DE102004030153A1 - Cooling cycle for internal combustion engine has coolant circulating pump and valve, arranged in coolant bypass-line for its opening and closing whereby coolant bypass-line transmits part of coolant from cooling circuit to coolant radiator - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a refrigeration cycle for one Internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
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.The thermal management an internal combustion engine and a motor vehicle, i. the cooling and Heat of aggregates and equipment to an optimal operating temperature, is for the efficiency and thus for the economy of the whole system is crucial. It is therefore desirable that the facilities and aggregates, in particular the internal combustion engine of the motor vehicle, if possible quickly reach their optimum operating temperature and as possible while maintained throughout the operation.
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
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
Aus
dem Stand der Technik sind hierbei verschiedene Möglichkeiten
zur Wärmeregulierung
des Getriebeöls
bzw. Motoröls
bekannt. So beschreibt zum Beispiel die
Die
vorliegende Erfindung geht von einem Kühlkreislauf aus, dessen Aufbau
in
Der
Kühlkreislauf
umfasst eine Kühlmittelpumpe
Der
Getriebeöl-Kühler
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.The present invention is therefore based on the object to provide a cooling circuit for an internal combustion engine, in which the Transmission oil cooler is integrated with the coolant radiator and in addition to a heat regulation of the internal combustion engine, an optimal thermal regulation of the transmission oil is possible.
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.These Task is by a cooling circuit for one Internal combustion engine solved with the features of claim 1. advantageous Embodiments and developments of the invention are the subject the dependent claims.
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.Of the Cooling circuit according to the invention for an internal combustion engine has a coolant pump for circulating a coolant by the internal combustion engine; a coolant radiator for cooling the in the internal combustion engine heated Coolant, a coolant inlet of the coolant radiator with a coolant outlet the internal combustion engine is connected and a coolant outlet of the coolant radiator with a coolant inlet the coolant pump connected is; a thermostatic valve located between the coolant outlet the internal combustion engine and the coolant inlet of the coolant cooler on the one hand and a coolant inlet of the Coolant pump provided on the other hand, for selectively opening and closing the Connection between the coolant outlet the internal combustion engine and the coolant inlet the coolant radiator or the connection between the coolant outlet the internal combustion engine and the coolant inlet the coolant pump dependent on the coolant temperature; one Transmission oil cooler that integrated with the coolant cooler is to cool a transmission oil with the coolant cooled in the coolant cooler; and a heating heat exchanger, its coolant inlet with the coolant outlet the internal combustion engine is connected and the coolant outlet with a coolant inlet the coolant pump is connected, for heating a fluid by means of the from the internal combustion engine flowing warm coolant, on. Further, a coolant bypass line provided by which at least a portion of the coolant from the cooling circuit even when closed by the thermostatic valve connection between the coolant outlet the internal combustion engine and the coolant inlet of the coolant radiator to the coolant radiator and / or the transmission oil cooler can be, being in the coolant bypass line a valve for selective opening and closing the coolant bypass line is arranged.
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.at this structure of a cooling circuit for one Internal combustion engine according to the present invention the benefits of a built-in coolant radiator transmission oil cooler are retained. Besides that is no additional heat exchangers for the Compliance with the maximum permissible Transmission oil temperature at a coolant temperature below the opening area the thermostatic valve necessary. This is achieved by a targeted cooling of the transmission oil in these Areas by the controlled passage of a coolant subset reached at the thermostatic valve, with this case no or at most a slight impairment the heating behavior at low ambient air temperatures for the internal cooling circuit the internal combustion engine and the heating heat exchanger exist.
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.In In one embodiment of the invention, the valve in the coolant bypass line dependent on from the transmission oil temperature controlled, for example, the valve is from a transmission oil temperature from about 85 to 100 ° C open. In an alternative embodiment of the invention, the valve in the coolant bypass line dependent on from the coolant temperature controlled, for example, the valve is from a coolant temperature from about 75 to 90 ° C open.
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.In an embodiment The invention is the coolant bypass line between a connection point between the coolant outlet of the internal combustion engine and the coolant inlet of the heating heat exchanger on the one hand and the coolant inlet the coolant radiator, in particular a connection point between the thermostatic valve and the coolant inlet the coolant radiator on the other hand intended.
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.In a further embodiment The invention is the coolant bypass line between a connection point between the coolant outlet of the heating heat exchanger and the coolant inlet the coolant pump on the one hand and the coolant inlet the coolant radiator, in particular a connection point between the thermostatic valve and the coolant inlet the coolant radiator on the other hand intended.
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.In a still further embodiment of the Invention is the coolant bypass line between a connection point between the coolant outlet of the heating heat exchanger and the coolant inlet the coolant pump on the one hand and the transmission oil cooler on the other intended.
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.If the refrigeration cycle further includes a coolant surge tank whose coolant inlet is connected both to a branch line of the coolant cooler and to a branch line of the coolant outlet of the internal combustion engine and whose coolant outlet is connected to the coolant inlet of the coolant pump is in a still further embodiment of the invention the coolant bypass line between a connection point of the branch line of the coolant outlet of the internal combustion engine on the one hand and the coolant inlet of the coolant radiator, in particular a connection point zwi provided on the other hand, the thermostat valve and the coolant inlet of the coolant-cooler.
Der Getriebeölkühler ist bevorzugt in einem Wasserkasten des Kühlmittel-Kühlers integriert.Of the Transmission oil cooler is preferably integrated in a water tank of the coolant radiator.
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.It is also possible that between the coolant outlet the internal combustion engine and the coolant inlet of the heating heat exchanger arranged an exhaust gas recirculation cooler is. In addition, can the cooling circuit further comprising an engine oil cooler, its coolant inlet with a coolant outlet the internal combustion engine is connected and the coolant outlet with the coolant inlet the coolant pump connected is.
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.In Further embodiment of the invention is parallel to the heating heat exchanger a conduit is provided through which the coolant from the coolant outlet the internal combustion engine parallel to the heating heat exchanger by a Wash water heater flow may additionally heat the wash water at low outdoor temperatures can.
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:Further Features and combinations of features result from the description as well as the drawings. Specific embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawings and in the following Description explained in more detail. there demonstrate:
Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
Die
in
Die
Verbindung zwischen dem Kühlmittelauslass
Das
in der Brennkraftmaschine
Zwischen
dem Kältemittelauslass
Schließlich ist
zwischen einem weiteren Kühlmittelauslass
Ein
Getriebeöl-Kühler
Mit
dem Kühlmittel-Kühler
Da
das Thermostatventil
Das
Ventil
Die
Anordnung der Kühlmittel-Bypassleitung
Es
wird nun anhand von
Der
Kühlkreislauf
des zweiten Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich von dem in
Im
Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel
ist hier aber das Druckgefälle
in der Kühlmittel-Bypassleitung
Das
Ventil
Es
wird nun unter Bezugnahme auf
Das
dritte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel
wiederum in der Anordnung der Kühlmittel-Bypassleitung.
In dem in
Vorteilhafterweise
wird bei dieser Anordnung der Kühlmittel-Bypassleitung
Anhand
von
Im
vierten Ausführungsbeispiel
ist die Kühlmittel-Bypassleitung
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410030153 DE102004030153A1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Cooling cycle for internal combustion engine has coolant circulating pump and valve, arranged in coolant bypass-line for its opening and closing whereby coolant bypass-line transmits part of coolant from cooling circuit to coolant radiator |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004030153A1 true DE102004030153A1 (en) | 2006-01-26 |
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ID=35511339
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---|---|---|---|
DE200410030153 Withdrawn DE102004030153A1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Cooling cycle for internal combustion engine has coolant circulating pump and valve, arranged in coolant bypass-line for its opening and closing whereby coolant bypass-line transmits part of coolant from cooling circuit to coolant radiator |
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2004
- 2004-06-22 DE DE200410030153 patent/DE102004030153A1/en not_active Withdrawn
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