DE102019002860B4

DE102019002860B4 - Cooling system for an engine and a water retarder

Info

Publication number: DE102019002860B4
Application number: DE102019002860.0A
Authority: DE
Inventors: Zoltan Kardos; Ola Hall
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2022-12-29
Anticipated expiration: 2039-04-18
Also published as: DE102019002860A1; SE542998C2; SE1850618A1

Abstract

Kühlsystem für einen Motor (2) und einen Wasserretarder (6), der mit einem Antriebsstrang in einem Fahrzeug (1) verbunden ist, wobei das Kühlsystem einen Kühler (16), eine Kühler-Bypassleitung (14), einen Thermostat (13), der dazu konfiguriert ist, Kühlmittel zu der Kühler-Bypassleitung (14) und/oder dem Kühler (16) zu leiten, einen Ausgleichsbehälter (18), eine statische Leitung (19), die dazu konfiguriert ist, den Druck in einem statischen Leitungsdruckteil des Kühlsystems zu definieren, eine Motor-Einlassleitung (10), die dazu konfiguriert ist, Kühlmittel aus dem statischen Leitungsdruckteil (17) des Kühlsystems aufzunehmen und zu dem Motor (2) zu leiten, eine Kühlmittelpumpe (9), die in der Motor-Einlassleitung (10) angeordnet ist, und eine Motor-Auslassleitung (11), die dazu konfiguriert ist, Kühlmittel aus dem Motor (2) aufzunehmen und über einen ersten Strömungsdurchgang (11a) zu dem Thermostat (13) zu leiten, wenn der Wasserretarder (6) ausgeschaltet ist, eine Retarder-Einlassleitung (20), die dazu konfiguriert ist, Kühlmittel zu dem Wasserretarder (6) zu leiten, und eine Retarder-Auslassleitung (23), die dazu konfiguriert ist, Kühlmittel aus dem Wasserretarder (6) aufzunehmen, umfasst, dadurch gekennzeichnet:dass die Retarder-Einlassleitung (20) dazu konfiguriert ist, Kühlmittel aus dem statischen Leitungsdruckteil des Kühlsystems aufzunehmen;dass die Motor-Auslassleitung (11) dazu konfiguriert ist, Kühlmittel über einen zweiten Strömungsdurchgang (11 b) zu dem statischen Leitungsdruckteil des Kühlsystems zu leiten, wenn der Wasserretarder (6) eingeschaltet ist;dass die Motor-Auslassleitung (11) in eine erste Endleitung (11a) und eine zweite Endleitung (11b) verzweigt ist, wobei der erste Strömungsdurchgang die erste Endleitung (11a) umfasst und der zweite Strömungsdurchgang die zweite Endleitung (11b) umfasst;dass das Kühlsystem ein Rückschlagventil (12a) umfasst, wobei die erste Endleitung (11a) oder eine Kühler-Einlassleitung (15a) mit dem Rückschlagventil (12a) ausgestattet ist; unddass die zweite Endleitung (11b) mit einem Überdruckventil (12b) ausgestattet ist.Cooling system for an engine (2) and a water retarder (6) connected to a drive train in a vehicle (1), the cooling system comprising a radiator (16), a radiator bypass line (14), a thermostat (13), configured to direct coolant to the radiator bypass line (14) and/or the radiator (16), an expansion tank (18), a static line (19) configured to regulate the pressure in a static line pressure part of the defining a cooling system, an engine inlet line (10) configured to receive coolant from the line static pressure part (17) of the cooling system and to direct it to the engine (2), a coolant pump (9) arranged in the engine inlet line (10) and an engine outlet line (11) configured to receive coolant from the engine (2) and direct it to the thermostat (13) via a first flow passage (11a) when the water retarder (6th ) is switched off, a retarder inlet line (20) configured to conduct coolant to the water retarder (6), and a retarder outlet line (23) configured to receive coolant from the water retarder (6), characterized in that: that the retarder inlet line (20) is configured to receive coolant from the static line pressure portion of the cooling system; that the engine outlet line (11) is configured to direct coolant via a second flow passage (11b) to the static line pressure portion of the cooling system when the water retarder (6) is switched on;that the engine exhaust line (11) is branched into a first end line (11a) and a second end line (11b), the first flow passage comprising the first end line (11a) and the second flow passage comprising the second end line (11b); that the cooling system comprises a non-return valve (12a), the first end line (11a) or a cooler inlet line (15a) being connected to the non-return valve il (12a); and that the second end line (11b) is equipped with a pressure relief valve (12b).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für einen Motor und einen Wasserretarder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a cooling system for an engine and a water retarder according to the preamble of claim 1.

Schwerfahrzeuge sind oft mit einer oder mehreren Zusatzbremsen ausgestattet, um den Verschleiß der herkömmlichen Radbremsen zu reduzieren. Eine solche Zusatzbremse kann ein hydraulischer Retarder sein. Eine Art von hydraulischem Retarder, allgemein als Wasserretarder bezeichnet, verwendet Kühlmittel sowohl als Kühlmedium als auch als Arbeitsmedium. Ein Wasserretarder umfasst eine stationär angeordnete Statoreinheit und eine Rotoreinheit, die sich mit einer Drehzahl dreht, die mit der Drehzahl des Antriebsstrangs des Fahrzeugs zusammenhängt. Die Statoreinheit und die Rotoreinheit definieren einen ringförmigen Raum, der die Stator- und Rotorschaufeln umschließt. Die Zufuhr von flüssigem Kühlmittel in den ringförmigen Raum führt zu einer Bremsbewegung des Antriebsstrangs und des Antriebsrades des Fahrzeugs. Darüber hinaus sorgen die Relativbewegungen der Statorschaufeln und der Rotorschaufeln für einen Kühlmittelstrom durch den Retarder und das Kühlsystem. Folglich kann ein Wasserretarder als eine Pumpe mit hoher Pumpenleistung definiert werden. Es ist wünschenswert, den durch den Wasserretarder verursachten hohen Kühlmittelstrom zu nutzen, um die Kühlwirkung des Kühlmittels beim Durchfluss durch den Kühler zu erhöhen.Heavy vehicles are often equipped with one or more auxiliary brakes to reduce wear on conventional wheel brakes. Such an additional brake can be a hydraulic retarder. One type of hydraulic retarder, commonly referred to as a water retarder, uses coolant as both a cooling medium and a working medium. A water retarder includes a stationarily disposed stator assembly and a rotor assembly that rotates at a speed related to the speed of the vehicle's powertrain. The stator assembly and rotor assembly define an annular space that encloses the stator and rotor blades. The supply of liquid coolant into the annular space results in a braking movement of the drive train and the drive wheel of the vehicle. In addition, the relative movements of the stator blades and the rotor blades ensure a flow of coolant through the retarder and the cooling system. Consequently, a water retarder can be defined as a pump with a high pump capacity. It is desirable to use the high coolant flow caused by the water retarder to increase the cooling effect of the coolant as it flows through the radiator.

EP 1 702 820 A1 zeigt ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und eine hydrodynamische Bremse, die als Wasserretarder ausgeführt werden kann. Das Kühlsystem umfasst eine Kühlmittelpumpe, einen Verbrennungsmotor und einem Kreislauf, der das Kühlmittel zu der hydrodynamischen Bremse leitet. Der Kreislauf nimmt Kühlmittel an einer Position stromabwärts der Kühlmittelpumpe auf. Somit arbeiten die Kühlmittelpumpe und die hydrodynamische Bremse in Reihe, wenn die hydrodynamische Bremse eingeschaltet ist. Dies bedeutet, dass die Kühlmittelpumpe durch den höheren Kühlmittelstrom aus der hydrodynamischen Bremse überströmt werden kann. Das Kühlsystem ist mit einer steuerbaren Drosselklappe in einer stromabwärtigen Position der hydrodynamischen Bremse ausgestattet. Das Vorhandensein der steuerbaren Drosselklappe eliminiert das Risiko, dass die Kühlmittelpumpe durch den Kühlmittelstrom der hydrodynamischen Bremse überströmt wird, aber es eliminiert auch die Möglichkeit, den Kühlmittelstrom und die Kühlleistung in dem Kühlsystem zu erhöhen, wenn die hydrodynamische Bremse eingeschaltet ist. EP 1 702 820 A1 shows a cooling system for an internal combustion engine and a hydrodynamic brake that can be designed as a water retarder. The cooling system includes a coolant pump, an internal combustion engine and a circuit that directs the coolant to the hydrodynamic brake. The circuit receives coolant at a location downstream of the coolant pump. Thus, when the hydrodynamic brake is on, the coolant pump and the hydrodynamic brake work in series. This means that the coolant pump can be overflowed by the higher coolant flow from the hydrodynamic brake. The cooling system is equipped with a controllable throttle in a downstream position of the hydrodynamic brake. The presence of the controllable throttle eliminates the risk of the coolant pump being overflown by the hydrodynamic brake coolant flow, but it also eliminates the possibility of increasing coolant flow and cooling capacity in the cooling system when the hydrodynamic brake is engaged.

DE 196 03 184 A1 beschreibt einen Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor mit einem hydrodynamischen Retarder und mit einem Leitungssystem. Das Leitungssystem führt das Kühlmittel des Verbrennungsmotors gleichzeitig als Arbeitsmittel des Retarders. Bei eingeschaltetem Retarder arbeiten der Retarder und eine Kühlmittelpumpe in Reihe. Um Betriebsdrücke in dem Kühlkreislauf auszugleichen, ist ein Rückschlagventil vorgesehen, das derart angeordnet ist, dass mit dem Kühlmittel der Verbrennungsmotor und die Kühlmittelpumpe umgangen werden kann. DE 196 03 184 A1 describes a cooling circuit for an internal combustion engine with a hydrodynamic retarder and with a line system. At the same time, the line system carries the coolant of the combustion engine as the working medium of the retarder. When the retarder is switched on, the retarder and a coolant pump work in series. In order to equalize operating pressures in the cooling circuit, a check valve is provided, which is arranged in such a way that the internal combustion engine and the coolant pump can be bypassed with the coolant.

DE 10 2004 018 227 A1 beschreibt ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und einen Retarder, wobei der Retarder einen zu einem Motorkühlkreislauf parallelen Kühlkreislauf aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass beide Kühlkreisläufe gemeinsam einen Kühler verwenden, um Wärme abzugeben. DE 10 2004 018 227 A1 describes a cooling system for an internal combustion engine and a retarder, the retarder having a cooling circuit parallel to an engine cooling circuit. It is provided that both cooling circuits jointly use a cooler to emit heat.

DE 11 2018 000 664 T5 zeigt eine Thermostatvorrichtung für ein Kühlsystem zum Kühlen eines Verbrennungsmotors und eines weiteren Objekts, das als hydrodynamischer Retarder ausgeführt werden kann. Das Thermostat umfasst ein zwei Wärmeausdehnungselement, wobei das Erste in thermischem Kontakt mit Kühlmittel aus einem Kühler und das Zweite in thermischem Kontakt mit Kühlmittel aus dem Objekt steht. Als Reaktion auf den Kontakt mit dem Kühlmittel können die Wärmeausdehnungselemente einen Hub eines Ventilkörpers bereitstellen, wobei der Ventilkörper in eine Position bewegt wird, die durch das Wärmeausdehnungselement mit dem größten Hub definiert ist. DE 11 2018 000 664 T5 shows a thermostat device for a cooling system for cooling an internal combustion engine and another object that can be designed as a hydrodynamic retarder. The thermostat includes a dual thermal expansion element, the first being in thermal contact with coolant from a radiator and the second being in thermal contact with coolant from the object. In response to contact with the coolant, the thermal expansile elements may provide lift to a valve body, moving the valve body to a position defined by the thermal expansile element having the greatest lift.

WO 2014/098709 A1 zeigt ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und einen hydrodynamischen Retarder. Das Kühlsystem umfasst einen Kühlkreislauf, wobei der Retarder stromabwärts des Verbrennungsmotors angeordnet ist, eine Kühlmittelpumpe, einen Kühler und eine Thermostatvorrichtung. Die Thermostatvorrichtung umfasst zwei Thermostate, die jeweils einen Zufluss für Kühlmittel haben und in Abhängigkeit der Temperatur des Kühlmittels den Fluss zu dem Kühler und einer Leitung, die parallel zu dem Kühler geführt ist, regulieren. WO 2014/098709 A1 shows a cooling system for an internal combustion engine and a hydrodynamic retarder. The cooling system comprises a cooling circuit, with the retarder being arranged downstream of the internal combustion engine, a coolant pump, a radiator and a thermostat device. The thermostat device includes two thermostats, each having an inlet for coolant and depending on the temperature of the coolant regulate the flow to the radiator and a line that runs parallel to the radiator.

DE 44 94 721 T5 zeigt ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und einen Retarder. Das Kühlsystem umfasst einen Motorkühlkreis, einen parallelen Retarderkühlkreis und einen gemeinsamen Kühler. Der Retarderkühlkreis weist einen Retarderkühler und eine zusätzliche Kühlmittelpumpe auf, die in Betrieb ist, während der Retarder arbeitet. DE 44 94 721 T5 shows a cooling system for an internal combustion engine and a retarder. The cooling system includes an engine cooling circuit, a parallel retarder cooling circuit and a common radiator. The retarder cooling circuit includes a retarder cooler and an additional coolant pump that operates while the retarder is operating.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kühlsystem für einen Motor und einen Wasserretarder mit einer Bauform bereitzustellen, die es ermöglicht, den Kühlmittelstrom im Kühlsystem zu erhöhen, wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist, während gleichzeitig unerwünschte Drücke im Kühlsystem vermieden werden.It is an object of the present invention to provide a cooling system for an engine and a water retarder with a design that allows the coolant flow in the cooling system to be increased when the water retarder is on, while at the same time avoiding undesirable pressures in the cooling system.

Diese Aufgaben werden durch die in Anspruch 1 definierten Merkmale gelöst. Da der Wasserretarder eine höhere Pumpenleistung aufweist als die Kühlmittelpumpe, besteht die Gefahr, dass die Kühlmittelpumpe beim Einschalten des Wasserretarders überströmt wird. In diesem Fall entsteht über die Kühlmittelpumpe ein Druckabfall, der zu Unterdrücken in dem Motor, Rückströmungen im Parallelkanal in dem Motor und dazu führen kann, dass der Wasserretarder Kühlmittel mit einem sehr hohen Druck zum Kühler fördert. Dieses Risiko besteht jedoch nur, wenn die Kühlmittelpumpe und der Wasserretarder in dem Kühlsystem in Reihe geschaltet sind. Um bei einem Startvorgang der Kühlmittelpumpe Kavitation zu vermeiden, ist der Einlass der Kühlmittelpumpe mit einem Teil des Kühlsystems verbunden, in dem ein statischer Leitungsdruck vorherrscht, der mit dem Druck in einem Ausgleichsbehälter und einer statischen Leitung im Zusammenhang steht. Erfindungsgemäß ist die Retarder-Einlassleitung ebenfalls mit dem gleichen Teil des Kühlsystems verbunden, in dem der Druck durch den statischen Leitungsdruck definiert wird. Somit erhalten die Kühlmittelpumpe und der Wasserretarder Kühlmittel aus dem gemeinsamen Teil des Kühlsystems mit dem gleichen Druck. Dies bedeutet, dass die Kühlmittelpumpe und der Wasserretarder parallel arbeiten, wodurch die Gefahr eines Überströmens der Kühlmittelpumpe durch den höheren Kühlmittelstrom aus dem Wasserretarder ausgeschlossen wird.These objects are solved by the features defined in claim 1. Since the water retarder has a higher pump capacity than the coolant pump, there is a risk that the coolant pump will be overflowed when the water retarder is switched on. In this case, a pressure drop occurs via the coolant pump, which can lead to underpressures in the engine, backflows in the parallel channel in the engine and to the water retarder delivering coolant at very high pressure to the radiator. However, this risk only exists if the coolant pump and the water retarder are connected in series in the cooling system. In order to avoid cavitation at a start-up of the coolant pump, the inlet of the coolant pump is connected to a part of the cooling system in which a static line pressure prevails, which is related to the pressure in an expansion tank and a static line. According to the invention, the retarder inlet line is also connected to the same part of the cooling system in which the pressure is defined by the static line pressure. Thus, the coolant pump and the water retarder receive coolant from the common part of the cooling system at the same pressure. This means that the coolant pump and the water retarder work in parallel, eliminating the risk of the coolant pump overflowing due to the higher coolant flow from the water retarder.

Beim Einschalten des Wasserretarders wird der Druck in bestimmten Teilen des Kühlsystems erhöht. Um einen Kühlmittelstrom durch den Motor durch die Kühlmittelpumpe aufrechtzuerhalten, wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist, ist es notwendig, dass die Motor-Auslassleitung Kühlmittel zu einem Teil des Kühlsystems leitet, der einen relativ niedrigen Druck aufweist. Die Motor-Auslassleitung umfasst einen zweiten Strömungsdurchgang, der dazu konfiguriert ist, Kühlmittel zu dem Teil des Kühlsystems zu leiten, in dem der Druck durch den statischen Leitungsdruck definiert wird. Eine solche Bauform der Motor-Auslassleitung stellt sicher, dass die Kühlmittelpumpe in der Lage ist, einen Kühlstrom auch dann durch den Motor zu leiten, wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist, was das Risiko ausschließt, dass Unterdrücke im Motor entstehen.Switching on the water retarder increases the pressure in certain parts of the cooling system. In order to maintain coolant flow through the engine by the coolant pump when the water retarder is on, it is necessary for the engine outlet line to direct coolant to a portion of the cooling system that is at relatively low pressure. The engine exhaust line includes a second flow passage configured to direct coolant to the portion of the cooling system where the pressure is defined by line static pressure. Such an engine outlet line design ensures that the coolant pump is able to direct a cooling flow through the engine even when the water retarder is on, eliminating the risk of under-pressures developing in the engine.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Strömungsdurchgang dazu konfiguriert, Kühlmittel in die Kühler-Bypassleitung zu leiten, wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist. Die Kühler-Bypassleitung ist ein Teil des Kühlsystems, in dem ein statischer Leitungsdruck vorherrscht. In diesem Fall ist es möglich, einen kurzen zweiten Strömungsdurchgang auszuführen, der das Kühlmittel am Thermostat vorbeiführt. Alternativ kann der zweite Strömungsdurchgang dazu konfiguriert werden, Kühlmittel in die Retarder-Einlassleitung zu leiten, wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist. Der statische Leitungsdruck herrscht ferner in der Retarder-Einlassleitung vor. In diesem Fall wird das aus dem Motorkreislauf austretende Kühlmittel dem Retarder-Kreislauf zugeführt.According to an embodiment of the invention, the second flow passage is configured to direct coolant into the radiator bypass line when the water retarder is on. The radiator bypass line is a part of the cooling system in which static line pressure prevails. In this case, it is possible to make a short second flow passage that takes the coolant past the thermostat. Alternatively, the second flow passage can be configured to direct coolant into the retarder inlet line when the water retarder is on. Static line pressure also prevails in the retarder inlet line. In this case, the coolant exiting the engine circuit is fed to the retarder circuit.

Erfindungsgemäß umfasst der erste Strömungsdurchgang eine erste Endleitung, die mit einem Rückschlagventil versehen ist. Die erste Endleitung und das Rückschlagventil ermöglichen es, Kühlmittel von dem Motor zu dem Thermostat zu leiten, wenn der Wasserretarder ausgeschaltet ist. Somit ist es möglich, den Thermostat auf herkömmliche Weise mit Kühlmittel aus dem Motor zu steuern, wenn der Wasserretarder ausgeschaltet ist. Beim Einschalten des Wasserretarders entsteht benachbart zu dem Thermostat ein hoher Kühlmitteldruck. Dieser hohe Druck bewegt das Rückschlagventil in eine geschlossene Position, die einen Rückfluss in der ersten Einlassleitung und der Motor-Auslassleitung verhindert.According to the invention, the first flow passage comprises a first end pipe provided with a check valve. The first end line and check valve allow coolant to be directed from the engine to the thermostat when the water retarder is off. Thus it is possible to control the thermostat in a conventional way with coolant from the engine when the water retarder is switched off. When the water retarder is switched on, a high coolant pressure occurs adjacent to the thermostat. This high pressure moves the check valve to a closed position that prevents backflow in the first intake line and the engine exhaust line.

Erfindungsgemäß umfasst der zweite Strömungsdurchgang eine zweite Endleitung, die mit einem Überdruckventil versehen ist. Wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist, blockiert das Rückschlagventil den Kühlmittelstrom in der ersten Endleitung. Dadurch steigt der Druck in der Motor-Auslassleitung und das Überdruckventil wird in eine geöffnete Position gebracht. Das bedeutet, dass der Kühlmittelstrom in der Motor-Auslassleitung stattdessen zu der zweiten Endleitung geleitet wird, die ihrerseits den Kühlmittelstrom zu dem Teil mit statischem Leitungsdruck leitet. Das Vorhandensein der zweiten Endleitung und des Überdruckventils ermöglicht es, den Kühlmittelstrom durch die Motor-Auslassleitung aufrechtzuerhalten und Unterdrücke in dem Motor zu vermeiden, wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist. Die Motor-Auslassleitung ist in die erste Endleitung und die zweite Endleitung verzweigt. According to the invention, the second flow passage comprises a second end pipe provided with a pressure relief valve. When the water retarder is on, the check valve blocks the coolant flow in the first end line. This increases the pressure in the engine exhaust line and forces the relief valve to an open position. This means that the coolant flow in the engine exhaust line is instead directed to the second end line, which in turn directs the coolant flow to the static line pressure part. The presence of the second end line and the pressure relief valve makes it possible to maintain the flow of coolant through the engine exhaust line and to avoid negative pressures in the engine when the water retarder is on. The engine exhaust line is branched into the first end line and the second end line.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Retarder-Auslassleitung dazu konfiguriert, Kühlmittel zu der ersten Endleitung der Motor-Auslassleitung an eine Position stromabwärts eines Rückschlagventils und stromaufwärts des Thermostaten zu leiten. Eine solche Bauform ermöglicht es, Kühlmittel von der Retarder-Auslassleitung zu dem Thermostat über einen stromabwärts des Rückschlagventils befindlichen Teil der ersten Endleitung zu leiten. In diesem Fall steuert die Temperatur des Kühlmittels aus der Retarder-Auslassleitung den Thermostat und die Kühlung des Kühlmittels im Kühlsystem.According to one embodiment of the invention, the retarder exhaust line is configured to direct coolant to the first end line of the engine exhaust line at a location downstream of a check valve and upstream of the thermostat. Such a configuration allows coolant to flow from the retarder outlet line to the thermostat via a downstream return to direct the part of the first end line located on the non-return valve. In this case, the temperature of the coolant from the retarder outlet line controls the thermostat and the cooling of the coolant in the cooling system.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Retarder-Auslassleitung dazu konfiguriert, Kühlmittel zu einer Kühlereinlassleitung zu leiten, die sich stromabwärts des Thermostaten und stromaufwärts des Kühlers befindet. Wenn das Kühlmittel eine niedrigere Temperatur als die Regeltemperatur des Thermostaten aufweist, wird ein Teil des Kühlmittelstroms zu der Kühler-Bypassleitung geleitet und ein anderer Teil des Kühlmittelstroms zu dem Kühler geleitet. Wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Regeltemperatur des Thermostaten hat, sperrt der Thermostat den Durchfluss zur Kühler-Bypassleitung und der gesamte Kühlmittelstrom wird zu dem Kühler geleitet.According to one embodiment of the invention, the retarder outlet line is configured to direct coolant to a radiator inlet line located downstream of the thermostat and upstream of the radiator. When the coolant is at a lower temperature than the thermostat control temperature, a portion of the coolant flow is directed to the radiator bypass line and another portion of the coolant flow is directed to the radiator. When the coolant temperature is higher than the thermostat's control temperature, the thermostat shuts off flow to the radiator bypass line and all coolant flow is directed to the radiator.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Retarder-Auslassleitung dazu konfiguriert, Kühlmittel zu dem Thermostat zu leiten. In diesem Fall wird der gesamte Kühlmittelstrom aus der Retarder-Auslassleitung zu dem Thermostat geleitet, der den Kühlmittelstrom in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur auf die Kühler-Bypassleitung und den Kühler verteilt.According to one embodiment of the invention, the retarder outlet line is configured to direct coolant to the thermostat. In this case, all coolant flow from the retarder outlet line is directed to the thermostat, which distributes the coolant flow to the radiator bypass line and the radiator depending on the coolant temperature.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Thermostat von einer Bauform derart, dass er unterschiedliche Regeltemperaturen aufweist, wenn der Wasserretarder ausgeschaltet ist und wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist. Ein solcher Thermostat kann von einer Steuereinheit gesteuert werden. Alternativ umfasst der Thermostat zwei Wachskörper, die bei unterschiedlichen Temperaturen die Phase wechseln. Ein Wachskörper steuert den Thermostat in Bezug auf die Temperatur des Kühlmittelstroms in dem Motorkreislauf, wenn der Wasserretarder ausgeschaltet ist, und ein Wachskörper steuert den Thermostat in Bezug auf die Temperatur des Kühlmittelstroms in dem Retarder-Kreislauf, wenn der Wasserretarder eingeschaltet ist.According to an embodiment of the invention, the thermostat is of a construction such that it has different control temperatures when the water retarder is switched off and when the water retarder is switched on. Such a thermostat can be controlled by a control unit. Alternatively, the thermostat includes two wax bodies that change phase at different temperatures. A wax body controls the thermostat in relation to the temperature of the coolant flow in the engine circuit when the water retarder is off, and a wax body controls the thermostat in relation to the temperature of the coolant flow in the retarder circuit when the water retarder is on.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Retarder-Einlassleitung und die Motor-Einlassleitung dazu konfiguriert, Kühlmittel aus einer Mischleitung aufzunehmen, die Kühlmittel aus der Kühler-Bypassleitung und dem Kühler aufnimmt. Bei Betriebsbedingungen, bei denen ein Kühlmittelstrom durch die Kühler-Bypassleitung und den Kühler fließt, stellt das Vorhandensein der Mischleitung sicher, dass der Kühlmittelstrom zur Motor-Einlassleitung und zur Retarder-Einlassleitung die gleiche Temperatur aufweist.According to one embodiment of the invention, the retarder inlet line and the engine inlet line are configured to receive coolant from a mixing line that receives coolant from the radiator bypass line and the radiator. Under operating conditions where a coolant flow is flowing through the radiator bypass line and the radiator, the presence of the mixing line ensures that the coolant flow to the engine inlet line and the retarder inlet line are at the same temperature.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühlsystem einen ersten Druckentlastungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, zu verhindern, dass der Kühlmitteldruck in der Retarder-Auslassleitung über ein maximal zulässiges Druckniveau ansteigt. Da der Wasserretarder eine deutlich höhere Pumpenleistung aufweist als die Kühlmittelpumpe, wird der Kühlmittelstrom im Kühlsystem beim Einschalten des Wasserretarders abrupt verändert. In diesem Fall kann eine hohe Druckspitze im Kühlsystem erzeugt werden. Das Vorhandensein des ersten Druckentlastungsmechanismus verhindert jedoch, dass der Kühlmitteldruck in der Retarder-Auslassleitung über ein maximal zulässiges Druckniveau ansteigt. Der erste Druckentlastungsmechanismus kann eine Verbindungsleitung umfassen, die sich zwischen der Retarder-Auslassleitung und der Retarder-Einlassleitung erstreckt, und ein Überdruckventil umfassen, das dazu konfiguriert ist, zu öffnen und den Druck in der Retarder-Auslassleitung zu reduzieren, wenn die Druckdifferenz zwischen den Leitungen einen vorbestimmten Wert überschreitet.According to one embodiment of the invention, the cooling system includes a first pressure relief mechanism configured to prevent coolant pressure in the retarder outlet line from rising above a maximum allowable pressure level. Since the water retarder has a significantly higher pump capacity than the coolant pump, the coolant flow in the cooling system changes abruptly when the water retarder is switched on. In this case, a high pressure peak can be generated in the cooling system. However, the presence of the first pressure relief mechanism prevents the coolant pressure in the retarder outlet line from rising above a maximum allowable pressure level. The first pressure relief mechanism may include a connecting line extending between the retarder outlet line and the retarder inlet line and a pressure relief valve configured to open and reduce the pressure in the retarder outlet line when the pressure difference between the Lines exceeds a predetermined value.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühlsystem einen zweiten Druckentlastungsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, zu verhindern, dass der Kühlmitteldruck in der Retarder-Einlassleitung über ein maximal zulässiges Druckniveau ansteigt. Beim Ausschaltvorgang des Wasserretarders sorgt der Wasserretarder für eine abrupte Verzögerung des Kühlmittelstroms in der Retarder-Einlassleitung. Die abrupte Verzögerung des Kühlmittelstroms kann eine hohe Druckspitze in der Retarder-Einlassleitung auslösen, aber auch deshalb, weil mehrere Liter Kühlmittel im Innern des Retarder heraus und in das Kühlsystem gedrückt werden, ohne schnell genug Druck über ein Überdruckventil des Ausgleichsbehälters abbauen zu können. Der zweite Druckentlastungsmechanismus verhindert auf einfache und effektive Weise eine Druckspitze in der Retarder-Einlassleitung. Der zweite Druckentlastungsmechanismus kann eine Verbindungsleitung umfassen, die sich zwischen der Retarder-Auslassleitung und der Retarder-Einlassleitung erstreckt, und ein Rückschlagventil umfassen, das dazu konfiguriert ist, zu öffnen und die Differenz zwischen dem Druck in der Retarder-Einlassleitung und dem Druck in der Retarder-Auslassleitung auszugleichen, wenn der Druck in der Retarder-Einlassleitung den Druck in der Retarder-Auslassleitung übersteigt.According to one embodiment of the invention, the cooling system includes a second pressure relief mechanism configured to prevent coolant pressure in the retarder inlet line from rising above a maximum allowable pressure level. When the water retarder is switched off, the water retarder abruptly decelerates the coolant flow in the retarder inlet line. The abrupt deceleration of coolant flow can cause a high pressure spike in the retarder inlet line, but also because several liters of coolant inside the retarder are forced out and into the cooling system without being able to release pressure quickly enough via an expansion tank pressure relief valve. The second pressure relief mechanism prevents a pressure spike in the retarder inlet line in a simple and effective way. The second pressure relief mechanism may include a connecting line extending between the retarder outlet line and the retarder inlet line and a check valve configured to open and reduce the difference between the pressure in the retarder inlet line and the pressure in the Equalize the retarder outlet line when the pressure in the retarder inlet line exceeds the pressure in the retarder outlet line.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, das ein Kühlsystem gemäß dem oben Genannten umfasst.The invention further relates to a vehicle comprising a cooling system according to the above.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher:

1 ein Kühlsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
2 ein Kühlsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
3 ein Kühlsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
4 ein Kühlsystem gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und
5 den Thermostat von 4 ausführlicher zeigt.

In the following, preferred embodiments of the invention are exemplified with reference described on the attached drawing, in which:

1 shows a cooling system according to a first embodiment of the invention,
2 shows a cooling system according to a second embodiment of the invention,
3 shows a cooling system according to a third embodiment of the invention,
4 shows a cooling system according to a fourth embodiment of the invention, and
5 the thermostat from 4 shows in more detail.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

1 zeigt ein schematisch angedeutetes Fahrzeug 1, das ein schweres Fahrzeug sein kann. Das Fahrzeug 1 wird von einem Verbrennungsmotor 2 angetrieben. Der Verbrennungsmotor 2 kann ein Ottomotor, ein Dieselmotor oder eine andere Art von Motor, wie etwa ein Elektromotor, sein. Das Fahrzeug 1 umfasst einen Antriebsstrang, der neben dem Verbrennungsmotor 2 einen Kupplungsmechanismus 3, ein Getriebe 4 und eine Getriebeausgangswelle 5 umfasst. Das Fahrzeug 1 ist mit einem Wasserretarder 6 ausgestattet, der eine im Fahrzeug stationär angeordnete Statoreinheit und eine Rotoreinheit umfasst, die über einen Bewegungsübertragungsmechanismus 7 mit der Getriebeausgangswelle 5 verbunden ist. Somit wird die Rotoreinheit mit einer Drehzahl gedreht, die durch die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 5 und die Übersetzung in dem Bewegungsübertragungsmechanismus 7 definiert ist. Die Statoreinheit und die Rotoreinheit definieren einen ringförmigen Raum zur Aufnahme von Kühlmittel während der Aktivierung des Wasserretarders. Die Statoreinheit umfasst Statorschaufeln und die Rotoreinheit umfasst Rotorschaufeln, die sich in dem ringförmigen Raum befinden. Eine Steuereinheit 8 ist dazu eingerichtet, die Aktivierung des Wasserretarders 6 mittels einer Information von einem Bremsaktivierungselement 8a, das ein Bremspedal oder ein Hebel sein kann, zu steuern. 1 shows a schematically indicated vehicle 1, which can be a heavy vehicle. The vehicle 1 is driven by an internal combustion engine 2 . The internal combustion engine 2 can be an Otto engine, a diesel engine or another type of engine such as an electric motor. The vehicle 1 comprises a drive train which, in addition to the internal combustion engine 2 , comprises a clutch mechanism 3 , a transmission 4 and a transmission output shaft 5 . The vehicle 1 is equipped with a water retarder 6 which comprises a stator unit which is arranged in a stationary manner in the vehicle and a rotor unit which is connected to the transmission output shaft 5 via a motion transmission mechanism 7 . Thus, the rotor unit is rotated at a speed defined by the speed of the transmission output shaft 5 and the gear ratio in the motion transmission mechanism 7 . The stator assembly and rotor assembly define an annular space for containing coolant during activation of the water retarder. The stator assembly includes stator blades and the rotor assembly includes rotor blades located in the annular space. A control unit 8 is set up to control the activation of the water retarder 6 by means of information from a brake activation element 8a, which can be a brake pedal or a lever.

Ein Kühlsystem mit zirkulierendem Kühlmittel wird zur Versorgung des Verbrennungsmotors 2 und des Wasserretarders 6 mit Kühlmittel genutzt. Das Kühlmittel wird als Arbeitsmedium und Kühlmittel im Wasserretarder 6 genutzt. Das Kühlsystem umfasst einen Motorkreislauf. Der Motorkreislauf umfasst eine Motor-Einlassleitung 10, die mit einer Kühlmittelpumpe 9 versehen ist. Die Kühlmittelpumpe 9 zirkuliert Kühlmittel von der Motor-Einlassleitung 10 zu den Kühlkanälen in dem Verbrennungsmotor 2. Der Motorkreislauf umfasst eine Motor-Auslassleitung 11, die Kühlmittel aus dem Verbrennungsmotor 2 aufnimmt. Die Motor-Auslassleitung 11 ist in eine erste Endleitung 11a und eine zweite Endleitung 11b verzweigt. Die erste Endleitung 11a umfasst ein Rückschlagventil 12a und die zweite Endleitung 11b umfasst ein Überdruckventil 12b.A cooling system with circulating coolant is used to supply the internal combustion engine 2 and the water retarder 6 with coolant. The coolant is used as a working medium and coolant in the water retarder 6 . The cooling system includes an engine circuit. The engine circuit comprises an engine inlet pipe 10 which is provided with a coolant pump 9 . The coolant pump 9 circulates coolant from the engine inlet line 10 to the cooling passages in the internal combustion engine 2. The engine circuit includes an engine outlet line 11 which receives coolant from the internal combustion engine 2. The engine exhaust line 11 is branched into a first end line 11a and a second end line 11b. The first end line 11a includes a check valve 12a and the second end line 11b includes a pressure relief valve 12b.

Das Kühlsystem umfasst einen Thermostat 13, der Kühlmittel von der ersten Endleitung 11a aufnimmt. Der Thermostat 13 leitet das Kühlmittel zu einem Kühlerbypass 14, wenn das Kühlmittel eine niedrigere Temperatur als seine Regeltemperatur aufweist. Der Kühlerbypass 14 kann ferner Kühlmittel von der zweiten Endleitung 11b aufnehmen. Der Thermostat 13 leitet Kühlmittel über eine Kühler-Einlassleitung 15a zu einem Kühler 16, wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als seine Regeltemperatur aufweist. Das Kühlmittel wird in dem Kühler 16 durch einen Kühlluftstrom gekühlt, der durch Luftstaudruck und ein nicht angezeigtes Kühlergebläse durch den Kühler 16 gedrückt wird. Das Kühlmittel verlässt den Kühler 16 über eine Kühler-Auslassleitung 15b. Eine Mischleitung 17 nimmt Kühlmittel von der Kühler-Bypassleitung 14 und der Kühler-Auslassleitung 15b auf. Eine statische Leitung 19 erstreckt sich von einem Ausgleichsbehälter 18 bis zur Mischleitung 17. Die statische Leitung 19 definiert einen statischen Leitungsdruck in der Mischleitung 17.The cooling system includes a thermostat 13 which receives coolant from the first end pipe 11a. The thermostat 13 directs the coolant to a radiator bypass 14 when the coolant is at a lower temperature than its regulation temperature. The radiator bypass 14 can also receive coolant from the second end pipe 11b. The thermostat 13 directs coolant to a radiator 16 via a radiator inlet pipe 15a when the coolant is at a temperature higher than its regulation temperature. The coolant is cooled in the radiator 16 by a flow of cooling air forced through the radiator 16 by ram air pressure and a radiator fan, not shown. The coolant exits the radiator 16 via a radiator outlet line 15b. A mixing line 17 receives coolant from the radiator bypass line 14 and the radiator outlet line 15b. A static line 19 extends from a surge tank 18 to the mixing line 17. The static line 19 defines a line static pressure in the mixing line 17.

Das Kühlsystem umfasst einen Retarder-Kreislauf. Der Retarder-Kreislauf umfasst eine Retarder-Einlassleitung 20. Die Retarder-Einlassleitung 20 nimmt Kühlmittel aus der Mischleitung 17 auf. Die Retarder-Einlassleitung 20 umfasst ein Rückschlagventil 22. Die Retarder-Einlassleitung 20 leitet das Kühlmittel zu dem Wasserretarder 6. Der Retarder-Kreislauf umfasst eine Retarder-Auslassleitung 23, die das Kühlmittel aus dem Wasserretarder 6 aufnimmt. In diesem Fall leitet die Retarder-Auslassleitung 23 das Kühlmittel zur ersten Endleitung 11a an eine Position stromabwärts des Rückschlagventils 12a und stromaufwärts des Thermostats 13. Der Retarder-Kreislauf umfasst ferner einen Motorablassdurchgang 25, der einen kontinuierlich kleinen Kühlmittelstrom in Richtung auf den Wasserretarder 6 leitet. Beim Ausschalten des Wasserretarders 6 strömt der Kühlmittelstrom aus dem Motorablassdurchgang über einen Wellenabdichtdurchgang 26 an dem Wasserretarder 6 vorbei zur Retarder-Auslassleitung 23. Der Wasserretarder 6 benötigt zum Starten einen kleinen Kühlmittelstrom, und der Wellenabdichtdurchgang 26 benötigt für seine Funktion einen kleinen Kühlmittelstrom. Der Retarder-Kreislauf umfasst ferner eine erste Verbindungsleitung 27 und ein Überdruckventil 28, das dazu ausgelegt ist, zu öffnen, wenn die Differenz zwischen dem Kühlmitteldruck in der Retarder-Auslassleitung 23 und dem Kühlmitteldruck in der Retarder-Einlassleitung 20 einen maximal zulässigen Wert überschreitet. Der Kühlkreislauf umfasst eine zweite Verbindungsleitung 29 und ein Rückschlagventil 30, das dazu ausgelegt ist, zu öffnen, wenn der Druck in der Retarder-Einlassleitung 20 den Druck in der Retarder-Auslassleitung 23 übersteigt.The cooling system includes a retarder circuit. The retarder circuit includes a retarder inlet line 20. The retarder inlet line 20 receives coolant from the mixing line 17. The retarder inlet line 20 includes a check valve 22. The retarder inlet line 20 directs the coolant to the water retarder 6. The retarder circuit includes a retarder outlet line 23 which receives the coolant from the water retarder 6. In this case, the retarder outlet line 23 directs the coolant to the first end line 11a to a position downstream of the check valve 12a and upstream of the thermostat 13. The retarder circuit further includes an engine drain passage 25 which directs a continuously small flow of coolant towards the water retarder 6 . When the water retarder 6 is turned off, the coolant flow from the engine exhaust passage flows past the water retarder 6 to the retarder outlet line 23 via a shaft seal passage 26. The water retarder 6 requires a small coolant flow to start and the shaft seal passage 26 requires a small coolant flow to function. The retarder circuit further comprises a first connecting line 27 and a pressure relief valve 28 which is designed to open when the difference between the coolant pressure in the retarder outlet line 23 and the coolant pressure in the retarder inlet line 20 exceeds a maximum permissible value. The cooling circuit comprises a second connection line 29 and a non-return valve 30 designed to open when the pressure in the retarder inlet line 20 exceeds the pressure in the retarder outlet line 23 .

Die Kühlmittelpumpe 9, die eine mechanische Pumpe sein kann, startet die Zirkulation von Kühlmittel in dem Kühlsystem, sobald der Verbrennungsmotor 2 startet. Bei Betriebsbedingungen, bei den die Steuereinheit von der Bremssteuereinheit 8a eine Information empfängt, die anzeigt, dass der Retarder 6 nicht eingeschaltet werden soll, versetzt die Steuereinheit 8 das Retarderventil 6a in eine geschlossene Position, sodass es einen Kühlmittelstrom über die Retarder-Einlassleitung 20 zu dem Wasserretarder 6 verhindert. In diesem Fall empfängt die Retarder-Auslassleitung 23 nur den oben genannten kleinen Kühlmittelstrom aus dem Motorablassdurchgang 25. Die Kühlmittelpumpe 9 leitet den gesamten Kühlmittelstrom zu dem Verbrennungsmotor 2. Das aus dem Verbrennungsmotor 2 austretende Kühlmittel gelangt in die Motor-Auslassleitung 11. Da kein Hochdruck-Kühlmittelstrom von dem Wasserretarder 6 zu der ersten Endleitung 11a vorliegt, wird der gesamte Kühlmittelstrom in der Motor-Auslassleitung 11 über die erste Endleitung 11a und das Rückschlagventil 12a zu dem Thermostat 13 geleitet. Liegt andererseits die Kühlmitteltemperatur unter der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Kühlmittelstrom über die Kühler-Bypassleitung 14 zur Kühlmittelpumpe 9 geleitet. Liegt die Kühlmitteltemperatur über der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Kühlmittelstrom zum Kühler 16 geleitet, bevor er in die Kühlmittelpumpe 9 gelangt. Somit arbeiten der Thermostat 13 und das Kühlsystem in herkömmlicher Weise, wenn der Wasserretarder 6 abgeschaltet wird.The coolant pump 9, which can be a mechanical pump, starts the circulation of coolant in the cooling system as soon as the internal combustion engine 2 starts. Under operating conditions in which the control unit receives information from the brake control unit 8a indicating that the retarder 6 should not be switched on, the control unit 8 places the retarder valve 6a in a closed position so that a flow of coolant via the retarder inlet line 20 is allowed the water retarder 6 prevented. In this case, the retarder outlet line 23 receives only the above small flow of coolant from the engine exhaust passage 25. The coolant pump 9 directs the entire flow of coolant to the internal combustion engine 2. The coolant exiting the internal combustion engine 2 enters the engine exhaust line 11. Since there is no high pressure - Coolant flow from the water retarder 6 to the first end line 11a, all coolant flow in the engine exhaust line 11 is directed to the thermostat 13 via the first end line 11a and the check valve 12a. On the other hand, if the coolant temperature is below the control temperature of the thermostat 13 , the coolant flow is routed to the coolant pump 9 via the cooler bypass line 14 . If the coolant temperature is above the control temperature of the thermostat 13, the coolant flow is directed to the cooler 16 before it reaches the coolant pump 9. Thus, when the water retarder 6 is switched off, the thermostat 13 and the cooling system operate in a conventional manner.

Bei Betriebsbedingungen, bei denen die Steuereinheit 8 eine Information von der Bremssteuereinheit 8a empfängt, die anzeigt, dass der Wasserretarder 6 eingeschaltet werden soll, versetzt sie das Retarderventil 6a in eine geöffnete Position. Der Wasserretarder 6 arbeitet als Pumpe und saugt Kühlmittel aus der Mischleitung 17 über die Retarder-Einlassleitung 20 in den Wasserretarder 6. Normalerweise weist der Wasserretarder 6 eine deutlich höhere Pumpenleistung auf als die Kühlmittelpumpe 9. Angesichts dessen kann der Wasserretarder 6 beim Einschalten eine abrupte Beschleunigung des Kühlmittelstroms und eine Hochdruckspitze im Kühlsystem auslösen. Falls die Druckdifferenz in der Retarder-Auslassleitung 23 und der Retarder-Einlassleitung 20 einen maximal zulässigen Wert überschreitet, ist das Sicherheitsventil 28 zum Öffnen ausgelegt. Die Retarder-Einlassleitung 20 ist in einem Teil des Kühlsystems umfasst, in dem der Druck durch die statische Leitung 19 definiert wird. Der statische Leitungsdruck ist im Wesentlichen konstant. Angesichts dieser Tatsache ist es relativ einfach, das Sicherheitsventil 28 so auszulegen, dass es sich öffnet, wenn der Druck in der Retarder-Auslassleitung 23 einen vorgegebenen Maximaldruck überschreitet. Das Vorhandensein der ersten Verbindungsleitung 27 und des Überdruckventils 28 eliminiert somit auf einfache und zuverlässige Weise hohe Druckspitzen in der Retarder-Auslassleitung 17. Die Retarder-Einlassleitung 20 ist zusammen mit der Kühler-Bypassleitung 14, der Kühlerauslassleitung 15b, der Mischleitung 17 und einem Abschnitt der Motor-Einlassleitung 10, der stromaufwärts der Kühlmittelpumpe 9 angeordnet ist, in dem Teil des Kühlsystems umfasst, in dem der statische Leitungsdruck vorherrscht.Under operating conditions where the control unit 8 receives information from the brake control unit 8a indicating that the water retarder 6 should be switched on, it places the retarder valve 6a in an open position. The water retarder 6 works as a pump and draws coolant from the mixing line 17 into the water retarder 6 via the retarder inlet line 20. Normally, the water retarder 6 has a significantly higher pump capacity than the coolant pump 9. In view of this, the water retarder 6 can have abrupt acceleration when switched on of the coolant flow and trigger a high pressure spike in the cooling system. If the pressure difference in the retarder outlet line 23 and the retarder inlet line 20 exceeds a maximum permissible value, the safety valve 28 is designed to open. The retarder inlet line 20 is included in a part of the cooling system where the pressure is defined by the static line 19 . The static line pressure is essentially constant. In view of this fact, it is relatively easy to design the safety valve 28 in such a way that it opens when the pressure in the retarder outlet line 23 exceeds a predetermined maximum pressure. The presence of the first connecting line 27 and the pressure relief valve 28 thus eliminates in a simple and reliable manner high pressure peaks in the retarder outlet line 17. The retarder inlet line 20 is together with the cooler bypass line 14, the cooler outlet line 15b, the mixing line 17 and a section the engine inlet line 10, which is located upstream of the coolant pump 9, in that part of the cooling system where the line static pressure prevails.

Der Kühlmittelstrom aus dem Wasserretarder 6 wird in der Retarder-Auslassleitung 23 aufgenommen. Die Retarder-Auslassleitung 23 leitet den Kühlmittelstrom zu der ersten Endleitung 11a an eine Position zwischen dem Rückschlagventil 12a und dem Thermostat 13. Das Rückschlagventil 12a verhindert einen Kühlmittelstrom in der ersten Endleitung 11 in Richtung auf die Motor-Auslassleitung 11. Somit wird der gesamte Kühlmittelstrom von dem Wasserretarder 6 zu dem Thermostat 13 geleitet. Falls der Kühlmittelstrom aus dem Wasserretarder 6 eine Temperatur unterhalb der Regeltemperatur des Thermostaten 13 aufweist, leitet der Thermostat 13 den Kühlmittelstrom zur Kühler-Bypassleitung 14. Falls der Kühlmittelstrom eine Temperatur oberhalb der Regeltemperatur des Thermostaten 13 aufweist, leitet der Thermostat 13 den Kühlmittelstrom zum Kühler 16. Der Thermostat 13 kann ein Wachsthermostat mit einer konstanten Regeltemperatur sein. Alternativ kann der Thermostat 13 ein von der Steuereinheit 8 gesteuertes Ventil umfassen. Im letzteren Fall ist es möglich, eine erste Regeltemperatur aufzuweisen, wenn der Wasserretarders 6 abgeschaltet wird, und eine von der ersten Regeltemperatur abweichende zweite Regeltemperatur aufzuweisen, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet wird. Aufgrund der hohen Pumpenleistung des Wasserretarders 6 wird bei eingeschaltetem Wasserretarder 6 ein erhöhter Kühlmittelstrom durch den Kühler 16 bereitgestellt. Dies bedeutet, dass das Kühlmittel eine effektivere Kühlung in dem Kühler 16 und das Kühlsystem eine höhere Kühlleistung erzielt, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist.The coolant flow from the water retarder 6 is received in the retarder outlet line 23 . The retarder outlet line 23 directs coolant flow to the first end line 11a to a position between the check valve 12a and the thermostat 13. The check valve 12a prevents coolant flow in the first end line 11 toward the engine outlet line 11. Thus, all coolant flow passed from the water retarder 6 to the thermostat 13. If the coolant flow from the water retarder 6 has a temperature below the control temperature of the thermostat 13, the thermostat 13 directs the coolant flow to the radiator bypass line 14. If the coolant flow has a temperature above the control temperature of the thermostat 13, the thermostat 13 directs the coolant flow to the radiator 16. The thermostat 13 can be a wax thermostat with a constant control temperature. Alternatively, the thermostat 13 can comprise a valve controlled by the control unit 8 . In the latter case, it is possible to have a first control temperature when the water retarder 6 is switched off and to have a second control temperature that differs from the first control temperature when the water retarder 6 is switched on. Because of the high pump capacity of the water retarder 6, an increased flow of coolant through the radiator 16 is provided when the water retarder 6 is switched on. This means that the coolant achieves more effective cooling in the radiator 16 and the cooling system achieves a higher cooling capacity when the water retarder 6 is switched on.

Das Kühlsystem ist so ausgelegt, dass die Motor-Einlassleitung 10 und die Retarder-Einlassleitung 20 Kühlmittel aus dem Teil des Kühlsystems aufnehmen, in dem der statische Leitungsdruck vorherrscht. Somit arbeiten die Kühlmittelpumpe 9 und der Wasserretarder 6 parallel, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist. Dies bedeutet, dass die Kühlmittelpumpe 9 in der Lage ist, Kühlmittel durch den Verbrennungsmotor 2 zu zirkulieren, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist, obwohl die Kühlmittelpumpe eine deutlich geringere Pumpenleistung aufweist als der Wasserretarder 6. Angesichts dessen, dass der Kühlmitteldruck in der Retarder-Auslassleitung 23 deutlich höher ist als der Druck in der Motor-Auslassleitung 11, sperrt das Rückschlagventil 12a den Kühlmittelstrom von der Motor-Auslassleitung 11 zum Thermostat 13, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist. Das bedeutet, dass der Druck in der Motor-Auslassleitung 11 so ansteigt, dass das Überdruckventil 12b in der zweiten Endleitung 11b geöffnet wird. Der Kühlmittelstrom in der Motor-Auslassleitung 11 wird über die zweite Endleitung 11b zur Kühler-Bypassleitung 14 geleitet. Somit strömt das Kühlmittel weiterhin in eine bestimmte Richtung durch den Verbrennungsmotor 2, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist. Folglich eliminiert die oben genannte Bauform des Kühlsystems das Risiko, dass beim Einschalten des Wasserretarders 6 Unterdrücke und Rückströmungen im Verbrennungsmotor 2 entstehen.The cooling system is designed so that the engine inlet line 10 and the retarder inlet line 20 receive coolant from the part of the cooling system where line static pressure prevails. Thus, the coolant pump 9 and the water retarder 6 work in parallel when the water retarder 6 is turned on. This means that the coolant pump 9 is able to circulate coolant through the internal combustion engine 2 when the Water retarder 6 is switched on, although the coolant pump has a significantly lower pump capacity than the water retarder 6. In view of the fact that the coolant pressure in the retarder outlet line 23 is significantly higher than the pressure in the engine outlet line 11, the non-return valve 12a blocks the flow of coolant the engine exhaust line 11 to the thermostat 13 when the water retarder 6 is on. This means that the pressure in the engine exhaust pipe 11 increases so that the pressure relief valve 12b in the second end pipe 11b is opened. The coolant flow in the engine exhaust line 11 is directed to the radiator bypass line 14 via the second end line 11b. Thus, the coolant continues to flow in a specific direction through the internal combustion engine 2 when the water retarder 6 is switched on. Consequently, the design of the cooling system mentioned above eliminates the risk of negative pressures and backflows occurring in the internal combustion engine 2 when the water retarder 6 is switched on.

Der Kühlmittelstrom aus dem Verbrennungsmotor 2 wird nicht gekühlt, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist. Dies ist jedoch unter den meisten Betriebsbedingungen nicht erforderlich, da der Verbrennungsmotor 2 nicht belastet wird, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist. Darüber hinaus ist der Kühlmittelstrom durch den Verbrennungsmotor 2 im Verhältnis zum Kühlmittelstrom durch den Wasserretarder 6 gering. Der kleine ungekühlte Kühlmittelstrom aus der Kühler-Bypassleitung 14 wird mit dem wesentlich größeren gekühlten Kühlmittelstrom aus dem Kühler 16 in der Mischleitung 17 vermischt. Somit reduziert der kleine ungekühlte Kühlmittelstrom durch den Verbrennungsmotor 2 die Kühlleistung des Kühlsystems nicht wesentlich, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist.The coolant flow from the internal combustion engine 2 is not cooled when the water retarder 6 is switched on. However, this is not necessary under most operating conditions, since the internal combustion engine 2 is not loaded when the water retarder 6 is switched on. In addition, the flow of coolant through the internal combustion engine 2 is small in relation to the flow of coolant through the water retarder 6 . The small uncooled coolant flow from the radiator bypass line 14 is mixed with the much larger cooled coolant flow from the radiator 16 in the mixing line 17 . Thus, the small uncooled coolant flow through the internal combustion engine 2 does not significantly reduce the cooling capacity of the cooling system when the water retarder 6 is switched on.

2 zeigt ein Kühlsystem, das dem Kühlsystem in 1 entspricht, mit Ausnahme von zwei Unterschieden. In diesem Fall mündet die Retarder-Auslassleitung 23 in die Kühler-Einlassleitung 15a. Somit mündet die Retarder-Auslassleitung 23 in eine stromabwärtige Position des Thermostaten 13 und eine stromaufwärtige Position des Heizkörpers 16. Darüber hinaus mündet die zweite Endleitung 11b in die Retarder-Einlassleitung 20 an einer Position stromabwärts des Rückschlagventils 22. Bei Betriebsbedingungen, bei denen der Wasserretarder 6 abgeschaltet ist, liegt im Wesentlichen kein Kühlmittelstrom in der Retarder-Einlassleitung 20 zum Wasserretarder 6 vor. Die Kühlmittelpumpe 9 zirkuliert den gesamten Kühlmittelstrom über die Motor-Einlassleitung 10 und den Verbrennungsmotor 2 zur Motor-Auslassleitung 11. Da das Überdruckventil 12b einen höheren Druck zum Öffnen benötigt als das Rückschlagventil 12a, wird der gesamte Kühlmittelstrom in der Motor-Auslassleitung 11 über die erste Endleitung 11a zum Thermostat 13 geleitet. Liegt die Kühlmitteltemperatur unter der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Kühlmittelstrom über die Kühler-Bypassleitung 14 zur Kühlmittelpumpe 9 geleitet. Liegt die Kühlmitteltemperatur über der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Kühlmittelstrom zum Kühler 16 geleitet, bevor er in die Kühlmittelpumpe 9 gelangt. Somit arbeiten der Thermostat 13 und das Kühlsystem in herkömmlicher Weise, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist. 2 shows a cooling system similar to the cooling system in 1 same, except for two differences. In this case, the retarder outlet line 23 opens into the cooler inlet line 15a. Thus, the retarder outlet duct 23 opens into a downstream position of the thermostat 13 and an upstream position of the radiator 16. In addition, the second end duct 11b opens into the retarder inlet duct 20 at a position downstream of the check valve 22. In operating conditions where the water retarder 6 is shut off, there is essentially no coolant flow in the retarder inlet line 20 to the water retarder 6. The coolant pump 9 circulates the entire coolant flow via the engine inlet line 10 and the internal combustion engine 2 to the engine outlet line 11. Since the pressure relief valve 12b requires a higher pressure to open than the check valve 12a, the entire coolant flow in the engine outlet line 11 via the first end line 11a passed to the thermostat 13. If the coolant temperature is below the control temperature of the thermostat 13 , the coolant flow is routed to the coolant pump 9 via the cooler bypass line 14 . If the coolant temperature is above the control temperature of the thermostat 13, the coolant flow is directed to the cooler 16 before it reaches the coolant pump 9. Thus the thermostat 13 and the cooling system operate in a conventional manner when the water retarder 6 is switched on.

Bei Betriebsbedingungen mit eingeschaltetem Wasserretarder 6 wird ein hoher Kühlmittelstrom vom Wasserretarder 6 über die Retarder-Auslassleitung 23 zur Kühler-Einlassleitung 15a geleitet. Ein Teil des Kühlmittelstroms gelangt in den Thermostat 13. Liegt die Temperatur des Kühlmittels in der Retarder-Auslassleitung 23 unter der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Thermostat 13 in eine geöffnete Position gebracht und der Teil des Kühlmittelstroms aus der Retarder-Auslassleitung 23 wird zur Kühler-Bypassleitung 14 geleitet. Ein verbleibender Teil des Kühlmittelstroms aus der Retarder-Auslassleitung 23 wird zum Kühler 16 geleitet. Die Verteilung des Kühlmittelstroms in der Retarder-Auslassleitung 23 auf die Bypassleitung 14 und den Kühler 16 ist abhängig von den Strömungswiderständen in den jeweiligen Strömungsdurchgängen. Liegt die Kühlmitteltemperatur über der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Thermostat 13 in eine geschlossene Position gebracht, sodass der gesamte Kühlmittelstrom aus der Retarder-Auslassleitung 23 zu dem Kühler 16 geleitet wird.Under operating conditions with the water retarder 6 on, a high flow of coolant is directed from the water retarder 6 via the retarder outlet line 23 to the radiator inlet line 15a. A portion of the coolant flow enters the thermostat 13. When the temperature of the coolant in the retarder outlet line 23 is below the control temperature of the thermostat 13, the thermostat 13 is placed in an open position and the portion of the coolant flow from the retarder outlet line 23 becomes the Cooler bypass line 14 passed. A remaining portion of the coolant flow from retarder outlet line 23 is directed to radiator 16 . The distribution of the coolant flow in the retarder outlet line 23 to the bypass line 14 and the cooler 16 depends on the flow resistances in the respective flow passages. When the coolant temperature is above the control temperature of the thermostat 13, the thermostat 13 is placed in a closed position so that all coolant flow from the retarder outlet line 23 is directed to the radiator 16.

Darüber hinaus erzeugt der Kühlmittelstrom aus der Retarder-Auslassleitung 23 einen hohen Druck in der Kühler-Einlassleitung 15a. Der hohe Druck in der Kühler-Einlassleitung 15a verhindert, dass das Kühlmittel des niedrigeren Drucks durch den Thermostat 13 fließt und die Kühler-Einlassleitung 15a erreicht. Der Druck in der Motor-Auslassleitung 11 steigt und das Überdruckventil 12b öffnet sich, sodass der Kühlmittelstrom in der Motor-Auslassleitung 11 über die zweite Endleitung 11b zur Retarder-Einlassleitung 20 geleitet wird. Somit ermöglicht der geringe statische Leitungsdruck in der Retarder-Einlassleitung 20, dass der Kühlmittelstrom durch den Verbrennungsmotor 2 bei eingeschaltetem Wasserretarder 6 aufrechterhalten wird.In addition, the coolant flow from the retarder outlet line 23 creates a high pressure in the radiator inlet line 15a. The high pressure in the radiator inlet line 15a prevents the lower pressure refrigerant from flowing through the thermostat 13 and reaching the radiator inlet line 15a. The pressure in the engine exhaust line 11 increases and the pressure relief valve 12b opens, so that the coolant flow in the engine exhaust line 11 is directed to the retarder inlet line 20 via the second end line 11b. Thus, the low static line pressure in the retarder inlet line 20 allows the coolant flow through the internal combustion engine 2 to be maintained when the water retarder 6 is switched on.

3 zeigt ein Kühlsystem, das dem Kühlsystem in 2 entspricht, mit Ausnahme der Positionierung des Rückschlagventils 12a. In diesem Fall wird das Rückschlagventil 12a in der Kühler-Einlassleitung 15a positioniert. Die Retarder-Auslassleitung 23 leitet das Kühlmittel zu der Kühler-Einlassleitung 15a an eine Position stromabwärts des Rückschlagventils 12a und stromaufwärts des Kühlers 16. Bei Betriebsbedingungen mit ausgeschaltetem Wasserretarder 6 zirkuliert die Kühlmittelpumpe 9 den gesamten Kühlmittelstrom über den Verbrennungsmotor 2 zur Motor-Auslassleitung 11. Da das Überdruckventil 12b zum Öffnen einen vorgegebenen Druck benötigt, wird der gesamte Kühlmittelstrom über die erste Endleitung 11a zum Thermostat 13 geleitet. Liegt die Kühlmitteltemperatur unter der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Kühlmittelstrom über die Kühler-Bypassleitung 14 zur Kühlmittelpumpe 9 geleitet. Liegt die Kühlmitteltemperatur über der Regeltemperatur des Thermostaten 13, wird der Kühlmittelstrom über das Rückschlagventil 12a und die Kühler-Einlassleitung 15a zum Heizkörper 16 geleitet. Auch in diesem Fall hat der Thermostat 13 eine Konventionsfunktion, wenn der Wasserretarder 6 ausgeschaltet ist. 3 shows a cooling system similar to the cooling system in 2 corresponds, with the exception of the positioning of the check valve 12a. In this case, the check valve 12a is positioned in the cooler inlet line 15a. The retarder outlet line 23 directs the coolant to the radiator inlet line 15a at a position downstream of the check valve 12a and upstream of the radiator 16. At operating conditions with the water retarder 6 off, the coolant pump 9 circulates the entire coolant flow via the internal combustion engine 2 to the engine exhaust line 11. Since the pressure relief valve 12b requires a predetermined pressure to open, the entire coolant flow is routed to the thermostat 13 via the first end line 11a. If the coolant temperature is below the control temperature of the thermostat 13 , the coolant flow is routed to the coolant pump 9 via the cooler bypass line 14 . If the coolant temperature is above the control temperature of the thermostat 13, the coolant flow is directed to the radiator 16 via the check valve 12a and the cooler inlet line 15a. In this case too, the thermostat 13 has a conventional function when the water retarder 6 is switched off.

Bei Betriebsbedingungen, bei denen der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist, leitet der Wasserretarder 6 einen Hochdruck-Kühlmittelstrom zur Kühler-Einlassleitung 15a. Das Rückschlagventil 12a verhindert, dass der Kühlmittelstrom aus der Retarder-Auslassleitung 23 den Thermostat 13 erreicht. Der Hochdruck-Kühlmittelstrom zur Kühler-Einlassleitung 15a verhindert einen Kühlmittelstrom von der Motor-Auslassleitung 11 zur Kühler-Einlassleitung 15a, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist. Angesichts dessen wird der Kühlmittelstrom in der Motor-Auslassleitung 11 unabhängig von der Kühlmitteltemperatur über die zweite Endleitung 11b immer zur Kühler-Bypassleitung 14 geleitet, wenn der Wasserretarder 6 eingeschaltet ist.Under operating conditions where the water retarder 6 is on, the water retarder 6 directs a high pressure flow of coolant to the radiator inlet line 15a. The check valve 12a prevents the coolant flow from the retarder outlet line 23 from reaching the thermostat 13. The high pressure coolant flow to the radiator inlet line 15a prevents coolant flow from the engine outlet line 11 to the radiator inlet line 15a when the water retarder 6 is on. In view of this, the coolant flow in the engine exhaust line 11 is always directed to the radiator bypass line 14 via the second end line 11b when the water retarder 6 is switched on, regardless of the coolant temperature.

4 zeigt ein Kühlsystem, das dem Kühlsystem in 1 entspricht, mit Ausnahme einiger Unterschiede. In diesem Fall mündet die Retarder-Auslassleitung 23 in den Thermostat 31. Darüber hinaus hat der Thermostat 31 eine Bauform derart, dass er bei unterschiedlichen Kühlmitteltemperaturen öffnet, wenn der Wasserretarder ausgeschaltet und eingeschaltet wird. 5 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Thermostaten 31. Der Thermostat 31 umfasst ein Gehäuse 32. Das Gehäuse 32 umfasst einen ersten Einlass, der mit der ersten Endleitung 11a der Motor-Auslassleitung 11 verbunden ist, einen zweiten Einlass, der mit der Retarder-Auslassleitung 23 verbunden ist, und einen dritten Einlass, der mit einer Versorgungsleitung 34a einer Steuerschaltung 34 verbunden ist. Das Gehäuse 32 umfasst ferner einen ersten Auslass, der mit der Kühler-Bypassleitung 14 verbunden ist, einen zweiten Auslass, der mit der Kühlereinlassleitung 15a verbunden ist, und einen dritten Auslass, der mit einer Rücklaufleitung 34b des Steuerkreises 34 verbunden ist. Die Steuerleitung 34 leitet einen kleinen Kühlmittelstrom von der Motor-Einlassleitung 10 an einer Position stromabwärts der Kühlmittelpumpe 10 über die Versorgungsleitung 34a zum Thermostat 31. Die Steuerleitung 34 führt den Kühlmittelstrom vom Thermostat 31 über die Rücklaufleitung 34b zurück zur Motor-Einlassleitung 10 an eine Position stromaufwärts der Kühlmittelpumpe 10. 4 shows a cooling system similar to the cooling system in 1 same, except for a few differences. In this case, the retarder outlet line 23 opens into the thermostat 31. In addition, the thermostat 31 has a design such that it opens at different coolant temperatures when the water retarder is switched off and on. 5 12 shows an embodiment of such a thermostat 31. The thermostat 31 comprises a housing 32. The housing 32 comprises a first inlet connected to the first end pipe 11a of the engine exhaust pipe 11, a second inlet connected to the retarder exhaust pipe 23 and a third inlet connected to a supply line 34a of a control circuit 34 . The housing 32 further includes a first outlet connected to the cooler bypass line 14 , a second outlet connected to the cooler inlet line 15 a , and a third outlet connected to a return line 34 b of the control circuit 34 . The control line 34 directs a small flow of coolant from the engine inlet line 10 at a position downstream of the coolant pump 10 via the supply line 34a to the thermostat 31. The control line 34 directs the coolant flow from the thermostat 31 via the return line 34b back to the engine inlet line 10 at a position upstream of the coolant pump 10.

Der Thermostat 31 umfasst ein erstes Wärmeausdehnungselement 35, das in Wärmeübertragungskontakt mit dem Kühlmittel in der Steuerleitung 34 steht. Das erste Wärmeausdehnungselement 35 umfasst eine erste Kapsel 35a, die ein erstes Wachsmaterial umschließt, sowie einen ersten Kolben 35b. Der erste Kolben 35b sorgt für einen Hub aus einer eingefahrenen Position in eine Hubposition, wenn das erste Wachsmaterial in der ersten Kapsel 35a schmilzt und in die flüssige Phase übergeht. Der Thermostat 31 umfasst ein zweites Wärmeausdehnungselement 36, das in Wärmeübertragungskontakt mit dem Kühlmittel in der Retarder-Auslassleitung 23 steht. Das zweite Wärmeausdehnungselement 36 umfasst eine zweite Kapsel 36a, die ein zweites Wachsmaterial umschließt, sowie einen zweiten Kolben 36b. Der zweite Kolben 36b sorgt für einen Hub aus einer eingefahrenen Position in eine Hubposition, wenn das zweite Wachsmaterial in der zweiten Kapsel 36a schmilzt und in die flüssige Phase übergeht.The thermostat 31 includes a first thermal expansion element 35 which is in heat transfer contact with the coolant in the control line 34 . The first thermal expansion element 35 includes a first capsule 35a enclosing a first wax material and a first piston 35b. The first piston 35b strokes from a retracted position to a stroke position as the first wax material in the first capsule 35a melts and liquifies. The thermostat 31 includes a second thermal expansion element 36 which is in heat transfer contact with the coolant in the retarder outlet line 23 . The second thermal expansion element 36 includes a second capsule 36a enclosing a second wax material and a second piston 36b. The second piston 36b strokes from a retracted position to a stroke position as the second wax material in the second capsule 36a melts and transitions to the liquid phase.

Das erste Wärmeausdehnungselement 35 und das zweite Wärmeausdehnungselement 36 sind mit einem gemeinsamen Ventilkörper 37 verbunden. Der Ventilkörper 37 hat eine rohrförmige Form mit einem vollständig offenen oberen Abschnitt und einem teilweise offenen unteren Abschnitt. Der Ventilkörper 37 ist beweglich angeordnet zwischen einer ersten Endposition, in der er den gesamten Kühlmittelstrom zu der Kühler-Bypassleitung 14 leitet, und einer zweiten Endposition, in der er den gesamten Kühlmittelstrom zur Kühler-Einlassleitung 15a leitet. Der Ventilkörper 37 umfasst ein Verbindungselement 38, das mit einem unteren Abschnitt des Ventilkörpers 37 fest verbunden ist. Der erste Kolben 35b ist über ein Schiebeelement 39, ein Momentenübertragungselement 40, einen Federsitz 41, eine Ventilfeder 42 und das Verbindungselement 38 mit dem Ventilkörper 37 verbunden. Eine untere Kontaktfläche des Schiebeelements 39 ist lose mit einer oberen Kontaktfläche des Momentenübertragungselements 40 verbunden. Das bedeutet, dass der zweite Kolben 36b unabhängig vom Hub des ersten Kolbens 35b in der Lage ist, den Ventilkörper 37 von der ersten Endposition in die zweite Endposition zu bewegen. Der zweite Kolben 36b ist in einer Aussparung des Verbindungselements 38 in Längsrichtung verschiebbar angeordnet. Das bedeutet, dass der erste Kolben 35b in der Lage ist, den Ventilkörper 37 unabhängig vom Hub des zweiten Kolbens 36b von der ersten Endposition in die zweite Endposition zu bewegen. Somit definiert das Wärmeausdehnungselement 35, 36, das den längsten Hub bereitstellt, die Position des Ventilkörpers 37.The first thermal expansion element 35 and the second thermal expansion element 36 are connected to a common valve body 37 . The valve body 37 has a tubular shape with a fully open upper portion and a partially open lower portion. The valve body 37 is movably arranged between a first end position in which it directs all coolant flow to the radiator bypass line 14 and a second end position in which it directs all coolant flow to the radiator inlet line 15a. The valve body 37 includes a connecting element 38 which is fixedly connected to a lower portion of the valve body 37 . The first piston 35b is connected to the valve body 37 via a sliding element 39, a torque transmission element 40, a spring seat 41, a valve spring 42 and the connecting element 38. A lower contact surface of the sliding element 39 is loosely connected to an upper contact surface of the torque transmission element 40 . This means that the second piston 36b is able to move the valve body 37 from the first end position to the second end position, independently of the stroke of the first piston 35b. The second piston 36b is arranged in a recess of the connecting element 38 so that it can be displaced in the longitudinal direction. This means that the first piston 35b is able to move the valve body 37 from the first end position to the second end position independently of the stroke of the second piston 36b. Thus, the thermal expansion element 35, 36 that provides the longest stroke defines the position of the valve body 37.

Bei Betriebsbedingungen, bei denen der Wasserretarder 6 ausgeschaltet ist, ist der kleine Kühlmittelstrom durch den Motorablassdurchgang 25 zur Retarder-Auslassleitung 23 im Wesentlichen vernachlässigbar. Somit befindet sich der zweite Kolben 36b des zweiten Wärmeausdehnungselements in einer eingefahrenen Position. Die Kühlmittelpumpe 9 zirkuliert einen Kühlmittelstrom über den Verbrennungsmotor 2, die Motor-Auslassleitung 11 und die erste Endleitung 11a zu dem Thermostat 31. Gleichzeitig stellt die Kühlmittelpumpe 9 über die Steuerversorgungsleitung 34a einen kleinen Kühlstrom zum Thermostat 31 zur Verfügung. Liegt die Kühlmitteltemperatur in der Steuerversorgungsleitung 34a unter der Regeltemperatur des ersten Wärmeausdehnungselements 35, liegt der erste Wachskörper in fester Phase vor. Folglich befindet sich der erste Kolben 35b in der eingefahrenen Position. Liegt die Kühlmitteltemperatur in der Steuerversorgungsleitung 34a über der Regeltemperatur des ersten Wärmeausdehnungselements 35, liegt der erste Wachskörper in flüssiger Phase vor. Folglich befindet sich der erste Kolben 35b in der Hubstellung. In diesem Fall definiert die Temperatur des Kühlmittels in der Pilotversorgung 34a die Position des Ventilkörpers 37. Befindet sich der Ventilkörper 37 in der ersten Endposition, wird der gesamte Kühlmittelstrom aus der Motor-Auslassleitung 11 zu der Kühler-Bypassleitung 14 geleitet. Befindet sich der Ventilkörper 37 in der zweiten Endposition, wird der gesamte Kühlmittelstrom aus der Motor-Auslassleitung 11 zu der Kühler-Einlassleitung 15a geleitet. Auch in diesem Fall haben das Kühlsystem und der Thermostat 31 eine herkömmliche Funktion, wenn der Wasserretarder 6 ausgeschaltet ist.At operating conditions where the water retarder 6 is off, the small flow of coolant through the engine drain passage 25 to the retarder outlet line 23 is essentially negligible. Thus, the second piston 36b of the second thermal expansion element is in a retracted position. The coolant pump 9 circulates a coolant flow to the thermostat 31 via the internal combustion engine 2, the engine exhaust line 11 and the first end line 11a. At the same time, the coolant pump 9 provides a small cooling flow to the thermostat 31 via the control supply line 34a. If the coolant temperature in the control supply line 34a is below the control temperature of the first thermal expansion element 35, the first wax body is in the solid phase. Consequently, the first piston 35b is in the retracted position. If the coolant temperature in the control supply line 34a is above the control temperature of the first thermal expansion element 35, the first wax body is in the liquid phase. Consequently, the first piston 35b is in the stroke position. In this case, the temperature of the coolant in the pilot supply 34a defines the position of the valve body 37. When the valve body 37 is in the first end position, all coolant flow from the engine exhaust line 11 is directed to the cooler bypass line 14. If the valve body 37 is in the second end position, the entire coolant flow from the engine outlet line 11 is directed to the cooler inlet line 15a. Also in this case the cooling system and the thermostat 31 have a conventional function when the water retarder 6 is switched off.

Bei Betriebsbedingungen mit eingeschaltetem Wasserretarder 6 leitet der Wasserretarder 6 einen Hochdruck-Kühlmittelstrom über die Retarder-Auslassleitung 23 zum Thermostat 31. Das Vorhandensein des Rückschlagventils 12a verhindert einen Rückfluss aus dem Thermostat 13 über die erste Endleitung 11a zur Motor-Einlassleitung 11. Der erhöhte Druck in der ersten Einlassleitung 11a leitet den Kühlmittelstrom in der Motor-Auslassleitung 11 über die zweite Endleitung 11b zur Kühler-Bypassleitung 14. In diesem Fall kommt der Kühlmittelstrom aus der Steuerversorgungsleitung 34a in Wärmeübertragungskontakt mit dem ersten Wärmeausdehnungselement 35 und der Kühlmittelstrom aus der Retarder-Auslassleitung 23 kommt in Wärmeübertragungskontakt mit dem zweiten Wärmeausdehnungselement 36. Wenn keiner dieser Kühlmittelströme eine höhere Temperatur als die Regeltemperaturen der jeweiligen Wärmeausdehnungselemente 35, 36 aufweist, werden beide Kolben in der eingefahrenen Position gehalten. Das Ventilelement 37 wird in der ersten Endposition gehalten und der Kühlmittelstrom aus der Retarder-Auslassleitung 23 wird zu der Kühler-Bypassleitung 14 geleitet.Under operating conditions with the water retarder 6 engaged, the water retarder 6 directs a high pressure coolant flow to the thermostat 31 via the retarder outlet line 23. The presence of the check valve 12a prevents backflow from the thermostat 13 via the first end line 11a to the engine inlet line 11. The increased pressure in the first inlet line 11a directs the coolant flow in the engine exhaust line 11 via the second end line 11b to the radiator bypass line 14. In this case the coolant flow from the control supply line 34a comes into heat transfer contact with the first thermal expansion element 35 and the coolant flow from the retarder outlet line 23 comes into heat transfer contact with the second thermal expansile element 36. If neither of these coolant streams is at a higher temperature than the control temperatures of the respective thermal expansile elements 35, 36, both pistons are held in the retracted position. The valve element 37 is held in the first end position and the coolant flow from the retarder outlet line 23 is directed to the cooler bypass line 14 .

Falls der Kühlmittelstrom in der Steuerversorgungsleitung 34a eine höhere Temperatur als die Regeltemperatur des ersten Wärmeausdehnungselements 35 aufweist oder der Kühlmittelstrom in der Retarder-Auslassleitung 23 eine höhere Temperatur als die Regeltemperatur des zweiten Wärmeausdehnungselements 36 aufweist, wird mindestens einer der Kolben 35b, 36b in die Hubstellung bewegt, was bedeutet, dass er das Ventilelement 37 in die zweite Endposition bewegt. In diesem Fall wird der Kühlmittelstrom aus der Retarder-Auslassleitung 23 zu der Kühler-Einlassleitung 15a geleitet.If the coolant flow in the control supply line 34a has a higher temperature than the control temperature of the first thermal expansion element 35 or the coolant flow in the retarder outlet line 23 has a higher temperature than the control temperature of the second thermal expansion element 36, at least one of the pistons 35b, 36b is in the stroke position moves, which means that it moves the valve element 37 to the second end position. In this case, the coolant flow is directed from the retarder outlet line 23 to the radiator inlet line 15a.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann im Rahmen der Ansprüche frei variiert werden. Der Thermostat 31 kann auf vielfältige Weise ausgebildet werden. Das erste Wärmeausdehnungselement 35 kann alternativ durch die Temperatur des Kühlmittelstroms in der Motor-Auslassleitung 11 anstelle der Temperatur des Kühlmittelstroms im Steuerkreis 34 gesteuert werden.The invention is not limited to the embodiment described, but can be varied freely within the scope of the claims. The thermostat 31 can be designed in a variety of ways. The first thermal expansion element 35 may alternatively be controlled by the temperature of the coolant flow in the engine exhaust line 11 instead of the temperature of the coolant flow in the control circuit 34 .

Claims

Cooling system for an engine (2) and a water retarder (6) connected to a drive train in a vehicle (1), the cooling system comprising a radiator (16), a radiator bypass line (14), a thermostat (13), configured to direct coolant to the radiator bypass line (14) and/or the radiator (16), an expansion tank (18), a static line (19) configured to regulate the pressure in a static line pressure part of the defining a cooling system, an engine inlet line (10) configured to receive coolant from the line static pressure part (17) of the cooling system and to direct it to the engine (2), a coolant pump (9) arranged in the engine inlet line (10) and an engine outlet line (11) configured to receive coolant from the engine (2) and direct it to the thermostat (13) via a first flow passage (11a) when the water retarder (6th ) is switched off, a retarder inlet line (20) configured to conduct coolant to the water retarder (6), and a retarder outlet line (23) configured to receive coolant from the water retarder (6), characterized in that the retarder inlet line (20) configured to receive coolant from the line static pressure portion of the cooling system; that the engine exhaust line (11) is configured to deliver coolant via a second flow passage (11b) to the static line pressure part of the to direct the cooling system when the water retarder (6) is switched on; in that the engine exhaust pipe (11) is branched into a first end pipe (11a) and a second end pipe (11b), the first flow passage comprising the first end pipe (11a) and the second flow passage comprising the second end pipe (11b); that the cooling system comprises a check valve (12a), the first end pipe (11a) or a cooler inlet pipe (15a) being equipped with the check valve (12a); and that the second end line (11b) is equipped with a pressure relief valve (12b).

cooling system after claim 1 , characterized in that the second flow passage (11b) is configured to lead coolant to the radiator bypass line (14) when the water retarder (6) is switched on.

cooling system after claim 1 or 2 , characterized in that the second flow passage (11b) is configured to direct coolant to the retarder inlet line (20) when the water retarder (6) is switched on.

A cooling system as claimed in any preceding claim, characterized in that the retarder outlet line (23) is configured to deliver coolant to the first end line (11a) of the engine outlet line (11) at a position downstream of a check valve (12a) and upstream of the thermostat (13) to direct.

Cooling system according to any of the preceding Claims 1 until 4 , characterized in that the retarder outlet line (23) is configured to direct coolant to the radiator inlet line (15a) located downstream of the thermostat (13) and upstream of the radiator (16).

Cooling system according to any of the preceding Claims 1 until 4 , characterized in that the retarder outlet line (23) is configured to direct coolant to the thermostat (31).

Cooling system according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermostat (31) is of a construction such that it has a different control temperature when the water retarder is switched off and when the water retarder is switched on.

cooling system after claim 1 , characterized in that the engine inlet line (10) and the retarder inlet line (20) are configured to receive coolant from a mixing line (17) which receives coolant from the radiator bypass line (14) and the radiator (16). .

A cooling system as claimed in any preceding claim, characterized in that the cooling system includes a first pressure relief mechanism configured to prevent coolant pressure from rising above a maximum allowable pressure level in the retarder outlet line (23).

cooling system after claim 9 , characterized in that the first pressure relief mechanism comprises a connecting line (27) extending between the retarder outlet line (23) and the retarder inlet line (20) and a pressure relief valve (28) configured to open and reducing the pressure in the retarder outlet line (23) when the pressure difference between the retarder inlet line (20) and the retarder outlet line (23) exceeds a predetermined value.

A cooling system as claimed in any preceding claim, characterized in that the cooling system includes a second pressure relief mechanism configured to prevent coolant pressure from rising above a maximum allowable pressure level in the retarder inlet line (20).

cooling system after claim 11 , characterized in that the second pressure relief mechanism comprises a connecting line (29) extending between the retarder outlet line (23) and the retarder inlet line (20) and a check valve (30) which is configured to open and reducing the pressure in the retarder inlet line (23) when the pressure in the retarder inlet line (20) exceeds the pressure in the retarder outlet line (23).

A vehicle comprising a cooling system according to any one of the preceding Claims 1 - 12 .