冷卻劑循環(huán)回路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑循環(huán)回路，所述冷卻劑循環(huán)回路具有冷卻劑泵、至少一個(gè)冷卻劑線路、散熱器和內(nèi)燃機(jī)中的冷卻劑腔，其中冷卻劑泵、冷卻劑線路(冷卻劑管路)、散熱器和冷卻劑腔被冷卻劑填充。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)動(dòng)車中，通常僅在車間停留的范圍內(nèi)進(jìn)行冷卻劑的組成成分的監(jiān)控并進(jìn)而通常是不定期的。此外，并不是在車輛的每次車間停留期間都會(huì)進(jìn)行冷卻劑中防凍劑濃度的測(cè)量。因此，冷卻劑中防凍劑的份額有可能以不引人注意的方式減小，以至于使冷卻劑循環(huán)回路中冷卻劑在環(huán)境溫度低于0°c時(shí)結(jié)冰。這會(huì)對(duì)機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)造成巨大損害。然而防凍劑的過高濃度對(duì)冷卻劑循環(huán)回路來說也會(huì)是不利的，并會(huì)對(duì)其造成損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種冷卻劑循環(huán)回路，所述冷卻劑循環(huán)回路持久地保護(hù)內(nèi)燃機(jī)使其免受因?yàn)椴缓线m地使用冷卻劑而造成的傷害。
[0004]該任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征完成。從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
[0005]本發(fā)明的特征在于，在所述冷卻劑循環(huán)回路中和/或在所述冷卻劑循環(huán)回路上固定且永久地布置了至少一個(gè)傳感器用于監(jiān)控冷卻劑濃度。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，在車輛不停留于車間時(shí)也能可靠地識(shí)別冷卻劑中防凍劑的過低的濃度。也可以利用根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑循環(huán)回路識(shí)別防凍劑的過高的濃度。
[0006]在一設(shè)計(jì)方案中，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器是超聲波傳感器。超聲波傳感器是耐用的且價(jià)廉的結(jié)構(gòu)部件，借助于所述結(jié)構(gòu)部件可以可靠地識(shí)別冷卻劑中防凍劑的濃度。
[0007]在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，冷卻劑循環(huán)回路還具有膨脹箱。用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器可以布置在膨脹箱中或在膨脹箱上。該膨脹箱通常是容易接近的結(jié)構(gòu)部件，所述結(jié)構(gòu)部件順利實(shí)現(xiàn)了對(duì)用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器的容納/安裝。
[0008]在一改進(jìn)方案中，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器布置在冷卻劑腔中或在冷卻劑腔上。該冷卻劑腔位于內(nèi)燃機(jī)本身中，因此用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器可以特別有效地保護(hù)內(nèi)燃機(jī)不結(jié)冰。
[0009]當(dāng)用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器布置在冷卻劑泵中或在冷卻劑泵上時(shí)和/或布置在冷卻劑線路中或在冷卻劑線路上時(shí)，同樣可以進(jìn)行冷卻劑中防凍劑份額的有效的監(jiān)控并因此可靠地確定冷卻劑濃度。這同樣適用于用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器布置在散熱器中或在散熱器上時(shí)的情況。
[0010]在一改進(jìn)方案中，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器把其測(cè)量結(jié)果傳輸至電子的控制器。當(dāng)電子的控制器額外還與環(huán)境溫度傳感器連接時(shí)，可以可靠地確定，環(huán)境溫度是否降低到了對(duì)冷卻劑循環(huán)回路和/或內(nèi)燃機(jī)來說存在或已存在危險(xiǎn)的程度。
[0011]有利地是，電子控制器根據(jù)用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器的測(cè)量結(jié)果確定用于冷卻劑的最低使用溫度并將該用于冷卻劑的最低使用溫度與環(huán)境溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果比較。由此可以可靠地識(shí)別冷卻劑循環(huán)回路中冷卻劑的結(jié)冰。
[0012]為了避免在冷卻劑結(jié)冰之后進(jìn)一步損壞內(nèi)燃機(jī)，有利地是，當(dāng)環(huán)境溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果低于冷卻劑的最低使用溫度時(shí)，電子控制器產(chǎn)生一電子報(bào)警信號(hào)。該電子報(bào)警信號(hào)例如能以錯(cuò)誤報(bào)告的形式顯示給車輛駕駛員，和/或用于使內(nèi)燃機(jī)不能起動(dòng)或使其停止。
[0013]即使在內(nèi)燃機(jī)靜止之后也進(jìn)行對(duì)冷卻劑濃度的監(jiān)控和冷卻劑的最低使用溫度的確定，以及與環(huán)境溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果的比較，則可以可靠地識(shí)別最可能的情況，即停止的內(nèi)燃機(jī)的結(jié)冰。
【附圖說明】
[0014]下面根據(jù)【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施例。
[0015]附圖示出:
[0016]圖1示出了具有四個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)；
[0017]圖2示出濃度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]結(jié)構(gòu)和/或功能相同的元件對(duì)附圖來說具有相同的附圖標(biāo)記。
[0019]圖1不出了內(nèi)燃機(jī)1，該內(nèi)燃機(jī)具有四個(gè)氣缸和布置在內(nèi)燃機(jī)I上的排氣歧管15。為了阻止在內(nèi)燃機(jī)I的工作中內(nèi)燃機(jī)I的過熱，在內(nèi)燃機(jī)I上形成了冷卻劑循環(huán)回路2。用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑循環(huán)回路2包括冷卻劑泵3、至少一個(gè)冷卻劑線路4、散熱器7和內(nèi)燃機(jī)I中的冷卻劑腔13。冷卻劑5通過內(nèi)燃機(jī)I中的冷卻劑腔13可以從熱的內(nèi)燃機(jī)I吸收熱量并排出。為此，熱的冷卻劑從冷卻劑泵3通過冷卻劑線路4傳輸至散熱器7，在那里冷卻劑5通常由旁邊流經(jīng)的冷空氣冷卻且之后再次輸入至內(nèi)燃機(jī)I中。機(jī)動(dòng)車中內(nèi)燃機(jī)I的冷卻劑5通常由水組成，在水中摻入了若干降低腐蝕的物質(zhì)。該水的特性是，在溫度低于0°C時(shí)結(jié)冰，這會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)I或冷卻劑循環(huán)回路2的嚴(yán)重?fù)p壞。因此，通常在水性冷卻劑5中摻入使溶液的冰點(diǎn)遠(yuǎn)低于(TC的物質(zhì)。然而在車輛壽命中，也會(huì)出現(xiàn)降低冷卻劑5的冰點(diǎn)的物質(zhì)的濃度過小，因此內(nèi)燃機(jī)I或冷卻劑循環(huán)回路2會(huì)結(jié)冰。為了避免這種情況，在冷卻劑循環(huán)回路2中牢固(固定)且持續(xù)地(永久地)布置了用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8。該用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8例如可以是超聲波傳感器。此外，在冷卻劑循環(huán)回路2中可以布置膨脹箱6。該膨脹箱6可以補(bǔ)償冷卻劑循環(huán)回路2中冷卻劑5的熱膨脹。用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8例如可以布置在內(nèi)燃機(jī)I的冷卻劑腔13中或在冷卻劑腔13上。與此結(jié)合，或者作為獨(dú)立的方案，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8可以布置在冷卻劑泵3上或在冷卻劑泵3中。此外，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8可以布置在冷卻劑線路4中或在冷卻劑線路4上和/或在散熱器7中或在散熱器7上。用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8把冷卻劑溶液5的檢測(cè)到的濃度傳輸至電子控制器9。該電子控制器9可以根據(jù)關(guān)于冷卻劑濃度的信息確定一溫度，冷卻劑5在低于該溫度時(shí)會(huì)結(jié)冰。該溫度可以與外部溫度比較，所述外部溫度由環(huán)境溫度傳感器14傳輸至電子控制器9。一旦電子控制器識(shí)別出，外部溫度低于冷卻劑5的結(jié)冰溫度，則電子控制器會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)和/或通過電子方式確保，過冷和/或結(jié)冰的內(nèi)燃機(jī)不起動(dòng)。
[0020]圖2示出濃度傳感器8，所述濃度傳感器設(shè)計(jì)為超聲波傳感器。傳感器元件17由內(nèi)置在電子控制器9中的頻率發(fā)生器10激勵(lì)至振動(dòng)。然而，傳感器元件17也可以通過電路9激勵(lì)至振動(dòng)，其中電路9是濃度傳感器8本身的組成部分。該振動(dòng)具有在超聲波范圍內(nèi)的頻率，因此，超聲波11被發(fā)射，并通過冷卻劑5傳播至反射器12。超聲波11在反射器12上被反射并返回至傳感器元件17。傳感器元件17在此起到用于超聲波11的接收器的作用，其中超聲波11從傳感器元件17通過反射器12返回至傳感器元件17的傳播時(shí)間對(duì)冷卻劑中降低冰點(diǎn)的添加物的濃度來說是典型的。因此，此處示出的用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8可以把用于冷卻劑的濃度的相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送至電子控制器9，因此電子控制器9則可以計(jì)算出一溫度一一從該溫度開始冷卻劑5會(huì)結(jié)冰。在此提出的用于內(nèi)燃機(jī)I的具有至少一個(gè)用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器8的冷卻劑循環(huán)回路2會(huì)有助于，避免對(duì)內(nèi)燃機(jī)I的昂貴的傷害并進(jìn)而保護(hù)資源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)(I)的冷卻劑循環(huán)回路(2)，所述冷卻劑循環(huán)回路具有冷卻劑泵(3)、至少一個(gè)冷卻劑線路(4)、散熱器(7)和內(nèi)燃機(jī)⑴中的冷卻劑(13)，其中冷卻劑泵(3)、冷卻劑線路(4)、散熱器(7)和冷卻劑腔(13)被冷卻劑(5)填充，其特征在于，在冷卻劑循環(huán)回路(2)中和/或在冷卻劑循環(huán)回路(2)上固定地且永久地布置有至少一個(gè)傳感器(8)用于監(jiān)控冷卻劑濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻劑循環(huán)回路⑵，其特征在于，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器(8)是超聲波傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，冷卻劑循環(huán)回路(2)額外地具有膨脹箱(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器(8)布置在膨脹箱￠)中或在膨脹箱(6)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器⑶布置在冷卻劑腔(13)中或在冷卻劑腔(13)上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器(8)布置在冷卻劑泵(3)中或在冷卻劑泵(3)上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器(8)布置在冷卻劑線路(4)中或在冷卻劑線路(4)上。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器(8)布置在散熱器(7)中或在散熱器(7)上。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器⑶傳輸其測(cè)量結(jié)果至電子控制器(9)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，電子控制器(9)額外地與環(huán)境溫度傳感器(14)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，電子控制器(9)根據(jù)用于監(jiān)控冷卻劑濃度的傳感器(8)的測(cè)量結(jié)果確定用于冷卻劑(5)的最低使用溫度且將所述冷卻劑(5)的最低使用溫度與環(huán)境溫度傳感器(14)的測(cè)量結(jié)果相比較。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，當(dāng)環(huán)境溫度傳感器(14)的測(cè)量結(jié)果低于所述冷卻劑(5)的最低使用溫度時(shí)，則電子控制器(9)產(chǎn)生電子報(bào)警信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的冷卻劑循環(huán)回路(2)，其特征在于，當(dāng)在內(nèi)燃機(jī)靜止之后還進(jìn)行對(duì)冷卻劑濃度的監(jiān)控和冷卻劑的最低使用溫度的確定，以及與環(huán)境溫度傳感器(14)的測(cè)量結(jié)果的比較。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑循環(huán)回路，所述冷卻劑循環(huán)回路具有冷卻劑泵、至少一個(gè)冷卻劑線路、散熱器和內(nèi)燃機(jī)中的冷卻劑腔，其中冷卻劑泵、冷卻劑線路、散熱器和冷卻劑腔被冷卻劑填充。為了為內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)一種永久地保護(hù)內(nèi)燃機(jī)免受因?yàn)椴缓线m地使用冷卻劑而導(dǎo)致的傷害的冷卻劑循環(huán)回路，在所述冷卻劑循環(huán)回路中和/或在所述冷卻劑循環(huán)回路上固定且永久地布置了至少一個(gè)傳感器用于監(jiān)控冷卻劑濃度。
【IPC分類】F01P11-20
【公開號(hào)】CN104870772
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380065760
【發(fā)明人】S·海因里希, D·沙爾德里奇, A·維爾德根
【申請(qǐng)人】大陸汽車有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日
【公告號(hào)】DE102012223454A1, WO2014095451A1