DE3145506A1

DE3145506A1 - Device for controlling the temperature of the cooling water in water-cooled motor vehicle engines

Info

Publication number: DE3145506A1
Application number: DE19813145506
Authority: DE
Inventors: Udo 8631 Weitramsdorf Nicolai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1981-11-17
Publication date: 1983-05-26

Abstract

In the device for controlling the cooling water temperature in water-cooled motor vehicle engines, the louvre (2) arranged on the cooling air inlet side of the radiator (1) has pivotable vanes (3). The vanes (3) can be pivoted from a closed position, in which they rest airtightly one upon the other and form a continuous wall, to an open position in which there is maximum flow of cooling air (A), and vice versa. The vanes (3) are pivoted via a linkage by means of a servomotor as a function of the cooling water temperature. The pivotable vanes (3) allow optimum adjustment of the flow of cooling air; the operating temperature of the engine is reached more quickly and maintained for longer when the engine is stopped, thus saving energy, improving the heating of the interior and reducing wear on the engine. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zur Regelung der Kühlwasser- Device for regulating the cooling water

temperatur bei wassergekühlten Kraftfahrzeugmotoren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Kühlwassertemperatur bei wassergekühlten Kraftfahrzeugmotoren mit auf der Kühllufteintrittsseite des Kühlers angeordnetem Lamellengitter. temperature in water-cooled automotive engines The invention relates to a device for regulating the cooling water temperature in water-cooled Motor vehicle engines with arranged on the cooling air inlet side of the radiator Louvre grille.

Es ist bekannt, auf der Eintrittsseite der Kühlluft für den Kühler von Kraftfahrzeugmotoren, d.h. in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen vor dem Kühler, ein Lamellengitter anzubringen, mit dem vor allem die Strömungsverhältnisse der während der Fahrt anströmenden Kühlluft verbessert werden sollen.It is known on the inlet side of the cooling air for the cooler of motor vehicle engines, i.e. seen in the direction of flow of the cooling air in front of the Cooler to attach a louvred grille, with which above all the flow conditions the cooling air flowing in while driving should be improved.

Diese bekannten Lamellen sind starr ausgebildet, so daß der Kühlluftdurchsatz mit diesen starren Lamellen nicht beeinflußt werden kann und im wesentlichen allein von der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges abhängt. Das aber bedeutet, daß das Kühl system des fahrenden Kraftfahrzeugs nach dem Kaltstart unnötigerweise durch den Fahrtwind gekühlt wird, so daß sich die Warmlaufphase des Motors erheblich verlängert und seine optimale Betriebstemperatur erst zu einem späteren Zeitpunkt erreicht wird. Dies hat nicht nur einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge, sondern führt auch zu hohem Motorenverschleiß und -korrosion, wobei es in der kalten Jahreszeit besonders nachteilig zt, daß die Wagenheizung längere Zeit benötigt, bis sie die zum Enteisen insbesondere der Windschutzscheibe erforderliche Temperatur erreicht und auch die Innentemperatur des Kraftfahrzeuges zu wünschen übrig läßt. In der kalten Jahreszeit kann es darüber hinaus trotz des im Kühlwasser enthaltenen Frostschutzmittels zumindest zu lokalen Vereisungen im Kühler kommen, die zu einer Schädigung des Kühlers führen.These known slats are rigid, so that the cooling air flow with these rigid lamellas cannot be influenced and essentially alone depends on the driving speed of the vehicle. But that means that that Cooling system of the moving vehicle after a cold start unnecessarily is cooled by the airstream, so that the warm-up phase of the engine is significantly extended and its optimum operating temperature only at a later point in time is achieved. This not only results in increased fuel consumption, but also leads to high engine wear and corrosion, taking it in the cold Season particularly disadvantageous that the car heating needs a longer time, until it has reached the temperature required for de-icing, in particular the windshield reached and the internal temperature of the vehicle leaves something to be desired. In the cold season it can also be in spite of what is contained in the cooling water Antifreeze can at least lead to local icing in the radiator, which leads to a Damage to the cooler.

Es ist bekannt, in der kalten Jahreszeit vor dem Kühler des Kraftfahrzeugs eine Decke oder eine Abdeckung anzuordnen, um den Fahrtwind vom Kühler abzuhalten. Hierbei besteht jedoch die Gefahr der ungenügenden Kühlung bei längerem Betrieb, was ebenfalls zu erheblichen Schädigungen des Motors führt.It is known in the cold season in front of the radiator of the motor vehicle to arrange a ceiling or a cover to keep the airstream from the radiator. However, there is a risk of insufficient cooling during prolonged operation, which also leads to considerable damage to the engine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, mit der zum einen die Warmlaufphase des MOtors erheblich verringert und zum anderen die notwendige Kühlung des Kühlwassers bei Erreichen der Betriebstemperatur gewährleistet wird. Außerdem soll mit der Vorrichtung ein längeres Halten einer erhöhten Kühlwassertemperatur auch bei stillstehendem Motor erreicht werden, so daß beim Wiederanlassen des Motors bereits eine höhere Temperatur vorhanden ist, wodurch die Warmlaufphase ebenfalls verkürzt wird.The object of the invention is therefore to provide a device to create the type specified in the preamble of claim 1, with the one the warm-up phase of the engine is significantly reduced and, on the other hand, the necessary Cooling of the cooling water is guaranteed when the operating temperature is reached. In addition, the device is intended to maintain an elevated cooling water temperature for a longer period of time can also be achieved with the engine stopped, so that when the engine is restarted a higher temperature is already present, which also causes the warm-up phase is shortened.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den weiteren Ansprüchen für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht sind.To solve this problem are in the characterizing the invention Part of claim 1 specified design features intended, whereby still in the further claims for the task solution advantageous and conducive Further training courses are claimed.

lurch die über die Kühlwassertemperatur qesteuerten verschwenk--bar gelagerten Lamellen läßt sich deren Winkelstellung in einer Weise regeln, daß der Kühlluftdurchsatz optimal einstellbar ist0 Hierdurch wird die Betriebstemperatur des Motors wesentlich früher erreicht, es wird Energie einqespart, die Innenraumheizung wird verbessert, der Motorverschleiß verringert1 so daß die Lebensdauer des Motors entsprechend vergrößert wird.Can be swiveled by the controls controlled by the cooling water temperature mounted lamellas, their angular position can be regulated in such a way that the The cooling air flow rate is optimally adjustable 0 This increases the operating temperature of the engine is reached much earlier, energy is saved, the interior heating is improved, the engine wear is reduced1 so that the life of the engine is enlarged accordingly.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit-der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig0 1 eine schematische Seitenansicht und FigO 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung im geschlossenen Zustand bei kaltem Motor, Fig. 3 eine Seitenansicht und Fig0 4 eine Vorderansicht der Vorrichtung im halb geöffneten Zustand, Fig0 5 eine Seitenansicht und Fig. 6 eine Vorderansicht der Vorrichtung im vollständig geöffneten Zustand nach Erreichen der Motorbetriebstemperatur, Fig. 7 eine schematische Darstellung des Verstellmechanismus der Vorrichtung und Fig. 8 in vergrößerter abgebrochener Darstellung eine Variante der.The invention will now be described in conjunction with the aid of exemplary embodiments explained in more detail with the drawing. They show: FIG. 1 a schematic side view and FIG. 2 shows a front view of the device in the closed state when it is cold Motor, Fig. 3 is a side view and Fig0 4 is a front view of the device in half-open state, Fig0 5 is a side view and Fig. 6 a Front view of the device in the fully opened state after reaching the Engine operating temperature, Fig. 7 is a schematic representation of the adjustment mechanism of the device and FIG. 8 shows a variant in an enlarged, broken-away representation the.

Vorrichtung. Contraption.

Die Fig. 1 bis 6 zeigen die Vorrichtung zur Regelung der Kühlwassertemperatur jeweils in Vorder- und Seitenansicht in verschiedenen Betriebszuständen. Dabei ist dem Kühler 1 ein Lamellengitter 2 mit waagerecht und quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufenden, übereinander angeordneten Lamellen 3 vorgeschaltet. Die Lamellen 3 liegen innerhalb des Rahmens 4 des Lamellengitters 2 und sind verschwenkbar qelagert.FIGS. 1 to 6 show the device for regulating the cooling water temperature each in front and side view in different operating states. It is the radiator 1 a louvred grille 2 with horizontal and transverse to the direction of travel of the Upstream of the motor vehicle, slats 3 arranged one above the other. The lamellas 3 lie within the frame 4 of the louvred grille 2 and can be pivoted stored.

Die gleichfalls waagerecht und quer zur laahrtrichtung verlaufenden Dreh- bzw. Schwenkachsen der cinzelnen Lamellen 3 tragen das Bezugszeichen 5, wie insbesondere in Fig. 8 zu erkennen ist.The also running horizontally and transversely to the direction of travel Rotation or pivot axes of the individual slats 3 bear the reference number 5, such as can be seen in particular in FIG.

Bei kaltem Motor sind die Lamellen 3 des Lamellengitters 2 geschlossen, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, so daß der durch die Pfeile A angedeutete Fahrtwind nicht durch das als geschlossene Wand wirkende Lamellengitter 2 strömen kann und somit vom Kühler 1 ferngehalten wird. Dabei liegen die Lamellen 3 des in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen hinter bzw. in Richtung der Strömung der Kühlluft (Pfeile A) gesehen vor dem Kühler 1 angeordneten Lamellengitters 2 dicht aufeinander.When the engine is cold, the lamellas 3 of the louvred grille 2 are closed, as shown in Fig. 1 and 2, so that the wind indicated by the arrows A cannot flow through the louvred grille 2, which acts as a closed wall, and is thus kept away from the cooler 1. The slats 3 are in the direction of travel of the motor vehicle viewed behind or in the direction of the flow of cooling air (arrows A) seen in front of the cooler 1 arranged louvred grille 2 close to one another.

In diesem geschlossenen Zustand des Lamellengitters 2 liegen also jeweils die Vorder- bzw. Unterkanten 6 der Lamellen 3 an der Hinter- bzw. Oberkante 7 der jeweils benachbar--ten Lamelle 3 an.In this closed state of the louvred grille 2 are therefore each the front and lower edges 6 of the slats 3 at the rear and upper edge 7 of the adjacent lamella 3 in each case.

Steigt die Temperatur des Kühlwassers an, so öffnen die Lamellen 3 bis der in den lig. 3 und 4 dargestellte Zustand erreicht ist, bei dem die Lamellen 3 etwa halb geöffnet sind, so daß ein Teil des gemäß Pfeil A anströmenden Fahrtwindes zum Kühler 1 gelangt.If the temperature of the cooling water rises, the slats 3 open until the in the lig. 3 and 4 is reached the state in which the slats 3 are about half open, so that part of the airflow as indicated by arrow A. reaches cooler 1.

Hat der Motor schließlich seine Betriebstemperatur erreicht, so werden die Lamellen 3 ganz geöffnet, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, so daß der Fahrtwind ungehindert zum Kühler 1 strömen kann0 In dieser völlig geöffneten Stellung der Lamellen 3, bei der sie etwa parallel zueinander liegen, wird der maximale Kühlluftdurchsatz erhalten.When the engine has finally reached its operating temperature, so will the slats 3 fully open, as shown in Fig. 5 and 6, so that the airstream can flow unhindered to cooler 1 0 In this fully open position of the Lamellae 3, in which they are approximately parallel to one another, is the maximum cooling air throughput obtain.

Die Verstellung der Lamellen 3 kann in Stufen erfolgen, beispielsweise Stufe 1 bei kaltem Motor (Lamellen 3 qeschlossen gemäß Fig, 1 und 2), Stufe 2 bei einer Wassertemperatur von 30° C (Lamellen 3 halb geöffnet gemäß Fig. 3 und 4) und Stufe 3 bei Erreichen der Betriebstemperatur (Lamellen 3 vollständig geöffnet gemäß Fig. 5 und 6). Die Lamellenverstellung kann jedoch auch stufenlos vorgenommen werden entsprechend der jeweiligen Momentantemperatur des Kühlwassers. Die Verstellung-der Lamellen 3 kann auch mit einer gewissen Verzögerung erfolgen oder aber die Öffnung der Lamellen 3 erfolgt erst bei Erreichen der Betriebs temperatur, so daß die Warmlaufphase des Motors nur sehr kurze Zeit dauert. Analog erfolgt die Verstellung der Lamellen 3 in deren Schließphase, wobei hier eine Voreilung vorgesehen werden kann, d.h. die Lamellen 3 schließen noch bei Betriebstemperatur, so daß diese Temperatur möglichst lange gehalten wird. Auf diese Weise kann der Kühlluftdurchsatz den Er-Lordernissen entsprechend eingestellt werden, während andererseits die optimale Betriebs temperatur möglichst lange gehalten wird, um einen nur kurze Zeit später vorgenommenen Motorstart zu erleichtern.The adjustment of the slats 3 can take place in stages, for example Stage 1 when the engine is cold (lamellas 3 closed as shown in FIGS. 1 and 2), stage 2 when a water temperature of 30 ° C (slats 3 half open according to FIGS. 3 and 4) and Stage 3 when the operating temperature is reached (slats 3 fully open according to Fig. 5 and 6). The slat adjustment can, however, also be carried out continuously according to the current temperature of the cooling water. The adjustment-the Slats 3 can also take place with a certain delay or the opening the slats 3 only takes place when the operating temperature is reached, so that the warm-up phase of the engine only lasts a very short time. The slats are adjusted in the same way 3 in their closing phase, in which case an advance can be provided, i.e. the slats 3 close at operating temperature, so that this temperature as possible is held for a long time. In this way, the cooling air throughput can reduce the problems can be adjusted accordingly, while on the other hand the optimal one Operating temperature is maintained as long as possible, only a short time later to make the engine start easier.

In Fig. 7 ist beispielsweise der eigentliche Verstellmechanismus für die Lamellen 3 schematisch dargestellt. Um eine synchrone und gleichsinnige Verstellung sämtlicher Lamellen 3 zu erreichen, ist seitlich eine Stelleiste 8 (vgl. auch Fig.In Fig. 7, for example, the actual adjustment mechanism for the slats 3 shown schematically. A synchronous and unidirectional adjustment To reach all of the lamellas 3, there is a side bar 8 (see also Fig.

8) angeordnet, die mit sämtlichen Lamellen schwenkbar verbunden ist, d.h. die Lamellen 3 sind gelenkig an der Stelleiste 8 angelenkt. An der Stelleiste 8 greift, wie Fig. 8 zeigt, ein Gestänge 9 an, das auch, wie in Fig. 7 zu erkennen ist, als Seilzug io ausgebildet sein kann. Der Seilzug 1o ist als endloses Stahlseil gestaltet und fest mit der Stelleiste 8 verbunden. Jeweils im oberen und unteren Bereich des Lamellengitters 2 sind Umlenkrollen 11 angeordnet, über die das Stahlseil 1o geführt ist. Das Stahlseil lo lieqt auf der Abtriebsscheibe 12 eines als Elektromotor ausgebildeten Stellmotors 13 auf, der von der Fahrzeugbatterie 14 gespeist wird. Der im Bereich des Kühlers 1 angeordnete-Thermostat 15 ist über ein Relais 16 mit dem Stellmotor 13 verbunden, wobei die jeweilige Temperatur im Kühlwasser vom Thermostat 15 über das Relais 16 an den Stellmotor 13 übermittelt wird. Die vom Relais 16 an den Stellmotor 13 gegebenen Signale werden in eine entsprechende Drehung der Abtriebsscheibe 12 umgesetzt, so daß die beispielsweise in Richtung des Pfeils drehende Abtriebsscheibe 12 den Seilzug lo um einen dem Drehwinkel entsprechenden Betrag verlagert, was zu einer entsprechenden Verlagerung der Stelleiste 8 und damit zu einer entsprechenden Verschwenkunq der Lamellen 3 führt. Statt des Kühlerthermostats 15 kann auch ein weiterer Thermostat vorgesehen sein, der mit dem Stellmotor 13 über das Relais 16 in Verbindung steht. Ein solcher zusätzlicher Thermostat kann auch unmittelbar auf das Gestänge 9 bzw. den Seilzug 1o einwirken.8) arranged, which is pivotably connected to all slats, i.e. the slats 3 are hinged to the position bar 8. At the job bar 8, as shown in FIG. 8, engages a linkage 9, which can also be seen in FIG. 7 is, can be designed as a cable pull io. The cable pull 1o is an endless steel cable designed and firmly connected to the position bar 8. Each in the upper and lower Deflection pulleys 11 are arranged in the area of the lamellar grille 2, over which the steel cable 1o is performed. The steel cable lo lies on the driven pulley 12 as an electric motor trained servomotor 13, which is fed from the vehicle battery 14. The thermostat 15 arranged in the area of the cooler 1 is connected via a relay 16 connected to the servomotor 13, the respective temperature in the cooling water from the thermostat 15 is transmitted to the servomotor 13 via the relay 16. The relay 16 on the servomotor 13 given signals are converted into a corresponding rotation of the output pulley 12 implemented so that the driven pulley rotating, for example, in the direction of the arrow 12 shifts the cable lo by an amount corresponding to the angle of rotation, which leads to a corresponding relocation of the job list 8 and thus to a corresponding one Verschwenkunq the slats 3 leads. Instead of the radiator thermostat 15 can also be a Another thermostat can be provided which is connected to the servomotor 13 via the relay 16 communicates. Such an additional thermostat can also be activated directly the linkage 9 or the cable pull 1o act.

-Während in Fig. 7 die Lamellen 3 in vollständig geöffnetem Zustand und damit maximalem Kühlluftdurchsatz gezeigt sind, sind die Lamellen 3 in Fig. 8 etwa halb qeöffnet. Diese Lamellen sind darüber hinaus im Querschnitt als Strömunqsprokeile mit gerundeter Vorderkante 6 und spitz zulaufender Hinterkante 7 gestaltet. Durch diese tragflügelartige Gestaltung der Lamellen, die sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch profiliert sein können, wird eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse der Kühlluft erreicht, wenn die Lamellen 3 ganz oder teilweise geöffnet sind, so daß bei Erreichen der Betriebstemperatur durch das auf der Kühllufteintrittsseite des Kühlers 1 angeordnete I,amellenitter 2 eine bessere Kühlung erhalten wird. Wird die Stelleiste 8 gemäß Pfeil D durch das Gestänge 9 verlagert, so verschwenken die Lamellen 3 gemäß den Pfeilen E im Schließsinn bis zum völligen Schließen, so daß kein Küh-lluftdurchsatz mehr erfolgt. In dieser Schließstellung liegen die Lamellen 3 dicht aneinander an und überlappen sich geringfügig, so daß eine geschlossene Wand gebildet wird0-While in Fig. 7 the slats 3 in the fully open state and thus maximum cooling air throughput are shown, the fins 3 in Fig. 8 about half open. These lamellae are also in cross-section as flow wedges designed with rounded front edge 6 and tapering rear edge 7. By this wing-like design of the lamellae, which are both symmetrical as well can be profiled asymmetrically, will improve the flow conditions the cooling air reached when the slats 3 are fully or partially open, so that when the operating temperature is reached by the one on the cooling air inlet side of the cooler 1 arranged I, amellenitter 2 a better cooling is obtained. Will the control bar 8 is displaced by the linkage 9 according to arrow D, the pivot Slats 3 according to the arrows E in the closing direction until they close completely, so that there is no more cooling air throughput. The slats are in this closed position 3 close together and slightly overlap, so that a closed Wall is formed0

Claims

Claims Cal device for regulating the cooling water temperature at water-cooled motor vehicle engines with on the cooling air inlet side of the radiator arranged lamellar grille, characterized in that the lamellae (3) from one Closed position in which the lamellae (3) lie close to one another and a closed position Form a wall, up to an open position with maximum cooling air flow rate and vice versa are pivotable (pivot axis 5), the slats (3) via a linkage (9) or the like with a servomotor operated as a function of the cooling water temperature (13) or the like. In connection.

2o device according to claim 1, characterized in that the lamellae (3) for synchronous swiveling in the same direction via a side bar (8) are connected to each other, on which the linkage (9) or the like.

of the servomotor (13) is articulated.

30 Device according to claim 1 or 2, characterized in that the linkage (9) is designed as a cable pull (lo).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the cable pull (lo) is designed as an endless steel cable which is attached to the control bar (8) and is guided over pulleys <11) and on the output pulley (12) of the servomotor (13) rests.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the thermostat (15) of the cooler (1) via a relay (16) with the servomotor (13) is in connection.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the relay (16) for the servomotor (13) with a separate thermostat or sensor is connected.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the pivot axis (5) of the slats (3) is horizontal and at right angles to the direction of travel of the motor vehicle, wherein in the closed position the front or Lower edge (6) of a lamella (3) on the rear or upper edge (7) of the adjacent one Lamella (3), mutually overlapping, comes to rest.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the lamellae (3) in cross section as a flow profile with rounded front edge (6) and tapering rear edge (7) are formed.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the linkage (9) or the cable pull (lo) directly with a thermostat or sensor is connected.