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(11) | EP 0 061 597 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Kühlvorrichtung für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen |
| (57) Der Kühler der als Wärmetauscher (1) zwischen Luft und Kühlflüssigkeit ausgebildet
ist, ist mit dem Rücklauf-Wasserkasten 4) die Mischkammer (26) des Gehäuses (10) eines
Thermostats (10') verbunden, in die die temperaturabhängig geregelten Anteile gekühlter
und ungekühlter Kühlflüssigkeit strtmen. Das Gehäuse (10) des Thermostats (10'), ein
Kurzschluf-Anschlußstutzen (11) und ein Austrittsstutzen (12) sind den Rücklauf-Wasserkasten
(4) des Wärmetauschers (1) eirteilig angeformt. Ein Verschlußdeckel (8) mit Aussparungei
(22) sowie fensterartige Öffnungen (24) im Gehäuse (101 des Thermostats (10') bilden
eine innere Verbindung wischen dem Rücklauf-Wasserkasten (4) und der Mischka;nmer
(26) über ein Kühler-Ventilteller (16) des Thermostateinsatzes (13). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Brennkraftmaschinen einer Bauart gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
[0002] Bei dieser bekannten Bauart nach der DE-OS 29 16 691 ist die Kühlvorrichtung ausschließlich für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinenmit kombinierter Kühlung durch ein Maschinen-Kühlmittel und ein Außen-Kühlmittel, insbesondere für Wasserfahrzeug-Antriebe, vorgesehen und möglich.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die Anwendung einer derartigen Kühlvorrichtung mit im Wärmetauscher integriertem Thermostat auch bei allen anderen üblichen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen, wie insbesondere bei Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen zu ermöglichen. Diesen Zweck erreicht die Erfindung durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1. Damit ist auch eine allgemeine Anwendung bei allen flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen möglich. Die Patentansprüche 2 bis 5 enthalten Merkmale, die die Anwendung der Erfindung bei üblichen Kühlern mit Wärmetausch zwischen der Umgebungsluft und der Maschinen-Kühlflüssigkeit besonders vorteilhaft ermöglichen und den Bauaufwand einer derartigen Kühlvorrichtung besonders gering halten, da dabei der Rücklauf-Wasserkasten des Kühlers mit dem Gehäuse des Thermostats, abgesehen von dessen Deckel, einteilig und als einfach ausformbares Kunststoff-Spritzteil herstellbar sind.
[0004] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Prinzipdarstellung eines Querstromkühlers für Brennkraftmaschinen mit einem Thermostat am Rücklauf-Wasserkasten und
Fig. 2 den dem Rücklauf-Wasserkasten des Querstromkühlers einteilig angeformten Thermostat im Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
[0005] Ein als Kühler für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, wie insbesondere Personenkraftwagen und Motorräder bestimmter Wärmetauscher 1 für Luft und Kühlflüssigkeit ist als Querstromkühler ausgebildet. Er weist beiderseits seines Kühlerfeldes 2 je einen Vorlauf-Wasserkasten 3 und Rücklauf-Wasserkasten 4 auf.
[0006] In den Vorlauf-Wasserkasten 3 mündet ein Eintrittsstutzen 5 einer nicht dargestellten Vorlaufleitung, die gemäß Pfeil 6 die Kühlflüssigkeit von der Brennkraftmaschine in den Wärmetauscher 1 leitet. Das Kühlerfeld 2 wird gemäß den Pfeilen 7 horizontal von der Kühlflüssigkeit durchströmt und dabei die abzuführende Wärme aus der Kühlflüssigkeit an die das Kühlerfeld gleichfalls - senkrecht zur Zeichnungsebene - durchströmende Kühlluft übertragen.
[0007] Der Rücklauf-Wasserkasten 4 weist an seiner Oberseite einen Einfüllstutzen 8 auf, der an seiner Einfüllöffnung mit einem übliche Überdruck- und Unterdruck-Ventileenthaltenden Verschlußdeckel 9 ausgestattet ist. An seiner Unterseite ist dem Rücklauf-Wasserkasten 4 ein im wesentlichen mehrfach-zylindrisch im Innenquerschnitt abgestuftes Gehäuse 10 eines Thermostats 10',ein Kurzschluß-Anschlußstutzen 11 und ein Austrittsstutzen 12 einteilig angeformt. Die Achse der zueinander konzentrischen Zylinder-Abschnitte des Gehäuses 10 und des Kurzschluß-Anschlußstutzens 11 ist in Richtung der aus der Zeichnungsebene gerichteten Luftströmung angeordnet. Der Austrittsstutzen 12 erstreckt sich radial dazu nach unten, oder ggf. zur Seite oder ggf. auch schräg nach seitlich-unten, je nach Weiterführung einer nicht gezeigten Rücklaufleitung zur Brennkraftmaschine.
[0008] Das Gehäuse 10 des Thermostats 10' enthält einen üblichen Thermostateinsatz 13 mit einem Befestigungsflansch 14 mit Kühler-Ventilöffnung, einem Dehnstoffelement 15, einem Kühler-Ventilteller 16 und einem Kurzschluß-Ventilteller 17. Der Befestigungsflansch 14 wird von einem Verschlußdeckel 18 dichtend gegen eine Abstufung des Innenquerschnitts des Gehäuses 10 gespannt. Der Verschlußdeckel 18 weist hierfür eine nicht dargestellte Flanschverbindung mit Dichtring 19 am Endbereich 20 des Gehäuses 10 sowie kronenförmig angeordnete Axial-Ansätze 21 auf, deren Stirnseiten am Befestigungsflansch 14 anliegen und deren fensterartige Aussparungen 22 Eintrittsöffnungen für die Kühlflüssigkeit in eine'im Verschlußdeckel 18 angeordnete Zulaufkammer 23 des Gehäuses 10 bilden. Den Aussparungen 22 sind fensterartige Öffnungen 24 in der Trennwand des Gehäuses 10 zum Inneren des Rücklauf-Wasserkastens 4 zugeordnet.Eine enge Entlüftungsöffnung 25 verbindet den als Mischkammer 26 wirkenden Innenquerschnitt des Gehäuses 10 an einer in Betriebslage obenliegenden Stelle ebenfalls mit dem Inneren des Rücklauf-Wasserkastens 4. Die Abstufung des Innenquerschnitts des Gehäuses 10 von der Mischkammer 26 zum Kurzschluß-Anschlußstutzen 11 ist als Ventilsitz 27 für die zugeordnete Eintrittsöffnung 28 zur Mischkammer 26 ausgebildet.
[0009] Der Rücklauf-Wasserkasten 4 ist mit dem Gehäuse 10 des Thermostats 10' einteilig aus Metall oder insbesondere aus Kunststoff in Druckguß bzw. Spritzguß ausgeformt, so daß sowohl die Herstellungskosten als auch das Gewicht der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung niedrig sind. Dies wird auch dadurch begünstigt, daß das Gehäuse 10 des Thermostats 10' im Gegensatz zu seiner üblichen Anordnung am Gehäuse von Brennkraftmaschinen nicht dessen Höchsttemperatur, sondern äußerstens der Höchsttemperatur der Kühlflüssigkeit ausgesetzt ist, die wesentlich niedriger liegt und die Anwendung preisgünstiger Kunststoffe ermöglicht.
- mit einem Wärmetauscher (1) und einem Kurzschluß parallel zum Wärmetauscher (1),
- mit einer Mischkammer (26) für den gekühlten und den ungekühlten Teil der Kühlflüssigkeit und
- mit einem Thermostat (10') für die temperaturabhängig anteilige Durchflußregelung durch den Wärmetauscher (1) und durch den Kurzschluß
- wobei die Mischkammer (26) in Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit im Abstand von der Austrittsseite des Wärmetauschers (1) und
- der Thermostat (10')in der Mischkammer (26) angeordnet sind sowie
- der Thermostat (10') wechselweise je eine einerseits mit dem Wärmetauscher (1) und andererseits mit dem Kurzschluß verbundene Eintrittsöffnung (24 bzw. 28) in die Mischkammer (26) steuert,
gekennzeichnet durch
- die Anwendung bei einem Kühler, der als Wärmetauscher (1) für Luft- und Kühlflüssigkeit mit einem Vorlauf-und einem Rücklauf-Wasserkasten (3 bzw. 4) ausgebildet ist,
- wobei die Mischkammer (26) am Rücklauf-Wasserkasten (4) angeordnet und
- die mit dem Wärmetauscher (1) verbundene Eintritts-. öffnung (24) in die Mischkammer (26) mit dem Inneren des Rücklauf-Wasserkastens (4) strömungsmäßig verbunden ist.
- wobei ein außen am Gehäuse (10) des Thermostats (10') abnehmbar befestigter Verschlußdeckel (18) einer Eintrittsöffnung (28) der Mischkammer (26) gegenüberliegend angeordnet ist und
- eine Einbauöffnung für einen Thermostateinsatz (13) verschließt,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die dem Verschlußdeckel (18) gegenüberliegende Eintrittsöffnung (28) der Mischkammer (26) in einen Kurzschluß-Anschlußstutzen (11) mündet,
- der, wie der Austrittsstutzen (12) der Mischkammer (26), außen am Rücklauf-Wasserkasten (4) angeordnet ist.
- daß die Zulaufkammer (23), die Mischkammer (26) und der Kurzschluß-Anschlußstutzen (11) als gleichachsige, in der vorstehenden Reihenfolge im Durchmesser abnehmende Zylinderabschnitte ausgebildet sind,
- die zum einen Teil außen und zum übrigen Teil in den Rücklauf-Wasserkasten (4) hineinragenddessen Außenwand einteilig angeformt sind,
- deren gemeinsame Mittelachse sich etwa parallel zur Luftdurchströmrichtung durch das Kühlerfeld (2) und zur seitlichen Außenwand des Rücklauf-Wasserkastens (4) knapp außerhalb des Verlaufes der Außenwand erstreckt,
- daß die Zulaufkammer (23) mit Verschlußdeckel (18) auf einer Stirnseite und der Kurzschluß-Anschlußstutzen (11) auf der anderen Stirnseite des Rücklauf-Wasserkastens (4) angeordnet sind und
- daß der Austrittsstutzen (12) aus der Mischkammer (26) der Außenwand des Rücklauf-Wasserkastens (4) gleichfalls einteilig angeformt ist.
- daß die Zulaufkammer (23) zur Mischkammer (26) für den gekühlten Teil der Kühlflüssigkeit mittels fensterartiger Öffnungen (24) in der Trennwand zwischen dem Inneren des Rücklauf-Wasserkasten (4) und dem Gehäuse (10) des Thermostats (10') an den Rücklauf-Wasserkasten (4) angeschlossen ist.
- daß die Mischkammer (26) zur Verbindung mit dem Inneren des Rücklauf-Wasserkastens (4) eine enge Entlüftungsöffnung (25) aufweist,
- die an einer in Einbaulage obenliegenden Stelle der Mischkammer (26) angeordnet ist.
- daß der Rücklauf-Wasserkasten (4), die Zulaufkammer (23), die Mischkammer (26), der Kurzschluß-Anschlußstutzen (11), der Austrittsstutzen (12) aus der Mischkammer (26) und die Einbauöffnung mit Befestigungsflansch für den Verschlußdeckel (18) als einteiliges Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet sind.