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Die
Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf
für eine
Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Das
Wärmemanagement
einer Brennkraftmaschine und eines Kraftfahrzeugs, d.h. das Kühlen und
Erwärmen
von Aggregaten und Einrichtungen auf eine optimale Betriebstemperatur,
ist für
den Wirkungsgrad und damit für
die Wirtschaftlichkeit des gesamten Systems von entscheidender Bedeutung. Es
ist daher wünschenswert,
dass die Einrichtungen und Aggregate, insbesondere die Brennkraftmaschine
des Kraftfahrzeugs, möglichst
schnell ihre optimale Betriebstemperatur erreichen und möglichst
während
des gesamten Betriebs beibehalten.
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Kühlkreisläufe für Brennkraftmaschinen
weisen üblicherweise
mehrere Kreisläufe
mit zugeordneten Wärmetauschern
auf. So wird zum Beispiel das in der Brennkraftmaschine erwärmte Kühlmittel (Motorkühlwasser)
in einem Kühlmittel-Kühler gekühlt und
außerdem
einem Heiz-Wärmetauscher
einer Heizeinrichtung zum Erwärmen
der in eine Fahrgastzelle zu blasenden Luft zugeführt. Die
Wärmeregulierung
der Brennkraftmaschine erfolgt dabei über eine Volumenstromregelung
des Kühlmittels
insbesondere von der Brennkraftmaschine zu dem Kühler und zu dem Heiz-Wärmetauscher. Derartige Kühlkreisläufe sind
zum Beispiel aus den Druckschriften
DE 195 40 951 C2 ,
DE 197 28 351 A1 ,
DE 197 50 721 A1 und
DE 101 55 337 A1 bekannt.
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Es
ist zur Erzielung einer kompakten Bauweise ferner bekannt, den Getriebeöl-Kühler im
Wasserkasten des Kühlmittel-Kühlers zu
integrieren. Solche Anordnungen sind zum Beispiel in den Druckschriften
DE 197 28 590 A1 und
DE 101 02 639 A1 näher beschrieben.
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Aus
dem Stand der Technik sind hierbei verschiedene Möglichkeiten
zur Wärmeregulierung
des Getriebeöls
bzw. Motoröls
bekannt. So beschreibt zum Beispiel die
DE 37 37 390 A1 die Verhinderung einer
Kaltverstopfung im Motorölkreislauf
bei niedrigen Außentemperaturen
und während
der Kaltstartphase durch ein zusätzliches
Heizelement. Für
den Fall eines im Wasserkasten des Kühlmittel-Kühlers integrierten Getriebeöl-Kühlers offenbart
die
DE 197 28 590
A1 einen parallel, aber gegenläufig zu dem Kühlmittel-Kühler angeordneten
Bypass, durch welchen das Kühlmittel
wiederholt durch den Kühlmittel-Kühler zirkulieren
kann, um jederzeit einen ausreichenden Volumenstrom durch den Kühlmittel-Kühler zu
gewährleisten,
sodass der integrierte Getriebeöl-Kühler immer
eine optimale Kühlleistungsfähigkeit zeigen
kann.
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Die
vorliegende Erfindung geht von einem Kühlkreislauf aus, dessen Aufbau
in
5 dargestellt ist
und der auf dem herkömmlichen
Kühlkreislauf
der
DE 197 28 590
A1 oder
DE
101 61 851 A1 basiert.
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Der
Kühlkreislauf
umfasst eine Kühlmittelpumpe 12 zum
Zirkulieren eines Kühlmittels
durch das Kurbelgehäuse 10a und
den Zylinderkopf 10b einer Brennkraftmaschine 10.
Das in der Brennkraftmaschine 10 erwärmte Kühlmittel wird über ein
Thermostatventil 16 einem Kühlmittel-Kühler zugeleitet, um in diesem
wieder gekühlt
und der Kühlmittelpumpe 12 zurück geführt zu werden.
Der Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 ist außerdem mit einem Heiz-Wärmetauscher 18 einer
Klimaanlage des Kraftfahrzeugs verbunden, um zum Beispiel die in
die Fahrgastzelle einzuleitende Luft mittels des in der Brennkraftmaschine 10 erwärmten Kühlmittels (heißes Motorkühlwasser)
zu erwärmen.
Optional ist parallel zu dem Heiz-Wärmetauscher 18 für winterliche
Verhältnisse
eine Leitung 20 für
eine Waschwasserheizung 23 vorgesehen. Das Kühlmittel
wird nach Durchströmen
des Heiz-Wärmetauschers 18 oder der
Leitung 20 ebenfalls wieder zu der Kühlmittelpumpe 12 zurück geführt. Die
Wärmeregulierung
der Brennkraftmaschine 10 erfolgt durch eine Volumenstromregelung
des in der Brennkraftmaschine 10 erwärmten Kühlmittels durch das als Wegeventil
ausgebildete Thermostatventil 16 entweder zu dem Kühlmittel-Kühler 14 oder über die
Kühlmittelpumpe 12 direkt
zurück
in die Brennkraftmaschine 10.
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Der
Getriebeöl-Kühler 28 ist
aus Kosten- und Bauraumgründen
im Wasserkasten des Kühlmittel-Kühlers 14 angeordnet.
Der Durchfluss des Kühlmittels
durch den Kühlmittel-Kühler 14 und
somit auch am Getriebeöl-Kühler 28 wird
durch das Thermostatventil 16 in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur
gesteuert. Die Öffnungstemperatur
des Thermostatventils 16 für die Verbindung des Kühlmittelauslasses 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 mit dem Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers 14 ist
dabei möglichst
hoch gewählt,
um das Anheizverhalten der Brennkraftmaschine und der Fahrgastzelle
bei einem Kaltstart effektiv zu gestalten. Hierdurch gibt es allerdings
Betriebszustände,
bei denen die Getriebeöltemperatur
höher als
die zulässige Dauergetriebeöltemperatur
werden kann, da das Thermostatventil 16 noch geschlossen
oder zu wenig geöffnet
ist, sodass kein oder nur wenig Kühlmittel in dem Kühlmittel-Kühler 14 gekühlt und
zur Kühlung des
integrierten Getriebeöl-Kühlers 28 zur
Verfügung steht.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kühlkreislauf
für eine Brennkraftmaschine
bereitzustellen, bei welcher der Getriebeöl-Kühler mit dem Kühlmittel-Kühler integriert
ist und neben einer Wärmeregulierung
der Brennkraftmaschine auch eine optimale Wärmeregulierung des Getriebeöls möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Kühlkreis
für eine
Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Der
erfindungsgemäße Kühlkreislauf
für eine Brennkraftmaschine
weist eine Kühlmittelpumpe
zum Zirkulieren eines Kühlmittels
durch die Brennkraftmaschine; einen Kühlmittel-Kühler zum Kühlen des in der Brennkraftmaschine
erwärmten
Kühlmittels,
wobei ein Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers mit einem
Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine verbunden ist und ein Kühlmittelauslass des Kühlmittel-Kühlers mit
einem Kühlmitteleinlass
der Kühlmittelpumpe
verbunden ist; ein Thermostatventil, das zwischen dem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers einerseits
sowie einem Kühlmitteleinlass der
Kühlmittelpumpe
andererseits vorgesehen ist, zum wahlweisen Öffnen und Schließen der
Verbindung zwischen dem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers bzw. der Verbindung zwischen
dem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine und dem Kühlmitteleinlass
der Kühlmittelpumpe
in Abhängigkeit
der Kühlmitteltemperatur; einen
Getriebeöl-Kühler, der
mit dem Kühlmittel-Kühler integriert
ist, zum Kühlen
eines Getriebeöls
mit dem in dem Kühlmittel-Kühler gekühlten Kühlmittel;
und einen Heiz-Wärmetauscher,
dessen Kühlmitteleinlass
mit dem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine verbunden ist und dessen Kühlmittelauslass
mit einem Kühlmitteleinlass
der Kühlmittelpumpe
verbunden ist, zum Heizen eines Fluids des mittels des aus der Brennkraftmaschine
strömenden
warmen Kühlmittels,
auf. Ferner ist eine Kühlmittel-Bypassleitung
vorgesehen, durch welche wenigstens ein Teil des Kühlmittels
aus dem Kühlkreislauf
auch bei durch das Thermostatventil geschlossener Verbindung zwischen
dem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers dem Kühlmittel-Kühler und/oder dem Getriebeöl-Kühler zugeleitet
werden kann, wobei in der Kühlmittel-Bypassleitung
ein Ventil zum wahlweisen Öffnen
und Schließen
der Kühlmittel-Bypassleitung
angeordnet ist.
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Bei
diesem Aufbau eines Kühlkreislaufs
für eine
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
bleiben die Vorteile eines mit dem Kühlmittel-Kühler integrierten Getriebeöl-Kühlers erhalten. Außerdem ist
kein zusätzlicher
Wärmetauscher
für die
Einhaltung der maximal zulässigen
Getriebeöltemperatur
bei einer Kühlmitteltemperatur
unterhalb des Öffnungsbereichs
des Thermostatventils notwendig. Dies wird durch eine gezielte Abkühlung des Getriebeöls in diesen
Bereichen durch die geregelte Vorbeiführung einer Kühlmittelteilmenge
an dem Thermostatventil erreicht, wobei hierbei keine oder höchstens
eine geringe Beeinträchtigung
des Anwärmverhaltens
bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen für den internen Kühlkreislauf
der Brennkraftmaschine und des Heiz-Wärmetauschers existieren.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Ventil in der Kühlmittel-Bypassleitung
in Abhängigkeit
von der Getriebeöltemperatur
gesteuert, zum Beispiel wird das Ventil ab einer Getriebeöltemperatur
von etwa 85 bis 100°C
geöffnet.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Ventil
in der Kühlmittel-Bypassleitung
in Abhängigkeit
von der Kühlmitteltemperatur
gesteuert, zum Beispiel wird das Ventil ab einer Kühlmitteltemperatur
von etwa 75 bis 90°C
geöffnet.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Kühlmittel-Bypassleitung
zwischen einem Verbindungspunkt zwischen dem Kühlmittelauslass der Brennkraftmaschine
und dem Kühlmitteleinlass
des Heiz-Wärmetauschers
einerseits und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers, insbesondere
einem Verbindungspunkt zwischen dem Thermostatventil und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers andererseits
vorgesehen.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Kühlmittel-Bypassleitung
zwischen einem Verbindungspunkt zwischen dem Kühlmittelauslass des Heiz-Wärmetauschers
und dem Kühlmitteleinlass
der Kühlmittelpumpe
einerseits und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers, insbesondere
einem Verbindungspunkt zwischen dem Thermostatventil und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers andererseits
vorgesehen.
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In
einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Kühlmittel-Bypassleitung
zwischen einem Verbindungspunkt zwischen dem Kühlmittelauslass des Heiz-Wärmetauschers
und dem Kühlmitteleinlass
der Kühlmittelpumpe
einerseits und dem Getriebeöl-Kühler andererseits
vorgesehen.
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Falls
der Kühlkreislauf
ferner einen Kühlmittel-Ausgleichsbehälter enthält, dessen
Kühlmitteleinlass
sowohl mit einer Abzweigungsleitung des Kühlmittel-Kühlers als auch mit einer Abzweigungsleitung des
Kühlmittelauslasses
der Brennkraftmaschine verbunden ist und dessen Kühlmittelauslass
mit dem Kühlmitteleinlass
der Kühlmittelpumpe
verbunden ist, ist bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
die Kühlmittel-Bypassleitung
zwischen einem Verbindungspunkt der Abzweigungsleitung des Kühlmittelauslasses
der Brennkraftmaschine einerseits und dem Kühlmitteleinlass des Kühlmittel-Kühlers, insbesondere
einem Verbindungspunkt zwischen dem Thermostatventil und dem Kühlmitteleinlass
des Kühlmittel-Kühlers andererseits
vorgesehen.
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Der
Getriebeölkühler ist
bevorzugt in einem Wasserkasten des Kühlmittel-Kühlers integriert.
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Es
ist ferner möglich,
dass zwischen dem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine und dem Kühlmitteleinlass
des Heiz-Wärmetauschers
ein Abgasrückführungskühler angeordnet
ist. Außerdem kann
der Kühlkreislauf
ferner einen Motoröl-Kühler aufweisen,
dessen Kühlmitteleinlass
mit einem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine verbunden ist und dessen Kühlmittelauslass
mit dem Kühlmitteleinlass
der Kühlmittelpumpe
verbunden ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist parallel zu dem Heiz-Wärmetauscher
eine Leitung vorgesehen, durch welche das Kühlmittel von dem Kühlmittelauslass
der Brennkraftmaschine parallel zu dem Heiz-Wärmetauscher auch durch eine
Waschwasserheizung strömen
kann, um das Waschwasser bei niedrigen Außentemperaturen zusätzlich erwärmen zu
können.
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Weitere
Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung
sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1 eine
Darstellung eines Kühlkreislaufs für eine Brennkraftmaschine
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Darstellung eines Kühlkreislaufs für eine Brennkraftmaschine
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Darstellung eines Kühlkreislaufs für eine Brennkraftmaschine
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Darstellung eines Kühlkreislaufs für eine Brennkraftmaschine
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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5 eine
Darstellung eines herkömmlichen Kühlkreislaufs
für eine
Brennkraftmaschine.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 bis 4 anhand
von verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei
wurden für
die Kennzeichnung der gleichen oder analogen Bauteile durchgehend
die gleichen Bezugsziffern wie auch bei der Darstellung des herkömmlichen
Kühlkreislaufs
in 5 verwendet.
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Die
in 1 dargestellte Brennkraftmaschine 10 weist
ein Kurbelgehäuse 10a und
einen Zylinderkopf 10b mit zwei Zylinderreihen auf. Zwischen dem
Kurbelgehäuse 10a und
dem Zylinderkopf 10b ist eine Kühlmitteldurchtritt (nicht dargestellt)
vorgesehen, sodass Kühlmittel
vom Kurbelgehäuse 10a in den
Zylinderkopf 10b übertreten
kann. Das Kühlmittel
(insbes. Motorkühlwasser)
wird dem Kühlmitteleinlass 10.1 des
Kurbelgehäuses 10a der
Brennkraftmaschine 10 von einem Kühlmittelauslass 12.2 einer
Kühlmittelpumpe 12 zugeführt. Nach
Durchströmen
der Brennkraftmaschine 10 wird das erwärmte Kühlmittel durch Kühlmittelauslässe 10.2a des
Zylinderkopfes 10b über
ein als Wegeventil ausgebildetes Thermostatventil 16 einem
Kühlmitteleinlass 14.1 eines
Kühlmittel-Kühlers 14 zugeleitet. Nach
der Kühlung
des Kühlmittels
in dem Kühlmittel-Kühler wird
das Kühlmittel
von einem Kühlmittelauslass 14.2 des
Kühlmittel-Kühlers einem
Kühlmitteleinlass 12.1a der
Kühlmittelpumpe 12 zurück geführt, welche
das gekühlte
Kühlmittel
wieder zu dem Kühlmitteleinlass 10.1 der
Brennkraftmaschine zirkuliert.
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Die
Verbindung zwischen dem Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 und dem Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers durch das
Thermostatventil 16 ist erst ab einer vorbestimmten Kühlmitteltemperatur
geöffnet.
Während
einer Kaltstartphase wird zum Anwärmen der Brennkraftmaschine 10 auf
eine optimale Betriebstemperatur diese Verbindung durch das Thermostatventil 16 zunächst geschlossen
gehalten, und das Kühlmittel wird
von dem Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 einem Kühlmitteleinlass 12.1b der Kühlmittelpumpe 12 zugeführt, um
das Kühlmittel ohne
Abkühlung
im Kühlmittel-Kühler 14 direkt
wieder der Brennkraftmaschine 10 zurück zu führen. Diese Volumenstromregelung
des Kühlmittels
zur Wärmeregulierung
der Brennkraftmaschine 10 ist allgemein bekannt.
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Das
in der Brennkraftmaschine 10 erwärmte Kühlmittel wird ferner als Heizmittel
für einen Heiz-Wärmetauscher 18 einer
nicht weiter dargestellten Klimaanlage des Kraftfahrzeugs verwendet.
Das in der Brennkraftmaschine 10 erwärmte Kühlmittel wird hierzu von dem
Kühlmittelauslass 10.2a der Brennkraftmaschine
einem Kühlmitteleinlass 18.1 des
Heiz-Wärmetauschers 18 zugeführt. Nach
dem Wärmeaustausch
des warmen Kühlmittels
mit einem Fluid, zum Beispiel einer in eine Fahrgastzelle einzuleitender
Luft, wird das abgekühlte
Kühlmittel
aus dem Kältemittelauslass 14.2 des
Heiz-Wärmetauschers 18 mit
Hilfe einer Zusatzpumpe 24 wieder einem Kühlmitteleinlass 12.1c der
Kühlmittelpumpe 12 zurück geführt. Optional
ist parallel zu dem Heiz-Wärmetauscher 18 eine
Leitung 20 für
eine Waschwasserheizung 23 vorgesehen. Hierdurch kann das
warme Kühlmittel
auch durch die Waschwasserheizung 23 strömen, um
das Waschwasser insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen zusätzlich zu
heizen, um zum Beispiel ein Einfrieren der Waschwasserleitungen
und -düsen
zu verhindern. Die Volumenstromregelung erfolgt hierbei über ein
entsprechendes Ventil 22 in der Leitung 20.
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Zwischen
dem Kältemittelauslass 10.2a der Brennkraftmaschine 10 und
dem Kühlmitteleinlass 18.1 des
Heiz-Wärmetauschers 18 ist
ferner ein Abgasrückführungskühler 26 angeordnet.
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Schließlich ist
zwischen einem weiteren Kühlmittelauslass 10.2b des
Kurbelgehäuses 10a der
Brennkraftmaschine und dem Kühlmitteleinlass 12.1d der
Kühlmittelpumpe 12 auch
ein Motoröl-Kühler 32 angeordnet,
wobei ein Kühlmitteleinlass 32.1 des
Motoröl-Kühlers 32 mit
dem Kühlmittelauslass 10.2b des
Kurbelgehäuses 10a der
Brennkraftmaschine 10 verbunden ist, und ein Kühlmittelauslass 32.2 des
Motoröl-Kühlers 32 mit
dem Kühlmitteleinlass 12.1d der
Kühlmittelpumpe 12 verbunden
ist.
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Ein
Getriebeöl-Kühler
28 ist
in einem Wasserkasten des Kühlmittel-Kühlers
14 integriert.
Diese kompakte Anordnung des Getriebeöl-Kühlers ist dem Fachmann aus
den bereits erwähnten
DE 197 28 590 A1 und
DE 101 02 639 A1 bekannt
und soll deshalb hier nicht weiter erläutert werden.
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Mit
dem Kühlmittel-Kühler 14 ist
außerdem ein
Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 30 verbunden.
Dabei ist ein Kühlmitteleinlass 30.1 des
Kühlmittel-Ausgleichsbehälters 30 einerseits über eine
Abzweigungsleitung 30a, in der ein Rückschlagventil 30b angeordnet
ist, mit dem Kühlmittel-Kühler 14 und andererseits über eine
Abzweigungsleitung 30c, in der eine Drosselvorrichtung 30d angeordnet
ist, mit dem Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 verbunden. Der Kühlmittelauslass 30.3 des
Kühlmittel-Ausgleichsbehälters 30 ist
mit einem Kühlmitteleinlass 12.1c der
Kühlmittelpumpe 12 verbunden.
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Da
das Thermostatventil 16 die Verbindung zwischen dem Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 und dem Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers 14 erst
ab einer vorbestimmten Kühlmitteltemperatur öffnet, besteht
grundsätzlich
die Gefahr, dass die Getriebeöltemperatur über die
zulässige
Dauergetriebeöltemperatur
steigt. Aus diesem Grund ist in dem Kühlkreislauf der Erfindung eine
zusätzliche
Kühlmittel-Bypassleitung 34 vorgesehen.
Diese Kühlmittel-Bypassleitung 34 verbindet den
Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 über
ein Ventil 36 direkt mit dem Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers 14,
führt also
an dem Thermostatventil 16 vorbei, sodass Kühlmittel
aus dem Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 grundsätzlich unabhängig von
der Öffnungsstellung
des Thermostatventils 16 dem Kühlmittel-Kühler 14 zugeführt werden
kann, um einen Kühlmittelstrom
durch den Kühlmittel-Kühler 14 und damit auch
durch den Getriebeöl-Kühler 28 zu
bewirken.
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Das
Ventil 36 wird zum Beispiel in Abhängigkeit von der Getriebeöltemperatur
so gesteuert, dass es ab einer Getriebeöltemperatur von etwa 85 bis 100°C geöffnet wird.
Alternativ wird das Ventil 36 in der Kühlmittel-Bypassleitung 34 in
Abhängigkeit
von der Kühlmitteltemperatur
so gesteuert, dass es zum Beispiel ab einer Kühlmitteltemperatur von etwa
75 bis 90°C
geöffnet
wird. Die Ansteuerung des Ventils 36 kann dabei je nach
Ausführungsform
sowohl mechanisch (z.B. über
eine Wachspatrone) als auch elektrisch erfolgen. Ziel der Steuerung
muss es dabei sein, die Getriebeöltemperatur
immer auf einem Temperaturniveau von höchstens 100°C zu halten.
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Die
Anordnung der Kühlmittel-Bypassleitung 34 gemäß dem in 1 dargestellten
ersten Ausführungsbeispiel
hat den besonderen Vorteil eines hohen Druckgefälles, sodass die Durchflussmenge
des Kühlmittels
durch den Kühlmittel-Kühler 14 und
somit auch durch den Getriebeöl-Kühler 28 hoch
ist. Außerdem
wird das Kühlmittel
vor dem Getriebeöl-Kühler 28 in
dem Kühlmittel-Kühler 14 abgekühlt, sodass
die niedrigen Kühlmitteltemperaturen
am Getriebeöl-Kühler 28 die
abführbare
Wärmemenge
am Getriebeöl-Kühler 28 erhöhen können.
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Es
wird nun anhand von 2 der Aufbau eines Kühlkreislaufs
für eine
Brennkraftmaschine gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert.
Dabei sind gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern versehen,
und auf eine wiederholte Erläuterung
des Aufbaus und der Wirkungsweise dieser gleichen Komponenten wird
der Kürze
halber verzichtet.
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Der
Kühlkreislauf
des zweiten Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
in der Anordnung der Kühlmittel-Bypassleitung. In
dem Kühlkreislauf
für die
Brennkraftmaschine 10 des zweiten Ausführungsbeispiels ist eine Kühlmittel-Bypassleitung 38 an
einem Verbindungspunkt zwischen dem Kühlmittelauslass 18.2 des
Heiz-Wärmetauschers 18 und
einem Kühlmitteleinlass 12.1a der
Kühlmittelpumpe 12 einerseits
und dem Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers 14, genauer
gesagt einem Verbindungspunkt zwischen dem Thermostatventil 16 und dem
Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers 14 vorgesehen.
In der Kühlmittel-Bypassleitung 38 ist außerdem ein
Ventil 36 und ein Rückschlagventil 37 angeordnet.
Die Funktion und die Wirkung dieser Kühlmittel-Bypassleitung 38 sind
grundsätzlich
die gleichen wie bei der Kühlmittel-Bypassleitung 34 des in 1 dargestellten
ersten Ausführungsbeispiels.
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Im
Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel
ist hier aber das Druckgefälle
in der Kühlmittel-Bypassleitung 38 geringer,
sodass die Kühlleistung
im Getriebeöl-Kühler 28 ebenfalls
geringer ist. Allerdings wird auch hier das Kühlmittel vor dem Getriebeöl-Kühler 28 durch
den Kühlmittel-Kühler 14 vorteilhaft
gekühlt.
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Das
Ventil 36, bevorzugt ein Thermostatventil, wird wie im
ersten Ausführungsbeispiel
in Abhängigkeit
von der Getriebeöltemperatur
oder der Kühlmitteltemperatur
geöffnet,
sodass die Getriebeöltemperatur
im Regelbetrieb auf einem Temperaturniveau unter 100°C gehalten
wird.
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Es
wird nun unter Bezugnahme auf 3 ein drittes
Ausführungsbeispiel
eines Kühlkreislaufs
für eine
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Gleiche Komponenten sind wiederum mit den gleichen Bezugsziffern
gekennzeichnet, und auf eine wiederholte Beschreibung des Aufbaus
und der Funktionsweise derselben wird verzichtet.
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Das
dritte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel
wiederum in der Anordnung der Kühlmittel-Bypassleitung.
In dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel
ist eine Kühlmittel-Bypassleitung 40 zwischen
einem Verbindungspunkt zwischen dem Kühlmittelauslass 18.2 des
Heiz-Wärmetauschers 18 und
einem Kühlmitteleinlass 12.1c der Kühlmittelpumpe 12 einerseits
und direkt dem Getriebeöl-Kühler 28 andererseits
vorgesehen. Außerdem sind
in der Kühlmittel-Bypassleitung 40 wiederum
ein Ventil 36, insbesondere ein Thermostatventil, und ein Rückschlagventil 37 angeordnet.
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Vorteilhafterweise
wird bei dieser Anordnung der Kühlmittel-Bypassleitung 40 ein
höherer
Kühlmittelvolumenstrom
als bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
von 2 erzielt. Andererseits erfolgt keine weitere
Abkühlung
des Kühlmittels,
da das Kühlmittel direkt
dem Getriebeöl-Kühler 28 zugeleitet
wird, ohne vorher in dem Kühlmittel-Kühler 14 gekühlt zu werden.
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Anhand
von 4 folgt nun eine Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels
eines Kühlkreislaufs
für eine
Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung. Gleiche Komponenten
wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen
sind wiederum mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, und auf eine wiederholte
Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise derselben wird verzichtet.
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Im
vierten Ausführungsbeispiel
ist die Kühlmittel-Bypassleitung 42 zwischen
der Abzweigungsleitung 30c zwischen dem Kühlmittelauslass 10.2a der
Brennkraftmaschine 10 und dem Kühlmitteleinlass 30.1 des
Kühlmittel-Ausgleichsbehälters 30 einerseits
und dem Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers 14, genauer
einem Verbindungspunkt zwischen dem Thermostatventil 16 und
dem Kühlmitteleinlass 14.1 des
Kühlmittel-Kühlers 14 andererseits
vorgesehen. In der Kühlmittel-Bypassleitung 42 ist
ein Absperrventil 36' angeordnet.
Alternativ kann auch ein Thermostatwegeventil an dem Verbindungspunkt
in der Abzweigungsleitung 30c angeordnet sein.