DE19800681A1 - Valve device for coolant circuit of IC engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventileinrichtung für den Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a valve device for the Coolant circuit of an internal combustion engine according to the Oberbe handle of claim 1.
So gestaltete Ventileinrichtungen, wie sie z. B. aus der DE-OS 19 38 097 bekannt sind, werden durch anschließbare Leitungen, insbesondere Schläuche, in den Kühlkreislauf eingebaut, der an irgendeiner anderen geeigneten Stelle eine Kühlmittel pumpe für einen Zwangsumlauf des Kühlmittels aufweist. Bekannt sind hierbei solche Kühlmittelpumpen, deren Antrieb direkt vom Verbrennungsmotor abgeleitet wird. Statt dessen wurden auch schon Kühlmittelpumpen mit eigenem An triebsmotor, z. B. Elektromotor, vorgeschlagen.So designed valve devices, such as. B. from the DE-OS 19 38 097 are known, are connected by lines, in particular hoses built into the cooling circuit, the a coolant at any other suitable location Pump for a forced circulation of the coolant. Such coolant pumps, their drive are known is derived directly from the internal combustion engine. Instead of of which coolant pumps have already been developed drive motor, e.g. B. electric motor proposed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilein richtung der eingangs genannten Art im Hinblick auch auf sonstige Komponenten des Kühlkreislaufs, insbesondere der Kühlmittelpumpe,zu vereinfachen. Insbesondere soll sich eine kompakte, platzsparende Baueinheit ergeben, die eine Kosten ersparung mit sich bringt und einfacher und kostengünstiger montierbar ist.The invention has for its object a valve direction of the type mentioned with regard to other components of the cooling circuit, in particular the Coolant pump, to simplify. In particular, one should compact, space-saving unit result in a cost brings savings and easier and cheaper is mountable.
Die Aufgabe ist bei einer Ventileinrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Durch die Zusammenfassung der Ventilein richtung und der Kühlmittelpumpe zu einer einbaufertigen Baueinheit ergeben sich Einsparungen bei den Anschlußlei tungen des Kühlmittelkreislaufs und bei den notwendigen An schlüssen. Ferner wird der Platzbedarf reduziert und die Montage der Baueinheit vereinfacht. Die Bereitstellung der Baueinheit, Lagerhaltung und deren Transport führen eben falls zu Vereinfachungen und Kostenersparnissen.The task is the beginning of a valve device mentioned type according to the invention by the features in Claim 1 solved. By combining the valves direction and the coolant pump to a ready-to-install Unit, there are savings in the connection Coolant circuit and the necessary applications conclude. Furthermore, the space requirement is reduced and the Assembly of the assembly simplified. The provision of the Unit, warehousing and their transport lead if simplifications and cost savings.
Weitere besondere Merkmale der Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen 2 bis 15.Other special features of the invention and advantageous Refinements result from the remaining claims 2 to 15.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich ferner aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and advantages of the invention emerge further from the following description.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wieder gegeben, sondern statt dessen durch Nennung der Anspruchs nummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben.The full wording of the claims is above just to avoid unnecessary repetitions not again given, but instead by naming the claim numbers referenced, however, all of these Claim characteristics as express at this point and disclosed to be essential to the invention.
Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschrei bung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeich nung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfin dung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und ins besondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. All are in the above and following description exercise mentioned features as well as those from the drawing alone characteristics of the invention are further components of the invention dung, even if it is not particularly emphasized and ins special are not mentioned in the claims.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawing shown embodiments explained in more detail. It demonstrate:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kühlmittel kreislaufs eines Verbrennungsmotors, Fig. 1 is a schematic representation of a coolant circuit of an internal combustion engine,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ventileinrichtung für den Kühlkreislauf in Fig. 1, Fig. 2 is a partially sectioned side view of a valve means for the cooling circuit in Fig. 1,
Fig. 3 einen schematischen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2. Fig. 3 shows a schematic section along the line III-III in Fig. 2.
In Fig. 1 ist schematisch ein Kühlmittelkreislauf 10 eines Verbrennungsmotors 11, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, gezeigt. Der Kühlmittelkreislauf 10 weist eine Ventilein richtung 30 auf, die die Verteilung der von einem Austritt 12 zu einem Eintritt 13 des Verbrennungsmotors 11 geführten Kühlmittelströmung auf einen Kühler 14 und auf eine den Kühler 14 umgehende Kurzschlußleitung 15 regelt. Der Kühler 14 und ferner die Kurzschlußleitung 15 sind zwischen dem Austritt 12 und dem Eintritt 13 angeordnet. Vom Austritt 12 führt eine Leitung 16, die in Fig. 3 lediglich durch einen Pfeil verdeutlicht ist, zu einem Anschluß 31 der Ven tileinrichtung 30, an deren anderen Anschluß 32 eine zum Kühler 14 führende Leitung 17 angeschlossen ist. Eine Rückleitung 18 führt vom Kühler 14 zurück zum Eintritt 13, wobei die Kurzschlußleitung 15 mit der Rückleitung 18 in Verbindung steht. Mit einem dritten Anschluß 33 ist die Ventileinrichtung 30 an die Kurzschlußleitung 15 ange schlossen. Die Kurzschlußleitung 15 und die Leitung 17 sind in Fig. 2 ebenfalls nur durch dortige Pfeile angedeutet.In Fig. 1, a refrigerant circuit is shown schematically an internal combustion engine 10 11, in particular of a motor vehicle shown. The coolant circuit 10 has a Ventilein device 30 , which regulates the distribution of the coolant flow from an outlet 12 to an inlet 13 of the internal combustion engine 11 to a cooler 14 and to a cooler 14 bypass line 15 . The cooler 14 and also the short-circuit line 15 are arranged between the outlet 12 and the inlet 13 . From the outlet 12 leads a line 16 , which is shown in Fig. 3 only by an arrow, to a connection 31 of the Ven tileinrichtung 30 , at the other connection 32 a line 17 leading to the cooler 14 is connected. A return line 18 leads from the cooler 14 back to the inlet 13 , the short-circuit line 15 being connected to the return line 18 . With a third connection 33 , the valve device 30 is connected to the short-circuit line 15 . The short-circuit line 15 and the line 17 are also indicated in FIG. 2 only by arrows there.
Die Ventileinrichtung 30 weist ein einteiliges oder mehr teiliges Ventilgehäuse 34 auf, an dem die Anschlüsse 31, 32 und 33 ausgebildet sind, z. B. in Form von Rohrstutzen, an die Schläuche anschließbar sind. Im Ventilgehäuse 34 ist ein von einem Stellantrieb 35 betätigbares Ventilglied 36 zur Steuerung und Verteilung der Kühlmittelströmung ent halten. The valve device 30 has a one-part or more part valve housing 34 , on which the connections 31 , 32 and 33 are formed, for. B. in the form of pipe sockets to which hoses can be connected. In the valve housing 34 is an actuatable by an actuator 35 valve member 36 for controlling and distributing the coolant flow ent hold.
Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist ein Anschluß 31 des Ventilgehäuses 34 eine nur schematisch angedeutete und allgemein mit 37 bezeichnete Kühlmittel pumpe auf, wobei diese Kühlmittelpumpe 37 mit der Ventilein richtung 30 zu einer einbaufertigen Baueinheit vereinigt ist.As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, a connection 31 of the valve housing 34 has a coolant pump, indicated only schematically and generally designated 37 , this coolant pump 37 being combined with the valve device 30 to form a ready-to-install unit.
Die Kühlmittelpumpe 37 ist mit einem eigenen Antriebsmotor 38, insbesondere einem Elektromotor, versehen, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Außenseite des Ventilgehäuses 34 angeordnet ist. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmotor 38 statt dessen im Inneren des Ventilgehäuses 34 enthalten.The coolant pump 37 is provided with its own drive motor 38 , in particular an electric motor, which is arranged on the outside of the valve housing 34 in the exemplary embodiment shown. In another embodiment, not shown, the drive motor 38 is instead contained inside the valve housing 34 .
Das nur in Fig. 2, und dort nur schematisch, angedeutete Pumpenrad 39 der Kühlmittelpumpe 37 ist innerhalb des Ventilgehäuses 34 angeordnet. Es befindet sich mit Vorzug in einer Ventilgehäusekammer 40, die einerseits mit dem Anschluß 31 für die Einleitung des Kühlmittels und anderer seits mit einer inneren Ventilöffnung 41 in Verbindung steht, die vom Ventilglied 36 gesteuert wird.The pump wheel 39 of the coolant pump 37, which is indicated only schematically in FIG. 2 and there, is arranged within the valve housing 34 . It is preferably located in a valve housing chamber 40 which on the one hand is connected to the connection 31 for the introduction of the coolant and on the other hand is connected to an inner valve opening 41 which is controlled by the valve member 36 .
Der Stellantrieb 35 des Ventilgliedes 36 ist aus einem elektrischen Stellglied, insbesondere einem Elektromotor, einem Drehmagneten od. dgl., gebildet und z. B. an einem Deckel 42 mittels Schraubverbindung angeflanscht, der seinerseits unter dichtem Abschluß des Ventilgehäuses 34 mittels Schrauben 43 am Ventilgehäuse 34 lösbar befestigt ist. Da auch der Stellantrieb 35 lösbar am Deckel 42 ange bracht ist, ist eine einfache Montage und Demontage des Stellantriebs 35 und/oder des Deckels 42 möglich. Der Stell antrieb 35 ist über ein Verbindungsglied 44 mit dem Ventil glied 36 verbunden, über das das Ventilglied 36 koaxial verschiebbar ist. Der Stellantrieb 35 sitzt somit in gleicher Weise wie der Antriebsmotor 38 auf der Außenseite des Ventilgehäuses 34. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stellantrieb 35 statt dessen im Inneren des Ventilgehäuses 34 angeordnet.The actuator 35 of the valve member 36 is formed from an electric actuator, in particular an electric motor, a rotary magnet or the like. B. flanged to a cover 42 by means of a screw connection, which in turn is detachably fastened by means of screws 43 to the valve housing 34 with tight sealing of the valve housing 34 . Since the actuator 35 is releasably attached to the cover 42 , simple assembly and disassembly of the actuator 35 and / or the cover 42 is possible. The actuator 35 is connected via a connecting member 44 to the valve member 36 through which the valve member 36 is coaxially displaceable. The actuator 35 is thus seated on the outside of the valve housing 34 in the same way as the drive motor 38 . In another embodiment, not shown, the actuator 35 is instead arranged inside the valve housing 34 .
Das Ventilglied 36 ist als innen hohler und einen inneren Durchgang des Kühlmittels zulassender Ringschieber 45 aus gebildet, der in einer Ringöffnung 46 einer etwa waage rechten Gehäusewandung 47 des Ventilgehäuses 34 verschieb bar ist, wobei ein Dichtungsring 48 für eine Umfangsab dichtung sorgt. Die Gehäusewandung 47 unterteilt das Innere des Ventilgehäuses 34 in eine obere Kammer 49 und eine untere Kammer 50. Die obere Kammer 49 steht mit dem Anschluß 32 in Verbindung, während die untere Kammer 50 einerseits mit dem Anschluß 33 und andererseits über die Ventilöffnung 41 mit der Ventilgehäusekammer 40 in Verbindung steht.The valve member 36 is formed as an internally hollow and an inner passage of the coolant ring slide 45 , which is displaceable in an annular opening 46 of an approximately horizontal housing wall 47 of the valve housing 34 , a sealing ring 48 providing a seal for a circumference. The housing wall 47 divides the interior of the valve housing 34 into an upper chamber 49 and a lower chamber 50 . The upper chamber 49 communicates with the connection 32 , while the lower chamber 50 communicates with the connection 33 on the one hand and with the valve housing chamber 40 via the valve opening 41 .
Der Ringschieber 45 trägt an einem axialen Ende, das sich in Fig. 2 unten befindet, einen Ringsitz 51, mit dem der Ring schieber 45 auf einem axial gegenüberliegenden, zugewandten Ringsitz 52 der Ventilöffnung 41 im Ventilgehäuse 34 auf sitzen kann.The ring slide 45 carries at one axial end, which is located in Fig. 2 below, an annular seat 51 with which the ring slide 45 can sit on an axially opposite, facing annular seat 52 of the valve opening 41 in the valve housing 34 .
In der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Ringschiebers 45 kann Kühlmittel, das mittels der Kühlmittelpumpe 37 in die Ventilgehäusekammer 40 geführt wird, mit einem Teil strom durch den Anschluß 33 und in die Kurzschlußleitung 15 abfließen und mit einem anderen Teilstrom axial durch das Innere des Ringschiebers 45 hindurch in die obere Kammer 49 und von dort in den Anschluß 32 und von diesem in die zum Kühler 14 führende Leitung 17 gelangen. Diese Stellung des Ringschiebers 45 entspricht in etwa der Warmlauf phase des Vertrennungsmotors 11, zu dessen Kühlung zumindest ein Teilstrom des Kühlmittels über die Leitung 17 dem Kühler 14 zuführbar ist. Hat der Verbrennungs motor 11 nach dieser Warmlaufphase seine Betriebstempe ratur erreicht, so wird dies über einen nicht weiter ge zeigten Sensor erfaßt und auf den Stellantrieb 35 ein Stell befehl in dem Sinn geführt, daß vom Stellantrieb 35 der Ringschieber 45 in Fig. 2 nach unten verschoben wird, bis dessen Ringsitz 51 auf dem gehäuseseitigen Ringsitz 52 aufsitzt. Dann ist die Verbindung zwischen der Ventilöffnung 41 und der unteren Kammer 50 gesperrt, so daß die gesamte Menge des Kühlmittels durch die Ventilöffnung 41 und das Innere des Ringschiebers 45 hindurch in die obere Kammer 49 und von dort über den Anschluß 32 und die Leitung 17 zum Kühler 14 gelangen kann. Das mittels des Kühlers 14 gekühlte Kühlmittel wird über die Rückleitung 18 zum Eintritt 13 des Verbrennungsmotors 11 zurückgeführt. Die Kühlmittelpumpe 37 sorgt für einen entsprechenden Zwangsumlauf des Kühlmittels.In the position of the ring slide 45 shown in FIG. 2, coolant which is led into the valve housing chamber 40 by means of the coolant pump 37 can flow through part of the flow through the connection 33 and into the short-circuit line 15 and axially through the inside of the other part flow Ring slide valve 45 into the upper chamber 49 and from there into the connection 32 and from there into the conduit 17 leading to the cooler 14 . This position of the ring slide 45 corresponds approximately to the warm-up phase of the internal combustion engine 11 , for the cooling of which at least a partial flow of the coolant can be fed to the cooler 14 via the line 17 . If the internal combustion engine 11 reaches its operating temperature after this warm-up phase, this is detected via a sensor which is not shown further, and an actuating command is performed on the actuator 35 in the sense that the ring slide 45 in FIG. 2 is actuated by the actuator 35 is moved until its ring seat 51 is seated on the housing-side ring seat 52 . Then the connection between the valve opening 41 and the lower chamber 50 is blocked, so that the entire amount of coolant through the valve opening 41 and the inside of the ring slide 45 into the upper chamber 49 and from there via the connection 32 and the line 17 to Cooler 14 can get. The coolant cooled by the cooler 14 is returned via the return line 18 to the inlet 13 of the internal combustion engine 11 . The coolant pump 37 ensures a corresponding forced circulation of the coolant.
In die Baueinheit, bestehend aus Ventileinrichtung 30 und Kühlmittelpumpe 37, ist eine Steuereinrichtung 60 als Einheit integriert, die dem Antriebsmotor 38 der Kühlmittelpumpe 37 und dem Stellantrieb 35 des Ventilgliedes 36 zur Steuerung dieser gemeinsam ist. Die Steuereinrichtung 60 ist als Elek tronikeinheit ausgebildet. Sie ist beim gezeigten Ausfüh rungsbeispiel auf der Außenseite des Ventilgehäuses 34 angeordnet. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausfüh rungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 60 statt dessen im Ventilgehäuse 34 angeordnet.In the structural unit, consisting of valve device 30 and coolant pump 37 , a control device 60 is integrated as a unit, which is common to the drive motor 38 of the coolant pump 37 and the actuator 35 of the valve member 36 for controlling them. The control device 60 is designed as an electronics unit. In the example shown, it is arranged on the outside of the valve housing 34 . In another exemplary embodiment, not shown, the control device 60 is instead arranged in the valve housing 34 .
Die Steuereinrichtung 60 ist zur Steuerung des gesamten Wärmehaushalts des Kühlmittelkreislaufs 10 ausgebildet, und hierbei u. a. zur Steuerung eines, vorzugsweise elek trischen, Antriebsmotors 53 eines Ventilators 54, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als Kühler-Ventilator ausgebildet ist. Über eine in Fig. 1 nur schema tisch angedeutete Steuerleitung 55 ist der Antriebsmotor 53 mit der Steuereinrichtung 60 verbunden. The control device 60 is designed to control the entire heat balance of the coolant circuit 10 , and here, inter alia, to control a, preferably electrical, drive motor 53 of a fan 54 , which in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 is designed as a cooler fan. The drive motor 53 is connected to the control device 60 via a control line 55 which is only indicated schematically in FIG. 1.
Dadurch, daß die Ventileinrichtung 30 und die Kühlmittel pumpe 37 zu einer einbaufertigen Baueinheit vereinigt sind, ergeben sich vielfältige Vorteile. Es ist nur noch ein Ge häuse notwendig, das einteilig oder mehrteilig sein kann, wobei nur noch im Bereich der drei Anschlüsse 31, 32 und 33 Leitungen des Kühlmittelkreislaufs 10 anzuschließen sind. Dadurch wird das Anschließen der Leitungen vereinfacht. Ferner ergeben sich kürzere Leitungswege und kürzere Lei tungen, z. B. Schläuche. Dies führt zu einer Kostensenkung und Platzersparnis. Die kompakte beschriebene Baueinheit führt ebenfalls zu einer Kostensenkung mit Platzersparnis und Vereinfachung der Montage. Da in Form der Baueinheit nur noch ein Bauteil bereitgestellt, auf Lager gehalten und versandt werden muß, ergeben sich auch dementsprechende Kosteneinsparungen, z. B. beim der Lagerhaltung, beim Versand und beim sonstigen Handling. Durch die als Einheit in die Baueinheit integrierte Steuereinrichtung 60 ergeben sich weitere, die elektrischen Anschlüsse betreffenden Vorteile. Es müssen keine besonderen elektrischen Leitungen beim Ein bau bereitgestellt und elektrische Verbindungen hergestellt werden z. B. zum Stellantrieb 35 bzw. zum Antriebsmotor 38. Statt dessen können diese elektrischen Leitungsverbindungen bereits bei der Herstellung als Funktionseinheit hergestellt werden, wobei diese Funktionseinheit nach der Herstellung auch komplett hinsichtlich der Funktion geprüft und bedarfs weise justiert werden kann. Für die Anbringung der Steuer einrichtung 60 bedarf es z. B. in einem Fahrzeug keiner be sonderen Halterung, da diese in die Baueinheit, mit dieser vereinigt, integriert ist. Die gesamte Baueinheit ist ins gesamt kompakt, platzsparend und kostengünstig.Characterized in that the valve device 30 and the coolant pump 37 are combined to form a ready-to-install unit, there are many advantages. It is only a Ge housing necessary, which can be in one piece or in several parts, only in the area of the three connections 31 , 32 and 33 lines of the coolant circuit 10 are to be connected. This simplifies the connection of the lines. Furthermore, there are shorter lines and shorter lines, z. B. Hoses. This leads to a reduction in costs and space savings. The compact unit described also leads to a cost reduction with space saving and simplification of assembly. Since only one component has to be made available in the form of the structural unit, kept in stock and dispatched, there are also corresponding cost savings, e.g. B. in warehousing, shipping and other handling. The control device 60 integrated as a unit in the structural unit results in further advantages relating to the electrical connections. There is no need to provide special electrical cables during installation and electrical connections are made, for B. to the actuator 35 or to the drive motor 38 . Instead, these electrical line connections can already be produced during production as a functional unit, with this functional unit also being able to be tested completely with regard to function after production and adjusted as required. For the attachment of the control device 60 , z. B. in a vehicle no special bracket, since this is integrated into the unit, with this, integrated. The entire assembly is compact overall, space-saving and inexpensive.
Claims (15)
Priority Applications (1)
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| DE1998100681 DE19800681A1 (en) | 1998-01-10 | 1998-01-10 | Valve device for coolant circuit of IC engine |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE1998100681 DE19800681A1 (en) | 1998-01-10 | 1998-01-10 | Valve device for coolant circuit of IC engine |
Publications (1)
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|---|---|
| DE19800681A1 true DE19800681A1 (en) | 1999-07-15 |
Family
ID=7854294
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE1998100681 Withdrawn DE19800681A1 (en) | 1998-01-10 | 1998-01-10 | Valve device for coolant circuit of IC engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19800681A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19943981A1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-15 | Behr Thermot Tronik Gmbh & Co | Valve for regulating temperature of internal combustion engine is arranged on suction side of coolant pump whose pressure side is associated with engine inlet |
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| DE102014012621A1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-21 | Samson Aktiengesellschaft | Base actuator for adjusting a heat transfer fluid flow of a heating or cooling system |
-
1998
- 1998-01-10 DE DE1998100681 patent/DE19800681A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |