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QUERVERWEIS ZU VERWANDTER ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 18. Juni 2012 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0065143 , deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorkühlsystem für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Motorkühlsystem für ein Fahrzeug, das einem Motor entsprechend einem Antriebszustand des Motors gekühltes Kühlmittel zuführt, um eine überhitzte Brennkammer zu kühlen.
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Beschreibung bezogener Technik
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Im Allgemeinen wird ein Teil der Wärme, die von einer Brennkammer eines Motors erzeugt wird, von einem Zylinderkopf, einem Einlass/Auslassventil und einem Kolben absorbiert.
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Diese Bauteile können durch die übermäßige Wärme der Brennkammer verformt werden, oder ein Ölfilm des Zylinders kann dadurch beeinträchtigt werden.
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Dementsprechend bewirkt die übermäßige Wärme eine Verbrennungsstörung, ein Klopfen oder eine Frühzündung derart, dass der Kolben und der Zylinderblock beschädigt werden, und die Wärmeeffizienz und die Leistung können verschlechtert werden. Im Gegensatz dazu kann eine übermäßige Kühlung des Motors die Leistung verschlechtern, den Kraftstoffverbrauch verschlechtern und einen Kälteverschleiß des Zylinders bewirken.
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Dementsprechend ist ein Kühlsystem derart angeordnet, dass der Motor in einem Fahrzeug gekühlt wird, und das Kühlmittel wird über eine Kühlleitung in dem Motor zirkuliert, das Motorkühlsystem betreibt eine Wasserpumpe derart, dass das Kühlmittel mittels eines Kühlers gekühlt wird, und das Kühlmittel tritt durch einen Zylinderblock, einen Zylinderkopf und eine Heizung eines Motors hindurch.
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Hier ist ein Wassermantel in dem Zylinderblock ausgebildet, und das Kühlmittel wird durch den Wassermantel hindurch derart zirkuliert, dass das Kühlmittel den der Brennkammer entsprechenden Bereich einer Zündkerze oder den Bereich einer Auslassöffnung und eines Ventilsitzes kühlt.
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Jedoch zirkuliert ein herkömmliches Motorkühlsystem Kühlmittel, das von dem Kühler gekühlt wird, und daher kann es schwierig sein, den Motor effizient zu kühlen.
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Ebenso wird die Temperatur des gesamten Motors durch die überhitzte Brennkammer in einem Antriebszustand des Motors bei hoher Drehzahl/hoher Belastung erhöht, die Leistungsabgabe kann verschlechtert werden, der Kraftstoffverbrauch kann erhöht werden, und die gesamte Lebensdauer des Motors kann verschlechtert werden.
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Die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als ein Zugeständnis oder irgendeine Form der Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem technisch versierten Fachmann bereits bekannt ist.
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KURZFASSUNG
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind auf die Schaffung eines Motorkühlsystems für ein Fahrzeug gerichtet, das die Vorteile hat, dass es sowohl eine separate Kühlleitung als auch eine Hauptkühlleitung derart hat, dass gekühltes Hauptkühlmittel zirkuliert wird und einem Motor entsprechend dem Antriebszustand des Motors derart zugeführt wird, dass der überhitzte Umfang einer Brennkammer wirksam gekühlt wird und die Kühlleistung des Motors in einem Antriebszustand bei hoher Drehzahl/hoher Belastung verbessert wird.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Motorkühlsystem für ein Fahrzeug eine Kühleinheit, die Kühlmittel durch eine Kühlleitung hindurch zirkuliert, die einen Wassermantel, eine Wasserpumpe und einen Kühler eines Motors verbindet, um den Motor zu kühlen, und eine Nebenkühleinheit aufweisen, die wahlweise Kühlmittel durch eine Nebenkühlleitung hindurch zirkuliert, die den Motor mit einem Kühlaggregat derart verbindet, dass der Motor gekühlt wird.
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Das Kühlaggregat ist außerhalb des Motors angeordnet, wobei die Nebenkühlleitung eine erste Leitung, die von der die Wasserpumpe mit dem Motor verbindenden Kühlleitung abgezweigt ist und mit dem Kühlaggregat verbunden ist, um dem Kühlaggregat Kühlmittel zuzuführen, und eine zweite Leitung aufweisen kann, die das Kühlaggregat und einen Nebenwassermantel des Motors verbindet, um dem Nebenwassermantel Kühlmittel zuzuführen, das durch das Kühlaggregat hindurchtritt.
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Ein Ventil ist in der zweiten Leitung zwischen dem Kühlaggregat und dem Nebenwassermantel montiert.
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Wenn der Motor in einem Zustand bei hoher Drehzahl oder hoher Belastung ist, öffnet das Ventil die Nebenkühlleitung, um dem Nebenwassermantel das Kühlmittel zuzuführen, das von dem Kühlaggregat gekühlt wird.
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Der Nebenwassermantel kann eine erste Verbindungspassage, die an beiden seitlichen Seiten in einer Längsrichtung eines Zylinderkopfes ausgebildet ist und mit der zweiten Leitung der Nebenkühlleitung verbunden ist, und wenigstens eine zweite Verbindungspassage aufweisen, die mit der ersten Verbindungspassage verbunden ist und jeweils entsprechend einer Brennkammer ausgebildet ist.
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Die eine Endseite der zweiten Verbindungspassage ist mit der ersten Verbindungspassage verbunden, die andere Endseite davon ist in Richtung zu einer Innenseite des Zylinderkopfes ausgebildet, und die zweite Verbindungspassage ist vertikal in Bezug auf die erste Verbindungspassage ausgebildet.
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Der Nebenwassermantel kann eine erste Verbindungspassage, die an beiden seitlichen Seiten in einer Längsrichtung eines Zylinderkopfes ausgebildet ist und mit der zweiten Leitung der Nebenkühlleitung verbunden ist, und wenigstens eine zweite Verbindungspassage aufweisen, die mit der ersten Verbindungspassage verbunden ist und jeweils zwischen Brennkammern ausgebildet ist.
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Die eine Endseite der zweiten Verbindungspassage ist mit der ersten Verbindungspassage verbunden, die andere Endseite davon ist in Richtung zu einer Innenseite des Zylinderkopfes ausgebildet, und die zweite Verbindungspassage ist vertikal in Bezug auf die erste Verbindungspassage ausgebildet.
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Wie oben beschrieben, weist ein Motorkühlsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl eine separate Kühlleitung als auch eine Hauptkühlleitung derart auf, dass Hauptkühlmittel zirkuliert wird und gekühltes Kühlmittel dem Motor entsprechend dem Antriebszustand des Motors derart zugeführt wird, dass in einem Antriebszustand bei hoher Drehzahl/hoher Belastung der überhitzte Umfang einer Brennkammer wirksam gekühlt wird und die Kühlleistung davon verbessert wird.
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Ebenso wird der Motor entsprechend dem Antriebszustand davon wirksam gekühlt, um eine Überhitzung derart zu verhindern, dass die Lebensdauer davon verbessert wird, und um die Klopfeigenschaften derart zu verbessern, dass das Leistungsvermögen und die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeuges verbessert werden und ebenso die Qualität des gesamten Produktes verbessert wird.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erläutern, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm eines Motorkühlsystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Seitenansicht eines Zylinderkopfes, der bei einem Motorkühlsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2 betrachtet.
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4 ist eine perspektivische Ansicht eines Wassermantels, der in einem Zylinderkopf in einem Motorkühlsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun wird auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung(en) dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Motorkühlsystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine Seitenansicht eines Zylinderkopfes, der bei einem Motorkühlsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2 betrachtet, und 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Wassermantels, der in einem Zylinderkopf in einem Motorkühlsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen weist ein Motorkühlsystem 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Hauptkühlleitung 120, durch welche hindurch Hauptkühlmittel zirkuliert, und eine separate Kühlleitung auf und führt einem Motor 110 entsprechend den Betriebszuständen des Motors 110 gekühltes Kühlmittel derart zu, dass der Bereich der erhitzten Brennkammer wirksam gekühlt wird, um die Kühlleistung in dem Antriebszustand bei hoher Drehzahl/hoher Belastung zu verbessern.
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Zu diesem Zweck ist bei dem Motorkühlsystem 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 1 gezeigt, der Motor 110 über die Kühlleitung 120 mit einem Kühler 140 verbunden.
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Ebenso wird das Kühlmittel, das von dem Kühler 140 gekühlt wird, durch den Betrieb einer Wasserpumpe 130, die in der Kühlleitung 120 zwischen dem Kühler 140 und dem Motor 110 angeordnet ist, einem Wassermantel 115 des Motors 110 zugeführt, der einen Zylinderkopf 113 und einen Zylinderblock 111 aufweist.
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Hier ist der Wassermantel 115 in dem Motor 110 ausgebildet, und das Kühlmittel wird über die Kühlleitung 120 dem Wassermantel 115 zugeführt.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsformen weist eine Nebenkühleinheit 150 ein Kühlaggregat 151, eine Nebenkühlleitung 153 und einen Nebenwassermantel 155 auf.
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Die Nebenkühlleitung 153 weist eine erste Leitung, die mit der Kühlleitung 120 verbunden ist, und eine zweite Leitung auf, die mit dem Nebenwassermantel 155 des Motors 110 verbunden ist.
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Zuerst ist das Kühlaggregat 151 in einem nicht dargestellten Motorraum außerhalb des Motors 100 angeordnet. Das Kühlaggregat 151 weist einen separaten Wärmetauscher oder einen Verdampfer einer Klimaanlage auf.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform zweigt die Nebenkühlleitung 153 von der Kühlleitung 120 ab, welche die Wasserpumpe 130 mit dem Motor 110 verbindet, führt dem Kühlaggregat Kühlmittel zu und ist mit dem Motor 110 verbunden, um dem Nebenwassermantel 155 des Motors 110 Kühlmittel zuzuführen, das von dem Kühlaggregat 151 gekühlt wird.
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Das heißt, das Kühlaggregat 151 kühlt das Kühlmittel, wobei das Kühlmittel von einer durch das Kühlaggregat 151 hindurchfließenden anderen Kühlflüssigkeit, wie einem Kältemittel, gekühlt wird.
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Hier ist ein Ventil 157 in der zweiten Leitung der Nebenkühlleitung 153 zwischen dem Motor 110 und dem Kühlaggregat 151 angeordnet.
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Wenn der Motor 110 in einem Zustand bei hoher Drehzahl/hoher Belastung betrieben wird, öffnet das Ventil 157 die Nebenkühlleitung 153, um dem Nebenwassermantel 155 Kühlmittel zuzuführen, das gekühlt ist.
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Das heißt, das Ventil 157 ist mit einer ECU eines nicht dargestellten Fahrzeuges verbunden, öffnet wahlweise die mit dem Motor 110 verbundene Nebenkühlleitung 153 entsprechend dem Antriebszustand des Motors und führt wahlweise dem Motor das von dem Kühlaggregat 151 gekühlte Kühlmittel zu.
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Ferner ist der Nebenwassermantel 155 in dem Zylinderkopf 113 des Motors 110 ausgebildet und mit der Nebenkühlleitung 153 derart verbunden, dass der Innenseite des Motors 110 gekühltes Kühlmittel zugeführt wird.
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Hier weist, wie in 2 und 3 gezeigt, der Nebenwassermantel 155 eine erste Verbindungspassage 155a, die an beiden Seiten des Zylinderkopfes 113 in einer Längsrichtung ausgebildet ist, und wenigstens eine zweite Verbindungspassage 155b auf, die mit der ersten Verbindungspassage 155a verbunden ist und entsprechend einer Brennkammer 200 des Motors 110 ausgebildet ist.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die wenigstens eine zweite Verbindungspassage 155b zwischen den Brennkammern 200 des Motors 110 ausgebildet sein.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist das eine Ende der zweiten Verbindungspassage 155b mit der ersten Verbindungspassage 155a verbunden, und das andere Ende davon ist in Richtung zu der Innenseite des Zylinderkopfes 113 derart ausgebildet, dass es in einer vertikalen Richtung in Bezug auf die erste Verbindungspassage 155a angeordnet ist.
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Die zweite Verbindungspassage 155b ist an einer unteren Seite eines Bereichs einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung entsprechend jeder Brennkammer des Motors 110 derart ausgebildet, dass das gekühlte Kühlmittel durch die zweite Verbindungspassage 155b hindurch fließt.
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Aufgrund des oben beschriebenen Nebenwassermantels 155, wie in 4 gezeigt, fließt, wenn der Motor in einem Zustand bei hoher Drehzahl/hoher Belastung betrieben wird und das Ventil 157 derart betrieben wird, dass es die Nebenkühlleitung 152 öffnet, das Kühlmittel durch die erste Verbindungspassage 155a hindurch, die an beiden unteren Seiten des Zylinderkopfes 113 des Motors 110 ausgebildet ist.
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Ferner wird das Kühlmittel, das der ersten Verbindungspassage 155a zugeführt wird, der an einer unteren Seite eines Bereichs einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung des Wassermantels 115 ausgebildeten zweiten Verbindungspassage 155b zugeführt, um die Brennkammer des Motors 110 derart wirksam zu kühlen, dass eine Überhitzung des Motors 110 verhindert wird.
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Das heißt, die Nebenkühleinheit 150 schließt das Ventil in einem Zustand des Motors 110 bei niedriger Drehzahl/niedriger Belastung derart, dass das Kühlmittel dem Motor nicht zugeführt wird, und im Gegensatz dazu öffnet die Nebenkühleinheit 150 das Ventil in einem Zustand des Motors 110 bei hoher Drehzahl/hoher Belastung derart, dass das Kühlmittel dem Nebenwassermantel des Motors zugeführt wird, um den Umfang der Brennkammer zu kühlen.
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Dementsprechend führt ein Motorkühlsystem 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von dem Antriebszustand des Motors 110 zusätzlich das gekühlte Kühlmittel zu, um die Temperatur der Einlass- und Auslassöffnung und der Brennkammer derart zu steuern, dass die Überhitzung des Motors verhindert wird.
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Daher sind, wenn das wie oben beschriebene Fahrzeugmotorkühlsystem 100 bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, sowohl die Nebenkühleinheit 150 als auch die Kühlleitung 120 derart angeordnet, dass das Kühlmittel zirkuliert.
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Ferner wird das gekühlte Kühlmittel in Abhängigkeit von dem Antriebszustand des Motors 110 dem Motor 100 derart zugeführt, dass die Überhitzung der Brennkammer in einem Antriebszustand bei hoher Drehzahl/hoher Belastung wirksam reduziert wird, um die Kühlleistung davon zu verbessern.
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Ebenso wird der Motor 110 entsprechend dem Antriebszustand des Motors wirksam gekühlt, und eine Überhitzung des Motors wird derart verhindert, dass die Lebensdauer, die Kraftstoffeffizienz, das Leistungsvermögen und die gesamte Produktqualität des Fahrzeuges verbessert werden.
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Zur Erleichterung der Erläuterung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oben”, „unten”, „innen” und „außen” verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale, wie in den Figuren gezeigt ist, zu beschreiben.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der speziellen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Erläuterung und Beschreibung dargelegt. Sie sind nicht dazu bestimmt, vollständig zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es dadurch anderen technisch versierten Fachleuten zu ermöglichen, sowohl verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als auch verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Bereich der Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0065143 [0001]
