Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge

Abstract

 Für einen Kühlkreislauf (1) einer auf einem Fahrzeug verwendeten Brennkraftmaschine (2) mit über ein Thermostatventil (4) gesteuert in der Brennkraftmaschine (2) oder über einen Kühler (5) umgewälzten Kühlmittel, das über ein Luftpolster in einem dem Kühler (5) zugeordneten Ausgleichsbehälter (8) druckbeaufschlagt ist, wird bei einem gegenüber dem maschinenseitigen Hochpunktbereich (7) geodätisch tiefer angeordneten Kühler (5) zur verbesserten Entlüftung unter Umgehung des Kühlers (5) vorgeschlagen, daß der ein Thermostatventil (4) umfassende maschinenseitige Hochpunktbereich (7') mit einem druckbeaufschlagten Kammerabschnitt (8') des mit dem Kühler (5) tiefer angeordneten Ausgleichsbehälters (8) über eine Verbindungsleitung (13, 13', 13'') mittel- oder unmittelbar unter Zwischenschaltung einer druckabhängig wirksamen Sperreinrichtung (14, 15) in Verbindung steht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge, in dem das Kühlmittel mittels einer Pumpe über ein Thermostatventil gesteuert in der Brennkraftmaschine oder über einen Kühler umgewälzt ist und das Kühlmittel aus dem Kühler über eine Rücklaufleitung mit dem im Hochpunktbereich der Brennkraftmaschine angeordneten Thermostatventil der Brennkraftmaschine gesteuert/geregelt zugeführt ist, wobei ein etwa in Höhe des Kühlers angeordneter, druckbeaufschlagter Ausgleichsbehälter mit dem Kühler über eine zwischen dessen Hochpunktbereich und einem Tiefpunktbereich des Ausgleichsbehälters angeordnete Rohrleitung in einem Luft-/Kühlmittel-Austausch steht.

[0002] Eine Brennkraftmaschine mit einem gattungsgemäßen Kühlkreislauf ist in Serienfahrzeugen in Verwendung, wobei aufgrund einer stark nach vorne abfallenden Motorhaube ein gegenüber der Brennkraftmaschine geodätisch tiefer angeordneter Kühler mit Ausgleichsbehälter die Folge ist. Für die statische Entlüftung dieses gattungsgemäßen Kühlkreislaufes bei stehender und/oder im Leerlauf drehender Brennkraftmaschine sind im maschinenseitigen Hochpunktbereich in die freie Umgebung wirksame Entlüftungseinrichtungen mit Verschlußschrauben vorgesehen, wogegen die dynamische Entlüftung insbesondere im Fahrbetrieb der Brennkraftmaschine im Hochpunktbereich des Kühlers über die Rohrleitung in den Ausgleichsbehälter erfolgt, sofern die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels zum tiefer angeordneten Kühler ausreicht, die eingeschlossenen Luft- und Gasblasen mitzunehmen. Bei zu geringer Geschwindigkeit verbleiben diese im Hochpunktbereich der Brennkraftmaschine, womit gegebenenfalls die Funktion des Thermostatventils beeinträchtigt ist.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den gattungsgemäßen Kühlkreislauf eine wirksame Entlüftung der Brennkraftmaschine einschließlich eines zumindest bereichsweise geodätisch höher gelegenen Wärmetauschers einer Fahrzeugheizung unter Umgehung des Kühlers aufzuzeigen.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dem Patentanspruch 1 vorgeschlagen, daß bei einem gegenüber dem maschinenseitigen Hochpunktbereich mit seinem Hochpunktbereich geodätisch tiefer angeordneten Kühler der maschinenseitige Hochpunktbereich mit dem druckbeaufschlagten Kammerabschnitt des mit dem Kühler tiefer angeordneten Ausgleichsbehälters über eine Verbindungsleitung mittel- oder unmittelbar unter Zwischenschaltung einer druckabhängig wirksamen Sperreinrichtung in Verbindung steht.

[0005] Mit der Erfindung ist in vorteilhafter Weise ein im maschinenseitigen Hochpunktbereich vorgesehenes, insbesondere horizontal in der Brennkraftmaschine angeordnetes Thermostatventil im wesentlichen entlüftet, so daß ein zur Betätigung des Thermostatventils als Stellmotor wirkendes Dehnstoffelement sicher ständig umspült ist zur vorbestimmten Temperaturregelung des umgewälzten Kühlmittels. Mit einem im maschinenseitigen Hochpunktbereich dem Thermostatventil benachbart angeordneten Anschluß der erfindungsgemäßen Verbindungsleitung ergibt sich als weiterer Vorteil, daß über die dem Thermostatventil benachbart einmündende Rücklaufleitung des Fahrzeugheizungs-Wärmetauschers auch dieser sicher und rasch entlüftet ist.

[0006] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steht der maschinenseitige Hochpunktbereich - beispielsweise ein Thermostatventil oder eine Kühler-Vorlaufleitung - über die Verbindungsleitung unter Zwischenschaltung eines Druckhalteventils oder eines Rückschlagventils als Sperreinrichtung mit dem druckbeaufschlagten Kammerabschnitt des Ausgleichsbehälters direkt in Verbindung. Diese Ausgestaltung erlaubt die weitere Verwendung des Ausgleichsbehälters als nicht kommunizierendes Gefäß.

[0007] Eine zweite, gleichwertige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der maschinenseitige Hochpunktbereich - beispielsweise ein Thermostatventil oder eine Kühler-Vorlaufleitung - über die Verbindungsleitung mit dem Hochpunktbereich des Kühlers der Rohrleitung benachbart verbunden ist und über die Rohrleitung und eine druckbeaufschlagte Wasservorlage im Ausgleichsbehälter mit dessen Kammerabschnitt mittelbar in Verbindung steht. Mit dieser Ausgestaltung erübrigt sich eine gesonderte Sperreinrichtung, da diese beim zweiten Ausführungsbeispiel von der druckbeaufschlagten Wasservorlage im Ausgleichsbehälter gebildet ist.

[0008] Eine vorteilhaft einfache Anordnung der Verbindungsleitung ist in weiterer Ausgestaltung dadurch erreicht, daß diese zumindest über eine im maschinenseitigen Hochpunktbereich vorgesehene Entlüftungseinrichtung anschließbar ist.

[0009] Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Anordnung mit einer über beide Enden über jeweils eine Entlüftungseinrichtung anschließbaren Verbindungsleitung, die in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung auch als Nachrüstteil dienen kann.

[0010] Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Kühlkreislaufes einer Brennkraftmaschine beschrieben.

[0011] In einem Kühlkreislauf 1 einer vorzugsweise in einem Fahrzeug verwendeten Brennkraftmaschine 2 ist das Kühlmittel mittels einer Pumpe 3 über ein Thermostatventil 4 gesteuert in der Brennkraftmaschine 2 oder über einen Kühler 5 umgewälzt. Hierbei ist der Kühler 5 über eine Rücklaufleitung 6 mit dem im Hochpunktbereich 7 der Brennkraftmaschine 2 angeordneten Thermostatventil 4 verbunden, wobei ein etwa in Höhe des Kühlers 5 angeordneter, druckbeaufschlagter Ausgleichsbehälter 8 mit dem Kühler 5 über eine zwischen dessen Hochpunktbereich 9 und einem Tiefpunktbereich 10 des Ausgleichsbehälters 8 angeordnete Rohrleitung 11 in einem Luft-/Kühlmittel-Austausch steht.

[0012] Um bei einem gegenüber dem maschinenseitigen Hochpunktbereich 7 mit seinem Hochpunktbereich 9 geodätisch tiefer angeordneten Kühler 5 eine verbesserte Entlüftung unter Umgehung des Kühlers 5 der Brennkraftmaschine 2 einschließlich eines im Kühlkreislauf 1 zumindest bereichsweise gegenüber der Brennkraftmaschine 2 geodätisch erhöhten Wärmetauschers 12 einer nicht näher dargestellten Fahrzeugheizung zu erzielen, steht der maschinenseitige Hochpunktbereich 7 mit einem druckbeaufschlagten Kammerabschnitt 8' des mit dem Kühler 5 tiefer angeordneten Ausgleichsbehälters 8 über eine Verbindungsleitung 13, 13', 13'' mittel- oder unmittelbar unter Zwischenschaltung einer druckabhängig wirksamen Sperreinrichtung 14 oder 15 in Verbindung.

[0013] In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung steht der ein Thermostatventil 4 und/oder eine Kühler-Vorlaufleitung 16 umfassende maschinenseitige Hochpunktbereich 7 über die Verbindungsleitung 13 bzw. 13'' unter Zwischenschaltung eines Druckhalteventils 17 oder eines Rückschlagventils als jeweiliger Sperreinrichtung 14 mit dem druckbeaufschlagten Kammerabschnitt 8' des Ausgleichsbehälters 8 direkt in Verbindung.

[0014] Bei einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist der ein Thermostatventil 4 und/oder eine Kühler-Vorlaufleitung 16 umfassende maschinenseitige Hochpunkt 7 über die Verbindungsleitung 13' bzw. 13'' mit dem Hochpunktbereich 9 des Kühlers 5 der Rohrleitung 11 benachbart verbunden und steht über die Rohrleitung 11 und eine als Sperreinrichtung 15 wirkende, druckbeaufschlagte Wasservorlage 18 im Ausgleichsbehälter 8 mit dessen Kammerabschnitt 8' mittelbar in Verbindung. Mit dieser Ausgestaltung entfällt ein gesondertes Druckhalteventil bzw. ein Rückschlagventil, da als Sperreinrichtung 15 die druckbeaufschlagte Wasservorlage 18 dient. Bei dieser Anordnung wird eine gegen den Saugdruck der Pumpe 3 im Bereich des Hochpunktes 7 sich bildende Luft-/Gasblase über die Verbindungsleitung 13' bzw. 13'' in den Hochpunktbereich 9 des Kühlers 5 gedrückt in eine dort unter Druck stehende Luft-/Gasblase von im Kühler 5 ausgeschiedener Luft bzw. Gase, die über die Rohrleitung 11 in den Ausgleichsbehälter 8 gedrückt sind.

[0015] Eine vorteilhaft einfache Anordnung ist ferner dadurch erzielt, daß die jeweilige Verbindungsleitung 13, 13', 13'' zumindest über eine im maschinenseitigen Hochpunktbereich 7 vorgesehene Entlüftungseinrichtung 19, 20 anschließbar ist, wobei die jeweilige Verbindungsleitung 13, 13', 13'' anstelle einer zum Entlüften lösbaren Verschlußschraube tritt.

[0016] Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich schließlich dadurch, daß die Verbindungsleitung 13, 13', 13'' an beiden Enden über jeweils eine Entlüftungseinrichtung 19, 20 und 21 anschließbar ist, wodurch die jeweilige Verbindungsleitung 13, 13', 13'' auch als Nachrüstteil eingesetzt werden kann.

[0017] Mit der erfindungsgemäßen Entlüftung eines im maschinenseitigen Hochpunktbereich vorzugsweise horizontal angeordneten Thermostatventils 4 ist sichergestellt, daß das die Ventilteller 22 und 23 des Thermostatventils 4 steuernde Dehnstoffelement 24 vom Kühlmittel des Kühlkreislaufes 1 ständig umspült ist und somit die gewünschte Regelung der Kühlmitteltemperatur gewährleistet ist.

Ansprüche

1. Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Fahrzeuge,

- in dem das Kühlmittel mittels einer Pumpe (3) über ein Thermostatventil (4) gesteuert in der Brennkraftmaschine (2) oder über einen Kühler (5) umgewälzt ist, und

- das Kühlmittel aus dem Kühler (5) über eine Rücklaufleitung (6) mit dem im Hochpunktbereich (7) der Brennkraftmaschine (2) angeordneten Thermostatventil (4) der Brennkraftmaschine (2) gesteuert/geregelt zugeführt ist, wobei

- ein etwa in Höhe des Kühlers (5) angeordneter, druckbeaufschlagter Ausgleichsbehälter (8) mit dem Kühler (5) über eine zwischen dessen Hochpunktbereich (9) und einem Tiefpunktbereich (10) des Ausgleichbehälters (8) angeordnete Rohrleitung (11) in einem Luft-/Kühlmittel-Austausch steht,
dadurch gekennzeichnet,

- daß bei einem gegenüber dem maschinenseitigen Hochpunktbereich (7) mit seinem Hochpunktbereich (9) geodätisch tiefer angeordneten Kühler (5) der maschinenseitige Hochpunktbereich (7) mit einem druckbeaufschlagten Kammerabschnitt (8') des mit dem Kühler (5) tiefer angeordneten Ausgleichsbehälters (8) über eine Verbindungsleitung (13, 13', 13'') mittel- oder unmittelbar unter Zwischenschaltung einer druckabhängig wirksamen Sperreinrichtung (14, 15) in Verbindung steht.

2. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maschinenseitige Hochpunktbereich (7, Thermostatventil 4, Kühler-Vorlaufleitung 16) über die Verbindungsleitung (13, 13'') unter Zwischenschaltung eines Druckhalteventils (17) oder eines Rückschlagventils als jeweiliger Sperreinrichtung (14) mit dem druckbeaufschlagten Kammerabschnitt (8') des Ausgleichsbehälters (8) direkt in Verbindung steht.

3. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maschinenseitige Hochpunktbereich (7, Thermostatventil 4, Kühler-Vorlaufleitung 16) über die Verbindungsleitung (13', 13'') mit dem Hochpunktbereich (9) des Kühlers (5) der Rohrleitung (11) benachbart verbunden ist und über die Rohrleitung (11) und eine als Sperreinrichtung (15) wirksame, druckbeaufschlagte Wasservorlage (18) im Ausgleichsbehälter (8) mit dessen Kammerabschnitt (8') mittelbar in Verbindung steht.

4. Kühlkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (13, 13', 13'') zumindest über eine im maschinenseitigen Hochpunktbereich (7) vorgesehene Entlüftungseinrichtung (19, 20) anschließbar ist.

5. Kühlkreislauf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine an beiden Enden über jeweils eine Entlüftungseinrichtung (19, 20; 21) anschließbare Verbindungsleitung (13', 13'') als Nachrüstteil dient.

Zeichnung