DE4035284A1 - COMPENSATORY TANK FOR THE COOLANT LIQUID-COOLED INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
COMPENSATORY TANK FOR THE COOLANT LIQUID-COOLED INTERNAL COMBUSTION ENGINEInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ausgleichsbehälter für die Kühlflüssigkeit flüssigkeitsgekühlter Brennkraftmaschinen, der auf seiner Zuströmseite durch wenigstens zwei Entlüf tungsleitungen mit dem Wärmetauscher bzw. Kühler und dem Kühlflüssigkeitsmantel der Brennkraftmaschine verbunden ist.The invention relates to an expansion tank for the Coolant liquid-cooled internal combustion engines, the one on its upstream side by at least two vents lines with the heat exchanger or cooler and Coolant jacket of the internal combustion engine is connected.
Aus DE-AS 24 37 502 ist ein Ausgleichsbehälter für die Kühl flüssigkeit der eingangs genannten Art bekannt, bei der über innere Leitbleche versucht wird, die Luftabscheidung zu erreichen. Leitbleche haben grundsätzlich die Funktion, die Strömungsrichtung der Flüssigkeit zu verändern und die Fließstrecke des Kühlmittels im Ausgleichsbehälter zu erhöhen, um möglichst viel Luft abzuscheiden. Leitbleche in Alleinstellung reichen nicht aus, um eine optimale Luft abscheidung zu bewirken. Es verbleiben in der Regel noch feinste Luftblasen in der Kühlflüssigkeit. Darüber hinaus beanspruchen bekannte Ausgleichsbehälter für leistungsstarke Motoren und der damit verbundenen hohen Kühlwasserumlauf menge einen großen Bauraum, der beim Einbau des Behälters im Fahrerhaus nur bedingt zur Verfügung steht.From DE-AS 24 37 502 is an expansion tank for the cooling known liquid of the type mentioned, in which Air separation is attempted via inner baffles to reach. Baffles basically have the function change the direction of flow of the liquid and the coolant flow path in the expansion tank increase in order to separate as much air as possible. Baffles on their own are not enough to get optimal air to effect deposition. As a rule, there remain finest air bubbles in the coolant. Furthermore claim known expansion tanks for powerful Motors and the associated high cooling water circulation a large amount of space required when installing the container is only partially available in the cab.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ausgleichs behälters der eingangs genannten Art, der einfach und sehr kompakt aufgebaut ist und mit Hilfe einfacher Mittel eine optimale Luftabscheidung bewirkt.The object of the invention is to provide compensation container of the type mentioned, the simple and very is compact and a simple means optimal air separation.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange gebenen Merkmale.The object on which the invention is based is achieved by the in the characterizing part of claim 1 given characteristics.
Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 15. The subject of the invention is advantageously further developed by the features of subclaims 2 to 15.
Wesen der Erfindung ist, daß zumindest eine Entlüftungs leitung einen Entlüftungseinlaß auf der oder im Bereich der Ausgleichsbehälteroberseite aufweist, der selbst eine Belüftungsbohrung besitzt, welche mit dem oberen inneren Luftraum des Ausgleichsbehälters in Verbindung steht.The essence of the invention is that at least one vent pipe a vent inlet on or in the area the top of the expansion tank, which itself Has ventilation hole, which with the upper inner Air space of the expansion tank communicates.
Insbesondere bei einer großen Kühlwasserumlaufmenge erge ben sich zwangsläufig hohe Fließgeschwindigkeiten über die Entlüftungsleitungen des Motors und des Kühlers durch den Ausgleichsbehälter. Die im Kreislauf befindliche Luft kann dadurch nur kleine Blasen bilden. Zusätzlich kommt es durch das Einströmen des Kühlmittels in den Kühlmittel stand des Ausgleichsbehälters noch zur Bildung von winzi gen Luftbläschen (Aufschäumen). Wesen der Erfindung ist nunmehr, daß die Entlüftungsleitungen selbst "belüftet" wer den, und zwar durch eine Bohrung, die sich im Luftraum des Ausgleichsbehälters befindet und die in den Leitungen be findlichen feinen Luftbläschen veranlaßt, sich mit der durch die Bohrung angesaugten Luft aus dem Luftraum des Ausgleichsbehälters zu verbinden. Dadurch entstehen große Luftblasen, welche an die Wasseroberfläche strömen und leichter abgeschieden werden als kleine Bläschen wie nach dem Stand der Technik (vgl. auch Vorrichtung nach GB-PS 5 30 438, deren ins Freie führende Entlüftungsbohrungen der Einlässe nicht mit dem oberen inneren Luftraum des Behälters verbunden sind). Gleichzeitig gewährleistet die Belüftungsbohrung eine Einfüllentlüftung für den Wärme tauscher und Motor, da sie sich an der geodätisch höchsten Stelle des Kühlsystems befindet.Especially with a large cooling water circulation high flow velocities are inevitable the ventilation lines of the engine and the radiator the expansion tank. The air in the circuit can only form small bubbles. In addition comes it by the coolant flowing into the coolant of the expansion tank was still to form winzi against air bubbles (foaming). The essence of the invention is now that the ventilation lines themselves "ventilated" who through a hole drilled in the airspace of the Expansion tank is located and be in the lines sensitive fine air bubbles induces itself with the Air drawn in through the bore from the airspace of the To connect the expansion tank. This creates great Air bubbles that flow to the water surface and easier to separate than small bubbles like after the state of the art (see also device according to GB-PS 5 30 438, their vent holes leading to the outside the inlets do not match the upper inner airspace of the Container are connected). At the same time, the Ventilation hole a filling vent for the heat exchanger and engine as they are at the geodetically highest Location of the cooling system.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß ein gemeinsamer Entlüftungseinlaß für die Entlüftungs leitung des Wärmetauschers und die Entlüftungsleitung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Beide vorgenannten Ent lüftungsleitungen werden vor dem gemeinsamen Entlüftungs einlaß zusammengeführt. An advantageous development of the invention provides that a common vent inlet for the vent pipe of the heat exchanger and the ventilation pipe of the Internal combustion engine is provided. Both of the above Ent Ventilation lines are installed before the common ventilation inlet merged.
Eine andere alternative Ausgestaltung der Erfindung kenn zeichnet sich zweckmäßigerweise durch grundsätzlich aus FR-A-23 88 133 bekannte, getrennte Entlüftungseinlässe für die Entlüftungsleitung des Wärmetauschers und die Ent lüftungsleitung der Brennkraftmaschine, wobei zumindest in einem Entlüftungseinlaß eine Drosselstelle vorgesehen ist. Münden entsprechend einer vorteilhaften Weiterbil dung der Erfindung die Entlüftungseinlässe vertikal von oben in den Ausgleichsbehälter ein, kann der Ausgleichs behälter für Rechts- und Linkslenker-Fahrzeugausführungen einheitlich gestaltet werden.Another alternative embodiment of the invention knows is conveniently characterized by basically FR-A-23 88 133 known separate vent inlets for the ventilation pipe of the heat exchanger and the Ent ventilation line of the internal combustion engine, at least a throttle point is provided in a vent inlet is. Münden according to an advantageous development tion of the invention, the vent inlets vertically from into the expansion tank, the compensation can Container for right and left-hand drive vehicles be designed uniformly.
Die Abscheidung vergleichsweise großer Luftblasen wird erhöht, wenn der vertikal von oben in den Ausgleichsbehäl ter führende Entlüftungseinlaß ein bis in den Bereich des Bodens einer ersten Ausgleichsbehälterkammer reichendes Verlängerungsrohrstück aufweist, wie dies grundsätzlich aus US-PS 46 77 943 bekannt ist.The separation of comparatively large air bubbles increased when the vertically from above in the expansion tank the leading vent inlet into the area of the Bottom of a first reservoir chamber reaching Extension tube piece has, as is basically is known from US-PS 46 77 943.
In der vorgenannten ersten Kammer erstreckt sich vorzugs weise ein vom Kammerboden im wesentlichen vertikal nach oben weisendes Überlaufblech, welches in Durchströmungs richtung der Flüssigkeit dem Verlängerungsrohrstück nach geordnet ist.In the aforementioned first chamber extends preferentially demonstrate a substantially vertical from the chamber floor Overflow plate pointing above, which in flow direction of the liquid according to the extension pipe section is ordered.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß dem Überlaufleitblech in Durchströmungsrich tung der Flüssigkeit ein Blasenbildungsschutz bzw. Prall schutz nachgeordnet ist. Der Prallschutz ist bevorzugt eine flüssigkeitsdurchströmbare Schaumstoffgewebeeinlage, welche an einer inneren Kammerwand befestigt ist. Das Über laufleitblech weist zweckmäßigerweise in Richtung Prall schutz eine obere Abrundung auf, und es erstrecken sich sowohl Prallschutz als auch Überlaufleitblech über die gesamte Breite der ersten Kammer. Durch Einsatz einer Schaum stoffgewebeeinlage als Prallschutz am Überlauf der Entlüf tungsleitungen in die nächste Kammer wird ein erneutes Aufschäumen des Kühlmittels vermieden und damit die Ent stehung von zusätzlichen neuen Luftblasen zu den aus dem Kühlsystem mitgeführten Luftblasen verringert.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the overflow baffle in flow direction protection of the liquid to prevent bubbles or impact protection is subordinate. Impact protection is preferred a liquid-flowable foam fabric insert, which is attached to an inner chamber wall. The About The guide plate expediently points in the direction of the impact protect a top fillet, and it will extend both impact protection and overflow baffle over the total width of the first chamber. By using a foam fabric insert as impact protection at the overflow of the vent lines in the next chamber will be a new one Avoid foaming of the coolant and thus the Ent standing of additional new air bubbles to those from the Cooling system entrained air bubbles reduced.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge sehen, daß der ersten Behälterkammer in Durchströmungs richtung der Flüssigkeit zumindest eine zweite Kammer nach geordnet ist, welche über eine perforierte Kammerwand mit einer Nachfolgekammer des Ausgleichsbehälters kommunizie rend verbunden ist, wobei die perforierte Kammerwand eine weitere flüssigkeitsdurchströmbare Schaumstoffgewebeein lage nach Art der ersten Schaumstoffgewebeeinlage ist. Durch Einsatz der weiteren Schaumstoffgewebeeinlage im Kammersystem des Ausgleichsbehälters wird das Mitreißen von Luftblasen verhindert und der Luftabscheidegrad weiter verbessert.In an advantageous development of the invention is pre see that the first container chamber in flow direction of the liquid at least one second chamber is ordered, which has a perforated chamber wall a succeeding chamber of the expansion tank rend is connected, wherein the perforated chamber wall other liquid-flowable foam fabrics is according to the type of the first foam fabric insert. By using the additional foam fabric insert in the Chamber system of the expansion tank will entrain you prevented by air bubbles and the degree of air separation continues improved.
Durch die Erfindung wird insgesamt eine optimale Luftabschei dung erzielt, und es kann der Ausgleichsbehälter mit ver gleichsweise "kurzer" Fließstrecke gebaut werden, d. h. mit vergleichsweise wenigen Umlenkblechen und/oder Unterkam mern. Ein kompakter Ausgleichsbehälter läßt sich leicht in einem Freiraum im Bereich der Brennkraftmaschine instal lieren.The invention provides an optimal air separation overall dung achieved, and the expansion tank with ver equally "short" flow sections are built, d. H. With comparatively few baffles and / or accommodation mern. A compact expansion tank is easy to use in a free space in the area of the internal combustion engine lieren.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigen:The invention is explained below with reference to exemplary embodiments play in more detail with reference to the accompanying drawing explained; show it:
Fig. 1 ein Entlüftungseinlaß in einem schematischen Teil- Vertikalschnitt in der Oberseite eines Ausgleichs behälters, Fig. 1 a vent inlet in a schematic partial vertical section of the top of a compensation container,
Fig. 2 ein Entlüftungseinlaß ähnlich Fig. 1 in anderer Ausgestaltung, Fig. 2 is a vent inlet similar to FIG. 1 in another configuration,
Fig. 3 ein schematischer Vertikalschnitt durch einen Aus gleichsbehälter, und Fig. 3 is a schematic vertical section through an expansion tank, and
Fig. 4 einen schematischen Vertikalschnitt ähnlich Fig. 3 eines Ausgleichsbehälters in einer weiteren Erfin dungsvariante. Fig. 4 is a schematic vertical section similar to Fig. 3 of a surge tank in another inven tion variant.
Gemäß Zeichnung ist ein Ausgleichsbehälter (20) für die Kühlflüssigkeit einer flüssigkeitsgekühlten (nicht veran schaulichten) Brennkraftmaschine vorgesehen. Der Ausgleichs behälter besitzt auf seiner Zuströmseite zwei (nicht veran schaulichte) Entlüftungsleitungen, welche mit dem (nicht veranschaulichten) Wärmetauscher bzw. Kühler und dem Kühl flüssigkeitsmantel der Brennkraftmaschine verbunden sind. Den Entlüftungsleitungen sind ein oder zwei Entlüftungsein lässe (1) gemäß Fig. 1 bzw. gemäß Fig. 2 zugeordnet, die vertikal von der Oberseite in den Ausgleichsbehälter (20) einmünden.According to the drawing, an expansion tank ( 20 ) for the coolant of a liquid-cooled (not illustrated) internal combustion engine is provided. The expansion tank has on its inflow side two (not illustrated) ventilation lines, which are connected to the (not illustrated) heat exchanger or cooler and the cooling liquid jacket of the internal combustion engine. The ventilation lines are assigned one or two ventilation openings ( 1 ) according to FIG. 1 or FIG. 2, which open vertically from the top into the expansion tank ( 20 ).
Der Entlüftungseinlaß (1) besitzt selbst eine Belüftungs bohrung (3), welche mit dem oberen inneren Luftraum (5) des Ausgleichsbehälters (20) in Verbindung steht. Die Ausfüh rungsvariante des Entlüftungseinlasses gemäß Fig. 2 besitzt in Durchströmungsrichtung vor der Belüftungsbohrung (3) eine Drosselstelle (2) und ist mithin für geringere Durch strömungsmengen vorgesehen. Ein derartiger Entlüftungsein laß (1) eignet sich für getrennt verlegte Entlüftungslei tungen vom Wärmetauscher und von der Brennkraftmaschine. Die Ausführungsvariante des Entlüftungseinlasses (1) gemäß Fig. 1 besitzt keine Drossel und ist für eine erhöhte Kühl mitteldurchflußmenge ausgelegt. Ein derartiger Einlaß eig net sich für eine gemeinsame Entlüftungsleitung vom Motor und Kühler, d. h. Entlüftungsleitung vom Motor und Entlüf tungsleitung vom Kühler sind vor dem Entlüftungseinlaß (1) gemäß Fig. 1 zusammengeführt.The vent inlet ( 1 ) itself has a ventilation hole ( 3 ) which is in communication with the upper inner air space ( 5 ) of the expansion tank ( 20 ). The exporting approximately variant of the vent inlet according to FIG. 2 has in the flow direction in front of the ventilation bore (3) a throttle point (2) and is therefore provided for lower flow-through amounts. Such a ventilation ( 1 ) is suitable for separately installed ventilation lines from the heat exchanger and from the internal combustion engine. The embodiment of the ventilation inlet ( 1 ) according to FIG. 1 has no throttle and is designed for an increased coolant flow rate. Such an inlet is suitable for a common ventilation line from the engine and cooler, ie ventilation line from the engine and ventilation line from the cooler are brought together before the ventilation inlet ( 1 ) according to FIG. 1.
Durch Belüften der Entlüftungsleitungen (Injektion) über die Belüftungsbohrung (ähnlich Venturi) wird erreicht, daß die in den Leitungen befindlichen feinen Luftbläschen sich mit der zugeführten Luft verbinden und als große Bla sen an die Wasseroberfläche strömen und leicht abgeschie den werden. Gleichzeitig gewährleistet die Bohrung eine Einfüllentlüftung für den Kühler und Motor, da sie sich an der geodätisch höchsten Stelle des Kühlsystems befindet.By venting the ventilation lines (injection) via the ventilation hole (similar to Venturi) is reached, that the fine air bubbles in the lines combine with the supplied air and as a large bla flow to the surface of the water and shoot off slightly that will. At the same time, the hole ensures one Filler breather for the radiator and engine as they are located at the geodetically highest point of the cooling system.
Der Entlüftungseinlaß (1) umfaßt ein im Innern einer ersten Kammer (11) des Ausgleichsbehälters nach unten gerichtetes Verlängerungsrohrstück (4), welches kurz vor dem Kammer boden (15) endigt. Die erste Ausgleichsbehälterkammer (11) ist durch ein vom Kammerboden (15) nach oben gerichtetes Überlaufleitblech (12) in zwei Teilkammern (8 bzw. 9) unter teilt, wobei in der ersten Teilkammer (8) das Verlängerungs rohrstück (4) und in der zweiten Teilkammer (9) ein Prall schutz (6) angeordnet sind. Letztgenannter Prallschutz ist in Form einer flüssigkeitsdurchströmten Schaumstoffgewebe einlage ausgebildet und an der vertikalen Kammerwand (13) zwischen der ersten Ausgleichskammerwand (11) und einer in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeordneten zwei ten Ausgleichsbehälterkammer (16) befestigt. Die Schaum stoffgewebeeinlage besitzt im Vertikalschnitt im wesent lichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks und eine um 45° nach unten gerichtete obere Aufprallfläche, wo bei das Überlaufleitblech (12) eine obere Abrundung (14) aufweist, dessen freies Ende senkrecht auf die vorgenann te Aufprallfläche gerichtet ist. Der als Blasenbildungs schutz ausgebildete Prallschutz (6) in Form der Schaumstoff gewebeeinlage trägt zur weiteren Vermeidung weiterer Luft blasenbildung bei. Durch das Überströmen ("Fallen") des Wasserluftgemisches von der ersten Teilkammer (8) in die zweite Teilkammer (9) bilden sich vor allem bei niedrigem Kühlmittelstand (bei Weglassung des Prallschutzes (6)) erneut Luftblasen. Durch den Prallschutz bzw. durch die Schaumstoffgewebeeinlage wird das Entstehen von derartigen neuen Luftblasen vermieden.The vent inlet ( 1 ) comprises an inside of a first chamber ( 11 ) of the expansion tank downward extension pipe section ( 4 ), which ends just before the chamber floor ( 15 ). The first surge tank chamber ( 11 ) is divided by an overflow baffle ( 12 ) directed upwards from the chamber floor ( 15 ) into two subchambers ( 8 and 9 ), the extension pipe ( 4 ) and in the first subchamber ( 8 ) second sub-chamber ( 9 ) an impact protection ( 6 ) are arranged. The latter impact protection is in the form of a liquid-flowed foam fabric insert and attached to the vertical chamber wall ( 13 ) between the first compensation chamber wall ( 11 ) and a downstream in the flow direction of the liquid two th expansion tank chamber ( 16 ). The foam fabric insert has a vertical section in wesent union the shape of a right triangle and a 45 ° downward upper impact surface, where the overflow baffle ( 12 ) has an upper rounding ( 14 ), the free end of which is directed perpendicularly to the aforementioned impact surface is. The impact protection ( 6 ) designed as a bubble formation protection in the form of the foam fabric insert contributes to further avoiding further air bubble formation. Due to the overflow ("falling") of the water-air mixture from the first sub-chamber ( 8 ) into the second sub-chamber ( 9 ), air bubbles form again, especially when the coolant level is low (if the impact protection ( 6 ) is omitted). The impact protection or the foam fabric insert prevents the formation of such new air bubbles.
Der zweiten Behälterkammer (16) ist eine weitere Nachfolge kammer (10) in Durchströmungsrichtung der Flüssigkeit nach geordnet, wobei beide Kammern (16, 10) durch eine perforier te im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 senkrechte Kammerwand voneinander getrennt sind. Die perforierte Kammerwand ist aus einer weiteren Schaumstoffgewebeeinlage (7) ausgebildet, welche nach Art des Prallschutzes (6) aufgebaut ist. Durch die weitere Schaumstoffgewebeeinlage (7) wird das Mitreißen von Luftblasen verhindert und der Luftabscheidegrad weiter verbessert.The second container chamber ( 16 ) is a further successor chamber ( 10 ) arranged in the direction of flow of the liquid, whereby both chambers ( 16 , 10 ) are separated from one another by a perforated vertical chamber wall in the exemplary embodiment in FIG. 4. The perforated chamber wall is formed from a further foam fabric insert ( 7 ), which is constructed in the manner of impact protection ( 6 ). The additional foam fabric insert ( 7 ) prevents the entrainment of air bubbles and further improves the degree of air separation.
Sämtliche in der Beschreibung erwähnten und/oder in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale allein oder in sinn voller Kombination sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.All mentioned in the description and / or in the Drawing presented new features alone or in sense full combination are essential to the invention, also so far they are not expressly claimed in the claims.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |