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Die Erfindung betrifft einen Fluidkreislauf eines Kraftfahrzeugs, mit einem eine Primärfluidpumpe und einen Wärmeverbraucher aufweisenden Primärkreislauf sowie mit einem Sekundärkreislauf, der einen Wärmespeicher enthält und dem Primärkreislauf strömungstechnisch parallel geschaltet ist, wobei der Sekundärkreislauf wenigstens ein Schaltventil aufweist, das in einer ersten Schaltstellung eine Strömungsverbindung durch den Sekundärkreislauf freigibt und in einer zweiten Schaltstellung unterbricht, wobei in dem Sekundärkreislauf ein Schmiermittelwärmetauscher vorgesehen ist.
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Der Fluidkreislauf kann ein beliebiger Kreislauf des Kraftfahrzeugs sein, in welchem zumindest zweitweise ein Fluid zum Transport von Wärme zirkuliert. Beispielsweise liegt der Fluidkreislauf in Form eines Kühlkreislaufs vor, sodass als Fluid bevorzugt ein Kühlmittel zum Einsatz kommt. Der Fluidkreislauf weist zumindest den Primärkreislauf und den Sekundärkreislauf auf, wobei der Primärkreislauf vorzugsweise während eines Betriebs des Fluidkreislaufs, insbesondere zumindest in einer Betriebsart, permanent von dem Fluid durchströmt wird. Der Sekundärkreislauf dient dagegen dem Zwischenspeichern von Wärme, beispielsweise aus dem Primärkreislauf, sodass er vorzugsweise nur zeitabschnittsweise, insbesondere zum Beladen- oder Entladen des Wärmespeichers, betrieben wird.
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Der Primärkreislauf weist die Primärfluidpumpe und den Wärmeverbraucher auf. Die Primärfluidpumpe dient dem Umwälzen des Fluids in dem Primärkreislauf. Der Wärmeverbraucher liegt beispielsweise in Form eines Wärmetauschers vor, beispielsweise als Fahrgastraumheizung des Kraftfahrzeugs. Der Sekundärkreislauf weist dagegen den Wärmespeicher auf beziehungsweise ist als Wärmespeicher ausgeführt. Dabei ist der Sekundärkreislauf beziehungsweise der Wärmespeicher dem Primärkreislauf wenigstens bereichsweise strömungstechnisch parallel geschaltet. Das bedeutet, dass der Sekundärkreislauf an einem ersten Abzweig aus dem Primärkreislauf abzweigt und an einem zweiten Abzweig wieder in ihn einmündet.
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Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mithilfe der Fluidpumpe in einer ersten Betriebsart das Fluid lediglich in dem Primärkreislauf umgewälzt wird. In einer zweiten Betriebsart ist es dagegen vorgesehen, das Fluid durch den Sekundärkreislauf und mithin den Wärmespeicher zu leiten, sodass der Wärmespeicher entweder mit dem Primärkreislauf entnommener Wärme beladen wird oder alternativ dem Primärkreislauf Wärme zuführt, also entladen wird In der zweiten Betriebsart wird das Fluid also sowohl in dem Primärkreislauf als auch dem Sekundärkreislauf umgewälzt. Beispielsweise ist es dabei vorgesehen, eine Strömungsverbindung durch den Primärkreislauf zwischen dem ersten Abzweig und dem zweiten Abzweig zu unterbrechen, sodass das Fluid nicht von dem ersten Abzweig durch den Primärkreislauf zu dem zweiten Abzweig gelangt, sondern dass es dazu den Sekundärkreislauf beziehungsweise den Wärmespeicher durchströmen muss.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 103 01 797 A1 bekannt. Diese betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlmittelkreislauf, wobei die Brennkraftmaschine einen ersten und einen zweiten Kühlmittelauslass sowie einen Kühlmittelsammelauslass aufweist. Der Kühlmittelkreislauf ist zumindest in einen ersten Heizkreislauf sowie einen zweiten Heizkreislauf unterteilbar, wobei der erste Heizkreislauf ein erstes und ein zweites Schaltelement aufweist, über die er mit dem ersten Kühlmittelauslass und dem Kühlmittelsammelauslass kühlmittelführend verbindbar ist, wobei ein Schaltelement zwischen einer ersten Kühlmittelpumpe und einem Wärmespeicher angeordnet ist. Der zweite Heizkreislauf weist einen zweiten Wärmetauscher auf und wird von dem zweiten Kühlmittelkreislauf mit Kühlmittel gespeist, das in den Kühlmittelsammelauslass rückführbar ist. In dem zweiten Heizkreislauf ist eingangsseitig des zweiten Wärmetauschers ein viertes Schaltelement und ausgangsseitig ein fünftes Schaltelement angeordnet. Zudem ist die Kühlmittelpumpe ausgangsseitig mit dem vierten Schaltelement kühlmittelführend verbunden und der Wärmespeicher eingangsseitig mit dem fünften Schaltelement kühlmittelführend verbunden.
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Weiterhin beschreibt die Druckschrift
DE 44 02 215 A1 ein Verfahren zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens von Verbrennungsmaschinen. Dabei ist vorgesehen, dass kurz vor einem Kaltstart die gespeicherte Abwärme in den Motorölkreislauf und/oder in die Starterbatterie eingekoppelt wird.
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Schließlich beschreibt die Druckschrift
DE 42 41 384 A1 eine Fahrzeugheizung mit einem Wärmespeicher für ein Wärmeträgermedium, der mit einer Heizvorrichtung ausgerüstet und als Druckbehälter ausgelegt ist. In Bedarfsfall wird das heiße unter Druck stehende Wärmeträgermedium der Zuleitung eines Heizwärmetauschers über eine Strahlpumpe zugeführt, sodass Druckenergie in Strömungsenergie des den Wärmetauscher durchströmenden Wärmeträgermediums umgesetzt wird.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung einen Fluidkreislauf eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welcher gegenüber bekannten Fluidkreisläufen effizienter betrieben werden kann.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Fluidkreislauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Sekundärkreislauf über eine Strahlpumpe strömungstechnisch an den Primärkreislauf angeschlossen ist, wobei der Sekundärkreislauf an einen Sauganschluss der Strahlpumpe angeschlossen ist. Grundsätzlich ist in dem Sekundärkreislauf ein Schmiermittelwärmetauscher vorgesehen. Das Schmiermittel, welches dem Schmiermittelwärmetauscher zum Temperieren, insbesondere zum Kühlen, zugeführt wird, weist vorzugsweise eine deutlich höhere Temperatur auf als das in dem Primärkreislauf vorliegende Fluid. Letzteres wird besonders bevorzugt auf eine Temperatur eingestellt, insbesondere gesteuert und/oder geregelt, welche deutlich kleiner ist als die Temperatur des Schmiermittels. Beispielsweise wird das Fluid in dem Primärkreislauf auf einer Temperatur von 80° C bis 110° C, insbesondere 90° C bis 105°C, besonders bevorzugt von 90° C bis 102° C, gehalten. Das Schmiermittel weist dagegen eine Temperatur von bis zu 140° C auf, beispielsweise mindestens 100° C, mindestens 105°C, mindestens 110°C, mindestens 115° C, mindestens 120° C oder mindestens 130°C.
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Weil das Fluid in dem Primärkreislauf auf die genannte Temperatur eingestellt wird, kann selbstverständlich auch der Wärmespeicher lediglich mit dieser Temperatur aufgeladen werden beziehungsweise diese maximal erreichen, wenn nur Fluid aus diesem dem Wärmespeicher zugeführt wird. Wird dagegen der Schmiermittelwärmetauscher in dem Sekundärkreislauf vorgesehen, so kann das in den Wärmespeicher gelangende Fluid mittels des Schmiermittelwärmetauschers von der in dem Primärkreislauf vorliegenden Temperatur auf eine höhere Temperatur, welche beispielsweise als Speichertemperatur bezeichnet werden kann, erwärmt und nachfolgend in dem Wärmespeicher gespeichert werden. Aus diesem Grund ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schmiermittelwärmetauscher in dem Sekundärkreislauf stromaufwärts des Wärmespeichers angeordnet ist.
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Das Schaltventil kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, insbesondere ist es ein Absperrventil, beispielsweise ein pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch angesteuertes Absperrventil. Selbstverständlich kann das Schaltventil jedoch alternativ auch als Drehschieber oder dergleichen ausgeführt sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es zudem vorgesehen, dass in zumindest einer Betriebsart, beispielsweise einer dritten Betriebsart, der Sekundärkreislauf separat von dem Primärkreislauf betreibbar ist. Das bedeutet, dass in der wenigstens einen Betriebsart in dem Sekundärkreislauf Fluid umgewälzt wird, während dies in dem Primärkreislauf nicht der Fall ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Sekundärkreislauf an einem ersten Abzweig von dem Primärkreislauf abzweigt und an einem stromabwärts des ersten Abzweigs angeordneten zweiten Abzweig in den Primärkreislauf einmündet, wobei die beiden Abzweige in dem Primärkreislauf stromaufwärts des Wärmeverbrauchers vorliegen. Wie bereits vorstehend erläutert, liegen zwei Abzweige vor, über die die beiden Kreisläufe miteinander strömungsverbunden sind. Sowohl in dem Primärkreislauf als auch in dem Sekundärkreislauf liegt dabei eine Strömungsrichtung von dem ersten Abzweig hin zu dem zweiten Abzweig vor. Die beiden Abzweige sind also sowohl über den Primärkreislauf als auch über den Sekundärkreislauf miteinander strömungsverbunden beziehungsweise strömungsverbindbar.
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In der ersten Betriebsart liegt dabei zwischen dem ersten Abzweig und dem zweiten Abzweig lediglich eine Strömungsverbindung über den Primärkreislauf vor. In der zweiten Betriebsart ist dagegen der Sekundärkreislauf freigegeben, sodass das Fluid durch den Sekundärkreislauf von dem ersten Abzweig zu dem zweiten Abzweig strömt beziehungsweise strömen kann. Dabei ist beispielsweise die über den Primärkreislauf verlaufende Strömungsverbindung zwischen dem ersten Abzweig und dem zweiten Abzweig versperrt, sodass das gesamte Fluid nur über den Sekundärkreislauf von dem ersten Abzweig zu dem zweiten Abzweig gelangen kann. In der zweiten Betriebsart kann, in Abhängigkeit von den Temperaturen des Fluids in den Primärkreislauf und dem Sekundärkreislauf, entweder ein Beladen oder ein Entladen des Wärmespeichers vorgesehen sein.
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Der Wärmeverbraucher ist bevorzugt stromabwärts der beiden Abzweige vorgesehen. Das bedeutet, dass bei einem Entladen des Wärmespeichers das aus diesem entnommene Fluid unmittelbar in den Wärmeverbraucher eintreten kann. Insoweit wird eine hohe Effizienz des Fluidkreislaufs gewährleistet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltventil in dem Sekundärkreislauf stromabwärts des Wärmespeichers angeordnet ist. Wie bereits eingangs erwähnt, ist in dem Sekundärkreislauf das wenigstens eine Schaltventil vorgesehen. Mithilfe des Schaltventils kann die Strömungsverbindung durch den Sekundärkreislauf entweder freigegeben oder unterbrochen werden. Um zu verhindern, dass trotz unterbrochener Strömungsverbindung Fluid aus dem Wärmespeicher gefördert wird, ist das Schaltventil stromabwärts des Wärmespeichers und mithin strömungstechnisch zwischen diesem und dem zweiten Abzweig vorgesehen.
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In zumindest einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Schaltventil in dem Sekundärkreislauf stromaufwärts des Wärmespeichers vorgesehen sein. Das weitere Schaltventil dient mithin dem Unterbrechen beziehungsweise Freigeben einer Strömungsverbindung zwischen dem ersten Abzweig und dem Wärmespeicher. Mit seiner Hilfe kann also beispielsweise verhindert werden, dass bei einem Betrieb der Primärfluidpumpe trotz geschlossenem Schaltventil Fluid aus dem Primärkreislauf in den Wärmespeicher hineingedrängt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Schaltventile vorgesehen, wobei eines der Schaltventile stromabwärts des Wärmespeichers und das weitere der Schaltventile stromaufwärts des Wärmespeichers strömungstechnisch angeordnet ist, insbesondere in dem Sekundärkreislauf.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Sekundärkreislauf eine Sekundärfluidpumpe aufweist, die stromaufwärts des Wärmespeichers, insbesondere stromaufwärts des weiteren Schaltventils angeordnet ist. Mithilfe der Sekundärfluidpumpe ist beispielsweise der Betrieb des Sekundärkreislaufs separat von dem Primärkreislauf möglich. Insbesondere wird in wenigstens einer Betriebsart des Fluidkreislaufs, beispielsweise einer dritten Betriebsart, Fluid lediglich mithilfe der Sekundärfluidpumpe, nicht jedoch mittels der Primärfluidpumpe gefördert. In diesem Fall stellt sich eine Strömung in dem Sekundärkreislauf ein, wobei besonders bevorzugt Fluid von dem zweiten Abzweig in Richtung des ersten Abzweigs strömt. Insoweit kann mithilfe der Sekundärfluidpumpe ein Betrieb realisiert werden, bei welchem eine Durchströmung sowohl des Wärmespeichers als auch des Schmiermittelwärmetauschers erfolgt. Der Wärmespeicher kann mithin unmittelbar mit der in dem Schmiermittelwärmetauscher anfallenden Wärme aufgeladen werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schmiermittelwärmetauscher stromaufwärts des Wärmespeichers, des weiteren Schaltventils und/oder des Sekundärfluidpumpe in dem Sekundärkreislauf angeordnet ist. Auf die besonders vorteilhafte Ausgestaltung, dass der Schmiermittelwärmetauscher stromaufwärts des Wärmespeichers vorliegt, wurde bereits vorstehend eingegangen. Es kann nun vorgesehen sein, dass der Schmiermittelwärmetauscher noch weiter stromaufwärts vorliegt, beispielsweise strömungstechnisch vor dem weiteren Schaltventil und/oder der Sekundärfluidpumpe.
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Insoweit ist der Schmiermittelwärmetaucher besonders bevorzugt unmittelbar stromabwärts des ersten Abzweigs in dem Sekundärkreislauf angeordnet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Primärfluidpumpe in dem Primärkreislauf stromaufwärts des ersten Abzweigs angeordnet ist. Die Fluidpumpe dient dem Umwälzen des Fluids in dem Primärkreislauf. Bei einer derartigen Anordnung kann die Fluidpumpe sowohl den ersten Abzweig als auch die an dem zweiten Abzweig angeordnete Strahlpumpe mit Förderdruck beaufschlagen. Mithilfe der Primärfluidpumpe kann also das Fluid in Richtung des ersten Abzweigs gefördert werden. Insoweit ist es möglich, allein mithilfe der Primärfluidpumpe, insbesondere bei geeigneter Anordnung und Beschaltung von Ventilen, eine Durchströmung sowohl des Primärkreislaufs als auch des Sekundärkreislaufs zu erzielen.
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Bei einer ebenfalls realisierbaren Anordnung der Fluidpumpe strömungstechnisch zwischen dem ersten Abzweig und dem zweiten Abzweig, wäre zwar der zweite Abzweig und damit die Strahlpumpe mit dem Förderdruck beaufschlagt, gleichzeitig würde jedoch Fluid aus Richtung des ersten Abzweigs angesaugt. Dies könnte dazu führen, dass bei freigegebenem Sekundärkreislauf und unzureichender Förderleistung der Strahlpumpe Fluid entgegen der eigentlich vorgesehenen Strömungsrichtung aus dem Sekundärkreislauf über den ersten Abzweig in den Primärkreislauf gesaugt wird. Eine Anordnung der Primärfluidpumpe stromabwärts sowohl des ersten als auch des zweiten Abzweigs vermeidet dies zwar ebenso wie die vorstehend beschriebene besonders bevorzugte Anordnung, weist jedoch aufgrund von Druckverlusten, insbesondere des Wärmeverbrauchs, einen geringeren Wirkungsgrad als diese auf. Gleichwohl sind alle der beschriebenen Ausführungsformen durchaus realisierbar.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmespeicher ein Fluidtank für ein in dem Fluidkreislauf verwendetes Fluid oder ein Latentwärmespeicher ist. Der Fluidtank kann dem Zwischenspeichern des Fluids aus dem Primärkreislauf dienen. Insoweit hat der Fluidtank beispielsweise ein Volumen, welches dem Volumen von mindestens 25%, mindestens 50%, mindestens 75% oder mindestens 90% des gesamten, in dem Fluidkreislauf vorgesehenen Fluids entspricht. Bei einem Beladen des Wärmespeichers wird beispielsweise warmes Fluid aus dem Primärkreislauf entnommen und in den Wärmespeicher eingebracht, sodass dieser mit dem warmen Fluid gefüllt wird. Bei einem Entladen wird dagegen Fluid aus dem Wärmespeicher entnommen und wieder dem Primärkreislauf zugeführt. Es kann dabei vorgesehen sein, dass dem Wärmespeicher stets so viel Fluid zugeführt wird, wie ihm entnommen wird.
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Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dem Wärmespeicher während des Beladens wenigstens zweitweise nur Fluid zuzuführen, ohne Fluid zu entnehmen. Analog dazu kann es während des Entladens vorgesehen sein, wenigstens zeitweise nur Fluid zu entnehmen, ohne Fluid zuzuführen. Bei einer derartigen Ausgestaltung sind vorzugsweise Druckausgleichsmittel vorgesehen, um die durch unterschiedliche Füllstände des Wärmespeichers bedingten Druckunterschiede auszugleichen. Der Wärmespeicher kann beispielsweise auch als Schichtladungsspeicher ausgeführt sein, in welchem das Fluid temperaturgeschichtet vorliegt. Eine weitere Möglichkeit ist es, den Wärmespeicher als Latentwärmespeicher auszubilden, in welchem ein Latentwärmespeichermittel vorliegt, welches entweder Wärme aus dem, dem Wärmespeicher zugeführten Fluid entnehmen oder diesem Wärme zuführen kann.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung des Fluidkreislaufs können unter Umständen zahlreiche Schaltventile notwendig sein. Zudem kann es bei dem Entladen des Wärmespeichers beziehungsweise dem Abgeben der in dem Wärmespeicher gespeicherten Wärme an den Primärkreislauf zu einem plötzlichen und starken Temperaturanstieg in dem Primärkreislauf kommen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es daher vorgesehen, dass der Sekundärkreislauf über eine Strahlpumpe strömungstechnisch an den Primärkreislauf angeschlossen ist. Unter der Strahlpumpe ist eine Pumpe zu verstehen, bei welcher die Pumpwirkung durch einen Fluidstrahl erzeugt wird. Es ist dabei vorgesehen, mithilfe der Primärfluidpumpe den Primärkreislauf derart zu betreiben, dass der Strahlpumpe das in dem Primärkreislauf umlaufende Fluid als Treibmedium zugeführt wird. Dieses Treibmedium dient dem Erzeugen eines Unterdrucks in der Strahlpumpe, wodurch das in dem Sekundärkreislauf beziehungsweise dem Wärmespeicher vorliegende Fluid angesaugt wird, sofern eine Strömungsverbindung durch den Sekundärkreislauf freigegeben ist. Bei der Verwendung der Strahlpumpe ist es üblicherweise nicht möglich, allein den Sekundärkreislauf zu betreiben.
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Die Strahlpumpe weist beispielsweise eine Treibdüse auf, an welche sich in Strömungsrichtung des Primärkreislaufs eine Mischkammer anschließt. Diese Mischkammer weist im Vergleich zu der Treibdüse für das Treibmedium einen größeren Durchströmungsquerschnitt auf, sodass das Treibmedium aus der Treibdüse in die Mischkammer in Form eines Freistahls eintritt. Die Treibdüse liegt bevorzugt in Form einer konvergenten Düse vor. Auch andere Düsenformen sind jedoch, insbesondere in Abhängigkeit von dem Fluid beziehungsweise dem Aggregatzustand des Fluids, realisierbar.
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Bei dem Eintreten des Treibmediums in die Mischkammer wird beispielsweise aufgrund einer dabei entstehenden Scherspannung das Saugmedium aus dem Sekundärkreislauf mitgerissen. Dadurch wird es beschleunigt, so dass in der Mischkammer ein Unterdruck entsteht, durch welchen das Saugmedium aus dem Sekundärkreislauf gefördert beziehungsweise angesaugt wird. Zur weiteren Verbesserung der Saugwirkung kann der Mischkammer in Strömungsrichtung des Primärkreislaufs ein Diffusor nachgeschaltet sein.
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Bei der beschriebenen Ausgestaltung des Fluidkreislaufs, welche die Strahlpumpe aufweist, kann die Anzahl der notwendigen Schaltventile reduziert werden, weil in einer bevorzugten Ausgestaltung zwischen dem ersten Abzweig und dem zweiten Abzweig kein Schaltventil zur Unterbrechung der Strömungsverbindung durch den Primärkreislauf notwendig ist und insoweit diese Strömungsverbindung ventilfrei ausgestaltet ist. Vielmehr dient das von dem ersten Abzweig zu dem zweiten Abzweig strömende Fluid dem Fördern des Fluids aus dem Sekundärkreislauf, indem es die Strahlpumpe durchströmt.
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Auch wird das Auftreten eines abrupten Temperaturanstiegs verhindert, weil nachfolgend der Einmündung des Sekundärkreislaufs in den Primärkreislauf, beispielsweise an dem zweiten Abzweig, nicht allein Fluid aus dem Sekundärkreislauf vorliegt. Vielmehr liegt zusätzlich das zum Fördern des Fluids aus dem Sekundärkreislauf notwendige Fluid des Primärkreislaufs vor, welches zudem in der Strahlpumpe mit ersterem durchmischt wird. Weil bei dem Entladen des Wärmespeichers die Temperatur des Fluids des Sekundärkreislaufs üblicherweise deutlich höher ist als die Temperatur des Fluids des Primärkreislaufs, wird durch dieses Durchmischen die Temperatur auf eine Mischtemperatur gebracht, welche zwischen den beiden Temperaturen liegt und von dem Mischungsverhältnis zwischen dem Fluid des Primärkreislaufs und dem Fluid des Sekundärkreislaufs bestimmt ist.
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Mit Hilfe der Strahlpumpe wird insgesamt ein Fluidkreislauf realisiert, bei welchem die Anzahl der Schaltventile reduziert werden kann und/oder das Auftreten des starken Temperaturanstiegs weitgehend vermieden wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Strahlpumpe an dem zweiten Abzweig vorgesehen ist. Die Strahlpumpe arbeitet also als Saugstrahlpumpe, wobei das in den Primärkreislauf strömende Fluid als Treibmedium dient und das in dem Sekundärkreislauf beziehungsweise dem Wärmespeicher vorliegende Fluid durch den in der Strahlpumpe ausgebildeten Unterdruck angesaugt wird und insoweit als Saugmedium bezeichnet werden kann. Zum Beladen beziehungsweise Entladen des Wärmespeichers wird die Strömungsverbindung durch den Sekundärkreislauf freigegeben, so dass das in den Primärkreislauf strömende Fluid an dem ersten Abzweig in einen ersten Fluidstrom und einen zweiten Fluidstrom aufgeteilt wird. Der erste Fluidstrom strömt durch den Primärkreislauf in Richtung des zweiten Abzweigs und dient dort als Treibmedium der Strahlpumpe. Der zweite Fluidstrom wird dagegen mit Hilfe der Strahlpumpe, insbesondere ausgehend von dem ersten Abzweig, durch den Sekundärkreislauf beziehungsweise den Wärmespeicher gefördert.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Treibdüse der Strahlpumpe an den Primärkreislauf angeschlossen ist oder einen Bestandteil von diesem bildet. Auf die Funktion der Treibdüse wurde bereits vorstehend eingegangen. Die Treibdüse soll strömungstechnisch an den Primärkreislauf angeschlossen sein, so dass sie von dem in dem Primärkreislauf vorliegenden Fluid durchströmt wird, wenn die Primärfluidpumpe zum Fördern des Fluids betrieben beziehungsweise das Fluid in den Primärkreislauf umgewälzt wird. Alternativ kann die Treibdüse selbstverständlich als Bestandteil des Primärkreislaufs vorliegen, so dass die Treibdüse beziehungsweise die Strahlpumpe nicht als separates Element vorliegt, sondern in eine Leitung des Primärkreislaufs integriert ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Sekundärkreislauf an einen Sauganschluss der Strahlpumpe angeschlossen ist. Dieser Sauganschluss steht in unmittelbarer Strömungsverbindung zu der Mischkammer, so dass der in der Mischkammer ausgebildete Unterdruck unmittelbar auch an dem Sauganschluss anliegt. Über den Sauganschluss wird also das Fluid aus dem Sekundärkreislauf in die Strahlpumpe hinein gefördert und dort mit dem Fluid des Primärkreislaufs vermischt.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Fluidkreislauf als Kühlkreislauf oder Schmiermittelkreislauf einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Eingangs wurde bereits erläutert, dass der Fluidkreislauf grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein kann. Besonders bevorzugt dient er jedoch dem Temperieren eines Kühlmittels einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs und liegt insoweit als Kühlkreislauf vor. Alternativ kann er auch zum Temperieren von Schmiermittel herangezogen werden, so dass er als Schmiermittelkreislauf ausgebildet ist.
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Beispielsweise ist der Fluidkreislauf als Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine ausgebildet. Insoweit betrifft die Erfindung auch eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreislauf, wobei dieser als Fluidkreislauf gemäß dieser Beschreibung ausgestaltet ist. Der Fluidkreislauf weist dabei den Primärkreislauf und den Sekundärkreislauf auf. Der Primärkreislauf verfügt beispielsweise über die Primärfluidpumpe, eine Kurbelgehäusekühlung sowie einen Hauptkühler und der Sekundärkreislauf weist vorzugsweise zumindest den Schmiermittelwärmetauscher auf.
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Während des Betriebs der Brennkraftmaschine entsteht durch die dabei erfolgende Verbrennung von Kraftstoff Wärme, welche für einen zuverlässigen Betreib der Brennkraftmaschine abgeführt werden muss. In dem als Kühlkreislauf ausgebildeten Fluidkreislauf wird ein Fluid, beispielsweise ein Kühlmittel, umgewälzt, insbesondere mittels der Primärfluidpumpe. Der Fluidkreislauf weist zumindest den Primärkreislauf und den Sekundärkreislauf auf. In dem Primärkreislauf sind die Primärfluidpumpe, die Kurbelgehäusekühlung sowie der Hauptkühler vorgesehen. Die Kurbelgehäusekühlung dient dem Kühlen eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine. Insoweit weist die Kurbelgehäusekühlung beispielsweise einen Wassermantel des Kurbelgehäuses oder eine ähnliche Vorrichtung auf. In dem Primärkreislauf wird mittels der Primärfluidpumpe das Fluid umgewälzt, sodass es die Kurbelgehäusekühlung durchströmt und dort die von der Brennkraftmaschine abgegebene Wärme aufnimmt. Die Wärme wird anschließend wenigstens teilweise in dem Hauptkühler wieder abgegeben. Beispielsweise weist der Hauptkühler einen Wärmetauscher auf, der insbesondere mit Umgebungsluft beaufschlagt wird, beispielsweise mithilfe eines Lüfters.
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Es kann wünschenswert sein, in wenigstens einem Betriebsbereich des Fluidkreislaufs beziehungsweise der Brennkraftmaschine, welcher der Fluidkreislauf als Kühlkreislauf zugeordnet ist, ein Kurbelgehäuse nicht oder lediglich geringfügig mittels des Fluids zu kühlen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Kurbelgehäuse eine Temperatur aufweist, welche geringer ist als eine Betriebstemperatur des Kurbelgehäuses. Bei einer solchen Temperatur sind die Reibungsflüsse in der Kraftmaschine deutlich größer als wenn das Kurbelgehäuse bei seiner Betriebstemperatur vorliegt. Vorzugsweise ist daher in der dritten Betriebsart der Sekundärkreislauf separat von dem Primärkreislauf betreibbar. Das bedeutet, dass in der wenigstens einen Betriebsart in dem Sekundärkreislauf Fluid umgewälzt wird, während dies in dem Primärkreislauf nicht der Fall ist.
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Zudem ist der Schmiermittelwärmetauscher in dem Sekundärkreislauf vorgesehen. Das bedeutet, dass in der dritten Betriebsart, bei welcher die Kurbelgehäusekühlung gar nicht oder lediglich mit einem geringen Durchsatz an Kühlmittel beaufschlagt wird, dem Schmiermittelwärmetauscher ein größerer Massenstrom des Kühlmittels zugeführt wird.
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Auf diese Art und Weise kann insbesondere ein punktuelles Sieden des Kühlmittels vermieden werden, das unter Umständen bei stehendem Kühlmittel in dem Schmiermittelwärmetauscher auftreten kann.
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In den vorstehend genannten Elementen des Primärkreislaufs, insbesondere der Primärfluidpumpe, der Kurbelgehäusekühlung sowie dem Hauptkühler steht also in dieser Betriebsart das Kühlmittel. Vorzugsweise ist dabei die Primärfluidpumpe vollständig deaktiviert, dient also nicht dem Fördern von Fluid durch den Primärkreislauf und den Sekundärkreislauf. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Primärfluidpumpe unmittelbar von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, insbesondere über eine Wirkverbindung zu einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Entsprechend können geeignete Mittel vorgesehen sein, um in der wenigstens einen Betriebsart die mechanische Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Primärfluidpumpe zu unterbrechen.
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Folglich kann also dadurch, dass zum Betreiben des Sekundärkreislaufs die Primärfluidpumpe nicht notwendig ist, der Energiebedarf des Fluidkreislaufs deutlich verringert werden. Auch führt das vollständige Entkoppeln des Sekundärkreislaufs von dem Primärkreislauf zu einer schnelleren Erwärmung des Kurbelgehäuses, wodurch die Reibungsverluste der Brennkraftmaschine schneller verringert werden, sodass der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine deutlich ansteigt. Durch das Betreiben des Sekundärkreislaufs ist jedoch jederzeit eine ausreichende Kühlung des Schmiermittelwärmetauschers gewährleistet.
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten Fluidkreisläufen ist ein derartiger separater Betrieb der Teilkreisläufe, also des Primärkreislaufs und des Sekundärkreislaufs, nicht möglich. Vielmehr muss hier stets die Primärfluidpumpe betrieben werden, um Fluid durch den Heizungskreislauf zu fördern.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung erfolgt. Dabei zeigen
- 1 eine schematische Darstellung einer nicht erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform eines Fluidkreislaufs eines Kraftfahrzeugs, welcher einen Primärkreislauf und einen Sekundärkreislauf aufweist,
- 2 eine zweite Ausführungsform des Fluidkreislaufs,
- 3 eine nicht erfindungsgemäße dritte Ausführungsform des Fluidkreislaufs, und
- 4 ein nicht erfindungsgemäßer, als Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine ausgebildeter Fluidkreislauf.
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Die 1 zeigt einen nicht erfindungsgemäßen Fluidkreislauf 1 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs, der beispielsweise als Kühlkreislauf ausgebildet ist. Der Fluidkreislauf 1 weist einen Primärkreislauf 2 auf, der hier lediglich in stark vereinfachter Form wiedergegeben ist. Der Primärkreislauf 2 verfügt über eine Primärfluidpumpe 3 und einen Wärmeverbraucher 4. Zusätzlich kann dem Primärkreislauf 2 eine hier lediglich angedeutete Wärmequelle 5 zugeordnet sein, welche beispielsweise in Form einer Antriebseinrichtung, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kühlmantels der Antriebseinrichtung, vorliegt. Die Wärmequelle 5 stellt wenigstens zeitweise Wärme bereit, welche mittels eines in dem Primärkreislauf 2 vorgesehenen beziehungsweise zirkulierenden Fluids in Richtung des Wärmeverbrauchers 4 transportiert werden kann. Der Wärmeverbraucher 4 liegt beispielsweise in Form einer Fahrgastraumheizung des Kraftfahrzeugs vor. Vorzugsweise sind sowohl der Wärmeverbraucher 4 als auch die Wärmequelle 5 als Wärmetauscher ausgebildet.
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Um in Zeiträumen, in welchen die Wärmequelle 5 Wärme liefert, der Wärmeverbraucher 4 diese jedoch nicht benötigt, Wärme zwischenspeichern zu können, ist ein Sekundärkreislauf 6 vorgesehen. Mit Hilfe des Sekundärkreislaufs 6 beziehungsweise eines diesem zugeordneten Wärmespeichers 7 kann Wärme zwischengespeichert werden. Diese Wärme kann in Zeiträumen, in welchen die Wärmequelle 5 keine oder zu wenig Wärme liefert, der Wärmeverbraucher 4 jedoch Wärme benötigt, dem Sekundärkreislauf 6 beziehungsweise dem Wärmespeicher 7 entnommen werden und dem Wärmeverbraucher 4 zugeführt werden. Zu diesem Zweck ist der Sekundärkreislauf 6 beziehungsweise der Wärmespeicher 7 parallel zu dem Primärkreislauf 2 geschaltet. Das bedeutet, dass er an einem ersten Abzweig 8 von dem Primärkreislauf 2 abzweigt und an einem zweiten Abzweig 9 wieder in ihn einmündet. Der erste Abzweig 8 und der zweite Abzweig 9 sind mithin sowohl über den Primärkreislauf 2 beziehungsweise eine Leitung 10 des Primärkreislaufs 2 als auch über den Sekundärkreislauf 6 beziehungsweise eine Leitung 11 des Sekundärkreislaufs 6 strömungsverbindbar beziehungsweise strömungsverbunden.
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In dem Sekundärkreislauf 6 beziehungsweise der Leitung 11 ist zudem ein Schaltventil 12 vorgesehen, welches stromabwärts des Wärmespeichers 7, also strömungstechnisch zwischen diesem und dem zweiten Abzweig 9, angeordnet ist. Zusätzlich kann ein weiteres Schaltventil 13 stromaufwärts des Wärmespeichers, also strömungstechnisch zwischen dem ersten Abzweig 8 und diesem, vorliegen. Mit Hilfe der Schaltventile 12 und 13 kann jeweils eine Strömungsverbindung durch den Sekundärkreislauf 6 beziehungsweise die Leitung 11 in einer ersten Schaltstellung freigegeben und in einer zweiten Schaltstellung unterbrochen werden.
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In dem Sekundärkreislauf 6 ist weiterhin eine Sekundärfluidpumpe 14 vorgesehen. Mittels dieser kann Fluid durch den Sekundärkreislauf 6 gefördert werden, wobei dies von dem ersten Abzweig 8 in Richtung des zweiten Abzweigs 9 erfolgt. In dem Sekundärkreislauf 6 ist weiterhin ein Schmiermittelwärmetauscher 15 vorgesehen. Dieser ist sowohl von dem Fluid des Sekundärkreislaufs 6 als auch von einem Schmiermittel durchströmbar. Entsprechend ist das Schmiermittel mit Hilfe des Fluids des Sekundärkreislaufs 6 temperierbar, insbesondere kühlbar. Durch die Anordnung des Schmiermittelwärmetauschers 15 in dem Sekundärkreislauf 6 kann der Wärmespeicher 7 bei einer Temperatur betrieben werden, welche größer ist als die des Fluids in dem Primärkreislauf 2. Entsprechend kann der Wärmespeicher 7 effizienter betrieben werden und eine größere Wärmemenge zwischenspeichern.
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In der hier dargestellten Ausführungsform ist es besonders bevorzugt möglich, den Sekundärkreislauf 6 separat beziehungsweise unabhängig von dem Primärkreislauf 2 zu betreiben. Während in einer ersten Betriebsart beispielsweise lediglich mit Hilfe der Primärfluidpumpe 3 Fluid durch den Primärkreislauf 2, nicht jedoch durch den Sekundärkreislauf 6 gefördert wird, kann es in einer zweiten Betriebsart vorgesehen sein, dass beispielsweise durch Betreiben von sowohl der Primärfluidpumpe 3 als auch der Sekundärfluidpumpe 14, Fluid aus dem Primärkreislauf 2 in den Wärmespeicher 7 des Sekundärkreislaufs 6 eingebracht und dessen Wärme zur späteren Verwendung zwischengespeichert wird.
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In einer dritten Betriebsart kann es schließlich vorgesehen sein, nur den Sekundärkreislauf 6, nicht jedoch den Primärkreislauf 2 zu betreiben. In diesem Fall wird bevorzugt mittels der Sekundärfluidpumpe 14 Fluid derart durch den Sekundärkreislauf 6 gefördert, dass es sowohl den Schmiermittelwärmetauscher 15 als auch den Wärmespeicher 7 durchströmt. Entsprechend kann die in dem Schmiermittelwärmetauscher 15 anfallende Wärme unmittelbar in dem Wärmespeicher 7 gespeichert werden. In der dritten Betriebsart kann es vorgesehen sein, das Fluid durch die Leitung 10 von dem zweiten Abzweig 9 in Richtung des ersten Abzweigs 8 strömt und dort wieder in den Sekundärkreislauf 6 eintritt. In der dritten Betriebsart ist also beispielsweise die Leitung 10 dem Sekundärkreislauf 6 zugeordnet.
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Die 2 zeigt eine zweite und die einzige erfindungsgemäße Ausführungsform des Fluidkreislaufs 1. Insoweit wird zunächst auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Hier entfällt die Sekundärfluidpumpe 14. Stattdessen ist eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Primärkreislauf 2 und dem Sekundärkreislauf 6 über eine Strahlpumpe 16 hergestellt. Diese ist an dem zweiten Abzweig 9 vorgesehen. Das bedeutete, dass eine Treibdüse 17 der Strahlpumpe 16 an den Primärkreislauf 2, nämlich an die Leitung 10, angeschlossen ist. Der Sekundärkreislauf 6 beziehungsweise die Leitung 11 ist dagegen an einen Sauganschluss 18 der Strahlpumpe 16 angeschlossen, welcher in unmittelbarer Strömungsverbindung mit einer Mischkammer 19 der Strahlpumpe 16 steht. Die Treibdüse 17 ist in Strömungsrichtung des Primärkreislaufs 2 als konvergente Düse ausgebildet, sodass an einer Mündungsstelle der Treibdüse 17 in die Mischkammer 19 eine Querschnittserweiterung vorliegt. Auch andere Düsenformen können jedoch realisiert sein.
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Wird nun mithilfe der Primärfluidpumpe 3 Fluid durch den Primärkreislauf 2 beziehungsweise die Leitung 10 gefördert, so entsteht in der Mischkammer 19 und an dem Sauganschluss 18 ein Unterdruck. Ist die Strömungsverbindung durch den Sekundärkreislauf 6 mithilfe der Schaltventile 12 und 13 freigegeben, so bewirkt dieser Unterdruck, dass Fluid aus dem Wärmespeicher 7 von der Strahlpumpe 16 angesaugt wird. Dieses angesaugte Fluid wird mit dem durch die Leitung 10 bereitgestellten Fluid vermischt und in Form des Gemischs dem Wärmeverbraucher 4 zugeführt. Dieser liegt zu diesem Zweck vorzugsweise stromabwärts der Strahlpumpe 16 vor.
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Mithilfe eines derartigen Fluidkreislaufs 1 kann bevorzugt die Strömungsverbindung zwischen dem ersten Abzweig 8 und dem zweiten Abzweig 9, mithin die Leitung 10, ventilfrei, insbesondere rückschlagventilfrei, ausgestaltet sein. Es ist also nicht notwendig, an dieser Stelle ein Schaltventil oder ein Rückschlagventil vorzusehen. Auch ist für den Sekundärkreislauf 6 keine separate Pumpe notwendig, sodass die Sekundärfluidpumpe 14 der ersten Ausführungsform entfallen kann. Ein weiterer Vorteil des vorgestellten Fluidkreislaufs 1 ergibt sich daraus, dass zum Fördern des Fluids aus dem Wärmespeicher 7 der Strahlpumpe 16 Fluid aus dem Primärkreislauf 2 zugeführt wird, welches üblicherweise eine geringere Temperatur aufweist als das in dem Wärmespeicher 7 gespeicherte Fluid. Insoweit kann bei einem Entladen des Wärmespeichers 7, also einem Entnehmen des Fluids, kein plötzlicher Temperaturanstieg im Bereich des Wärmeverbrauchers 4 auftreten, weil stets das kühlere Fluid aus dem Primärkreislauf 2 mit dem Fluid aus dem Wärmespeicher 7 vermischt wird. Die Beschreibung der Temperaturverhältnisse im Rahmen dieser Beschreibung ist selbstverständlich grundsätzlich lediglich beispielhaft zu verstehen.
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Die 3 zeigt eine nicht erfindungsgemäße dritte Ausführungsform des Fluidkreislaufs 1. Diese beruht im Wesentlichen auf der ersten Ausführungsform, sodass auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist hier nun ein Wärmetauscher 20 vorgesehen, welcher beispielsweise stromabwärts des Wärmespeichers 7, insbesondere stromabwärts des Schaltventils 12 in dem Sekundärkreislauf 6 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 20 kann beispielsweise ein Getriebeölwärmetauscher oder dergleichen sein. Selbstverständlich kann der Wärmetauscher 20 auch bei der zweiten Ausführungsform gemäß den vorstehenden Ausführungen vorgesehen sein.
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Die 4 zeigt einen nicht erfindungsgemäßen Fluidkreislauf 1, welcher als Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine ausgestaltet ist. Der Primärkreislauf 2 weist insbesondere die Primärfluidpumpe 3 in Form einer Hauptkühlmittelpumpe, eine Kurbelgehäusekühlung 21 und den Wärmeverbraucher 4 in Form eines Hauptkühlers auf. Weiterhin ist der Sekundärkreislauf 6 vorgesehen, welcher wenigstens den Schmiermittelwärmetauscher 15 umfasst. Auch eine Zylinderkopfkühlung 22 ist vorgesehen, welche dem Sekundärkreislauf 6 zugeordnet sein kann. In dem Sekundärkreislauf 6 ist zudem die Sekundärfluidpumpe 14 vorgesehen. Der Wärmeverbraucher 4 liegt beispielsweise in Form einer Fahrgastraumheizung vor. Weiterhin kann der Kühlkreislauf 1 beispielsweise über einen Ausgleichsbehälter 23 und/oder über eine Abgaskrümmerkühlung 24 verfügen. Auch ein Abgasturbokühler 25 kann vorgesehen sein. Zudem ist wenigstens ein Ventil vorgesehen. In der hier dargestellten Ausführungsform liegen zwei Drehschieber 26 und 27 vor.
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Zunächst wird der Primärkreislauf 2 näher beschrieben. Mithilfe der Hauptkühlmittelpumpe 3, welche von der Brennkraftmaschine beispielsweise direkt angetrieben wird, kann Kühlmittel in Richtung des Drehschiebers 26 gefördert werden. Ist der Drehschieber 26 geöffnet, wird die Hauptkühlmittelpumpe 3 von Kühlmittel durchströmt, wobei sie dieses in Richtung der Kurbelgehäusekühlung 21 fördert. Zwischen der Kurbelgehäusekühlung 21 und der Zylinderkopfkühlung 22 liegen zwei unterschiedliche Strömungsverbindungen 28 und 29 vor. Das Kühlmittel kann also ausgehend von der Kurbelgehäusekühlung 21 entweder durch die Strömungsverbindung 28, die Strömungsverbindung 29 oder beide Strömungsverbindungen 28 und 29 in die Zylinderkopfkühlung 22 gelangen. Beispielsweise ist zumindest einer der Strömungsverbindungen 28 und 29 wenigstens ein hier nicht näher dargestelltes Ventil zugeordnet, mit welchen die jeweilige Strömungsverbindung unterbrochen beziehungsweise wenigstens teilweise freigegeben werden kann.
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In der Strömungsverbindung 28 liegt beispielsweise die Abgaskrümmerkühlung 24 vor. Das bedeutet, dass das über die Strömungsverbindung 28 von der Kurbelgehäusekühlung 21 zu der Zylinderkopfkühlung 22 strömende Kühlmittel zumindest die Abgaskrümmerkühlung 24 durchströmt. Die Strömungsverbindung 29 verbindet dagegen die Kurbelgehäusekühlung 21 unmittelbar mit der Zylinderkopfkühlung 22. Aus der Zylinderkopfkühlung 22 strömt das Kühlmittel weiter zu einem Abzweig 30. In Abhängigkeit von einer Stellung des Drehschiebers 27 strömt wenigstens ein Teil des Kühlmittels durch den Drehschieber 27 hindurch und gelangt erneut zu der Hauptkühlmittelpumpe 3. Zumindest ein weiterer Teil des Kühlmittels kann von dem Abzweig 30 in den Hauptkühler 4 gelangen. Nachfolgend gelangt auch dieses Kühlmittel über den Drehschieber 27 erneut zu der Hauptkühlmittelpumpe 3. Dem Hauptkühler 5 kann wenigstens ein Ventilator 31 zur Kühlung des Kühlmittels zugeordnet sein.
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Mithilfe des Drehschiebers 27 kann nun also eingestellt werden, ob der gesamte Massenstrom des Kühlmittels von dem Abzweig 30 direkt oder über den Hauptkühler 4 zu der Hauptkühlmittelpumpe 3 gelangt. Auch beliebige Zwischenstellungen sind dabei möglich, sodass beispielsweise das gesamte Kühlmittel direkt oder über den Hauptkühler 4 der Hauptkühlmittelpumpe 3 zugeführt oder wenigstens ein Teil des Kühlmittels direkt oder wenigstens ein weitere Teil über den Hauptkühler 4 zu der Hauptkühlmittelpumpe 3 gelangt.
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Der Kühlkreislauf weist weiterhin einen Abzweig 32 auf, der insbesondere stromabwärts des Abzweigs 30 vorliegt. An den Abzweig 32 schließen sich in Strömungsrichtung des Kühlmittels eine Hilfskühlmittelpumpe 33 und der Wärmeverbraucher 4 an. Stromabwärts des Wärmeverbrauchers 4 kann ein Schaltventil 34 vorgesehen sein. In dem Abzweig 32 kann wenigstens ein Schaltventil, insbesondere ein 3/2-Wegeventil, vorliegen. Stromabwärts der Hilfskühlmittelpumpe 33 und/oder des Wärmeverbrauchers 4, insbesondere des Schaltventils 34, liegt über ein Rückschlagventil 35 eine Strömungsverbindung zu der Strömungsverbindung 28 vor. Zusätzlich kann über ein Rückschlagventil 36 eine Strömungsverbindung in die Kurbelgehäusekühlung 21 vorgesehen sein.
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Der Sekundärkreislauf 6 ist über den ersten Abzweig 8, der strömungstechnisch ausgansseitig der Zylinderkopfkühlung 22 liegt, an den Primärkreislauf 2 gekoppelt. An den ersten Abzweig 8 schließen sich in Strömungsrichtung des Kühlmittels der Schmiermittelwärmetaucher 15, die Sekundärfluidpumpe 14, das Schaltventil 13, der Wärmespeicher 7, das Schaltventil 12 sowie der Wärmetauscher 20 an, wobei letzterer optional ist. Auch die Reihenfolge der Elemente in dem Sekundärkreislauf 6 kann beliebig gewählt sein, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen. Der zweite Abzweig 9, an welchem der Sekundärkreislauf 6 wieder in den Primärkreislauf 2 einmündet, ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Drehschieber 27 vorgesehen. Auch ein Einmünden in die Leitung zwischen der Zylinderkopfkühlung 22 und dem Abzweig 30 kann vorgesehen sein. Mithilfe des Sekundärkreislaufs 6 ist ein Zwischenspeichern von Wärme gemäß den vorstehenden Ausführungen möglich. Auch die bereits erwähnten Betriebsarten können im Rahmen des hier vorgestellten Fluidkreislaufs 1 der Brennkraftmaschine herangezogen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fluidkreislauf
- 2
- Primärkreislauf
- 3
- Primärfluidpumpe
- 4
- Wärmeverbraucher
- 5
- Wärmequelle
- 6
- Sekundärkreislauf
- 7
- Wärmespeicher
- 8
- 1. Abzweig
- 9
- 2. Abzweig
- 10
- Leitung
- 11
- Leitung
- 12
- Schaltventil
- 13
- Schaltventil
- 14
- Sekundärfluidpumpe
- 15
- Schmiermittelwärmetauscher
- 16
- Strahlpumpe
- 17
- Treibdüse
- 18
- Sauganschluss
- 19
- Mischkammer
- 20
- Wärmetauscher
- 21
- Kurbelgehäusekühlung
- 22
- Zylinderkopfkühlung
- 23
- Ausgleichsbehälter
- 24
- Abgaskrümmerkühlung
- 25
- Abgasturboladerbehälter
- 26
- Drehschieber
- 27
- Drehschieber
- 28
- Strömungsverbindung
- 29
- Strömungsverbindung
- 30
- Abzweig
- 31
- Ventilator
- 32
- Abzweig
- 33
- Hilfsstrahlmittelpumpe
- 34
- Schaltventil
- 35
- Rückschlagventil
- 36
- Rückschlagventil
