DE102016116636B4

DE102016116636B4 - Coolant pump for the automotive sector and a coolant circuit for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102016116636B4
Application number: DE102016116636.7A
Authority: DE
Inventors: Stefan Rothgang; Stephan Zielberg; Michael-Thomas Benra; Andreas Burger; Michael Becker; Simon Eglseer; Jürgen Langthaler
Original assignee: Pierburg GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Pierburg GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: EP3290713B1; DE102016116636A1; EP3290713A1

Abstract

Kühlmittelpumpenanordnung für den KFZ-Bereich, die einen Gehäuseverbund mit einer Hauptpumpe (6) und einer als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Nebenpumpe (8) aufweist,
mit einem Haupteinlass (14) und einem Hauptauslass (16), die mit einem Hauptkühlmittelkreisklauf (118) fluidisch verbunden sind,
mit einer Antriebswelle (18),
mit einem Kühlmittelpumpenlaufrad (20) der Hauptpumpe (6), welches zumindest drehfest auf der Antriebswelle (18) angeordnet ist und über welches Kühlmittel in einen das Kühlmittelpumpenlaufrad (20) umgebenden Förderkanal (12) förderbar ist,
mit einem verstellbaren Regelschieber (28), über den ein Durchströmungsquerschnitt eines Ringspalts (30) zwischen einem Austritt (32) des Kühlmittelpumpenlaufrades (20) und dem Förderkanal (12) regelbar ist,
mit einem Seitenkanalpumpenlaufrad (46) der Seitenkanalpumpe (8), welches auf der Antriebswelle (18) zumindest drehfest angeordnet ist,
mit einem Seitenkanal (50) der Seitenkanalpumpe (8), in dem durch Drehung des Seitenkanalpumpenlaufrades (46) ein Druck erzeugbar ist, wobei der Seitenkanal (50) einen Nebeneinlass (52) und mindestens einen Nebenauslass (54) aufweist,
mit einem Druckkanal (72), über welchen der Nebenauslass (54) des Seitenkanals (50) mit einem ersten Druckraum (58) des Regelschiebers (28) fluidisch verbindbar ist,
mit einem Ventil (66), über welches ein Durchströmungsquerschnitt (70) des Druckkanals (72) verschließbar und freigebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenkanal (50) einen zweiten Nebenauslass (56) aufweist, der über eine Nebenkühlmittelleitung (124) mit dem Hauptkühlkreislauf (116) verbunden ist.

Coolant pump arrangement for the motor vehicle sector, which has a housing assembly with a main pump (6) and a secondary pump (8) designed as a side channel pump,
a main inlet (14) and a main outlet (16) fluidly connected to a main coolant circuit loop (118),
with a drive shaft (18),
with a coolant pump impeller (20) of the main pump (6), which is at least rotationally fixed on the drive shaft (18) and via which coolant in a coolant pump impeller (20) surrounding conveyor channel (12) is conveyed,
with an adjustable control slide (28), via which a flow cross-section of an annular gap (30) between an outlet (32) of the coolant pump impeller (20) and the delivery channel (12) is adjustable,
with a side channel pump impeller (46) of the side channel pump (8), which is arranged at least rotationally fixed on the drive shaft (18),
with a side channel (50) of the side channel pump (8) in which a pressure can be generated by rotation of the side channel pump impeller (46), wherein the side channel (50) has a secondary inlet (52) and at least one secondary outlet (54),
with a pressure channel (72), via which the secondary outlet (54) of the side channel (50) can be fluidically connected to a first pressure chamber (58) of the control slide (28),
with a valve (66), via which a flow cross-section (70) of the pressure channel (72) can be closed and released, characterized in that the side channel (50) has a second Secondary outlet (56) which is connected via a secondary coolant line (124) with the main cooling circuit (116).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelpumpenanordnung für den KFZ-Bereich, die einen Gehäuseverbund mit einer Hauptpumpe und einer als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Nebenpumpe aufweist, mit einem Haupteinlass und einem Hauptauslass, die mit einem Hauptkühlmittelkreisklauf fluidisch verbunden sind, mit einer Antriebswelle, mit einem Kühlmittelpumpenlaufrad der Hauptpumpe, welches zumindest drehfest auf der Antriebswelle angeordnet ist und über welches Kühlmittel in einen das Kühlmittelpumpenlaufrad umgebenden Förderkanal förderbar ist, mit einem verstellbaren Regelschieber, über den ein Durchströmungsquerschnitt eines Ringspalts zwischen einem Austritt des Kühlmittelpumpenlaufrades und dem Förderkanal regelbar ist, mit einer Seitenkanalpumpe mit einem Seitenkanalpumpenlaufrad, welches auf der Antriebswelle zumindest drehfest angeordnet ist, mit einem Seitenkanal der Seitenkanalpumpe, in dem durch Drehung des Seitenkanalpumpenlaufrades ein Druck erzeugbar ist, wobei der Seitenkanal einen Nebeneinlass und mindestens einen Nebenauslass aufweist, mit einem Druckkanal, über welchen ein Nebenauslass des Seitenkanals mit einem ersten Druckraum des Regelschiebers fluidisch verbindbar ist, und mit einem Ventil, über welches ein Durchströmungsquerschnitt des Druckkanals verschließbar und freigebbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kühlmittelkreislauf für eine flüssigkeitsgekühlte Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a coolant pump arrangement for the motor vehicle sector, which has a housing assembly with a main pump and a secondary pump designed as a side channel pump, with a main inlet and a main outlet, which are fluidically connected to a main coolant circuit loop, with a drive shaft, with a coolant pump impeller of the main pump, which is arranged at least rotationally fixed on the drive shaft and via which coolant is conveyable into a conveying channel surrounding the coolant pump impeller, with an adjustable control slide, via which a flow cross-section of an annular gap between an outlet of the coolant pump impeller and the delivery channel is adjustable, with a side channel pump with a side channel pump impeller, which is arranged on the drive shaft at least rotationally fixed, with a side channel of the side channel pump, in which by rotation of the side channel pump impeller, a pressure can be generated, wherein the Se Itenkanal has a secondary inlet and at least one secondary outlet, with a pressure channel, via which a secondary outlet of the side channel is fluidically connectable to a first pressure chamber of the control slide, and with a valve, via which a flow cross-section of the pressure channel can be closed and released. Furthermore, the invention relates to a coolant circuit for a liquid-cooled internal combustion engine.

Derartige Kühlmittelpumpenanordnungen dienen beispielsweise in Verbrennungsmotoren zur Mengenregelung des geförderten Kühlmittels in einem Kühlmittelkreislauf, um ein Überhitzen des Verbrennungsmotors zu verhindern. Der Antrieb dieser Pumpen erfolgt zumeist über einen Riemen- oder Kettentrieb, so dass das Kühlmittelpumpenrad mit der Drehzahl der Kurbelwelle oder einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Kurbelwelle angetrieben wird.Such coolant pump arrangements are used, for example, in internal combustion engines for regulating the quantity of the conveyed coolant in a coolant circuit in order to prevent overheating of the internal combustion engine. The drive of these pumps is usually via a belt or chain drive, so that the Kühlmittelpumpenrad is driven by the speed of the crankshaft or a fixed ratio to the speed of the crankshaft.

In modernen Verbrennungsmotoren ist die geförderte Kühlmittelmenge an den Kühlmittelbedarf des Verbrennungsmotors oder des Kraftfahrzeugs anzupassen. Zur Vermeidung erhöhter Schadstoffemissionen und Minderung des Kraftstoffverbrauchs sollte insbesondere die Kaltlaufphase des Motors verkürzt werden. Dies erfolgt unter anderem dadurch, dass der Kühlmittelstrom während dieser Phase gedrosselt oder vollkommen abgeschaltet wird.In modern internal combustion engines, the pumped coolant quantity is to be adapted to the coolant requirement of the internal combustion engine or of the motor vehicle. To avoid increased pollutant emissions and reduction of fuel consumption, in particular the cold running phase of the engine should be shortened. This is done, inter alia, by throttling or completely shutting off the coolant flow during this phase.

Hierbei kann jedoch das Problem auftreten, dass sich das still stehende Kühlmittel, im abgeschlossenen Kühlmittelkreislauf lokal zu sehr erwärmt und zu sieden beginnt. Um dieses Problem zu beheben ist es aus der DE 101 61 851 A1 , Absatz 0022 bekannt neben einer Hauptpumpe für einen Hauptkühlmitttelstrom eine Zusatzpumpe vorzusehen, die während eines geschlossenen Hauptkühlmittelstrom den Kühlmittelkreislauf in Bewegung hält und somit ein Sieden des Kühlmittels verhindert.In this case, however, the problem may arise that the stationary coolant, in the closed coolant circuit locally heated too much and begins to boil. To fix this problem it is out of the box DE 101 61 851 A1 Paragraph 0022 known in addition to a main pump for a Hauptkühlmitttelstrom to provide an additional pump that keeps the coolant circuit in motion during a closed main coolant flow and thus prevents boiling of the coolant.

Eine solche Zusatzpumpe ist jedoch hinsichtlich des Einsatzes und der Montage teuer und vergrößert den benötigten Bauraum erheblich.However, such an additional pump is expensive in terms of use and installation and increases the required space considerably.

Darüber hinaus sind zur Regelung der Kühlmittelmenge verschiedene Pumpenausführungen zur Versorgung des Kühlmittelkreislaufes bekannt geworden. Neben elektrisch angetriebenen Kühlmittelpumpenanordnungen sind Pumpenanordnungen bekannt, die über Kupplungen, insbesondere hydrodynamische Kupplungen an ihren Antrieb angekoppelt oder von diesem getrennt werden können. Eine besonders kostengünstige und einfach aufgebaute Möglichkeit zur Regelung des geförderten Kühlmittelstroms ist die Verwendung eines axial verschiebbaren Regelschiebers, der über das Kühlmittelpumpenlaufrad geschoben wird, so dass zur Reduzierung des Kühlmittelstroms die Pumpe nicht in den umliegenden Förderkanal, sondern gegen den geschlossenen Schieber fördert.In addition, various pump designs for supplying the coolant circuit have become known for controlling the amount of coolant. In addition to electrically driven coolant pump arrangements, pump arrangements are known which can be coupled to or disconnected from their drive via clutches, in particular hydrodynamic clutches. A particularly cost-effective and simply constructed possibility for controlling the conveyed coolant flow is the use of an axially displaceable control slide, which is pushed over the coolant pump impeller, so that promotes the reduction of the coolant flow, the pump not in the surrounding conveyor channel, but against the closed slide.

Die Regelung dieser Schieber erfolgt ebenfalls in unterschiedlicher Weise. Neben einer rein elektrischen Verstellung hat sich vor allem eine hydraulische Verstellung der Schieber bewährt. Diese erfolgt zumeist über einen ringförmigen Kolbenraum, der mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt wird, und dessen Kolben mit dem Schieber verbunden ist, so dass bei Füllung des Raumes der Schieber über das Laufrad verschoben wird. Eine Rückstellung des Schiebers erfolgt durch Öffnen des Kolbenraums zu einem Auslass, was zumeist über ein Magnetventil erfolgt sowie unter Einwirkung einer Feder, die die Kraft zur Rückstellung des Schiebers zur Verfügung stellt.The regulation of these slides also takes place in different ways. In addition to a purely electrical adjustment, especially a hydraulic adjustment of the slide has proven. This is usually done via an annular piston chamber which is filled with a hydraulic fluid, and whose piston is connected to the slider, so that when the space is filled, the slider is moved over the impeller. A return of the slide takes place by opening the piston chamber to an outlet, which is usually done via a solenoid valve and under the action of a spring which provides the force to return the slider.

Um die zum Verfahren des Schiebers benötigte Kühlmittelmenge nicht über zusätzliche Fördereinheiten, wie zusätzliche Kolben/Zylindereinheiten zur Verfügung stellen zu müssen oder andere Hydraulikflüssigkeiten zur Betätigung verdichten zu müssen, sind mechanisch regelbare Kühlmittelpumpen bekannt geworden, auf deren Antriebswelle ein zweites Förderrad angeordnet ist, über welches der Druck zur Verstellung des Schiebers zur Verfügung gestellt wird. Diese Pumpen werden beispielsweise als Seitenkanalpumpen oder Servopumpen ausgeführt.In order not to have to provide the necessary for the process of the slide coolant amount on additional conveyor units, such as additional piston / cylinder units or compress other hydraulic fluids for actuation, mechanically controllable coolant pumps have become known on the drive shaft, a second impeller is arranged, via which the pressure for adjusting the slider is provided. These pumps are designed, for example, as side channel pumps or servo pumps.

Eine derartige Kühlmitteleinrichtung mit einer als Sekundärpumpe wirkenden Seitenkanalpumpe ist aus der DE 10 2012 207 387 A1 bekannt. Bei dieser Pumpe befindet sich an der Rückseite der Pumpe ein Schieber, welcher über einen Druck in einer Ringkammer verschiebbar ist und über eine Feder zurückgestellt werden kann. Diese Ringkammer ist in einem Gehäuse ausgebildet, welches wiederum an der Rückseite des Schiebers angeordnet ist und in dem auch ein erster Seitenkanal der Seitenkanalpumpe angeordnet ist, der entsprechend gegenüberliegend zum auf der Welle angeordneten Seitenkanalpumpenlaufrad angeordnet ist. An der zum Seitenkanalpumpenlaufrad gegenüberliegenden Seite ist ein zweiter Seitenkanal in einem weiteren Gehäuseteil ausgebildet. Über ein 3/2-Wegeventil wird bei dieser Pumpe in einer ersten Stellung eine Druckseite der Seitenkanalpumpe verschlossen und eine Saugseite der Pumpe mit dem Kühlkreislauf und dem Schieber verbunden und in einer zweiten Stellung die Druckseite mit der Ringkammer des Schiebers und die Saugseite mit dem Kühlkreislauf verbunden. Darüber hinaus ist aus der nachveröffentlichten deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 119 095 A1 eine gattungsgemäße Kühlmittelpumpe bekannt.Such a coolant device with a secondary pump acting as a secondary pump is from the DE 10 2012 207 387 A1 known. This pump is located at the back of the pump, a slider which is displaceable by a pressure in an annular chamber and can be reset by a spring. This ring chamber is formed in a housing, which in turn is arranged on the back of the slide and in which also a first side channel of the side channel pump is arranged, which is arranged correspondingly opposite to the arranged on the shaft side channel pump impeller. On the side opposite the side channel pump impeller, a second side channel is formed in a further housing part. About a 3/2-way valve, a pressure side of the side channel pump is closed in this pump in a first position and a suction side of the pump connected to the cooling circuit and the slider and in a second position, the pressure side with the annular chamber of the slide and the suction side with the cooling circuit connected. In addition, from the post-published German patent application DE 10 2015 119 095 A1 a generic coolant pump known.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Kühlmittelpumpenanordnung sowie einen Kühlmittelkreislauf für eine Verbrennungskraftmaschine bereit zu stellen, bei der die oben genannten Probleme auf günstige Art und Weise bei geringem Herstellungs- und Montageaufwand gelöst werden. Zudem soll eine derartige Kühlmittelpumpenanordnung einen möglichst geringen Bauraum beanspruchen.It is therefore the object to provide a coolant pump assembly and a coolant circuit for an internal combustion engine, in which the above-mentioned problems are solved in a favorable manner with low manufacturing and assembly costs. In addition, such a coolant pump arrangement should take up as little space as possible.

Diese Aufgabe wird durch eine Kühlmittelpumpenanordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a coolant pump arrangement with the features of the main claim 1.

Dadurch, dass der Seitenkanal einen zweiten Nebenauslass aufweist, der über eine Nebenkühlmittelleitung mit der Hauptkühlmittelleitung verbunden ist, wird eine sehr kompakte Pumpenanordnung geschaffen, die einerseits eine besonders einfache und effiziente Regelung des Hauptkühlmittelstroms ermöglicht und andererseits eine ständige Umwälzung des Kühlmittels zumindest in Teilbereichen des Kühlkreislaufs auch bei geschlossenem Hauptkühlmittelstrom gewährleistet. Zudem ist der benötigte Bauraum gering gehalten.Characterized in that the side channel has a second secondary outlet, which is connected via a secondary coolant line to the main coolant line, a very compact pump arrangement is provided which allows a particularly simple and efficient control of the main coolant flow on the one hand and on the other hand a constant circulation of the coolant at least in partial areas of the cooling circuit guaranteed even when the main coolant flow is closed. In addition, the required space is kept low.

Eine besonders kompakte Kühlmittelpumpenanordnung wird dadurch bereit gestellt, dass das Kühlmittelpumpenlaufrad einstückig mit dem Seitenkanalpumpenlaufrad ausgebildet ist und der Seitenkanal in einem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist, auf dem der Regelschieber gleitend geführt ist. Zusätzlich entfallen Montageschritte zur Befestigung des Laufrades auf der Welle. Auch entfällt die Herstellung eines Bauteils. Das erste Gehäuseteil übernimmt sowohl die Funktion als Strömungsgehäuse als auch als Lagerung für den Schieber, so dass kurze Druckkanäle realisierbar sind.A particularly compact coolant pump arrangement is provided by the fact that the coolant pump impeller is formed integrally with the side channel pump impeller and the side channel is formed in a first housing part, on which the control slide is slidably guided. In addition, there are no installation steps for mounting the impeller on the shaft. Also eliminates the production of a component. The first housing part takes over both the function as a flow housing and as a storage for the slide, so that short pressure channels can be realized.

Vorzugsweise sind die Schaufeln des Seitenkanalpumpenlaufrades auf einer Rückseite des als Radialpumpenlaufrad ausgebildeten Kühlmittelpumpenlaufrades ausgebildet und sind einem Seitenkanal axial gegenüberliegend angeordnet. Die rein axiale Ausrichtung des Seitenkanals zur Beschaufelung verringert den benötigten radialen Bauraum, da kein radial äußerer Überströmungskanal benötigt wird. Entsprechend kann zum vorhandenen Bauraum ein maximaler Druck erzeugt werden.Preferably, the blades of the side channel pump impeller are formed on a back side of the coolant pump impeller formed as a radial pump impeller and are arranged axially opposite to a side channel. The purely axial alignment of the side channel to the blading reduces the required radial space, since no radially outer overflow channel is needed. Accordingly, a maximum pressure can be generated to the available space.

In einer besonders vorteilhaften, kompakten Ausführungsform ist zwischen dem Nebeneinlass und dem Nebenauslass ein Verbindungskanal vom Seitenkanal in einen zweiten Druckraum vorgesehen, wobei der zweite Druckraum zwischen einem Boden des Regelschiebers und einem ersten Gehäuseteil, in dem der Seitenkanal angeordnet ist, ausgebildet. Hierbei ist in vorteilhafter Weise der Verbindungskanal als Bohrung ausgeführt.In a particularly advantageous, compact embodiment, a connecting channel from the side channel is provided in a second pressure chamber between the secondary inlet and the secondary outlet, wherein the second pressure space between a bottom of the control slide and a first housing part, in which the side channel is arranged formed. Here, the connecting channel is designed as a bore in an advantageous manner.

Es ist grundsätzlich möglich, dass der Seitenkanal einen zweiten Nebeneinlass aufweist.It is basically possible for the side channel to have a second secondary inlet.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung erstreckt sich eine radial äußere Begrenzungswand des Seitenkanals axial in Richtung des Kühlmittelpumpenlaufrades, umgibt das Seitenkanalpumpenlaufrad radial und ist radial von einer radial äußeren Umfangswand des Regelschiebers umgeben. Diese Wand füllt entsprechend den Spalt zwischen dem Schieber und dem sich drehenden Seitenkanalpumpenlaufrad und somit zwischen dem Druck erzeugenden Kühlmittelstrom und dem Förderstrom der Hauptpumpe. Zusätzlich kann diese Wand als Führung für den Regelschieber genutzt werden.In an advantageous embodiment of the invention, a radially outer boundary wall of the side channel extends axially in the direction of the coolant pump impeller, surrounds the side channel pump impeller radially and is surrounded radially by a radially outer peripheral wall of the control slide. This wall fills the gap between the spool and the rotating side channel pump impeller, and thus between the pressure generating refrigerant flow and the main pump flow. In addition, this wall can be used as a guide for the control slide.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Regelschieber auf einer Außenfläche eines ringförmigen, sich axial erstreckenden Vorsprungs des ersten Gehäuseteils gleitend geführt ist. Dieser Vorsprung ist entsprechend im radial inneren Bereich des ersten Gehäuseteils ausgebildet und ermöglicht entsprechend eine innere Lagerung des Regelschiebers auf der vorteilhafterweise maschinell bearbeiteten Außenfläche. Diese innere Lagerung des Regelschiebers vereinfacht den Einbau in eine Aufnahmeöffnung eines Zylinderkurbelgehäuses, deren Innenflächen dann nicht bearbeitet werden müssen. Des Weiteren bewirkt eine solche innere Führung eine sehr exakte axiale Bewegung, ohne dass ein Verkanten oder Kippen des Regelschiebers zu befürchten ist, da immer eine ausreichend lange Führungsfläche trotz des geringen verwendeten Bauraums zur Verfügung steht.It when the control slide is slidably guided on an outer surface of an annular, axially extending projection of the first housing part is particularly advantageous. This projection is correspondingly formed in the radially inner region of the first housing part and correspondingly allows an inner bearing of the control slide on the advantageously machined outer surface. This inner bearing of the control slide simplifies installation in a receiving opening of a cylinder crankcase, the inner surfaces then do not need to be edited. Furthermore, such an inner guide causes a very exact axial movement, without jerking or tilting of the control slide is to be feared, as always a sufficiently long guide surface is available despite the low space used.

Vorzugsweise ist der erste Druckraum an der vom Kühlmittelpumpenlaufrad abgewandten axialen Seite des Regelschiebers ausgebildet und das erste Gehäuseteil begrenzt einen zweiten Druckraum zu einer ersten axialen Seite und der Regelschieber zur entgegengesetzten axialen Seite. Die Verstellung des Regelschiebers kann entsprechend vollständig über hydraulische Kräfte erfolgen, die lediglich den entsprechenden Druckräumen zugeführt werden. Zusätzliche Ringräume oder Kolbenräume müssen nicht ausgebildet werden. Die fluidische Verbindung zu den Druckräumen kann aufgrund der Begrenzung durch das erste Gehäuseteil über eine einfache Bohrung in diesem Gehäuseteil hergestellt werden, so dass zusätzliche Leitungen nicht erforderlich sind. In bevorzugter Weise begrenzt der ringförmige Vorsprung des ersten Gehäuseteils die beiden Druckräume nach radial innen. Zusätzliche Abdichtungen in diesem Bereich sind entsprechend nicht erforderlich. Des Weiteren ergibt sich eine glatte spaltfreie Gleitfläche.Preferably, the first pressure chamber is formed on the axial side facing away from the coolant pump impeller of the control slide and the first housing part defines a second pressure chamber to a first axial side and the control slide to the opposite axial side. The adjustment of the control slide can accordingly completely done by hydraulic forces that are supplied only to the corresponding pressure chambers. Additional annular spaces or piston chambers need not be formed. The fluidic connection to the pressure chambers can be made due to the limitation by the first housing part via a simple bore in this housing part, so that additional lines are not required. Preferably, the annular projection of the first housing part bounds the two pressure chambers radially inward. Additional seals in this area are not required accordingly. Furthermore, there is a smooth gap-free sliding surface.

In einer bevorzugten Ausführung erstreckt sich der Druckkanal durch den ringförmigen Vorsprung des ersten Gehäuseteils, so dass auch hier keine weiteren Leitungen zu montieren sind, sondern auch der erste Druckraum direkt über die Bohrungen im Gehäuse fluidisch mit dem Seitenkanal der Pumpe verbunden werden kann.In a preferred embodiment, the pressure channel extends through the annular projection of the first housing part, so that no further lines are to be mounted here, but also the first pressure chamber can be connected directly via the bores in the housing fluidly connected to the side channel of the pump.

Vorteilhafterweise erstreckt sich der Druckkanal vom Nebenauslass der Seitenkanalpumpe durch das erste Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil in den ersten Druckraum, wobei im zweiten Gehäuseteil der vom Ventil beherrschte Durchströmungsquerschnitt ausgebildet ist. Neben der vollständigen Ausbildung der Verbindungs- und Druckkanäle zur Steuerung des Regelschiebers kann entsprechend auch das Regelventil im Gehäuse angeordnet werden, so dass auch hier zusätzliche Verbindungen zum Ventil entfallen.Advantageously, the pressure channel from the secondary outlet of the side channel pump through the first housing part and a second housing part extends into the first pressure chamber, wherein in the second housing part of the valve controlled flow cross-section is formed. In addition to the complete design of the connection and pressure channels for controlling the control slide, the control valve in the housing can also be arranged accordingly, so that here additional connections to the valve omitted.

Vorzugsweise weist der ringförmige Vorsprung des ersten Gehäuseteils an seinem axialen Ende einen Absatz auf, von dem aus sich der ringförmige Vorsprung mit verringertem Durchmesser weiter axial in eine entsprechende Aufnahmeöffnung des zweiten Gehäuseteils erstreckt, an dem das erste Gehäuseteil befestigt ist. Es besteht entsprechend über den inneren Vorsprung eine unmittelbare Zentrierung der beiden Gehäuseteile zueinander, wodurch die Aufnahme und Führung des Regelschiebers verbessert wird. Dieser kann mit geringen Toleranzen gefertigt werden, so dass eine hohe Dichtigkeit entlang des Schiebers bei guter beidseitiger Führung erreichbar ist.Preferably, the annular projection of the first housing part at its axial end on a shoulder, from which extends the annular projection of reduced diameter further axially into a corresponding receiving opening of the second housing part to which the first housing part is fixed. There is accordingly via the inner projection a direct centering of the two housing parts to each other, whereby the recording and management of the control slide is improved. This can be manufactured with small tolerances, so that a high tightness along the slide with good double-sided leadership is achievable.

Eine besonders einfache und lösbare Befestigung ergibt sich, wenn das erste Gehäuseteil mittels Schrauben am zweiten Gehäuseteil befestigt ist.A particularly simple and releasable attachment results when the first housing part is fastened by means of screws on the second housing part.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Kühlmittelkreislauf bei dem der Haupteinlass und der Hauptauslass der Kühlmittelpumpe fluidisch mit dem Hauptkühlkreislauf verbunden sind, wobei der zweite Nebenauslass fluidisch über eine Nebenkühlmittelleitung mit dem Hauptkühlmittelkreislauf verbunden ist.The object is also achieved by a coolant circuit in which the main inlet and the main outlet of the coolant pump are fluidically connected to the main cooling circuit, wherein the second secondary outlet is fluidly connected via a secondary coolant line to the main coolant circuit.

Vorteilhafterweise kann in der Nebenkühlmittelleitung eine Regeleinrichtung, wie zum Beispiel ein Schaltventil, Thermostat, etc. vorgesehen sein.Advantageously, a control device, such as a switching valve, thermostat, etc. may be provided in the secondary coolant line.

In einer besonderen Ausführungsform kann der zweite Nebeneinlass über eine zweite Nebenkühlmittelleitung mit dem Hauptkühlkreislauf verbunden sein.In a particular embodiment, the second secondary inlet may be connected to the main cooling circuit via a second secondary coolant line.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpenanordnung und eines erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufs für einen Verbrennungsmotor ist in den Figuren dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigt:

1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe in geschnittener Darstellung.
2 zeigt eine zu 1 gedrehte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe in geschnittener Darstellung.
3 eine im Bereich einer Seitenkanalpumpe der Kühlmittelpumpe geschnittene Vorderansicht, und
4 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislaufes.

An embodiment of a coolant pump arrangement according to the invention and a coolant circuit according to the invention for an internal combustion engine is shown in the figures and will be described below. Hereby shows:

1 a side view of a coolant pump according to the invention in a sectional view.
2 shows one too 1 rotated side view of the coolant pump according to the invention in a sectional view.
3 a cut in the region of a side channel pump of the coolant pump front view, and
4 a schematic view of a refrigerant circuit according to the invention.

Die erfindungsgemäße Kühlmittelpumpenanordnung 2 besteht aus einem Gehäuseverbund 4, in dem eine Hauptpumpe 6 und eine Nebenpumpe 8, die als Seitenkanalpumpe ausgeführt ist, vorgesehen sind. Der Gehäuseverbund 4 besitzt ein Außengehäuse 10, in dem ein spiralförmiger Förderkanal 12 ausgebildet ist, in den über einen ebenfalls im Außengehäuse 10 ausgebildeten axialen Haupteinlass 14 ein Kühlmittel angesaugt wird, welches über den Förderkanal 12 zu einem im Außengehäuse 10 ausgebildeten tangentialen Hauptauslass 16 und in einen Kühlkreislauf 116 der Verbrennungskraftmaschine 120 gefördert wird (siehe hierzu 4). Dieses Außengehäuse 10 kann insbesondere durch ein Zylinderkurbelgehäuse gebildet sein, welches eine Ausnehmung zur Aufnahme der übrigen Kühlmittelpumpe aufweist.The coolant pump arrangement according to the invention 2 consists of a housing composite 4 in which a main pump 6 and a sub pump 8th , which is designed as a side channel pump, are provided. The housing composite 4 has an outer housing 10 in which a spiral conveyor channel 12 is formed, in the about one also in the outer housing 10 formed axial main inlet 14 a coolant is sucked, which via the delivery channel 12 to one in the outer casing 10 trained tangential main outlet 16 and in a cooling circuit 116 the internal combustion engine 120 is promoted (see 4 ). This outer case 10 can be formed in particular by a cylinder crankcase, which has a recess for receiving the remaining coolant pump.

Hierzu ist radial innerhalb des Förderkanals 12 auf einer Antriebswelle 18 ein Kühlmittelpumpenlaufrad 20 befestigt, welches als Radialpumpenrad ausgebildet ist, durch dessen Drehung die Förderung des Kühlmittels im Förderkanal 12 erfolgt.This is radially within the conveyor channel 12 on a drive shaft 18 a coolant pump impeller 20 attached, which is designed as Radialpumpenrad, by the rotation of the promotion of the coolant in the delivery channel 12 he follows.

Der Antrieb des Kühlmittelpumpenlaufrades 20 erfolgt über einen Riemen 22, der ein Riemenrad 24 antriebt, welches am zum Kühlmittelpumpenlaufrad 20 entgegengesetzten axialen Ende der Antriebswelle 18 befestigt ist. Das Riemenrad 24 wird über ein zweireihiges Kugellager 26 gelagert. Ein Antrieb über einen Kettentrieb wäre ebenfalls möglich.The drive of the coolant pump impeller 20 via a belt 22 , which is a pulley 24 which drives on to the coolant pump impeller 20 opposite axial end of the drive shaft 18 is attached. The pulley 24 is about a double row ball bearing 26 stored. A drive via a chain drive would also be possible.

Um den von der Kühlmittelpumpenanordnung geförderten Volumenstrom ändern zu können, wird ein Regelschieber 28 verwendet, der in einen Ringspalt 30 zwischen einem Austritt 32 des Kühlmittelpumpenlaufrades 20 und dem umgebenden Förderkanal 12 verschiebbar ist und entsprechend den zur Verfügung stehenden Durchströmungsquerschnitt regelt. To be able to change the volume flow delivered by the coolant pump arrangement, a control slide valve is used 28 used in an annular gap 30 between an exit 32 of the coolant pump impeller 20 and the surrounding conveyor channel 12 is displaceable and controls according to the available flow cross-section.

Der Regelschieber 28 ist über eine innere, hohlzylindrische Umfangswand 34 auf einer mechanisch bearbeiteten Außenfläche 36 eines ringförmigen, sich axial erstreckenden Vorsprungs 38 eines ersten inneren Gehäuseteils 40 gleitend gelagert. Diese innere Umfangswand 34 erstreckt sich von einem Boden 42 des Regelschiebers 28 konzentrisch zu einer radial äußeren Umfangswand 44, welche sich in gleicher Richtung ebenfalls vom Boden 42 erstreckt und in den Ringspalt 30 zur Volumenstromregelung verschoben wird.The control slide 28 is over an inner, hollow cylindrical peripheral wall 34 on a mechanically processed outer surface 36 an annular, axially extending projection 38 a first inner housing part 40 slidably mounted. This inner peripheral wall 34 extends from a floor 42 of the control slide 28 concentric with a radially outer peripheral wall 44 , which are also in the same direction from the ground 42 extends and into the annular gap 30 is moved to the flow control.

Um diesen Regelschieber 28 betätigen zu können, ist erfindungsgemäß an der zum Haupteinlass 14 entgegengesetzten axialen Seite des Kühlmittelpumpenlaufrades 20 einteilig mit dem Kühlmittelpumpenlaufrad 20 ein Seitenkanalpumpenlaufrad 46 ausgebildet, welches entsprechend mit dem Kühlmittelpumpenlaufrad 20 angetrieben wird. Dieses Seitenkanalpumpenlaufrad 46 weist Schaufeln 48 auf, die axial gegenüberliegend zu einem als Seitenkanal 50 angeordnet sind, der in dem ersten inneren Gehäuseteil 40 ausgebildet ist, von dem aus sich auch im radial innenliegenden Bereich der ringförmige Vorsprung 38 zur Lagerung des Regelschiebers 28 zur vom Kühlmittelpumpenlaufrad 20 abgewandten Seite axial erstreckt. In diesem ersten Gehäuseteil 40 sind ein Nebeneinlass 52, ein Nebenauslass 54 und ein zweiter Nebenauslass 56 ausgebildet, so dass das Seitenkanalpumpenlaufrad 46 mit dem axial gegenüberliegenden Seitenkanal 50 die Seitenkanalpumpe 8 bildet, über welche der Druck des Kühlmittels vom Nebeneinlass 52 zum Nebenauslass 54 der Seitenkanalpumpe 8 erhöht wird. Der zweite Nebenauslass 56 ist, wie insbesondere unter 4 beschrieben wird, mit einer Nebenkühlmittelleitung 124 fluidisch verbunden.To this control slide 28 to operate according to the invention at the main inlet 14 opposite axial side of the coolant pump impeller 20 in one piece with the coolant pump impeller 20 a side channel pump impeller 46 formed, which in accordance with the coolant pump impeller 20 is driven. This side channel pump impeller 46 has shovels 48 on, the axially opposite to a side channel 50 are arranged, which in the first inner housing part 40 is formed, from which also in the radially inner region of the annular projection 38 for storage of the control slide 28 to from the coolant pump impeller 20 axially facing away from the opposite side. In this first housing part 40 are a secondary inlet 52 , a secondary outlet 54 and a second sub-outlet 56 formed so that the side channel pump impeller 46 with the axially opposite side channel 50 the side channel pump 8th forms over which the pressure of the coolant from the secondary inlet 52 to the Nebenauslass 54 the side channel pump 8th is increased. The second secondary outlet 56 is, as in particular below 4 is described with a secondary coolant line 124 fluidly connected.

Das durch die Seitenkanalpumpe 8 geförderte Kühlmittel, das einen hydraulischen Druck erzeugt, kann nun entweder einem ersten Druckraum 58 zugeführt werden, der an der vom Kühlmittelpumpenlaufrad 20 abgewandten Seite des Regelschiebers 28 zwischen dem Boden 42 des Regelschiebers 28 und einer Anschlussfläche 60 eines zweiten Gehäuseteils 62 ausgebildet ist oder über ein Magnetventil 66 der Kühlmittelpumpe zurückgeführt werden. In einem zweiten Druckraum 64, der zwischen dem Boden 42 des Regelschiebers 28 und dem ersten Gehäuseteil 40 angeordnet ist, herrscht ein drehzahlabhängiger hydraulischer Druck. Um durch das geförderte Kühlmittel der Seitenkanalpumpe 8 die Drücke in den Druckräumen 58, 64 gezielt zu steuern oder zu regeln, ist hinsichtlich des Druckraumes 58 im zweiten Gehäuseteil 62 eine Aufnahme 65 für das Ventil 66 vorgesehen, welches als 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist und eine Verbindung zu dem Druckraum 58 aufweist, so dass je nach Position seines Schließkörpers 68 ein Durchströmungsquerschnitt 70 eines Druckkanals 72 geregelt wird. Zur Druckregelung oder -steuerung des Druckes im Druckraum 64 ist ein Verbindungskanal 74 vorgesehen, der als Fail-Safe-Bohrung dient, da hierdurch im Druckraum 64 ein Druck bereitgestellt ist, der immer größer als der Ansaugdruck der Seitenkanalpumpe 8 ist.That through the side channel pump 8th subsidized coolant, which generates a hydraulic pressure, can now either a first pressure chamber 58 supplied to the from the coolant pump impeller 20 opposite side of the control slide 28 between the ground 42 of the control slide 28 and a connection surface 60 a second housing part 62 is formed or via a solenoid valve 66 the coolant pump are returned. In a second pressure room 64 that is between the ground 42 of the control slide 28 and the first housing part 40 is arranged, there is a speed-dependent hydraulic pressure. To through the pumped coolant of the side channel pump 8th the pressures in the pressure chambers 58 . 64 to control or regulate specifically, is in terms of the pressure chamber 58 in the second housing part 62 a recording 65 for the valve 66 provided, which is designed as a 3/2-way solenoid valve and a connection to the pressure chamber 58 has, so that depending on the position of its closing body 68 a flow cross section 70 a pressure channel 72 is regulated. For pressure regulation or control of the pressure in the pressure chamber 64 is a connection channel 74 provided, which serves as a fail-safe hole, as a result in the pressure chamber 64 a pressure is provided which is always greater than the suction pressure of the side channel pump 8th is.

Dieser Druckkanal 72 erstreckt sich vom Nebenauslass 54 des Seitenkanals 50 der Seitenkanalpumpe 8 zunächst in einen radial inneren Bereich des ersten Gehäuseteils 40, der den ringförmigen Vorsprung 38 bildet und von dort axial in das zweite Gehäuseteil 62, in dem der regelbare Durchströmungsquerschnitt 70 des Druckkanals 72 ausgebildet ist, der durch den Schließkörper 68 des Magnetventils 66 verschließbar und freigebbar ist. Von diesem regelbaren Durchströmungsquerschnitt 70 erstreckt sich der Druckkanal 72 weiter bis in den ersten Druckraum 58.This pressure channel 72 extends from the side outlet 54 of the side channel 50 the side channel pump 8th first in a radially inner region of the first housing part 40 , which is the annular projection 38 forms and from there axially into the second housing part 62 , in which the controllable flow cross section 70 of the pressure channel 72 is formed by the closing body 68 of the solenoid valve 66 lockable and is releasable. From this adjustable flow cross section 70 extends the pressure channel 72 continue until the first pressure chamber 58 ,

Der zweite Druckraum 64 ist über den Verbindungskanal 74, welcher im ersten Gehäuseteil 40 ausgebildet ist, mit dem Seitenkanal 50 verbunden, wobei dieser Verbindungskanal 74 von einem Bereich des Nebeneinlasses 52 aus dem Seitenkanal 50 direkt in den zweiten Druckraum 64 erstreckt. Ein dritter, nicht dargestellter Strömungsanschluss des Magnetventils 66 führt zur Saugseite der Kühlmittelpumpe.The second pressure chamber 64 is over the connection channel 74 , which in the first housing part 40 is formed with the side channel 50 connected, this connection channel 74 from an area of the secondary inlet 52 from the side channel 50 directly into the second pressure chamber 64 extends. A third, not shown, flow port of the solenoid valve 66 leads to the suction side of the coolant pump.

Soll die Kühlmittelpumpe im Betrieb eine maximale Kühlmittelmenge fördern, wird der Ringspalt 30 am Austritt 32 des Kühlmittelpumpenlaufrades 20 vollständig freigegeben, indem das Magnetventil 66 nicht bestromt wird, wodurch der Schließkörper 68 aufgrund einer Federkraft in seine den Durchströmungsquerschnitt 70 des Druckkanals 72 verschließende Stellung verschoben wird. Dies hat zur Folge, dass im ersten Druckraum 58 kein Druck durch das Kühlmittel aufgebaut wird, sondern das im Druckraum 58 vorhandene Kühlmittel über den nicht dargestellten anderen Strömungsanschluss des Magnetventils 66, der in diesem Zustand freigegeben ist, zum Haupteinlass 14 der Kühlmittelpumpenanordnung abströmen kann. Stattdessen fördert in diesem Zustand die Seitenkanalpumpe 8 gegen den geschlossenen Durchströmungsquerschnitt 70 des Druckkanals 72 mit einem drehzahlabhängigen Druckverlauf, wobei abhängig von der genauen Positionierung des Verbindungskanals 74 im zweiten Druckraum 64 ein entsprechender Druck vorherrscht. Dieser erhöhte Druck im zweiten Druckraum 64 hat zur Folge, dass am Boden 42 des Regelschiebers 28 eine Druckdifferenz entsteht, die dazu führt, dass der Regelschieber 28 in seine den Ringspalt 30 freigebende Position verschoben wird und somit eine Maximalförderung der Kühlmittelpumpenanordnung sichergestellt wird. Bei einem Ausfall der elektrischen Versorgung des Magnetventils 66 nimmt der Regelschieber 28 entsprechend die gleiche Position ein, so dass auch in diesem Notlaufbetriebszustand eine Maximalförderung der Kühlmittelpumpenanordnung sichergestellt wird, ohne dass hierzu eine Rückstellfeder oder eine andere, nicht hydraulische Kraft notwendig wäre. Das Kühlmittel aus dem ersten Druckraum 58 kann über einen nicht dargestellten Rückführkanal abfließen, der sich vom Magnetventil 66 durch das zweite Gehäuseteil 62 und anschließend entlang der Antriebswelle 18 im Innern des ersten Gehäuseteils 40 erstreckt und über eine Bohrung im Kühlmittelpumpenlaufrad 20 zum Haupteinlass 14 der Kühlmittelpumpenanordnung führt.If the coolant pump to promote a maximum amount of coolant during operation, the annular gap 30 at the exit 32 of the coolant pump impeller 20 fully released by the solenoid valve 66 is not energized, causing the closing body 68 due to a spring force in its the flow cross-section 70 of the pressure channel 72 closing position. This has the consequence that in the first pressure chamber 58 no pressure is built up by the coolant, but in the pressure chamber 58 existing coolant via the other flow port of the solenoid valve, not shown 66 , which is released in this state, to the main inlet 14 the coolant pump assembly can flow. Instead, in this condition, the side channel pump delivers 8th against the closed flow cross section 70 of the pressure channel 72 with a speed-dependent pressure curve, which depends on the exact positioning of the connection channel 74 in the second pressure chamber 64 a corresponding pressure prevails. This increased pressure in the second pressure chamber 64 Has to the result that on the ground 42 of the control slide 28 a pressure difference arises, which causes the control slide 28 in his the annular gap 30 releasing position is shifted and thus a maximum delivery of the coolant pump assembly is ensured. In case of failure of the electrical supply of the solenoid valve 66 takes the control slide 28 corresponding to the same position, so that even in this emergency mode, a maximum delivery of the coolant pump assembly is ensured without the need for a return spring or other, non-hydraulic force would be necessary. The coolant from the first pressure chamber 58 can drain via a return channel, not shown, extending from the solenoid valve 66 through the second housing part 62 and then along the drive shaft 18 inside the first housing part 40 extends and via a bore in the coolant pump impeller 20 to the main entrance 14 the coolant pump assembly leads.

Wird ein reduzierter Kühlmittelstrom zum Kühlkreislauf von der Motorsteuerung gefordert, wie dies beispielsweise während der Kaltlaufphase der Fall ist, wird das Magnetventil 66 bestromt, wodurch der Schließkörper 68 den Durchströmungsquerschnitt 70 des Druckkanals 72 freigibt und den Durchströmungsquerschnitt zwischen dem ersten Druckraum 58 und dem nicht dargestellten Rückführkanal reduziert beziehungsweise verschließt. Entsprechend wird der am Nebenauslass 54 der Seitenkanalpumpe 8 entstehende Druck auch durch den Druckkanal 72 dem ersten Druckraum 58 zugeführt, um den Regelschieber 28 in den Ringspalt 30 zu verschieben. In diesem Zustand liegt entsprechend eine im Vergleich zur anderen Stellung des Magnetventils 66 entgegengesetzte Druckdifferenz am Boden 42 des Regelschiebers 28 an, die dazu führt, dass der Regelschieber 28 in den Ringspalt 30 verschoben wird und somit der Kühlmittelstrom im Kühlkreislauf unterbrochen wird.If a reduced coolant flow to the cooling circuit of the engine control is required, as is the case during the cold running phase, the solenoid valve 66 energized, causing the closing body 68 the flow cross section 70 of the pressure channel 72 releases and the flow cross-section between the first pressure chamber 58 and reduces or closes the return channel, not shown. Accordingly, the at the side outlet 54 the side channel pump 8th resulting pressure also through the pressure channel 72 the first pressure room 58 fed to the control slide 28 in the annular gap 30 to move. In this state is correspondingly one in comparison to the other position of the solenoid valve 66 opposite pressure difference on the ground 42 of the control slide 28 which causes the control slide 28 in the annular gap 30 is shifted and thus the flow of coolant in the cooling circuit is interrupted.

Wird ein regelbares Magnetventil 66 verwendet, ist es auch möglich, das Ventil 66 in Zwischenstellungen zu fahren, wodurch für jede Position des Regelschiebers 28 ein Kräftegleichgewicht erzielbar ist, so dass eine vollständige Regelung des Durchströmungsquerschnitts des Ringspaltes 30 ermöglicht wird.Will be a controllable solenoid valve 66 It is also possible to use the valve 66 to drive in intermediate positions, whereby for each position of the control slide 28 a balance of forces can be achieved, so that a complete control of the flow cross-section of the annular gap 30 is possible.

Um die kompakte Bauweise durch die einteilige Ausführung des Kühlmittelpumpenlaufrades 20 mit dem Seitenkanalpumpenlaufrad 46 und eine dichte Verbindung der im ersten Gehäuseteil 40 und im zweiten Gehäuseteil 62 ausgebildeten Kanalabschnitte des Druckkanals 72 oder des Rückführkanals gewährleisten zu können und die geringe Leckagen über den Regelschieber 28 zu gewährleisten und so eine vollständige Regelbarkeit sicherzustellen, wird das erste Gehäuseteil 40 direkt am zweiten Gehäuseteil 62 befestigt. Dies erfolgt, indem das erste Gehäuseteil 40 mit einem ringförmigen Vorsprung 80, der sich mit verringertem Durchmesser vom ringförmigen Vorsprung 38 weiter in vom Kühlmittelpumpenlaufrad abgewandten Ende erstreckt, in eine radial innere Aufnahmeöffnung 82 des zweiten Gehäuseteils 62 geschoben wird, bis das erste Gehäuseteil 40 mit seinem zwischen den Vorsprüngen 38, 80 ausgebildeten Absatz 84 gegen die Anschlussfläche 60 des zweiten Gehäuseteils 62 anliegt. In dieser Position wird das erste Gehäuseteil 40 mittels Schrauben 86 am zweiten Gehäuseteil befestigt. Hierzu sind im ersten Gehäuseteil mehrere Durchgangsbohrungen 88 und im zweiten Gehäuseteil gegenüberliegende Gewindesacklöcher 90 ausgebildet.To the compact design by the one-piece design of the coolant pump impeller 20 with the side channel pump impeller 46 and a sealed connection in the first housing part 40 and in the second housing part 62 trained channel sections of the pressure channel 72 or to ensure the return channel and the low leakage through the control slide 28 To ensure and thus ensure complete controllability is the first housing part 40 directly on the second housing part 62 attached. This is done by the first housing part 40 with an annular projection 80 which is of reduced diameter from the annular projection 38 extends further in the end facing away from the coolant pump impeller, in a radially inner receiving opening 82 of the second housing part 62 is pushed until the first housing part 40 with his between the projections 38 . 80 trained paragraph 84 against the pad 60 of the second housing part 62 is applied. In this position, the first housing part 40 by means of screws 86 attached to the second housing part. For this purpose, in the first housing part a plurality of through holes 88 and in the second housing part opposite threaded blind holes 90 educated.

Zur Befestigung der beiden Gehäuseteile 40, 62 am Außengehäuse 10 und daraus folgende zur Anordnung des Regelschiebers 28 im Außengehäuse 10 weist das Außengehäuse 10 an seinem zum Haupteinlass 14 entgegengesetzten axialen Ende eine Öffnung 92 auf, in die ein ringförmiger Vorsprung 94 des zweiten Gehäuseteils 62 derart ragt, dass der Vorsprung 94 gegen die Innenwand der Öffnung 92 anliegt. Radial außerhalb dieses hohlzylindrischen Vorsprungs 94 ist eine Axialnut 96 ausgebildet, in der ein Dichtring 98 angeordnet ist, der bei der Befestigung des zweiten Gehäuseteils 62 am Außengehäuse 10 entsprechend verpresst wird, wobei das zweite Gehäuseteil 62 mit seiner Anschlussfläche 60 gegen eine Außenwand 100 des Außengehäuses 10 anliegt.For fastening the two housing parts 40 . 62 on the outer housing 10 and consequent to the arrangement of the control slide 28 in the outer housing 10 has the outer casing 10 at his to the main inlet 14 opposite axial end of an opening 92 in which an annular projection 94 of the second housing part 62 so stands out, that the projection 94 against the inner wall of the opening 92 is applied. Radially outside this hollow cylindrical projection 94 is an axial groove 96 formed, in which a sealing ring 98 is arranged, in the attachment of the second housing part 62 on the outer housing 10 is pressed accordingly, the second housing part 62 with its interface 60 against an outer wall 100 of the outer casing 10 is applied.

Dieser Vorsprung 94 dient gleichzeitig als rückwärtiger Anschlag 102 für den Regelschieber 28, dessen äußere Umfangswand 44 sich mit ihrem zum Kühlmittelpumpenlaufrad 44 weisenden Ende mit etwas vergrößertem Durchmesser fortsetzt. Am inneren Umfang und am äußeren Umfang des Bodens 42 ist jeweils eine Radialnut 104, 106 ausgebildet, in der jeweils ein Kolbenring 108, 110 angeordnet ist, über die der Regelschieber 28 im radial inneren Bereich auf dem Vorsprung 38 des ersten Gehäuseteils 26 und im radial äußeren Bereich an einer Innenwand des in die Öffnung 92 des Außengehäuses 10 ragenden hohlzylindrischen Vorsprungs 94 des zweiten Gehäuseteils 62 gleitend gelagert und entsprechend dichtend geführt ist.This lead 94 serves as a rear stop at the same time 102 for the control slide 28 whose outer peripheral wall 44 with her to the coolant pump impeller 44 continuing with a slightly larger diameter. At the inner circumference and at the outer circumference of the floor 42 each is a radial groove 104 . 106 formed, in each case a piston ring 108 . 110 is arranged over which the control slide 28 in the radially inner region on the projection 38 of the first housing part 26 and in the radially outer region on an inner wall of the opening 92 of the outer casing 10 protruding hollow cylindrical projection 94 of the second housing part 62 slidably mounted and guided according sealing.

Aus der Öffnung 92 des Außengehäuses 10 ragt somit nach dem Einbau lediglich das hintere Stück der Antriebswelle 18 sowie der hintere Teil des zweiten Gehäuseteils 62, in dem das Magnetventil 66 aufgenommen ist und auf dem das Kugellager 26 aufgepresst ist, welches das Riemenrad 24 trägt. Die Antriebswelle 18 erstreckt sich unter Zwischenlage einer Dichtung 112 zentral durch die beiden Gehäuseteile 40, 62.Out of the opening 92 of the outer casing 10 thus protrudes after installation, only the rear piece of the drive shaft 18 and the rear part of the second housing part 62 in which the solenoid valve 66 is included and on the ball bearing 26 is pressed, which is the pulley 24 wearing. The drive shaft 18 extends under the interposition of a seal 112 centrally through the two housing parts 40 . 62 ,

Die beschriebene Kühlmittelpumpenanordnung ist äußerst kompakt aufgebaut, jedoch einfach und kostengünstig herstellbar und montierbar, da eine geringe Teileanzahl vorliegt. Auf zusätzliche Leitungen zur hydraulischen Verbindung der Seitenkanalpumpe mit den Druckräumen des Regelschiebers kann verzichtet werden, da diese über sehr kurze Wege als einfache Bohrungen in den beiden inneren Gehäuseteilen ausgebildet werden können. Dadurch, dass der Regelschieber im inneren Bereich auf dem Gehäuseteil geführt wird, welches gleichzeitig den Seitenkanal ausbildet und radial begrenzt, kann der Regelschieber entlang dieser Begrenzungswand mit eindeutig definiertem Spiel und daraus folgend definierter Leckage geführt werden. Durch den axial sehr kurzen Aufbau aufgrund des einstückigen Laufrades für die Seitenkanalpumpe und die eigentliche Kühlmittelförderpumpe eignet sich diese besonders zur Anordnung direkt in einer Öffnung des Kurbelgehäuses.The coolant pump arrangement described is extremely compact, but easy and inexpensive to produce and assemble, since a small number of parts is present. On additional lines for hydraulic connection of the side channel pump with the pressure chambers of the control slide can be omitted, since they can be formed over very short distances as simple holes in the two inner housing parts. Characterized in that the control slide is guided in the inner region on the housing part, which simultaneously forms the side channel and radially limited, the control slide can be performed along this boundary wall with clearly defined game and consequent defined leakage. Due to the axially very short construction due to the one-piece impeller for the side channel pump and the actual coolant pump, this is particularly suitable for the arrangement directly in an opening of the crankcase.

4 zeigt in einer schematischen Ansicht einen erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislauf 114. Die Kühlmittelanordnung 2 ist über den Haupteinlass 14 und den Hauptauslass 16 der Hauptpumpe 6 mit einem Hauptkühlmittelstrom eines Hauptkühlkreislaufes 116 verbunden. Hierzu wird in normalen Betriebssituationen, das heißt bei warmer Verbrennungskraftmaschine 118, das Kühlmittel vom geöffneten Hauptauslass 16 der Hauptpumpe 6 durch die Verbrennungskraftmaschine 118 und auf bekannte Weise durch einen Abgasrückführkühler 120 zum geöffneten Haupteinlass 14 der Hauptpumpe 6 geführt. Der Abgasrückführkühler 120 dient der Kühlung des vom Auslass der Verbrennungskraftmaschine 118 zum Einlass desselben zurück zu führenden Abgases. Hierzu ist auf bekannte Weise ein Abgasrückführventil 122 vorgesehen. 4 shows a schematic view of a coolant circuit according to the invention 114 , The coolant arrangement 2 is above the main inlet 14 and the main outlet 16 the main pump 6 with a main coolant flow of a main cooling circuit 116 connected. For this purpose, in normal operating situations, that is, in a warm internal combustion engine 118 , the coolant from the main open outlet 16 the main pump 6 through the internal combustion engine 118 and in a known manner through an exhaust gas recirculation cooler 120 to the main open entrance 14 the main pump 6 guided. The exhaust gas recirculation cooler 120 is used for cooling of the exhaust of the internal combustion engine 118 to the inlet of the same back to leading exhaust gas. For this purpose, an exhaust gas recirculation valve is known manner 122 intended.

Insbesondere in der Startphase der Verbrennungskraftmaschine 118, das heißt, in kaltem Betriebszustand ist eine Kühlung des zurück zu führenden Abgases nicht gewollt. Vielmehr soll die Verbrennungskraftmaschine 118 durch die Rückführung von heißem Abgas schneller auf Betriebstemperatur gebracht werden. Hierzu wird, wie oben beschrieben, der Auslass 16 des Förderkanals 12 der Hauptpumpe 6 geschlossen.Especially in the starting phase of the internal combustion engine 118 , That is, in the cold operating condition cooling of the back to leading exhaust gas is not wanted. Rather, the internal combustion engine 118 be brought back to operating temperature by the return of hot exhaust gas faster. For this purpose, as described above, the outlet 16 of the conveyor channel 12 the main pump 6 closed.

Um nun zu verhindern, dass in dem geschlossenen Hauptkühlkreislaufes 116 das Kühlmittel aufgrund der Erwärmung der Verbrennungskraftmaschine 118 zu sieden beginnt, ist erfindungsgemäß die Nebenkühlmittelleitung 124 vorgesehen, die mit dem zweiten Nebenauslass 56 der Kühlmittelpumpenanordnung 2 fluidisch verbunden ist. In dieser Nebenkühlmittelleitung 124 ist ein Schaltventil 128 vorgesehen, das die Nebenkühlmittelleitung 124 bei erreichter Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine 120 verschließt. Die Nebenkühlmittelleitung 124 ist mit dem Hauptkühlkreislauf 116 fluidisch, hier zum Beispiel im Abgasrückführkühler 122, verbunden. In der kalten Startphase der Verbrennungskraftmaschine 118 kann hierdurch eine Zirkulation des Kühlmittels gewährleistet werden, indem der Nebenkühlmittelstrom sich mit dem Hauptkühlmittelstrom vermischt und über den Haupteinlass 14 wieder in die Hauptpumpe 6 eintritt.To prevent now in the closed main cooling circuit 116 the coolant due to the heating of the internal combustion engine 118 begins to boil, according to the invention is the secondary coolant line 124 provided with the second secondary outlet 56 the coolant pump assembly 2 is fluidically connected. In this secondary coolant line 124 is a switching valve 128 provided, which is the secondary coolant line 124 at the reached operating temperature of the internal combustion engine 120 closes. The secondary coolant line 124 is with the main cooling circuit 116 Fluidic, here for example in the exhaust gas recirculation cooler 122 , connected. In the cold starting phase of the internal combustion engine 118 In this way, a circulation of the coolant can be ensured by mixing the secondary coolant flow with the main coolant flow and via the main inlet 14 back to the main pump 6 entry.

Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist, sondern verschiedene Modifikationen innerhalb des Schutzbereiches denkbar sind. So könnte auch lediglich ein Druckraum verwendet werden und eine Rückstellung des Regelschiebers über eine Feder erfolgen.It should be clear that the scope of protection is not limited to the exemplary embodiment described, but various modifications within the scope of protection are conceivable. So only a pressure chamber could be used and carried out a provision of the control slide via a spring.

Claims

A motor vehicle coolant pump assembly comprising a housing assembly including a main pump (6) and a side pump (8) secondary pump having a main inlet (14) and a main outlet (16) fluidly connected to a main coolant circuit loop (118) , with a drive shaft (18), with a coolant pump impeller (20) of the main pump (6), which is at least rotationally fixed on the drive shaft (18) and via which coolant in a the coolant pump impeller (20) surrounding conveyor channel (12) is conveyed, with an adjustable control slide (28), via which a flow cross-section of an annular gap (30) between an outlet (32) of the Kühlmittelpumpenlaufrades (20) and the delivery channel (12) is adjustable, with a Seitenkanalpumpenlaufrad (46) of the side channel pump (8) on the drive shaft (18) is arranged at least rotationally fixed, with a side channel (50) of the side channel pump (8), in which by rotation d the side channel pump impeller (46) a pressure is generated, wherein the side channel (50) has a secondary inlet (52) and at least one secondary outlet (54), with a pressure channel (72) through which the secondary outlet (54) of the side channel (50) a first pressure chamber (58) of the control slide (28) is fluidically connectable, with a valve (66) via which a flow cross section (70) of the pressure channel (72) is closable and releasable, characterized in that the side channel (50) has a second Secondary outlet (56) which is connected via a secondary coolant line (124) with the main cooling circuit (116).

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 1 characterized in that the coolant pump impeller (20) is integrally formed with the side channel pump impeller (46) is and the side channel (50) in a first housing part (40) is formed, on which the control slide (28) is slidably guided.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 2 , characterized in that the blades (48) of the Seitenkanalpumpenlaufrades (46) are formed on a rear side of the formed as a radial pump impeller coolant pump impeller (20) and a side channel (50) are arranged axially opposite one another.

Coolant pump arrangement for the motor vehicle sector according to one of the preceding claims, characterized in that between the secondary inlet (52) and the secondary outlet (54) a connecting channel (74) from the side channel (50) is provided in a second pressure chamber (64) the second pressure chamber (64) is provided on a side of the control slide (28) facing the coolant pump impeller (20), wherein the second pressure chamber is arranged between a bottom (42) of the control slide (28) and a first housing part (40) in which the side channel (50) is arranged is formed.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 4 , characterized in that the connecting channel (74) is designed as a bore.

Coolant pump arrangement for an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the side channel (50) has a second secondary inlet.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 2 characterized in that a radially outer boundary wall (78) of the side channel (50) extends axially toward the coolant pump impeller (20), radially surrounding the side channel pump impeller (46) and radially surrounded by an outer peripheral wall (44) of the control spool (28) is.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 4 characterized in that the control slider (28) is slidably guided on an outer surface (36) of an annular, axially extending projection (38) of the first housing part (40).

Coolant pump arrangement for the motor vehicle sector according to one of the preceding claims, characterized in that the first pressure chamber (58) on the side facing away from the coolant pump impeller (20) axial side of the control slide (28) is formed.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 8 , characterized in that the annular projection (38) of the first housing part (40) the two pressure chambers (58, 64) bounded radially inward.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 8 , characterized in that the pressure channel (72) extends through the annular projection (38) of the first housing part (40).

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 4 , characterized in that the pressure channel (72) from the secondary outlet (54) of the side channel pump (8) through the first housing part (40) and a second housing part (62) in the first pressure chamber (58), wherein in the second housing part (62 ) of the valve (66) controlled flow cross-section (70) is formed.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 12 characterized in that the annular projection (38) of the first housing part (40) has at its axial end a shoulder (84) from which the reduced diameter annular projection (38) continues axially into a corresponding receiving opening (82). of the second housing part (62) to which the first housing part (40) is attached.

Coolant pump assembly for the motor vehicle after Claim 12 , characterized in that the first housing part (40) by means of screws (86) on the second housing part (62) is fixed.

Coolant circuit for a liquid-cooled internal combustion engine having a coolant pump arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the main inlet (14) and the main outlet (16) of the coolant pump arrangement (2) are fluidically connected to the main cooling circuit (116), wherein the second secondary outlet (56 ) is fluidically connected via a secondary coolant line (124) with the main coolant circuit (116).

Coolant circuit for an internal combustion engine after Claim 15 , characterized in that in the secondary coolant line (124), a control device (126), such as a switching valve, thermostat, etc. is provided.

Coolant circuit for an internal combustion engine after Claim 15 , characterized in that the second secondary inlet is connected via a second secondary coolant line to the main cooling circuit (116).