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Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelpumpe, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einem Gehäuse, in welchem eine ein Kreiselpumpenlaufrad aufweisende Pumpenwelle drehbar gelagert ist, mit einem Saugraum zur axialen Zuführung des Kühlmittels und einem das Kreiselpumpenlauf- rad zumindest teilweise spiralförmig umgebenden Druckraum, wobei in einem Austrittsbereich des Druckraumes ein Volumenstromaufteiler angeordnet ist, welcher den geförderten Kühlmittelstrom in zumindest zwei Volumenströme aufteilt und jeweils einem Druckstutzen zuführt, wobei der Volumenstromaufteiler vorzugsweise in der Form einer in den Kühlmittelstrom ragenden Zunge ausgebildet ist.
Bei Brennkraftmaschinen mit mehreren von einer Kühlmittelpumpe versorgten parallelen Kühl- mittelströmen war es bisher relativ aufwendig, eine optimale Versorgung aller Kühlmittelverbrau- cher zu gewährleisten. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylinderbänken oder aber auch bei Reihenmotoren, bei denen verschiedene Wasserverbraucher parallel zum Motor geschaltet sind, ist es problematisch, eine richtige Abstimmung zu finden, bei der alle Zylinderbän- ke bzw. alle Kühlmittelverbraucher mit der bestmöglichen Menge an Kühlmittel versorgt werden, da oft zur Folge von unterschiedlichen Druckwiderständen eine asymmetrische Aufteilung der Volu- menströme in den Strömungswegen entsteht. Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn die Aufteilung nach dem Druckstutzen durch ein T-förmig ausgeprägtes Rohr erfolgt.
Durch zusätz- lich eingebaute Widerstände in den Strömungswegen wurde die gleichmässige Aufteilung der Volumenströme nachträglich eingestellt. Dadurch allerdings wurde ein höherer Auslegungspunkt der Kühlmittelpumpe erforderlich, was die Anforderungen an das Drehmoment und somit die Leistungsaufnahme erhöhte. Dies wirkte sich wiederum nachteilig auf den Benzinverbrauch aus.
Weiters ist es bekannt, die Aufteilung bereits in der Druckspirale der Kühlmittelpumpe durchzu- führen. Dies erforderte allerdings ein speziell ausgebildetes Pumpengehäuse, was den Fertigungs- aufwand unverhältnismässig steigerte.
Die DE 682 849 C, die CH 395 743 A und die US 2,454,390 A zeigen jeweils Kühlmittelpumpen mit einem in einem Austrittsbereich des Druckraumes angeordneten und mit dem Pumpengehäuse einstückig ausgeführten Volumenstromaufteiler, welcher den geförderten Kühlmittelstrom in zwei Volumenströme aufteilt und jeweils einem Druckstutzen zuführt. Die beiden Volumenströme wer- den dabei nicht wesentlich in axialer Richtung umgelenkt und verlassen das Pumpengehäuse in tangentialer Richtung. Da Anschlussrohre im Wesentlichen in einer Normalebene auf die Pumpen- achse an die Druckstutzen angeschlossen werden, benötigen die bekannten Kühlmittelpumpen relativ viel Bauraum.
Die GB 2 128 318 A beschreibt eine Steuereinrichtung zur Regelung der Temperatur bei einer Brennkraftmaschine. Dabei ist auf der Druckseite einer Kühlmittelpumpe ein Steuerventil angeord- net, welches die Aufteilung des Kühlmittelstroms in einem zum Zylinderkopf führenden Strö- mungsweg und einen zum Zylinderblock führenden Strömungsweg steuert. Das Steuerventil ist völlig getrennt zur Kühlmittelpumpe ausgeführt und ist auch nicht in das Gehäuse der Kühlmittel- pumpe integriert.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Kühlmittelpumpe auf möglichst einfache und platzsparende Weise eine Volumenstromaufteilung zu erreichen.
Erfindungsgemäss erfolgt dies dadurch, dass der Volumenstromaufteiler als Gehäuseeinsatz ausgebildet ist und zwei voneinander abgewandte stetig gekrümmte Strömungsleitflächen aufweist, welche die im Wesentlichen tangentiale Austrittsströmung beidseits der Mittelebene in axialer Richtung umlenken. Dadurch, dass der Volumenstromaufteiler als zusätzlicher Bauteil am Ende der Pumpenspirale in den Druckraum in das Gehäuse eingesetzt ist, sind am Gehäuse selbst keine weiteren Änderungen erforderlich. Im Fall konstruktiver Veränderungen an der Brennkraftmaschi- ne, die eine Veränderung des Strömungswiderstandes oder eine Änderung des Kühlwasserbedarfs in Teilen des Kühlsystems zur Folge haben, kann durch Austausch des Volumenstromaufteilers in einfacher Weise die Abstimmung neu durchgeführt werden, ohne Änderungen an den übrigen Komponenten durchführen zu müssen.
Für Versuchszwecke kann der Volumenstromaufteiler auch beweglich ausgeführt werden, wodurch Abstimmungsarbeiten besonders erleichtert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Volumenstromaufteiler zumindest abschnittsweise einen im wesentlich T-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Volumenstromaufteiler symmetrisch bezüglich einer Mittelebene ausgebildet ist, wobei die Mittelebene vorzugsweise normal zur Pumpenwelle angeordnet ist. Das Kühlmittel wird
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dadurch symmetrisch umgelenkt und gleichzeitig zu gleichen Teilen aufgeteilt. Der im Druckraum angeordnete Volumenstromaufteiler teilt die Volumenströme geometrisch auf, sodass eine Abstim- mung der Kühlmittelzweige durch zusätzliche Widerstände nicht erforderlich ist. Die Kühlmittel- pumpe kann somit auf ein niedrigeres Drehmoment ausgelegt werden, was sich vorteilhaft auf die Leistungsaufnahme und den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine auswirkt.
Der Volumenstromaufteiler weist zwei stetig gekrümmte und voneinander abgewandte Strö- mungsleitflächen auf, die den tangentialen Austrittsstrom der Kühlmittelpumpe in axialer Richtung und symmetrisch zur Mittelebene ablenken. Die axiale Komponente des Volumenstromes kann dabei mehr oder weniger stark ausgebildet sein. Der Ablenkungswinkel zwischen der Strömung des Kühlmittels im Druckraum und dem Druckstutzen beträgt etwa 75 bis 180 . Vorzugsweise liegt der Winkel im Bereich zwischen 90 und 150 , besonders vorzugsweise bei etwa 90 . Ist der Ablenkungswinkel mit 90 ausgebildet, so verlassen die aufgeteilten Kühlmittelströme die einander abgewendeten Druckstutzen in axialer Richtung der Pumpenwelle. Dabei wird ein Druckstutzen durch das Gehäuse der Pumpe und der andere Druckstutzen durch einen am Gehäuse befestigten Gehäusedeckel gebildet.
Das Gehäuse der Kühlmittelpumpe kann somit für Anwendungen mit und ohne Volumenstromaufteilung verwendet werden.
Durch den in das Gehäuse eingesetzten Volumenstromaufteiler ist es möglich, zusätzliche Kühlmittelverbraucher an einem Zweig des Kühlmittelstromes anzuschliessen, ohne die Auslegung der Kühlmittelpumpe ändern zu müssen.
Weiters betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit einer Kühl- mittelpumpe und mindestens zwei zueinander parallelen Kühlmittelströmen, bei der in einem Austrittsbereich des Druckraumes ein Volumenstromaufteiler in der oben beschriebenen Art ange- ordnet ist.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schrägansicht der erfindungsgemässen Kühlmittelpumpe, Fig. 2 eine weitere Schrägansicht der Kühlmittelpumpe mit abgenommenen Gehäusedeckel, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Kühlmittelpumpe gemäss der Linie lll- lll in Fig. 1 und Fig. 4 eine Schrägansicht eines Volumenstromaufteilers der Kühlmittel- pumpe.
Die Kühlmittelpumpe 1 weist ein Gehäuse 2 und einen Gehäusedeckel 3 samt Thermostatge- häuse 4 und den Ansaugstutzen 5a, 5b auf. Im Gehäuse 2 ist ein Kreiselpumpenlaufrad 6 drehbar gelagert. Das Kreiselpumpenlaufrad 6 saugt das Kühlmedium aus einem axialen Saugraum 7 und fördert es radial in einem das Kreiselpumpenlaufrad 6 zumindest zum Teil spiralförmig umgeben- den Druckraum 8, welcher vom Gehäuse 2 gebildet ist.
Im Bereich 9 des Strömungsaustrittes aus dem Druckraum 8 ist ein Volumenstromaufteiler 10 in das Gehäuse 2 eingesetzt. Der Volumenstromaufteiler 10 weist eine im wesentlichen T-förmige bzw. V-förmige Gestalt auf und ist symmetrisch bezüglich einer Mittelebene 11ausgebildet, welche im zusammengebauten Zustand etwa normal auf die Achse 12 des Kreiselpumpenlaufrades 6 steht. Der Volumenstromaufteiler 10 weist zwei voneinander abgewandte Strömungsleitflächen 13, 14 auf, welche beidseits der Mittelebene 11 angeordnet sind. Die Strömungsleitflächen 13,14 teilen den geförderten Volumenstrom im Bereich 9 des Austrittes aus dem Druckraum 8 in zwei Teilströme auf und lenken den tangentialen Volumenstrom gleichzeitig in axialer Richtung um einen Ablenkwinkel a von etwa 90 zu den Druckstutzen 15,16 ab.
Der Druckstutzen 15 ist dabei durch den Gehäusedeckel 3 und der Druckstutzen 16 durch das Gehäuse 2 der Kühlmittelpumpe 1 gebildet.
Durch den in das Gehäuse 2 eingesetzten Volumenstromaufteiler 10 können mit einem Ge- häuse 2 verschiedene Aufteilungen des Volumenstromes erreicht werden. Weiters ist es möglich, zusätzliche Kühlmittelverbraucher an einem Strang des Kühlmittelstromes anzuschliessen, ohne dass die Kühlmittelpumpe 1 in ihrer Auslegung abgeändert werden muss. Zusätzliche Druckwider- stände zur Abgleichung der Volumenströme von unterschiedlichen Kühlmittelzweigen sind nicht mehr erforderlich, sodass der Auslegungspunkt der Kühlmittelpumpe 1 auf ein relativ niedriges Drehmoment mit geringer Leistungsaufnahme erfolgen kann. Dies wirkt sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine aus.