgleichsbehälters befestigt ist.
9. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Überlaufleitblech (12) eine in Richtung Prall
schutz (6) weisende obere Abrundung (14) aufweist.
10. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Prallschutz (6) und das Überlaufleitblech (12)
sich über die gesamte Breite der ersten Behälterkammer
(11) erstrecken.
11. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Prallschutz (6) in einem Vertikalschnitt im
wesentlichen Dreiecksform besitzt.
12. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Aufprallfläche des Prallschutzes (6)
im wesentlichen um 45° zur Horizontalen geneigt ist.
13. Ausgleichsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der ersten Behälterkammer (11) in Durchströmungs
richtung der Flüssigkeit zumindest eine zweite Kammer
(16) nachgeordnet ist, welche über eine perforierte
Kammerwand mit einer Nachfolgekammer (10) des Ausgleichs
behälters kommunizierend verbunden ist.
14. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die perforierte Kammerwand eine weitere Schaumstoff
gewebeeinlage (7) ist.
15. Ausgleichsbehälter nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Schaumstoffgewebeeinlage (7) nach Art
der ersten Schaumstoffgewebeeinlage strukturiert ist.
Priority Applications (2)
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DE19904035284 DE4035284A1 (de) | 1990-02-09 | 1990-11-07 | Ausgleichsbehaelter fuer die kuehlfluessigkeit fluessigkeitsgekuehlter brennkraftmaschinen |
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Publications (1)
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DE4035284A1 true DE4035284A1 (de) | 1991-08-14 |
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DE19904035284 Withdrawn DE4035284A1 (de) | 1990-02-09 | 1990-11-07 | Ausgleichsbehaelter fuer die kuehlfluessigkeit fluessigkeitsgekuehlter brennkraftmaschinen |
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EP (1) | EP0441275A1 (de) |
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