DE102013108145A1 - Cooling system and filler neck for a cooling system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Kühlkreislauf (12) und einem zweiten Kühlkreislauf (14), die unabhängige Kühlkreisläufe des Kühlsystems (10) bilden, und mit einem Einfüllstutzen (24), der einen Einfüllraum (44) mit einer Einfüllöffnung (46) zum Einfüllen von Kühlmittel (18) in beide Kühlkreisläufe (12, 14) aufweist, wobei der erste Kühlkreislauf (12) über eine erste Verbindungsöffnung (48) mit dem Einfüllraum (44) verbunden ist und der zweite Kühlkreislauf (14) über eine zweite Verbindungsöffnung (50) mit dem Einfüllraum (44) verbunden ist, und wobei der ersten Verbindungsöffnung (48) in dem Einfüllraum (44) eine Überlaufkante (54) zugeordnet ist, wobei die Überlaufkante (54) eine Füllstandsbegrenzung für das Kühlmittel (18) in dem zweiten Kühlkreislauf (14) bildet.The present invention relates to a cooling system (10), in particular for a motor vehicle, with a first cooling circuit (12) and a second cooling circuit (14), which form independent cooling circuits of the cooling system (10), and with a filler neck (24) having a Filling chamber (44) having a filling opening (46) for filling coolant (18) in both cooling circuits (12, 14), wherein the first cooling circuit (12) via a first connection opening (48) with the filling space (44) is connected and the second cooling circuit (14) is connected to the filling space (44) via a second connecting opening (50), and wherein the first connecting opening (48) in the filling space (44) is assigned an overflow edge (54), wherein the overflow edge (54) forms a level limit for the coolant (18) in the second cooling circuit (14).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem ersten Kühlkreislauf und einem zweiten Kühlkreislauf, die unabhängige Kühlkreisläufe des Kühlsystems bilden, und mit einem Einfüllstutzen, der einen Einfüllraum mit einer Einfüllöffnung zum Einfüllen von Kühlmittel in beide Kühlkreisläufe aufweist, wobei der erste Kühlkreislauf über eine erste Verbindungsöffnung mit dem Einfüllraum verbunden ist und der zweite Kühlkreislauf über eine zweite Verbindungsöffnung mit dem Einfüllraum verbunden ist, und wobei der ersten Verbindungsöffnung in dem Einfüllraum eine Überlaufkante zugeordnet ist. The present invention relates to a cooling system, in particular for a motor vehicle with a first cooling circuit and a second cooling circuit, which form independent cooling circuits of the cooling system, and with a filler neck, which has a filling space with a filling opening for filling coolant in both cooling circuits, wherein the first Cooling circuit is connected via a first connection opening with the filling space and the second cooling circuit is connected via a second connection opening with the filling space, and wherein the first connection opening in the filling space is associated with an overflow edge.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Einfüllstutzen für ein Kühlsystem mit zwei unabhängigen Kühlkreisläufen, insbesondere für ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Einfüllraum, der eine Einfüllöffnung zum Einfüllen von Kühlmittel aufweist, einer ersten Verbindungsöffnung, die in dem Einfüllraum gebildet ist, um den Einfüllraum mit einem ersten der unabhängigen Kühlkreisläufe zu verbinden, einer zweiten Verbindungsöffnung, die in dem Einfüllraum gebildet ist, um den Einfüllraum mit einem zweiten der unabhängigen Kühlkreisläufe zu verbinden, und mit einer Überlaufkante, die der ersten Verbindungsöffnung zugeordnet ist. The present invention further relates to a filler neck for a cooling system with two independent cooling circuits, in particular for a cooling system of a motor vehicle, with a filling chamber having a filling opening for filling coolant, a first connection opening formed in the filling space to the filling space with Connecting a first of the independent cooling circuits, a second connection opening formed in the Einfüllraum to connect the Einfüllraum with a second of the independent cooling circuits, and having an overflow edge, which is associated with the first connection opening.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine und einem Turboaufladesystem, wobei der Antriebsmaschine und einem Ladeluftkühler des Turboaufladesystems jeweils unabhängige Kühlkreisläufe zugeordnet sind. Finally, the present invention relates to a motor vehicle having a drive machine and a turbocharging system, wherein the drive machine and a charge air cooler of the turbocharging system are each assigned independent cooling circuits.
Derartige Kühlsysteme dienen üblicherweise dazu, verschiedene Komponenten, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf unterschiedliche Betriebstemperaturen zu kühlen. Such cooling systems are usually used to cool various components, in particular of a motor vehicle, to different operating temperatures.
Bei turboaufgeladenen Motoren kann die Ladeluftkühlung entweder über eine direkte Luftkühlung oder eine indirekte Wasserkühlung erfolgen. Da eine direkte Luftkühlung nur möglich ist, wenn der Ladeluftkühler von der Außenluft gut angeströmt werden kann und für ein spontanes Ansprechen des Motors eine kurze Prozessluftstrecke notwendig ist, werden vorzugsweise Wasserkühler verwendet, um die Prozessluft des Ladeluftkühlers zu kühlen. Die im Ladeluftkühler aufgenommene Wärme wird über einen Ladeluftrückkühler an die Außenluft abgegeben. Derartige Ladeluft- und Wasserkühlungen können im Kraftfahrzeug motornah angeordnet werden, sodass der Prozessluftweg kurz gehalten werden kann. For turbocharged engines, the charge air cooling can be done either by direct air cooling or indirect water cooling. Since a direct air cooling is only possible if the intercooler can be well flown by the outside air and for a spontaneous response of the engine a short process air path is necessary, preferably water cooler are used to cool the process air of the intercooler. The heat absorbed in the charge air cooler is released via a charge air recooler to the outside air. Such charge air and water cooling can be arranged close to the motor in the motor vehicle, so that the process air can be kept short.
Da die Kühlung der verdichteten Prozessluft des Turboladers ein niedrigeres Temperaturniveau erfordert als die Kühlung des Verbrennungsmotors, wird für die Ladeluftkühlung ein eigener Niedertemperaturkühlkreislauf verwendet. Dieser Niedertemperaturkühlkreislauf ist idealerweise vom Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors vollständig getrennt. Durch diese Trennung der Kühlkreisläufe sind zwei unabhängige Einfüllstutzen notwendig und ein entsprechendes eigenes Ausgleichsvolumen, um eine Volumenzunahme des erwärmten Kühlmittels zu kompensieren. Since the cooling of the compressed process air of the turbocharger requires a lower temperature level than the cooling of the internal combustion engine, a separate low-temperature cooling circuit is used for the intercooling. This low-temperature cooling circuit is ideally completely separated from the cooling circuit of the internal combustion engine. By this separation of the cooling circuits two independent filler neck are necessary and a corresponding own compensation volume to compensate for an increase in volume of the heated coolant.
Sofern aus Platzgründen beide Kühlkreisläufe über einen gemeinsamen Behälter befüllt werden, ist es problematisch, wenn der Ladeluftkühler den höchsten Kühlmittelpegel im gesamten Kühlsystem aufweist und die unterschiedlichen Kühlmittelpegel lediglich durch eine elektrische Kühlmittelpumpe ausgeglichen werden können. Beim Befüllen des Kühlsystems laufen die Wärmetauscher des Ladeluftkühlers daher teilweise leer, wodurch ein Nachfüllen von Kühlmittel erschwert ist. If, for reasons of space, both cooling circuits are filled via a common container, it is problematic if the intercooler has the highest coolant level in the entire cooling system and the different coolant levels can only be compensated by an electric coolant pump. When filling the cooling system, the heat exchanger of the intercooler therefore run partially empty, making it difficult to refill coolant.
Aus der
Aus der
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlsystem mit zwei unabhängigen Kühlkreisläufen sowie einen Einfüllstutzen für ein derartiges Kühlsystem bereitzustellen, bei dem mit technisch geringem Aufwand die Kühlkreisläufe voneinander getrennt sind und beide Kühlkreisläufe mit geringem Aufwand befüllt werden können. It is therefore the object of the present invention to provide a cooling system with two independent cooling circuits and a filler neck for such a cooling system, in which the cooling circuits are separated from each other with little technical effort and both cooling circuits can be filled with little effort.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Kühlsystem dadurch gelöst, dass die Überlaufkante eine Füllstandsbegrenzung für das Kühlmittel in den zweiten Kühlkreislauf bildet. This object is achieved in the aforementioned cooling system in that the overflow edge forms a level limit for the coolant in the second cooling circuit.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Einfüllstutzen dadurch gelöst, dass der Einfüllraum eine dritte Verbindungsöffnung aufweist, die oberhalb der Überlaufkante angeordnet ist und mit einer Entlüftungsleitung des zweiten Kühlkreislaufs verbindbar ist. This object is achieved with the filler neck mentioned above in that the filling space has a third connection opening which is arranged above the overflow edge and with a vent line of the second cooling circuit is connectable.
Diese Aufgabe wird schließlich bei dem eingangs genannten Kraftfahrzeug gelöst durch ein Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung. This object is finally achieved in the aforementioned motor vehicle by a cooling system according to the present invention.
Dadurch, dass die zwei Kühlkreisläufe mit dem Einfüllraum des Einfüllstutzens verbunden sind und in dem Einfüllraum eine Überlaufkante gebildet ist, die eine Füllstandsbegrenzung für das Kühlmittel in dem zweiten Kühlkreislauf bildet, können beide Kühlkreisläufe durch die Einfüllöffnung hindurch befüllt werden. Dabei wird der zweite Kühlkreislauf bis zur Füllstandsbegrenzung der Überlaufkante befüllt und danach der erste Kühlkreislauf über die Überlaufkante, bis der erste Kühlkreislauf seinen maximalen Füllstand erreicht hat. Dadurch sind die Kühlkreisläufe mit unterschiedlichem Füllstandsniveau voneinander getrennt und können über den gemeinsamen Einfüllraum mit geringem Aufwand befüllt werden. Dadurch, dass in dem Einfüllraum eine dritte Verbindungsöffnung gebildet ist, um den Einfüllraum mit einer Entlüftungsleitung des zweiten Kühlkreislaufs zu verbinden und dadurch, dass die Verbindungsöffnung oberhalb der Überlaufkante angeordnet ist, bleiben die beiden Kühlkreisläufe auch beim Öffnen eines Deckels der Einfüllöffnung voneinander getrennt, da Kühlmittel durch die dritte Verbindungsöffnung aus der Entlüftungsleitung des zweiten Kühlkreislaufs nicht in den ersten Kühlkreislauf gelangt. Die zwei unabhängigen Kühlkreisläufe sind somit durch den Einfüllraum und die Überlaufkante vollständig voneinander getrennt und können mit geringem Aufwand befüllt werden. Characterized in that the two cooling circuits are connected to the filling of the filler neck and in the filling an overflow edge is formed, which forms a level limit for the coolant in the second cooling circuit, both cooling circuits can be filled through the filling opening. In this case, the second cooling circuit is filled to the level limit of the overflow edge and then the first cooling circuit over the overflow edge until the first cooling circuit has reached its maximum level. As a result, the cooling circuits with different level levels are separated from each other and can be filled via the common filling with little effort. Characterized in that in the filling a third connection opening is formed to connect the filling with a vent line of the second cooling circuit and in that the connecting opening is arranged above the overflow edge, the two cooling circuits remain separated even when opening a lid of the filling opening, since Coolant does not enter the first cooling circuit through the third connection opening from the vent line of the second cooling circuit. The two independent cooling circuits are thus completely separated from each other by the filling space and the overflow edge and can be filled with little effort.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst. The object of the present invention is thus completely solved.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Kühlsystems ist der Einfüllstutzen mit einem Verschluss verbindbar ist, wobei der Verschluss einen ersten Dichtungsabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, die Einfüllöffnung abzudichten und einen zweiten Dichtabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, die erste Verbindungsöffnung abzudichten. In a preferred embodiment of the cooling system, the filler neck is connectable to a closure, the closure having a first sealing portion adapted to seal the filler opening and having a second sealing portion adapted to seal the first connection opening.
Dadurch können die beiden Kühlkreisläufe mittels des Verschlusses druckdicht voneinander getrennt werden. As a result, the two cooling circuits by means of the closure can be separated from each other pressure-tight.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Kühlsystems weist der Einfüllraum eine dritte Verbindungsöffnung auf, die oberhalb der Überlaufkante angeordnet ist und mit einer Entlüftungsleitung des zweiten Kühlkreislaufs verbunden ist. In a preferred embodiment of the cooling system, the filling space has a third connection opening, which is arranged above the overflow edge and is connected to a ventilation line of the second cooling circuit.
Dadurch kann ein Rücklauf der Kühlflüssigkeit aus dem zweiten Kühlkreislauf in den ersten Kühlkreislauf verhindert werden. Thereby, a return of the cooling liquid from the second cooling circuit can be prevented in the first cooling circuit.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die erste Verbindungsöffnung in einem Bodenabschnitt des Einfüllraums gebildet ist. It is further preferred if the first connection opening is formed in a bottom portion of the Einfüllraums.
Dadurch kann überschüssiges Kühlmittel aus dem zweiten Kühlkreislauf über die Überlaufkante in den ersten Kühlkreislauf gelangen. As a result, excess coolant can pass from the second cooling circuit via the overflow edge into the first cooling circuit.
Es ist weiter bevorzugt, wenn die erste Verbindungsöffnung von der Überlaufkante umschlossen ist und die Überlaufkante von den Seitenwänden des Einfüllraums beabstandet ist. It is further preferred if the first connection opening is enclosed by the overflow edge and the overflow edge is spaced from the side walls of the Einfüllraums.
Dadurch kann ein Ringraum in dem Einfüllraum gebildet werden, der ein Ausgleichsvolumen des zweiten Kühlkreislaufs bildet. As a result, an annular space can be formed in the filling space, which forms a compensating volume of the second cooling circuit.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die zweite Verbindungsöffnung in einem Seitenwandabschnitt des Einfüllraums gebildet ist und teilweise oberhalb der Überlaufkante angeordnet ist. It is further preferred if the second connection opening is formed in a side wall portion of the Einfüllraums and is arranged partially above the overflow edge.
Dadurch kann das Kühlmittelniveau in dem zweiten Kühlkreislauf mit geringem Aufwand eingerichtet werden. As a result, the coolant level in the second cooling circuit can be set up with little effort.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die dritte Verbindungsöffnung in einem Seitenwandabschnitt des Einfüllraums ausgebildet ist. It is further preferred if the third connection opening is formed in a side wall portion of the Einfüllraums.
Dadurch kann ein Rücklaufen des Kühlmittels aus dem zweiten Kühlkreislauf durch die Entlüftungsleitung in den ersten Kühlkreislauf verhindert werden. Thereby, a return of the coolant from the second cooling circuit can be prevented by the vent line in the first cooling circuit.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die zwei Kühlkreisläufe für unterschiedliche Temperaturbereiche ausgelegt sind und der erste Kühlkreislauf für einen höheren Temperaturbereich ausgelegt ist. It is further preferred if the two cooling circuits are designed for different temperature ranges and the first cooling circuit is designed for a higher temperature range.
Dadurch können zwei unterschiedliche Aggregate auf unterschiedliche Temperaturen eingestellt werden. As a result, two different units can be set to different temperatures.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die zwei Kühlkreisläufe unterschiedliche Kühlmittelpegel aufweisen, wobei der Kühlmittelpegel des ersten Kühlkreislaufs niedriger ist als der Kühlmittelpegel des zweiten Kühlkreislaufs. It is further preferred if the two cooling circuits have different coolant levels, wherein the coolant level of the first cooling circuit is lower than the coolant level of the second cooling circuit.
Dadurch sind mit einfachen Mitteln unabhängige Einbaupositionen der Kühlkreisläufe möglich. As a result, independent installation positions of the cooling circuits are possible with simple means.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der erste Kühlkreislauf einen Kühlmittelbehälter aufweist, der mit der ersten Verbindungsöffnung verbunden ist, wobei der Kühlmittelbehälter separat von dem zweiten Kühlkreislauf ausgebildet ist. It is further preferred if the first cooling circuit has a coolant container, which is connected to the first connection opening, wherein the coolant container is formed separately from the second cooling circuit.
Dadurch kann ein Kühlmittelreservoir für den ersten Kühlkreislauf bereitgestellt werden und die zwei Kühlkreisläufe vollständig getrennt voneinander ausgebildet werden. Thereby, a coolant reservoir for the first cooling circuit can be provided and the two cooling circuits are formed completely separated from each other.
Es versteht sich, dass die besonderen Ausführungsformen des Kühlsystems auch auf den erfindungsgemäßen Einfüllstutzen zutreffen bzw. darauf anwendbar sind. It is understood that the particular embodiments of the cooling system also apply to the filler neck according to the invention or are applicable thereto.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angestrebten Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respective desired combination, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description. Show it:
In
Der erste Kühlkreislauf
Das Kühlsystem
Der zweite Kühlkreislauf weist einen Kühler
Somit kann über den Einfüllstutzen
In
Der Einfüllstutzen
Um die erste Verbindungsöffnung
Der Kühlmittelpegel
An der Einfüllöffnung
Beim Einfüllen des Kühlmittels
Dadurch, dass die beiden Kühlkreisläufe
Insgesamt kommen somit der Einfüllstutzen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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