DE102017009431A1

DE102017009431A1 - Expansion tank for the cooling system of a liquid-cooled internal combustion engine

Info

Publication number: DE102017009431A1
Application number: DE102017009431.4A
Authority: DE
Inventors: Bozidar Stevanovic; Martin Roos
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2018-05-03
Also published as: SE1651439A1; SE541944C2

Abstract

Ein Ausgleichbehälter (22) für die Kühlanlage einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine umfasst ein Gehäuse (30) und eine Kammer (31). Das Gehäuse (30) umfasst mindestens eine Einlassverbindung (45) zur Verbindung mit einer Zufuhr von Kühlmittel, das aus dem Motor entleert wird, und eine Auslassverbindung (50) für den Rücklauf von Kühlmittel zum Motor. Die Einlassverbindung (45) entleert sich in die Kammer (31) durch einen Kühlmittelkanal (55) hindurch, der angeordnet ist, um einen Strom von ankommendem Kühlmittel in die Kammer (31) über einem Kühlmittelpegel (54) zu leiten. Eine Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) ist angepasst, um in den Kühlmittelkanal (55) eingesetzt zu werden, und weist einen axialen Durchgang auf, der als Kühlmitteleinlass zur Expansionskammer (31) dient, und Umlenkmittel (78), die in dem Durchgang (67) angeordnet und angepasst sind, damit das Kühlmittel darauf auftrifft.An expansion tank (22) for the cooling system of a liquid-cooled internal combustion engine comprises a housing (30) and a chamber (31). The housing (30) includes at least one inlet connection (45) for connection to a supply of coolant discharged from the engine and an outlet connection (50) for the return of coolant to the engine. The inlet connection (45) discharges into the chamber (31) through a coolant passage (55) arranged to direct a flow of incoming coolant into the chamber (31) above a coolant level (54). A coolant diverter (64) is adapted to be inserted into the coolant channel (55) and has an axial passage which serves as a coolant inlet to the expansion chamber (31) and deflection means (78) disposed in the passage (67) and adapted for the coolant to impact.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Ausgleichbehälter für die Kühlanlage einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, eine Kühlmittelumlenkvorrichtung für einen Ausgleichbehälter und ein Kraftfahrzeug, das einen Ausgleichbehälter gemäß den Ansprüchen umfasst.The present invention relates generally to a surge tank for the refrigeration system of a liquid-cooled internal combustion engine, a coolant deflection device for a surge tank, and a motor vehicle comprising a surge tank according to the claims.

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND AND PRIOR ART

Flüssiges Kühlmittel, das in einer Kühlanlage zum Kühlen eines Verbrennungsmotors umläuft, befindet sich gewöhnlich auf einer Betriebstemperatur von 80 bis 100 °C. Wenn der Motor kalt gestartet wird, befindet sich das Kühlmittel auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur. Das Kühlmittel nimmt ein größeres Volumen in der Kühlanlage ein, wenn es warm ist als wenn es kalt ist. Um eine Volumenänderung des Kühlmittels während des Betriebs zu berücksichtigen, ist die Kühlanlage mit einem Ausgleichbehälter versehen. Der Ausgleichbehälter kann die Form eines eingeschlossenen Gefäßes annehmen, das nur teilweise mit Kühlmittel gefüllt ist, wenn der Motor stillsteht. Der Rest des Raums über dem Kühlmittel steht dabei für die volumetrische Expansion des Kühlmittels auf Grund von Wärme zur Verfügung. Ein derartiger Ausgleichbehälter dient auch als Mittel dafür, dass Gase, die sich in dem Kühlmittel aufgelöst haben oder darin festsitzen, an die Kühlmitteloberfläche ansteigen und entweichen können.Liquid coolant circulating in a refrigeration system for cooling an internal combustion engine is usually at an operating temperature of 80 to 100 ° C. When the engine is started cold, the coolant is at a much lower temperature. The coolant occupies a larger volume in the refrigerator when it is warm than when it is cold. To account for a volume change of the coolant during operation, the cooling system is provided with a surge tank. The surge tank may take the form of an enclosed vessel that is only partially filled with coolant when the engine is stopped. The remainder of the space above the coolant is available for the volumetric expansion of the coolant due to heat. Such a surge tank also serves as a means for gases that have dissolved in or become trapped in the coolant to rise and escape to the coolant surface.

Kühlmittel, das aus dem Motor entleert wird, fließt durch einen Einlass hindurch in den Ausgleichbehälter über dem Pegel des Kühlmittels und kehrt vom Boden des Behälters durch einen Auslass hindurch zurück, um auf den Fluss von Kühlmittel, das an den Motor zurückgegeben wird, zu stoßen. Der Auslass des Ausgleichbehälters ist normalerweise durch eine senkrechte Leitung, die als „statische Leitung“ bezeichnet wird, mit anderen Teilen der Kühlanlage verbunden. Der Ausgleichbehälter befindet sich daher auf einem gewissen Höhenpegel über der Kühlmittelpumpe, die das Kühlmittel in der Kühlanlage umwälzt. Eine derartige Konfiguration führt dazu, dass sich eine Kühlmittelsäule von dem Kühlmittelpegel in dem Ausgleichbehälter bis zu der Kühlmittelpumpe erstreckt. Diese Kühlmittelsäule stellt sicher, dass sich das Kühlmittel nahe am Einlass der Pumpe bezüglich der Höhe der Säule auf einem positiven Druck befindet. Die Tatsache, dass sich das Kühlmittel nahe am Pumpeneinlass auf einem positiven Druck befindet, verringert das Risiko von Kavitation, wenn die Pumpe gestartet wird.Coolant discharged from the engine flows through an inlet into the surge tank above the level of the coolant and returns from the bottom of the tank through an outlet to encounter the flow of coolant returned to the engine , The outlet of the surge tank is normally connected to other parts of the cooling system by a vertical duct, referred to as a "static duct". The surge tank is therefore at a certain level above the coolant pump, which circulates the coolant in the cooling system. Such a configuration results in a coolant column extending from the coolant level in the surge tank to the coolant pump. This coolant column ensures that the coolant near the inlet of the pump is at a positive pressure relative to the height of the column. The fact that the coolant is at a positive pressure near the pump inlet reduces the risk of cavitation when the pump is started.

Ein Problem bei der Konstruktion derartiger Ausgleichbehälter besteht darin, dass das Kühlmittel einen relativen direkten Weg vom Einlass des Behälters bis zum Auslass einschlagen kann, der keine ausreichende Gelegenheit dafür bietet, dass sich Gase und Dämpfe aus dem Kühlmittel entmischen, bevor es den Behälter durch den Auslass hindurch verlässt, und dass die Gase und Dämpfe demnach dem Kühlmittel bis zur Pumpe folgen können, was das Risiko von Kavitation erhöhen kann.A problem with the design of such surge tanks is that the coolant may strike a relatively direct path from the inlet of the tank to the outlet, which does not provide a sufficient opportunity for gases and vapors to separate from the coolant before passing through the tank Exits through outlet, and that the gases and vapors can therefore follow the coolant to the pump, which can increase the risk of cavitation.

Die GB 2 403 163 A zeigt einen Ausgleichbehälter für Kühlanlagen in Brennkraftmaschinen. Der Behälter weist eine Einlassöffnung mit einer Umlenkvorrichtung und einem senkrechten Schlitz zum Freisetzen von Gasen und Dämpfen, die sich aus dem flüssigen Kühlmittel entmischen, auf. Die Umlenkvorrichtung ist ein Bestandteil des Ausgleichbehälters, und der Behälter ist daher relativ kompliziert in der Herstellung. Da ferner die Umlenkvorrichtung mit dem Behälter einstückig gebildet ist, ist es nicht möglich, sie in vorhandenen Ausgleichbehältern ohne eine derartige Umlenkvorrichtung einzubauen, und somit ist es nicht möglich, den Kühlmittelfluss zwischen dem Einlass und dem Auslass bei derartigen vorhandenen Behältern zu regeln oder zu beeinflussen.The GB 2 403 163 A shows a surge tank for cooling systems in internal combustion engines. The container has an inlet opening with a diverter and a vertical slot for releasing gases and vapors that separate from the liquid refrigerant. The diverter is a component of the surge tank, and the tank is therefore relatively complicated to manufacture. Further, since the diverter is integrally formed with the container, it is not possible to install it in existing expansion tanks without such a diverter, and thus it is not possible to control or influence the flow of coolant between the inlet and the outlet in such existing containers ,

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Wirksamkeit einer Kraftfahrzeug-Kühlanlage zu verbessern. Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Ausgleichbehälter mit verbesserten Entgasungseigenschaften vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Ausgleichbehälter für die Kühlanlage einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine bereitzustellen, der einen weniger direkten und/oder besser verteilten Weg für Kühlmittel von einem Einlass bis zum Auslass des Behälters bereitstellen kann. Eine andere Aufgabe besteht darin, eine Kühlmittelumlenkvorrichtung für einen Ausgleichbehälter bereitzustellen, die einen weniger direkten und/oder besser verteilten Weg für Kühlmittel vom Einlass bis zum Auslass des Behälters bereitstellen kann. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Kühlmittelumlenkvorrichtung bereitzustellen, die relativ einfach herzustellen und während der Herstellung der Behälter und in vorhandenen Behältern zusammenzubauen ist. Diese Aufgaben und andere Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen erwähnten Merkmale erfüllt.An object of the present invention is to improve the effectiveness of a motor vehicle refrigeration system. Another object of the invention is to propose a surge tank with improved degassing properties. Another object is to provide a surge tank for the refrigeration system of a liquid-cooled internal combustion engine that can provide a less direct and / or better distributed path for coolant from an inlet to the outlet of the tank. Another object is to provide a coolant diverter for a surge tank that can provide a less direct and / or better distributed route for coolant from the inlet to the outlet of the tank. Another object is to provide a coolant diverter which is relatively easy to manufacture and assemble during manufacture of the containers and in existing containers. These objects and other objects are achieved by the features mentioned in the claims.

Die Erfindung betrifft einen Ausgleichbehälter für die Kühlanlage einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine. Der Ausgleichbehälter umfasst ein Gehäuse und eine Expansionskammer, die durch das Gehäuse begrenzt ist und angeordnet ist, um Kühlmittel auf einem gewissen Pegel zu umfassen, mindestens eine Einlassverbindung an dem Gehäuse zur Verbindung mit einer Zufuhr von Kühlmittel, das aus dem Motor entleert wird, und eine Auslassverbindung an dem Gehäuse für den Rücklauf von Kühlmittel zum Motor. Die Einlassverbindung entleert sich in die Expansionskammer durch einen Kühlmittelkanal hindurch, der angeordnet ist, um einen Strom von ankommendem Kühlmittel in die Expansionskammer über dem Pegel zu leiten. Der Auslass ist mit einer Behälterrücklaufleitung unter dem Pegel verbunden. Eine Kühlmittelumlenkvorrichtung ist derart angeordnet, dass der Strom auf die Kühlmittelumlenkvorrichtung auftrifft. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung ist ein selbstständiger Einsatz, der angepasst ist, um in den Kühlmittelkanal eingesetzt zu werden, und weist einen Durchgang auf, der als Kühlmitteleinlassdurchgang zur Expansionskammer dient, wobei Umlenkmittel in dem Durchgang angeordnet sind und angepasst sind, damit das Kühlmittel darauf auftrifft.The invention relates to a surge tank for the cooling system of a liquid-cooled internal combustion engine. The surge tank comprises a housing and an expansion chamber bounded by the housing and arranged to include coolant at a certain level, at least one inlet connection to the housing for connection to a supply of coolant discharged from the engine, and an outlet connection to the housing for the return of coolant to the engine. The inlet connection Drains into the expansion chamber through a coolant passage arranged to direct a flow of incoming coolant into the expansion chamber above the level. The outlet is connected to a tank return line below the level. A coolant diverter is arranged such that the flow impinges on the coolant diverter. The coolant diverter is a self-contained insert adapted to be inserted into the coolant passage and has a passage which serves as a coolant inlet passage to the expansion chamber, wherein diverter means are disposed in the passage and adapted for the coolant to impinge thereon.

Das Umlenkmittel dient dazu, das Kühlmittel für eine optimale Entgasung zu beeinflussen, indem es einen weniger direkten und/oder besser verteilten Weg für das Kühlmittel vom Einlass bis zum Auslass bereitstellt. Dies bietet eine Gelegenheit, damit sich Gase und Dämpfe aus dem Kühlmittel entmischen, bevor es den Ausgleichbehälter verlässt, und ist von Vorteil, um dazu beizutragen, dass Kavitation vermieden wird, wenn die Pumpe gestartet wird. Da die Kühlmittelumlenkvorrichtung ein selbstständiger Einsatz ist, der gestaltet und konfiguriert ist, um im Innern eines vorhandenen Kühlmittelkanals aufgenommen zu werden, wird kein bestimmter Ausgleichbehälter benötigt, um verbesserte Entgasungseigenschaften zu erhalten, sondern der Einsatz kann in bereits vorhandenen Ausgleichbehältern installiert werden, um ihre Entgasungseigenschaften zu verbessern. Ferner kann der Einsatz ohne Weiteres manuell oder automatisch in den Kühlmittelkanal eingesetzt oder daraus entnommen werden, der mit einer derartigen Kühlmittelumlenkvorrichtung ausgestattet ist. Ein anderer Vorteil besteht darin, dass der Einsatz einfach herzustellen ist und in großen Mengen zur späteren Installation in einen beliebigen Ausgleichbehälter hergestellt werden kann.The diverter serves to influence the refrigerant for optimum degasification by providing a less direct and / or better distributed path for the refrigerant from the inlet to the outlet. This provides an opportunity to separate gases and vapors from the coolant before it leaves the surge tank and is beneficial to help prevent cavitation when the pump is started. Since the coolant diverter is a stand-alone insert designed and configured to be contained within an existing coolant channel, no particular surge tank is needed to obtain improved degassing properties, but the insert can be installed in existing surge tanks for degassing performance to improve. Furthermore, the insert can readily be inserted or removed manually or automatically into the coolant channel, which is equipped with such a coolant deflection device. Another advantage is that the insert is easy to manufacture and can be manufactured in bulk for later installation in any surge tank.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühlmittelumlenkvorrichtung ein röhrenförmiger Zylinder mit einem stromaufwärtigen Ende, das angepasst ist, um sich in den Kühlmittelkanal zu erstrecken, und einem stromabwärtigen Ende, das angepasst ist, um sich in die Expansionskammer zu erstrecken. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung kann derart angeordnet sein, dass sie sich mehr oder weniger weit nach außen durch die Mündung des Kühlmittelkanals hindurch und in die Expansionskammer erstreckt. Durch Variieren der Länge des Teils der Kühlmittelumlenkvorrichtung, der sich nach außen durch die Mündung hindurch erstreckt, kann eine bestimmte Kühlmittelumlenkvorrichtung abgestimmt werden, um eine optimale Umlenkbeständigkeit zu erzeugen, die vom Benutzer erwünscht ist.In one embodiment, the coolant diverter is a tubular cylinder having an upstream end adapted to extend into the coolant channel and a downstream end adapted to extend into the expansion chamber. The coolant diverter may be arranged to extend more or less outwardly through the mouth of the coolant passage and into the expansion chamber. By varying the length of the portion of the coolant diverter extending outwardly through the mouth, a particular coolant diverter can be tuned to produce optimum deflection resistance desired by the user.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Kühlmittelumlenkvorrichtung an ihrem stromabwärtigen Ende durch das Umlenkmittel geschlossen und ist an ihrem stromabwärtigen Ende mit einer Öffnung zum Entleeren von Kühlmittel versehen. Das Umlenkmittel dient dazu, das Kühlmittel für eine optimale Entgasung zu beeinflussen, indem es einen weniger direkten und/oder besser verteilten Weg für das Kühlmittel, das durch die Öffnung hindurch geht, vom Einlass bis zum Auslass bereitstellt. Dies bietet eine weitere Gelegenheit für Gase und Dämpfe, sich aus dem Kühlmittel zu entmischen, bevor es den Ausgleichbehälter verlässt. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Umlenkmittel eine Oberfläche, die in einer Richtung angeordnet ist, die zu einer Längsachse durch die Kühlmittelumlenkvorrichtung hindurch rechtwinklig ist. Die Oberfläche ist dem Durchgang zugewandt und ist angepasst, damit das Kühlmittel darauf auftrifft. Im Betrieb trifft bzw. prallt das Kühlmittel auf die Oberfläche und wird auf Grund der plötzlichen Geschwindigkeitsreduzierung, die beim Aufprall erfolgt, in kleine Tröpfchen aufgelöst und aus der Öffnung als Spray entleert, was zu einer Verteilung des Kühlmittels führt, das in die Expansionskammer eindringt und eine weitere Gelegenheit für Gase und Dämpfe bietet, sich aus dem Kühlmittel zu entmischen. Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühlmittelumlenkvorrichtung angepasst, um mit der Öffnung dem Kühlmittelpegel in dem Ausgleichbehälter zugewandt angeordnet zu sein. Im Betrieb trifft das Kühlmittel auf das Umlenkmittel (78) auf, wodurch die Geschwindigkeit des Kühlmittels verringert wird und es in Richtung auf das Kühlmittel geleitet wird, das sich bereits in dem Ausgleichbehälter befindet. Da die Geschwindigkeit verringert wird, bevor das Kühlmittel aus der Umlenkvorrichtung das Kühlmittel in dem Ausgleichbehälter erreicht, verringert sich die Aufprallkraft auf das Kühlmittel in dem Behälter mehr als es ansonsten der Fall gewesen wäre, und Gase und Dämpfe haben Zeit, an die Oberfläche des Kühlmittels in dem Ausgleichbehälter aufzusteigen, wodurch eine wirksame Entgasung des Kühlmittels ermöglicht wird. Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühlmittelumlenkvorrichtung angepasst, um mit der Öffnung einer oberen Wand oder einer seitlichen Wand der Expansionskammer zugewandt angeordnet zu sein, um Kühlmittel in Richtung auf die obere Wand oder die seitliche Wand zu entleeren. Dies kann den Vorteil bieten, dass das Kühlmittel von dem Kühlmittelauslass abgeleitet wird, was eine weitere Gelegenheit für Gase und Dämpfe bietet, sich aus Kühlmittel zu entmischen, bevor es den Ausgleichbehälter verlässt. Gemäß einer anderen Ausführungsform weist die Kühlmittelumlenkvorrichtung zwei oder mehrere Öffnungen auf, die in verschiedene Richtungen gewandt sind, um Kühlmittel in einem anderen Winkel mit Bezug auf die Kühlmittelumlenkvorrichtung zu entleeren. Dies kann die Verteilung des Kühlmittels in dem Ausgleichbehälter verbessern.According to another embodiment, the Kühlmittelumlenkvorrichtung is closed at its downstream end by the deflection means and is provided at its downstream end with an opening for emptying of coolant. The diverter serves to influence the refrigerant for optimum degassing by providing a less direct and / or better distributed path for the refrigerant passing through the orifice, from the inlet to the outlet. This provides another opportunity for gases and vapors to segregate from the coolant before leaving the surge tank. According to one embodiment, the deflection means comprises a surface arranged in a direction which is perpendicular to a longitudinal axis through the Kühlmittelumlenkvorrichtung therethrough. The surface faces the passage and is adapted for the coolant to impinge thereon. In operation, the coolant impinges on the surface and, due to the sudden velocity reduction that occurs upon impact, dissolves into small droplets and empties out of the orifice as a spray, resulting in a distribution of the coolant that enters the expansion chamber and another opportunity for gases and vapors to segregate from the coolant. In one embodiment, the coolant diverter is adapted to be disposed with the opening facing the coolant level in the surge tank. In operation, the coolant impinges on the diverter (78), thereby reducing the velocity of the refrigerant and directing it toward the refrigerant already in the surge tank. Since the velocity is reduced before the coolant from the diverter reaches the coolant in the surge tank, the impact force on the coolant in the tank will decrease more than would otherwise have been the case, and gases and vapors will have time to the surface of the coolant ascend in the surge tank, whereby an effective degassing of the coolant is made possible. In one embodiment, the coolant diverter is adapted to be disposed with the opening facing an upper wall or a side wall of the expansion chamber to deflate coolant toward the upper wall or the side wall. This may provide the advantage of draining the coolant from the coolant outlet, providing another opportunity for gases and vapors to segregate coolant before leaving the surge tank. In another embodiment, the coolant diverter has two or more openings facing in different directions to exhaust coolant at a different angle with respect to the coolant diverter. This can improve the distribution of the coolant in the surge tank.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühlmittelumlenkvorrichtung ein röhrenförmiger Zylinder mit einem stromaufwärtigen Ende, das angepasst ist, um sich in den Kühlmittelkanal zu erstrecken, und einem stromabwärtigen Ende, und der axiale Durchgang umfasst Umlenkmittel in der Form einer spitz zulaufenden Entleerungsöffnung am stromabwärtigen Ende zum Entleeren von Kühlmittel. Die spitz zulaufende Entleerungsöffnung dient dazu, das Kühlmittel für eine optimale Entgasung zu beeinflussen, indem sie einen weniger direkten und/oder besser verteilten Weg für das Kühlmittel, das durch die Öffnung hindurch geht, vom Einlass bis zum Auslass bereitstellt. Dies bietet eine weitere Gelegenheit für Gase und Dämpfe, um sich aus dem Kühlmittel zu entmischen, bevor es den Ausgleichbehälter verlässt. Im Betrieb trifft das Kühlmittel auf eine Oberfläche in der spitz zulaufenden Öffnung, was die Geschwindigkeit des Kühlmittels verringert und es in den Ausgleichbehälter leitet. Da die Geschwindigkeit verringert wird, bevor das Kühlmittel aus der Umlenkvorrichtung das Kühlmittel in dem Ausgleichbehälter erreicht, haben Gase und Dämpfe Zeit, an die Oberfläche des Kühlmittels in dem Ausgleichbehälter aufzusteigen, wodurch eine wirksame Entgasung des Kühlmittels ermöglicht wird. Gemäß einer Ausführungsform sind die Entleerungsöffnung und der axiale Durchgang auf eine gemeinsame Achse zentriert, wodurch nachweislich gute Umlenkeigenschaften bereitgestellt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die Entleerungsöffnung eine Verengung, die ein konvergierendes Teilstück, ein divergierendes Teilstück und einen Kanal dazwischen, der zum Durchfluss von Kühlmittel angepasst ist, umfasst. Das divergierende Teilstück umfasst eine Oberfläche, die dem Durchgang zugewandt ist und angepasst ist, damit das Kühlmittel darauf auftrifft. Im Betrieb trifft oder prallt das Kühlmittel auf die Oberfläche auf und wird auf Grund der plötzlichen Geschwindigkeitsreduzierung, die beim Aufprall erfolgt, in kleine Tröpfchen aufgelöst und wird aus der Öffnung als Spray entleert, was zu einer Verteilung des Kühlmittels führt, das in die Expansionskammer eindringt und eine weitere Gelegenheit für Gase und Dämpfe bietet, um sich aus dem Kühlmittel zu entmischen.In one embodiment, the coolant diverter is a tubular cylinder having an upstream end adapted to extend into the coolant channel and a downstream end, and the axial passage includes diverting means in the form of a tapered discharge opening at the downstream end for emptying coolant. The tapered discharge orifice serves to affect the refrigerant for optimum degassing by providing a less direct and / or better distributed path for the refrigerant passing through the orifice from the inlet to the outlet. This provides another opportunity for gases and vapors to segregate from the coolant before leaving the surge tank. In operation, the coolant strikes a surface in the tapered opening, reducing the velocity of the coolant and directing it into the surge tank. As the velocity is reduced before the coolant from the diverter reaches the coolant in the surge tank, gases and vapors have time to rise to the surface of the coolant in the surge tank, thereby enabling effective degassing of the coolant. According to one embodiment, the discharge opening and the axial passage are centered on a common axis, whereby demonstrably good deflection properties are provided. According to another embodiment, the discharge opening comprises a constriction comprising a converging section, a diverging section and a passageway therebetween adapted for flow of coolant. The diverging section includes a surface that faces the passage and is adapted to impact the coolant thereon. In operation, the coolant impinges or bounces on the surface and, due to the sudden velocity reduction that occurs upon impact, dissolves into small droplets and is discharged from the orifice as a spray, resulting in a distribution of the coolant entering the expansion chamber and provides another opportunity for gases and vapors to segregate from the coolant.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Kühlmittelumlenkvorrichtung eine kreisförmige Querschnittsform auf, wodurch sie relativ einfach herzustellen und in dem Kühlmittelkanal zu montieren ist.According to one embodiment, the coolant diverter has a circular cross-sectional shape, whereby it is relatively easy to manufacture and mount in the coolant channel.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Kühlmittelumlenkvorrichtung durch Presspassung in Position gehalten. Dadurch bleibt die Kühlmittelumlenkvorrichtung in dem Kühlmittelkanal in Position, ohne dass getrennte Befestigungsmittel verwendet werden.According to one embodiment, the coolant diverter is held in place by press fitting. As a result, the coolant diverter remains in position in the coolant channel without the use of separate fasteners.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Kühlmittelumlenkvorrichtung durch eine Schlauchschelle in Position gehalten. Eine Behälterspeiseleitung, die angepasst ist, um Kühlmittel an den Ausgleichbehälter zu übertragen, kann auf eine entsprechende Einlassverbindung an dem Behälter geschoben und an der Einlassverbindung durch eine Schlauchschelle fixiert werden. Da die Kühlmittelumlenkvorrichtung angepasst ist, um sich in den Kühlmittelkanal zu erstrecken, der sich wiederum durch die Einlassverbindung hindurch erstreckt, kann es vorteilhaft sein, die Schlauchschelle anzuordnen, damit sie die Behälterspeiseleitung gegen die Einlassverbindung und die Einlassverbindung gegen die Kühlmittelumlenkvorrichtung drückt.According to one embodiment, the Kühlmittelumlenkvorrichtung is held by a hose clamp in position. A container feed line adapted to transfer coolant to the surge tank may be slid onto a corresponding inlet connection on the tank and fixed to the inlet connection by a hose clamp. Since the coolant diverter is adapted to extend into the coolant channel, which in turn extends through the inlet connection, it may be advantageous to locate the hose clamp to urge the container feed line against the inlet connection and the inlet connection against the coolant diverter.

Die vorliegenden Ausführungsformen zielen auch darauf ab, einen Ausgleichbehälter mit verbesserten Entgasungseigenschaften bereitzustellen. Gemäß einer Ausführungsform wird dies durch eine Kühlmittelumlenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen bereitgestellt.The present embodiments also aim to provide a surge tank with improved degassing properties. In one embodiment, this is provided by a coolant diverter according to the present embodiments.

Die vorliegenden Ausführungsformen zielen auch darauf ab, ein Kraftfahrzeug mit einer verbesserten Kühlanlage bereitzustellen. Gemäß einer Ausführungsform wird dies durch ein Kraftfahrzeug, das einen Ausgleichbehälter gemäß den vorliegenden Ausführungsformen umfasst, bereitgestellt.The present embodiments also aim to provide a motor vehicle with an improved cooling system. In one embodiment, this is provided by a motor vehicle including a surge tank according to the present embodiments.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsform und den beiliegenden Figuren hervor.Other features and advantages of the invention will become apparent from the claims, the description of the embodiment and the accompanying figures.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische seitliche Ansicht eines Kraftfahrzeugs, das eine Kühlanlage umfasst.
2 schematisch eine Kühlanlage, die für ein Kraftfahrzeug gedacht ist.
3 einen senkrechten Querschnitt durch einen Ausgleichbehälter in 2.
4 einen senkrechten Querschnitt durch eine herkömmliche Einlassverbindung in 3 und einen Teil des Ausgleichbehälters.
5 einen senkrechten Querschnitt durch die Einlassverbindung in 3, einen Teil des Ausgleichbehälters und eine Ausführungsform einer Kühlmittelumlenkvorrichtung.
6 einen senkrechten Querschnitt durch die Einlassverbindung in 3, einen Teil des Ausgleichbehälters und eine Ausführungsform einer Kühlmittelumlenkvorrichtung.
7 einen senkrechten Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Kühlmittelumlenkvorrichtung.
8 einen Querschnitt durch eine Öffnung in einer Kühlmittelumlenkvorrichtung.
9 schematisch eine Kühlmittelumlenkvorrichtung 64, die angepasst ist, um eine Flachstrahldüse zu bilden.

The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a schematic side view of a motor vehicle comprising a cooling system.
2 schematically a cooling system, which is intended for a motor vehicle.
3 a vertical cross section through a surge tank in 2 ,
4 a vertical cross section through a conventional inlet connection in 3 and a part of the surge tank.
5 a vertical cross section through the inlet connection in 3 , a portion of the surge tank, and an embodiment of a coolant diverter.
6 a vertical cross section through the inlet connection in 3 , a portion of the surge tank, and an embodiment of a coolant diverter.
7 a vertical cross section through an embodiment of a Kühlmittelumlenkvorrichtung.
8th a cross section through an opening in a Kühlmittelumlenkvorrichtung.
9 schematically a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64, which is adapted to form a flat jet nozzle.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 zeigt eine schematische seitliche Ansicht eines Kraftfahrzeugs 1, das durch eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine 2 betrieben wird. Der Motor 2 kann ein Dieselmotor, bevorzugt ein aufgeladener Dieselmotor, oder ein Vergasermotor, der durch ein Kühlmittel gekühlt wird, das in einer Kühlanlage 3 umläuft, sein. Das Fahrzeug 1 kann ein schweres Fahrzeug, wie beispielsweise ein Lastwagen, ein Traktor oder ein Bus, oder ein leichteres Fahrzeug, wie beispielsweise ein Personenkraftwagen, sein. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Brennkraftmaschine 2 ein getrennter Motor sein, der angepasst ist, um einen Stromgenerator oder ein Boot anzutreiben. 1 shows a schematic side view of a motor vehicle 1 that by a liquid-cooled internal combustion engine 2 is operated. The motor 2 For example, a diesel engine, preferably a supercharged diesel engine, or a carburetor engine cooled by a coolant may be used in a refrigeration system 3 revolves, be. The vehicle 1 may be a heavy vehicle such as a truck, a tractor or a bus, or a lighter vehicle such as a passenger car. In alternative embodiments, the internal combustion engine 2 a separate motor adapted to drive a power generator or a boat.

2 bildet schematisch eine Kühlanlage 3 ab, die für ein Kraftfahrzeug gedacht ist. Die Kühlanlage 3 umfasst einen Kühlkreislauf 4 zum Kühlen des Verbrennungsmotors 2 anhand eines flüssigen Kühlmittels, das in dem Kühlkreislauf 4 fließt, bevorzugt in der Form von Wasser oder einer Mischung aus Wasser und Frostschutzzusätzen, wie beispielsweise Glykol. Eine Pumpe 5 wird in dem Kühlkreislauf 4 bereitgestellt, um das Kühlmittel in dem Kreislauf 4 umzuwälzen, und ein Kühler 6 wird in dem Kreislauf bereitgestellt, um das Kühlmittel zu kühlen. Das Kühlmittel fließt durch den Kühler 6 und wird durch Luft gekühlt, die in Richtung auf den Kühler 6 geblasen wird, wenn das Fahrzeug fährt. Die Kühlanlage 3 kann auch ein Gebläse (nicht gezeigt) umfassen, um einen Luftfluss durch den Kühler 6 zu generieren. Dieses Gebläse kann mit dem Motor 2 verbunden und durch diesen angetrieben sein. 2 forms schematically a cooling system 3 which is intended for a motor vehicle. The cooling system 3 includes a cooling circuit 4 for cooling the internal combustion engine 2 based on a liquid coolant in the cooling circuit 4 flows, preferably in the form of water or a mixture of water and antifreeze additives, such as glycol. A pump 5 is in the cooling circuit 4 provided to the coolant in the circuit 4 to circulate, and a cooler 6 is provided in the circuit to cool the coolant. The coolant flows through the radiator 6 and is cooled by air flowing towards the radiator 6 is blown when the vehicle is driving. The cooling system 3 may also include a fan (not shown) to direct airflow through the radiator 6 to generate. This fan can work with the engine 2 connected and driven by this.

Der Motor 2 weist einen Kühlmittelauslass 9 auf, der mit einem Kühlmitteleinlass 10 an dem Kühler 6 über eine Motorabgabeleitung 11 verbunden ist. Der Kühler 6 weist einen Kühlmittelauslass 12 auf, der mit einem Kühlmitteleinlass 13 an der Pumpe 5 über eine Kühlerrücklaufleitung 14 verbunden ist. Die Pumpe 5 weist einen Kühlmittelauslass 15 auf, der mit einem Kühlmitteleinlass 16 an dem Motor 2 über eine Pumpenrücklaufleitung 17 verbunden ist. Der Kühlmitteleinlass 16 und der Kühlmittelauslass 9 an dem Motor 2 sind über Kanäle (nicht gezeigt), die sich durch den Motor 2 hindurch erstrecken und zum Durchfluss von Kühlmittel, das Wärme von dem Motor 2 absorbiert, angepasst sind, miteinander verbunden. Die Motorabgabeleitung 11 ist mit der Kühlerrücklaufleitung 14 über eine Umgehungsleitung 20 verbunden, die es ermöglicht, dass Kühlmittel von dem Auslass 9 an dem Motor 2 zu dem Einlass 16 an dem Motor 2 geführt wird, ohne durch den Kühler 6 hindurch zu gehen. Ein Thermostat und ein Umgehungssteuerventil 21 können zwischen der Motorabgabeleitung 11 und der Umgehungsleitung 20 bereitgestellt werden. Der Thermostat und das Umgehungssteuerventil 21 dienen dazu, den Fluss in der Kühlerrücklaufleitung 13 und in der Umgehungsleitung 20 derart zu regeln, dass bis das Kühlmittel höhere Temperaturen erreicht, ein Großteil des Kühlmittelflusses von dem Motor 2 durch die Umgehungsleitung 20 geht und es keinen Fluss durch den Kühler 6 hindurch gibt. Bei höheren Kühlmitteltemperaturen geht ein Großteil durch den Kühler 6 hindurch und nicht durch die Umgehungsleitung 20.The motor 2 has a coolant outlet 9 on that with a coolant inlet 10 on the radiator 6 via a motor output line 11 connected is. The cooler 6 has a coolant outlet 12 on that with a coolant inlet 13 at the pump 5 via a radiator return line 14 connected is. The pump 5 has a coolant outlet 15 on that with a coolant inlet 16 on the engine 2 via a pump return line 17 connected is. The coolant inlet 16 and the coolant outlet 9 on the engine 2 are via channels (not shown) that are through the engine 2 through and to the flow of coolant, the heat from the engine 2 absorbed, adapted, interconnected. The engine exhaust line 11 is with the radiator return line 14 via a bypass 20 connected, which allows coolant from the outlet 9 on the engine 2 to the inlet 16 on the engine 2 is passed without passing through the radiator 6 to go through. A thermostat and a bypass control valve 21 can between the engine exhaust line 11 and the bypass line 20 to be provided. The thermostat and the bypass control valve 21 serve to control the flow in the radiator return line 13 and in the bypass 20 such that until the coolant reaches higher temperatures, much of the coolant flow from the engine 2 through the bypass 20 and there is no flow through the radiator 6 through there. At higher coolant temperatures, a large part passes through the radiator 6 through and not through the bypass 20 ,

Der Kühlkreislauf 4 umfasst mindestens eine Behälterspeiseleitung 23, 24, die angepasst ist, um Kühlmittel an einen Ausgleichbehälter 22 zu übertragen, der angeordnet ist, um Kühlmittel auf einem gewissen Pegel (54) zu umfassen. Bei dem Beispiel ist das eine Ende einer ersten Behälterspeiseleitung 23 mit den Kühlkanälen in dem Motor 2 verbunden, und ihr anderes Ende ist mit einer Einlassverbindung 45 an einem Gehäuse 30 des Ausgleichbehälters 22 zur Verbindung mit einer Zufuhr von Kühlmittel, das aus dem Motor 2 entleert wird, verbunden. Ferner ist das eine Ende einer zweiten Behälterspeiseleitung 24 mit dem Kühler 6 verbunden, und ihr anderes Ende ist mit einer Einlassverbindung 45 an dem Gehäuse 30 zur Verbindung mit einer Zufuhr von Kühlmittel, das aus dem Motor 2 entleert wird, verbunden. Die Kühlanlage 3 kann Kühlkreisläufe umfassen, die angepasst sind, um andere Kühlobjekte als den Motor 2 zu kühlen, wie beispielsweise einen hydraulischen Retarder oder den Auspuff in einer EGR-Anlage. Diese Kühlkreisläufe können Behälterspeiseleitungen (nicht gezeigt) umfassen, die mit dem Ausgleichbehälter 22 verbunden sind. somit kann die Anzahl von Behälterspeiseleitungen 23, 24, die mit dem Ausgleichbehälter 22 verbunden sind, je nach der Konfiguration des Fahrzeugs unterschiedlich sein. Der Ausgleichbehälter 22 kann daher mit mindestens einer Einlassverbindung 45 an dem Gehäuse zur Verbindung mit einer Zufuhr von Kühlmittel, das aus dem Motor 2 oder aus anderen Kühlobjekten entleert wird, verbunden sein, d.h. mit einer Einlassverbindung 45 für nur eine Behälterspeiseleitung oder mit Einlassverbindungen 45 für zwei oder mehr als zwei Behälterspeiseleitungen. Ferner können die Behälterspeiseleitungen 23, 24 nicht nur mit den Kühlkanälen in dem Motor 2 oder dem Kühler 6 sondern auch mit anderen Zugriffspunkten in dem Kühlkreislauf 4 verbunden sein, beispielsweise kann die erste Behälterspeiseleitung 23 mit der Motorabgabeleitung 11 verbunden sein.The cooling circuit 4 includes at least one container feed line 23 . 24 , which is adapted to coolant to a surge tank 22 which is arranged to deliver coolant at a certain level ( 54 ). In the example, this is one end of a first container feed line 23 with the cooling channels in the engine 2 connected, and their other end is with an inlet connection 45 on a housing 30 of the expansion tank 22 for connection to a supply of coolant coming from the engine 2 is emptied, connected. Furthermore, this is one end of a second container feed line 24 with the radiator 6 connected, and their other end is with an inlet connection 45 on the housing 30 for connection to a supply of coolant coming from the engine 2 is emptied, connected. The cooling system 3 may include cooling circuits adapted to cooling objects other than the engine 2 to cool, such as a hydraulic retarder or the exhaust in an EGR system. These cooling circuits may include tank feeders (not shown) connected to the surge tank 22 are connected. thus, the number of container feed lines 23 . 24 that with the expansion tank 22 Depending on the configuration of the vehicle may be different. The expansion tank 22 can therefore use at least one inlet connection 45 to the housing for connection to a supply of coolant coming from the engine 2 or discharged from other cooling objects, ie, with an inlet connection 45 for only one container feed line or with inlet connections 45 for two or more than two container feeders. Furthermore, the container feed lines 23 . 24 not just with the cooling channels in the engine 2 or the radiator 6 but also with other access points in the cooling circuit 4 be connected, for example, the first container feed line 23 with the engine output line 11 be connected.

Ferner umfasst der Kühlkreislauf 4 eine Behälterrücklaufleitung 25, die auch als „statische Leitung“ bezeichnet wird und angepasst ist, um Kühlmittel von dem Ausgleichbehälter 23 auf andere Teile der Kühlanlage 3 zu übertragen. Bei dem Beispiel ist das eine Ende der Behälterrücklaufleitung 25 mit der Pumpenrücklaufleitung 14 verbunden, und ihr anderes Ende ist mit einer Auslassverbindung 50 an dem Gehäuse 30 unter dem Pegel 54 des Kühlmittels für den Rücklauf von Kühlmittel zum Motor 2 verbunden. Die Behälterrücklaufleitung 25 erstreckt sich in einer senkrechten Richtung, und der Ausgleichbehälter 22 befindet sich demnach auf einem gewissen Höhenpegel über der Pumpe 5, die das Kühlmittel in der Kühlanlage 3 umwälzt. Eine derartige Konfiguration führt zu einer Kühlmittelsäule, die sich von dem Kühlmittelpegel 54 in dem Ausgleichbehälter 22 bis zu der Pumpe 5 erstreckt. Diese Kühlmittelsäule stellt sicher, dass sich das Kühlmittel nahe am Einlass 13 der Pumpe 5 bezüglich der Höhe der Säule auf einem positiven und statischen Druck befindet. Die Tatsache, dass sich das Kühlmittel nahe am Einlass 13 der Pumpe 5 auf einem positiven Druck befindet, verringert das Risiko von Kavitation, wenn die Pumpe 5 gestartet wird. Furthermore, the cooling circuit comprises 4 a container return line 25 , which is also referred to as "static line" and is adapted to coolant from the surge tank 23 on other parts of the cooling system 3 transferred to. In the example, this is one end of the container return line 25 with the pump return line 14 and their other end is with an outlet connection 50 on the housing 30 below the level 54 the coolant for the return of coolant to the engine 2 connected. The container return line 25 extends in a vertical direction, and the surge tank 22 is therefore at a certain level above the pump 5 containing the coolant in the cooling system 3 circulates. Such a configuration results in a coolant column that is different from the coolant level 54 in the expansion tank 22 up to the pump 5 extends. This coolant column ensures that the coolant is close to the inlet 13 the pump 5 regarding the height of the column is at a positive and static pressure. The fact that the coolant is close to the inlet 13 the pump 5 Being at a positive pressure reduces the risk of cavitation when the pump 5 is started.

3 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch den Ausgleichbehälter 22 in 2. Das Ausgleichbehälter 22 umfasst das Gehäuse 30, das aus einem starren Material hergestellt sein kann, z.B. aus Kunststoff, und eine Expansionskammer 31, die durch das Gehäuse 30 begrenzt ist. Das Gehäuse 30 kann kugelförmig sein oder kann eine beliebige andere Form aufweisen, die für den betreffenden Kühlkreislauf geeignet ist. Das Gehäuse 30 kann aus einem oberen und unteren Formteil 32, 33 gebildet sein, die an einer äquatorialen Verbindungsfläche 34 z.B. durch Schweißen oder Kleben zusammengefügt sind. Die Verbindungsfläche 34 kann einen Flansch 35, 36 an jedem Teil 32, 33 einbeziehen, damit Fügedruck ausgeübt werden kann. Der obere Teil 32 umfasst eine verschließbare Einfüllöffnung 39, über die Kühlmittel in die Expansionskammer 31 eingeführt werden kann, um die Kühlanlage 3 aufzufüllen. Die Einfüllöffnung 39 kann anhand eines abnehmbaren Deckels 40 geschlossen werden. Der Deckel 40 kann ein Druckregelventil 41 umfassen, das sich öffnet, wenn der Druck in dem Ausgleichbehälter 22 einen maximalen annehmbaren Druck in der Kühlanlage 3 überschreitet. Der Deckel 40 kann auch ein Rückschlagventil 42 umfassen, um sicherzustellen, dass der Druck in dem Ausgleichbehälter 22 mindestens gleich dem Druck der Umgebungsluft ist. Somit öffnet es sich und lässt Luft herein, falls in dem Ausgleichbehälter 22 in Bezug auf die Umgebung ein negativer Druck entsteht. Bei einer alternativen Ausführungsform kann bzw. können sich das Druckregelventil 41 und/oder das Rückschlagventil 42 in einer Wand des oberen Teils 32 befinden. 3 shows a vertical cross section through the expansion tank 22 in 2 , The equalization tank 22 includes the housing 30 , which may be made of a rigid material, such as plastic, and an expansion chamber 31 passing through the housing 30 is limited. The housing 30 may be spherical or may have any other shape suitable for the particular refrigeration cycle. The housing 30 can be made up of an upper and lower molding 32 . 33 be formed on an equatorial connecting surface 34 eg joined together by welding or gluing. The interface 34 can a flange 35 . 36 at every part 32 . 33 include, so that joining pressure can be exercised. The upper part 32 includes a closable filling opening 39 , about the coolant in the expansion chamber 31 can be introduced to the cooling system 3 fill. The filling opening 39 Can by means of a removable lid 40 getting closed. The lid 40 can be a pressure control valve 41 which opens when the pressure in the surge tank 22 a maximum acceptable pressure in the refrigeration system 3 exceeds. The lid 40 can also be a check valve 42 To ensure that the pressure in the expansion tank 22 at least equal to the pressure of the ambient air. Thus, it opens and allows air in, if in the surge tank 22 there is a negative pressure on the environment. In an alternative embodiment, the pressure regulating valve may or may not 41 and / or the check valve 42 in a wall of the upper part 32 are located.

Der obere Teil 32 des Gehäuses 30 umfasst die Einlassverbindung 45 zur Verbindung mit der ersten Behälterspeiseleitung 23 (2) und die Einlassverbindung 45 zur Verbindung mit der zweiten Behälterspeiseleitung 24 (2), um das Einlaufen von Kühlmittel und Luft aus dem Motor 2 über die Behälterspeiseleitungen 23, 24 zu der Expansionskammer 31 über diese Einlassverbindungen 45 zu ermöglichen. Jede Einlassverbindung 45 entleert sich durch eine Einlassöffnung 47 hindurch, die sich in Richtung auf den oberen Teil der Expansionskammer 31 befinden kann. Der untere Teil 33 des Gehäuses 30 umfasst die Auslassverbindung 50 zur Verbindung mit der Behälterrücklaufleitung 25 (2), um einen Kühlmittelaustausch zwischen der Expansionskammer 31 und anderen Teilen der Kühlanlage 3 über diese Verbindung 50 zu ermöglichen. Die Auslassverbindung 50 entleert sich durch eine Auslassöffnung 52 hindurch, die sich in Richtung auf den Boden oder auf dem Boden der Expansionskammer 31 befinden kann. Die erste Behälterspeiseleitung 23, die zweite Behälterspeiseleitung 24 und die Behälterrücklaufleitung 25 (2) können auf ihre entsprechende Verbindung 45, 50 geschoben werden und mit den Verbindungen 45, 50 auf geeignete Art und Weise, beispielsweise durch eine Schlauchschelle, befestigt werden.The upper part 32 of the housing 30 includes the inlet connection 45 for connection to the first container feed line 23 ( 2 ) and the inlet connection 45 for connection to the second container feed line 24 ( 2 ), to the inrun of coolant and air from the engine 2 via the container feed lines 23 . 24 to the expansion chamber 31 about these inlet connections 45 to enable. Each inlet connection 45 emptied through an inlet opening 47 passing through, towards the upper part of the expansion chamber 31 can be located. The lower part 33 of the housing 30 includes the outlet connection 50 for connection to the tank return line 25 ( 2 ) to a coolant exchange between the expansion chamber 31 and other parts of the cooling system 3 about this connection 50 to enable. The outlet connection 50 emptied through an outlet opening 52 through, extending toward the floor or on the floor of the expansion chamber 31 can be located. The first container feed line 23 , the second container feed line 24 and the container return line 25 ( 2 ) can on their appropriate connection 45 . 50 be pushed and with the connections 45 . 50 be secured in a suitable manner, for example by a hose clamp.

4 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine herkömmliche Einlassverbindung 45, die als Stutzen gestaltet sein kann, der aus einer Wand 37 des Gehäuses 30 vorsteht. Nur ein Teil des Gehäuses 30 ist in der Figur gezeigt. Ein Kühlmittelkanal 55 erstreckt sich durch die Einlassverbindung 45 hindurch in ihrer Längsrichtung. Ein erstes stromaufwärtiges Ende 57 des Kühlmittelkanals 55 ist angepasst, um einen Kühlmittelfluss A von dem Motor über eine Behälterspeiseleitung 23, 24 (2) zu empfangen, und ein zweites stromabwärtiges Ende 58 des Kühlmittelkanals 55 ist mit der Einlassöffnung 47, die sich in der Wand 37 befindet, verbunden und angepasst, um durch diese hindurch entleert zu werden. Bei der Verwendung entleert sich die Einlassverbindung 45 in die Expansionskammer 31 durch den Kühlmittelkanal 55 hindurch, der angeordnet ist, um einen Strom (B) von ankommendem Kühlmittel in die Expansionskammer 31 über dem Pegel 54 von Kühlmittel zu leiten. 4 shows a vertical cross-section through a conventional inlet connection 45 that can be designed as a neck that is made of a wall 37 of the housing 30 protrudes. Only part of the case 30 is shown in the figure. A coolant channel 55 extends through the inlet connection 45 through in its longitudinal direction. A first upstream end 57 of the coolant channel 55 is adapted to control a coolant flow A from the engine via a container feed line 23 . 24 ( 2 ) and a second downstream end 58 of the coolant channel 55 is with the inlet opening 47 that are in the wall 37 is located, connected and adapted to be emptied therethrough. When used, the inlet connection deflates 45 in the expansion chamber 31 through the coolant channel 55 arranged to receive a flow (B) of incoming coolant into the expansion chamber 31 above the level 54 of coolant.

Der Kühlmittelkanal 55 kann eine beliebige Querschnittsform aufweisen, die für die bestimmte Anwendung geeignet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Querschnittsform kreisförmig. Bei einer zweiten Ausführungsform ist die Querschnittsform quadratisch. Bei einer dritten Ausführungsform ist die Querschnittsform rechteckig. Bei einer vierten Ausführungsform ist die Querschnittsform oval. Ferner bildet eine Stutzenendfläche 61 zwischen dem Kühlmittelkanal 55 und der Gehäusewand 37 einen Radius R, um die Festigkeit des Stutzenendes zu erhöhen. Zudem umfasst die äußere Oberfläche 59 an dem ersten stromaufwärtigen Ende 57, die angepasst ist, um die Behälterspeiseleitung 23, 24 aufzunehmen, eine Wulst 60, die zusammen mit einer Schlauchschelle oder einem beliebigen anderen geeigneten Anbringungsmittel das Risiko reduzieren kann, dass die Behälterspeiseleitung 23, 24 von der Einlassverbindung 45 abrutscht. Ferner kann der Kühlmittelkanal 55 derart angeordnet sein, dass seine Achse X-X gegenüber der Achse Y-Y (2) der Behälterrücklaufleitung 25 versetzt und bevorzugt zu derjenigen der Auslassleitung 25 rechtwinklig ist.The coolant channel 55 may have any cross-sectional shape suitable for the particular application. In a preferred embodiment, the cross-sectional shape is circular. In a second embodiment, the cross-sectional shape is square. In a third embodiment, the cross-sectional shape is rectangular. In a fourth embodiment, the cross-sectional shape is oval. Furthermore, forms a Stutzenendfläche 61 between the coolant channel 55 and the housing wall 37 a radius R to the strength of the To increase the end of the neck. In addition, the outer surface includes 59 at the first upstream end 57 , which is adapted to the container feed line 23 . 24 to pick up a bead 60 which, together with a hose clamp or any other suitable attachment means, can reduce the risk of the container feed line 23 . 24 from the inlet connection 45 slip. Furthermore, the coolant channel 55 be arranged such that its axis XX relative to the axis YY ( 2 ) of the container return line 25 offset and preferably to that of the outlet 25 is right-angled.

Ein Problem bei der Auslegung zuvor bekannter Ausgleichbehälter 22 kann mit Bezug auf 2, 3 und 4 darin bestehen, dass der Kühlmittelstrom B einen relativ direkten Weg von der Einlassöffnung 47 bis zum Auslass 50 einschlagen kann, der keine ausreichende Gelegenheit für Gase und Dämpfe gibt, um sich aus dem Kühlmittel zu entmischen, bevor es den Behälter 22 durch den Auslass 50 hindurch verlässt, und dass Gase und Dämpfe daher dem Kühlmittel bis zu der Pumpe 5 folgen können, was das Risiko von Kavitation erhöht. Um dieses Problem zu beheben oder wenigstens zu mindern, ist eine Kühlmittelumlenkvorrichtung 64, die in 3 zu sehen ist, angepasst, um in den Kühlmittelkanal 55 eingesetzt zu werden, und somit ist der Kühlmittelkanal 55 angepasst, um eine Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 aufzunehmen. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 umfasst Umlenkmittel 78, die angepasst sind, um den Kühlmittelstrom B für eine optimale Entgasung umzulenken, indem sie einen weniger direkten und/oder besser verteilten Weg für Kühlmittel von der Einlassöffnung 47 zum Auslass 50 bereitstellt.A problem with the design of previously known expansion tanks 22 can with respect to 2 . 3 and 4 in that the coolant flow B is a relatively direct path from the inlet port 47 to the outlet 50 can not take enough opportunity for gases and vapors to segregate from the coolant before it is the container 22 through the outlet 50 through, and that gases and vapors therefore the coolant to the pump 5 which increases the risk of cavitation. To remedy or at least alleviate this problem is a coolant diverter 64 , in the 3 can be seen, adjusted to enter the coolant channel 55 to be used, and thus is the coolant channel 55 adapted to a coolant diverter 64 take. The coolant diverter 64 includes deflection means 78 adapted to divert the coolant flow B for optimum degassing by providing a less direct and / or better distributed path for coolant from the inlet port 47 to the outlet 50 provides.

5 zeigt die Einlassverbindung 45 in 4 und einen senkrechten Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Kühlmittelumlenkvorrichtung 64. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann ein im Allgemeinen röhrenförmiger Zylinder mit einem ersten stromaufwärtigen Ende 65, das angepasst ist, um sich in den Kühlmittelkanal 55 zu erstrecken, und einem zweiten stromabwärtigen Ende 66, das angepasst ist, um sich in die Expansionskammer 31 zu erstrecken, sein. Alternativ kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 in den Kühlmittelkanal 55 über ihre gesamte Länge eingesetzt werden, doch bevorzugt ist sie derart positioniert, dass ihr zweites stromabwärtiges Ende 66 mit der Einlassöffnung 47 fluchtet. 5 shows the inlet connection 45 in 4 and a vertical cross section through an embodiment of a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 , The coolant diverter 64 may be a generally tubular cylinder having a first upstream end 65 that is adapted to fit in the coolant channel 55 to extend, and a second downstream end 66 that is adapted to fit in the expansion chamber 31 to be extended. Alternatively, the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 in the coolant channel 55 over its entire length, but preferably it is positioned such that its second downstream end 66 with the inlet opening 47 flees.

Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 weist einen Durchgang 67, bevorzugt einen axialen Durchgang 67, der als Kühlmitteleinlassdurchgang zur Expansionskammer 31 dient, und eine Öffnung 69 für das Entleeren von Kühlmittel in die Expansionskammer 31 auf. Mindestens ein Umlenkmittel 78 ist in dem Durchgang 67 angeordnet. Das Umlenkmittel 78 umfasst eine Oberfläche 83, die dem Durchgang 67 zugewandt und angepasst ist, damit das Kühlmittel darauf auftrifft. Das Umlenkmittel 78 kann an dem zweiten stromabwärtigen Ende 66 der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 angeordnet sein und konfiguriert und dimensioniert sein, um mindestens einen Teil des Kühlmittelstroms B, der durch den axialen Durchgang 67 geht, zu beeinflussen, z.B. zu unterbrechen oder umzulenken, und das Muster von Kühlmittel, das gerade die Öffnung 69 verlässt, beispielsweise in einen Strom oder Strahl 72 zu ändern. Das Umlenkmittel 78 kann viele verschiedene Formen und Gestalten annehmen und kann beispielsweise eine vorstehende Wand, d.h. eine schräge Wand 80, oder ein anderer vorstehender Teil in dem axialen Durchgang 67 oder eine Endwand 68, wie in 6 gezeigt, oder eine spitz zulaufende Entleerungsöffnung 69, wie in 7 gezeigt, sein.The coolant diverter 64 has a passage 67 , preferably an axial passage 67 as the coolant inlet passage to the expansion chamber 31 serves, and an opening 69 for emptying coolant into the expansion chamber 31 on. At least one deflection 78 is in the passage 67 arranged. The deflection 78 includes a surface 83 that the passage 67 facing and adapted so that the coolant impinges on it. The deflection 78 may be at the second downstream end 66 the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 be arranged and configured and dimensioned to at least a portion of the coolant flow B passing through the axial passage 67 is going to influence, eg to interrupt or divert, and the pattern of coolant that just opens 69 leaves, for example in a stream or jet 72 to change. The deflection 78 may take many different forms and shapes and may, for example, a projecting wall, ie a sloping wall 80 , or another protruding part in the axial passage 67 or an end wall 68 , as in 6 shown, or a tapered discharge opening 69 , as in 7 be shown.

6 zeigt die Einlassverbindung 45 in 4 und einen senkrechten Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Kühlmittelumlenkvorrichtung 64. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann ein im Allgemeinen röhrenförmiger Zylinder mit einem ersten stromaufwärtigen Ende 65, das angepasst ist, um sich in den Kühlmittelkanal 55 zu erstrecken, und einem zweiten stromabwärtigen Ende 66, das angepasst ist, um sich in die Expansionskammer 31 zu erstrecken, sein. 6 shows the inlet connection 45 in 4 and a vertical cross section through another embodiment of a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 , The coolant diverter 64 may be a generally tubular cylinder having a first upstream end 65 that is adapted to fit in the coolant channel 55 to extend, and a second downstream end 66 that is adapted to fit in the expansion chamber 31 to be extended.

Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 weist einen axialen Durchgang 67 auf, der als Kühlmitteleinlassdurchgang zur Expansionskammer 31 dient. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 ist an ihrem zweiten stromabwärtigen Ende 66 durch ein Umlenkmittel 78 in der Form einer Endwand 68 geschlossen. Das Umlenkmittel 78 ist in dem Durchgang 67 angeordnet und angepasst, damit das Kühlmittel darauf auftrifft. Ferner ist die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 an ihrem zweiten stromabwärtigen Ende 66 mit einer Öffnung 69 für das Entleeren von Kühlmittel versehen. Das Umlenkmittel 78 umfasst eine Oberfläche 79, die flach sein kann, und die angeordnet sein kann, um sich in einer Richtung zu erstrecken, die gegenüber einer Längsachse Z-Z durch die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 hindurch versetzt und zur Erstreckung dieser Achse Z-Z bevorzugt rechtwinklig ist. Die Oberfläche 79 ist dem Durchgang 67 zugewandt und ist angepasst, damit das Kühlmittel darauf auftrifft. Der Kühlmittelstrom B, der durch den axialen Durchgang 67 hindurch in Richtung auf die Öffnung 69 geht, kann aus der Öffnung 69 als Spray 71 entleert werden. Die gewünschte Sprayform wird erzielt, indem ein Aufprall des Kühlmittelstroms B auf die Oberfläche 79 erzeugt wird. Der Kühlmittelstrom B wird anschließend auf Grund der plötzlichen Geschwindigkeitsreduzierung, die beim Aufprall erfolgt, in Tropfen aufgelöst und verlässt die Öffnung 69 als Spray. Das Spray 71 wird durch die Öffnung 69 erzeugt, wobei das Sprühmuster, die Durchflussrate und der Sprühwinkel beispielsweise von der Erstreckung der Oberfläche 79 und der Größe der Öffnung 69 abhängig sind.The coolant diverter 64 has an axial passage 67 on, as the coolant inlet passage to the expansion chamber 31 serves. The coolant diverter 64 is at its second downstream end 66 by a deflection 78 in the form of an end wall 68 closed. The deflection 78 is in the passage 67 arranged and adjusted so that the coolant hits it. Further, the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 at its second downstream end 66 with an opening 69 provided for emptying of coolant. The deflection 78 includes a surface 79 , which may be flat, and which may be arranged to extend in a direction opposite to a longitudinal axis ZZ through the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 offset and extending to the extension of this axis ZZ is preferably rectangular. The surface 79 is the passage 67 facing and is adapted so that the coolant impinges on it. The coolant flow B passing through the axial passage 67 through in the direction of the opening 69 can go out of the opening 69 as a spray 71 be emptied. The desired spray shape is achieved by impinging the coolant flow B on the surface 79 is produced. The coolant stream B is then dissolved into droplets due to the sudden reduction in velocity which occurs on impact and leaves the opening 69 as a spray. The spray 71 gets through the opening 69 generated, the spray pattern, the flow rate and the spray angle, for example, from the extent of the surface 79 and the size of the opening 69 are dependent.

Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann angepasst sein, um mit der Öffnung 69, die dem Kühlmittelpegel 54 in der Expansionskammer 31 zugewandt ist, angeordnet zu sein, so dass bei der Verwendung das Kühlmittel durch die Öffnung 69 hindurch bevorzugt im Wesentlichen nahe an und parallel zu der Gehäusewand 37 austritt. Die Öffnung 69 kann, wie in 8 zu sehen, die einen Querschnitt durch eine Öffnung 69 zeigt, ein Schlitz 70, ein Loch 70 oder dergleichen sein, der bzw. das dem Pegel 54 zugewandt ist, und kann angepasst sein, um eine Düse, bevorzugt eine so genannte Aufpralldüse, zu bilden. Bei anderen Ausführungsformen kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 mit einer Öffnung 69 gestaltet sein, die angepasst ist, um in eine andere Richtung als zu dem Kühlmittelpegel 54, d.h. zu der oberen Wand oder der seitlichen Wand der Expansionskammer 31 hin, gewandt zu sein, so dass bei der Verwendung das Kühlmittel in einer Richtung austritt, die von der Position der Öffnung abhängig ist. In 6 weist die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 nur eine Öffnung 69 auf. Bei der Anordnung der Öffnungen 69 können andere Konfigurationen bereitgestellt werden. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann beispielsweise, wie in 8 gezeigt, zwei oder mehrere, jedoch in der Figur vier Öffnungen 69 aufweisen, die in verschiedene Richtungen gewandt sind, um das Kühlmittel mit Bezug auf die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 in einem anderen Winkel zu entleeren. Ferner können die Öffnungen 69 jeweils eine andere Größe und Form aufweisen.The coolant diverter 64 can be adapted to with the opening 69 that is the coolant level 54 in the expansion chamber 31 is facing, so that when using the coolant through the opening 69 preferably substantially close to and parallel to the housing wall 37 exit. The opening 69 can, as in 8th to see a cross section through an opening 69 shows a slot 70 , a hole 70 or the like, the level 54 and may be adapted to form a nozzle, preferably a so-called impact nozzle. In other embodiments, the coolant diverter 64 with an opening 69 designed to be in a different direction than the coolant level 54 ie to the upper wall or the lateral wall of the expansion chamber 31 to be facing so that, in use, the coolant exits in a direction that depends on the position of the opening. In 6 has the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 only one opening 69 on. When arranging the openings 69 Other configurations may be provided. The coolant diverter 64 can, for example, as in 8th shown two or more, but in the figure four openings 69 facing in different directions to the coolant with respect to the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 to empty at a different angle. Furthermore, the openings 69 each have a different size and shape.

7 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann ein im Allgemeinen röhrenförmiger Zylinder mit einem ersten stromaufwärtigen Ende 65, das angepasst ist, um sich in den Kühlmittelkanal 55 zu erstrecken (4), und einem zweiten stromabwärtigen Ende 66, das angepasst ist, um sich in die Expansionskammer 31 zu erstrecken, sein. Alternativ kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 in den Kühlmittelkanal 55 über ihre gesamte Länge eingesetzt, doch bevorzugt ist sie derart positioniert, dass ihr zweites stromabwärtiges Ende 66 mit der Einlassöffnung 47 fluchtet (4). 7 shows a vertical cross section through a further embodiment of the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 , The coolant diverter 64 may be a generally tubular cylinder having a first upstream end 65 that is adapted to fit in the coolant channel 55 to extend ( 4 ), and a second downstream end 66 that is adapted to fit in the expansion chamber 31 to be extended. Alternatively, the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 in the coolant channel 55 used over its entire length, but preferably it is positioned so that its second downstream end 66 with the inlet opening 47 flees ( 4 ).

Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 weist einen axialen Durchgang 67 auf, der als Kühlmitteleinlassdurchgang zur Expansionskammer 31 dient. Der axiale Durchgang 67 umfasst Umlenkmittel 78 in der Form einer spitz zulaufenden Entleerungsöffnung 69 an seinem zweiten stromabwärtigen Ende 66 für das Entleeren von Kühlmittel. Die Entleerungsöffnung 69, die angepasst sein kann, um eine Düse zu bilden, und der axiale Durchgang 67 können auf eine gemeinsame Achse 77 zentriert sein. Ferner umfasst die Entleerungsöffnung (69) eine Verengung 73, die ein konvergierendes Teilstück 74, ein divergierendes Teilstück 75 und einen Kanal 76 dazwischen, der zum Durchfluss von Kühlmittel angepasst ist, umfasst. Das konvergierende Teilstück 74 umfasst eine Oberfläche 82, die dem Durchgang 67 zugewandt und angepasst ist, damit das Kühlmittel darauf auftrifft. Der Durchmesser des Kanals 76 ist kleiner als der Durchmesser des axialen Durchgangs 67. Der Kühlmittelstrom B, der durch den axialen Durchgang 67 und den Kanal 76 hindurch in Richtung auf die Öffnung 69 geht, kann aus der Öffnung 69 als Spray 71 in einer Richtung, die zu der äquatorialen Verbindungsfläche 34 (3) im Wesentlichen parallel ist, entleert werden. Die gewünschte Sprayform wird durch das Erzeugen eines Aufpralls des Kühlmittelstroms B auf die Oberfläche 82 erzielt. Der Kühlmittelstrom B wird anschließend auf Grund der plötzlichen Geschwindigkeitsreduzierung, die beim Aufprall erfolgt, in Tropfen aufgelöst und verlässt die Öffnung 69 als Spray. Das Spray 71 wird durch die Öffnung 69 hindurch erzeugt, wobei das Sprühmuster, die Durchflussrate und der Sprühwinkel beispielsweise von der Erstreckung der Oberfläche 79 und der Größe der Öffnung 69 abhängen.The coolant diverter 64 has an axial passage 67 on, as the coolant inlet passage to the expansion chamber 31 serves. The axial passage 67 includes deflection means 78 in the form of a tapered discharge opening 69 at its second downstream end 66 for emptying coolant. The emptying opening 69 , which may be adapted to form a nozzle, and the axial passage 67 can be on a common axis 77 be centered. Furthermore, the emptying opening ( 69 ) a narrowing 73 which is a converging section 74 , a divergent section 75 and a channel 76 intermediate, which is adapted to the flow of coolant comprises. The converging section 74 includes a surface 82 that the passage 67 facing and adapted so that the coolant impinges on it. The diameter of the channel 76 is smaller than the diameter of the axial passage 67 , The coolant flow B passing through the axial passage 67 and the channel 76 through in the direction of the opening 69 can go out of the opening 69 as a spray 71 in a direction that leads to the equatorial interface 34 ( 3 ) is substantially parallel, be emptied. The desired spray shape is achieved by creating an impact of the coolant stream B on the surface 82 achieved. The coolant stream B is then dissolved in drops due to the sudden reduction in velocity which occurs on impact and leaves the opening 69 as a spray. The spray 71 gets through the opening 69 produced, wherein the spray pattern, the flow rate and the spray angle, for example, from the extent of the surface 79 and the size of the opening 69 depend.

Basierend auf verschiedenen Techniken können verschiedene bereits bekannte Düsentypen verwendet werden, um das Spray 71 zu generieren. Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform kann eine Aufpralldüse verwendet werden, bei der das Spray durch das Erzeugen eines Aufpralls des Kühlmittelstroms B auf die Oberfläche 79 erzielt wird. Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform wird eine Druckdüse verwendet, bei der die Öffnung 69 in die Expansionskammer 31 offen ist und das zu sprühende Kühlmittel unter Druck eingespeist wird. Alternativ kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 angepasst sein, um eine Turbulenzdüse zu bilden, bei der dem zu sprühenden Kühlmittel eine Drehgeschwindigkeitskomponente verliehen wird, damit es sich auf Grund der Zentrifugalkraft in eine Kegelform öffnet, sobald es die Öffnung 69 verlässt. Basierend auf der Bauform der Düse und der Technik, die verwendet wird, um die Drehgeschwindigkeit zu generieren, kann das erzeugte Spray 71 auf eine konische äußere Oberfläche eingeschränkt sein, ein so genanntes Hohlkegelspray, oder kann gleichmäßig verteilt sein, um das gesamte Volumen des Kegels auszufüllen, ein so genanntes Vollkegelspray. Es ist natürlich möglich, andere Düsentypen zu verwenden, um das Spray 71 zu generieren, als diejenigen, die nun beschrieben wurden, beispielsweise kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 angepasst sein, um eine Flachstrahldüse zu bilden, die in 9 gezeigt ist und bei der das Kühlmittel durch die Öffnung 69 hindurch in der Form einer flachen Kühlmittelschicht unterschiedlicher Dicke gesprüht wird, gemäß dem Grundsatz, der verwendet wird, um das Spray 71 zu generieren.Based on various techniques, various types of nozzles already known can be used to spray 71 to generate. At the in 6 In the embodiment shown, an impingement nozzle may be used in which the spray is generated by generating an impact of the coolant flow B on the surface 79 is achieved. At the in 7 In the embodiment shown, a pressure nozzle is used in which the opening 69 in the expansion chamber 31 is open and the sprayed coolant is fed under pressure. Alternatively, the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 adapted to form a turbulence nozzle, wherein the rotational speed component is imparted to the coolant to be sprayed so that it opens in a conical shape due to the centrifugal force, as soon as the opening 69 leaves. Based on the design of the nozzle and the technique used to generate the rotational speed, the spray generated 71 be limited to a conical outer surface, called a hollow cone spray, or may be evenly distributed to fill the entire volume of the cone, a so-called Vollkegelspray. It is of course possible to use other nozzle types to spray 71 For example, the coolant diverter may generate as those now described 64 be adapted to form a flat jet nozzle in 9 is shown and in which the coolant through the opening 69 is sprayed through in the form of a flat coolant layer of different thickness according to the principle used to spray 71 to generate.

Die Kühlmittelumlenkvorrichtungen 64 in 5 bis 7 weisen jeweils eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsform auf, können jedoch eine beliebige Querschnittsform aufweisen, die der Querschnittsform des Kühlkanals 55 entspricht, d.h. falls die Querschnittsform des Kühlkanals 55 kreisförmig ist, ist die Querschnittsform der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kreisförmig, falls die Querschnittsform des Kühlkanals 55 quadratisch ist, ist die Querschnittsform der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 quadratisch, falls die Querschnittsform des Kühlkanals 55 rechteckig ist, ist die Querschnittsform der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 rechteckig, und falls die Querschnittsform des Kühlkanals 55 oval ist, ist die Querschnittsform der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 oval und so weiter. Ferner kann die Öffnung 69 eine beliebige Querschnittsform aufweisen, die für die bestimmte Anwendung geeignet ist. Die Form kann beispielsweise kreisförmig, quadratisch, rechteckig oder oval sein. The Kühlmittelumlenkvorrichtungen 64 in 5 to 7 Each has a generally circular cross-sectional shape, but may have any cross-sectional shape, that of the cross-sectional shape of the cooling channel 55 corresponds, ie if the cross-sectional shape of the cooling channel 55 is circular, is the cross-sectional shape of the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 circular, if the cross-sectional shape of the cooling channel 55 is square, is the cross-sectional shape of the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 square, if the cross-sectional shape of the cooling channel 55 is rectangular, is the cross-sectional shape of the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 rectangular, and if the cross-sectional shape of the cooling channel 55 is oval, is the cross-sectional shape of the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 oval and so on. Furthermore, the opening 69 have any cross-sectional shape suitable for the particular application. The shape may be, for example, circular, square, rectangular or oval.

Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann ein selbstständiger Einsatz sein, der angepasst ist, um in den Kühlmittelkanal 55 eingesetzt zu werden. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann in verschiedenen Formen installiert werden, wie sie für den Benutzer geeignet sind, und verschiedene Einlassverbindungen 45 können verschiedene Kühlmittelumlenkvorrichtungen 64 aufweisen. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann je nach Bedarf manuell oder automatisch in den Kühlmittelkanal 55, der mit einer derartigen Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 ausgestattet ist, eingesetzt und daraus entnommen werden. Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann derart angeordnet sein, dass sie sich mehr oder weniger weit durch die Mündung, d.h. die Einlassöffnung 47, des Kühlmittelkanals 55 hindurch nach außen erstreckt. Durch Variieren der Länge des Teils der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64, der sich durch die Einlassöffnung 47 hindurch nach außen erstreckt, kann eine bestimmte Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 abgestimmt werden, um eine optimale Umlenkbeständigkeit zu erzeugen, die vom Benutzer erwünscht ist. Die Länge kann dadurch variiert werden, dass die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 mehr oder weniger weit in den Kühlmittelkanal 55 geschoben wird. Ferner kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden, wozu Metalle, wie etwa Nichteisenmetalle, Kunststoff, Verbundstoffe oder andere haltbare, rostbeständige Werkstoffe gehören.The coolant diverter 64 can be a self-contained insert that is adapted to be in the coolant channel 55 to be used. The coolant diverter 64 can be installed in various forms as appropriate for the user, and various inlet connections 45 can use different coolant diversion devices 64 exhibit. The coolant diverter 64 Can manually or automatically into the coolant channel as needed 55 , with such a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 equipped, inserted and removed therefrom. The coolant diverter 64 may be arranged so that they are more or less far through the mouth, ie the inlet opening 47 , the coolant channel 55 extends outwards. By varying the length of the part of the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 that goes through the inlet opening 47 extends outwardly, a particular Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 be tuned to produce optimum deflection resistance, which is desired by the user. The length can be varied by the coolant deflection device 64 more or less far in the coolant channel 55 is pushed. Further, the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 be made of any suitable material, including metals such as non-ferrous metals, plastic, composites or other durable, rust-resistant materials.

Die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 kann durch Presspassung in Position gehalten werden und kann eine Breite aufweisen, welche die Breite des Kühlmittelkanals 55 mindestens geringfügig überschreitet, so dass die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64, wenn sie in den Kühlmittelkanal 55 eingesetzt wird, in Position bleibt und der Druck des Kühlmittels nicht bewirkt, dass die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 aus dem Kühlmittelkanal 55 ausgetrieben wird. Als alternative Ausführungsform kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 durch eine Schlauchschelle (nicht gezeigt) in Position gehalten werden, welche die Behälterspeiseleitung 23, 24 (2) einschließt, die angepasst ist, um auf die Einlassverbindung 45 geschoben zu werden, und die angepasst ist, um die Behälterspeiseleitung 23, 24 gegen die Einlassverbindung 45 und die Einlassverbindung 45 gegen die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 zu drücken. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 ein Außengewinde und der Kühlmittelkanal 55 ein Innengewinde aufweisen, wobei die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 in den Kühlmittelkanal 55 eingeschraubt werden kann.The coolant diverter 64 can be held in position by press fitting and can have a width which is the width of the coolant channel 55 at least slightly exceeds, so that the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 when in the coolant channel 55 is used, remains in position and the pressure of the coolant does not cause the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 from the coolant channel 55 is expelled. As an alternative embodiment, the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 by a hose clamp (not shown) in position, which the container feed line 23 . 24 ( 2 ), which is adapted to the inlet connection 45 to be pushed, and which is adapted to the container feed line 23 . 24 against the inlet connection 45 and the inlet connection 45 against the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 to press. In another embodiment, the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 an external thread and the coolant channel 55 having an internal thread, wherein the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 in the coolant channel 55 can be screwed.

Mit Bezug auf 2 und 3 befindet sich im Betrieb mit einem kalten Motor 2 und kalter Kühlanlage 3 der Kühlmittelpegel 54 in dem Ausgleichbehälter 22 zwischen den in 3 gezeigten hohen und niedrigen Markierungen. Das Kühlmittel wird von der Pumpe 5 aus dem Motor 2 in die erste Behälterspeiseleitung 23 und in den Ausgleichbehälter 22 durch eine Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 hindurch gepumpt. Ferner wird Kühlmittel aus dem Motor 2 in die Abgabeleitung 11 und in den Kühler 6 und durch die zweite Behälterspeiseleitung 24 hindurch zu dem Ausgleichbehälter 22 durch eine Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 hindurch gepumpt. Das Kühlmittel, das aus den Behälterspeiseleitungen 23, 24 mit einer hohen Geschwindigkeit und mit einer hohen Energie entleert wird, wird anfänglich von einer Oberfläche 79, 82, 83 an dem Umlenkmittel 78 an der Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 umgelenkt. Wenn eine Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 gemäß 5 verwendet wird, trifft der Kühlmittelstrom B auf die Oberfläche 83 an der schrägen Wand 80 und verlässt die Öffnung 69 als Strom oder Strahl 72. Wenn eine Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 gemäß 6 verwendet wird, trifft der Kühlmittelstrom B auf die Oberfläche 79 an der Endwand 68 und verlässt die Öffnung 69 als Spray 71 in einem Winkel von etwa 90°. Wenn die Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 gemäß 7 verwendet wird, trifft der Kühlmittelstrom B auf die Oberfläche 82 an der spitz zulaufenden Entleerungsöffnung 69 und verlässt die Öffnung 69 als Spray 71. Bei allen Ausführungsformen dienen die Oberflächen 79, 82, 83 dazu, das Kühlmittel für eine optimale Entgasung zu beeinflussen, indem sie die Geschwindigkeit des Kühlmittels verringern und einen weniger direkten und/oder besser verteilten Weg für das Kühlmittel von der Einlassöffnung 47 bis zum Auslass 50 (3) bereitstellen. Dies bietet eine weitere Gelegenheit für Gase und Dämpfe, sich aus dem Kühlmittel zu entmischen und ist von Vorteil, um dazu beizutragen, Kavitation zu vermeiden, wenn die Pumpe 5 gestartet wird.Regarding 2 and 3 is in operation with a cold engine 2 and cold cooling system 3 the coolant level 54 in the expansion tank 22 between the in 3 shown high and low marks. The coolant is removed from the pump 5 out of the engine 2 in the first container feed line 23 and in the equalization tank 22 by a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 pumped through. Furthermore, coolant from the engine 2 in the delivery line 11 and in the cooler 6 and through the second container feed line 24 through to the surge tank 22 by a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 pumped through. The coolant coming from the container feeders 23 . 24 is emptied at a high speed and with a high energy is initially from a surface 79 . 82 . 83 on the deflection 78 at the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 diverted. If a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 according to 5 is used, the coolant flow B strikes the surface 83 on the sloping wall 80 and leaves the opening 69 as a stream or a stream 72 , If a Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 according to 6 is used, the coolant flow B strikes the surface 79 on the end wall 68 and leaves the opening 69 as a spray 71 at an angle of about 90 °. When the Kühlmittelumlenkvorrichtung 64 according to 7 is used, the coolant flow B strikes the surface 82 at the tapered discharge opening 69 and leaves the opening 69 as a spray 71 , In all embodiments, the surfaces serve 79 . 82 . 83 to affect the coolant for optimum degassing by reducing the speed of the coolant and a less direct and / or better distributed path for the coolant from the inlet port 47 to the outlet 50 ( 3 ) provide. This provides another opportunity for gases and vapors to separate from the coolant and is beneficial to help avoid cavitation when the pump 5 is started.

Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt, sondern zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen derselben werden für den Fachmann ersichtlich sein, ohne dadurch den Umfang der folgenden Ansprüche zu verlassen.The invention is not limited to the embodiments described above, but numerous possibilities for changes thereof will be apparent to those skilled in the art without thereby departing from the scope of the following claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

GB 2403163 A [0005]

Claims

A surge tank for the cooling system (3) of a liquid-cooled internal combustion engine (2), wherein the surge tank (22) has a housing (30) and an expansion chamber (31) bounded by the housing (30) and arranged to provide coolant to some extent Level (54), at least one inlet connection (45) on the housing (30) for connection with a supply of coolant emptied from the engine (2), an outlet connection (50) on the housing (30) for the Return of coolant to the engine (2), wherein the inlet connection (45) empties into the expansion chamber (31) through a coolant passage (55) arranged to deliver a flow (B) of incoming coolant into the expansion chamber (5). 31) above the level (54), the outlet connection (50) is connected to a container return line (25) below the level (54), and a coolant diverter (64) is arranged such that the stream (B) is directed to the Coolant diverter (64), characterized in that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) is a self-contained insert adapted to be inserted into the coolant channel (55) that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) has a passage (67) serving as a coolant inlet passage to the expansion chamber (31), and deflection means (78) disposed in the passage (67) and adapted for the coolant to impinge thereon.

Expansion tank after Claim 1 characterized in that the coolant diverter (64) is a tubular cylinder having an upstream end (65) adapted to extend into the coolant passage (55) and a downstream end (66) adapted to move into the expansion chamber (31) is.

Expansion tank after Claim 2 characterized in that the coolant diverter (64) is closed at its downstream end (66) by the diverter means (78) and is provided at its downstream end (66) with an opening (69) for draining coolant.

A surge tank according to any one of the preceding claims, characterized in that the deflection means (78) comprises a surface (79) disposed in a direction perpendicular to a longitudinal axis ZZ through the coolant deflection device (64) such that the surface meets the passage (67) and adapted for the coolant to impact.

Expansion tank after Claim 3 , characterized in that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) is adapted to be arranged with the opening (69) facing the level (54).

Expansion tank after Claim 3 characterized in that the coolant diverter (64) is adapted to be disposed with the opening (69) facing a top wall or a side wall of the expansion chamber (31) for directing coolant toward the top wall or the side wall Drain.

Expansion tank after Claim 3 characterized in that the coolant diverter (64) has two or more openings (69) facing in different directions to exhaust coolant at a different angle with respect to the coolant diverter (62).

Expansion tank after Claim 1 characterized in that the coolant diverter (64) is a tubular cylinder having an upstream end (65) adapted to extend into the coolant passage (55) and a downstream end (66), and that the axial passage (67) comprises deflecting means (78) in the form of a tapered discharge opening (69) at the downstream end (66) for draining coolant.

Expansion tank after Claim 8 , characterized in that the emptying opening (69) and the axial passage (67) are centered on a common axis (77).

Expansion tank after Claim 8 or 9 , characterized in that the discharge opening (69) comprises a constriction (81) comprising a converging section (74), a diverging section (75) and a passage (76) therebetween adapted to flow through coolant and the converging section (74) includes a surface (82) facing the passageway (67) and adapted to impact the coolant thereon.

Expansion tank after one of Claims 1 to 10 , characterized in that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) has a circular cross-sectional shape.

Expansion tank after one of Claims 1 to 11 , characterized in that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) is held by press fitting in position.

Expansion tank after one of Claims 1 to 11 , characterized in that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) is held by a hose clamp in position.

Coolant deflecting device for the cooling system (3) of a liquid-cooled internal combustion engine (2), wherein the cooling system (3) comprises a surge tank (22), the surge tank (22) a housing (30) and an expansion chamber (31) through the housing (30 ), at least one inlet connection (45) to the housing (30) for connection to a supply of coolant discharged from the engine (2), an outlet connection (50) to the housing (30) for the return of coolant to the engine (2), wherein the inlet connection (45) discharges into the expansion chamber (31) through a coolant passage (55) arranged to direct a flow (B) of incoming coolant into the expansion chamber (31) characterized in that the coolant diverter (64) is a stand-alone insert adapted to be inserted into the coolant channel (55) such that the coolant diverter (64) has a major a passage (67) adapted to serve as a coolant inlet passage to the expansion chamber (31), and deflection means (78) disposed in the passage (67) and adapted for the coolant to impinge thereon.

Expansion tank after Claim 14 characterized in that the coolant diverter (64) is a tubular cylinder having a first end (65) adapted to extend into the coolant channel (55) and a second end (66) adapted to be into the expansion chamber (31) is.

Expansion tank after Claim 15 , characterized in that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) at its second end (66) by the deflection means (78) is closed and is provided at its second end (66) with an opening (69) for the emptying of coolant.

Expansion tank after one of Claims 14 to 16 Characterized in that the deflection means (78) comprises a surface (79) which is arranged in a direction perpendicular to a longitudinal axis ZZ by the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) therethrough is rectangular, that the surface of the passage (67) facing and adapted is, so that the coolant hits it.

Expansion tank after Claim 16 characterized in that the coolant diverter (64) has two or more openings (69) facing different directions for emptying coolant at a different angle with respect to the coolant diverter (62).

Expansion tank after Claim 14 characterized in that the coolant diverter (64) is a tubular cylinder having a first end (65) adapted to extend into the coolant channel (55) and a second end (66), and that the axial passage (67) comprises deflecting means (78) in the form of a tapered discharge opening (69) at the second end (66) for draining coolant.

Expansion tank after Claim 19 , characterized in that the emptying opening (69) and the axial passage (67) are centered on a common axis (77).

Expansion tank after Claim 19 or 20 characterized in that the discharge opening (69) comprises a constriction (81) comprising a converging section (74), a diverging section (75) and a passage (76) therebetween adapted to flow through coolant, and in that the convergent section (74) comprises a surface (82) facing the passage (67) and adapted for the coolant to impinge thereon.

Expansion tank after one of Claims 14 to 21 , characterized in that the Kühlmittelumlenkvorrichtung (64) has a circular cross-sectional shape.

Motor vehicle comprising a surge tank (22) according to one of Claims 1 to 15 ,