DE102010049357A1

DE102010049357A1 - Cooling device of internal combustion engine, has actuator that is arranged in movable control element between radiator and fan, where cross-section of air flow path in closed and open positions of control element is selectively varied

Info

Publication number: DE102010049357A1
Application number: DE201010049357
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Wille Jörg; Dipl.-Ing. Kurtlugil Ertan
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-10-23
Filing date: 2010-10-23
Publication date: 2012-04-26

Abstract

The cooling device has a vehicle radiator that is arranged in the air flow direction of a fan (1) so that the heated air stream from operating medium of internal combustion engine is partially cooled before the air stream flows to the fan. An actuator (6) is arranged in a movable control element (5) between the radiator and fan, where cross-section of the air flow path in closed and open positions of the control element is selectively varied.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung eines Verbrennungsmotors mit einem Lüfter, dessen Lüfterrad bei einer Drehung um seine Längsachse einen Luftstrom ansaugt, und mit einem in Strömungsrichtung des Luftstroms vor dem Lüfter im Luftstrom angeordneten Fahrzeugkühler, in dem während eines Betriebs des Verbrennungsmotors ein Betriebsmedium des Verbrennungsmotors mittels des Luftstroms wenigstens zeitweise und zumindest teilweise abgekühlt wird, bevor der erwärmte Luftstrom den Lüfter durchströmt.The invention relates to a cooling device of an internal combustion engine with a fan, the fan wheel sucks a stream of air during rotation about its longitudinal axis, and with a arranged in the flow direction of the air flow in front of the fan in the air flow vehicle cooler, in which during operation of the internal combustion engine, a working medium of the internal combustion engine the air flow is cooled at least temporarily and at least partially before the heated air flow flows through the fan.

Moderne Kraftfahrzeuge verfügen oftmals über einen, teilweise auch mehrere Fahrzeugkühler. Bei diesen so genannten Kühlern handelt es sich um Wärmeübertrager, in denen ein von wenigstens einer Fahrzeugkomponente erwärmtes Betriebsmedium abgekühlt wird. Bei den im Folgenden beschriebenen Kühlern erfolgt die Abkühlung des Betriebsmediums mit Hilfe von Umgebungsluft, die mittels eines Lüfters durch die entsprechenden Fahrzeugkühler geleitet wird. Häufig verfügen Kraftfahrzeuge über einen Hauptkühler zur Abkühlung des Kühlwassers, einen Kühler, der den Kondensator einer Fahrzeugklimaanlage bildet sowie einen Ladeluftkühler, durch den die dem Verbrennungsmotor aus der Umgebung zugeführte Ladeluft abgekühlt wird.Modern motor vehicles often have one, sometimes several vehicle coolers. These so-called coolers are heat exchangers in which a working medium heated by at least one vehicle component is cooled. In the coolers described below, the cooling of the operating medium takes place with the aid of ambient air, which is conducted by means of a fan through the corresponding vehicle radiator. Often motor vehicles have a main radiator for cooling the cooling water, a radiator, which forms the condenser of a vehicle air conditioning system and a charge air cooler, through which the charge air supplied to the engine from the environment is cooled.

Die Abkühlung der Ladeluft ist in diesem Zusammenhang vorteilhaft, da die Abgase des Verbrennungsmotors regelmäßig eine Aufheizung des Turboladers und somit gleichzeitig der Ladeluft verursachen. Die Aufheizung der Ladeluft wird hierbei einerseits durch die Anordnung von Turbine und Verdichter auf einer Welle und andererseits durch die Verbindung der Gehäuse miteinander verursacht. Mit steigender Temperatur dehnt sich die Ladeluft aus und bewirkt eine Verringerung des Sauerstoffanteils in der Frischladung. Diese Verringerung des Sauerstoffanteils hat eine geringere Leistungssteigerung des Motors zur Folge. Um diesem Effekt entgegen zu wirken, wird mit Hilfe bekannter Ladeluftkühler, insbesondere bei Nutzfahrzeugen, die im Turbolader aufgeheizte Ladeluft gekühlt, so dass dem Verbrennungsvorgang im Zylinder eine höhere Ladungsdichte zur Verfügung gestellt wird.The cooling of the charge air is advantageous in this context, since the exhaust gases of the internal combustion engine regularly cause heating of the turbocharger and thus simultaneously the charge air. The heating of the charge air is in this case caused on the one hand by the arrangement of turbine and compressor on a shaft and on the other hand by the connection of the housing with each other. With increasing temperature, the charge air expands and causes a reduction in the oxygen content in the fresh charge. This reduction in the oxygen content results in a lower performance increase of the engine. In order to counteract this effect, the charge air heated in the turbocharger is cooled with the aid of known charge air coolers, in particular in commercial vehicles, so that a higher charge density is made available to the combustion process in the cylinder.

In vielen Fällen ist es wünschenswert, die Kühlleistung eines Fahrzeugkühlers in Abhängigkeit bestimmter Betriebsparameter des Fahrzeugs zu regeln. Um eine derartige Regelung zu verwirklichen, sind einerseits Fahrzeugkühler bekannt, bei denen einzelne Wärmeübertragerrohre gezielt abgesperrt werden, während bei anderen technischen Lösungen teilweise der den Fahrzeugkühler durchströmende Luftstrom mit Hilfe entsprechender Jalousien unterbrochen wird.In many cases, it is desirable to control the cooling capacity of a vehicle radiator depending on certain operating parameters of the vehicle. In order to realize such a regulation, on the one hand vehicle coolers are known in which individual heat exchanger tubes are shut off purposefully, while in other technical solutions, in part, the airflow flowing through the vehicle radiator is interrupted with the aid of appropriate blinds.

Aus der DE 100 11 927 C2 ist beispielsweise ein Fahrzeugkühler bekannt, dessen Strömungsweg für einen Luftstrom mittels lamellenartiger Klappen verschließbar ist. Mit Hilfe der beschriebenen Klappen wird der Strömungsquerschnitt des Luftstroms durch den Fahrzeugkühler, vornehmlich im Teillastbetrieb des Fahrzeugs, gesperrt, so dass die Kühlleistung des Fahrzeugkühlers bei derartigen Betriebszuständen minimiert wird.From the DE 100 11 927 C2 For example, a vehicle radiator is known, the flow path for an air flow by means of lamellar flaps is closed. With the aid of the described flaps, the flow cross section of the air flow through the vehicle radiator, especially in partial load operation of the vehicle, is blocked, so that the cooling performance of the vehicle radiator is minimized under such operating conditions.

Des Weiteren ist aus der DE 10 2008 049 275 A1 ein Fahrzeugkühler mit einem Lüfter bekannt, der im Bereich einer Lüfterzarge beweglich angeordnete Staudruckklappen aufweist, die durch den Fahrtwind geöffnet werden. Ergänzend ist im Bereich der Staudruckklappen ein Verriegelungselement vorgesehen, welches, vorzugsweise im Teillastbereich des Verbrennungsmotors, ein staudruckbedingtes Öffnen der Staudruckklappen blockiert. Die Blockierung wird bei der beschriebenen technischen Lösung so lange aufrecht gehalten, bis zusätzlicher Kühlungsbedarf für den Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs besteht. Erst bei erhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit und somit erhöhter Last bzw. erhöhtem Kühlungsbedarf wird die Verriegelung der Staudruckklappen aufgehoben.Furthermore, from the DE 10 2008 049 275 A1 a vehicle radiator with a fan known having in the region of a fan frame movably arranged dynamic pressure flaps, which are opened by the airstream. In addition, in the area of the dynamic pressure flaps, a locking element is provided which, preferably in the partial load range of the internal combustion engine, blocks a back pressure-induced opening of the dynamic pressure flaps. The blocking is maintained in the described technical solution until additional cooling demand for the internal combustion engine of the motor vehicle. Only at elevated vehicle speed and thus increased load or increased cooling demand, the locking of the dynamic pressure flaps is canceled.

Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist vor allem, dass eine gezielte Regelung der Kühlleistung eines Fahrzeugkühlers oftmals nicht mit zufriedenstellenden Mitteln erreichbar ist bzw. die durch die Regelung entstehenden Druckverluste verhältnismäßig groß sind. Darüber hinaus stellt sich vielfach als problematisch dar, dass bei der Anordnung mehrerer Fahrzeugkühler vor einem Lüfter die Durchströmung der einzelnen Lüfter nicht unabhängig voneinander regelbar ist.A disadvantage of the known from the prior art solutions is especially that a targeted control of the cooling performance of a vehicle radiator is often not achievable with satisfactory means or the pressure losses resulting from the regulation are relatively large. In addition, it often turns out to be problematic that in the arrangement of several vehicle radiator in front of a fan, the flow of the individual fans is not independently controllable.

Der Erfindung liegt ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik und den bekannten Problemen die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung eines Verbrennungsmotors, vorzugsweise eines Fahrzeugmotors, derart weiterzubilden, dass die Regelung der Kühlleistung eines Fahrzeugkühlers mit vergleichsweise einfachen Mitteln realisierbar ist, so dass keine ungewünscht hohen Druckverluste entstehen. Darüber hinaus soll es die anzugebene technische Lösung ermöglichen, die Durchströmung unterschiedlicher Kühler, die an einem Verbrennungsmotor vorgesehen sind, unabhängig voneinander zu variieren. Ein Hauptaugenmerk hierbei liegt auf der Verbesserung der Regelung der Kühlleistung eines Ladeluftkühlers. In diesem Zusammenhang soll die Regelung der Ladeluftkühlerleistung derart gestaltet werden, dass im Teillastbetrieb eines Verbrennungsmotors Kondensationserscheinungen, die bspw. bei Einsatz von Abgasnachbehandlungssystemen durch die Mischung von rückgeführtem Abgas und Ladeluft auftreten können, zuverlässig vermieden werden.The invention is based on the described prior art and the known problems, the object of developing a cooling device of an internal combustion engine, preferably a vehicle engine, such that the control of the cooling performance of a vehicle radiator with relatively simple means can be realized, so that no undesirable high pressure losses , In addition, it should allow the specified technical solution to vary the flow through different radiators, which are provided on an internal combustion engine, independently. A main focus here is on improving the control of the cooling performance of a charge air cooler. In this context, the control of the intercooler performance is to be designed such that in partial load operation of an internal combustion engine condensation phenomena that can occur, for example. When using exhaust aftertreatment systems by the mixture of recirculated exhaust gas and charge air can be reliably avoided.

Die zuvor beschriebene Aufgabe wird mit einer Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängenden Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. The above-described object is achieved with a cooling device according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and are explained in more detail in the following description with partial reference to the figures.

Erfindungsgemäß ist eine Kühlvorrichtung eines Verbrennungsmotors mit einem Lüfter, dessen Lüfterrad bei einer Drehung um seine Längsachse einen Luftstrom ansaugt, und mit einem in Strömungsrichtung des Luftstroms vor dem Lüfter im Luftstrom angeordneten Fahrzeugkühler, in dem während eines Betriebs des Verbrennungsmotors ein Betriebsmedium des Verbrennungsmotors mittels des Luftstroms wenigstens zeitweise und zumindest teilweise abgekühlt wird, bevor der erwärmte Luftstrom den Lüfter durchströmt, derart weitergebildet worden, dass in Strömungsrichtung des Luftstroms zwischen Fahrzeugkühler und Lüfter ein von einem Stellantrieb in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters bewegbares Steuerelement vorgesehen ist, mit dem ein Strömungsquerschnitt des Luftstroms in einem Bereich zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung des Stellelements gezielt veränderbar ist. In einer ersten speziellen Ausführungsform der Erfindung ist das Stellelement mit Hilfe des Stellantriebs somit aktiv sowohl in eine Schließ- als auch eine Öffnungsstellung mit maximalem Strömungsquerschnitt überführbar. Eine zweite Ausführungsform sieht darüber hinaus vor, dass das wenigstens eine Stellelement auch in vorzugsweise beliebige Zwischenstellungen bringbar ist.According to the invention, a cooling device of an internal combustion engine with a fan, the impeller in a rotation about its longitudinal axis sucks a stream of air, and arranged in the flow direction of the air flow in front of the fan in the air flow vehicle radiator, in which during operation of the internal combustion engine, a working medium of the internal combustion engine by means of Air flow is cooled at least temporarily and at least partially, before the heated air flow flows through the fan, has been developed such that in the flow direction of the air flow between the vehicle radiator and fan is provided by an actuator in response to at least one operating parameter movable control, with a flow cross-section of the air flow is selectively changed in a range between a closed position and an open position of the actuating element. In a first specific embodiment of the invention, the actuating element with the aid of the actuator thus active in both a closed and an open position with maximum flow cross-section can be transferred. A second embodiment also provides that the at least one adjusting element can also be brought into preferably any intermediate positions.

Wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen technischen Lösung ist somit, dass ein mit einem Stellantrieb in Wirkverbindung stehendes Stellelement vorgesehen ist, mit dem ein Strömungsquerschnitt des Luftstroms zwischen einer Absperrung des Strömungsquerschnitts und einem maximalen Strömungsquerschnitt variierbar ist. Die Stellung des Stellelements wird somit mit Hilfe des Stellantriebs gezielt, vorzugsweise in Abhängigkeit der benötigten Kühlleistung des Fahrzeugkühlers verändert.An essential feature of the technical solution according to the invention is thus that an actuator which is operatively connected to an actuator is provided, with which a flow cross-section of the air flow between a shut-off of the flow cross section and a maximum flow cross section can be varied. The position of the actuating element is thus targeted by means of the actuator, preferably changed depending on the required cooling capacity of the vehicle radiator.

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fahrzeugkühler ein Ladeluftkühler und das Betriebsmedium Umgebungsluft ist, die durch den Ladeluftkühler wenigstens teilweise abkühlbar ist und nach Durchströmen des Ladeluftkühlers als Ladeluft einem Brennraum des Verbrennungsmotors zugeführt wird. Vorzugsweise verfügt das Stellelement über wenigstens eine Klappe, die mit Hilfe des Stellantriebs schwenkbar gelagert ist. Als Stellantrieb eignet sich auf besondere Weise ein Elektromotor.In a specific embodiment of the invention it is provided that the vehicle radiator is a charge air cooler and the operating medium ambient air, which is at least partially cooled by the intercooler and is supplied after flowing through the intercooler as a charge air to a combustion chamber of the internal combustion engine. Preferably, the actuator has at least one flap which is pivotally mounted by means of the actuator. As an actuator is suitable in a special way an electric motor.

Eine spezielle Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das vorzugsweise als Klappe bzw. Jalousie ausgeführte Steuerelement bewegbar an einer das Lüfterrad umgebenden Lüfterzarge, die wiederum an eine den Luftstrom kanalisierende Lüfterhaube anschließt, befestigt ist. Mittels der beschriebenen technischen Lösung wird eine zumindest teilweise, in jedem Fall aber regelbare Aufstauung der Luftströmung hinter dem Fahrzeugkühler, insbesondere dem Ladeluftkühler, erreicht, da die Luft die Lüfterzarge hinter dem Fahrzeugkühler nicht verlassen kann. Die Durchströmung in diesem Bereich wird somit durch Verwendung einfacher Mitteln verhindert. Ergänzend ist es denkbar, Stauwände vorzusehen, die gemeinsam mit den Klappen einen Zargenbereich abtrennen, in dem es bedarfsangepasst zu einer Aufstauung der Luft hinter dem Fahrzeugkühler kommt.A specific embodiment of the invention provides that the preferably designed as a flap or blind control is movably attached to a surrounding the fan fan shroud, which in turn connects to a fan duct ducting the air flow. By means of the described technical solution, an at least partial, but in any case controllable impoundment of the air flow behind the vehicle radiator, in particular the intercooler, achieved because the air can not leave the fan frame behind the vehicle radiator. The flow in this area is thus prevented by using simple means. In addition, it is conceivable to provide stowage walls, which separate together with the flaps a Zargenbereich in which it comes tailored to a damming of the air behind the vehicle radiator.

In einer weiteren ganz besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es denkbar, dass im Bereich der Lüfterzarge hinter einem Ladeluftkühler zwei durch einen Elektromotor angetriebene Klappen vorgesehen sind, mit denen in einer Schließstellung die Luft in diesem Bereich aufstaubar ist. Selbstverständlich ist es weiterhin denkbar, dass die Klappen durch den Stellantrieb auch in jede Zwischenstellung überführbar sind.In a further very particular embodiment of the invention, it is conceivable that two flaps driven by an electric motor are provided in the area of the fan cowl behind a charge air cooler with which the air can be stowed in this area in a closed position. Of course, it is also conceivable that the valves can be transferred by the actuator in any intermediate position.

Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:In the following the invention without further restriction of the general inventive concept will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the figures. Showing:

1: schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit Kühlvorrichtung; 1 : schematic representation of an internal combustion engine with a cooling device;

2: Lüfter mit verstellbaren Stellelementen in Öffnungsstellung; 2 : Fan with adjustable control elements in open position;

3: Lüfter mit Stellelementen in Schließstellung sowie 3 : Fan with control elements in closed position as well

4: die Teilansicht eines Stellelements eines Lüfters. 4 : the partial view of a control element of a fan.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung den prinzipiellen Aufbau einer Kühlvorrichtung, wie sie im Zusammenhang mit Fahrzeugverbrennungsmotoren 8 zum Einsatz kommt. Hierbei ist ein Lüfter 1 mit einem Lüfterrad 2, das von einer Lüfterzarge 3 umgeben ist, und bei dessen Drehung um die Längsachse ein Luftstrom angesaugt wird, vorgesehen. In Fahrtrichtung vor dem Lüfter 1 sind die Fahrzeugkühler 4, in dem dargestellten Beispiel ein Kühlwasserkühler sowie ein Ladeluftkühler angeordnet. Diese Fahrzeugkühler 4 werden von dem angesaugten Luftstrom durchströmt, so dass das jeweils in ihnen strömende Betriebsmedium, einerseits Kühlwasser andererseits angesaugte Umgebungsluft, abgekühlt wird. 1 shows in a schematic representation of the basic structure of a cooling device, as in the context of vehicle combustion engines 8th is used. Here is a fan 1 with a fan 2 that of a fan cowl 3 is surrounded, and its rotation about the longitudinal axis, an air flow is sucked, provided. In the direction of travel in front of the fan 1 are the vehicle coolers 4 , arranged in the illustrated example, a cooling water cooler and a charge air cooler. This vehicle radiator 4 are flowed through by the sucked air flow, so that the respectively flowing in them operating medium, on the one hand cooling water on the other hand sucked ambient air, is cooled.

2 zeigt eine Detailansicht eines Lüfters 1. Hierbei sind in der Hauptsache die Lüfterzarge 3, das Lüfterrad 2 sowie das Stellelement 5 dargestellt. Die Strömungsrichtung des angesaugten Luftstromes geht in die Blattebene hinein. Im unteren Bereich der Lüfterzarge 3 am äußeren Umfang des Lüfterrades 2 sind als Stellelement 5 zwei Klappen vorgesehen, die einerseits mit der Lüfterzarge 3 und andererseits mit einem Stellantrieb 6 verbunden sind. Diese Stellklappen 5 sind beweglich gelagert. 2 shows a detailed view of a fan 1 , These are mainly the fan cowl 3 , the fan wheel 2 as well as the actuator 5 shown. The flow direction of the sucked air flow goes into the sheet plane. In the lower part of the fan cowl 3 on the outer circumference of the fan wheel 2 are as an actuator 5 two flaps provided, on the one hand with the fan cowl 3 and on the other hand with an actuator 6 are connected. These butterfly valves 5 are movably mounted.

Darüber hinaus sind Stauwände 7 vorgesehen, durch die der Oberflächenbereich der Lüfterzarge 3 in unterschiedliche Bereiche geteilt wird. In 2 ist das Klappen aufweisende Stellelement 5 in seiner Öffnungsstellung dargestellt, so dass für den angesaugten Luftstrom der maximale Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht. Der den in Fahrtrichtung vor dem Lüfter 2 angeordnete Ladeluftkühler wird somit von der angesaugten Luft durchströmt bevor diese auch durch den Lüfter 2 hindurchströmt.In addition, stowage walls 7 provided by the surface area of the fan cowl 3 divided into different areas. In 2 is the flap actuator having 5 shown in its open position, so that is available for the intake air flow, the maximum flow cross section. The one in the direction of travel in front of the fan 2 arranged intercooler is thus flowed through by the sucked air before this also by the fan 2 flowing.

3 zeigt den Lüfter mit den gleichen Komponenten, wie sie bereits 2 zu entnehmen sind. Im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten Betriebszustand befindet sich das Klappen aufweisende Stellelement 5 allerdings in seiner Schließstellung. 3 shows the fan with the same components as they already have 2 can be seen. Unlike the in 2 shown operating state is the flap actuator having 5 but in its closed position.

Die Klappen 5, die zu beiden Seiten des Strömungsquerschnitts wiederum im unteren Bereich der Lüfterzarge 3 angeordnet sind, sind mit Hilfe des Stellantriebs 6, der über einen Elektromotor verfügt, aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung überführt worden.The flaps 5 , which on both sides of the flow cross-section in turn in the lower part of the fan cowl 3 are arranged with the help of the actuator 6 , which has an electric motor, has been transferred from the open position to the closed position.

Wird nunmehr durch das Lüfterrad 2 des Lüfters 1 Luft angesaugt, die den Ladelüfter (in dieser Ansicht nicht dargestellt) durchströmt, so kann die Luft die Lüfterzarge 3 hinter dem Ladeluftkühler nicht verlassen. Vielmehr wird die Luft in diesem Bereich aufgestaut.Now by the fan 2 of the fan 1 Air sucked, which flows through the charge fan (not shown in this view), so the air can the fan cowl 3 Do not leave behind the intercooler. Rather, the air is dammed up in this area.

Ein Abströmen der Luft wird hierbei nicht nur durch die Klappen 6 in Schließstellung sondern zusätzlich durch die Stauwände 7 verhindert. In Abhängigkeit der benötigten Kühlleistung des Ladeluftkühlers ist es somit möglich, die Klappen geregelt 5 aus einer Öffnungs- in eine Schließstellung zu bewegen. Es findet somit sowohl zur Verkleinerung als auch zur Vergrößerung des Strömungsquerschnitts für den Luftstrom eine aktive Steuerung des Stellelements 5 statt. Gleichfalls ist es möglich, die Klappen 5 mit Hilfe des Stellantriebs in jede Zwischenstellung zwischen diesen beiden Endstellungen zu bewegen und sie dort zu halten.An outflow of air is here not only through the flaps 6 in closed position but additionally through the retaining walls 7 prevented. Depending on the required cooling capacity of the charge air cooler, it is thus possible to control the flaps 5 to move from an open to a closed position. It thus finds both to reduce and to increase the flow cross-section for the air flow active control of the control element 5 instead of. Likewise it is possible the flaps 5 to move with the help of the actuator in any intermediate position between these two end positions and to hold them there.

Mit Hilfe einer derartigen technischen Lösung ist es auf vergleichsweise einfache Weise möglich, die Kühlleistung des Ladeluftkühlers und somit die Temperatur der Ladeluft zu regeln, um so auch Kondensationserscheinungen im Bereich des Ladeluftsystems zuverlässig zu vermeiden. Derartige Kondensationserscheinungen treten vornehmlich dann auf, wenn ein Verbrennungsmotor ein Abgasnachbehandlungssystem, insbesondere mit einer Abgasrückführung, aufweist. Durch die Abgasrückführung werden heiße Verbrennungsabgase zumindest teilweise erneut dem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zugeführt, so dass es hier bei Mischung mit der vergleichsweise kalten Ladeluft zu den erwähnten Kondensationserscheinungen kommen kann. Durch eine gezielte Veränderung der Temperatur der Ladeluft werden derartige Kondensationserscheinungen zuverlässig vermieden. Zudem wird auf diese Weise auch die Gefahr des so genannten Verschluckens des Motors durch im Ansaugtrakt befindliches Wasser minimiert.With the help of such a technical solution, it is possible in a relatively simple manner, the cooling capacity of the charge air cooler and thus to regulate the temperature of the charge air, so as to reliably avoid condensation phenomena in the field of the charge air system. Such condensation phenomena occur primarily when an internal combustion engine has an exhaust aftertreatment system, in particular with exhaust gas recirculation. Due to the exhaust gas recirculation, hot combustion exhaust gases are at least partially supplied again to the intake tract of the internal combustion engine, so that it can come here when mixed with the comparatively cold charge air to the aforementioned condensation phenomena. By a targeted change in the temperature of the charge air such condensation phenomena are reliably avoided. In addition, the risk of so-called inactivation of the engine due to water in the intake tract is minimized in this way.

Darüber hinaus bietet die in den 2 und 3 dargestellte technische Lösung die Möglichkeit, die Durchströmung eines Ladeluftkühlers unabhängig von der Durchströmung anderer Kühler, insbesondere des Hauptkühlers, zu regeln.In addition, the offers in the 2 and 3 illustrated technical solution the ability to regulate the flow of a charge air cooler regardless of the flow through other coolers, in particular the main radiator.

4 zeigt ein als Klappe ausgeführtes Stellelement 5 in einer Detailansicht. Die dargestellte Klappe 5 ist um ihre Längsachse schwenkbar gelagert. Hierbei ist es möglich, die Klappe in zwei Endstellungen, nämlich eine Öffnungs- sowie eine Schließstellung, und darüber hinaus in beliebige Zwischenstellungen zu bewegen. Die Bewegung der Klappe 5 wird mit Hilfe eines Stellantriebs 6, der über einen Elektromotor verfügt, realisiert. Der Elektromotor erhält aus einer Steuereinheit ein Signal, das in Abhängigkeit der benötigten Kühlleistung des Ladeluftkühlers generiert wird, so dass die Klappe 5 gezielt in die gewünschte Stellung überführt und so der Strömungsquerschnitt des den Ladeluftkühlers durchströmenden Luftstroms gezielt verändert werden kann. 4 shows a flap designed as an actuator 5 in a detailed view. The illustrated flap 5 is pivotally mounted about its longitudinal axis. It is possible to move the flap in two end positions, namely an opening and a closed position, and beyond in any intermediate positions. The movement of the flap 5 is using an actuator 6 , which has an electric motor realized. The electric motor receives from a control unit a signal which is generated as a function of the required cooling capacity of the intercooler, so that the flap 5 selectively transferred to the desired position and so the flow cross-section of the charge air cooler flowing through the air flow can be selectively changed.

Die erfindungsgemäße technische Lösung stellt somit auf einfache Weise sicher, dass die Kühlleistung eines Fahrzeugkühlers, insbesondere eines Ladeluftkühlers, unabhängig von der Kühlleistung weiterer vor dem Lüfter vorgesehener Fahrzeugkühler variiert werden kann. Wesentlich hierbei ist, dass eine Regelung realisiert wird, indem der Strömungsquerschnitt des den Ladeluftkühler durchströmenden Luftstroms gezielt variiert wird. Erfindungsgemäß kommt es hierbei im Bereich der Lüfterzarge zu einem planmäßigen Luftstau.The technical solution according to the invention thus ensures in a simple manner that the cooling capacity of a vehicle radiator, in particular a charge air cooler, can be varied independently of the cooling capacity of further vehicle radiators provided in front of the fan. It is essential that a control is realized by the flow cross section of the air flow flowing through the intercooler is selectively varied. According to the invention, this leads to a planned air accumulation in the area of the fan cowl.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: LüfterFan
22: Lüfterradfan
33: Lüfterzargeshroud
44: Kühlercooler
55: Stellelementactuator
66: Stellantriebactuator
77: Stauwandretaining wall
88th: Verbrennungsmotorinternal combustion engine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10011927 C2 [0005]
DE 102008049275 A1 [0006]

Claims

Cooling device of an internal combustion engine ( 8th ) with a fan ( 1 ) whose impeller ( 2 is sucked in a rotation about its longitudinal axis, an air flow, and with a flow direction of the air flow in front of the fan ( 1 ) arranged in the air flow vehicle radiator ( 4 ), during which during operation of the internal combustion engine ( 8th ) an operating medium of the internal combustion engine ( 8th ) is cooled by means of the air flow at least temporarily and at least partially before the heated air flow the fan ( 1 ) flows through, characterized in that in the flow direction of the air flow between the vehicle radiator ( 4 ) and the fan ( 1 ) one of an actuator ( 6 ) as a function of at least one operating parameter movable actuator ( 5 ) is provided, with which a flow cross-section of the air flow in a range between a closed position and an open position of the actuating element is selectively changed.

Cooling device according to claim 1, characterized in that the vehicle radiator ( 4 ) is a charge air cooler and the operating medium ambient air, which is at least partially cooled by the charge air cooler and after flowing through the charge air cooler as a charge air to a combustion chamber of the internal combustion engine ( 8th ) is supplied.

Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the actuator ( 6 ) has an electric motor.

Cooling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuating element ( 5 ) has a flap.

Cooling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuating element ( 5 ) movable on one of the fan wheel ( 2 ) surrounding fan shroud ( 3 ) is fixed a fan hood which channels the air flow.

Cooling device according to claim 5, characterized in that in a closed position of the actuating element ( 5 ) during operation of the internal combustion engine ( 8th ) of the charge air cooler flowing through the air flow at least partially in the region of the fan cowl ( 3 ) is dammed.

Cooling device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the vehicle radiator ( 4 ) is designed as a lamella cooler.

Cooling device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the vehicle radiator ( 4 ) is designed as a cross-flow cooler.