DE102009014038A1

DE102009014038A1 - Wärmemanagement-Modul mit prismatischem Regelschieber

Info

Publication number: DE102009014038A1
Application number: DE200910014038
Authority: DE
Inventors: Thomas Traudt
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2029-03-20
Also published as: DE102009014038B4

Abstract

Wärmemanagementmodul (6) des Kühlsystems einer Verbrennungskraftmaschine (1) mit mindestens einem an einem Ventilgehäuse (12) angeordneten ersten Zuführanschluss (8) für Kühlwasser eines Bypasskreises (3) sowie mindestens einem benachbarten zweiten Zuführanschluss (9) für Kühlwasser eines Kühlerkreises (2), die je nach Stellung eines im Ventilgehäuse (12) untergebrachten Ventilgliedes mit einem Abführanschluss (11) verbindbar sind, wobei am Ventilgehäuse (12) Antriebsmittel zur Betätigung des Ventilgliedes vorgesehen sind, wobei die Antriebsmittel einen eine translatorische Antriebsbewegung erzeugenden Schiebe-Kolben (10) mit mantelflächenseitigen Regelöffnungen (22; 22'; 22") umfassen, der eine vom Kühlsystem abzweigende Speisedruckleitung (7) zur stirnflächenseitigen Druckbeaufschlagung nutzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmemanagementmodul des Kühlsystems einer Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem an einem Ventilgehäuse angeordneten ersten Zuführanschluss für Kühlwasser eines Bypasskreises sowie mindestens einem benachbarten zweiten Zuführanschluss für Kühlwasser eines Kühlerkreises, die je nach Stellung eines im Ventilgehäuse untergebrachten Ventilgliedes mit einem Abführanschluss verbindbar sind, wobei am Ventilgehäuse Antriebsmittel zur Betätigung des Ventilgliedes vorgesehen sind. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Kühlsystem, welches ein derartiges Wärmemanagementmodul umfasst.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf die Verbrennungsmotorentechnik. Ein Verbrennungsmotor weist in der Regel zwei Kühlmittelkreise auf. Dabei führt ein Bypasskreis, welcher auch Kurzschlusskreis genannt wird, der Verbrennungskraftmaschine das Kühlwasser ohne Kühlung wieder zu. Im außerdem vorgesehenen Kühlerkreis durchströmt das Kühlwasser zuvor einen als Kühler bezeichneten Wärmetauscher, bevor es der Verbrennungskraftmaschine wieder zugeführt wird. In dem Wärmetauscher wird überschüssige Wärme abgeführt und an ein sekundäres Kühlmittel abgegeben. Beide Kühlkreise der Verbrennungskraftmaschine können gleichzeitig oder zeitlich verschoben eingeschaltet werden. Durch die gezielte Verteilung des Kühlwasserstroms auf beide Kreisläufe wird die Verbrennungskraftmaschine im Bereich der optimalen Kühlmitteltemperatur eingeregelt. Hierdurch wird in erster Linie die Einhaltung der zulässigen Grenztemperaturen für Motor und Getriebe sichergestellt. Darüber hinaus muss den zueinander konkurrierenden Anforderungen hinsichtlich eines verbrauchsoptimierten Warmlaufs auch einer raschen Innenraumklimatisierung Rechnung getragen werden. Bei modernen Kühlsystemen des Standes der Technik wird dies gewöhnlich durch flexibel ansteuerbare Ventile, wie eine elektrische Kühlmittelpumpe, deren Drehzahl nicht fest an die Drehzahl der Kurbelwelle gekoppelt ist, sowie ein elektrisch ansteuerbarer Kennlinienthermostat, Elektrolüfter und Heizungsventile umgesetzt. Hierdurch ist die Auslegung des Kühlsystems auf die vorstehend genannten Randbedingungen inklusive eines flexiblen Wärmemanagements möglich. Durch intelligentes Wärmemanagement lassen sich daneben auch Kraftstoffverbrauch und Schallemission reduzieren. Besonders geeignet dafür sind eine extern gekühlte Abgasrückführung sowie die Verkürzung der Warmlaufphase durch Kühlmittelstillstand und einer Abkoppelung von thermischen Massen. Durch die Anpassung der Kühlmitteltemperatur an den vorliegenden Lastbereich des Verbrennungsmotors mit Hilfe eines Wärmemanagementmoduls lassen sich diese Ziele erreichen.
Die US 4,644,909 offenbart ein derartiges Wärmemanagementmodul. Das Wärmemanagementmodul umfasst einen Ventilmechanismus, mit welchem eine Kühlerkreis und/oder ein Bypasskreis eines Kühlsystems schaltbar sind. Dies erfolgt mit Hilfe eines Elektromotors, welcher durch eine elektronische Steuerung ansteuerbar ist, die eingangsseitig das Signal eines Kühlwassertemperatursensors auswertet, um abhängig von der herrschenden Kühlwassertemperatur den Ventilmechanismus zu betätigen, damit das Mixverhältnis des Kühlwassers zwischen den beiden Kühlkreisen und mit einer vorgebbaren Kühlwassertemperatur eingestellt wird. Der Ventilmechanismus umfasst einen Ventilschieber, der je nach Ausführungsform entweder eine lineare oder eine rotatorische Schaltbewegung durchführt. Insbesondere für die lineare Schaltbewegung wird ein hohlzylindrisches Ventilglied verwendet, dessen geschlossene Mantelflächen abwechselnd zueinander versetzte Kühlmittelanschlüsse verschließen. Der elektromotorische Antrieb ist für die translatorische Schaltbewegung als Linearantrieb ausgeführt, beispielsweise in Form eines Proportionalmagneten, oder als elektrischer Schrittmotor zur Erzeugung der rotativen Schaltbewegung.
Nachteilhaft wirkt sich prinzipiell der elektromotorische Antrieb der Ventilmechanik aus. Denn ein elektromotorischer Antrieb bei einem Wärmemanagementmodul, welches eine kühlwasserdurchströmte Ventilmechanik aufweist, muss eine zuverlässig dauerdichte Trennung von kühlwasserdurchströmten und elektrisch/mechanischen Bauteilbereichen ermöglichen. Ansonsten könnte beispielsweise unerwünscht über eine Dichtungsleckage überströmendes Kühlmittel in den Bereich der elektromotorischen Antriebsmittel dort einen elektrischen Kurzschluss oder fortschreitenden Verschleiß verursachen, der zum Ausfall des Antriebs für das Wärmemanagementmodul führt. Weiterhin sind die Anforderungen an elektromechanische Komponenten im Fahrzeugbau im Hinblick auf die herrschenden Umgebungsbedingungen im Bereich des Kühlsystems meist nur durch aufwendige Konstruktionen zu realisieren, welche in der Lage sind, die spezifischen höheren Temperaturen, je erforderlichen Abdichtungseigenschaften, den gewünschten Leistungsbedarf sowie Lebensdauer zu erfüllen.
So ist es beispielsweise schon versucht worden, den elektromotorischen Antrieb einer Ventilmechanik eines Wärmemanagementmoduls in einem getrennten Gehäuse unterzubringen und über eine Stirnradstufe auf die Ventilmechanik zu übertragen. Durch die getrennten Gehäuse wird zwar ein dichtungsleckagebedingtes Eindringen von Kühlwasser in den elektromotorischen Antrieb verhindert, allerdings erfordert diese räumliche Trennung den technischen Aufwand einer zusätzlichen Getriebestufe zur Kraftübertragung sowie insgesamt einen recht großen Bauraum.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmemanagementmodul eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welches kompaktbauend und robust konstruiert ist und sich mit wenigen einfachen Bauteilen zuverlässig im Kühlsystem betreiben lässt.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Wärmemanagementmodul gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Antriebsmittel einen eine translatorische Antriebsbewegung erzeugenden Schiebe-Kolben mit mantelflächenseitigen Regelöffnungen umfassen, der eine vom Kühlsystem abzweigende Speisedruckleitung zur stirnflächenseitigen Druckbeaufschlagung nutzt.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass im Gegensatz zu elektromotorischen Antrieben die hohe Leistungsdichte sowie Robustheit hydraulischer Antriebe nutzbar gemacht wird. Dabei wird auf die sowieso im Kühlsystem zur Verfügung stehende hydraulische Druckenergie zur Betätigung des Ventilgliedes zurückgegriffen. Weil die erforderliche Antriebskraft direkt am Regelelement entsteht, kann eine dauerhaft druckdicht ausgeführte Kraftübertragung auf das Regelelement entfallen. Somit arbeitet das System frei von äußerer Leckage.
Vorzugsweise ist der Schiebe-Kolben in Axialrichtung in einen Durchflussbereich sowie einen hiervon funktional getrennten Antriebsbereich unterteilt. Die Regelöffnungen für Kühlmittelströme sind dabei in den Durchflussbereich eingebracht und weisen einen sich entlang des linearen Antriebshub verändernden Öffnungsquerschnitt auf. Damit bildet der Schiebe-Kolben ein translatorisch wirkendes Regelelement mit für eine Durchflussregelung optimal geformte Durchtrittsöffnungen, welche sich relativ zu den ventilgehäusefesten Anschlüssen für Verbrennungskraftmaschine und Nebenaggregate axial verschieben lassen und somit die Durchströmung der Anschlüsse regelt. Vorzugsweise sind zwei Regelöffnungen relativ zu den einander gegenüberliegenden ventilgehäusefesten Zuführanschlüssen von Kühlmittel in Überdeckung bringbar. Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme ist vorgesehen, dass der Schiebe-Kolben zumindest im Durchflussbereich in Form eines prismatischen Hohlschiebers ausgebildet ist, dessen Außenflächen derart angeordnet sind, dass die ventilgehäusefesten Zuführanschlüsse senkrecht auf je einer zugeordneten Prismenfläche stehen. Dies bildet die Voraussetzung dafür, dass eine recht einfach herstellbare und sicher abdichtende dynamische Flachabdichtung der Kühlwasseranschlüsse möglich ist.
Gemäß einer anderen, die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Antriebsbereich des Schiebe-Kolbens nach Art eines hydraulischen Kolbens ausgeführt ist, der über eine zugeordnete ventilgehäuseseitige Steuerkammer mit dem Kühlsystemdruck beaufschlagt ist. Mit anderen Worten ist damit der nicht durchströmte Bereich des Schiebe-Kolbens zu dessen Antrieb vorgesehen und stellt den translatorisch bewegten Teil eines im Prinzip hydraulisch wirkenden Linearmotors dar, der gemäß der erfindungsgemäßen Lösung einseitig mit dem Systemdruck des Kühlmittelkreises beaufschlagt wird und so relativ zum Ventilgehäuse translatorisch bewegbar ist.
In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass entgegengesetzt zu dem von der Steuerkammer auf den Schiebe-Kolben ausgeübten hydraulischen Druck ein Federelement wirkt. Das Federelement kann dabei vorteilhafterweise als einfache Druckfeder ausgeführt sein, welche zwischen dem Ventilgehäuse und dem dem Antriebsbereich gegenüberliegenden Ende des Schiebe-Kolbens angeordnet ist. Hierdurch stellt sich der Schiebe-Kolben bei druckloser Steuerkammer selbsttätig in die Anfangsposition zurück. Durch diese monostabile Schaltfunktion ist eine Notlauffunktionalität des Wärmemanagementmoduls gegeben.
Eine andere, die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass zwischen dem Antriebsbereich und dem Durchflussbereich des Schiebekolbens ein elastomeres Dichtelement angeordnet ist, um die nicht Kühlmittel durchströmte Steuerkammer vom Durchflussbereich des Schiebe-Kolbens zu trennen, also dynamisch abzudichten. Vorteilhafterweise kann eine leckagefreie Abdichtung zwischen der Steuerkammer und dem Durchflussbereich des Schiebe-Kolbens mittels einer rundum geschlossenen, elastischen Druckmembran realisiert werden, welche ballonartig behälterförmig ausgebildet ist und über einen Steuerdruckanschluss mit dem Steuerdruck beaufschlagbar ist. Vorzugsweise ist die Kontur der Steuerkammer in Verbindung mit der angrenzenden Stirnfläche des Schiebe-Kolbens geometrisch auf das Ausdehnungsverhalten der behälterförmigen Druckmembran anzupassen, um diese entlang des gesamten Hubwegs verschleißarm zu führen und zu schützen.
Die Bewegungsrichtung des translatorisch arbeitenden Schiebe-Kolbens als Regelelement richtet sich nach den jeweiligen Druckverhältnissen am Steuerdruckanschluss der Steuerkammer, welche bedarfsgerecht von einem vorgeschalteten Mehrwegeventil mit der Druckseite oder der Saugseite der adaptierten Wasserpumpe verbunden wird. Ein Wechseln der Bewegungsrichtung des Schiebe-Kolbens erfolgt in Verbindung mit dem permanent wirkenden bereits vorstehend erwähnten Federelements. Dieses vorgeschaltete Wegeventil kann in Sitz- oder Schieberbauweise realisiert sein und wird vorzugsweise elektromagnetisch betätigt. Dabei kann eine mechanisch wirkende Feder integriert sein, welche das Wegeventil im stromlosen Zustand des Elektromagneten in eine Vorzugsposition schaltet, um so eine Notlauffunktion des Wärmemanagementmoduls zu gewährleisten.
Die erfindungsgegenständliche Speisedruckleitung zur Betätigung des vorstehend beschriebenen Wärmemanagementmoduls geht vorzugsweise vom Bereich des abflussseitigen Anschlusses einer im Kühlsystem integrierten Wasserpumpe aus. Denn hier ist der Kühlwasserdruck im Gesamtsystem noch druckabfallfrei und damit am Größten, so dass die Auslegung des Antriebs für den Schiebe-Kolben anhand des dort herrschenden maximalen Kühlwasserdrucks erfolgen kann. Hierbei lässt sich dieser so kleinbauend wie möglich dimensionieren, was der Kompaktheit des Wärmemanagementmoduls zu Gute kommt.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Kühlsystems einer Verbrennungskraftmaschine mit integriertem Wärmemanagementmodul,
2 einen schematischen Längsschnitt durch das bei 1 verwendete Wärmemanagementmodul, und
3 eine perspektivische Detailansicht eines Schiebe-Kolbens des Wärmemanagementmoduls nach 2.
Gemäß 1 besteht das Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine 1 im Wesentlichen aus einem Kühlerkreis 2 sowie einem Bypasskreis 3. Der Kühlerkreis 2 führt das durch die Verbrennungskraftmaschine 1 aufgeheizte Kühlwasser durch einen als Wärmetauscher fungierenden Kühler 4, so dass nach Abkühlung über eine nachgeschaltete Kühlmittelpumpe 5 das Kühlwasser wieder in der Verbrennungskraftmaschine 1 zur Kühlung zur Verfügung steht.
Während Kühlerkreis 2 und Bypasskreis 3 meist im normalen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 genutzt werden, wobei eine Einstellung der gewünschten Kühlwassertemperatur über eine Mischung aus beiden Kreisen möglich ist, wird der Bypasskreis 3 insbesondere während der Aufwärmehase der Verbrennungskraftmaschine 1 genutzt, um unter Umgehung des Kühlers 4 das Kühlwasser möglichst schnell nahe der optimalen Temperatur aufzuheizen. Die Auswahl zwischen Kühlerkreis 2 sowie Bypasskreis 3 oder auch ein Mix zwischen beiden Kreisen erfolgt durch ein Wärmemanagementmodul 6. Zur Betätigung des Wärmemanagementmoduls 6 wird über eine vom Kühlsystem abzweigende Speisedruckleitung 7 Druck aus dem Kühlsystem entnommen.
Die Kühlmittelpumpe 5 ist dabei nicht durchflussgeregelt und mechanisch an die Kurbelwellendrehzahl der Verbrennungskraftmaschine 1 gekoppelt. Ein klassischer Thermostat entfällt, da dessen Funktion vollständig vom Wärmemanagementmodul 6 übernommen wird. Hiermit wird eine lastabhängige Temperierung der Verbrennungskraftmaschine 1 erzielt, um den Verbrennungsprozess zu optimieren, den Kraftstoffverbrauch sowie die Schadstoffemission zu verringern. Die Temperaturvorgabe für das Kühlwasser wird lastabhängig vom Motorsteuergerät bereitgestellt und vom Wärmemanagementmodul 6 als Stellglied eingestellt.
Nach 2 umfasst das Wärmemanagementmodul 6 ein Ventilgehäuse 12, an dem ein erster Zuführanschluss 8 für das Kühlwasser des – hier nicht dargestellten – Bypasskreises 3 sowie ein gegenüberliegend hiervon am Ventilgehäuse 12 angeordneter zweiter Zuführanschluss 9 für das Kühlwasser – des ebenfalls hier nicht dargestellten – Kühlerkreises 2 angeordnet ist. Je nach Stellung des als Schiebe-Kolben 10 ausgebildeten und innerhalb des Ventilgehäuses 2 axial bewegbar angeordneten Ventilgliedes sind die beiden Zuführanschlüsse 8 und 9 wahlweise mit einem ebenfalls am Ventilgehäuse 12 angeordneten Abführanschluss 11 verbindbar. Der Abführanschluss 11 steht mit der Saugseite der Kühlmittelpumpe 5 in Verbindung.
Die Betätigung des Schiebe-Kolbens 10 erfolgt über eine stirnseitige Druckbeaufschlagung durch den von der Speisedruckleitung 7 entnommenen Kühlsystemdruck nach Maßgabe eines Wegeventils 13. Das vorgeschaltete Wegeventil 13 ist arbeitsleitungsseitig mit einem Steuerdruckanschluss 14 am Ventilgehäuse 12 angeschlossen. Während eine Druckbeaufschlagung über den Steuerdruckanschluss 14 den Schiebe-Kolben 10 in die eine Richtung bewegt, bewegt eine an dem dem Steuerdruckanschluss 14 gegenüberliegenden Ende des Ventilgehäuses 12 integriertes Federelement 15 den Schiebe-Kolben 10 in die entgegengesetzte Richtung, so dass eine monostabile Ventilfunktion entsteht. Zur Realisierung einer Notlauffunktion wird das elektromagnetisch betä tigbare Wegeventil 13 im stromlosen Zustand per Rückstellfeder 16 in eine Vorzugsposition geschaltet.
Der Schiebe-Kolben 10 ist im Prinzip ein hohlzylinderförmiges Bauteil mit einem einen Durchflussbereich von einem Antriebsbereich trennenden Zwischenboden 17. Der Antriebsbereich des Schiebe-Kolbens 10 ist nach Art eines hydraulischen Kolbens ausgeführt, der über die zugeordnete ventilgehäuseseitige Steuerkammer 18 via Steuerdruckanschluss 14 mit dem aus dem Kühlsystem stammenden Druck beaufschlagbar ist. Zur leckagefreien Abdichtung ist die Steuerkammer 18 von einer geschlossenen ballonförmigen Druckmembran, dem elastomeren Dichtelement 19, ausgekleidet. Das Dichtelement 19 ist dabei mit dem Steuerdruckanschluss 14 verbunden.
Die 3 zeigt isoliert den beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Wärmemanagementmoduls verwendeten Schiebe-Kolben 10. Der spezielle Schiebe-Kolben 10 ist unterteilt in den Durchflussbereich 20, mit sich hieran steuerkammerseitig anschließendem Antriebsbereich 21. In den Durchflussbereich 20 sind Regelöffnungen 22 eingebracht, durch welche je nach Stellung des Schiebe-Kolbens 10 relativ zu dem Ventilgehäuse der Kühlmittelstrom mehr oder weniger fließt. Dargestellt sind nebeneinander mögliche Ausführungsformen von Regelöffnungen 22–22''. Während die erste Regelöffnung 22 tropfenförmig ist, ist die zweite Regelöffnung 22' rombenförmig ausgebildet und in einer dritten Alternative ist eine Regelöffnung 22'' mit rundem Querschnitt versehen. Allen Regelöffnungen 20–22'' (welche hier nur der Anschaulichkeit wegen nebeneinander dargestellt sind) haben die gemeinsame Eigenschaft, dass sich entlang des durch den Doppelpfeil dargestellten Antriebshub der Öffnungsquerschnitt verändert. Durch Wahl einer geeigneten Form für die Regelöffnung 22–22'' kann auf die Regalcharakteristik des Wärmemanagementmoduls Einfluss genommen werden.
Der Schiebe-Kolben 10 weist im Durchflussbereich 20 einen prismatischen Querschnitt auf. Die Querschnittsöffnungen 22–22'' sind entsprechend der Ausrichtung der äußeren Anschlüsse am Ventilgehäuse auf je einer der Prismen fläche 23 platziert, damit für eine wirksame dynamische Abdichtung die – hier nicht dargestellten – Zuführanschlüsse senkrecht auf einer hier zugeordneten Prismenfläche 23 stehen.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel sondern umfasst auch Abwandlungen hiervon, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass der Schiebe-Kolben mehr oder weniger als die sechs dargestellten Prismenflächen aufweist. Daneben kann sich der prismatische Querschnitt neben dem Durchflussbereich auch auf den Antriebsbereich des Schiebe-Kolbens erstrecken.

1: Verbrennungsmotor
2: Kühlkreis
3: Bypasskreis
4: Kühler
5: Kühlwasserpumpe
6: Wärmemanagementmodul
7: Speisedruckleitung
8: erster Zuführanschluss
9: zweiter Zuführanschluss
10: Schiebe-Kolben
11: Federelement
12: Ventilgehäuse
13: Wegeventil
14: Steuerdruckanschluss
15: Federelement
16: Rückstellfeder
17: Zwischenboden
18: Steuerkammer
19: Dichtelement
20: Durchflussbereich
21: Antriebsbereich
22: Regelöffnung
23: Prismenfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 4644909 [0003]

Claims

Wärmemanagementmodul (6) des Kühlsystems einer Verbrennungskraftmaschine (1) mit mindestens einem an einem Ventilgehäuse (12) angeordneten ersten Zuführanschluss (8) für Kühlwasser eines Bypasskreises (3) sowie mindestens einem benachbarten zweiten Zuführanschluss (9) für Kühlwasser eines Kühlerkreises (2), die je nach Stellung eines im Ventilgehäuse (12) untergebrachten Ventilgliedes mit einem Abführanschluss (11) verbindbar sind, wobei am Ventilgehäuse (12) Antriebsmittel zur Betätigung des Ventilgliedes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel einen eine translatorische Antriebsbewegung erzeugenden Schiebe-Kolben (10) mit mantelflächenseitigen Regelöffnungen (22; 22'; 22'') umfassen, der eine vom Kühlsystem abzweigende Speisedruckleitung (7) zur stirnflächenseitigen Druckbeaufschlagung nutzt.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebe-Kolben (10) in Axialrichtung in einen Durchflussbereich (20) sowie einen hiervon funktional getrennten Antriebsbereich (21) unterteilt ist, wobei die Regelöffnungen (22; 22'; 22'') für Kühlmittelströme in den Durchflussbereich (20) eingebracht, einen sich entlang des linearen Antriebshubs verändernden Öffnungsquerschnitt aufweisen.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei Regelöffnungen (22) relativ zu den einander gegenüberliegenden ventilgehäusefesten Zufuhranschlüssen (8, 9) in Überdeckung bringen lassen.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebe-Kolben (10) zumindest im Durchflussbereich (20) in Form eines prismatischen Hohlschiebers ausgebildet ist, dessen Außenflächen derart angeordnet sind, dass die ventilgehäusefesten Zuführanschlüsse (8, 9) senkrecht auf je einer zugeordneten Prismenfläche (23) stehen.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbereich (21) des Schiebe-Kolbens (10) nach Art eines hydraulischen Kolbens ausgeführt ist, der über eine zugeordnete ventilgehäuseseitige Steuerkammer (18) mit dem Kühlsystemdruck beaufschlagbar ist.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass entgegengesetzt zu dem von der Steuerkammer (18) auf den Schiebe-Kolben (10) ausgeübten hydraulischen Druck ein Federelement (11) wirkt, das als Druckfeder ausgeführt zwischen dem Ventilgehäuse (12) und dem dem Antriebsbereich (21) gegenüberliegenden Ende des Schiebe-Kolbens (10) angeordnet ist.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsbereich (21) und dem Durchflussbereich (20) des Schiebe-Kolbens (10) ein elastomeres Dichtelement (19) angeordnet ist, um die nicht kühlmitteldurchströmte Steuerkammer (18) vom Durchflussbereich (20) des Schiebe-Kolbens (10) zu trennen.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur leckagefreien Abdichtung das elastomere Dichtelement (19) als eine geschlossene behälterförmige Druckmembran mit Steuerdruckanschluss (14) ausgebildet ist.
Wärmemanagementmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Schiebe-Kolbens (10) der Steuerdruckanschluss (14) von einem vorgeschalteten Wegeventil (13) druckbeaufschlagt wird, dessen Umschalten von Druck- zu Saugseite eine Rückbewegung des Schiebe-Kolbens (10) durch die Kraft des Federelements (11) auslöst.
Wärmemanagementmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgeschaltete Wegeventil (13) elektromagnetisch betätigbar ist, wobei eine Rückstellfeder (16) das Wegeventil (13) im stromlosen Zustand in eine Vorzugsposition schaltet, um eine Notlauffunktion für das Wärmemanagementmodul (6) zu schaffen.
Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine (1) mit zumindest einem Kühlkreis (2) sowie einem Bypasskreis (3), die per Kühlmittelpumpe (5) betrieben sind und nach Maßgabe eines Wärmemanagementmoduls (6) nach einem der vorstehenden Ansprüche steuerbar sind.
Kühlsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisedruckleitung (7) zur Betätigung des Schiebe-Kolbens (10) vom Bereich des abflussseitigen Anschlusses der im Kühlsystem integrierten Kühlwasserpumpe (5) ausgeht.