SE523621C2 - Pumparrangemang för ett kylsystem till en förbränningsmotor - Google Patents

Description

Oooøo 10 15 20 25 30 - q - ~ n. 523 621 Unnfinninaens ändamål Syftet med uppfinningen är att åstadkomma ett bättre pumparrangemang som möj- liggör en bättre styrning av kylmediumflödet än vad som hittills har varit möjligt. Ännu ett syfte är att åstadkomma ett pumparrangemang som har en fördelaktig upp- byggnad och medger enkel montering i ett kylsystem. Ett syfte är också att möjlig- göra en fördelaktigare uppbyggnad av ett kylsystem.

Redogörelse för unnfirunnnen Syftet med uppfinrringen uppnås genom att utföra ett prnnparrangemang med de sär- drag som anges i patentkrav 1.

Genom att samla kylsystemets pump, tennostatventil och ett antal anslutningar till olika förbnilcare i ett gemensamt hus möjliggörs en mera kompakt uppbyggnad av kylsystemet med färre ledningar än tidigare. Genom att dessutom vid dessa anslut- _ ningar montera styrbara ventiler vinns en god reglerbarhet för olika förbrukarkretsar. Även den motsvarande motorn kan ges en enklare uppbyggnad, då anslutningarna till kylmediumpumpen kan samlas på ett ställe, lämpligen tillsammans med en driv- anslutning för kylmediumpumpen. För motorn vinns dessutom den fördelen att det blir möjligt att pâ ett mera flexibelt sätt än tidigare välja hur den av motom genere- rade uppvärmningen av kylmediet skall utnyttjas vid olika tidpunkter.

Ytterligare fördelar och särdrag hos uppfinningen framgår av övriga patentkrav och av efterföljande beskrivning. i Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av ett på bifogade ritning visat utföringsexempel. 10 15 20 _.:.._25 ÛIIQQ Ä..'30 523 621 Figgbeskrivning På ritningen visar: Fig.1 en schematisk bild av ett kylsystem för ett fordon, med ett pumparrangemang enligt uppfinningen.

Fig.2 ett detaljavsnitt i fig. 1, i något modifierat utförande, F ig.3 och 4 perspektivvyer från olika håll av ett pumparrangemang, Fig.5 en perspektivvy av en motor utan monterat pumparrangemang, och F ig.6 en perspektivvy av motorn i fig.5, med monterat pumparrangemang.

Beskrivning av utföringsexernpel I fig.1 visas schematiskt hur ett kylsystem 1 till en förbränningsmotor 2 är uppbyggt.

I kylsystemet 1 ingår ett enligt uppfinningen utfört pumparrangemang 3, som är monterat på motom 2 för att cirkulera kylmedium i denna. I kylsystemet 1 ingår vi- dare en till pumparrangemanget 3 ansluten radiator 4. Dessutom ingår i kylsystemet 1 ett antal till pumparrangemanget 3 anluma extema förbrukare 5-8, här i form av en på motom 2 anbringad oljekylare 5, en värmeanläggriing 6 för fordonet, en kylare 7 för transmissionsolja och en kyllcrets 8 till en Startmotor av svänghjulstyp. Dessa olika förbrukare visas endast såsom exempel, och andra förbrukare kan naturligtvis förekomma, alltefter behov och önskemål, i önskat antal.

Motorn 2 är vid en gavel försedd med ett inlopp 9 och ett utlopp 10 för kylmedium.

På pumparrangemanget 3 finns ett utlopp 11 och ett inlopp 12, som ansluter till in- loppet 9 och utloppet 10, respektive, på motorn 2. I en i utloppet 11 mynnande led- ning 13 finns en pumpl4 för cirkulation av kylmedium i kylsystemet 1. En till in- loppet 12 ansluten ledning 15 är via ett utlopp 16 förbunden med radiatom 4, var- ifrån kylmedium via ett inlopp 17 och en ledning 18 kan ledas tillbaka till en termo- statventil 19, som via en ledning 20 är förbunden med ledningen 15 och via en led- ning 21 är förbunden med ledningen 13.

Innan 10 15 20 25 30 - . . ~ ~n 523 621 » . . n ~ .a Ledningen 15 är förutom med utgången 16 även förbunden med utgångar 22-25, och mellan var och en av dessa utgångar och ledningen 15 finns det en ventil 26 medelst vilken utgången kan blockeras eller öppnas. Till utgångama 22-25 hör vardera en ingång 27-30, respektive. I det här visade exemplet är således oljekylaren 5 ansluten via utgången 22 och ingången 27,' medan värmeanläggningen 6 är ansluten via ut- gången 23 och ingången 28, och kylaren 7 är ansluten via utgången 24 och ingången 29, samt kylaren 8 är ansluten via utgången 25 och ingången 30.

Parallellt med pumpen 14 fmns i ledningen 13 inkopplat en shuntventil 31, som i öppet läge tillåter att utflödet från pumpen matas tillbaka till pumpens ingång och därigenom hindrar kylmediurn att pumpas igenom motom 2. Kylsystemet l är på konventionellt sätt försett med ett expansionskärl. I detta fall är en från den ingåen- de sidan på pumpen 14 utgående ledning 32 förbunden med en utgång 33 på pump- arrangemanget 3, och denna är i sin tur förbunden med ett eicpansionskärl 34 i kyl- systemet 1. För avkännirig av kylmediumtemperaturen fmns en i ledningen 15, nära ingången 12, anordnad temperaturgivare 35.

Termostatventilen 19 är lämpligen av den typ där det är möjligt att vid behov ändra ventilens öppningstemperatur på elektrisk väg genom att värma upp ett termostat- element och därigenom få ventilen att öppna tidigare än normalt. Då motorn 2 är kall blockerar terrnostatventilen 19 flöde från ledningen 18, med resultat att kylrne- dium inte kan passera igenom radiatom 4. Däremot kan kylmedium från ledningen 20 passera vidare till ledningen 21 och därifrån till pumpen 14 via ledningen 13.

Eventuellt kan härvid shuntventilen 31 iriitialt vara öppen för att minska cirkulatio- nen i motom 2 ochdärigenom uppnå en snabbare uppvärmning av kylrnediet. Då shuntventilen 31 är stängd och önskad kylrnediumtemperatur har uppnåtts öppnar terrnostatventilen 19 och tillåter kylmedium att passera radiatom 4. Via ledningen 21 kan detta kylmedium sedan nå ledningen 13. .n-zj 10 15 20 canon . . > . »v .n-:a-v: i", ,,, ._ - . _ :::2.2--;-.: u I 0 I Ü 'ÜÛ .'.

Pumpairangemanget 3 kan, såsom framgår av ñg.2, i stället för att ha ett enda utlopp ll avsett att anslutas till motom 2, vara försett med två sådana utlopp lla och llb, vilka ansluter till var sitt inlopp 9a respektive 9b på motom. Härvid kan t.ex utlop- pet lla vara anslutet till motorns cylinderhuvud, medan utloppet llb är anslutet till motorns cylinderblock. Mellan utloppen lla och llb kan det finnas en ventil 36 för att öppna eller stänga utloppet llb. Härigenom möjliggörs att kylmediutn vid behov, genom att stänga ventilen 36, 'kan cirkuleras enbart igenom cylinderhuvudet. Även andra lösningar för att erhålla önskade kylrnediurnflöden är naturligtvis möjliga inom uppfinningens ram.

De olika ventilerna 26, 31 och 36 är lämpligen styrda på elektrisk väg för omställ- ning mellan stängt och öppet läge och vice versa. Via här ej visade ledningar är de, enligt fig. 1, förbundna med en anslutning 37, som i sin tur kan förbindas med ett lämpligt styrorgan 38 för manövrering av ventilema. På motsvarande sätt är lämpli- gen även temperaturgivaren 35 och termostatventilen 19 förbundna med anslutning- en 37 och via denna med styrorganet 38, via vilket de olika ventilema kan styras på ett lämpligt sätt för att uppnå önskade flöden i kylsystemet 1. Denna styrning kan t. ex. göras automatisk enligt ett förutbestämt mönster och på basis av via tempera- turgivaren 35 indikerad kylmediurntemperatur. Det är dock också tänkbart att utföra styrorganet så att det är möjligt att på manuell väg välja en eller flera andra inställ- ningar än vad en sådan automatik föreslår. Styrorganet 38, eller en lämplig del där- av, placeras härvid lärnpligen i anslutning till fordonets förarplats, där föraren vid behov kan påverka styrorganet 38 och därigenom även kylsystemet 1.

En möjlig utformning av ett pumparrangemang 3 enligt uppfinningen visas i fig. 3 och 4. Pumpen _14 samt de olika ledningarna och ventilerna är här anordnade i ett hus 39, på vars utsida erforderliga anslutningar är anordnade. I en gavel finns ett för sammankoppling med en drivande del i motom 2 avsett utstickande 'drivorgan 40 för en mekaniskt driven pump 14 samt ett utlopp ll och ett inlopp 12. Vidare finns på andra ställen på huset anordnade utgångar 22-24 samt ingångar 27-29 till förbrukare 5-7 enligt ovan. Dessutom finns ett utlopp 16 och ett inlopp 17 för anslutning till en 10 15 20 .Lz 25 uran; :es-z o a a ~ .n ~S2s 621 6 radiator 4._j_En till de ingående elmanövrerade ventilerna 19, 26, 31 och eventuellt 36, samt temperaturgivaren 35 kopplad elektrisk anslutning 37 är avsedd att anslutas till ett styrorgan 38.

I fig.5 visas hur en motor 2 är utformad för anslutning av ett pumparrangemang 3 enligt uppfinningen, och i fig.6 visas hur ett sådant pumparrangemang 3 är monterat på motorn, innan erforderliga inkopplingar till olika förbrukare och till ett styrorgan har gjorts. Motorn 2 är försedd med ett inlopp 9 och ett utlopp 10 och har dessutom en öppning 41 för det i fig.3 visade drivorganet 40, som lämpligen kan drivas via t. ex. en kamaxel på motom 2.

Kyhnediumflödet till de olika íörbrukama A5-8 kan regleras på olika sätt genom' att välja lämpliga tidpunkter för att öppna och stänga de olika ventilema 26 till respek- tive fórbrukare. Det är t. ex. möjligt att vid hög oljetemperamr i motorn 2 utnyttja kylmedium for att kyla oljan, men det är också i stället möjligt att vid låg oljetempe- ratur utnyttja varmt kylmedium för att värma oljan. På liknande sätt är det möjligt att välja kylning eller uppvärmning vid de övriga förbrukama alltefter behov och önskemål.

Storleken på de olika flödena i kylsystemet 1 väljs bl.a. genom att dimensionera de olika ledningarna på ett lämpligt sätt. Pumpen 14 har här visats i ett utförande för mekanisk drivning, men det är också möjligt att i stället välja elektrisk drivning.

Härvid kan genomströmningen i kylsystemet l lätt ändras genom att 'andra purnpens varvtal. I Styrorganet 38 har här angivits vara beläget utanför huset 39, lämpligen i anslutning till fordonets förarplats, men det är naturligtvis inget som hindrar att Styrorganet 38 t. ex. åtminstone delvis är inbyggt i huset 39 och är anslutet till ett manöverorgan som är placerat vid förarplatsen för att vid behov kunna manipulera kylrnedium- pumpen 3 för önskade inställningar. Olika lösningar är härvidlag möjliga inom upp- fimiingens ram. ~~ l - - 523 e21š??ï}íäå 7 De for inkoppling i kylsystemet l erforderliga anslutningarna på pumpanangemang- et 3 kan utföras på en mängd olika sätt, alltefter behov och önskemål, och dessutom kan naturligtvis deras placering på. pmnparrangemanget anpassas alltefter behov och önskemål. Även pumparrangemangets egen utformning och placering på motorn kan 5 anpassas alltefter behov och önskemål.

Claims (8)

10 15 20 '“ ß ':30 523 621' 8 n - . - Q .u Patentkrav

1. Pumparrangemang, avsett att ingå i ett kylsystem (1) till en förbränningsmotor (2) där en pump (14) via en termostatventil (19) cirkulerar kylrnedium mellan motom och enradiator (4), kännetecknat av att termostatventilen (19) och pumpen (14) är anordnade i ett gemensamt hus (39) avsett för montering på motorn, att åtminstone ett utlopp (11) och ett inlopp (12) för kylmedium är anordnade intill varandra i huset för direkt anslutning till motom, att huset är försett med utlopp (22-25) och inlopp (27-30) för anslutning av framledning och returledning till åtminstone en extra kyl- mediurnfcirbrukare (5-8) utöver radiatom (4) i det fordon där pumparrangemanget (3) är avsett att ingå, och att för varje extra kylmediumförbrukare (5-8) finns i huset anordnat en ventil (26) för reglering av flödet av kylmedium till denna kylmedium- förbrukare.

2. Pumparrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att pumpen (14) är mekaniskt _ driven, och att ett på denna anordnat drivorgan (40) är beläget i anslutning till ut- loppet (11) och inloppet (12) och är avsett att där nå in i motom via en öppning (41) i denna och där vara drivet av motom.

3. Pumparrangemang enligt krav 2, kännetecknat av att vid pumpen (14) finns an- ordnat en shuntventil (31) för âtennatrring av utflödet från pumpen till pumpens in- gång.

4. Pumparrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att pumpen (14) är av elektrisk typ.

5. Pumparrangemang enligt något av kraven 1-4, kännetecknat av att åtminstone två utlopp (1 la, 1 lb) för kylmedium är anordnade intill varandra i huset för direkt anslutning till motorn, till olika avsnitt i denna, och att det vid åtminstone ett av des- sa utlopp (1 lb) finns en ventil (36) för reglering av flödet till detta utlopp. canon 10) . . | . .- 523 621

6. Pumparrangemang enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att ventílema (26, 31, 36) är av elektrisk typ och _för styrning är kopplade till en i huset (3 9) an- ordnad anslutning (3 7) via vilken ett styrorgan (3 8) för styrning av ventilema kan anslutas.

7. Pumparrangemang enligt något av kraven 1-6, kännetecknat av att i en till inlop- pet (12) anslutande ledning (15) finns anordnat en temperaturgivare (3 5) för kylme- _ diet.

8. Pumparrangemang enligt något av kraven 1-7, kännetecknat av att tennostatven- tilen (19) är av en typ som på elektrisk väg kan bringas att öppna vid en lägre tem- peratur på kylmediet än den annars är avsedd för.