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DE3510148A1 - Cooling circuit of a liquid-cooled internal combustion engine - Google Patents

Cooling circuit of a liquid-cooled internal combustion engine

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DE3510148A1
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Abstract

A cooling circuit of a liquid-cooled internal combustion engine is described with two feed lines, designed as a cooling line passed through a radiator and as a bypass line, opening into a mixing chamber, and a return line returning from the mixing chamber to the internal combustion engine, with a valve, thermostatically controlled by means of an expansion element, in the mixing chamber with at least one valve disc, which opens or closes one feed line as a function of the temperature of the coolant flowing round the valve. In order to improve the flow around the valve and thereby its sensitivity and speed of response, a guide device is provided in the area and especially downstream of the valve disc, which device guides the coolant flowing from the feed line into the mixing chamber onto the expansion element.

Description

Kühlkreislauf einer flüssigkeitsgekühlten Cooling circuit of a liquid-cooled

Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkinalen. Internal combustion engine The invention relates to a cooling circuit of a liquid-cooled internal combustion engine according to the preamble of claim 1 specified symbols.

Ein derartiger Kühlkreislauf ist aus der DE-OS 27 55 464 bekannt. Bei diesem befinden sich beide Ventilteller in jeder Stellung innerhalb der Mischkammer, wobei der eine Ventilteller in seiner Schließstellung die Einmündung der Kurzschlußleitung und der andere Ventilteller eine Öffnung im Befestigungselement des Thermostatventils im Bereich der Einmündung der Kühl leitung in die Mischkammer abdeckt. Es hat sich bei diesem bekannten Kühlkreislauf gezeigt, daß die Ansprechempfindlichkeit des Ventils ungenügend ist, da sein Dehnstoffelement im geöffneten oder teilweise geöffneten Zustand in nicht ausreichendem Maße von aus on Zulaufleitungen austretendem Kühlmittel umspült ist.Such a cooling circuit is known from DE-OS 27 55 464. With this, both valve disks are in every position within the mixing chamber, wherein the one valve disk in its closed position the junction of the short-circuit line and the other valve head has an opening in the fastening element of the thermostatic valve covers in the area of the confluence of the cooling line in the mixing chamber. It has shown in this known cooling circuit that the responsiveness of the Valve is inadequate because its expansion element in the open or partially open Insufficient condition of coolant leaking from supply lines is washed around.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kühlkreislauf so auszubilden, daß das Dehnstoffelement des Ventils besser von aus einer Zulaufleitung austretendem Kühlmittel umspült wird und so dessen Ansprechempfindlichkeit- und geschwindigkeit erhöht wird.The invention is based on the object of designing the cooling circuit in such a way that that the expansion element of the valve is better from emerging from a feed line Coolant is washed around and so is its sensitivity and speed is increased.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is according to the invention by the characterizing part of the claim 1 specified features solved.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kühlkreislauf wird verhindert, daß das Kühlmittel auf dem kürzesten Weg aus der geöffneten Zulaufleitung durch die Mischkammer in die Rücklaufleitung strömt und auf diesem Weg das Dehnstoffelement nicht oder in nicht ausreichendem Maße erreicht.In the case of the cooling circuit designed according to the invention, it is prevented that the coolant by the shortest route from the open supply line the mixing chamber flows into the return line and in this way the expansion element not achieved or insufficiently achieved.

Vielmehr wird das Kühlmittel auf das Dehnstoffelement geleitet, so daß dieses bei wechselnden Kühlmitteltemperaturen sehr rasch diese Temperaturen annehmen und dementsprechend den Kühlmittelfluß durch Öffnen bzw.Rather, the coolant is directed to the expansion element, see above that this with changing coolant temperatures very quickly these temperatures and accept the coolant flow accordingly by opening or

Schließen der Ventilteller beeinflussen kann.Can affect the closing of the valve disc.

Bei dem gemäß dem Patentanspruch 2 ausgebildeten Kühlkreislauf bilden die Wand der Zulaufleitung und der zugehörige Ventilteller selbst die Kühlmittelleitvorrichtung, indem sie das aus der Zulaufleitung ausströmende Kühlmittel zwingen, den gesamten Ringspalt, der den engsten vom Kühlmittel durchströmten Querschnitt in der Zulaufleitung darstellt, als Durchfluß zu benutzen, insbesondere also auch die Teile des Ringspalts, die am weitesten von der Einmündung der 7u1auf1eitung in die Mischkammer entfernt sind. Das durch diese Teile des Ringspalts strömende Kühlmittel umströmt das Dehnstoffelement des Ventils innerhalb der Zulaufleitung stromab des Ventiltellers und in der Mischkammer besonders intensiv.In the form of the cooling circuit designed according to claim 2 the wall of the supply line and the associated valve disc itself the coolant guide device, by forcing the coolant flowing out of the supply line, the entire Annular gap, the narrowest cross-section through which the coolant flows in the supply line represents to be used as a flow, in particular also the parts of the annular gap, the furthest away from the confluence of the 7u1auf1eitung in the mixing chamber are. That through these parts of the Annular gap flowing coolant flows around the expansion element of the valve within the feed line downstream of the Valve disc and in the mixing chamber particularly intensively.

Eine weitere Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit des Dehnstoffelements wird durch die Ausgestaltung der Erfindung nach dem Patentanspruch 3 erreicht, indem das gesamte Kühlmittel aus allen Teilen des Ringspalts durch die Einziehung unmittelbar auf das Dehnstoffelement gelenkt wird.A further increase in the sensitivity of the expansion element is achieved by the embodiment of the invention according to claim 3 by the entire coolant from all parts of the annular gap through the withdrawal directly is directed to the expansion element.

Die Ausbildung des Kühlkreislaufs nach dem Patentanspruch 4 ergibt bei unmittelbarer Hinleitung des Kühlmittels auf das Dehnstoffelement verbesserte Strömungsverhältnisse in der Mischkammer.The formation of the cooling circuit according to claim 4 results improved when the coolant is fed directly to the expansion element Flow conditions in the mixing chamber.

Die Merkmale des Patentanspruchs 5 stellen eine besonders einfach herzustellende und einzubauende Leitvorrichtung dar.The features of claim 5 are particularly simple the guide device to be manufactured and installed.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention is illustrated with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung ist ein teilweise im Schnitt dargestelltes Wasserpumpengehäuse 1 als Teil eines Kühlkreislaufes einer nicht weiter dargestellten flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine gezeigt. In das Wasserpumpengehäuse 1 münden eine unmittelbar von der Brennkraftmaschine herführende Kurzschlußleitung 2 und eine von einem nicht dargestellten Kühler hergeführte Kühlleitung 3, die beide als Zulaufleitungen in eine Mischkammer 4 einmünden. Von dieser führt seitlich eine Rücklaufleitung 5 ab, durch die das Kühlmittel von der Wasserpumpe zurück zur Brennkraftmaschine gefördert wird.In the drawing is a partially sectioned water pump housing 1 as part of a cooling circuit of a liquid-cooled, not shown in detail Internal combustion engine shown. In the water pump housing 1 one open directly short-circuit line 2 leading from the internal combustion engine and one not from one cooling line 3, both of which are used as inlet lines in a mixing chamber 4 open out. A return line 5 leads laterally from this, through which the coolant is conveyed from the water pump back to the internal combustion engine will.

Der Durchfluß des Kühlmittels durch die Kurzschlußleitung 2 und die Kühlleitung 3 wird durch ein in die Mischkammer 4 eingesetztes Ventil 6 mit einem Dehnstoffelement 7 gesteuert, das in Abhängigkeit von der Temperatur des umströmenden Kühlmittels die Stellung zweier Ventilteller 8 und 9 bestimmt. Der eine Ventilteller 8 befindet sich am in allen seinen Öffnungsstellungen in die Kurzschlußleitung 2 hineinragenden Ende des Dehnstoffelements 7.The flow of coolant through the short-circuit line 2 and the Cooling line 3 is through a valve 6 inserted into the mixing chamber 4 with a Controlled expansion element 7, depending on the temperature of the flow around The position of two valve disks 8 and 9 is determined by coolant. The one valve disc 8 is located in the short-circuit line 2 in all of its open positions protruding end of the expansion element 7.

Er sitzt in seiner Schließstellung auf einem Ventilsitz 10 an einer Verengung 11 der Kurzschlußleitung 2 und unterbricht dessen Durchströmung. In der teilweise oder, wie in der Zeichnung dargestellt, voll öffnenden Stellung des Ventiltellers 8 ist der Durchfluß des Kühlmittels durch die Kurzschlußleitung 2 möglich.In its closed position, it sits on a valve seat 10 on a Constriction 11 of the short-circuit line 2 and interrupts its flow. In the partially or, as shown in the drawing, fully open position of the valve disk 8 the flow of the coolant through the short-circuit line 2 is possible.

Der in der Öffnungsstellung des Ventiltellers 8 zwischen dessen äußerem Rand und der Wand 12 der Kurzschlußleitung 2 unmittelbar stromab des Ventilsitzes 10 bestehende Ringspalt 13 weist eine Fläche auf, die höchstens so groß ist wie der Durchflußquerschnitt der Verengung 11. Damit wird das Kühlmittel gezwungen, den gesamten Ringspalt 13 zu durchströmen, so daß das Dehnstoffelement 7 immer von diesem Kühlmittel umströmt ist und sehr rasch dessen Temperatur annehmen kann, wodurch eine hohe Ansprechempfindlichkeit und -geschwindigkeit erreicht wird.In the open position of the valve plate 8 between its outer Edge and the wall 12 of the short-circuit line 2 immediately downstream of the valve seat 10 existing annular gap 13 has an area that is at most as large as the flow cross-section of the constriction 11. This forces the coolant to to flow through the entire annular gap 13, so that the expansion element 7 always from this coolant flows around and can very quickly assume its temperature, whereby a high response sensitivity and speed is achieved.

Diese können noch weiter erhöht werden durch eine Einziehung 14 der Kurzschlußleitung 2 stromab des Ventiltellers 8 in dessen geöffneter Stellung, wodurch das aus dem Ringspalt 13 austretende Kühlmittel über den gesamten Umfang auf das Dehnstoffelement 7 gelenkt wird.These can be increased even further by confiscation 14 of the Short-circuit line 2 downstream of the valve disk 8 in its open position, whereby the coolant emerging from the annular gap 13 via the entire Scope is directed to the expansion element 7.

Der freie Durchmesser der Einziehung 14 ist geringfügig größer als der des Ventiltellers 8, um dessen Einbringen in die Kurzschlußleitung 2 zu ermöglichen.The free diameter of the indentation 14 is slightly larger than that of the valve disk 8, in order to enable it to be introduced into the short-circuit line 2.

Mit Hilfe des Ventiltellers 9 ist die die Kühl leitung 3 durchströmende Kühlmittelmenge regelbar. Als Ventilsitz für den Ventilteller 9 dient ein Formblech 15, das zwischen dem Wasserpumpengehäuse 1 und dem die Kühlleitung 3 bildenden Gehäuse 16 eingespannt ist. Zusammen mit dem Formblech 15 ist ein Leitblech 17 eingespannt, das in allen Öffnungsstellungen des Ventiltellers 9 stromab von diesem liegt. Es bildet einen Konus mit sich in Strömungsrichtung des aus der Kühlleitung 3 austretenden Kth.1mittels verkleinerndem Durchmesser, wobei der kleinste Durchmesser des Leitblechs 17 und damit der Eintrittsdurchmesser für das Kühlmittel in die Mischkammer 4 erheblich kleiner ist als der Durchmesser des Ventiltellers 9. Das Kühlmittel wird somit hinter dem Ventilteller 9 umgelenkt und unmittelbar auf das Dehnstoffelement 7 geleitet, so daß dieses schnell die Temperatur des aus der Kühlleitung 3 zuströmenden Kühlmittels bzw. bei gleichzeitig geöffneter Kurzschlußleitung 2 die Mischtemperatur des aus den beiden Zulaufleitungen zuströmenden Kühlmittels annehmen kann.With the help of the valve disk 9, the cooling line 3 is flowing through Adjustable coolant volume. A shaped sheet metal serves as the valve seat for the valve disk 9 15, that between the water pump housing 1 and the housing forming the cooling line 3 16 is clamped. A guide plate 17 is clamped together with the shaped plate 15, which lies downstream of the valve disk 9 in all open positions. It forms a cone with it emerging from the cooling line 3 in the direction of flow Kth.1 means reducing diameter, the smallest diameter of the baffle 17 and thus the inlet diameter for the coolant into the mixing chamber 4 is considerable is smaller than the diameter of the valve disk 9. The coolant is thus behind the valve disk 9 deflected and passed directly onto the expansion element 7, so that this quickly increases the temperature of the coolant flowing in from the cooling line 3 or when the short-circuit line 2 is open at the same time, the mixed temperature of the off can accept the coolant flowing into the two inlet lines.

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Claims (5)

Patentansprüche Kühikreislauf einer Kühlkreislauf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit zwei als über einen Kühler geführte Kühlleitung und als Kurzschlußleitung ausgebildete in eine Mischkammer einmündende Zulaufleitungen und eine von der Mischkammer zur Brennkraftmaschine zurückführende Rücklaufleitung, mit einem mittels eines Dehnstoffelements thermostatisch gesteuerten Ventil in der Mischkammer mit mindestens einem in Längsrichtung des Ventils verstellbaren Ventilteller, der in Abhängigkeit von der Temperatur des das Ventil umströmenden Kühlmittels eine Zulaufleitung öffnet oder schließt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich und insbesondere stromab des Ventiltellers ( 8 oder 9 ) eine Kühlmittelleitvorrichtung vorgesehen ist, die das aus der Zulaufleitung (Kurzschlußleitung 2 oder Kühl leitung 3) in die Mischkammer (4) strömende Kühlmittel auf das Dehnstoffelement (7) leitet. Claims cooling circuit of a cooling circuit of a liquid-cooled Internal combustion engine with two cooling lines routed through a radiator and one short-circuit line formed inlet lines opening into a mixing chamber and one from the mixing chamber Return line leading back to the internal combustion engine, with one by means of an expansion element thermostatically controlled valve in the mixing chamber with at least one in the longitudinal direction of the valve adjustable valve disc, which depends on the temperature of the the valve flowing around the coolant opens or closes a feed line, thereby characterized in that in the area and in particular downstream of the valve disk (8 or 9) a coolant conduction device is provided, which is derived from the supply line (Short-circuit line 2 or cooling line 3) in the mixing chamber (4) flowing coolant on the expansion element (7). 2. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (6) mit dem Ventilteller (8) in allen dessen Stellungen in eine Zulaufleitung (Kurzschlußleitung 2) hineinragt und daß der Ringspalt (13) zwischen dem Ventilteller (8) und der diesen umgebenden Wand (12) der Zulaufleitung (Kurzschlußleitung 2) eine Fläche aufweist, die höchstens gleich groß ist wie der kleinste Querschnitt (Verengung 11) der Zulaufleitung (Kurzschlußleitung 2) unmittelbar stromauf des Ventiltellers (8).2. Cooling circuit according to claim 1, characterized in that the Valve (6) with the valve disk (8) in all of its positions in a feed line (Short-circuit line 2) protrudes and that the annular gap (13) between the valve plate (8) and the surrounding wall (12) of the supply line (short-circuit line 2) has an area which is at most equal to the smallest cross section (Constriction 11) of the inlet line (short-circuit line 2) immediately upstream of the Valve disc (8). 3. Kühlkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufleitung (Kurzschlußleitung 2) stromab des geöffneten Ventiltellers (8) als Leitvorrichtung eine Einziehung (14) aufweist mit einem geringfügig größeren Durchmesser als demjenigen des Ventiltellers (8).3. Cooling circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the supply line (short-circuit line 2) downstream of the open valve disk (8) as a guide device has a recess (14) with a slightly larger Diameter than that of the valve head (8). 4. Kühlkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung konusförmig ausgebildet ist mit sich in Strömungsrichtung des Kühlmittels ververkleinerndem Durchmesser.4. Cooling circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the guide device is conical with itself in the direction of flow the coolant reducing diameter. 5. Kühlkreislauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung als Leitblech (17) ausgebildet ist, das an den Befestigungselementen des Ventils (6) oder an den die Mischkammer (4) und die Zulaufleitung (Kühlleitung 3) bildenden Gehäslsen (1, 16) befestigt ist.5. Cooling circuit according to claim 4, characterized in that the Guide device is designed as a guide plate (17) which is attached to the fastening elements of the valve (6) or to which the mixing chamber (4) and the supply line (cooling line 3) forming Gehäslsen (1, 16) is attached.
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