CN107636274A - 具有分流式冷却系统的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其是用于车辆的内燃机。该内燃机包括曲轴箱、气缸盖、冷却剂供应管路、冷却通道分支、至少部分穿过气缸盖的第一冷却剂通道以及至少部分穿过曲轴箱的第二冷却剂通道。在此。冷却剂供应管路与用于供应冷却剂的冷却通道分支连接并且第一冷却剂通道和第二冷却剂通道分别与冷却通道分支连接，以便由冷却通道分支供应冷却剂。在冷却通道分支处设有温度敏感的流量控制装置，其配置成在一定范围上根据温度可变地调节从冷却通道分支进入第一冷却剂通道的冷却剂体积流与从冷却通道分支进入第二冷却剂通道的冷却剂体积流的比值。

Description

具有分流式冷却系统的内燃机
技术领域
本发明涉及一种尤其是用于车辆的、具有分流式冷却系统的内燃机以及一种具有这种内燃机的车辆。
背景技术
尤其是已知这样的内燃机，其包括一个或通常多个具有活塞的气缸，通过活塞驱动曲轴，使得内燃机构成内燃发动机。通常这种内燃机具有所谓的曲轴箱，曲轴支承在该曲轴箱中并且气缸至少部分构造在该曲轴箱中，以及所述内燃机具有气缸盖，其朝向一个端面封闭气缸。
为了冷却内燃机，还已知使用延伸穿过内燃机的冷却回路，在内燃机中产生的热量在冷却回路中借助在其中循环的冷却剂至少部分被排出。冷却剂尤其可以是水。通常其也含有添加剂、如防冻剂。
在此背景下，由现有技术还已知，穿过内燃机、尤其是内燃发动机的冷却回路分为多个部分回路，使得冷却剂流在至少一个分支点处分为两个或更多个单独的冷却剂流，它们用于冷却内燃机的不同部件。这也常常被称为分流式冷却系统(“Split-Cooling”-System)。
这种具有分流式冷却系统的内燃机在德国专利申请DE 102012200527 A1中被描述。该内燃机在曲轴箱中包括至少三个串联设置的气缸、一个具有入口侧和出口侧的气缸盖以及各气缸之间的相应的腹板区域。在此，为气缸盖和/或曲轴箱设置基本上平行于内燃机纵轴线设置的、用于冷却剂的第一和第二冷却剂通道。第一和第二冷却剂通道通过至少一个腹板孔彼此引导冷却剂地连接。第一冷却剂通道中的冷却剂流在多个分支点处分为多个彼此平行延伸的部分冷却回路，这些部分冷却回路在第二冷却剂通道中再次汇合。在此，第一冷却剂通道的流动横截面沿冷却剂的流动方向变小并且第二冷却剂通道的流动横截面沿冷却剂的流动方向变大，由此在内燃机中实现沿其纵轴线基本上均匀的、有效的冷却和因此温度分布。
在专利文件US 5,337,704中描述了另一种具有发动机缸体和气缸盖以及分流式冷却系统的内燃机。冷却系统具有构造在气缸盖中的第一冷却通道，第一冷却通道与一个具有分支的冷却剂管路连接，该分支将冷却系统分为两个冷却分支。这两个冷却分支之一通入构造在发动机缸体中的第二冷却通道中。在分支点处设有恒温器，该恒温器仅在特定温度阈值以上时才打开并允许冷却剂流进入第二冷却通道中。相反，在该温度阈值以下恒温器关闭并且阻止冷却剂流进入穿过发动机缸体的第二冷却通道中。因此，在预热阶段中冷却被限制在气缸盖上，而在超过温度阈值之后发动机缸体才被冷却剂穿流并且因此被冷却。
在由现有技术已知的这些内燃机中，在预热运行中和之后出现的冷却剂流基本上已经通过在制造相应内燃机时就已确定的相应冷却通道的几何结构和尺寸预规定。
发明内容
有鉴于此，本发明的任务在于提供一种具有与此相比改进的冷却系统的内燃机。
所述任务根据独立权利要求的教导通过根据权利要求1所述的内燃机以及根据权利要求15所述的、具有这种内燃机的车辆来解决。
本发明的各种实施方式和扩展方案是从属权利要求的主题。
本发明的第一方面涉及一种尤其是用于车辆的内燃机。该内燃机包括曲轴箱、气缸盖、冷却剂供应管路、冷却通道分支、至少部分延伸穿过气缸盖的第一冷却剂通道以及至少部分延伸穿过曲轴箱的第二冷却剂通道。在此，冷却剂供应管路与用于供应冷却剂的冷却通道分支连接并且第一冷却剂通道和第二冷却剂通道分别与冷却通道分支连接，以便由冷却通道分支供应冷却剂。在冷却通道分支处设有温度敏感的流量控制装置，其配置成在确定范围上根据温度可变地调节由冷却通道分支进入第一冷却剂通道的冷却剂体积流与从冷却通道分支进入第二冷却剂通道的冷却剂体积流的比值。
术语“内燃机”在本发明意义中可理解为将化学能转化为机械功的内燃机。尤其是——但不限于此——汽油发动机和柴油发动机是本发明意义中的内燃机。
术语“车辆”在本发明意义中是指任何类型的通过机器力驱动的陆地车辆。尤其是非轨道机动车、如轿车(PKW)、载货车(LKW)、摩托车或客车是在本发明意义中的车辆。
术语“曲轴箱”在本发明意义中可理解为内燃机的一部分，内燃机的气缸(至少部分)构造在其中并且其具有曲轴轴承。通常对于曲轴箱也使用术语“发动机缸体”。
术语“气缸盖”在本发明意义中可理解为内燃机的另一部分，其朝向曲轴箱封闭内燃机的燃烧室。尤其是气缸盖可具有进气通道和排气通道以及用于换气过程的阀控制装置、用于润滑气门机构的油通道并且在冷却剂冷却的发动机中也可具有冷却剂通道、在汽油发动机中可具有火花塞、在汽油直喷发动机中也可具有喷射阀或在柴油发动机中可具有喷油嘴和电热塞。
术语“冷却通道分支”在本发明意义中是指冷却剂管路的分支、类似于分岔或道岔、即分为两个或更多个不同的冷却通道或冷却分支。
术语“流量控制装置”在本发明意义中是指这样的调节装置，其可根据至少一个操纵变量在控制或调节范围上调节流体介质、尤其是冷却剂的流量作为待调节或待控制的变量。所述操纵变量尤其可以是温度、尤其是介质的温度、流量控制装置本身的温度或其周围的温度。相应地，术语“控制”的含义在此既指开环控制和闭环控制技术已知意义中的“开环控制”也指“闭环控制”。介质尤其可以是在内燃机正常运行中出现的温度下的液态介质。优选介质主要由水组成，其也可加入添加剂、如防冻剂。气态介质也是可能的、如在空气冷却时。
术语“根据温度”在本发明意义中尤其是可理解为根据冷却剂、流量控制装置或其周围环境、气缸盖或曲轴箱的温度。
术语“冷却剂体积流”或简称为“冷却剂流”在本发明意义中可理解为冷却剂的流体流、即尤其是在冷却剂通道中冷却剂的定向运动。冷却剂体积流的强度相应于每单位时间流过定义横截面、尤其是冷却剂通道横截面的冷却剂体积。
术语“配置”在本发明意义中是指相应装置已设立或可设置、即可配置用来实施特定功能。“配置”在此例如可通过相应设置流程参数或用于激活或停用功能或设置的开关或类似方式来实现。
因此，借助流量控制装置可在冷却通道分支处可变地根据温度调节通过冷却剂供应管路供应的冷却剂流的分配，使得与此相关地在通入不同冷却分支的冷却剂体积流之间产生不同比值。与在前述已知的内燃机中不同的是，该比值能够可变地调节并且不局限于仅仅连接或断开进入延伸穿过曲轴箱的冷却剂通道中的冷却剂流。这允许更好地、尤其是更精确地根据内燃机上的实际温度条件来调节气缸盖和曲轴箱的冷却。从而尤其是可在内燃机预热期间实现根据实际温度曲线连续或至少多级调节的冷却并因此减少了内燃机中的摩擦和由此燃料消耗。
下面说明内燃机的优选实施方式及其扩展方案，只要没有明确排除，则它们可任意彼此以及与下文所描述的本发明第二方面组合。
根据第一种优选实施方式，流量控制装置配置成这样调节进入第一冷却剂通道和第二冷却剂通道的冷却剂体积流的比值，使得该比值随温度升高而减小到最小值。通过这种方式在低温下冷却剂体积流更多地流入穿过气缸盖的第一冷却剂通道中，而曲轴箱仅在很少的程度上被穿流第二冷却剂通道的冷却剂体积流冷却。随后如果温度作为流量控制装置的操纵变量随时间升高，则其使冷却剂体积流的比值在一定范围上有利于第二冷却剂通道地移动，因此已被加热的曲轴箱也更多地被冷却，以防其过热。最小值优选介于2:1至8:1之间、特别优选介于3:1至5:1之间。
根据该实施方式的优选扩展方案，流量控制装置配置成这样调节该比值，使得随着流量控制装置温度的升高该比值连续地、以多个基本上离散的步骤或按照两者的组合减小。因此，用于调节冷却剂体积流比值的粒度可适配于内燃机的需求。
根据另一种优选实施方式，流量控制装置具有恒温阀。这尤其可以是基于材料的恒温阀，其在一个调节范围上根据材料、尤其是蜡的由热引起的体积膨胀来调节在冷却通道分支处的冷却剂流。以这种方式可借助唯一的部件、即恒温阀简单地调节冷却剂体积流比值。
根据另一种优选实施方式，流量控制装置配置成在超过第二冷却剂通道中的特定压力阈值时其减小该比值。以这种方式也可独立于由温度引起的比值变化使该比值的减小仅或主要通过关于压力阈值的过压来触发。一种重要的应用情况尤其是可在于避免曲轴箱、尤其是在气缸区域中的过热，即当内燃机在预热期间已经受到非常强的负荷，而其整体尚未达到其运行温度时。这种情况例如可以是在高转速下但同时仍处于冷态中，这例如尤其是可出现在寒冷的季节中或在低负荷没有明显预热阶段的情况下高速行驶(如高速公路驾驶)时。
根据该实施方式的一种优选扩展方案，流量控制装置借助弹簧支承在冷却通道分支中，这样选择该弹簧的弹力，使得当从第二冷却剂通道施加到流量控制装置上的压力超过压力阈值时，弹簧这样偏移，使得流量控制装置的至少一部分由此这样移动，使得该比值减小。以这种方式可提供纯粹的被动过压控制，其尤其是在没有附加压力传感器和控制装置的情况下进行并且因此可节省空间和成本地实现且具有低复杂度和高鲁棒性。
根据另一种优选实施方式，流量控制装置可自主、尤其是独立于电源或控制装置地运行。以这种方式可省却用于供电和/或控制的外部供电线或通信连接，这又有利于节省空间和成本的实现且具有低复杂性和易更换性。温度检测直接通过流量控制装置本身实现。尤其是上述基于材料的恒温阀可构造成没有外部电源和控制装置的，以便可实现这种自主的流量控制装置。
根据一种替代于此的实施方式，流量控制装置可从外部通过信号来控制，该信号使流量控制装置改变比值或将其调节为特定值或为此达到特定位置。控制尤其也可以是调节或特征曲线控制。
根据另一种优选实施方式，流量控制装置具有加热元件，借助该加热元件可加热流量控制装置。以这种方式流量控制装置也可独立于其通过在冷却通道分支中的冷却剂流的加热而被加热到希望的运行温度上。这尤其是可用于在内燃机启动后不久预热流量控制装置，使得其温度略高于冷却剂温度。因此，可避免在通过冷却剂加热流量控制装置时由热容量引起的滞后。此外，这也可有利于避免曲轴箱、尤其是在气缸区域中的过热，因为预热的流量控制装置可以较少的延迟响应于冷却剂温度升高到应减小比值的温度范围。根据一种优选扩展方案，加热元件也可与前述实施方式结合使用，以便借助信号被控制或调节并且尤其是根据特征曲线调节流量控制装置的位置和因此冷却剂流比值。
根据另一种优选实施方式，流量控制装置包括第一部件和第二部件，它们可彼此相对运动并且通过可根据温度膨胀的膨胀元件耦合，第二部件直接或间接支撑在内燃机的壁上。这样配置和设置流量控制装置，使得第一部件在膨胀元件的温度低于确定温度阈值时至少部分封闭从冷却剂供应管路通往第二冷却剂通道的连接区域，并且在膨胀元件的温度上升到温度阈值以上的温度时第二部件基于膨胀元件的由于温度升高引起的膨胀这样相对于第一部件移动，使得第二部件由此至少部分移出连接区域。以这种方式能实现流量控制装置的有效且自主的机械执行。可选地也可添加上述加热元件并且在该实施方式中也可实现上述过压保护。
在该实施方式的一种优选扩展方案中，在内燃机中设有封闭腔，该腔通过第一部件封闭并且第一部件在膨胀元件膨胀时至少部分运动到该腔中。以这种方式一方面以简单的方式在结构上实现第一部件基于功能所需的可运动性并且另一方面当该腔填充有可压缩介质、尤其是空气时其也可用作附加弹簧，该弹簧向第一部件施加与第一部件的运动相反的力并且因此当第一部件尤其是在温度或压力减小时应再次朝向连接区域方向运动时辅助其返回运动。
根据另一种优选实施方式，内燃机还包括冷却剂泵，根据温度、尤其是根据冷却剂泵上或冷却系统温度传感器处的冷却剂温度这样调节冷却剂泵的冷却剂输送功率，使得当温度升高时冷却剂泵的输送量至少在部分区段上增加。以这种方式冷却剂体积流比值的变化可与通过冷却剂供应管路总体提供的冷却剂体积流的变化相结合。因此例如在内燃机的冷态中，当气缸盖和曲轴箱都不需要强冷却时，鉴于节能可降低泵的功率和因此在冷却剂供应管路中的冷却剂体积流量并且同时通过流量控制装置调节冷却剂体积流的最佳比值。随后当内燃机的温度升高时，除了改变第一和第二冷却剂通道中的冷却剂体积流比值之外，也可提高在冷却剂供应管路中的总冷却剂体积流量，以便提供现在所需的更高总冷却功率。
根据另一种优选实施方式，流量控制装置至少部分设置在构造于曲轴箱或气缸盖或两者中的空腔中。尤其是该空腔作为缺口可已经在——尤其是通过铸造——制造内燃机时形成。此外，空腔也可构造成在气缸盖中或在曲轴箱中或在两者中的孔的形式。在这种空腔中设置流量控制装置可实现，当冷却通道分支本身构造为在气缸盖、曲轴箱或两者中的空腔时内燃机的紧凑结构以及流量控制装置在冷却通道分支处的原位定位。
根据该实施方式的优选变型，所述空腔至少部分通过从曲轴箱或气缸盖的外表面延伸到其中的孔或缺口定义。以这种方式简化了流量控制装置的安装，因为流量控制装置也可在事后、尤其是在气缸盖和曲轴箱已经连接时插入内燃机中。
根据另一种优选实施方式，内燃机的至少两个下述元件一体构造：冷却剂供应管路、冷却通道分支、第一冷却剂通道、第二冷却剂通道。这尤其是可通过如下方式实现：一体构造的元件构造为在曲轴箱或气缸盖或两者中的空腔。以这种方式可省却在各元件之间的过渡，从而可降低或避免制造复杂性和易泄漏性。
根据另一种优选实施方式，内燃机具有多个气缸，它们分组成多个气缸组。对于至少两个气缸组分别设置冷却剂供应管路、冷却通道分支、至少部分在相应的气缸组区域中延伸穿过气缸盖的第一冷却剂通道和至少部分在相应的气缸组区域中延伸穿过曲轴箱的第二冷却剂通道。相应的冷却剂供应管路与用于供应冷却剂的相应的冷却通道分支连接并且相应的第一冷却剂通道和相应第二冷却剂通道与相应的冷却通道分支连接，以便由其供应冷却剂。在此在相应的冷却通道分支处设有温度敏感的流量控制装置，该流量控制装置配置成根据温度调节从冷却通道分支进入相应的第一冷却剂通道的冷却剂体积流与从相应的冷却通道分支进入相应的第二冷却剂通道的冷却剂体积流的比值。以这种方式不仅可实现内燃机冷却剂回路在穿过气缸盖的第一冷却剂通道和穿过曲轴箱的第二冷却剂通道方面的分配，而且也可提供多个这种分流式部分回路，它们冷却内燃机的不同气缸组。因此可将在气缸盖和曲轴箱之间冷却剂流量比的可变调节与冷却系统中总冷却剂体积流量向内燃机不同气缸组的分配结合并且因此在多个气缸组中也可均匀地提供希望的冷却效果。
本发明的第二方面涉及一种车辆、尤其是机动车，其具有根据本发明第一方面、尤其是其上述实施方式和扩展方案任何一种的内燃机。
因此上述关于内燃机所说明的内容同样适用于具有这种内燃机的车辆。
附图说明
由下述结合附图的详细说明给出本发明的其它优点、特征和应用可能性。在附图中：
图1示意性示出根据本发明的一种优选实施方式的、具有两个气缸组的内燃机，其中，为每个气缸组标记出相应的冷却通道分支；并且
图2示意性示出图1的内燃机曲轴箱在具有恒温阀作为流量控制装置的冷却通道分支之一区域中的局部。
具体实施方式
首先参照图1，内燃机1构造为用于车辆的内燃机并且具有曲轴箱3，该曲轴箱在结构上分为两个彼此平行延伸的气缸组，每个气缸组具有四个气缸。每个气缸组的气缸分别通过一个气缸盖2a或2b封闭。气缸盖2a或2b也可一体构造为一个部件，其封闭内燃机的所有气缸。曲轴箱3和气缸盖2a和2b具有冷却剂管路或通道，通过所述冷却剂管路或通道形成由冷却剂泵5驱动穿过内燃机的冷却回路，冷却剂在该冷却回路中循环。冷却剂流在运行中从冷却剂泵5开始通过沿冷却剂管路的箭头示出，由冷却剂泵开始的箭头表示冷的冷却剂被供入曲轴箱3以及气缸盖2a和2b，而从这些区域出来的箭头表示通过内燃机的活动加热的冷却剂的回流。冷却通道分支位于标记出的位置15a和15b上，在冷却通道分支处由冷却剂泵5通过冷却剂供应管路提供的冷却剂流被划分成延伸穿过相应气缸盖2a或2b的第一冷却剂通道和沿相应气缸组的气缸壁延伸穿过曲轴箱3的第二冷却剂通道。为了冷却被加热的冷却剂，如通常那样设有冷却器7，被加热的冷却剂沿冷却器供应通道9输送到冷却器。在此示例性示出具有附加风扇7a和用于检测冷却器温度的温度传感器7b的空气冷却器。由冷却器通过冷却器回流通道6流出的、再次冷却的冷却剂被输送到冷却剂恒温器马达4，其可根据温度打开(在温度高于温度阈值时)或关闭(在温度低于该温度阈值、尤其是在预热期间)冷却器部分回路。附加地，在冷却器部分回路上设置可选的、用于加热车辆乘客车厢的加热回路12，该加热回路具有用于将加热的冷却剂泵送通过加热回路 12的泵10以及用于加热乘客车厢加热空气的加热热交换器13。此外，优选为冷却剂回路整体设置用于提供和缓冲冷却剂的补偿容器11。最后，内燃机1可选地还具有两个废气涡轮增压器14，它们借助另一个泵8连接到尾流通道上，该尾流通道从冷却器回流通道6分支出。
在图2中再次示意性放大并且更详细地示出冷却通道分支15(或者说图1中的15a)周围的区域。对于第二冷却通道分支15b适用镜像相反的同一布置。来自图1的冷却剂泵5的、在冷却通道分支15 周围通过曲轴箱的壁区域16a和16b限定的冷却剂供应管路17用于向冷却通道分支15提供冷却的冷却剂，所述冷却通道分支通过虚线圆圈标记出。在该冷却通道分支15处来自冷却剂供应管路17的冷却剂流 28分为第一冷却剂体积流30和第二冷却剂体积流31。所述冷却剂体积流分别通过相应的箭头示出。第一冷却剂体积流30流入通过曲轴箱壁区域16c和16d限定的第一冷却剂通道25中，该冷却剂通道接下来穿过图1的相应气缸盖2a或2b并且用于冷却它们。第二冷却剂体积流31相反侧向(向右)沿倾斜延伸的黑色箭头分支出并且在通过曲轴箱的壁区域16b和16d以及第一气缸27的壁27a限定的第二冷却剂通道26中沿第一气缸27的壁27a以及同一气缸组的其余(在此未示出的)气缸的壁流动并且用于冷却它们。
在冷却通道分支15中设有流量控制装置18，其尤其是如图所示可构造成恒温阀的形式。流量控制装置至少部分被来自冷却剂供应管路17的冷却剂绕流，使得流量控制装置与冷却剂处于热交换中。流量控制装置18通过壁封闭件20保持，该壁封闭件20穿过在曲轴箱壁中在壁区域16a和16b之间的一个孔。流量控制装置18设置在可从外部接近的孔中能实现：流量控制装置也可在安装内燃机1时在组合曲轴箱3与气缸盖2a或2b之后安装，或者在事后、例如在备件维护时进行简单更换。流量控制装置18配置成可沿其纵轴线根据温度改变其长度。为此，流量控制装置具有第一部件18a，第一部件具有用于膨胀元件18b和第二部件18c的容纳部。膨胀元件——其尤其是可含有蜡或蜡状材料——至少部分设置在第一部件18a和第二部件18c之间, 以便当膨胀元件因温度而膨胀时这两个部件18a和18c可相对运动，尤其是沿流量控制装置18的纵向方向相对运动，使得流量控制装置 18出现与温度相关的长度变化。第二部件18c以其外端部支撑在曲轴箱3上、尤其是第一气缸27的壁27a上。为此在支撑点处也可设置凹槽或其它固定几何结构或装置。由此在膨胀时仅第一部件18a相对于曲轴箱朝向壁封闭件20方向运动。
此外，流量控制装置18具有与第一部件18a机械耦合的或构造为其一部分的封闭元件18d，该封闭元件封闭第一部件18a的容纳部。第一部件18a以及封闭元件18d这样设置和成形，使得它们在流量控制装置18的第一状态中——在该第一状态中该流量控制装置达到其最大纵向延伸——至少部分、优选大部分封闭通过曲轴箱两个壁区域 16b和16d之间的开口限定的、从冷却剂供应管路17进入第二冷却剂通道26的连接区域。由此，通常在第一状态中连接区域的横截面相比于其完全打开的第二状态——在该第二状态中流量控制装置18具有其最小纵向延伸——减少超过90％、优选超过95％。在此只要没有实现完全密封，在第二状态中就保留有从冷却剂供应管路17进入第二冷却剂通道26中的小的残余冷却剂流29。这对于实现在冷却剂供应管路17和第二冷却剂通道26之间的压力平衡尤为有利。
流量控制装置18还具有弹簧24，其固定在壁封闭件20中的至少一个凹部19中并且以弹力相对于壁封闭件20和因此内燃机1的外壁加载第一部件18a，该弹簧这样定向，使得其从壁封闭件20朝向通往第二冷却剂通道26的连接区域方向对第一部件18a施加力。在壁封闭件20中直接邻接流量控制装置18地构造充有空气或其它合适气体的密封腔23，当有足够高的压力作用于流量控制装置上时，流量控制装置18可运动到该密封腔中，该足够高的压力超过弹簧24以及用作气体弹簧的腔的反向定向的合力。尤其是当在第二冷却剂通道中——尤其是由于内燃机在预热期间的高负荷——冷却剂温度和因此压力超过一定压力阈值并且对第一部件18a的朝向连接区域的端面、尤其是封闭元件18d施加相应高的压力时是这种情况。当冷却剂供应管路中已经出现高的压力并且因此在第二冷却剂通道26中也形成高压时，这尤其是也可借助上述的通过残余冷却剂流29的压力平衡实现。弹簧24 和腔23的气体弹簧的弹力这样调整，使得它们共同提供一个定义特定压力阈值的弹力，超过该压力阈值时第一部件18a可移入腔中，使得第二部件至少部分从连接区域回缩，从而通往第二冷却剂通道的入口打开或加宽并且因此第一冷却剂体积流和第二冷却剂体积流的比值减小。通过这种方式提供在用于曲轴箱3、尤其是在其第一气缸27以及紧接着设置的其余气缸的区域中的特定压力阈值方面的过压保护，该过压保护至少在很大程度上与冷却剂供应管路17中的冷却剂或与流量控制装置18的温度无关。此外，为了实现在腔23和第一部件18a之间的密封，设置密封装置21，其尤其是可构造为O形环并且可设置在壁封闭件20内侧上的环形凹部中。
最后，流量控制装置还具有加热元件22，借助该加热元件流量控制装置可至少在很大程度上与冷却剂温度无关地被加热并且尤其是在预热过程期间进行预热。
虽然前面已经描述了至少一种示例性实施方式，但应当注意存在大量变型。在此也应注意，所描述的示例性实施方式仅是非限制性示例，并且不旨在由此限制本文所描述的装置和方法的范围、可应用性或配置。相反，前面的描述为本领域技术人员提供关于实施至少一种示例性实施方式的指导，在此当然可在不偏离所附权利要求相应规定的主题及其合法等价方案的情况下对在示例性实施方式中描述的元件的功能和布置进行各种改变。
附图标记列表
1 内燃机
2a、b 用于气缸组的气缸盖
3 曲轴箱
4 冷却剂恒温器马达
5 冷却剂泵
6 冷却器回流通道
7 冷却器
7a 风扇
7b 用于冷却器的温度传感器
8 用于废气涡轮增压器回路的泵
9 冷却器供应通道
10 用于加热回路的泵
11 补偿容器
12 加热回路
13 用于加热的热交换器
14 废气涡轮增压器
15、15a、15b 冷却通道分支
16a-d 曲轴箱的壁区域
17 冷却剂供应管路
18 流量控制装置、尤其是恒温阀
18a 流量控制装置的第一部件
18b 流量控制装置的膨胀元件
18c 流量控制装置的第二部件
18d 流量控制装置的封闭元件
19 凹部
20 壁封闭件
21 密封装置、尤其是O形环
22 流量控制装置的加热元件
23 尤其是用作气体弹簧的腔
24 流量控制装置的弹簧
25 用于气缸盖的第一冷却剂通道
26 用于曲轴箱的第二冷却剂通道
27 第一气缸
27a 第一气缸的壁
28 冷却剂供应管路中的冷却剂流
29 残余冷却剂流
30 第一冷却剂(体积)流
31 第二冷却剂(体积)流。

Claims (15)

1.尤其是用于车辆的内燃机(1)，包括：
曲轴箱(3)、
气缸盖(2a、2b)、
冷却剂供应管路(17)、
冷却通道分支(15、15a、15b)、
至少部分延伸穿过气缸盖的第一冷却剂通道(25)和
至少部分延伸穿过曲轴箱的第二冷却剂通道(26)，
其中，所述冷却剂供应管路(17)与用于供应冷却剂的冷却通道分支(15)连接并且第一冷却剂通道(25)和第二冷却剂通道(26)分别与冷却通道分支(15)连接，以便由冷却通道分支供应冷却剂，
其特征在于，
在所述冷却通道分支(15)处设有流量控制装置(18)，该流量控制装置配置成在一定范围上根据温度可变地调节从冷却通道分支(15)进入第一冷却剂通道(25)的冷却剂体积流(30)与从冷却通道分支(15)进入第二冷却剂通道(26)的冷却剂体积流(31)的比值。
2.根据权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)配置成这样调节进入第一冷却剂通道(25)和第二冷却剂通道(26)的冷却剂体积流(30、31)的比值，使得该比值随着温度升高而一直减小至最小值。
3.根据权利要求2所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)配置成这样调节所述比值，使得随着流量控制装置(18)温度的升高所述比值的减小连续地、以多个基本上离散的步骤或者按照两者的组合进行。
4.根据权利要求2或3所述的内燃机(1)，其特征在于，所述最小值介于2:1和8:1之间、优选介于3:1和5:1之间。
5.根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)配置成，在第二冷却剂通道(26)中超过确定的压力阈值时该流量控制装置减小该比值。
6.根据权利要求5所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)借助弹簧(24)支承在冷却通道分支(15)中，该弹簧的弹力选择成，使得当从所述第二冷却剂通道(26)施加到流量控制装置(18)上的压力超过压力阈值时，弹簧(24)偏移，使得流量控制装置(18)的至少一部分由此这样运动，使得所述比值减小。
7.根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)可自主运行。
8.根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)具有加热元件(22)，借助该加热元件能使流量控制装置(18)升温。
9.根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)包括第一部件(18a)和第二部件(18c)，所述第一部件和第二部件能彼此相对运动并且经由根据温度膨胀的膨胀元件(18b)耦合，其中，第二部件(18c)支撑在内燃机(1)的壁上；
所述流量控制装置(18)配置和设置成，使得第一部件(18a)在膨胀元件(18b)的温度低于确定温度阈值时至少部分封闭从冷却剂供应管路(17)通往第二冷却剂通道(26)的连接区域，并且在膨胀元件(18b)的温度上升到温度阈值以上的温度时第二部件(18c)基于膨胀元件(18b)的由于温度升高引起的膨胀相对于第一部件(18a)移动，使得该第二部件由此至少部分从连接区域移出。
10.根据权利要求9所述的内燃机(1)，其特征在于，在内燃机(1)中设有封闭的腔(23)，该腔通过第一部件(18a)封闭，并且第一部件在膨胀元件(18b)膨胀时至少部分移入该腔中。
11.根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)，还包括冷却剂泵(5)，根据温度这样调节所述冷却剂泵(5)的冷却剂输送功率，使得当温度升高时冷却剂泵的输送量至少在部分区段上上升。
12.根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)，其特征在于，所述流量控制装置(18)至少部分设置在一个空腔中，该空腔构造在曲轴箱(3)中或构造在气缸盖(2a、2b)中或构造在曲轴箱和气缸盖中。
13.根据权利要求12所述的内燃机(1)，其特征在于，所述空腔至少部分通过从曲轴箱(3)或气缸盖(2)的外表面延伸到其中的孔或缺口限定。
14.根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)，其特征在于，所述内燃机(1)具有多个气缸(27)，这些气缸分组成多个气缸组；
为至少两个所述气缸组分别设置冷却剂供应管路(17)、冷却通道分支(15)、至少部分在相应的气缸组区域中穿过气缸盖(2a、2b)的第一冷却剂通道(25)和至少部分在相应的气缸组区域中穿过曲轴箱(3)的第二冷却剂通道(26)；
相应的冷却剂供应管路(17)与用于供应冷却剂的相应的冷却通道分支(15a、15b)连接并且相应的第一冷却剂通道(25)和相应的第二冷却剂通道(26)与相应的冷却通道分支(15a、15b)连接，以便由该冷却通道分支供应冷却剂，其中，在相应的冷却通道分支(15a、15b)处设有温度敏感的流量控制装置(18)，该流量控制装置配置成根据温度调节从冷却通道分支(15)进入相应的第一冷却剂通道(25)的冷却剂体积流(30)与从相应的冷却通道分支(15a、15b)进入相应的第二冷却剂通道(26)的冷却剂体积流(31)的比值。
15.车辆、尤其是机动车，具有根据前述权利要求之一所述的内燃机(1)。
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