SE525988C2 - Kylsystem för en i ett fordon monterad förbränningsmotor - Google Patents

Description

20 25 30 kylvätskepumpen ökar, eftersom tryckfallet i dessa kylsystem blir stort.

Genom exempelvis US 6532910 är det känt att trycksätta ett kylsystem via expansionstanken medelst övertryck från motorns insugningssida. Tryckökningen innebär att en högre temperatur kan hållas i kylsystemet, samtidigt som. kavitationsriskenv minskar. Ett problemx med denna kända lösning är att det kan dröja flera minuter frán att motorn startat tills trycket i kylsystemet byggts upp, om motorn körs pá láglast. Under denna tidsperiod kan cylinderfoder leda till lokala överhettningar som kan kavitation i kylsystemets cirkulationspump och Dessutom kan motorskador. systemtrycket innebära försvinna vid smà ventilläckage.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN: Ett ändamål med uppfinningen är därför att åstadkomma ett kylsystem som möjliggör en snabbare tryckuppbyggnad làgt vid och som kan utformas utrymmesbesparande med tryckfall, måttliga ventilläckage. och som inte tappar systemtrycket detta ändamàl kännetecknas kylsystemet enligt uppfinningen av att kylsystemet även omfattar en andra För flödeskrets som är försedd med en kylvätskereservoar med ett normaltryck som är lägre än trycket i den första flödeskretsen, samt en pump för cirkulation av kylvätska mellan aggregat med kylbehov och en andra kylare, och att den andra flödeskretsen är förbunden med den första flödeskretsen via en i riktning mot den första flödeskretsen öppnande envägsventil. Genom denna utformning av kylsystemet kan de båda flödeskretsarna var för sig optimeras för olika arbetsupp- 10 15 20 25 30 525 9.113 3 gifter/temperaturintervall med fördelaktigt flödes- motstånd. Den med ett högre temperaturintervall arbetande flödeskretsen kan utformas sluten mot atmosfären, så att tryckuppbyggnaden i denna krets kan ske snabbt. Med normaltryck menas det tryck som normalt uppträder i den andra flödeskretsen när motorn arbetar.

Fördelaktiga utföringsexempel av uppfinningen framgår av de efterföljande underkraven.

KORT BESKRIVNING AV FIGURER Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande, med hänvisning till utföringsexempel som visas pá de bifogade ritningarna, varvid FIG l är en principskiss som visar en första flödes- krets i ett kylsystem enligt uppfinningen, FIG 2 visar pá motsvarande sätt en andra flödeskrets i kylsystemet enligt uppfinningen, och FIG 3 visar pà motsvarande sätt de bàda flödeskrets- arna sammanförda till att visa kylsystemet enligt uppfinningen i sin helhet.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL: Kylsystemet enligt uppfinningen kommer i anslutning till figur J. och 2 att beskrivas som två separata flödes- kretsar, vilka visas sammansatta i figur 3.

Den i. Fig ]. visade första flödeskretsen har som sin huvuduppgift att reglera temperaturen hos en förbrän- ningsmotor 10. För detta ändamàl omfattar flödeskretsen en cirkulationspump ll som pà trycksidan matar in kylvätska genom kanaler i motorns 10 cylinderblock för kylning av cylinderfoder samt cylinderhuvud. Kylvätskan 10 15 20 25 30 NE h.

LH fâ Gfi \O E, LI, passerar även en i anslutning till cylinderhuvudet anordnad oljekylare 12 och en EGR-kylare 13.

Kylvätskan lämnar cylinderhuvudet via en termostatventil 14 som pà känt sätt kan leda flödet antingen via en returledning 15 direkt tillbaka till pumpens 11 inlopp vid. làg temperatur, eller* vid, högre temperaturer' via rörledningen 16 genom en kylare 17. Denna är ansluten till pumpens sugsida som även är förbunden via en rörledning 18 med ett páfyllnings-/avluftningskärl l9a, vilket är förbundet med kylaren 17 via en rörledning l9b och är försett med ett trycktáligt pàfyllningslock och en tryckbegränsningsventil 20. Ett utlopp fràn denna ventil 20 är förbundet med en i figurerna 2 och 3 visad kylvätskereservoar 21. Ifii rörledning 22a sträcker sig fràn en punkt uppströms termostatventilen 14, via ett värmeelement 23 för uppvärmning av fordonets hytt, till en punkt nedströms kylaren 17. En avluftningsledning 22b sträcker sig från samma del av kretsen till pàfyllnings- /avluftningskärlet l9a. En. ytterligare grenledning 24 bildar en förbindelse med den andra flödeskretsen, vilken förbindelse är begränsad medelst en tryckfjäderbelastad backventil 25. Således är denna första flödeskrets skild från atmosfärstrycket medelst tryckbegränsningsventilen 20 och backventilen 25.

Den i figur 2 visade andra flödeskretsen har som sin huvuduppgift att reglera temperaturen hos en eller flera värmeväxlare 26 för laddluft och EGR samt för växelláds- kylning 27. För detta ändamål omfattar flödeskretsen en cirkulationspump 28 son1 pá trycksidan. matar kylvätska genom en rörledning 29. Efter passage av ovan nämnda värmeväxlare kyls kylvätskan medelst en kylare 30, som är placerad uppströms kylaren 17 i förhållande till ett 10 15 20 25 30 'EP Äßq 5Ä;J 9110 luftflöde som passerar dessa kylare. En grenledning 31 för avluftning ansluter till rörledningen 29 uppströms kylaren 30 och förbinder denna via en strypning 32 med kylvätskereservoaren 21. Grenledningen 24 ansluter till den andra flödeskretsens rörledning 29 pà trycksidan av cirkulationspumpen 28. Denna andra flödeskrets arbetar lämpligen med en lägre temperatur och ett lägre tryck än den första flödeskretsen.

Figur 3 visar de båda flödeskretsarna sammansatta till kylsystemet enligt uppfinningen. Genom uppdelningen av kylsystemet i tvà separata flödeskretsar kan tryckfallet hállas làgt. flödeskretsen med kylvätska som matas fràn kylvätske- När motorn startas trycksätts den första reservoaren 21 till cirkulationspumpens ll sugsida med hjälp av cirkulationspumpen 28 och grenledningen 24.

Avluftning av kylsystemet sker under tryckuppbyggnad till ventilen 20 i den första kretsen respektive strypningen kylvätskereservoaren 21 via tryckbegränsnings- 32 i. den andra kretsen. Vid avsvalning kan kylvätska sugas fràn tanken 21 till den första flödeskretsen via backventilen 25 och grenledningen 24.

Figur 3 visar en variant av uppfinningen där den andra flödeskretsen har försetts med en variabel strypning 33 nedströms grenledningen 24 och uppströms värmeväxlaren 27. Denna strypning 33 kan användas aktivt för att öka tryckfallet i den andra flödeskretsen momentant vid motorstart, vilket skyndar pà tryckuppbyggnaden i. den första flödeskretsen och därigenmn minskar risken för kavitationsskador. Dessutom kan strypningen användas för att mata kylvätska frán den andra flödeskretsen (làgtem- peraturskretsen) till den första flödeskretsen (högtem- peraturskretsen), för att öka kylprestandan momentant, 10 15 20 25 30 (n PJ "1 \O m CJ: L: t.ex. vid retarderbromsning. Härvid matas kylvätska med en lägre temperatur till den första flödeskretsen genom backventilen 25 och en motsvarande mängd kylvätska matas ut genom tryckventilen 20 till kylvätskereservoaren 21.

En ytterligare variant av uppfinningen visas i figur 3.

Vid stort tryckfall över den andra flödeskretsen kan matartrycket fràn denna krets till den första flödeskretsen bli för högt. Matartrycket kan därvid begränsas med reducerventilen 25. Kylsystemet har enligt figur 3 en ledning med en backventil 34 som möjliggör att kylvätska kan strömma in i den första flödeskretsen frán kylvätskereservoaren 21 när kylsystemet utsätts för avsval ing .

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan en rad ytter- ligare varianter och modifikationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan pàfyllnings-/avluftningskärlet l9a vara kombinerat med kylaren 17. Tryckbegränsningsventilen 20 behöver inte vara integrerad med pàfyllnings-/avluftningskärlet l9a, utan kan i stället vara placerad vid inloppet till kylvätskereservoaren 21 eller pà ledningen mellan denna och kärlet l9a. Olika komponenter med kylbehov, t.ex.

EGR-kylare och oljekylare, kan anslutas valfritt till den ena eller den andra flödeskretsen efter behov och optimering och är sàledes inte bundna till det visade utföringsexemplet .

Claims (7)

10 15 20 25 30 5 i? 5 ° TIL P3 7 C14796/KS, 03-10-24 PATENTKRAV

1. Kylsystem för en i ett fordon monterad förbränningsmotor, vilket kylsystem omfattar en flödeskrets med en (ll) pump för cirkulation av kylvätska via kanaler i motorns cylinderblock (10) och (17), skild fràn atmosfärstrycket, en kylare vilken flödeskrets är k ä n n e t e c k n a t därav, att kylsystemet även omfattar en andra flödeskrets som är försedd med en kylvätskereservoar (21) med ett normaltryck som är lägre än trycket i den första flödeskretsen, samt en pump (28) för cirkulation av kylvätska via en rörledning (29) mellan aggregat (26, 27) med kylbehov och en andra kylare (30), och att den andra flödeskretsen är förbunden med den första första flödeskretsen via en i riktning mot den flödeskretsen öppnande envägsventil (25).

2. Kylsystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att envägsventilen (25) är placerad i en rörledning (24) som förbinder den första flödeskretsens sugsida med den andra flödeskretsens trycksida.

3. Kylsystem enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, flödeskretsen är försedd med en att den första tryckstyrd ventil (20) san är anordnad att öppna vid överskridande av en förutbestämd trycknivà, och som därvid kommunicerar med den i. den andra flödeskretsen anordnade kylvätskereservoaren (21). e ...a u 10 15 20 25 . . « . _ . LW P3 Ga \O CE

4. Kylsystem enligt nàgot av kraven 1 till 3, k ä n n e t e c k n a t därav, (21) är att kylvätskereservoaren förbunden via en inloppsledning med den andra flödeskretsens cirkulationspump (28).

5. Kylsystem enligt nàgot av kraven 1 till 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att en ledning med tryckstyrd envägsventil (34) möjliggör för kylvätska att strömma in i den första fràn kylsystemet utsätts för avsvaling. flödeskretsen kylvätskereservoaren 21 när

6. Kylsystem enligt något av kraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra flödeskretsens rörledning (29) är försedd med en variabel strypning (33) som gör det möjligt att reglera tryckfallet i denna krets för matning av kylvätska frán den andra kretsen till den första kretsen.

7. Kylsystem enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att den första flödeskretsen omfattar kylare för en vätskekyld retarder.