DE10024714A1 - Turbomotorkühlsystem mit zwei Doppeldurchlaßkühlern - Google Patents

Turbomotorkühlsystem mit zwei Doppeldurchlaßkühlern

Info

Publication number
DE10024714A1
DE10024714A1 DE10024714A DE10024714A DE10024714A1 DE 10024714 A1 DE10024714 A1 DE 10024714A1 DE 10024714 A DE10024714 A DE 10024714A DE 10024714 A DE10024714 A DE 10024714A DE 10024714 A1 DE10024714 A1 DE 10024714A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooler
engine
primary
outlet
aftercooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10024714A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael D Betz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of DE10024714A1 publication Critical patent/DE10024714A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443—Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105—Using two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/143—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using restrictions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/02—Intercooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04—Lubricant cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Ein Doppelkreislaufkühlsystem für ein Fahrzeug mit einem Motor und einem Turboladernachkühler weist ein modulares Kühlersystem mit Aufteilungen in den Tanks der Kühler auf. Die Aufteilungen erzeugen getrennte Kühlerabschnitte, und die Aufteilungen enthalten Zumeßöffnungen, die eine Überleitungsfunktion zwischen den Abschnitten vorsehen. Bei kühleren Motorbetriebstemperaturen schließt der Motorthermostat, was bewirkt, daß Motorkühlmittel hauptsächlich innerhalb des Motors zirkuliert wird, und was auch bewirkt, daß der Druck stromabwärts des Thermostaten abfällt. Der verringerte Druck gestattet, daß Kühlmittel vom Nachkühlerkreislauf durch eine erste Überleitung läuft und durch den Hauptkühler zirkuliert, dann durch eine zweite Überleitung und zurück zum Nachkühlerkreislauf. Während höherer Motortemperaturen öffnet sich der Thermostat, was den Druck zwischen den Kreisläufen ausgleicht, wobei somit ein normaler Fluß durch die Kreisläufe erzeugt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Mo­ torkühlsysteme und insbesondere auf Turbomotorkühlsysteme mit Nachkühlern.
Technischer Hintergrund
Der Betrieb von schweren mechanischen Ausrüstungsgegen­ ständen wie beispielsweise großen Traktoren erzeugt be­ trächtliche Wärme in den Motoren der Maschinen, die wir­ kungsvoll abgeleitet werden muß, um einen Schaden am Mo­ tor zu verhindern. Dies wird im allgemeinen durch kühl­ mittelbasierte Kühlersysteme erreicht, wobei eine Pumpe Kühlmittel durch Röhren in einem Kühler zirkuliert. Luft kühlt die Rohre und daher das Kühlmittel, und das Kühl­ mittel wird dann durch verschiedene Motorkomponenten ge­ pumpt, beispielsweise durch einen Motorölkühler, um diese Komponenten zu kühlen.
Wie hier bemerkt, werden viele Motoren von Schwermaschi­ nen turboaufgeladen. Turbolader erzeugen Ladungsluft für den Motor, die im Verbrennungsprozeß verwendet wird. Um Motoremissionen zu verringern sollte die Temperatur der Ladeluft vom Turbolader minimiert werden, und Nachkühler sind zu diesem Zweck vorgesehen worden. Kühlmittel vom Kühler kann verwendet werden, um die turbogeladene Luft zu kühlen, die durch den Nachkühler läuft.
Somit ist es wichtig, die Kühlmitteltemperatur bei norma­ len Betriebszuständen zu minimieren, und zwar sowohl zur effektiven Kühlung der Motorkomponenten als auch zur Ver­ ringerung von Emissionen in turboaufgeladenen Motoren. Wie hier jedoch bemerkt, ist es weiterhin wichtig, geeig­ nete Kühlmittelflußraten bei geringen Lasten vorzusehen, d. h. wenn der Motor relativ wenig Wärme erzeugt.
Die zuvor erwähnten Patentanmeldungen sprechen beide die­ ser Probleme an, und zwar durch Vorsehen von Dualkreis­ laufkühlsystemen mit mehreren Kühlern und mehreren Durch­ lässen. Die vorliegende Erfindung versteht weiter, daß es wünschenswert ist und möglich ist, besser die Wärmelast zwischen den Wärmeabfuhrkreisläufen bei niedrigen Umge­ bungstemperaturen und/oder niedrigen Motorhitzebelastun­ gen auszubalancieren. Insbesondere berücksichtigt die vorliegende Erfindung, daß es wünschenswert ist, daß die Temperatur des Kühlmittels, welches zum Nachkühler gelie­ fert wird, relativ unabhängig von der Temperatur des Kühlmittels von Systemthermostaten bei Zuständen mit niedriger Temperatur sind.
Offenbarung der Erfindung
Ein Kühlsystem für einen Motor weist etwas auf, welches im Endeffekt ein Primärkühlerflußpfad mit variabler Kapa­ zität ist, welcher einen oder mehrere Übergänge zu einem Nachkühlerflußpfad aufweist. Bei dieser Struktur wird die Wärmeübertragungsbalance besser während Zuständen mit niedriger Temperatur aufrecht erhalten, wodurch die dyna­ mischen Effekte bei dem mobilen Fahrzeug minimiert wer­ den, und zwar im Gegensatz zu stationären Anwendungen.
Gemäß eines weiteren Aspektes weist ein Kühlsystem für einen Motor und ein Nachkühler, der mit dem Motor assozi­ iert ist, einen Primärkühler auf, der einen Primärküh­ lerauslaß und einen Primärkühlereinlaß definiert. Eine Mantelwasser-(MW)Pumpe pumpt Kühlmittel vom Primärküh­ lerauslaß zum Motor und mindestens ein Sekundärkühler hat mindestens einen Sekundärkühlereinlaß in Verbindung mit dem Nachkühler. Auch hat der Sekundärkühler einen Sekun­ därkühlerauslaß, der mit einem Nachkühler in Verbindung steht. Mindestens eine Überleitung ist vorgesehen, um ei­ ne Verbindung zwischen dem Nachkühlerkreislauf und dem Motorkühlerkreislauf einzurichten.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel richtet eine er­ ste Überleitung einen Weg zur Strömungsmittelverbindung zwischen dem Primärkühlerauslaß und dem Sekundärkühler­ auslaß ein. Darüber hinaus richtet eine zweite Überlei­ tung einen Weg zur Strömungsmittelverbindung zwischen dem Primärkühlereinlaß und dem Auslaß des Nachkühlers ein.
Wie im Detail unten offenbart ist der sekundäre Kühler ein stromaufwärts liegender sekundärer Kühler, und das System weist weiter einen stromabwärts liegenden sekundä­ ren Kühler in Strömungsmittelverbindung mit dem stromauf­ wärts liegenden sekundären Kühler auf, und zwar über eine Verbindung. Die erste Überleitung richtet eine Strömungs­ mittelverbindung zwischen der Verbindung und dem Primär­ kühlerauslaß ein. Vorzugsweise sind die Kühler Doppel­ durchlaßkühler. Ein speziell bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel weist einen Shunt- bzw. Nebenschlußtank auf, der über der Mantelwasserpumpe in Strömungsmittelverbindung mit einem Ansauganschluß davon angeordnet ist.
Wünschenswerterweise ist eine Flußbegrenzung in minde­ stens einer der Überleitungen angeordnet. In der Tat kön­ nen Flußbeschränkungen wie beispielsweise Zumeßöffnungen in dem Primärkühlereinlaß und dem Primärkühlerauslaß an­ geordnet sein, um den Punkt einzurichten, bei dem zwi­ schen den Kreisläufen kein Fluß auftritt. Das System wird in Kombination mit einem Motor und in Kombination mit ei­ nem Fahrzeug offenbart.
Gemäß eines weiteren Aspektes weist ein Kühlsystem für einen Motor und einen Nachkühler, der mit dem Motor asso­ ziiert ist, einen Nachkühlerkühlkreislauf und einen Mo­ torkühlkreislauf auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat mindestens einer der Kreisläufe eine effektive varia­ ble Kapazität, die mittels von mindestens einer Überlei­ tung zwischen den Kreisläufen eingerichtet wird.
Die Details der vorliegenden Erfindung sowohl bezüglich ihrer Struktur als auch bezüglich ihres Betriebes können am besten mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erkannt werden, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile beziehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Figur ist ein schematisches Diagramm des vorliegenden Kühlsystems.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Mit Bezug auf die Figur ist ein Kühlsystem gezeigt, wel­ ches im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, um einen Mo­ tor 12 eines Fahrzeugs zu kühlen, welches im allgemeinen mit 14 bezeichnet wird, und auch um einen Turboladernach­ kühler 16 zu kühlen. Gemäß der in der Technik bekannten Prinzipien und wie es in der Figur gezeigt ist, kühlt der Nachkühler 16 Luft von einem Turbolader 18, bevor die Luft als Ladeluft in den Motor 12 eingespritzt wird. Vor­ zugsweise ist der Nachkühler 16 ein Doppeldurchlaßnach­ kühler.
Das System 10 weist einen Primärkühler 20 mit Rohren auf, durch die Kühlmittel fließt, wobei die Außenflächen der Rohre der Luft ausgesetzt sind, um das Kühlmittel in den Rohren zu kühlen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kühler 20 ein Doppeldurchlaßkühler, der mehrere Kerne oder Kühlelemente 22 haben kann (wobei nur ein Kern oder Kühlelement 22 gezeigt ist). In einem speziell bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel wird der Primärkühler 20 durch mindestens einen Teil eines Kühlers eingerichtet, der von der vorliegenden Anmelderin unter der Handelsmarke "AMOCS" vermarktet wird. Mit "Doppeldurchlaß" ist ge­ meint, daß Kühlmittel, welches durch den Kühler 20 fließt, zweimal über das Kühlelement 22 läuft, wie in der Figur angezeigt.
Nachdem es in dem Primärkühler 20 gekühlt worden ist, tritt das Kühlmittel in eine Kühlmittelversorgungsleitung 24 ein, und zwar von einem Auslaß 26 des Kühlers 20, und das Kühlmittel fließt zu einer Drei-Weg-Kühlmittelver­ sorgungsverbindung 28. Von der Drei-Weg-Kühlmittelver­ sorgungsverbindung 28 wird der Kühlmittelfluß in zwei Pfade zur Strömungsmittelverbindung aufgeteilt. Der erste Pfad wird durch eine Mantelwasserpumpenansaugleitung 30 eingerichtet, durch die Kühlmittel zu einem Ansaugan­ schluß 32 der Mantelwasser-(MW)Zentrifugalpumpe 34 fließt. Die Mantelwasserpumpe 34 läßt Kühlmittel in eine Mantelwasserpumpenauslaßleitung 36 durch einen Mantelwas­ serpumpenauslaßanschluß 38 aus, und das Kühlmittel fließt dann zu einem Motorölkühler 40 des Motors 12 und von dort zu anderen Motorkomponenten 42, um den Ölkühler 40 und die Komponenten 42 gemäß gut verständlicher Prinzipien zu kühlen. Das Kühlmittel tritt dann aus dem Motor 12 über eine Motorrückleitung 44 aus.
Von der Motorrückleitung 44 fließt das Kühlmittel zu ei­ nem Thermostat 46, vorzugsweise zu einem Thermostat mit variabler Zumeßöffnung, der Kühlmittel sowohl in eine Mo­ torrückzirkulationsleitung 48 als auch zu einer Drei-Weg- Kühlmittelrückleitungsverbindung 50 leitet. Wie gezeigt richtet die Motorrückleitung 48 einen Pfad zur Strömungs­ mittelverbindung zurück zur Mantelwasserpumpe 34 ein, während Kühlmittel, welches durch die Drei-Weg-Kühl­ mittelrückleitungsverbindung 50 läuft, in einen Primär­ kühlereinlaß 52 über eine Kühlmittelrückleitung 54 ein­ tritt. Wie der Fachmann erkennen wird, hängt die Position des Thermostaten 46 von der Temperatur des Kühlmittels ab. Bei niedrigeren Kühlmitteltemperaturen wird ver­ gleichsweise mehr Kühlmittel durch die Rückzirkulations­ leitung 48 geleitet, während bei höheren Kühlmitteltempe­ raturen ein Hauptteil wenn nicht das ganze Kühlmittel zu­ rück zum Kühler 20 über die Kühlmittelrückleitung 54 ge­ leitet wird.
Wie von der vorliegenden Erfindung erkannt, kann Kühlmit­ tel, welches durch einen Doppeldurchlaßkühler läuft, ein beträchtliches Ausmaß an Druckspitzen verlieren, und zwar im Vergleich zu dem Kühlmitteldruckverlust in einem Ein­ zeldurchlaßkühler, und zwar in dem Ausmaß, daß der An­ saugdruck der assoziierten Mantelwasserpumpe inakzeptabel gering sein kann. Entsprechend wird ein Shunt- bzw. Ne­ benschlußtank 56 über dem Ansauganschluß 32 der Mantel­ wasserpumpe 34 in Strömungsmittelverbindung damit ange­ ordnet, und zwar über eine Statikdruckleitung 58 und die Mantelwasserpumpenansaugleitung 30, um einen statischen Druckkopf bzw. eine statische Druckspitze an der Ansau­ gung der Mantelwasserpumpe 34 zu bieten. Falls aber nicht, kann der Kühler 20 sich zum Nebenschluß- bzw. Shunt-Tank 56 über eine Entlüftungsleitung 59 entlüften.
Nachdem wir den Primärkühlkreislauf für den Motor 12 be­ schrieben haben, wird nun das Augenmerk auf den Sekundär­ kühlkreislauf für den Nachkühler 16 gerichtet, und auf die Art und Weise, in der die Kreisläufe bei niedrigen Temperaturen ausgeglichen werden. Der Nachkühler 16 sen­ det Kühlmittel durch eine Nachkühlerrückleitung 60 zu ei­ ner Drei-Weg-Nachkühlerrückleitungsverbindung 62. Eine erste Überleitung 64 richtet einen Weg zur Strömungsmit­ telverbindung zwischen der Nachkühlerrückleitung 60 und der Kühlmittelrückleitung 54 ein. Die Überleitung kann ein Rohr oder eine Zumeßöffnung innerhalb einer kombi­ nierten Kühlerstruktur sein. Falls erwünscht kann ein Thermostat oder Rückschlagventil 66 in der ersten Über­ leitung 64 angeordnet sein, wie gezeigt. Oder eine Zumeß­ öffnung kann in der ersten Überleitung 64 angeordnet sein. In jedem Fall kann eine Flußeinschränkung in der ersten Überleitung 64 angeordnet sein.
Es kann auch Kühlmittel von der Drei-Weg-Nachkühlerrück­ leitungsverbindung 62 durch eine Sekundärkühlmittelrück­ leitung 68 zu einem stromaufwärts gelegenen Doppeldurch­ gangssekundärkühler 70 fließen. Das Kühlmittel tritt dann aus dem stromaufwärts liegenden Sekundärkühler 70 aus und fließt durch eine Verbindungsleitung 72 zu einer Drei- Weg-Sekundärkühlerverbindung 74. Eine zweite Überleitung 76 richtet einen Weg zur Strömungsmittelübermittlung zwi­ schen der Verbindungsleitung 72 und der Kühlmittelversor­ gungsleitung 24 ein, wie gezeigt. Es kann auch Kühlmittel von der Drei-Weg-Sekundärkühlerverbindung 74 zu einem stromabwärts gelegenen Sekundärkühler 78 fließen, der entsprechend in Strömungsabfolge mit dem stromaufwärts liegenden Sekundärkühler 70 ist. Im Endeffekt läuft Kühl­ mittel, welches durch den Nachkühler 16 geleitet wird, zuerst durch ein Abstrahlungskühlsystem mit vier Durch­ lässen.
Von den Sekundärkühlern 70, 78 fließt Kühlmittel durch eine Nachkühlerversorgungsleitung 80 zu einer getrennten Zentrifugalkreislaufnachkühler-(SCAC-)Pumpe 82. Die SCAC- Pumpe 82 läßt Kühlmittel zum Nachkühler 16 aus, wie ge­ zeigt.
Falls erwünscht können die Kühler 20, 70, 78 in einem ge­ meinsamen Gehäuse eingeschlossen sein. Beispielsweise kann der Primärkühler 20 durch sechs von acht Kernen in dem oben offenbarten Caterpillar-AMOCS-Kühler eingerich­ tet sein, und die Sekundärkühler 70, 78 können von den übrigen zwei Kernen gebildet werden.
Zur Vervollständigung der Beschreibung des bevorzugten Kühlsystems ist zu sagen, daß eine Nachkühlerversorgungs­ zumeßöffnung 84 in der Versorgungsleitung zum Nachkühler 16 angeordnet ist, und eine Kühlerversorgungszumeßöffnung 86 ist in der Kühlmittelrückleitung 54 angeordnet. Wenn zusätzlich ein Shunt- bzw. Nebenschlußtank 56 vorgesehen ist, kann eine Mantelwasserpumpenansaugzumeßöffnung 88 in der Mantelwasserpumpenansaugleitung 30 angeordnet sein.
Industrielle Anwendbarkeit
Bei "ausbalancierten" Zuständen, d. h. wenn die Position des Thermostaten 46 derart ist, daß der Druck bei der Drei-Weg-Kühlmittelrückleitungsverbindung 50 gleich dem Druck bei der Drei-Weg-Nachkühlerrückleitungsverbindung 62 ist, tritt kein Strömungsmittelfluß an irgendeiner Überleitung 64, 76 auf. Der Fachmann wird leicht erken­ nen, daß beide Sekundärkühler 70, 78 exklusiv zur Kühlung des Nachkühlers 16 unter "ausgeglichenen" Zuständen ver­ wendet werden.
Andererseits leitet bei relativ geringen Motortemperatu­ ren (aufgrund niedriger Umgebungstemperaturen und/oder niedrigen Wärmelasten) der Thermostat 46 relativ mehr Kühlmittel zurück durch die Rückzirkulationsleitung 48; unter diesen Umständen ist der Druck bei der Drei-Weg- Kühlmittelrückleitungsverbindung 50 geringer als der Druck bei der Drei-Weg-Nachkühlerrückleitungsverbindung 62. Folglich fließt das Kühlmittel von der Nachkühler­ rückleitung 60 durch die Überleitung 64 zum Primärkühler 20. Als eine weitere Folge davon fließt das Kühlmittel auch von der Drei-Weg-Kühlmittelversorgungsverbindung 28 zur Drei-Weg-Sekundärkühlerverbindung 74 durch die zweite Überleitung 76 zurück zum Nachkühlerversorgungskreislauf. Unter Berücksichtigung dessen ist nun zu erkennen, daß bei Zuständen mit niedriger Temperatur wenn die volle Kühlkapazität des Primärkühlers 20 nicht erforderlich ist, um den Motor 12 zu kühlen, zumindest ein Teil der übermäßigen Kühlkapazität des Primärkühlers 20 vorteil­ hafterweise bei der Kühlung des Nachkühlers 16 verwendet wird.
Im Gegensatz zu dem Obigen steht der Betrieb mit dem Strömungsmittelfluß, der während Perioden von hoher Tem­ peratur oder hoher Motorwärmelast auftritt. Unter diesen Umständen leitet der Thermostat 46 relativ weniger Kühl­ mittel zurück durch die Rückzirkulationsleitung 48; wobei unter diesen Umständen der Druck an der Dreiweg- Kühlmittelrückleitungsverbindung 50 größer ist als der Druck an der Drei-Weg-Nachkühlerrückleitungsverbindung 62. Folglich fließt Kühlmittel zur Nachkühlerrückleitung 60 durch die Überleitung 64 vom Thermostaten 46. Als eine weitere Folge davon fließt auch Kühlmittel zur Drei-Weg- Kühlmittelversorgungsverbindung 28 von der Drei-Weg- Sekundärkühlerverbindung 74 durch die zweite Überleitung 76 zum Motorkühlkreislauf. Wenn man dies berücksichtigt, ist nun zu erkennen, daß bei Zuständen mit hoher Tempera­ tur wenn mehr als die volle Kühlkapazität des Primärküh­ lers 20 benötigt werden könnte, um den Motor 12 zu küh­ len, eine gewisse zusätzliche Motorkühlung erreicht wird durch effektives Hinzufügen eines Teils der Kühlkapazität des stromaufwärts liegenden Sekundärkühlers 70 zum Motor­ kühlkreislauf.
Es ist nun zu erkennen, daß wie hier beabsichtigt die Zu­ meßöffnungen 84, 86, 88 und die Strömungsbegrenzung 66 so konfiguriert sind, daß die Flußrate durch die Kühlmittel­ rückleitung 54 eingerichtet wird (und daher der Druck bei der Drei-Weg-Kühlmittelrückleitungsverbindung 50) bei der kein Überleitungsfluß auftritt.
Während das spezielle Turbomotorkühlsystem mit zwei Dop­ peldurchlaßkühlern, wie es hier gezeigt und im Detail be­ schrieben wird, vollständig die oben beschriebenen Ziele der Erfindung erreichen kann, sei bemerkt, daß dies das gegenwärtig bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung ist, und somit für das vorliegende Thema repräsentativ ist, welches von der vorliegenden Erfindung im weiten Sinne betrachtet wird, so daß der Umfang der vorliegenden Erfindung vollständig andere Ausführungsbei­ spiele umfaßt, die für den Fachmann offensichtlich werden können, und daß der Umfang der vorliegenden Erfindung entsprechend durch nichts weiteres als die beigefügten Ansprüche begrenzt werden soll, wobei die Bezugnahme auf ein Element im Singular nicht "eines und nur eines" be­ deuten soll, außer falls dies explizit erwähnt wird, son­ dern vielmehr "eines oder mehrere".

Claims (22)

1. Kühlsystem (10) für einen Motor (12) und mit dem Mo­ tor assoziierter Nachkühler (16), welches folgendes aufweist:
mindestens einen Primärkühler (20) mit mindestens einem Primärkühlerauslaß (26) und mindestens einem Primärkühlereinlaß (52);
mindestens eine Mantelwasser-(MW-)Pumpe (34), die zum Pumpen von Kühlmittel aus dem Primärkühlerauslaß (26) zum Motor (12) angeordnet ist;
mindestens einen Sekundärkühler (70, 78) mit minde­ stens einem Sekundärkühlereinlaß in Verbindung mit dem Nachkühler (16), wobei der Sekundärkühler (70, 78) auch mindestens einen Sekundärkühlerauslaß hat, der mit dem Nachkühler in Verbindung steht;
mindestens eine erste Überleitung (76), die einen Weg zur Strömungsmittelverbindung zwischen dem Pri­ märkühlerauslaß (26) und dem Sekundärkühlerauslaß einrichtet; und
mindestens eine zweite Überleitung (64), die einen Weg zur Strömungsmittelverbindung zwischen dem Pri­ märkühlereinlaß (52) und einem Auslaß des Nachküh­ lers (16) einrichtet.
2. System nach Anspruch 1, wobei der Sekundärkühler (70) ein stromaufwärts liegender Sekundärkühler ist, und wobei das System weiter mindestens einen strom­ abwärts liegenden Sekundärkühler (78) in Strömungs­ mittelverbindung mit dem stromaufwärts liegenden Se­ kundärkühler (70) über eine Verbindung (72) auf­ weist, wobei die erste Überleitung (76) eine Strö­ mungsmittelverbindung zwischen der Verbindung (72) und dem Primärkühlerauslaß (26) einrichtet.
3. System nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Kühler (20, 70, 78) ein Doppeldurchlaßkühler ist, und wobei das System weiter mindestens einen Shunt- bzw. Nebenschlußtank (56) aufweist, der über der Mantelwasserpumpe (34) in Strömungsmittelverbindung mit einer Ansaugung (32) davon angeordnet ist.
4. System nach Anspruch 1, welches weiter mindestens eine Flußbegrenzung (66) aufweist, die in mindestens einer der Überleitungen (64, 76) angeordnet ist.
5. System nach Anspruch 1, welches weiter mindestens eine Flußbegrenzung (86) in Strömungsmittelverbin­ dung mit dem Primärkühlereinlaß (52) aufweist.
6. System nach Anspruch 1, welches weiter mindestens eine Flußbegrenzung (88) in Strömungsmittelverbin­ dung mit dem Primärkühlerauslaß (26) aufweist.
7. System nach Anspruch 1 in Kombination mit einem Mo­ tor (12).
8. Kombination nach Anspruch 7 weiter in Kombination mit einem Fahrzeug (14).
9. Kühlsystem für einen Motor (12) eines Fahrzeugs (14) mit einem Nachkühler (16), welches folgendes auf­ weist:
zumindest einen Primärkühler (20) mit mindestens ei­ nem Primärkühlerauslaß (26) und mindestens einem Primärkühlereinlaß (52);
mindestens eine Mantelwasser-(MW-)Pumpe (34), die angeordnet ist, um Kühlmittel vom Primärkühlerauslaß (26) zum Motor (12) zu pumpen;
mindestens einen Sekundärkühler (70, 78) mit minde­ stens einem Sekundärkühlereinlaß in Verbindung mit dem Nachkühler (16), wobei der Sekundärkühler (70, 78) auch mindestens einen Sekundärkühlerauslaß hat, der mit dem Nachkühler (16) in Verbindung steht; und mindestens eine erste Überleitung (76), die einen Weg zur Strömungsmittelverbindung zwischen dem Pri­ märkühlerauslaß (26) und dem Sekundärkühlerauslaß einrichtet.
10. System nach Anspruch 9, wobei der Sekundärkühler (70, 78) ein stromaufwärts liegender Sekundärkühler (70) ist, und wobei das System weiter mindestens ei­ nen stromabwärts liegenden Sekundärkühler (78) auf­ weist, und zwar in Strömungsmittelverbindung mit dem stromaufwärts liegenden Sekundärkühler (70) über ei­ ne Verbindung (72), wobei die erste Überleitung (76) eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Verbin­ dung (72) und dem Primärkühlerauslaß (26) einrich­ tet.
11. System nach Anspruch 9, wobei mindestens einer der Kühler (20, 70, 78) ein Doppeldurchlaßkühler ist, und wobei das System weiter mindestens einen Shunt- bzw. Nebenschlußtank (56) aufweist, der über der Mantelwasserpumpe (34) in Strömungsmittelverbindung mit einer Ansaugung (32) davon angeordnet ist.
12. System nach Anspruch 9, welches weiter folgendes aufweist: mindestens eine zweite Überleitung (64), die einen Weg zur Strömungsmittelverbindung zwischen dem Pri­ märkühlereinlaß (52) und dem Auslaß des Nachkühlers (16) einrichtet.
13. System nach Anspruch 12, welches weiter mindestens eine Flußbegrenzung (66) aufweist, die in mindestens einer der Überleitungen (64, 76) angeordnet ist.
14. System nach Anspruch 9, welches weiter mindestens eine Flußbegrenzung (86) in Strömungsmittelverbin­ dung mit dem Primärkühlereinlaß (52) aufweist.
15. System nach Anspruch 9, welches mindestens eine Flußbegrenzung (88) in Strömungsmittelverbindung mit dem Primärkühlerauslaß (26) aufweist.
16. System nach Anspruch 9 in Verbindung mit einem Motor (12).
17. Kombination nach Anspruch 16, weiter in Kombination mit einem Fahrzeug (14).
18. Kühlsystem für einen Motor (12) und Nachkühler (16), der mit dem Motor (12) assoziiert ist, wobei das Sy­ stem folgendes aufweist:
mindestens einen Primärkühler (20) mit mindestens einem Primärkühlerauslaß (26) und mindestens einem Primärkühlereinlaß (52);
mindestens eine Mantelwasser-(MW-)Pumpe (34), die zum Pumpen von Kühlmittel von dem Primärkühlerauslaß (26) zum Motor (12) angeordnet ist;
mindestens einen Sekundärkühler (70, 78) mit minde­ stens einem Sekundärkühlereinlaß in Verbindung mit dem Nachkühler (16), wobei der Sekundärkühler (70, 78) auch mindestens einen Sekundärkühlerauslaß be­ sitzt, der mit dem Nachkühler (16) in Verbindung steht; und
mindestens eine Überleitung, die einen Weg zur Strö­ mungsmittelverbindung zwischen dem Primärkühlerein­ laß (52) und einem Auslaß des Nachkühlers (16) ein­ richtet.
19. System nach Anspruch 18, wobei der Sekundärkühler (70, 78) ein stromaufwärts liegender Sekundärkühler (70) ist, und wobei die Überleitung (64) eine Sekun­ därüberleitung ist, und wobei das System weiter fol­ gendes aufweist:
mindestens eine erste Überleitung (76), die einen Weg zur Strömungsmittelverbindung zwischen dem Pri­ märkühlerauslaß und dem Sekundärkühlerauslaß (26) einrichtet; und
mindestens einen stromabwärts liegenden Sekundärküh­ ler (78) in Strömungsmittelverbindung mit dem strom­ aufwärts liegenden Sekundärkühler (70) über eine Verbindung (72), wobei die erste Überleitung (76) eine Strömungsmittelverbindung (72) zwischen der Verbindung und dem Primärkühlerauslaß (26) einrich­ tet.
20. System nach Anspruch 19, wobei mindestens einer der Kühler (20, 70, 78) ein Doppeldurchlaßkühler ist, und wobei das System weiter mindestens einen Shunt- bzw. Nebenschlußtank (56) aufweist, der über der Mantelwasserpumpe (34) in Strömungsmittelverbindung mit einer Ansaugung (32) davon angeordnet ist.
21. Kühlsystem für einen Motor (12) und Nachkühler (16), der mit dem Motor (12) assoziiert ist, wobei das Kühlsystem einen Nachkühlerkreislauf und einen Mo­ torkühlkreislauf aufweist, wobei mindestens einer der Kreisläufe eine effektive variable Kapazität be­ sitzt, die mittels mindestens einer Überleitung (64, 76) zwischen den Kreisläufen eingerichtet wird.
22. System nach Anspruch 21, wobei der Nachkühlerkühl­ kreislauf (16) mindestens zwei Doppeldurchlaßsekun­ därkühler (70, 78) aufweist, und wobei mindestens eine Zumeßöffnung (84, 86, 88) in dem System vorge­ sehen ist, um einen Nicht-Fluß-Zustand in der Über­ leitung (64, 76) zu definieren.
DE10024714A 1999-05-21 2000-05-18 Turbomotorkühlsystem mit zwei Doppeldurchlaßkühlern Withdrawn DE10024714A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/316,859 US6158398A (en) 1999-05-21 1999-05-21 Turbocharged engine cooling system with two two-pass radiators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10024714A1 true DE10024714A1 (de) 2001-02-08

Family

ID=23231015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10024714A Withdrawn DE10024714A1 (de) 1999-05-21 2000-05-18 Turbomotorkühlsystem mit zwei Doppeldurchlaßkühlern

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6158398A (de)
JP (1) JP2000345839A (de)
DE (1) DE10024714A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8671982B2 (en) 2006-10-27 2014-03-18 Audi Ag Rotary slide valve, in particular for a coolant circuit, which has a plurality of branches, of an internal combustion engine; electromechanical assembly
DE102005004027B4 (de) * 2005-01-28 2014-05-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kühlsystem für eine in ein Kraftfahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6314921B1 (en) * 1998-11-06 2001-11-13 Caterpillar Inc. Turbocharged engine cooling system with two-pass radiator
DE10065003A1 (de) * 2000-12-23 2002-07-04 Bosch Gmbh Robert Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug
US6604515B2 (en) 2001-06-20 2003-08-12 General Electric Company Temperature control for turbocharged engine
US6805108B2 (en) 2002-12-20 2004-10-19 Caterpillar Inc Heat exchanger for a supercharger
DE10317003A1 (de) * 2003-04-11 2004-12-09 Behr Gmbh & Co. Kg Kreislaufanordnung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kreislaufanordnung
SE525993C2 (sv) * 2003-10-15 2005-06-07 Volvo Lastvagnar Ab Arrangemang för kylning av fordonskomponent samt fordon innefattande ett dylikt arrangemang
WO2005116418A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-08 Gemini Energy Technologies, Inc Co-generation of fuel using thermodynamic cycle
US20080078537A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Valeo, Inc. Multi-zone heat exchangers with separated manifolds
DE112008000256T5 (de) * 2007-02-20 2010-01-14 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmetauschersystem und Betriebsverfahren dafür
FR2915771B1 (fr) * 2007-05-03 2014-01-03 Renault Sas Ensemble de refroidissement d'un moteur a combustion interne
US20090078220A1 (en) * 2007-09-25 2009-03-26 Ford Global Technologies, Llc Cooling System with Isolated Cooling Circuits
SE533942C2 (sv) 2008-06-09 2011-03-08 Scania Cv Ab Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
US8171895B2 (en) * 2008-12-22 2012-05-08 Caterpillar Inc. Coolant flow control system and method
US20140202669A1 (en) * 2013-01-21 2014-07-24 Denso International America, Inc. Dual radiator engine cooling module - single coolant loop
CN107339143B (zh) * 2016-11-25 2019-06-28 安徽江淮汽车集团股份有限公司 并联散热器的进水流量控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4317439A (en) * 1979-08-24 1982-03-02 The Garrett Corporation Cooling system
US4520767A (en) * 1983-09-16 1985-06-04 Cummins Engine Company Low flow cooling system and apparatus
JP3422036B2 (ja) * 1992-07-13 2003-06-30 株式会社デンソー 車両用冷却装置
US5669338A (en) * 1996-04-15 1997-09-23 Caterpillar Inc. Dual circuit cooling systems
US5910099A (en) * 1997-02-28 1999-06-08 General Motors Corporation Turbocharged engine cooling system control with fuel economy optimization

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005004027B4 (de) * 2005-01-28 2014-05-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kühlsystem für eine in ein Kraftfahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine
US8671982B2 (en) 2006-10-27 2014-03-18 Audi Ag Rotary slide valve, in particular for a coolant circuit, which has a plurality of branches, of an internal combustion engine; electromechanical assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US6158398A (en) 2000-12-12
JP2000345839A (ja) 2000-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10024714A1 (de) Turbomotorkühlsystem mit zwei Doppeldurchlaßkühlern
EP1570168B1 (de) Vorrichtung zur kühlung
DE2741244C2 (de) Kühlungsanordnung an einer luftgekühlten Brennkraftmaschine
DE112008000487T5 (de) Wärmetauscher mit zwei Durchgängen welcher im inneren Balganordnungen aufweist
DE102012105644A1 (de) Wärmetauscher für fahrzeug
EP0512307A1 (de) Kühlsystem für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
DE102012105115A1 (de) Wärmetauscher für ein Fahrzeug
DE19955302A1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
EP0177025A2 (de) Kühlsystem
EP1588034A2 (de) Kühlkreislauf einer brennkraftmaschine mit niedertemperaturkühler
DE102012105175A1 (de) Wärmetauscher für ein Fahrzeug
DE112014000492T5 (de) Doppel-Kühler-Maschinenkühlmodul mit Einzelkühlmittelschleife
DE102018110234B4 (de) Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102004021551A1 (de) Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE3317454A1 (de) Kuehlsystem fuer eine fluessigkeitsgekuehlte brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
EP0379542B1 (de) Einrichtung zum kühlen einer aufgeladenen kolbenbrennkraftmaschine
WO2009059684A2 (de) Kühlmittelkreislauf für eine brennkraftmaschine
DE10235972A1 (de) Mehrstufige Superlader- bzw. Supercharger-Anordnung mit Kreuzströmung
DE4030200A1 (de) Motorkuehlsystem
DE102015201242A1 (de) Regelmittel zur Steuerung der Kühlmittelströme eines Split-Kühlsystems
EP2324227B1 (de) Abgaskühlung für ein kraftfahrzeug
DE10021525A1 (de) Kühlkreislauf für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE10135893A1 (de) Turboladermotorkühlsystem mit Doppeldurchgangskühler
DE112015002176B4 (de) Kühlvorrichtung eines Hybridfahrzeugs
DE112019000061T5 (de) Motorkühleinrichtung und motorsystem

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee