DE894655C

DE894655C - Kuehlwasserregelung fuer Kraftfahrzeuge oder stationaere Anlagen

Info

Publication number: DE894655C
Application number: DEP3178A
Authority: DE
Inventors: Lucien Zins
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-06-10
Filing date: 1949-06-10
Publication date: 1953-10-29

Description

Kühlwasserregelung für Kraftfahrzeuge oder stationäre Anlagen Zur Kühlwasserregelung bediente man sich bisher eines Thermostaten, der sich in der Warmwasserleitung vom Motor zum Kühler befindet, wobei das Kühlwasser durch eine Pumpe umgewälzt wird und der Thermostat mit seinem Ventil den Umlauf steuert. Dies geschieht in der Weise, daß das Ventil zwei Sitze einnehmen kann. In der einen Endstellung des thermostatisch gesteuerten Ventils wird die vom Motor zum Kühler führende Warmwasserleitung abgesperrt und das umgewälzte Wasser durch eine vor der Absperrung abgezweigte Hilfsleitung über die Pumpe wieder in den Motor zurückgefördert. In der anderen Endstellung hingegen soll das Ventil die von der Warmwasserleitung zur Kaltwasserleitung führende Hilfsleitung abschließen und die Hauptleitung zum Kühler freigeben, so daß das vom Motor kommende heiße Wasser durch die Warmwasserleitung in den Kühler gelangt. Das bisherige Verfahren «eist verschiedene Nachteile auf. So werden die im Wasserraum des Motors sich bildenden Gas-, Dampf- und Luftblasen ständig über die Hilfsleitung zurück in den Motor getrieben, womit eine starke Herabsetzung der Kühlwirkung des Kühlwassers eintritt. Des weiteren lastet bei der Anordnung, bei der der Ventilteller die Warmwasserleitung zum Kühler abschließt und auf seinem Anfangssitz vom Dehnungskörper entgegen der Strömungsrichtung des Wassers gehalten wird, auf dem Dehnungskörper nicht nur der thermische Staudruck, sondern auch der Umwälzdruck der Pumpe. Es besteht infolgedessen einerseits die Gefahr, daß das Ventil vor Erreichung der gewünschten Betriebstemperatur aufgerissen wird. Anderseits kann der Fall eintreten, daß das Ventil trotz des Bestrebens, sich bei steigender Kühlwassertemperatur zu öffnen, durch die Sogwirkung, die in der Hilfsleitung herrscht, wieder auf seinen Sitz zurückgezogen wird. Dadurch wird die Warmwasserleitung erneut abgeriegelt.
Wird die Hilfsleitung so verlegt, daß eine derartige Sogwirkung nicht eintreten kann, so wirkt der Sog der Hilfsleitung wieder einem Schließen des Ventils entgegen, so daß das Ventil wie im ersten Fall hin und her gerissen wird.
Um solche schwerwiegenden Nachteile abzustellen, die mit der üblichen Kühlwasserregelung infolge der motorseitigen Kurzschlußumwälzung des Wassers verbunden sind, geht die Erfindung einen anderen Weg. Erfindungsgemäß besteht das Neue darin, daß die von der Druckseite der Umwälzpumpe gespeiste Hilfsleitung in den vom Thermostaten zum Kühler führenden Teil der Warmwasserleitung einmündet und das Wasser den Ventilkörper in entgegengesetzter Richtung wie das vom Motor abströmende Warmwasser beaufschlagt. Es wird hierdurch erreicht, daß dem Staudruck hinter dem Ventilkörper ein Strömungsdruck vordem Ventilkörper entgegenwirkt, so daß der Dehnungskörper lediglich auf Grund der Wärmewirkung durch Heben des Ventilkörpers die Ventilöffnung freigibt, wenn die thermisch erwünschte Temperatur des Kühlwassers erreicht ist. Die aufgeführten baulichen Anordnungen verhindern jedes vorzeitige. Aufreißen und Tanzen des Ventilkörpers zwischen beiden Endstellungen, so daß die Gefahr einer vorzeitigen Zerstörung des Dehnungskörpers und ein Versagen der thermisch gesteuerten Wasserumwälzung stark gemindert wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die von den beiden entgegengesetzt gerichteten Strömungen beaufschlagten Enden des Thermostaten je einen Strömungskegel zur Herabsetzung der Wirbelbildung der Strömungen besitzen, wobei erreicht wird, daß das Kühlwasser wirbel- und blasenfrei in die gewünschte Bahn gelenkt wird und dadurch Wärmestauungen im Motor verhindert werden.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, ,daß einmal beim Abschluß der Warmwasserleitung das von der Pumpe kommende Wasser unmittelbar durch die Hilfsleitung unter Umgehung des Motors und des Thermostaten in den Kühler zurückbefördert wird. Die Strömungsrichtung in der Hilfsleitung ist also von der Kaltwasserleitung zur Warmwasserleitung hin gerichtet. Die so kurzgeschlossene Wasserströmung übt infolgedessen keinerlei Sogwirkung mehr auf den Ventilkörper aus und läßt auch den Motor außerhalb der Kurzschlußumwälzung, damit dieser sich gleichmäßig und schneller erwärmen kann. Anderseits wird durch die Erfindung eine kühlerseitige Kurzschlußumwälzung des Wassers bewirkt, so daß im Gegensatz zum bisherigen Verfahren die im Wasserraum des Motors eingeschlossenen Gas-, Dampf- und Luftblasen unmittelbar in den Kühler geleitet werden und der Kühler für die Dauer des Abschlusses der Warmwasserleitung durch das Ventil kein stagnierendes Wasser aufweist. Wird so der Gefahr einer Überhitzung des Motors einerseits vorgebeugt und anderseits eine allzu starke Abkühlung des Wassers vermieden, so bleibt das warme Wasser im Motor und verhindert dessen starke Abkühlung insbesondere bei Talfahrten. Während also beim bisherigen Verfahren infolge des durch den Motor geleiteten Wasserkreislaufes neben dem Motor auch das ihn umfließende Wasser stark abgekühlt wird, bleibt bei der durch die Erfindung gegebenen Kühlwasserregelung der Motor genügend warm, um jederzeit ein Anspringen zu gewährleisten.
Beim Erreichen der zulässigen Mindesttemperatur des Kühlwassers im Motor hebt sich der Ventilkörper von seinem Anfangssitz ab und nähert sich bei steigender Kühlwassertemperatur dem Ventilsitz der Hilfsleitung. Sobald die zulässige Höchsttemperatur des Kühlwassers im Motor erreicht ist, ist die Warmwasserleitung vom Motor zum Kühler voll geöffnet, dagegen ist die Hilfsleitung von der Kaltwasserleitung zur Warmwasserleitung vollkommen abgeschlossen. Bei diesem Vorgang ergibt sich ein weiterer Vorteil der Erfindung, indem die kühlerseitige Kurzschlußumwälzung des Wassers bei allmählicher Freigabe der Warmwasserleitung durch -den Ventilkörper zu einer Vermischung des kühlen aus der Hilfsleitung und dem heißen aus dem Motor austretenden Wassers führt. Infolgedessen strömt in den oberen Teil des Kühlers Wasser ein, welches durch die Vermischung bereits abgekühlt ist, so daß im Kühler selbst die Wassertemperatur oben wie unten ausgeglichener ist und demnach stärker nachgekühlt werden kann. Damit wird weiter erreicht, daß bei größeren und längeren Steigungen das Kochen des Kühlers weit hinausgeschoben wird. Bei dem bisherigen motorseitigen Kurzschluß ist dies nicht der Fall, da dem Motor durch die Hilfsleitung ständig heißes Wasser, welches der Kühlung nicht unterliegt, zugeführt wird und infolgedessen bei den bisherigen Verfahren in kürzester Zeit Motor und Kühler die gleichen Wasseri emperaturen erlangen, womit der Thermostat außer Tätigkeit gesetzt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und es zeigt die Abbildung eine schematische Darstellung der Kühlwasserregelung.
Das eingefüllte Wasser wird durch die Pumpe 8 durch die Kaltwasserleitung 13 in den Motor ii gewälzt und tritt aus diesem in erwärmtem Zustand durch die Warmwasserleitung 2 in den Thermostaten ein. Hat der Ventilkörper i den Ventilquerschnitt 2q. freigegeben, so strömt das Wasser durch die Warmwasserleitung 17 in den Kühler 3. Ist hingegen der Ventilquerschnitt 24 geschlossen, so kann die Pumpe 8 das von ihr umgewälzte Wasser lediglich durch die Hilfsleitung 5 in das Thermostatgehäuse 9 schaffen, von wo es weiter durch die Leitung 17 in den Kühler 3 gelangt. Überwiegt die thermische Wirkung auf den Dehnungskörper 23 die vorgeschriebene Mindesttemperatur des Kühlwassers im Motor, so öffnet sich allmählich der Weg des heißen Wassers in die Warmwasserleitung 17, wobei noch nach wie vor kühles, von der Pumpe über die Hilfsleitung 5 umgewälztes Wasser in die Warmwasserleitung 17 gelangt und sich mit dem heißen Wasser vermischt. Endlich wird die Hilfsleitung 5 völlig geschlossen, und das Kühlwasser strömt nur noch vom Motor herkommend durch die Warmwasserleitung 17 in den Kühler 3 ein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kühlwasserrege-lung mit Umwälzpumpe in der vom Kühler zum Motor führenden Kaltwasserleitung für Kraftfahrzeuge oder stationäre Anlagen unter Verwendung eines in der Warmwasserleitung vom Motor zum Kühler liegenden Thermostaten mit einem mit zwei Ventilsitzen versehenen Ventilkörper, welcher in der Schließstellung des einen Ventilsitzes die Warmwasserleitung vom Motor zum Kühler schließt und eine Hilfsleitung zwischen der Kalt- und der Warmwasserleitung öffnet, in der Schließstellung des anderen Ventilsitzes die erstgenannte Leitung öffnet und die letztgenannte Leitung schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Druckseite der Umwälzpumpe (8) gespeiste Hilfsleitung (5) in den vom Thermostaten (1, 23) zum Kühler (3) führenden Teil (17) der Warmwasserleitung (2) einmündet und das Wasser den Ventilkörper (i) in entgegengesetzter Richtung wie das vom Motor (i i) abströmende Warmwasser beaufschlagt.
2. Kühlwasserregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden entgegengesetzt gerichteten Strömungen beaufschlagten Enden des Thermostaten (1, 23) je einen Strömungskegel zur Herabsetzung der Wirbelbildung der Strömungen besitzen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 416 o49, 604 382, 595 852 USA.-Patentschrift Nr. 1 743 997; Motortechn. Zeitschrift (MTZ), 194o, Heft 5, S. igo.