CH435856A - Einrichtung zum Kühlen von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

      Einrichtung        zum    Kühlen von Verbrennungsmotoren    Das bei Verbrennungsmotoren übliche Kühlsystem  besteht aus dem     eigentlichen        Kühlraum    im Motor,  einer     Kreiselpumpe,    einem Kühler, einem Thermosta  ten, einem     Wärmeaustauscher    und den sämtliche Teile  verbindenden Rohren. Diese Anordnung zeigt mehrere  Nachteile.  



  Bedingt durch die verhältnismässig niedrige Bau  höhe des     Motorraumes    ist es meist nicht möglich, ein       höherliegendes    Ausgleichs- und     Vorratsgefäss    anzubrin  gen. Diesen Zweck muss daher oft der obere Wasser  kasten des Kühlers erfüllen, der einen abnehmbaren  Deckel     enthält,    um Flüssigkeit nachgiessen zu können.  Es ist üblich, in diesen Deckel ein     Ventil    einzubauen,  das schädlichen     überdruck    im oberen Wasserkasten  ablässt. Durch ein gleichzeitig eingebautes Unterdruck  ventil, das sich bei Unterdruck öffnet, kann auch dieser  ausgeglichen werden.

   Nachteilig hierbei ist, dass viel  Luft in das System gelangen kann, die korrodierend  auf die     Metalle    und alternd auf die Kühlflüssigkeit ein  wirkt, soweit diese nicht nur aus Wasser besteht, son  dern Zusatzstoffe, z. B. Frostschutzmittel, enthält.  



  Infolge der niedrigen Höhe des oberen Wasser  kastens und der dadurch bedingten geringen Füllhöhe  sowie des engen Querschnittes der flüssigkeitsführenden  Rohre oder     Lamellen    neigt ein derartiges System, und  zwar besonders. bei hohen Drehzahlen der Pumpe, dazu,  den Luftinhalt des oberen Wasserkastens teilweise  anzusaugen und ihn in Form kleiner Blasen im gesam  ten System zusammen mit der Kühlflüssigkeit umzuwäl  zen. Dies wurde     durch    umfangreiche Versuche eindeutig  nachgewiesen.  



  Bei manchen Systemen wird der     Ausdehnungsraum     des oberen Wasserkastens durch ein mittels Schlauch  verbindung     nachgeschaltetes    Gefäss erweitert, das dann  das     überdruck-Unterdruckventil    trägt.  



  Abgesehen von der chemisch schädlichen Wirkung  des Luftsauerstoffes wird durch die Blasenbildung die       Wärmeübertragung    des     Kühlers    schlechter. Bei den gro  ssen abzuführenden     Wärmemengen    und den beschränkten    Räumen muss aber eine nach Möglichkeit günstige       Wärmeabfuhr    erreicht werden, besonders wenn Frost  schutzmittel-Wassermischungen auch während der hei  ssen Jahreszeit     benutzt    werden.  



  Die bekannten Kühlsysteme haben einen weiteren  Nachteil. An der Saugseite der Pumpe herrscht beson  ders bei hohen     Pumpendrehzahlen    Unterdruck. Befin  den sich nun in der Nähe des     Pumpensaugstutzens          Leckstellen,    so werden durch diese Fremdluft einge  saugt. Dieser Luftstrom, der durch das System gedrückt  wird, ist dann besonders gross, wenn die eingesaugte  Luft wieder entweichen     kann,    z. B. durch     einen    undich  ten oberen Verschluss.

   Es ist möglich,     mit        einer        Tech-          nikumsapparatur    aus handelsüblichen Teilen, deren  Pumpe mit der einer Geschwindigkeit von etwa 100  km/Std. entsprechenden Drehzahl läuft, am Anschluss  stutzen der Heizung oder am unteren Wasserkasten  durch kleine     Leckstellen    eine Menge von etwa 6 Liter  Luft pro Stunde durch das System zu saugen. Es ist  selbstverständlich,     dass    an der     Leckstelle    Flüssigkeit aus  tritt, wenn die Pumpe abgeschaltet wird, da dann der  statische Druck der Flüssigkeit im Kühler auf die Leck  stelle drückt.  



  Gegenstand der vorliegenden     Erfindung    ist ein  flüssigkeitsgefülltes Kühlsystem     für    einen Verbrennungs  motor, bei dem keine Luft bei     Undichtigkeiten    einge  saugt werden kann.  



  Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,  eine Einrichtung zum Kühlen von Verbrennungsmoto  ren zu entwickeln, die aus einem     Kühler    mit oberem  Wasserkasten, unterem Wasserkasten und dazwischen  angeordnetem     Kühlwassersystem,    einer dem Kühler  nachgeschalteten Pumpe, einem Motor mit     Kühlraum     und einem dem Motor     parallel        geschalteten    Wärme  tauscher sowie den die Teile verbindenden Rohrleitun  gen besteht.  



       Erfindungsgemäss    ist auf der Saugseite der Pumpe  ein mit     Einrichtungen    zum Nachfüllen und mit einem  Unterdruckventil versehenes Ausdehnungsgefäss ange-      schlossen und der höchste Punkt des Kühlsystems mit  einer Vorrichtung zur Entlüftung versehen.  



  Als     Vorrichtung        zur        Entlüftung    ist vorzugsweise ein       Überdruckventil    angeordnet.  



  Der höchste Punkt des Kühlsystems ist vorzugs  weise     mit    einem Entlüftungshahn versehen.  



  Zwischen dem höchsten Punkt des oberen Wasser  kastens und dem     Ausdehnungsgefäss    kann eine Ent  lüftungsleitung angeordnet werden.  



  Um die Anlage in Abhängigkeit von der herrschen  den     Temperatur    bzw. dem zugehörigen Druck zu regeln,  ist in der     Entlüftungsleitung    vorzugsweise ein     thermo-          statischer    Regler vorgesehen.  



  Es ist     möglich,    als Entlüftungsleitung einen Teil  des     Kühlers    anzuordnen.  



  Durch die     erfindungsgemässe    Anordnung ist es mög  lich, den Kühler ohne Blasen und Schaum zu betreiben.  Wenn     Leckstellen    auftreten, kann keine falsche Luft  mehr angesaugt werden.  



  Die stetig     wechselnde        Betriebstemperatur    kann zum       Entlüften    ausgenützt werden. Dazu muss das Ausdeh  nungsgefäss mit einem Unterdruckventil und der obere  Wasserkasten mit einem     Überdruckventil    ausgerüstet  sein. Auf diese Weise wird die Luft selbsttätig aus dem  System     abgeführt.    Fehlende Flüssigkeit wird     in    grösseren       Zeitabständen    in das Ausdehnungsgefäss eingefüllt.  



  Besonders schnell kann entlüftet werden, wenn das  Kühlsystem zum Kochen kommt und die Dämpfe durch  das     überströmventil    abblasen. Beim Abkühlen muss  dann Flüssigkeit aus dem Ausdehnungsgefäss nachge  saugt werden.  



  Die beschriebenen Nachteile im Kühlsystem von  Verbrennungsmotoren werden demnach vorzugsweise  dadurch vermieden, dass in der     Nähe    der grössten Saug  leistung ein     Vorratsgefäss    angeschlossen ist und der  obere Kühlerkasten vollständig entlüftet wird. Dazu ist  es nicht notwendig, dass das     Flüssigkeitsniveau    im Vor  ratsgefäss ebenso hoch oder höher steht als im Kühler.  Das     Ausdehnungsgefäss    kann aber auch höher     gelegt     werden, wenn der hierzu notwendige Raum vorhanden  ist.  



  Eine vollständige Entlüftung kann auch dadurch  erreicht werden, dass der höchste Punkt des     Kühl-          systems    und das Ausdehnungsgefäss durch eine Leitung       verbunden    sind. Durch diese     wird    ein kleiner Strom  aus Flüssigkeit- und Gasblasen gepumpt. Dabei ist es       möglich,    diesen Teilstrom zu kühlen oder mit einem  Thermostaten abzusperren, sobald eine hohe Kühlwir  kung verlangt wird.  



  In der beiliegenden Abbildung ist die     erfindungs-          gemässe    Einrichtung zum Kühlen von Verbrennungs  motoren beispielsweise dargestellt.  



  Das Kühlsystem besteht aus einem Motor 1,     einem          Kühler    2     mit    einem unteren Wasserkasten 3, einem  Röhrensystem 4 und einem oberen Wasserkasten 5,  einer vom Motor angetriebenen Pumpe 6, einem Wär-         metauscher    7 sowie     einer    Rohrleitung 8     zwischen    Küh  ler 2 und Pumpe 6, einer Rohrleitung 9 zwischen dem  oberen Wasserkasten 5 und dem Motor und den Wär  metauscher 7 mit dem Motorkreislauf verbindenden  Rohrleitungen 16 und 10. Über ein Rohr 11 steht ein  Ausdehnungsgefäss 12 mit der Rohrleitung 8 in Ver  bindung.

   Das     Ausdehnungsgefäss    besitzt an seiner höch  sten Stelle ein Unterdruckventil 17, der obere Wasser  kasten     ein        Überdruckventil    13. Zwischen der Rohrlei  tung 11 und dem unteren Wasserkasten 3 ist ein     Ablass-          ventil    14 eingebaut, in der Rohrleitung 9 ein Schliess  ventil 15.  



       Will    man über das     Ausdehnungsgefäss    belüften, so  muss     eine    Leitung vom höchsten Punkt des Kühl  systems in das     Ausdehnungsgefäss    geführt werden. Diese  Leitung muss unter Flüssigkeitsdruck stehen, wenn das       Flüssigkeitsniveau    im     Ausdehnungsgefäss    nicht den  höchsten Punkt des     Kühlsystems    darstellt. Um die  Flüssigkeitsverluste beim Überkochen klein zu halten,  ist es ratsam, das     Sicherheitsüberdruckventil    immer in  der     Nähe    des höchsten Punktes und am Ende einer von  dem Motor ausgehenden, stetig steigenden Leitung  anzuordnen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Kühlen von Verbrennungsmotoren mit einem aus oberem Wasserkasten, unterem Wasser kasten und dazwischen angeordnetem Kühlwassersystem bestehenden Kühler, einer dem Kühler nachgeschalteten Pumpe, einem Motor mit Kühlraum und einem dem Motor parallel geschalteten Wärmetauscher sowie den die Teile verbindenden Rohrleitungen, gekennzeichnet durch ein auf der Saugseite der Pumpe (6) mit Ein richtungen zum Nachfüllen und mit einem Unterdruck ventil (17) versehenes Ausdehnungsgefäss (12) und eine Vorrichtung (13) zur Entlüftung am höchsten Punkt des Kühlsystems.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine als Überdruckventil (13) ausgebildete Vor richtung zur Entlüftung am höchsten Punkt des Kühl systems. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine mit einem Entlüftungshahn versehene Vor richtung zur Entlüftung am höchsten Punkt des Kühl systems. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Entlüftungsleitung zwischen dem höchsten Punkt des oberen Wasserkastens und dem Ausdeh nungsgefäss. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine mit einem thermostatischen Regler versehene Entlüftungsleitung zwischen dem höchsten Punkt des oberen Wasserkastens (5) und dem Ausdehnungsgefäss (12).