DE102009050880A1

DE102009050880A1 - Circuit arrangement

Info

Publication number: DE102009050880A1
Application number: DE200910050880
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Willers Eike
Original assignee: Behr Thermot Tronik GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-09-22
Also published as: EP2317094A3; EP2317094B1; EP2317094A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreislaufanordnung (1) für ein eine Brennkraftmaschine aufweisendes Kraftfahrzeug, in welcher ein Kühlmittel zirkulierbar ist, wobei in der Kreislaufanordnung (1) zumindest ein erster Wärmetauscher (5), welcher einen Motorblock (12) über einen ersten Kühlmittelkreislauf (3) kühlt, und zumindest eine Speichereinrichtung (8) für an eine Heizeinrichtung (11) abzugebende Wärme in einem zweiten Kühlmittelkreislauf (3) angeordnet sind, und wobei die Speichereinrichtung (8) in einen dritten Kühlmittelkreislauf (4) zum zusätzlichen Kühlen des Motorblocks (12) integriert ist.The invention relates to a circuit arrangement (1) for a motor vehicle having an internal combustion engine, in which a coolant is circulated, wherein in the circuit arrangement (1) at least a first heat exchanger (5), which an engine block (12) via a first coolant circuit (3). cooled, and at least one storage device (8) for heat to be discharged to a heater (11) is arranged in a second coolant circuit (3), and wherein the storage device (8) is arranged in a third coolant circuit (4) for additional cooling of the engine block (12). is integrated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreislaufanordnung für ein eine Brennkraftmaschine aufweisendes Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for a motor vehicle having a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Um einen Verbrennungsmotor mittels einer Kühlflüssigkeit, welche beispielsweise aus einem Gemisch aus Wasser und Frostschutz besteht, zu kühlen, ist gemäß dem Stand der Technik zumindest ein Wärmetauscher in Form eines Kühlmittelkühlers in einem Kühlmittelkreislauf angeordnet. Das den Kühlmittelkühler durchfließende Kühlmittel wird durch Fahrtwind gekühlt und durch eine Pumpe in den zu kühlenden Motor und Zylinderkopf gepumpt. Durch Zirkulieren des Kühlmittels durch den Motor wird dessen Temperatur gesenkt.In order to cool an internal combustion engine by means of a cooling liquid, which consists for example of a mixture of water and antifreeze, at least one heat exchanger in the form of a coolant radiator is arranged in a coolant circuit according to the prior art. The coolant flowing through the coolant radiator is cooled by a wind and pumped by a pump into the engine and cylinder head to be cooled. By circulating the coolant through the engine, its temperature is lowered.

In bestimmten Situationen ist es wünschenswert, dass ein Verbrennungsmotor besonders schnell herunter gekühlt werden kann. Beispielsweise könnte eine Kaltwasserkühlung hervorragend zu einer Verbesserung der Verbrennungsvorgänge insbesondere im Hochlastbetrieb beitragen.In certain situations, it is desirable that an internal combustion engine can be cooled down particularly quickly. For example, a chilled water cooling could contribute greatly to an improvement of the combustion processes, especially in high load operation.

Eine derartige effektive und sehr schnelle Kühlung ist jedoch mittels der im Stand der Technik bekannten Konfigurationen nicht möglich, da hierbei lediglich der Kühlmittelkühler als Kaltwasserspeicher dient, und dieser zu den oben genannten Zwecken kein ausreichendes Reservoir darstellt.However, such effective and very rapid cooling is not possible by means of the configurations known in the prior art, since in this case only the coolant radiator serves as a cold water reservoir, and this is not a sufficient reservoir for the purposes mentioned above.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kreislaufanordnung für ein eine Brennkraftmaschine aufweisendes Kraftfahrzeug vorzusehen, mittels welcher die Hochlastfähigkeit eines Motors verbessert wird.Therefore, it is the object of the present invention to provide a circuit arrangement for a motor vehicle having a motor vehicle, by means of which the high-load capability of an engine is improved.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Kreislaufanordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.The object of the present invention is achieved by a circuit arrangement having the features according to claim 1. Advantageous developments of the present invention are defined in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird eine Kreislaufanordnung für ein eine Brennkraftmaschine aufweisendes Kraftfahrzeug vorgesehen, in welcher ein Kühlmittel zirkulierbar ist, wobei in der Kreislaufanordnung zumindest ein erster Wärmetauscher, welcher einen Motorblock über einen ersten Kühlmittelkreislauf kühlt, und zumindest eine Speichereinrichtung für an eine Heizeinrichtung abzugebende Wärme in einem zweiten Kühlmittelkreislauf angeordnet sind, wobei die Speichereinrichtung in einen dritten Kühlmittelkreislauf zum zusätzlichen Kühlen des Motorblocks integriert ist. Durch die erfindungsgemäße Konfiguration wird nicht nur der erste Wärmetauscher als Kaltwasserspeicher genutzt, sondern es kann eine zusätzliche Kühlung über den dritten Kühlmittelkreislauf bereitgestellt werden, wobei die Speichereinrichtung in diesem Fall ebenfalls als Kaltwasserspeicher dient. Durch Einbinden der Speichereinrichtung in den dritten Kühlmittelkreislauf kann somit Kaltwasser schnell über den dritten Kühlmittelkreislauf in den Motorblock und/oder den Zylinderkopf eingespeist werden, um diesen effektiv und schnell zu kühlen. Dies ist insbesondere im Hochlastbetrieb des Verbrennungsmotors von Vorteil, da hierdurch die Hochlastfähigkeit des Motors verbessert wird. Weiterhin ist diese erfindungsgemäße Konfiguration auch dann sehr vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug eine vor dem Kühlmittelkühler angeordnete Jalousie aufweist. Kühlerjalousien werden beispielsweise eingesetzt, um bei geringen Außentemperaturen oder, wenn der Motor seine endgültige Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat, die Wirkung des Kühlers zu kompensieren. Auch ist der Einsatz von Kühlerjalousien vorteilhaft zur Verbesserung der Aerodynamik und somit zur Verbrauchsreduzierung. Durch Einsetzen der Kühlerjalousie bzw. durch Schließen derselben, um die oben aufgezählten Effekte zu erzielen, wird jedoch die Kühlleistung des Kühlmittelkühlers verschlechtert, da nicht mehr ausreichend Fahrtwind zur Kühlung des den Kühlmittelkühler durchfließenden Kühlmittels zur Verfügung steht. Daher ist auch in diesem Fall eine zusätzlicher Kaltwasserspeicher zur Kühlung des Motorblocks, welcher durch die Nutzung der Speichereinrichtung bzw. deren Einbindung in den dritten Kältemittelkreislauf erzielt wird, besonders vorteilhaft. Durch die erfindungsgemäße Konfiguration kann vorteilhafterweise eine verlängerte Laufzeit im Jalousiebetrieb realisiert werden. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Kreislaufanordnung auch eine Verringerung der thermischen Wechselbelastung von dem Kühlmittelkühler erreicht.According to the invention, a circulation arrangement is provided for a motor vehicle having an internal combustion engine in which a coolant is circulated, wherein in the circuit arrangement at least a first heat exchanger, which cools an engine block via a first coolant circuit, and at least one storage device for heat to be discharged to a heater in a second Coolant circuit are arranged, wherein the storage device is integrated in a third coolant circuit for additional cooling of the engine block. Due to the configuration according to the invention not only the first heat exchanger is used as a cold water storage, but it can be provided via the third coolant circuit additional cooling, the storage device also serves as a cold water storage in this case. By incorporating the storage device into the third coolant circuit, cold water can thus be quickly fed into the engine block and / or the cylinder head via the third coolant circuit in order to cool it effectively and rapidly. This is particularly advantageous in high-load operation of the internal combustion engine, since this improves the high-load capability of the engine. Furthermore, this configuration according to the invention is also very advantageous if the motor vehicle has a shutter arranged in front of the coolant radiator. Radiator shutters are used, for example, to compensate for low outside temperatures or, if the engine has not yet reached its final operating temperature, the effect of the radiator. The use of radiator shutters is also advantageous for improving the aerodynamics and thus to reduce fuel consumption. However, by using the radiator shutter or by closing it to achieve the above-enumerated effects, the cooling performance of the coolant radiator is deteriorated because there is no longer enough wind to cool the coolant flowing through the coolant radiator. Therefore, in this case too, an additional cold water storage for cooling the engine block, which is achieved by the use of the storage device or its integration into the third refrigerant circuit, is particularly advantageous. Due to the configuration according to the invention, an extended transit time in shutter operation can advantageously be realized. In addition, a reduction in the thermal cycling of the coolant radiator is achieved by the circuit arrangement according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Wärmetauscher ein Kühlmittelkühler, insbesondere ein Hochtemperatur-Kühlmittelkühler.According to a preferred embodiment, the first heat exchanger is a coolant radiator, in particular a high-temperature coolant radiator.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform münden eine Leitung des dritten Kühlmittelkreislaufs in einen ersten Einlass eines ersten Ventils und eine Leitung des zweiten Kühlmittelkreislaufs in einen zweiten Einlass des ersten Ventils, über welches die Zufuhr des Kühlmittels aus dem zweiten Kühlmittelkreislauf und die Zufuhr des Kühlmittels aus dem dritten Kühlmittelkreislauf zu der Speichereinrichtung regelbar ist. Hierdurch ist eine gute Beladung der Speichereinrichtung über die jeweiligen Kühlmittelkreisläufe realisierbar.According to another preferred embodiment, a line of the third coolant circuit opens into a first inlet of a first valve and a line of the second coolant circuit into a second inlet of the first valve, via which the supply of the coolant from the second coolant circuit and the supply of the coolant from the third Coolant circuit to the storage device is adjustable. As a result, a good loading of the storage device via the respective coolant circuits can be realized.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erste Ventil ein elektrisch, magnetisch oder elektromagnetisch betätigbares Ventil, wobei das erste Ventil vorzugsweise eine Schaltzeit von weniger als 2 s aufweist. Durch Verwenden der schnellen elektrisch oder elektromagnetisch betätigten Ventile wird ermöglicht, den Kühlerweg schnell zu öffnen und somit das Kühlmittel, welches sich im Kühlmittelkühler befindet, zum schnellen Herunterkühlen des Motors zu verwenden.According to yet another preferred embodiment, the first valve is an electrically, magnetically or electromagnetically operable valve, wherein the first valve preferably has a switching time of less than 2 s. By using the fast electrically or electromagnetically actuated valves, it is possible to use the Cooler path to open quickly and thus to use the coolant, which is located in the coolant radiator, for fast cooling down of the engine.

Vorzugsweise ist zwischen dem ersten Ventil und der Speichereinrichtung eine erste Pumpe angeordnet.Preferably, a first pump is arranged between the first valve and the storage device.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, wenn durch Schalten des Ventils die Funktion der Speichereinrichtung als Wärmespeicher und als Kältespeicher änderbar ist.It is also preferred if, by switching the valve, the function of the storage device as a heat storage and cold storage is changeable.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Speichereinrichtung einen Ausgang auf, welcher mit der Heizeinrichtung und einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine über den zweiten Kühlmittelkreislauf verbunden ist.According to a further preferred embodiment, the storage device has an output which is connected to the heating device and a cylinder head of the internal combustion engine via the second coolant circuit.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Ausgang der Speichereinrichtung mit dem Motorblock über den dritten Kühlkreislauf verbunden.According to yet another preferred embodiment, the output of the storage device is connected to the engine block via the third cooling circuit.

Vorzugsweise ist der Ausgang der Speichereinrichtung mit einem Einlass eines zweiten Ventils verbunden.Preferably, the output of the storage device is connected to an inlet of a second valve.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Ventil einen ersten Auslass und einen zweiten Auslass auf.According to yet another preferred embodiment, the second valve has a first outlet and a second outlet.

Darüber hinaus ist es besonders bevorzugt, wenn der erste Auslass des zweiten Ventils das Kühlmittel in den dritten Kühlmittelkreislauf zu dem Motorblock leitet, und der zweite Auslass des zweiten Ventils das Kühlmittel in den zweiten Kühlmittelkreislauf zu der Heizeinrichtung und/oder dem Zylinderkopf leitet. Vorzugsweise kann das über den dritten Kühlmittelkreislauf aus der Speichereinrichtung kommende Kühlmittel, wenn die Speichereinrichtung als Kältespeicher wirkt, über eine Pumpenansaugseite in den Motorblock eingespeist werden. Alternativ ist eine Einspeisung im Bereich des Abgaskühlers, eine Einspeisung im Bereich des Turboladers, eine Einspeisung im Bereich des Motorölkühlers oder im Bereich des Getriebeölkühlers implementierbar.Moreover, it is particularly preferred if the first outlet of the second valve directs the coolant into the third coolant circuit to the engine block, and the second outlet of the second valve directs the coolant into the second coolant circuit to the heater and / or the cylinder head. Preferably, the coolant coming from the storage device via the third coolant circuit, when the storage device acts as a cold storage, can be fed into the engine block via a pump suction side. Alternatively, an intake in the region of the exhaust gas cooler, an intake in the region of the turbocharger, an intake in the region of the engine oil cooler or in the region of the transmission oil cooler can be implemented.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein zweiter Wärmetauscher, insbesondere ein Niedertemperaturkühler, in der Kreislaufanordnung vorgesehen. Hierbei wird die Speichereinrichtung mit von dem Niedertemperaturkühler kommenden kalten Kühlmittel beladen, wobei der Hochtemperatur-Kühlmittelkühler den Motorblock über den ersten Kühlmittelkreislauf kühlt.According to a further preferred embodiment, a second heat exchanger, in particular a low-temperature cooler, is provided in the circuit arrangement. In this case, the storage device is charged with cold coolant coming from the low-temperature cooler, the high-temperature coolant cooler cooling the engine block via the first coolant circuit.

Vorzugsweise ist der erste Wärmetauscher in den ersten Kühlmittelkreislauf und den dritten Kühlmittelkreislauf integriert.Preferably, the first heat exchanger is integrated into the first coolant circuit and the third coolant circuit.

Alternativ können der erste Wärmetaucher in den ersten Kühlmittelkreislauf und der zweite Wärmetauscher in den dritten Kühlmittelkreislauf integriert sein.Alternatively, the first heat exchanger may be integrated into the first coolant circuit and the second heat exchanger may be integrated into the third coolant circuit.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Speichereinrichtung in einen Kältemittelkreislauf einer Kraftfahrzeugklimaanlage integriert.According to yet another preferred embodiment, the storage device is integrated in a refrigerant circuit of an automotive air conditioning system.

Vorzugsweise kann darüber hinaus ein Kondensator in die Speichereinrichtung eingebunden sein.Preferably, moreover, a capacitor can be integrated into the memory device.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention will be explained in detail by means of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine Kreislaufanordnung gemäß einer Ausführungsform; 1 a circuit arrangement according to an embodiment;

2 eine weitere Kreislaufanordnung gemäß einer Ausführungsform; 2 another circuit arrangement according to an embodiment;

3 eine weitere Kreislaufanordnung gemäß einer Ausführungsform; 3 another circuit arrangement according to an embodiment;

4 eine weitere Kreislaufanordnung gemäß einer Ausführungsform. 4 another circuit arrangement according to an embodiment.

1 zeigt eine Kreislaufanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform mit einem ersten Kühlmittelkreislauf 2, welcher durch eine gepunktete Linie schematisch angedeutet ist, einem zweiten Kühlmittelkreislauf 3, welcher durch eine strichpunktierte Linie schematisch angedeutet ist, und einen dritten Kühlmittelkreislauf 4, welcher durch eine gestrichelte Linie schematisch angedeutet ist. In der Kreislaufanordnung 1 sind darüber hinaus ein erster Wärmetauscher 5, welcher als Hochtemperatur-Kühlmittelkühler ausgebildet ist, ein erstes Ventil 6, welches ein elektromagnetisch betätigtes Ventils mit einer Schaltzeit < 2 s ist, eine erste Pumpe 7, eine Speichereinrichtung 8, eine zweite Pumpe 9, ein Thermostat 10, eine Heizeinrichtung 11, ein Motorblock 12 und ein Zylinderkopf 13 angeordnet. Auch ist hier ein zweiter Wärmetauscher 14 vorgesehen, welcher als Niedertemperatur-Kühlmittelkühler ausgebildet ist, welcher jedoch nicht in den ersten, zweiten oder dritten Kühlmittelkreislauf 2, 3 oder 4 integriert ist. 1 shows a circuit arrangement 1 according to an embodiment with a first coolant circuit 2 , which is indicated schematically by a dotted line, a second coolant circuit 3 , which is indicated schematically by a dash-dotted line, and a third coolant circuit 4 , which is indicated schematically by a dashed line. In the circuit arrangement 1 are also a first heat exchanger 5 , which is designed as a high-temperature coolant radiator, a first valve 6 , which is an electromagnetically operated valve with a switching time <2 s, a first pump 7 , a storage device 8th , a second pump 9 , a thermostat 10 , a heating device 11 , an engine block 12 and a cylinder head 13 arranged. Also here is a second heat exchanger 14 provided, which is designed as a low-temperature coolant radiator, which, however, not in the first, second or third coolant circuit 2 . 3 or 4 is integrated.

In dem ersten Kühlmittelkreislauf 2 zirkuliert ein Kühlmittel, welches aus einem Gemisch von Wasser und Frostschutzmittel besteht, durch den ersten Wärmetauscher 5, in welchem das Kühlmittel durch Fahrtwind beim Fahren des Kraftfahrzeugs abgekühlt wird, über den Thermostat 10 und die zweite Pumpe 9 zu dem Motorblock 12 und dem Zylinderkopf 13, von welchem das durch den Motorblock 12 und den Zylinderkopf 13 erhitzte Kühlmittel dann zurück zu dem ersten Wärmetauscher 5 geleitet wird, wo es wiederum durch den Fahrtwind gekühlt wird. So wird mittels dieses ersten Kühlmittelkreislaufs 2 die Temperatur des Motorblocks 12 und des Zylinderkopfs 13 geregelt bzw. gekühlt.In the first coolant circuit 2 circulates a coolant, which consists of a mixture of water and antifreeze, through the first heat exchanger 5 in which the coolant is cooled by wind during driving of the motor vehicle, via the thermostat 10 and the second pump 9 to the engine block 12 and the cylinder head 13 from which that through the engine block 12 and the cylinder head 13 then heated coolant back to the first heat exchanger 5 where it is again cooled by the wind. So is by means of this first coolant circuit 2 the temperature of the engine block 12 and the cylinder head 13 regulated or cooled.

In dem zweiten Kühlmittelkreislauf 3 zirkuliert das Kühlmittel von dem Motorblock 12 und dem Zylinderkopf 13 über das erste Ventil 6 und die erste Pumpe 7 zu der Speichereinrichtung 8, welche als Wärmeakku oder Wärmespeicher dienen kann, um das von dem Motorblock 12 und dem Zylinderkopf 13 erhitzte Kühlmittel zu speichern und bei Bedarf an eine Heizeinrichtung 11 zum Heizen eines Fahrgastinnenraums des Kraftfahrzeugs abzugeben.In the second coolant circuit 3 circulates the coolant from the engine block 12 and the cylinder head 13 over the first valve 6 and the first pump 7 to the storage device 8th , which can serve as a heat accumulator or heat storage to that of the engine block 12 and the cylinder head 13 to store heated coolant and if necessary to a heater 11 for heating a passenger compartment of the motor vehicle.

In dem dritten Kühlmittelkreislauf 4 zirkuliert ein Kühlmittel von dem ersten Wärmetauscher 5 über das erste Ventil 6 und die erste Pumpe 7 zu der Speichereinrichtung 8, welche entsprechend der Steuerung des ersten Ventils 6, welche im Folgenden noch näher erläutert wird, auch als Kältespeicher dienen kann, um das vom ersten Wärmetauscher 5 abgekühlte Kühlmittel bei Bedarf über die zweite Pumpe 9 an den Motorblock 12 und den Zylinderkopf 13 zur zusätzlichen Kühlung abzugeben.In the third coolant circuit 4 circulates a coolant from the first heat exchanger 5 over the first valve 6 and the first pump 7 to the storage device 8th , which according to the control of the first valve 6 , which will be explained in more detail below, can also serve as a cold storage to that of the first heat exchanger 5 cooled coolant if necessary via the second pump 9 to the engine block 12 and the cylinder head 13 for additional cooling.

Das erste Ventil 6 weist einen ersten Einlass 15 auf, welcher mit einer von dem ersten Wärmetauscher 5 kommenden Leitung 17 verbunden ist, und einen zweiten Einlass 16, welcher mit einer von dem Motorblock 12 und Zylinderkopf 13 kommenden Leitung 18 verbunden ist. Wenn die Funktion der Speichereinrichtung 8 als Wärmespeicher erforderlich ist, schaltet das erste Ventil 6, um den ersten Einlass 15 zu schließen und den zweiten Einlass 16 zu öffnen, so dass durch einen Auslass 19 des ersten Ventils 6 über die Pumpe 7 warmes Kühlmittel in die Speichereinrichtung 8 eingeleitet wird, um dort gespeichert und an die Heizeinrichtung 11 abgegeben zu werden. Wenn jedoch die Funktion der Speichereinrichtung 8 als Kältespeicher erforderlich ist, dann schaltet das Ventil 6, um den ersten Einlass 15 zu öffnen und den zweiten Einlass 16 zu schließen, so dass durch den Auslass 19 des ersten Ventils 6 über die Pumpe 7 kaltes Kühlmittel der Speichereinrichtung 8 zugeführt wird, um dort gespeichert und an den Motorblock 12 und den Zylinderkopf 13 abgegeben zu werden, was eine zusätzliche Kühlung des Motorblocks 12 und des Zylinderkopfs 13 zu der durch den ersten Kühlmittelkreislauf verursachten Kühlung bewirkt. So kann gemäß dieser Ausführungsform beispielsweise bei einem Inhalt der Speichereinrichtung 8 von 3 Litern Kühlmittel, einer vorherigen Speicherbefüllung mit 40°C warmen Kühlmittel und einer Kühlmitteltemperatur im Motor von 100°C bei einer zusätzlichen Einspeisung von Kühlmittel auf die oben beschriebene Art und Weise innerhalb von 2 s eine kurzfristige Leistung von 1500 g/s·3,5 J/g/K·60 K = 300 kW erreicht werden.The first valve 6 has a first inlet 15 on, which with one of the first heat exchanger 5 coming line 17 connected, and a second inlet 16 which is one of the engine block 12 and cylinder head 13 coming line 18 connected is. If the function of the storage device 8th when heat storage is required, the first valve switches 6 to the first inlet 15 close and the second inlet 16 to open, leaving through an outlet 19 of the first valve 6 over the pump 7 warm coolant into the storage device 8th is initiated to be stored there and to the heater 11 to be delivered. However, if the function of the storage device 8th is required as a cold storage, then the valve switches 6 to the first inlet 15 to open and the second inlet 16 close, leaving through the outlet 19 of the first valve 6 over the pump 7 cold coolant of the storage device 8th is fed to stored there and to the engine block 12 and the cylinder head 13 to be discharged, resulting in additional cooling of the engine block 12 and the cylinder head 13 causes the cooling caused by the first refrigerant circuit. For example, according to this embodiment, in a content of the storage device 8th of 3 liters of coolant, a previous storage charge with 40 ° C coolant and a coolant temperature in the engine of 100 ° C with an additional supply of coolant in the manner described above within 2 s, a short-term power of 1500 g / s · 3 , 5 J / g / K · 60 K = 300 kW can be achieved.

2 zeigt eine weitere Kreislaufanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform, welche sich von der in 1 gezeigten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass stromabwärts der Speichereinrichtung 8 ein weiteres, zweites Ventil 20 angeordnet ist, welches einen Einlass 21 aufweist, der mit einem Ausgang 22 der Speichereinrichtung 8 verbunden ist, und welches einen ersten Auslass 23 und einen zweiten Auslass 24 aufweist, über welche jeweilig die Zufuhr von kaltem oder warmen Kühlmittel regelbar ist. Dabei wird, wenn das zweite Ventil 20 gesteuert wird, um den ersten Auslass 23 zu schließen und den zweiten Auslass 24 zu öffnen, warmes Kühlmittel zu der Heizeinrichtung 11 über den zweiten Kühlmittelkreislauf 3 geleitet, und, wenn das zweite Ventil 20 gesteuert wird, um den ersten Auslass 23 zu öffnen und den zweiten Auslass 24 zu schließen, wird kaltes Kühlmittel zu dem Motorblock 12 und dem Zylinderkopf 13 über den dritten Kühlmittelkreislauf 4 geleitet. Zusätzlich ist in dieser Ausführungsform auch ein Rückschlagventil 25 vorgesehen. 2 shows a further circuit arrangement 1 according to an embodiment, which differs from the in 1 shown embodiment differs in that downstream of the storage device 8th another, second valve 20 is arranged, which has an inlet 21 that has an output 22 the storage device 8th connected, and which a first outlet 23 and a second outlet 24 has, over which respectively the supply of cold or warm coolant is regulated. This is when the second valve 20 is controlled to the first outlet 23 close and the second outlet 24 to open, warm coolant to the heater 11 over the second coolant circuit 3 directed, and, if the second valve 20 is controlled to the first outlet 23 to open and the second outlet 24 To close, cold coolant is added to the engine block 12 and the cylinder head 13 over the third coolant circuit 4 directed. In addition, in this embodiment, a check valve 25 intended.

3 zeigt noch eine weitere Kreislaufanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform, welche sich von der in 2 gezeigten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass der dritte Kühlmittelkreislauf 4 nicht über den ersten Wärmetauscher 5 zu dem ersten Ventil 6 bzw. zu dem ersten Einlass 15 des ersten Ventils 6 geleitet wird, sondern über den zweiten Wärmetauscher 14, welcher stromaufwärts mit dem Motorblock 12 und dem Zylinderkopf 13 verbunden ist. Somit liefert gemäß der hier gezeigten Ausführungsform der zweite Wärmetauscher 14 der Speichereinrichtung 8 das gekühlte Kühlmittel. Darüber hinaus unterscheidet sich diese Ausführungsform auch noch von der in 2 dargestellten Ausführungsform, indem das von dem zweiten Auslass 24 bei entsprechender Steuerung des ersten Ventils 6 und des zweiten Ventils 20 kommende erhitzte Kühlwasser nicht auf direktem Weg der Heizeinrichtung zugeführt wird, sondern hier ein beliebiger Nutzer 26 zwischengeschaltet ist, wie beispielsweise ein Abgaswärmenutzer, eine Automatikgetriebekühlung, eine Motorölkühlung, eine indirekte Kondensatorkühlung, etc. 3 shows yet another circuit arrangement 1 according to an embodiment, which differs from the in 2 shown embodiment characterized in that the third coolant circuit 4 not over the first heat exchanger 5 to the first valve 6 or to the first inlet 15 of the first valve 6 is passed, but via the second heat exchanger 14 which is upstream with the engine block 12 and the cylinder head 13 connected is. Thus, according to the embodiment shown here, the second heat exchanger delivers 14 the storage device 8th the cooled coolant. In addition, this embodiment also differs from the in 2 illustrated embodiment, by the second outlet 24 with appropriate control of the first valve 6 and the second valve 20 coming heated cooling water is not supplied to the direct route of the heater, but here is any user 26 is interposed, such as an exhaust heat user, an automatic transmission cooling, engine oil cooling, indirect condenser cooling, etc.

Schließlich ist in 4 eine weiter Kreislaufanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform dargestellt, welche sich von der in 3 dargestellten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass ein Kältemittelkreislauf 27 einer Kraftfahrzeugklimaanlage, welcher hier schematisch durch einen Kompressor 28, ein drittes Ventil 29, einen ersten Kondensator 30, ein viertes Ventil 31, welches als Expansionsventil ausgebildet ist, und einen Verdampfer 32 dargestellt ist. Dabei regelt das dritte Ventil 29 die Zufuhr des Kältemittels zu dem vierten Ventil 31 über den in dem Kältemittelkreislauf 27 angeordneten ersten Kondensator 30 oder über einen Bypass 33, welcher das Kältemittel durch die Speichereinrichtung 8 der Kreislaufanordnung 1 leitet. In der Speichereinrichtung 8 ist hier ein zweiter Kondensator 34 vorgesehen, durch welchen das Kältemittel der Kraftfahrzeugklimaanlage hindurch geleitet wird, um dann dem Expansionsventil bzw. dem vierten Ventil 31 zugeführt zu werden. Wie darüber hinaus erkennbar ist, ist in dieser Ausführungsform außerdem eine Kühlerjalousie 35, welche wie bereits beschrieben wirkt, vor dem ersten Wärmetauscher 5 und dem zweiten Wärmetauscher 14 angeordnet.Finally, in 4 a further circuit arrangement 1 according to an embodiment, which differs from the in 3 illustrated embodiment characterized in that a refrigerant circuit 27 an automotive air conditioning system, which here schematically by a compressor 28 , a third valve 29 , a first capacitor 30 , a fourth valve 31 , which is designed as an expansion valve, and an evaporator 32 is shown. The third valve controls 29 the supply of the refrigerant to the fourth valve 31 over the in the refrigerant circuit 27 arranged first capacitor 30 or via a bypass 33 passing the refrigerant through the storage device 8th the circulation arrangement 1 passes. In the storage device 8th here is a second capacitor 34 provided, through which the refrigerant of the automotive air conditioning system is passed, then to the expansion valve and the fourth valve 31 to be fed. As will be further appreciated, in this embodiment, a radiator shutter is also included 35 which acts as already described before the first heat exchanger 5 and the second heat exchanger 14 arranged.

Insgesamt betrachtet wird durch die oben beschriebene Kreislaufanordnung 1 eine effektive und schnelle Kühlung des Motorblocks in bestimmten Situationen, beispielsweise im Hochlastbetrieb, gewährleistet.Overall, it is considered by the circulation arrangement described above 1 effective and rapid cooling of the engine block in certain situations, for example, in high-load operation guaranteed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: KreislaufanordnungCircuit arrangement
22: erster Kühlmittelkreislauffirst coolant circuit
33: zweiter Kühlmittelkreislaufsecond coolant circuit
44: dritter Kühlmittelkreislaufthird coolant circuit
55: erster Wärmetauscherfirst heat exchanger
66: erstes Ventilfirst valve
77: erste Pumpefirst pump
88th: Speichereinrichtungmemory device
99: zweite Pumpesecond pump
1010: Thermostatthermostat
1111: Heizeinrichtungheater
1212: Motorblockblock
1313: Zylinderkopfcylinder head
1414: zweiter Wärmetauschersecond heat exchanger
1515: erster Einlass des ersten Ventilsfirst inlet of the first valve
1616: zweiter Einlass des zweiten Ventilssecond inlet of the second valve
1717: Leitungmanagement
1818: Leitungmanagement
1919: Auslass des ersten VentilsOutlet of the first valve
2020: zweites Ventilsecond valve
2121: Einlass des zweiten VentilsInlet of the second valve
2222: Ausgang der SpeichereinrichtungOutput of the memory device
2323: erster Auslass des zweiten Ventilsfirst outlet of the second valve
2424: zweiter Auslass des zweiten Ventilssecond outlet of the second valve
2525: Rückschlagventilcheck valve
2626: Nutzeruser
2727: Kältemittelkreislauf einer KraftfahrzeugklimaanlageRefrigerant circuit of an automotive air conditioning system
2828: Kompressorcompressor
2929: drittes Ventilthird valve
3030: erster Kondensatorfirst capacitor
3131: viertes Ventilfourth valve
3232: VerdampferEvaporator
3333: Bypassbypass
3434: zweiter Kondensatorsecond capacitor
3535: Kühlerjalousieradiator shutter

Claims

Circulation arrangement ( 1 ) for a motor vehicle having a motor vehicle, in which a coolant is circulated, wherein in the circuit arrangement ( 1 ) at least one first heat exchanger ( 5 ), which an engine block ( 12 ) via a first coolant circuit ( 3 ), and at least one memory device ( 8th ) for a heating device ( 11 ) to be given heat in a second coolant circuit ( 3 ), characterized in that the memory device ( 8th ) in a third coolant circuit ( 4 ) for additional cooling of the engine block ( 12 ) is integrated.

Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first heat exchanger ( 5 ) is a coolant radiator, in particular a high-temperature coolant radiator.

Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a line ( 17 ) of the third coolant circuit ( 4 ) into a first inlet ( 15 ) of a first valve ( 6 ) and a line ( 18 ) of the second coolant circuit ( 3 ) into a second inlet ( 16 ) of the first valve ( 6 ), via which the supply of the coolant from the second coolant circuit ( 3 ) and the supply of the coolant from the third coolant circuit ( 4 ) to the storage device ( 8th ) is controllable.

Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the first valve ( 6 ) is an electrically, magnetically or electromagnetically operable valve, and wherein the first valve ( 6 ) has a switching time of less than 2 ms.

Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that between the first valve ( 6 ) and the memory device ( 8th ) a first pump ( 7 ) is arranged.

Circulation arrangement ( 1 ) according to one or more of claims 3 to 5, characterized in that by switching the first valve ( 6 ) the function of the memory device ( 8th ) is changeable as a heat storage and cold storage.

Circulation arrangement ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the storage device ( 8th ) an output ( 22 ), which with the heating device ( 11 ) and a cylinder head ( 13 ) of the internal combustion engine via the second coolant circuit ( 3 ) connected is.

Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the output ( 22 ) of the storage device ( 8th ) with the engine block ( 12 ) via the third cooling circuit ( 4 ) connected is.

Circulation arrangement ( 1 ) Claim 7 or 8, characterized in that the output ( 22 ) of the storage device ( 8th ) with an inlet ( 21 ) of a second valve ( 20 ) connected is.

Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the second valve ( 20 ) a first outlet ( 23 ) and a second outlet ( 24 ) having.

Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the first outlet ( 23 ) of the second valve ( 20 ) the coolant in the third coolant circuit ( 4 ) to the engine block ( 12 ), and the second outlet ( 24 ) of the second valve ( 20 ) the coolant into the second coolant circuit ( 3 ) to the heater ( 11 ) and / or the cylinder head ( 13 ).

Circulation arrangement ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that a second heat exchanger ( 14 ), in particular a low-temperature cooler, in the circuit arrangement ( 1 ) is provided.

Circulation arrangement ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the first heat exchanger ( 5 ) in the first coolant circuit ( 2 ) and the third coolant circuit ( 4 ) is integrated.

Circulation arrangement ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the first heat exchanger ( 5 ) in the first coolant circuit ( 2 ), and the second heat exchanger ( 14 ) in the third coolant circuit ( 4 ) is integrated.

Circulation arrangement ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the storage device ( 8th ) in a refrigerant circuit ( 27 ) an automotive air conditioning system is integrated.