DE19942726A1

DE19942726A1 - Kühlkreislauf

Info

Publication number: DE19942726A1
Application number: DE1999142726
Authority: DE
Inventors: Roland Altvater; Walter Marte
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2001-03-29
Also published as: EP1083309A2; EP1083309A3

Abstract

Ein Kühlkreislauf für einen Kraftfahrzeugantrieb, bei dem der Motor (1) mit mindestens einem Radiator (6) über eine Zufuhr- und eine Abfuhrleitung (3, 8) verbunden ist, weist einen Thermostat (4), ein Bypass-Ventil (5) und eine Umwälzpumpe (2) auf. Das Bypass-Ventil (4) ist direkt in den Thermostat (5) integriert und in Form von Öffnungen ausgebildet, die in dem Arbeitselement des Thermostats (4) vorgesehen sind, welches in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur den Thermostat (4) öffnet oder schließt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf für einen Kraftfahrzeugantrieb, wobei der Kraftfahrzeugmo tor mit mindestens einem Radiator über eine Zufuhr- und eine Abfuhrleitung verbunden ist und in die Leitungen ein Thermostat sowie ein Bypass-Ventil und eine Umwälzpumpe eingesetzt sind.

Bei Kraftfahrzeugantrieben mit Getrieben oder anderen Komponenten mit Verlustleistungen, die als Wärme über den Kühlkreislauf für den Kraftfahrzeugantrieb abgeführt wer den, wird üblicherweise ein Wärmetauscher vor oder nach dem Motor in den Kühlkreislauf eingefügt. Die Kühlmitteltempe ratur des Motors wird durch den Thermostat, der den Kühl mittelstrom durch den als Kühler ausgebildeten Radiator regelt, stabilisiert. Bei dieser Regelung wird die über schüssige Verlustleistung dem Radiator zugeführt.

Häufig ist dabei der Thermostat nur teilweise geöff net, wodurch die Wirkung des Radiators verringert wird. Die Anordnung des Wärmetauschers vor oder nach dem Motor be rücksichtigt die Belange des Kraftfahrzeugantriebs, d. h. des Motors, in sehr guter Weise, kann jedoch die Belange des Getriebes nur unzulänglich erfüllen, wobei die Situati on dann besonders schwierig wird, wenn im Getriebesystem ein hydrodynamischer Wandler oder ein Retarder vorgesehen ist, welche beträchtliche Verlustleistungen in den Kühl kreislauf einbringen. Die Getriebeöltemperaturen sind bei Getrieben mit Retardern oft erst oberhalb zulässiger Öltem peraturen dauerstabil.

In der DE 196 25 357 der Anmelderin ist ein Fahrzeug getriebe mit einem Getriebegehäuse und mit einer Kühlein richtung beschrieben, die einen Wärmetauscher umfaßt, der als Bestandteil des Getriebegehäuses vorgesehen ist. Hier bei ist also der Wärmetauscher nicht als eigenständige Kom ponente am Getriebe oder im Kühlkreislauf des Fahrzeugs montiert, sondern als ein Bestandteil des Getriebegehäuses vorgesehen, beispielsweise dadurch, dass Kanäle zur Öl-/ Wasser- oder Öl-/Luftführung direkt in das Getriebegehäuse gegossen oder eingearbeitet sind. Dieser integrierte Wärme tauscher eignet sich insbesondere für Getriebe, die mit sogenannten Intardern (integrierten Hochtreiber-Retardern) versehen sind.

Ferner ist aus der DE 196 03 184 der Anmelderin ein Kühlkreislauf für ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen hy drodynamischen Retarder aufweist, wobei das Kühlmittel des Verbrennungsmotors gleichzeitig das Arbeitsmittel des Re tarders ist; im Kühlkreislauf ist hierbei ein Rückschlag ventil zwischen Retarder und Fahrzeugradiator vorgesehen, um unter bestimmten Betriebsbedingungen des Fahrzeugs einen Kühlteilkreislauf zu bilden und Betriebsdruckvariationen im Kühlkreislauf auszugleichen. Bei nicht betätigtem Retarder durchfließt das Kühlmittel, das gleichzeitig Kühlmittel für den Verbrennungsmotor, Kühlmittel für den Retarder und Ar beitsmittel für den Retarder ist, letzteren unbehindert. Die Rotorwelle des Retarders kann sich aufgrund der Abtren nung durch eine Trennkupplung von der Abtriebswelle des Getriebes frei drehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Kühl kreislauf zu vereinfachen und dadurch die Herstellungsko sten zu senken.

Ausgehend von einem Kühlkreislauf der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das Bypass- Ventil in den Thermostat integriert ist und dass es die Form von Öffnungen aufweist.

Die bisher üblichen Bypass-Ventile wurden als Rohrlei tungen ausgeführt, die um den Thermostat herumgelegt wur den; der Herstellungsaufwand dafür ist relativ kosteninten siv.

Mit der Erfindung wird eine einfache Möglichkeit ge schaffen, das Bypass-Ventil direkt in den Thermostat zu integrieren, indem entsprechende Durchbrüche in das bei spielsweise als Blechstanzteil ausgeführte Arbeitselement des Thermostats eingearbeitet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen ein vorteilhaftes Ausführungsbei spiel dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Kühlkreislauf für einen Kraftfahrzeugantrieb;

Fig. 2 das Arbeitselement des Thermostats mit den als Bypass-Ventil dienenden Öffnungen.

Mit 1 ist in dem Kühlkreislauf der Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, dessen Verlustleistung mit Pvmot bezeichnet ist. Die Abfuhrleitung des Motors ist mit 3 bezeichnet und ein Thermostat mit 4, der das auf eine entsprechende Temperatur erhitzte Kühlmittel, im allgemei nen ein Wasser-Gefrierschutzmittel-Gemisch, einem ersten als Kühler ausgebildeten Radiator 6 zur Kühlung zuführt, von dem es über die Zufuhrleitung 8 mit Hilfe einer Umwälz pumpe 2 dem Motor 1 im geschlossenen Kreislauf wieder zuge führt wird. Bis der Motor 1 seine Betriebstemperatur er reicht hat, sorgt der Thermostat dafür, dass das noch nicht ausreichend erwärmte Kühlmittel dem Motor über die Lei tung 7 wieder zugeführt wird ohne dass es den Radiator 6 durchsetzt.

Mit 9 ist ein zweiter Radiator bezeichnet, der für den Fall vorgesehen ist, dass die Kühlleistung des ersten Ra diators 6 nicht ausreicht und der beispielsweise über ein Rückschlagventil 10 zuschaltbar ist. Mit 11 ist die übliche Heizung für das Kraftfahrzeug bezeichnet, die von einer parallel zur Abfuhrleitung verlaufenden Heizleitung und einer zugehörigen Umwälzpumpe 12 gespeist wird.

Das dem Motor 1 zugeordnete Getriebe mit dem dazugehö rigen hydrodynamischen Wandler ist mit 14 bezeichnet, wobei seine Verlustleistung mit Pvget + Pvwand bezeichnet ist. Mit 15 ist der dem Getriebe zugeordnete Retarder bezeich net, der eine Verlustleistung Pvretar aufweist. Getriebe 14 und Retarder 15 werden ebenfalls durch ein Kühlmittel ge kühlt, wobei das erwärmte Kühlmittel vorzugsweise Öl in einer Leitung 16 einem Wärmetauscher 17 zugeführt wird, der in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen in den Kühl kreislauf direkt hinter dem Radiator 6 eingesetzt ist, so dass ihm das Kühlmittel mit der niedrigsten Temperatur im Kühlkreislauf zugeführt wird. Mit 18 ist eine in die Lei tung 16' zur Rückführung des gekühlten Ölstromes zum Ge triebe und Retarder eingesetzte Umwälzpumpe bezeichnet.

Um auch bei geschlossenem Thermostat 4 einen Durchfluß des Kühlmittels durch den Wärmetauscher 17 zu erhalten, ist der Thermostat 4 mit einem Bypass-Ventil überbrückt. Die ses Bypass-Ventil ist derart ausgelegt, dass bei tiefen Temperaturen die Temperatur des Getriebes auf einem ausrei chend hohen Wert gehalten wird. Um diesen Wert zu ermit teln, erfolgt die Auslegung des Bypass-Ventils in einem instationären Wärmemodell und wird anschließend durch einen Abnahmeversuch bestätigt.

Zusammen mit einer aktiven Ansteuerung eines dem Küh ler 6 bzw. dem Kühler 9 zugeordneten nicht näher darge stellten Lüfters, dessen Wirkung durch die mit Luft be zeichneten Pfeile angedeutet ist, kann die Temperatur des Getriebes 14 mit dem zugeordneten hydrodynamischen Wandler und/oder des Retarders 15 in einem weiten Bereich einge stellt werden.

Erfindungsgemäß ist nun das mit 5 bezeichnete Bypass- Ventil direkt in den mit 4 bezeichneten Thermostat inte griert. Zu diesem Zweck wird, wie Fig. 2 zeigt, das Arbeit selement 19 des Thermostats 4, das als Funktion der Tempe ratur des Kühlmittels den Thermostaten 4 verschließt bzw. öffnet, mit einer Anzahl von Öffnungen 20 versehen, die auch im geschlossenen Zustand des Thermostats einen Teil des Kühlmittelstroms durch den ansonsten geschlossenen Thermostat leiten.

Bezugszeichen

1

Motor

2

Umwälzpumpe

3

Abfuhrleitung

4

Thermostat

5

Bypass-Ventil

6

Radiator, Kühler

7

Leitung

8

Zufuhrleitung

9

Zusatzradiator

10

Rückschlagventil

11

Heizung

12

Pumpe

13

Leitung

14

Getriebe

15

Retarder

16

Leitung

17

Wärmetauscher

18

Pumpe

19

Arbeitselement

20

Öffnungen

Claims

1. Kühlkreislauf für einen Kraftfahrzeugantrieb, wobei ein Kraftfahrzeugmotor (1) mit mindestens einem Radia tor (6) über eine Motor-Zufuhr- (8) und eine Motor-Abfuhr leitung (3) verbunden ist, und wobei in die Abfuhrlei tung (3) ein Thermostat (4) und ein Bypass-Ventil (5) sowie in die Zufuhrleitung (8) eine Umwälzpumpe (2) eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bypass-Ventil (5) in Form von Öffnungen (20) in den Thermo stat (4) integriert ist.

2. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Öffnungen (20) in einem Arbeitselement (19) des Thermostats (4) angeordnet sind, wobei das Arbeitselement (19) in Abhängigkeit von der Kühl mitteltemperatur den Thermostat (4) öffnet oder schließt.

3. Kühlkreislauf nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Öffnungen im Gehäuse des Thermostats (4) angeordnet sind.