WO2006122686A1 - Thermostatic valve for the coolant circuit of an internal combustion engine - Google Patents

Thermostatic valve for the coolant circuit of an internal combustion engine Download PDF

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WO2006122686A1
WO2006122686A1 PCT/EP2006/004375 EP2006004375W WO2006122686A1 WO 2006122686 A1 WO2006122686 A1 WO 2006122686A1 EP 2006004375 W EP2006004375 W EP 2006004375W WO 2006122686 A1 WO2006122686 A1 WO 2006122686A1
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valve element
valve
thermostatic
circuit
drive device
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Thomas Maass
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Daimlerchrysler Ag
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    • F01P2070/10—Details using electrical or electromechanical means

Definitions

  • the invention relates to a thermostatic valve for a coolant circuit of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • thermostatic valves generally divide the volume flow in the coolant circuit of an internal combustion engine into a first volume flow in a radiator circuit and a second volume flow in a short circuit.
  • a switchable water pump In order to generate stationary coolant in the internal combustion engine and to vary the volume flow in the coolant circuit, it is known to use a switchable water pump.
  • this solution is expensive and can not be used in high-performance diesel engines.
  • Three-plate thermostats on the other hand are very sluggish and can have large pressure losses.
  • overheating may occur.
  • the use of rotary valves is also expensive and requires a sophisticated servomotor.
  • a thermostatic valve for the coolant circuit of an internal combustion engine is described, which as two-plate Thermostatic valve is executed.
  • the two valve plates of the two-plate thermostatic valve together form a closure member for blocking the flow openings of the valve, wherein the first valve disc is provided to shut off the radiator circuit and is adjustable via a first adjusting element in the form of an expansion element, while the second valve disc for shutting off the short circuit is provided and attached by means of a spring element to the first valve disk.
  • the general temperature control of the two-plate thermostatic valve via the expansion element wherein depending on the coolant temperature, the passages are opened or closed in parallel to the radiator circuit and the short circuit.
  • an adjustment of a second valve element is completely decoupled from an adjustment of a first valve element, wherein a first drive device for the first valve element is designed as a thermostatic working element, and wherein a second drive device drives the second valve element independently of the first valve element.
  • a first drive device for the first valve element is designed as a thermostatic working element
  • a second drive device drives the second valve element independently of the first valve element.
  • the second drive device adjusts the second valve element, for example electrically and / or electromechanically and / or pneumatically and / or hydraulically.
  • the second drive device is integrated in the housing of the thermostatic valve.
  • the volume flow in the cooler circuit for example, a minimum value.
  • Short circuit setting Since the second valve element is opened in its initial position and is held in the open position by the second spring force when the second drive device is not activated, is in advantageously implemented a failsafe function, which prevents overheating of the internal combustion engine by the volume flow in the short circuit in case of failure of a power supply.
  • Short circuit KS arranged valve element 3 which is designed for example as a single-poppet valve and is adjusted by a second drive device 4.
  • thermostatic working element running first drive device can be optionally made heatable.
  • the adjustment of the second valve element 3 is decoupled from the adjustment of the first valve element 2, wherein the second drive device 4 drives the second valve element 3 independently of the first valve element 2 and electrically and / or electromechanically and / or pneumatically / or hydraulically adjusted.
  • the volume flow V3 in the radiator circuit KK has a minimum value, eg the value 0.
  • the volume flow V3 in the radiator circuit KK has a maximum value, ie the distance of the first valve element 2 from one associated valve seat on the housing 5 corresponds to a maximum possible distance.
  • a short circuit operation ie the second valve element 3
  • the volume flow V 1 from the internal combustion engine is directed into the short circuit KS, or an operation in which stationary coolant is generated in the internal combustion engine is executed, ie, the second valve element 3 is connected to the second Drive device 4 is completely closed, so that a flow of the coolant is prevented.
  • the volume flow V2 in the short circuit KS and thus also the volume flow V3 in the cooler circuit KK can be adjusted via the position of the second valve element 3.
  • the control of the second drive device 4 via control signals, which are generated by an evaluation and control unit 6.
  • the evaluation and control unit 6 evaluates, for example, sensor signals and determines the required data for the thermal management of the internal combustion engine and generates the control signals for adjusting the associated volume flows in the cooling circuit of the internal combustion engine.
  • the second drive device 4 is integrated in the housing 6 of the thermostatic valve 10, which allows a compact design of the thermostatic valve 10.
  • the thermostatic valve according to the invention is simple and therefore inexpensive and allows with only one additional drive device a quick response to new cooling power requirements and also has a failsafe function.
  • the described thermostatic valve according to the invention is preferably used in internal combustion engines with a large coolant flow rate, for example in high-performance diesel engines.

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Abstract

The invention relates to a thermostatic valve for a coolant circuit of an internal combustion engine, comprising a first valve element (2) that is located between a mixing chamber (MK) and a radiator circuit (KK) and a second valve element (3) that is located between the mixing chamber (MK) and a bypass circuit (KS). According to the invention, a displacement of the second valve element (3) is not coupled to a displacement of the first valve element (2) and a first drive unit (1) for the first valve element (2) is configured as a thermostatic working element. A second drive unit (4) drives the second valve element (3) independently of the first valve element (2).

Description

DaimlerChrysler AGDaimlerChrysler AG
Thermostatventil für einen Kühlmittelkreislauf einerThermostat valve for a coolant circuit
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a thermostatic valve for a coolant circuit of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
Solche Thermostatventile teilen in der Regel den Volumenstrom im Kühlmittelkreislauf von einer Brennkraftmaschine in einen ersten Volumenstrom in einem Kühlerkreislauf und einen zweiten Volumenstrom in einem Kurzschlusskreislauf auf. Um stillstehendes Kühlmittel in der Brennkraftmaschine zu erzeugen und um den Volumenstrom im Kühlmittelkreislauf zu variieren ist es bekannt, eine schaltbare Wasserpumpe einzusetzen. Diese Lösung ist jedoch teuer und kann in leistungsstarken Dieselmotoren nicht eingesetzt werden. Drei- Teller-Thermostate hingegen sind sehr träge und können große Druckverluste aufweisen. Zudem kann bei einer Verwendung in leistungsstarken Dieselmotoren eine Überhitzung auftreten. Die Anwendung von Drehschiebern ist ebenfalls teuer und erfordert einen anspruchsvollen Stellmotor.Such thermostatic valves generally divide the volume flow in the coolant circuit of an internal combustion engine into a first volume flow in a radiator circuit and a second volume flow in a short circuit. In order to generate stationary coolant in the internal combustion engine and to vary the volume flow in the coolant circuit, it is known to use a switchable water pump. However, this solution is expensive and can not be used in high-performance diesel engines. Three-plate thermostats on the other hand are very sluggish and can have large pressure losses. In addition, when used in high-performance diesel engines overheating may occur. The use of rotary valves is also expensive and requires a sophisticated servomotor.
In der Offenlegungsschrift DE 102 06 359 Al wird ein Thermostatventil für den Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine beschrieben, welches als Zwei-Teller- Thermostatventil ausgeführt ist. Die beiden Ventilteller des Zwei-Teller-Thermostatventils bilden gemeinsam ein Verschlussorgan zum Sperren der Durchflussöffnungen des Ventils, wobei der erste Ventilteller zur Absperrung des Kühlerkreislaufs vorgesehen ist und über ein erstes Verstellelement in Form eines Dehnstoffelements verstellbar ist, während der zweite Ventilteller zur Absperrung des Kurzschlusskreislaufs vorgesehen ist und mittels eines Federelements an den ersten Ventilteller angehängt ist. Die generelle Temperaturregelung des Zwei-Teller- Thermostatventils erfolgt über das Dehnstoffelement, wobei in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur die Durchlässe zum Kühlerkreislauf und zum Kurzschlusskreislauf parallel laufend geöffnet oder geschlossen werden. Diese Funktionalität ist auf eine vorbestimmte Kühlmitteltemperatur einstellbar, wobei sich prinzipiell entweder ein geöffneter Kühlerkreislauf oder ein geöffneter Kurzschlusskreislauf ergibt. Durch einen gesonderten Antrieb kann der zweite Ventilteller unabhängig von der geschlossen Position des ersten Ventiltellers ebenfalls von der geöffneten Position in die geschlossene Position bewegt werden, so dass der Kühlerkreislauf und der Kurzschlusskreislauf gesperrt sind, d.h. das Kühlmittel fließt weder im Kühlerkreislauf noch im Kurzschlusskreislauf, so dass stillstehendes Wasser in der Brennkraftmaschine erzeugt wird.In the published patent application DE 102 06 359 Al a thermostatic valve for the coolant circuit of an internal combustion engine is described, which as two-plate Thermostatic valve is executed. The two valve plates of the two-plate thermostatic valve together form a closure member for blocking the flow openings of the valve, wherein the first valve disc is provided to shut off the radiator circuit and is adjustable via a first adjusting element in the form of an expansion element, while the second valve disc for shutting off the short circuit is provided and attached by means of a spring element to the first valve disk. The general temperature control of the two-plate thermostatic valve via the expansion element, wherein depending on the coolant temperature, the passages are opened or closed in parallel to the radiator circuit and the short circuit. This functionality is adjustable to a predetermined coolant temperature, which in principle results in either an open radiator circuit or an open short circuit. By a separate drive, the second valve disc can also be moved from the open position to the closed position, regardless of the closed position of the first valve disc, so that the radiator circuit and the short circuit are blocked, ie the coolant flows neither in the radiator circuit nor in the short circuit that stationary water is generated in the internal combustion engine.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Thermostatventil für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, welches einfach und daher kostengünstig aufgebaut ist und einen sicheren Betrieb ermöglicht. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Thermostatventils für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The object of the invention is to provide a thermostatic valve for a coolant circuit of an internal combustion engine available, which is simple and therefore inexpensive and allows safe operation. The invention solves this problem by providing a thermostatic valve for a coolant circuit of an internal combustion engine having the features of patent claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Verstellung eines zweiten Ventilelements vollständig von einer Verstellung eines ersten Ventilelements entkoppelt, wobei eine erste Antriebsvorrichtung für das erste Ventilelement als thermostatisches Arbeitselement ausgeführt ist, und wobei eine zweite Antriebsvorrichtung das zweite Ventilelement unabhängig vom ersten Ventilelement antreibt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise in einer Brennkraftmaschine stillstehendes Kühlmittel erzeugt werden. Zudem kann der Kühlmittelvolumenstrom durch die Brennkraftmaschine druckverlustarm mit der zweiten Antriebsvorrichtung über das zweite Ventilelement unabhängig von der Position des ersten Ventilelements beliebig variiert werden. Die Entkopplung des zweiten Ventilelements vom ersten Ventilelement ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache und kostengünstige Konstruktion des Thermostatventils bei gleichzeitiger hoher Betriebssicherheit. Das erste Ventilelement ist zwischen einer Mischkammer und einem Kühlerkreislauf angeordnet und das zweite Ventilelement ist zwischen der Mischkammer und einem Kurzschlusskreislauf angeordnet.According to the invention, an adjustment of a second valve element is completely decoupled from an adjustment of a first valve element, wherein a first drive device for the first valve element is designed as a thermostatic working element, and wherein a second drive device drives the second valve element independently of the first valve element. This can be generated in an advantageous manner in an internal combustion engine stationary coolant. In addition, the coolant volume flow can be varied by the internal combustion engine with low pressure loss with the second drive device via the second valve element regardless of the position of the first valve element. The decoupling of the second valve element from the first valve element advantageously allows a simple and inexpensive construction of the thermostatic valve while maintaining high reliability. The first valve element is arranged between a mixing chamber and a cooler circuit and the second valve element is arranged between the mixing chamber and a short circuit.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Thermostatventils verstellt die zweite Antriebsvorrichtung das zweite Ventilelement beispielsweise elektrisch und/oder elektromechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch. In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Thermostatventils ist die zweite Antriebsvorrichtung im Gehäuse des Thermostatventils integriert. Dadurch kann das Thermostatventil in vorteilhafter Weise als kompakte Baueinheit ausgeführt werden.In an embodiment of the thermostatic valve according to the invention, the second drive device adjusts the second valve element, for example electrically and / or electromechanically and / or pneumatically and / or hydraulically. In a further embodiment of the thermostatic valve according to the invention, the second drive device is integrated in the housing of the thermostatic valve. As a result, the thermostatic valve can be advantageously designed as a compact unit.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Thermostatventils öffnet die erste Antriebsvorrichtung das erste Ventilelement in Abhängigkeit von einer Kühlmitteltemperatur gegen eine erste Federkraft, um einen Verstellweg auszuführen, welcher einen Volumenstrom im Kühlerkreislauf einstellt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur der Kühlerkreislauf geöffnet, bei welchem das Kühlmittel von der Brennkraftmaschine über einen Kühlmittel-Luft- Wärmeübertrager, d.h. über einen so genannten Kühler, geführt wird, welcher dem Kühlmittel über die Luft Wärme entzieht und das Kühlmittel somit abkühlt.In a further embodiment of the thermostatic valve according to the invention, the first drive device opens the first valve element in response to a coolant temperature against a first spring force to perform an adjustment, which adjusts a volume flow in the radiator circuit. As a result, the radiator circuit in which the coolant from the engine via a coolant-air heat exchanger, i. via a so-called cooler, which extracts heat from the coolant via the air and thus cools the coolant.
In einer Ausgangsstellung des ersten Ventilelements weist der Volumenstrom im Kühlerkreislauf beispielsweise einen Minimalwert auf.In an initial position of the first valve element, the volume flow in the cooler circuit, for example, a minimum value.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Thermostatventils schließt die zweite Antriebsvorrichtung das zweite Ventilelement in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal gegen eine zweite Federkraft, um einen Verstellweg auszuführen, welcher einen Volumenstrom imIn a further embodiment of the thermostatic valve according to the invention, the second drive device closes the second valve element in response to a drive signal against a second spring force to perform an adjustment, which a volume flow in
Kurzschlusskreislauf einstellt. Da das zweite Ventilelement in seiner Ausgangsstellung geöffnet ist und durch die zweite Federkraft in der Öffnungsstellung gehalten wird, wenn die zweite Antriebsvorrichtung nicht aktiviert ist, wird in vorteilhafter Weise eine Failsafe-Funktion umgesetzt, welche eine Überhitzung der Brennkraftmaschine durch den Volumenstrom im Kurzschlusskreislauf bei Ausfall einer Energieversorgung verhindert.Short circuit setting. Since the second valve element is opened in its initial position and is held in the open position by the second spring force when the second drive device is not activated, is in advantageously implemented a failsafe function, which prevents overheating of the internal combustion engine by the volume flow in the short circuit in case of failure of a power supply.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Thermostatventils weist der Volumenstrom im Kurzschlusskreislauf in der Ausgangsstellung des zweiten Ventilelements beispielsweise einen Maximalwert auf.In a further embodiment of the thermostatic valve according to the invention, the volume flow in the short circuit in the initial position of the second valve element, for example, a maximum value.
Das erfindungsgemäße Thermostatventil kann beispielsweise in einer Brennkraftmaschine mit einem großen Kühlmitteldurchsatz verwendet werden.The thermostatic valve according to the invention can be used for example in an internal combustion engine with a large coolant flow rate.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An advantageous embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described below.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Thermostatventils für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine .The single FIGURE shows a schematic sectional view of a thermostatic valve for a coolant circuit of an internal combustion engine.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, umfasst ein erfindungsgemäßes Thermostatventil 10 für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine ein erstes zwischen einer Mischkammer MK und einem Kühlerkreislauf KK angeordnetes Ventilelement 2, welches beispielsweise als EinTeller-Thermostatventil ausgeführt ist und von einer ersten Antriebsvorrichtung 1 verstellt wird, welche beispielsweise als thermostatisches Arbeitselement ausgeführt ist, und ein zweites zwischen der Mischkammer MK und einemAs can be seen from the figure, a thermostatic valve 10 according to the invention for a coolant circuit of an internal combustion engine comprises a first valve element 2 arranged between a mixing chamber MK and a radiator circuit KK, which is embodied, for example, as a single-plate thermostatic valve and adjusted by a first drive device 1, for example is designed as a thermostatic working element, and a second between the mixing chamber MK and a
Kurzschlusskreislauf KS angeordnetes Ventilelement 3, welches beispielsweise als Ein-Tellerventil ausgeführt ist und von einer zweiten Antriebsvorrichtung 4 verstellt wird. Die als thermostatisches Arbeitselement ausgeführte erste Antriebsvorrichtung kann optional beheizbar ausgeführt sein. Wie aus der Figur weiter ersichtlich ist, ist die Verstellung des zweiten Ventilelements 3 von der Verstellung des ersten Ventilelements 2 entkoppelt, wobei die zweite Antriebsvorrichtung 4 das zweite Ventilelement 3 unabhängig vom ersten Ventilelement 2 antreibt und elektrisch und/oder elektromechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch verstellt .Short circuit KS arranged valve element 3, which is designed for example as a single-poppet valve and is adjusted by a second drive device 4. As thermostatic working element running first drive device can be optionally made heatable. As can also be seen from the figure, the adjustment of the second valve element 3 is decoupled from the adjustment of the first valve element 2, wherein the second drive device 4 drives the second valve element 3 independently of the first valve element 2 and electrically and / or electromechanically and / or pneumatically / or hydraulically adjusted.
Wie weiter aus der Figur ersichtlich ist, wird ein vom Verbrennungsmotor kommender Volumenstrom Vl in Abhängigkeit von der Stellung des ersten Ventilelements 2 bzw. des zweiten Ventilelements 3 auf einen Volumenstrom V3 im Kühlerkreislauf KK, welcher zu einem nicht dargestellten Kühlmittel-Luft- Wärmeübertrager bzw. Kühler führt, bzw. auf einen Volumenstrom V2 im Kurzschlusskreislauf KS aufgeteilt. In einer Ausgangsstellung des ersten Ventilelements 2 weist der Volumenstrom V3 im Kühlerkreislauf KK einen Minimalwert auf, z.B. den Wert 0. In einer Endstellung des ersten Ventilelements 2 weist der Volumenstrom V3 im Kühlerkreislauf KK einen Maximalwert auf, d.h. der Abstand des ersten Ventilelements 2 von einem zugehörigen Ventilsitz am Gehäuse 5 entspricht einem maximal möglichen Abstand. In einer Ausgangsstellung des zweiten Ventilelements 3 weist der Volumenstrom V2 im Kurzschlusskreislauf KS einen Maximalwert auf, d.h. der Abstand des zweiten Ventilelements 3 vom Ventilsitz am Gehäuse 5 entspricht in dieser Stellung einem maximal möglichen Abstand. In einer Endstellung des zweiten Ventilelements 3 ist der Abstand zwischen dem zweiten Ventilelement 3 und dem Ventilsitz am Gehäuse 5 minimal, d.h. das Ventilelement 3 liegt beispielsweise im zugehörigen Ventilsitz am Gehäuse 5 auf, und der Volumenstrom V2 im Kurzschlusskreislauf KS weist einen Minimalwert auf.As further apparent from the figure, coming from the engine volume flow Vl depending on the position of the first valve element 2 and the second valve element 3 to a flow rate V3 in the radiator circuit KK, which to a coolant-air heat exchanger, not shown. Cooler leads, or divided into a volume flow V2 in the short circuit KS. In an initial position of the first valve element 2, the volume flow V3 in the radiator circuit KK has a minimum value, eg the value 0. In an end position of the first valve element 2, the volume flow V3 in the radiator circuit KK has a maximum value, ie the distance of the first valve element 2 from one associated valve seat on the housing 5 corresponds to a maximum possible distance. In an initial position of the second valve element 3, the volumetric flow V2 in the short-circuit KS has a maximum value, ie, the distance of the second valve element 3 from the valve seat on the housing 5 corresponds to a maximum possible distance in this position. In an end position of the second valve element 3, the distance between the second valve element 3 and the valve seat on the housing 5 is minimal, ie, the valve element 3 is located, for example, in the associated Valve seat on the housing 5, and the flow rate V2 in the short-circuit KS has a minimum value.
Die erste Antriebsvorrichtung 1 öffnet das erste Ventilelement 2 in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur gegen eine erste Federkraft Fl, um einen Verstellweg auszuführen, welcher einen Volumenstrom V3 im Kühlerkreislauf KK einstellt. Die zweite Antriebsvorrichtung 4 schließt das zweite Ventilelement 3 in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal gegen eine zweite Federkraft F2, um einen Verstellweg auszuführen, welcher einen Volumenstrom V2 im Kurzschlusskreislauf KS einstellt. Diese Ausführungsform des zweiten Ventilelements 3 beinhaltet dadurch, dass das zweite Ventilelement 3 im Ruhezustand bzw. Ausgangszustand geöffnet ist, eine Failsafe-Funktion, mit welcher ein Überhitzen der Brennkraftmaschine bei Ausfall der Energieversorgung für die Antriebsvorrichtung vermieden wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich die zweite Federkraft F2 gegen einen Metallkäfig 7 ab. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann sich die Federkraft F2 gegen das erste Ventilelement 2 abstützen, beispielsweise gegen die erste Antriebsvorrichtung 1 des ersten Ventilelements 2.The first drive device 1 opens the first valve element 2 as a function of the coolant temperature against a first spring force Fl in order to carry out an adjustment path which sets a volume flow V3 in the radiator circuit KK. The second drive device 4 closes the second valve element 3 in response to a drive signal against a second spring force F2 in order to carry out an adjustment path which sets a volume flow V2 in the short circuit KS. This embodiment of the second valve element 3 includes characterized in that the second valve element 3 is opened in the idle state or initial state, a failsafe function, with which overheating of the internal combustion engine is avoided in case of failure of the power supply for the drive device. In the illustrated embodiment, the second spring force F2 is supported against a metal cage 7. In an alternative embodiment, not shown, the spring force F2 may be supported against the first valve element 2, for example against the first drive device 1 of the first valve element. 2
Über die zweite Antriebsvorrichtung 4 kann, wenn das erste Ventilelement 2 geschlossen ist, ein Kurzschlussbetrieb, d.h. das zweite Ventilelement 3 ist geöffnet und der Volumenstrom Vl vom Verbrennungsmotor wird in den Kurzschlusskreislauf KS geleitet, oder ein Betrieb, bei welchem stillstehendes Kühlmittel in der Brennkraftmaschine erzeugt wird, ausgeführt werden, d.h. das zweite Ventilelement 3 wird mit der zweiten Antriebsvorrichtung 4 vollständig geschlossen, so dass ein Strömen des Kühlmittels verhindert wird. Bei einer Betriebsart, bei welcher das erste Ventilelement 2 geöffnet ist, kann der Volumenstrom V2 im Kurzschlusskreis KS und damit auch der Volumenstrom V3 im Kühlerkreislauf KK über die Stellung des zweiten Ventilelements 3 eingestellt werden. Die Ansteuerung der zweiten Antriebsvorrichtung 4 erfolgt über Ansteuersignale, welche von einer Auswerte- und Steuereinheit 6 erzeugt werden. Die Auswerte- und Steuereinheit 6 wertet beispielsweise Sensorsignale aus und ermittelt die erforderlichen Daten für das Wärmemanagement der Brennkraftmaschine und erzeugt die Ansteuersignale zum Einstellen der zugehörigen Volumenströme im Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine .When the first valve element 2 is closed, a short circuit operation, ie the second valve element 3, is opened via the second drive device 4 and the volume flow V 1 from the internal combustion engine is directed into the short circuit KS, or an operation in which stationary coolant is generated in the internal combustion engine is executed, ie, the second valve element 3 is connected to the second Drive device 4 is completely closed, so that a flow of the coolant is prevented. In an operating mode in which the first valve element 2 is open, the volume flow V2 in the short circuit KS and thus also the volume flow V3 in the cooler circuit KK can be adjusted via the position of the second valve element 3. The control of the second drive device 4 via control signals, which are generated by an evaluation and control unit 6. The evaluation and control unit 6 evaluates, for example, sensor signals and determines the required data for the thermal management of the internal combustion engine and generates the control signals for adjusting the associated volume flows in the cooling circuit of the internal combustion engine.
Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Thermostatventils 10 ist die zweite Antriebsvorrichtung 4 im Gehäuse 6 des Thermostatventils 10 integriert, was eine kompakte Bauform des Thermostatventils 10 ermöglicht.In an alternative embodiment, not shown, of the thermostatic valve 10 according to the invention, the second drive device 4 is integrated in the housing 6 of the thermostatic valve 10, which allows a compact design of the thermostatic valve 10.
Das erfindungsgemäße Thermostatventil ist einfach und daher kostengünstig aufgebaut und ermöglicht mit nur einer zusätzlichen Antriebsvorrichtung eine schnelle Reaktion auf neue Kühlleistungsanforderungen und verfügt zudem über eine Failsafe-Funktion. Das beschriebene erfindungsgemäße Thermostatventil wird vorzugsweise in Brennkraftmaschinen mit einem großen Kühlmitteldurchsatz verwendet, beispielsweise in leistungsstarken Dieselmotoren. The thermostatic valve according to the invention is simple and therefore inexpensive and allows with only one additional drive device a quick response to new cooling power requirements and also has a failsafe function. The described thermostatic valve according to the invention is preferably used in internal combustion engines with a large coolant flow rate, for example in high-performance diesel engines.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche DaimlerChrysler AGPatent claims
1. Thermostatventil für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine mit einem ersten zwischen einer Mischkammer (MK) und einem Kühlerkreislauf (KK) angeordneten Ventilelement (2), und einem zweiten zwischen der Mischkammer (MK) und einem Kurzschlusskreislauf (KS) angeordneten Ventilelement (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellung des zweiten Ventilelements (3) von einer Verstellung des ersten Ventilelements (2) entkoppelt ist, wobei eine erste Antriebsvorrichtung (1) für das erste Ventilelement (2) als thermostatisches Arbeitselement ausgeführt ist, und wobei eine zweite Antriebsvorrichtung (4) das zweite Ventilelement (3) unabhängig vom ersten Ventilelement (2) antreibt.1. Thermostat valve for a coolant circuit of an internal combustion engine with a first between a mixing chamber (MK) and a radiator circuit (KK) arranged valve element (2), and a second between the mixing chamber (MK) and a short circuit (KS) arranged valve element (3), characterized in that an adjustment of the second valve element (3) from an adjustment of the first valve element (2) is decoupled, wherein a first drive device (1) for the first valve element (2) is designed as a thermostatic working element, and wherein a second drive device ( 4) drives the second valve element (3) independently of the first valve element (2).
2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (4) das zweite Ventilelement (3) elektrisch und/oder elektromechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch verstellt.2. Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the second drive device (4) the second valve element (3) electrically and / or electromechanically and / or pneumatically and / or hydraulically adjusted.
3. Thermostatventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (4) in einem Gehäuse (5) des Thermostatventils (10) integriert ist. 3. Thermostatic valve according to claim 1 or 2, characterized in that the second drive device (4) in a housing (5) of the thermostatic valve (10) is integrated.
4. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsvorrichtung (1) das erste Ventilelement (2) in Abhängigkeit von einer Kühlmitteltemperatur gegen eine erste Federkraft (Fl) öffnet, um einen Verstellweg auszuführen, welcher einen Volumenstrom ( V3 ) im Kühlerkreislauf (KK) einstellt.4. Thermostatic valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first drive device (1) the first valve element (2) in response to a coolant temperature against a first spring force (Fl) opens to perform a displacement, which a volume flow ( V3) in the cooler circuit (KK).
5. Thermostatventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ausgangsstellung des ersten Ventilelements (2) der Volumenstrom ( V3 ) im Kühlerkreislauf einen Minimalwert aufweist.5. Thermostatic valve according to claim 4, characterized in that in a starting position of the first valve element (2), the volume flow (V3) in the cooler circuit has a minimum value.
6. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (4) das zweite Ventilelement (3) in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal gegen eine zweite Federkraft (Fl) schließt, um einen Verstellweg auszuführen, welcher einen Volumenstrom ( V2 ) im Kurzschlusskreislauf (KS) einstellt.6. Thermostatic valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second drive device (4) the second valve element (3) in response to a drive signal against a second spring force (Fl) closes to perform an adjustment, which a volume flow ( V2) in the short circuit (KS).
7. Thermostatventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ausgangsstellung des zweiten Ventilelements (3) der Volumenstrom ( V2 ) im Kurzschlusskreislauf (KS) einen Maximalwert aufweist.7. Thermostatic valve according to claim 6, characterized in that in a starting position of the second valve element (3), the volume flow (V2) in the short circuit (KS) has a maximum value.
8. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventil (10) in einer Brennkraftmaschine mit einem großen Kühlmitteldurchsatz verwendet wird. 8. Thermostatic valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the thermostatic valve (10) is used in an internal combustion engine having a large coolant flow rate.
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