CN110872981A - 机动车辆的内燃发动机的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机动车辆的内燃发动机的冷却系统。本发明涉及机动车辆的内燃发动机(10)的冷却系统,其包括冷却剂(24)、液体/气体热交换器(38、40)、依赖于冷却剂温度的控制元件(28、30)、均衡箱(22)、部件之间的流体连接以及冷却剂泵(20)。根据本发明,在均衡箱(22)中的介质(26)与机动车辆的至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立至少一个直接或至少一个依赖于激活的流体连接(42、44、48、54、58、68)或者至少一个力传递连接。

Description

机动车辆的内燃发动机的冷却系统
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的机动车辆的内燃发动机的冷却系统,其包括预定量的冷却剂、至少一个液体/气体热交换器、至少一个恒温阀、用于以依赖于冷却剂温度的方式接收冷却剂中的一些的均衡箱(equalizing tank)和用于产生流体连接的连接元件。
背景技术
在机动车辆技术领域中,已知使用各种介质路径和介质回路来确保机动车辆的内燃发动机的安全且可持续的操作。
广泛使用的冷却系统(其包括液体冷却剂作为用于将在机动车辆的内燃发动机的操作期间产生的热量排放到周围环境的介质)是最重要的介质回路之一。
例如,机动车辆可具有发动机冷却系统,用于将在内燃发动机的操作期间产生的过程热传递到外部空气。发动机冷却系统被设置成尽可能快地达到内燃发动机的操作温度、维持操作温度并防止内燃发动机过热。该过程中频繁使用的冷却剂包含例如水/乙二醇混合物,该水/乙二醇混合物具有用于防止发动机冷却系统内的腐蚀的添加剂。发动机冷却系统可包含例如用于接收冷却剂的均衡箱,冷却剂由于不同操作温度下的热膨胀而具有不同的体积。如果发动机冷却系统内部的冷却剂的温度增高,则均衡箱中的冷却剂的热膨胀导致压力增加,因为封装在其中的空气体积减小。可通过从均衡箱通过阀释放空气来实现压力均衡。如果均衡箱中冷却剂的温度和压力下降到大气压之下,则可通过另一个阀将空气吸入到均衡箱中。
发动机冷却系统可进一步包括液体/气体热交换器,液体/气体热交换器被常规地称为冷却器并且被设置成将热量从流过冷却器的腔的冷却剂传递至外部空气,例如传递至流过的气流。恒温阀可直接布置在冷却器上,该阀根据冷却剂的温度来产生冷却剂路径,该冷却剂路径在高于预定的冷却剂温度的情况下从低冷却剂温度下的小冷却剂回路(该回路包含冷却剂泵和发动机缸体的至少一部分)切换至附加地包括冷却器和均衡箱的大冷却剂回路。
另一种重要介质回路是油润滑,其中润滑油用作介质。就已知的湿式油底壳润滑而言,布置在曲轴箱下面的油底壳用于接收润滑剂供应。油泵将润滑油从油底壳通过滤油器和提供的通道输送至曲轴,具体地输送至下连接杆轴承。例如,借助于曲轴的运动,润滑油能够到达上连接杆轴承和气缸活塞的下面(lower face),所述油可从这些地方流回到油底壳中。
为防止操作中的内燃发动机过热,应遵照冷却系统中冷却剂的预定的最小量。为监测冷却剂的量,现有技术中已知各种方案。
例如,US 9,726,069 B2描述了改进对发动机冷却剂水平面的估计以降低发动机过热的风险的方法和系统。冷却剂溢流贮器中的液面基于在上点和下点处流体地联接到贮器的中空竖直立管来推导。被定位在竖直立管的底部处的凹部中的超声传感器以间歇方式发射信号,在所述信号被冷却剂的表面反射之后接收其回声并基于回声次数来估计立管中的液面。
US 2016/0186645 A1在来自US9,726,069 B2的方法和系统的一个发展下附加地提出用基于车辆运动参数的变量补偿传感器输出信号以补偿由于运动引起的晃动而导致的液面失真。
因为含水冷却剂的蒸气压由于其非线性饱和蒸气压曲线而仅在达到内燃发动机的操作温度之前不久(特别是在启动具有冷的冷却剂的发动机时)显著增加,所以冷却剂泵内存在气蚀的风险,这可导致冷却剂泵的使用寿命缩短。
为解决该问题,US 8,065,980 B2提出例如设置有冷却回路的发动机冷却系统,该冷却回路包含冷却剂泵,以用于为发动机供应冷却剂并用于使冷却剂在冷却回路中循环。冷却回路在发动机下游具有用于冷却冷却剂的至少一个热交换器,膨胀箱在冷却剂泵上游连接到冷却回路。通过压力调节装置将冷却系统置于压力下,该压力调节装置被设置成对在发动机的至少一个预定操作模式期间从膨胀箱供应至冷却回路的冷却剂加压。压力调节装置可以是可控制泵或喷射器,其被布置成将加压的冷却剂供应至冷却回路中的冷却剂泵。该布置可用于防止在特定工况(诸如启动具有冷的冷却剂的发动机)期间冷却剂泵中的气蚀。在所有正常发动机操作模式期间,膨胀箱相对于环境大气封闭。
此外,US 2015/0345365 A1公开了用于将冷却系统置于压力下的布置和方法,该系统使机动车辆中的内燃发动机冷却。冷却系统包括用于使冷却剂在冷却系统中循环的冷却剂泵、允许冷却系统中的冷却剂膨胀的膨胀箱以及在冷却系统内部的特定压力下释放空气的卸压阀。在压力下的压缩空气供应装置使得可以通过在内燃发动机操作时向冷却系统供应连续气流而向冷却系统供应压缩空气,并且使得可以提供大小至少与冷却系统的估计泄漏相对应的气流。因此,能够防止在启动具有冷的冷却剂的发动机时冷却剂泵中的气蚀。
为尽可能快地达到内燃发动机的操作温度,在一些发动机冷却系统中,仅在达到预设的最小温度时循环冷却剂。当在达到预设的最小温度之后过小量的冷却剂被引入到冷却器中时,这可能导致相当大的材料应力,这会导致冷却器内部的不均匀的冷却剂流动。
作为补救措施,US 8,794,193 B2描述了一种用于冷却内燃发动机的装置,其中持续进行冷却水的循环直到冷却水已达到预定温度为止,借助于此可以防止冷却器的耐用性降低,要不然通过在重新启动冷却水的循环并且将冷却水引入到冷却器中时产生的热负荷会造成耐用性降低。内燃发动机包括电动泵、水温传感器、冷却器和恒温器。水温传感器检测冷却水温度。冷却器可允许冷却水在冷却器和发动机冷却系统之间循环。当冷却水温度和阀开启温度一样大或大于阀开启温度时,恒温器打开,并且将冷却水引入到冷却器中。电子控制装置在恒温器打开并将冷却水引入到冷却器中之前以通过电动泵增加冷却水的出口压力的方式来进行控制。因而,可以防止热交换器的耐用性由于不均匀流动引起的热应力而受到损害,同时防止冷却水的局部沸腾。
对于将在机动车辆的内燃发动机的操作期间产生的热量有效地排放至周围环境而言,另一重要前提是防止冷却剂内部(例如布置在气缸头内部的冷却通道中)的蒸气泡。这可以通过增加冷却剂内部的操作压力来实现。
例如,US 7,222,495 B2公开了发动机冷却系统的替代实施例,该发动机冷却系统包括用于冷却并清洁机动车辆的装置,该装置被配置成对车辆的客舱进行空气调节并冷却车辆的发动机缸体。该装置包含泵、吸收器、高压发生器、低压发生器、电容器和蒸发器。该装置的部件通过包含防冻剂的主要管线连接。在该情况下,该装置进一步包含温度/压力控制阀,该温度/压力控制阀布置在发动机缸体的下游,以维持发动机缸体内发动机周围的冷却回路部分的恒定压力(例如1.5巴)和恒定温度。因此,防止冷却回路的该部分内的水被蒸发,由此可以维持发动机缸体的冷却。
发动机舱中的温度由冷却装置稳定,该冷却装置使用来自发动机自身的废热。此外,该装置在清洁排气的同时在不需要额外燃料消耗的情况下对客舱进行空气调节,因为来自发动机缸体的废热以及有利地来自发动机的排气用于该目的。
US 6,532,910 B2描述了一种用于涡轮增压的内燃发动机的改进的冷却系统。内燃发动机配备有涡轮增压器,该涡轮增压器向发动机空气进口歧管施加压力。发动机进一步配备有包含膨胀箱的冷却系统。管路将置于压力下的发动机空气进口歧管连接到冷却系统,具体地连接到膨胀箱,以在内燃发动机的冷启动之后增加冷却系统中的压力,由此可以增加冷却系统中的冷却剂能够达到的最大温度。在该管路中布置有流量控制阀,该流量控制阀为弹簧加载的止回阀的形式并且允许从发动机空气进口歧管到膨胀箱的流动。在一个实施例中,方向控制阀布置在该管路中,该阀由电动控制单元控制。控制单元的控制算法基于选定的参数,例如冷却剂压力、发动机负荷、增压空气压力、冷却剂温度、环境温度、环境压力、冷却系统容量、风扇转速和操作循环。
鉴于所陈述的现有技术,包括液体冷却剂作为用于排放在内燃发动机的操作期间产生的热量的介质的冷却系统的领域仍然有改进空间。
发明内容
本发明解决了提供机动车辆的内燃发动机的冷却系统的问题,该冷却系统使用在正常情况下为液体的冷却剂,并且有效地防止冷却系统内部由于在内燃发动机的冷启动之后冷却剂蒸发而在冷却剂流动中形成气泡。
根据本发明,该问题通过具有根据权利要求1所述的特征的机动车辆的内燃发动机的冷却系统来解决。从属权利要求公开了本发明的附加的、特别有利的实施例。
应当注意,以下描述中单独列出的特征和措施能够以任何技术得当的方式进行组合并展示本发明的更多实施例。说明书特别是在结合附图的情况下另外对本发明进行表征并给予其细节。
机动车辆的内燃发动机的根据本发明的冷却系统包括
预定量的冷却剂、
至少一个液体/气体热交换器、
至少一个依赖于冷却剂温度的控制元件、
以依赖于冷却剂温度的方式接收冷却剂中的一些的均衡箱、
用于产生流体连接的连接元件以及
冷却剂泵。
在该情况下,建立了均衡箱中的介质与机动车辆的至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间的至少一个直接或至少一个依赖于激活的流体连接或者至少一个力传递连接。
在本发明的含义内,“机动车辆”应被理解为具体地意指汽车、重型货车、半拖车或长途汽车。在本发明的含义内,表述“为该目的提供”应被理解为具体地意指为该目的而专门编程、配置或布置。
在本发明的含义内,表述“流体连接”应被理解为具体地意指允许流体或介质的材料交换的连接。在本发明的含义内,表述“依赖于激活的流体连接”应被理解为具体地意指流体连接能够通过激活过程产生并且当停止激活时再次断开连接。
以这种方式,冷却系统能够置于压力下,该压力与标准大气压相比通过均衡箱增加。具体地,当启动具有冷的冷却剂的发动机时(即,在基本上对应于标准大气压的压力下),当通过操作内燃发动机来加热冷却剂时,因此能够有利地有效防止由于冷却剂蒸发而在冷却剂流动中形成气泡。因此,能够确保冷却剂系统的热排放性能。这具体地应用于这样的冷却剂系统,其中出于快速达到内燃发动机的额定操作温度的目的,例如在被称为“分流式冷却”系统中冷却剂的循环被完全或部分中断,在“分流式冷却”系统中,在内燃发动机的暖机阶段阻止发动机缸体中的冷却剂流动,并且任选地仅冷却气缸盖的出口侧。源自申请人的“分流式冷却”系统在现有技术中是已知的。
然而,借助于根据本发明的冷却系统,能够有利地降低或完全防止在内燃发动机的冷启动之后冷却剂泵中的气蚀效应。
优选地,所述至少一个依赖于冷却剂温度的控制元件为可连续调节阀(优选地恒温阀)的形式。
均衡箱中的介质可为冷却剂或位于均衡箱中的冷却剂的液面上方的空气。
应当注意,可借助于对应的翻新将本发明应用于多种机动车辆的现有冷却系统。
在冷却系统的优选实施例中,至少一个其他介质路径或介质回路由内燃发动机的具有发动机增压的空气进气区域形成。借助于与内燃发动机的启动之后即刻的标准大气压相比空气进气区域中增加的压力,可将空气输送到均衡箱中,并且可经由均衡箱将与标准大气压相比增加的压力施加到冷却系统。
发动机增压可借助于涡轮增压器、压缩机或风扇产生,而不限于此。
在冷却系统的优选实施例中,除了空气进气区域的介质路径之外或单独地,至少一个其他介质路径或介质回路由机动车辆的油润滑回路形成。在合适的实施例中,油润滑回路中的压力(其与内燃发动机的启动之后即刻的标准大气压相比增加了)可经由均衡箱传递至冷却系统。
优选地,在均衡箱中的介质与至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立的连接包含可激活的止回阀,在均衡箱的方向上能渗透该止回阀。以这种方式,在所述至少一个其他介质路径或介质回路中的压力暂时下降的情况下,可维持冷却系统中增加的压力。
可通过在所述至少一个其他介质路径或介质回路中达到特定的最小压力来激活止回阀,而不限于此。
在冷却系统的优选实施例中,在均衡箱中的介质与至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立的连接包含电可控阀。以这种方式,冷却系统的压力增加能够以灵活方式实施,并且在一个合适的实施例中,还可自动实施。
优选地,在均衡箱中的介质与至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立的连接包含用于限流的节流阀。在节流阀的合适配置的情况下,因此能够实现具有特别简单的设计的冷却系统的压力增加。
在冷却系统的优选实施例中,在均衡箱中的介质与至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立的连接包含用于限制均衡箱中的压力的压力控制阀。因此,能够实现冷却系统的压力增加至预定压力,该预定压力可例如低于在均衡箱的上面(upper face)上常规装配的卸压阀的触发压力,并且因此能够得以防止触发卸压阀以及损失冷却剂。
优选地,在均衡箱中的介质与至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立的连接包含压力增强器(pressure intensifier)。以这种方式,当所述至少一个其他介质路径或介质回路中的压力相同时,能够实现冷却系统中更大的压力增加,由此能够增加冷却系统有关防止由于冷却剂沸腾而导致的气泡形成和防止冷却剂泵中的气蚀的操作安全性。
优选地,在均衡箱中的介质与至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立的连接包含具有介质分离的压力传递元件或者具有可移动分隔壁或具有膜的流体分离器。因此,能够实现冷却系统中的压力增加,而不混合所涉及的介质的材料。
在其中至少一个其他介质路径或介质回路由机动车辆的油润滑回路形成的冷却系统的优选实施例中,油润滑回路具有能够通过特征映射图(characteristic map)控制的油泵。以这种方式,冷却系统中的压力增加能够以灵活方式进行设计并依赖于内燃发动机的操作参数(例如其当前操作负荷点)和/或机动车辆的行驶参数(例如行驶速度)。
附图说明
图1是机动车辆的内燃发动机的常规冷却系统的示意图,该常规冷却系统具有“分流式冷却”。本发明的更多有利实施例在从属权利要求和以下附图说明中公开,其中:
图2是机动车辆的内燃发动机的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统具有“分流式冷却”,
图3是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱中的介质与另一介质路径的介质之间的替代流体连接,
图4是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括另一替代流体连接,
图5是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括另一替代流体连接,
图6是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱中的介质与另一介质路径的介质之间的力传递连接,
图7是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱中的介质与另一介质路径的介质之间的力传递连接,
图8是根据图7的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱中的介质与另一介质回路的介质之间的力传递连接,
图9是根据图8的根据本发明的冷却系统的细节的示意图,以及
图10是具有根据内燃发动机的操作负荷点和机动车辆的行驶速度的根据图2的内燃发动机的增压空气进气区域中的典型压力值的表格。
具体实施方式
在不同的附图中,类似的零件总是具有相同的附图标记,由此所述零件通常也仅描述一次。
图1是机动车辆的内燃发动机10的常规冷却系统的示意图,该常规冷却系统具有“分流式冷却”概念。
冷却系统包含预定量的冷却剂24,冷却剂24由例如水/乙二醇混合物(通常≥40%乙二醇)形成。此外,冷却系统包括液体/气体热交换器38,该液体/气体热交换器38以已知的方式布置在机动车辆的前侧并且通常也被称为“冷却器”。冷却系统的两个依赖于冷却剂温度的控制元件28、30(其为恒温阀的形式)表示在冷却系统的各个部件之间的依赖于冷却剂24的温度的流体连接。冷却系统还包括均衡箱22和冷却剂泵20,均衡箱22用于以依赖于冷却剂温度的方式接收冷却剂24中的一些。冷却系统包含诸如管线和管子的多个连接元件,以用于产生流体连接。
冷却系统另外包括驾驶室加热器的另一液体/气体热交换器40,其被设置成释放机动车辆的客舱中的热量。
机动车辆的内燃发动机10配备有涡轮增压器32形式的发动机增压器。涡轮增压器32的驱动涡轮34以已知方式由内燃发动机10的排气流驱动。结果,驱动涡轮34移动布置在相同轮轴上的压缩机36,该压缩机36将具有与外部空气压力相比增加的压力的空气供应至内燃发动机10的空气进气区域12。根据内燃发动机10的操作负荷点(rpm,顶行)和机动车辆的行驶速度(km/h,第一列)的典型压力值在图10的表格中示出。
内燃发动机10包含气缸盖,该气缸盖具有位于进口侧的气缸盖冷却套零件14和在内燃发动机10内与其流体分离的位于排气侧的气缸盖冷却套零件16。内燃发动机10还具有发动机缸体,该发动机缸体具有发动机缸体冷却套18,发动机缸体冷却套18在内燃发动机10内与气缸盖冷却套零件14、16流体分离。
预定量的冷却剂24以这种方式进行测量:在冷的冷却剂24(即,其处于室外温度)的情况下,大约一半均衡箱22填充有冷却剂24,并且布置在其上方的空间填充有空气26,其压力对应于标准大气压加上冷却剂24的分压(下文中简称为标准大气压)。
在机动车辆的具有冷的冷却剂24(即,其处于室外温度)的内燃发动机10的启动阶段期间,两个恒温器28、30被关闭,并且冷却剂泵20沿第一冷却回路输送冷却剂24,该第一冷却回路包含位于排气侧的气缸盖冷却剂零件16和驾驶室加热器的液体/气体热交换器40。
当冷却剂温度增加时,第一恒温阀28首先打开,并且除了第一冷却回路之外,冷却剂泵20还将冷却剂24输送通过发动机缸体冷却套18、位于入口侧的气缸盖冷却剂零件14以及滤油器/油冷却器组件76(其为油润滑回路的一部分)的冷却套零件(在图1中未更详细地示出)。均衡箱22流体地连接到下面上的小冷却回路。
当冷却剂温度进一步增加时,第二恒温阀30也打开。然后,冷却剂泵20沿大冷却回路输送冷却剂24,即通过位于排气侧的气缸盖冷却剂零件16、发动机缸体冷却套18、位于进口侧的气缸盖冷却剂零件14以及冷却器38回到冷却剂泵20,在二次流动中流过滤油器/油冷却器组件76的冷却套零件。
在最大冷却剂温度的情况下,均衡箱22中的最大压力为大约1.4巴(相对地)。
图2是机动车辆的内燃发动机10的根据本发明的冷却系统的一个可能的实施例的示意图,该冷却系统根据“分流式冷却”概念构造。除了下文中将进行描述的差异之外,根据本发明的冷却系统、内燃发动机10和机动车辆对应于图1中所示的根据现有技术的实施例。
在根据图2的根据本发明的冷却系统中,在均衡箱22中的介质(该介质由空气26在标准大气压下在冷却剂24上形成)与机动车辆的另一介质路径的介质(该介质路径由通过涡轮增压器32增压的空气进气区域12形成,并且该介质由空气进气区域12中的增压空气形成)之间建立直接的流体连接42。
在启动的情况下并且具体地在内燃发动机10的冷启动的情况下,来自内燃发动机10的空气进气区域12的部分气流被引导到均衡箱22的空气空间中,由此空气进气区域12的增加的压力被传递到冷却系统,并且具体地被传递到冷却剂24。
图3是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱22中的介质(空气26)与另一介质路径(其由通过涡轮增压器32增压的空气进气区域12形成)的介质之间的替代的流体的、依赖于激活的连接44。
在均衡箱22中的空气26与内燃发动机10的空气进气区域12之间的依赖于激活的流体连接44包含可激活的止回阀46,在均衡箱22的方向上能渗透该止回阀46。止回阀46可为弹簧加载的止回阀的形式。止回阀46被激活,并且因此产生流体连接44,因为增压空气进气区域12的压力超过由止回阀46的弹簧加载的力预定的压力的阈值。如果增压空气进气区域12的压力降低到阈值之下,则止回阀46关闭,并且冷却系统的冷却剂24中的增加的压力得以维持。
图4是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱22中的介质(空气26)与另一介质路径(其由通过涡轮增压器32增压的空气进气区域12形成)的介质之间的另一个替代的流体的、依赖于激活的连接48。
在均衡箱22中的空气26与内燃发动机10的空气进气区域12之间的依赖于激活的流体连接48包含电可控阀50,该电可控阀50可为三通阀的形式。通过借助于电动控制单元52对阀50进行对应的控制而发生流体连接48的激活以及因此流体连接48的产生。电动控制单元52可例如被设置成接收来自机动车辆的发动机控制单元(未示出)的与涡轮增压器32的当前操作状态有关的数据。以这种方式,例如就空气进气区域12中期望的增压空气压力而言,可通过控制阀50来产生在均衡箱22中的空气26与内燃发动机10的空气进气区域12之间的流体连接48。
图5是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱22中的介质(空气26)与另一介质路径(其由通过涡轮增压器32增压的空气进气区域12形成)的介质之间的替代的直接的流体连接54。
在均衡箱22中的空气26与内燃发动机10的空气进气区域12之间的直接流体连接54包含用于限流的节流阀56,通过节流阀56能够控制从空气进气区域12被引导到均衡箱22中的空气的量。
图6是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱22中的介质(空气26)与另一介质路径(其由通过涡轮增压器32增压的空气进气区域12形成)的介质之间的另一个替代的直接流体连接58。
在均衡箱22中的空气26与内燃发动机10的空气进气区域12之间的直接流体连接58包含压力控制阀60,以限制均衡箱22中的压力。压力控制阀60的控制压力以这种方式选择:常规装配在均衡箱22的上面上的卸压阀(未示出)不响应。
图7是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱22中的介质(空气26)与另一介质路径(其由通过涡轮增压器32增压的空气进气区域12形成)的介质之间的力传递连接62。
在均衡箱22中的空气26与内燃发动机10的空气进气区域12之间的力传递连接62包含用于增加压力的压力增强器64。借助于压力增强器64,在均衡箱22中实现与内燃发动机10的空气进气区域12相比增加的压力。压力增强器在现有技术中是已知的,并且因此在这里不需要进行更详细的描述。
虽然分开示出并描述了在均衡箱22中的介质(空气26)与另一介质路径(其由通过涡轮增压器32增压的空气进气区域12形成)的介质之间的流体连接或力传递连接的各种实施例,但是所述实施例还可以以得当的方式彼此组合。例如,可得当地将根据图4的冷却系统的电可控阀50与根据图3的冷却系统的可激活止回阀46组合。更多组合将由本领域技术人员根据要求得当地放在一起。
图8是根据图2的根据本发明的冷却系统的示意图,该冷却系统包括在均衡箱22中的介质(该介质由空气26在标准大气压下在冷却剂24上形成)与机动车辆的另一介质回路的介质(该介质回路由机动车辆的油润滑回路72形成,并且该介质由在油润滑回路72中循环的润滑油78形成)之间的力传递连接66。
在均衡箱22中的空气26与油润滑回路72的润滑油78之间的力传递连接66包含具有介质分离的压力传递元件70。在替代实施例中,压力传递元件可被具有可移动分隔壁或具有膜的流体分离器代替。
润滑油回路72包含能够通过特征映射图控制的油泵74,以用于循环润滑油78(图9)。在油泵74的操作期间,润滑油78的操作压力存在于滤油器/油冷却器组件76的输出装置处,该压力通过填充有润滑油的管路被传递到压力传递元件70的一侧。在压力传递元件70背离润滑油侧的另一侧建立到均衡箱22中的空气26的直接流体连接68。
图9包含油泵74的特征映射图控制的特征映射图80的示例。借助于特征映射图控制,油泵74被设置成根据内燃发动机10的操作参数(即,其当前操作负荷点)和机动车辆10的行驶参数(即,其行驶速度)建立起在滤油器/油冷却器组件76的输出装置处的润滑油的两个预定操作压力值p1、p2中的一个。
虽然根据本发明的冷却系统的所述实施例示出了在均衡箱中的介质与每种情况下机动车辆的一个其他介质路径或介质回路之间的至少一个直接或至少一个依赖于激活的流体连接或者至少一个力传递连接,但是建立到机动车辆的不只一个其他介质路径或介质回路(例如建立到内燃发动机的空气进气区域和机动车辆的油润滑回路)的此类连接在本发明的范围内。
附图标记列表:
10 内燃发动机
12 空气进气区域
14 位于进口侧的气缸盖冷却套零件
16 位于排气侧的气缸盖冷却套零件
18 发动机缸体冷却套
20 冷却剂泵
22 均衡箱
24 冷却剂
26 空气
28 控制元件
30 控制元件
32 涡轮增压器
34 驱动涡轮
36 压缩机
38 液体/气体热交换器
40 液体/气体热交换器(加热器)
42 流体连接
44 流体连接
46 可激活止回阀
48 流体连接
50 电可控阀
52 电动控制单元
54 流体连接
56 节流阀
58 流体连接
60 压力控制阀
62 力传递连接
64 压力增强器
66 力传递连接
68 流体连接
70 压力传递元件
72 油润滑回路
附图标记列表(继续):
74 油泵
76 滤油器/油冷却器组件
78 润滑油
80 特征映射图
p1 压力值
p2 压力值

Claims (10)

1.一种机动车辆的内燃发动机(10)的冷却系统,所述冷却系统包含
预定量的冷却剂(24)、
至少一个液体/气体热交换器(38、40)、
至少一个依赖于冷却剂温度的控制元件(28、30)、
用于以依赖于冷却剂温度的方式接收所述冷却剂(24)中的一些的均衡箱(22)、
用于产生流体连接的连接元件以及
冷却剂泵(20),
其中
在所述均衡箱(22)中的介质(26)与所述机动车辆的至少一个其他介质路径或介质回路的介质之间建立至少一个直接或至少一个依赖于激活的流体连接(42、44、48、54、58、68)或者至少一个力传递连接。
2.根据权利要求1所述的冷却系统,
其中
至少一个其他介质路径或介质回路由内燃发动机(10)的具有发动机增压的空气进气区域(12)形成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的冷却系统,
其中
至少一个其他介质路径或介质回路由所述机动车辆的油润滑回路(72)形成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统,
其中
在所述均衡箱(22)中的介质(26)与至少一个其他介质路径或介质回路的所述介质之间建立的所述连接(44)包含可激活止回阀(46),在所述均衡箱(22)的方向上能渗透所述可激活止回阀(46)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统,
其中
在所述均衡箱(22)中的所述介质(26)与至少一个其他介质路径或介质回路的所述介质之间建立的所述连接(48)包含电可控阀(50)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统,
其中
在所述均衡箱(22)中的所述介质(26)与至少一个其他介质路径或介质回路的所述介质之间建立的所述连接(54)包含用于限流的节流阀(56)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统,
其中
在所述均衡箱(22)中的所述介质(26)与至少一个其他介质路径或介质回路的所述介质之间建立的所述连接(58)包含用于限制所述均衡箱(22)中的压力的压力控制阀(60)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统,
其中
在所述均衡箱(22)中的所述介质(26)与至少一个其他介质路径或介质回路的所述介质之间建立的所述连接(62)包含用于增加压力的压力增强器(64)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统,
其中
在所述均衡箱(22)中的所述介质(26)与至少一个其他介质路径或介质回路的所述介质之间建立的所述连接(66、68)包含具有介质分离的压力传递元件(70)或者具有可移动分隔壁或具有膜的流体分离器。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的冷却系统,
其中
所述机动车辆的所述油润滑回路(72)具有能够通过特征映射图控制的油泵(74)。
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