DE102013203814A1 - Thermoelektrische Vorrichtung für die Öltemperatur-Steuerung - Google Patents
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Abstract
Fahrzeugmotor, umfassend: einen Motorölbehälter; ein Abgassystem, das zum Entfernen von Abgas aus dem Motor ausgelegt ist; und eine thermoelektrische Vorrichtung mit einer heißen Seite und einer kalten Seite, die mit einer Stromquelle verbunden ist, wobei die thermoelektrische Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die heiße Seite thermisch mit dem Abgas aus dem Motor gekoppelt ist und die kalte Seite thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft das Steuern der Öltemperatur in einem Fahrzeug und/oder die Erzeugung von Elektrizität in einem Fahrzeug. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung das Verwenden einer thermoelektrischen Vorrichtung zum Steuern der Öltemperatur und zum Erzeugen von Elektrizität in einem Hybridfahrzeug.
- Der bekannte thermoelektrische Effekt ist die direkte Umwandlung von Temperaturunterschieden in elektrische Spannung. Eine thermoelektrische Vorrichtung weist eine „heiße Seite“ und eine „kalte Seite“ auf und erzeugt eine Spannung, wenn eine unterschiedliche Temperatur auf jeder Seite vorliegt. Die thermoelektrische Vorrichtung kann jedoch auch in umgekehrtem Modus betrieben werden, in dem, wenn eine Spannung auf die Vorrichtung angewendet wird, die Vorrichtung einen Temperaturunterschied verursacht. Es ist bekannt, thermoelektrische Vorrichtungen in Fahrzeugen zum Erzeugen von Elektrizität zu verwenden. Die kalte Seite ist thermisch mit den Kühlungsmitteln in Form eines Wärmeaustauschers und/oder einer Kühlmittelzufuhr gekoppelt. Zum Beispiel wird in
US 2009/0139207 - Daher dienen die bekannten thermoelektrischen Vorrichtungen in Fahrzeugen nur dem Zwecke der Erzeugung von Elektrizität, werden aber nicht im umgekehrten Modus verwendet.
- Es ist auch bekannt, dass die/der optimale Kraftstoffökonomie/Emissionsausgleich für einen Verbrennungsmotor erreicht werden, wenn das Kühlmittel kälter ist als die Öltemperatur. Bei Normalbetrieb des Motors ist die Öltemperatur jedoch typischerweise der Kühlmitteltemperatur ähnlich. Zum Erreichen eines größeren Temperaturunterschieds zwischen dem Öl und dem Kühlmittel ist daher eine große Wärmeeingabe in das Öl erforderlich. Bei einem typischen Pkw würde diese etwa mehrere Kilowatt betragen. Grob ein Drittel der Kraftstoffenergie geht als Abwärme im Abgas verloren. Dies geschieht aufgrund einer relativ hohen Temperatur im Vergleich zu der optimalen Öltemperatur, insbesondere während des Motorwarmlaufens.
- Beim Kaltstart wird die Motorverbrennungseffizienz reduziert, weil der kalte Motorblock Wärme aus dem Zylinder in dem Verdichtungstakt abzieht. Für die besten Kraftstoffökonomieverbesserungen und Wärme, die dem Motor für die Fahrgastraumheizung zur Verfügung steht, müssen während der ersten 400 Sekunden gemäß neuem europäischem Fahrzyklus (NEFZ) (einem Testzyklus, der bei einem kalten Fahrzeug, das typischerweise bei 25 °C betrieben wird, durchgeführt wird) über zwei Kilowatt Wärme in das Motoröl gepumpt werden. Auch tendieren Hybridfahrzeuge zu bedeutend langsameren Warmlaufzeiten und gewinnen Abenergie nur im Falle von Abbremsungen zurück.
- Es ist daher wünschenswert, ein Fahrzeug mit besserer Kraftstoffeffizienz bereitzustellen. Es ist wünschenswert, dies auf kostengünstige Weise und ohne Einbüßen anderer Eigenschaften wie Fahrgastraumheizung, hoher Wärmeabfuhr an den Kühler und so weiter zu erreichen.
- Es ist wünschenswert, die Anlaufrate eines Fahrzeugs zu erhöhen, insbesondere eines Hybridfahrzeugs.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugmotor bereitgestellt, der Folgendes umfasst:
einen Motorölbehälter;
ein Abgassystem, das zum Entfernen von Abgas aus dem Motor ausgelegt ist; und
eine thermoelektrische Vorrichtung mit einer heißen Seite und einer kalten Seite, wobei die thermoelektrische Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die heiße Seite thermisch mit dem Abgas aus dem Motor gekoppelt ist und die kalte Seite thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist. - Die thermoelektrische Vorrichtung kann mit einer Stromquelle verbunden sein, wie einer Fahrzeugbatterie, einer Lichtmaschine oder dergleichen.
- Die thermoelektrische Vorrichtung kann in einem ersten Modus betrieben werden, in dem ein Temperaturunterschied zwischen der heißen Seite und der kalten Seite benutzt wird, um Elektrizität zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt wird. Die erzeugte Elektrizität kann von der Stromquelle gespeichert werden.
- Die thermoelektrische Vorrichtung kann in einem zweiten Modus betrieben werden, in dem, wenn Elektrizität von der Stromquelle auf die Vorrichtung angewendet wird, die Vorrichtung einen Temperaturunterschied zum Erzeugen von Wärme verursacht, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt wird. Der Motor kann ausgelegt sein, um die erzeugte Wärme zu benutzen, um mindestens das Motoröl zu erwärmen.
- Die thermoelektrische Vorrichtung kann an dem oder in dem Motorölbehälter angeordnet sein, sodass die kalte Seite thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist.
- Der Motorölbehälter kann einen Ölsumpf des Motors umfassen. Der Motorölbehälter kann einen Trockensumpf umfassen.
- Der Motorölbehälter kann zum Befestigen der thermoelektrischen Vorrichtung ausgelegt sein. Der Motorölbehälter kann einen äußeren Oberflächenabschnitt aufweisen, der im Wesentlichen flach ist, um einen engen Kontakt mit der thermoelektrischen Vorrichtung zu ermöglichen. Der Motorölbehälter kann einen inneren Oberflächenabschnitt aufweisen, der ein oder mehrere Rippenelemente aufweist, um den Wärmeaustausch zwischen dem Motorölbehälter und der thermoelektrischen Vorrichtung zu unterstützen. Die thermoelektrische Vorrichtung kann an der unteren Oberfläche des Motorölbehälters befestigt sein.
- Das Abgassystem kann ein erstes Leitungselement aufweisen, das zum Fördern von Abgas aus dem Motor ausgelegt ist. Das erste Leitungselement kann an der thermoelektrischen Vorrichtung befestigt sein oder daran anbringbar sein. Das erste Leitungselement kann ein oder mehrere Rippenelemente aufweisen, welche den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Leitungselement und der thermoelektrischen Vorrichtung unterstützen. Der Motor kann ein Umleitventil zum Umleiten von entferntem Abgas und Lenken des entfernten Abgases zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung aufweisen.
- Das Umleitventil kann selektiv zum selektiven Lenken des entfernten Abgases zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung betrieben werden.
- Der Motor kann mindestens einen Temperatursensor aufweisen, der ausgelegt ist, um eine Temperatur zu messen und ein zuverlässiges Signal an das Umleitventil bereitzustellen. Der Sensor kann einen Motoröltemperatursensor umfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Sensor einen Kühlmitteltemperatursensor umfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Sensor einen thermoelektrischen Vorrichtungstemperatursensor umfassen. Das Umleitventil kann ausgelegt sein, um entferntes Abgas zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung zu lenken, wenn die gemessene Temperatur, wie zum Beispiel die Motoröltemperatur, unter einem vorbestimmten Wert liegt. Der vorbestimmte Wert kann in dem Bereich von 100 bis 160 Grad Celsius liegen, vorzugsweise in dem Bereich von 120 bis 140 Grad Celsius.
- Alternativ oder zusätzlich kann das Umleitventil ausgelegt werden, um zu verhindern, dass entferntes Abgas zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung befördert wird, wenn die gemessene Temperatur, wie die Kühlmitteltemperatur oder die thermoelektrische Vorrichtungstemperatur, über einem vorbestimmten Wert liegt.
- Der Motor kann ein Steuerungsmittel zum Steuern der Motoröltemperatur aufweisen. Das Steuerungsmittel kann eine PID-Steuerung aufweisen.
- Das Steuerungsmittel kann kommunikativ mit dem Umleitventil verbunden sein. Das Steuerungsmittel kann zum Steuern der Motoröltemperatur durch mindestens einen Steuerungsbetrieb des Umleitventils konfiguriert sein.
- Der Fahrzeugmotor kann mindestens einen Partikelfilter, einen Katalysator und einen Filter aufweisen, wobei das Umleitventil stromabwärts von dem Partikelfilter, dem Katalysator oder Filter angeordnet sein kann, sodass entferntes Abgas, das zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung gelenkt wird, im Wesentlichen frei von Ablagerungen und Verunreinigungen ist.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugmotor bereitgestellt, der Folgendes umfasst:
eine Stromquelle; und
eine thermoelektrische Vorrichtung, die mit der Stromquelle verbunden ist und
eine heiße Seite und eine kalte Seite aufweist und in einem ersten Modus betrieben werden kann, in dem die Vorrichtung, wenn Elektrizität aus der Quelle auf die Vorrichtung angewendet wird, einen Temperaturunterschied verursacht, um auf diese Weise Wärme zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt werden kann. - Der Motor kann ein Abgassystem aufweisen, das zum Entfernen von Abgas aus dem Motor und einem Motorölbehälter ausgelegt ist.
- Die heiße Seite der thermoelektrischen Vorrichtung kann thermisch mit dem Abgas von dem Motor gekoppelt sein. Die kalte Seite der thermoelektrischen Vorrichtung kann thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt sein.
- Die thermoelektrische Vorrichtung kann an dem oder in dem Motorölbehälter angeordnet sein, sodass die kalte Seite thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist.
- Der Motorölbehälter kann einen Ölsumpf des Motors umfassen. Der Motorölbehälter kann einen Trockensumpf umfassen.
- Der Motorölbehälter kann zum Befestigen der thermoelektrischen Vorrichtung ausgelegt sein. Der Motorölbehälter kann einen äußeren Oberflächenabschnitt aufweisen, der im Wesentlichen flach ist, um einen engen Kontakt mit der thermoelektrischen Vorrichtung zu ermöglichen. Der Motorölbehälter kann einen inneren Oberflächenabschnitt aufweisen, der ein oder mehrere Rippenelemente aufweist, um den Wärmeaustausch zwischen dem Motorölbehälter und der thermoelektrischen Vorrichtung zu unterstützen. Die thermoelektrische Vorrichtung kann an der unteren Oberfläche des Motorölbehälters befestigt sein.
- Das Abgassystem kann ein erstes Leitungselement aufweisen, das zum Fördern von Abgas aus dem Motor ausgelegt ist. Das erste Leitungselement kann an der thermoelektrischen Vorrichtung befestigt sein oder daran anbringbar sein. Das erste Leitungselement kann ein oder mehrere Rippenelemente aufweisen, welche den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Leitungselement und der thermoelektrischen Vorrichtung unterstützen. Der Motor kann ausgelegt sein, um die erzeugte Wärme zu benutzen, um mindestens das Motoröl zu erwärmen.
- Die Stromquelle kann eine Fahrzeugbatterie, eine Lichtmaschine oder dergleichen umfassen.
- Die thermoelektrische Vorrichtung kann in einem zweiten Modus betrieben werden, in dem ein Temperaturunterschied zwischen der heißen Seite und einer kalten Seite benutzt wird, um Elektrizität zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt wird. Die erzeugte Elektrizität kann von der Stromquelle gespeichert werden.
- Der Motor kann ein Umleitventil zum Umleiten von entferntem Abgas und Lenken des entfernten Abgases zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung aufweisen.
- Das Umleitventil kann selektiv zum selektiven Lenken des entfernten Abgases zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung betrieben werden.
- Der Motor kann mindestens einen Temperatursensor aufweisen, der ausgelegt ist, um eine Temperatur zu messen und ein zuverlässiges Signal an das Umleitventil bereitzustellen. Die Temperatur kann die Motoröltemperatur sein.
- Das Umleitventil kann ausgelegt sein, um entferntes Abgas zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung zu lenken, wenn die gemessene Temperatur unter einem vorbestimmten Wert liegt. Der vorbestimmte Wert kann in dem Bereich von 100 bis 160 Grad Celsius liegen, vorzugsweise in dem Bereich von 120 bis 140 Grad Celsius.
- Der Motor kann ein Steuerungsmittel zum Steuern der Motoröltemperatur aufweisen. Das Steuerungsmittel kann eine PID-Steuerung aufweisen.
- Das Steuerungsmittel kann kommunikativ mit dem Umleitventil verbunden sein. Das Steuerungsmittel kann zum Steuern der Motoröltemperatur durch mindestens einen Steuerungsbetrieb des Umleitventils konfiguriert sein.
- Der Fahrzeugmotor kann mindestens einen Partikelfilter, einen Katalysator und einen Filter aufweisen, wobei das Umleitventil stromabwärts von dem Partikelfilter, dem Katalysator oder Filter angeordnet sein kann, sodass entferntes Abgas, das zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung gelenkt wird, im Wesentlichen frei von Ablagerungen und Verunreinigungen ist.
- Ein Fahrzeug weist einen Motor gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung auf.
- Das Fahrzeug kann ein Hybridfahrzeug sein.
- Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
- Die Figuren zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines Motorsystems. -
1 zeigt ein Fahrzeugmotorsystem10 , umfassend einen Motor12 . Die Verbrennung von Kraftstoff in Luft findet in einem oberen Teil14 des Motors12 statt, der Abgas erzeugt. Ein Abgassystem20 wird bereitgestellt, um das Abgas aus dem Motor12 zu entfernen, und mindestens ein Teil des Abgases wird über einen Auspuff22 an die Atmosphäre abgegeben, wenngleich ein Teil über ein Abgasrückführungssystem zurück in die Motorzylinder geleitet werden kann, um Emissionen zu reduzieren. - Ein unterer Teil
16 des Motors stellt einen Ölbehälter oder Sumpf18 bereit. Das Motoröl in dem Sumpf18 wird nach oben gepumpt und zum Schmieren der beweglichen Motorteile in dem oberen Teil14 verwendet, bevor das Öl aufgrund der Schwerkraft nach unten strömt, um erneut in Sumpf18 angesammelt zu werden. - Eine thermoelektrische Vorrichtung
30 mit einer heißen Seite und einer kalten Seite ist an der unteren Oberfläche des Sumpfes18 bereitgestellt. Die thermoelektrische Vorrichtung30 ist derart konfiguriert, dass die heiße Seite thermisch mit dem Abgas aus dem Motor12 gekoppelt ist und die kalte Seite thermisch mit dem Öl in dem Sumpf18 gekoppelt ist. - Der Sumpf
18 kann mit einem flachen äußeren Oberflächenabschnitt für einen engen Kontakt mit der thermoelektrischen Vorrichtung30 bereitgestellt sein. Der Sumpf18 kann auch einen inneren Oberflächenabschnitt aufweisen, der nach innen ragende Rippen aufweist, um den Wärmeaustausch zwischen dem Sumpf18 und der thermoelektrischen Vorrichtung30 zu unterstützen. - Ein Umleitventil
32 wird entlang des Abgassystems20 zum Umleiten von aus dem Motor12 entferntem Abgas bereitgestellt, das Abgas zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung30 leitet. Eine erste Leitung24 des Abgassystems20 befördert Abgas von dem Umleitventil32 und ist an der thermoelektrischen Vorrichtung30 für den Wärmeaustausch zwischen der ersten Leitung24 und der thermoelektrischen Vorrichtung30 befestigt. Die erste Leitung24 kann innere Rippen aufweisen, um den Wärmeaustausch zu unterstützen. - Die thermoelektrische Vorrichtung
30 ist elektrisch mit einer Stromquelle in Form einer Batterie40 verbunden. Das Fahrzeug ist ein Hybridfahrzeug mit einem Motor42 , der selektiv an dem Fahrzeugantriebsstrang gekoppelt sein kann, und die Batterie40 ist elektrisch mit dem Motor42 verbunden. - Die thermoelektrische Vorrichtung
30 wird in einem ersten Modus betrieben werden, in dem ein Temperaturunterschied zwischen der heißen Seite und einer kalten Seite benutzt wird, um Elektrizität zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt wird. Daher liegt dieser Temperaturunterschied zwischen dem heißen Abgas und dem Motoröl innerhalb des Sumpfes18 vor. Die erzeugte Elektrizität kann in der Batterie40 gespeichert werden oder zum Antreiben des Motors oder der Hilfsaggregate verwendet werden, wie zum Beispiel der Fahrgastraumheizung. - Die thermoelektrische Vorrichtung
30 kann auch in einem zweiten Modus betrieben werden, wenn die Elektrizität aus der Batterie40 auf die Vorrichtung30 angewendet wird, wodurch ein Temperaturunterschied verursacht wird, der Wärme erzeugt. Diese erzeugte Wärme wird verwendet, um das Motoröl zu erwärmen, um den Kraftstoffverbrauch und/oder die Emissionen von Motor12 zu verbessern. - Ein Temperatursensor
34 wird innerhalb des Sumpfes18 bereitgestellt, um die Motoröltemperatur zu messen, und ein Signal, das für die Temperatur steht, wird einer PID-Steuerung36 bereitgestellt. Die PID-Steuerung36 ist zum Steuern der Motoröltemperatur auf verschiedene Arten konfiguriert, einschließlich der Steuerung des Betriebs von Umleitventil32 . Die PID-Steuerung36 ist kommunikativ mit dem Umleitventil32 verbunden und weist das Umleitventil32 an, sich zu öffnen, um entferntes Abgas bei Bedarf zu der thermoelektrischen Vorrichtung30 zu lenken. Zum Beispiel kann das Umleitventil32 angewiesen werden, sich zu öffnen, wenn die gemessene Temperatur unter einem vorbestimmten Wert liegt, wie zum Beispiel 130 Grad Celsius. Die PID-Steuerung36 kann auch programmiert werden, um eine kompliziertere Steuerung der Motoröltemperatur auszuführen. - Es können andere Sensoren bereitgestellt werden, wie ein Kühlmittelsensor oder ein thermoelektrischer Vorrichtungstemperatursensor, um eine Überhitzung der thermoelektrischen Vorrichtung
30 zu vermeiden. Diese Sensoren können mit der PID-Steuerung36 gekoppelt sein, sodass das Umleitventil32 zuverlässig geschlossen werden kann, um zu verhindern, dass Abgas zu der thermoelektrischen Vorrichtung30 befördert wird, wenn die gemessene Temperatur über einem vorbestimmten Wert liegt. - Das Abgassystem
20 weist einen Partikelfilter24 zum Entfernen von Ablagerungen aus dem Abgas auf und das Umleitventil32 ist stromabwärts von dem Partikelfilter24 angeordnet. - Um das Erwärmen des Öls in dem Sumpf
18 bestmöglich zu nutzen, sollte das Öl mit minimalem Wärmetransfer in die Motorkomponenten eingespeist werden. Um dies zu erreichen, kann der allgemeine Öl-/Kühlmittelwärmeaustauscher umgangen oder nicht eingesetzt werden. - In einer anderen Ausführungsform kann die thermoelektrische Vorrichtung
30 in einem Trockensumpf angeordnet sein. Dies würde die Vorteile eines reduzierten Wärmeverlusts aus dem Öl vor der Verwendung davon in dem Motor bringen. - Zum Aufrechterhalten der Öltemperatur und damit die thermoelektrische Vorrichtung
30 betrieben werden kann, wenn das Öl über einer vorbestimmten oder maximalen Temperatur liegt, stehen zwei Optionen zur Verfügung. Die erste besteht in dem Schließen des Umleitventils32 zum Entfernen des Abgasstromes durch die thermoelektrische Vorrichtung30 und die zweite Option im Kühlen des Öls über einen separaten Kühler, damit Wärme zu einem Kühlmittel gemäß einem normalen Ölkühlmittelwärmeaustauscher übertragen werden kann. Dies könnte durch Verwendung einer einfachen Öl- oder Kühlmittelumgehung um den Kühler erreicht werden. - Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass Wärme zu dem Öl übertragen wird, um die gesamte Fahrzeugkraftstoffökonomie zu verbessern, während gleichzeitig Elektrizität erzeugt wird. Dies ist insbesondere nützlich für Fahrzeuge in kalten Klimaumgebungen, die aufgrund des Warmlaufens und der hohen elektrischen Anforderungen eine schlechte Kraftstoffökonomie aufweisen. Wenn keine Wärme erforderlich ist, wird keine zusätzliche Kühlung des Systems erfordert, um Schäden zu vermeiden, daher besteht keine zusätzliche Belastung des Fahrzeugkühlungssystems.
- Die Erfindung ermöglicht auch das Auslassen oder zumindest kleinere Bemessen der Lichtmaschine oder Batterie
40 , wodurch die Belastung der Lichtmaschine bei Reisegeschwindigkeit oder Beschleunigung reduziert wird, was wiederum den Kraftstoffverbrauch senkt. - Während spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, wird man zu schätzen wissen, dass Abweichungen von den beschriebenen Ausführungsformen ebenfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- US 2009/0139207 [0002]
Claims (40)
- Fahrzeugmotor, umfassend: einen Motorölbehälter; ein Abgassystem, das zum Entfernen von Abgas aus dem Motor ausgelegt ist; und eine thermoelektrische Vorrichtung mit einer heißen Seite und einer kalten Seite, die mit einer Stromquelle verbunden ist, wobei die thermoelektrische Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die heiße Seite thermisch mit dem Abgas aus dem Motor gekoppelt ist und die kalte Seite thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 1, wobei die thermoelektrische Vorrichtung in einem ersten Modus betrieben werden kann, in dem ein Temperaturunterschied zwischen der heißen Seite und einer kalten Seite benutzt wird, um Elektrizität zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt wird.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die thermoelektrische Vorrichtung in einem zweiten Modus betrieben werden kann, in dem die Vorrichtung, wenn Elektrizität aus der Stromquelle auf die Vorrichtung angewendet wird, einen Temperaturunterschied verursacht, um Wärme zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt wird.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 3, wobei der Motor ausgelegt ist, um die erzeugte Wärme mindestens zum Erwärmen des Motoröls zu benutzen.
- Fahrzeugmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die thermoelektrische Vorrichtung an dem oder in dem Motorölbehälter angeordnet ist, sodass die kalte Seite thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist.
- Fahrzeugmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Motorölbehälter einen Ölsumpf des Motors umfasst.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 6, wobei der Motorölbehälter einen Trockensumpf umfasst.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 5, wobei der Motorölbehälter für die Befestigung der thermoelektrischen Vorrichtung ausgelegt ist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 8, wobei der Motorölbehälter einen äußeren Oberflächenabschnitt aufweist, der im Wesentlichen flach ist, um einen engen Kontakt mit der thermoelektrischen Vorrichtung zu ermöglichen.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Motorölbehälter einen inneren Oberflächenabschnitt aufweist, der ein oder mehrere Rippenelemente aufweist, um den Wärmeaustausch zwischen dem Motorölbehälter und der thermoelektrischen Vorrichtung zu unterstützen.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die thermoelektrische Vorrichtung an einer unteren Oberfläche des Motorölbehälters befestigt ist oder daran befestigt werden kann.
- Fahrzeugmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abgassystem ein erstes Leitungselement aufweist, das zum Befördern von Abgas aus dem Motor ausgelegt ist, wobei das erste Leitungselement an der thermoelektrischen Vorrichtung befestigt ist oder daran befestigt werden kann.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 12, wobei das erste Leitungselement ein oder mehrere Rippenelemente aufweist, um den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Leitungselement und der thermoelektrischen Vorrichtung zu unterstützen.
- Fahrzeugmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Motor ein Umleitventil zum Umleiten von entferntem Abgas und Lenken des entfernten Abgases zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung aufweist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 14, wobei das Umleitventil selektiv zum selektiven Lenken des entfernten Abgases zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung betrieben werden kann.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Motor mindestens einen Temperatursensor aufweist, der zum Messen einer Temperatur und zum zuverlässigen Bereitstellen eines Signals an das Umleitventil ausgelegt ist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 16, wobei der Sensor einen Motoröltemperatursensor umfasst.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Sensor einen Kühlmitteltemperatursensor umfasst.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 16 oder 18, wobei der Sensor einen thermoelektrischen Vorrichtungstemperatursensor umfasst.
- Fahrzeugmotor nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem Steuerungsmittel zum Steuern der Motoröltemperatur.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 20, wobei das Steuerungsmittel eine PID-Steuerung umfasst.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 20 oder 21, wobei das Steuerungsmittel kommunikativ mit dem Umleitventil verbunden ist.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei der Motor mindestens einen Partikelfilter, einen Katalysator und einen Filter aufweist und das Umleitventil stromabwärts von dem Partikelfilter, dem Katalysator oder Filter angeordnet ist, sodass entferntes Abgas, das zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung gelenkt wird, im Wesentlichen frei von Ablagerungen und Verunreinigungen ist.
- Fahrzeugmotor, umfassend: eine Stromquelle; und eine thermoelektrische Vorrichtung, die mit der Stromquelle verbunden ist und eine heiße Seite und eine kalte Seite aufweist und in einem ersten Modus betrieben werden kann, in dem die Vorrichtung, wenn Elektrizität aus der Quelle auf die Vorrichtung angewendet wird, einen Temperaturunterschied verursacht, um auf diese Weise Wärme zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt werden kann.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 24 mit einem Abgassystem, das zum Entfernen von Abgas aus dem Motor und einem Motorölbehälter ausgelegt ist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 25, wobei die heiße Seite der thermoelektrischen Vorrichtung thermisch mit dem Abgas aus dem Motor gekoppelt ist und die kalte Seite der thermoelektrischen Vorrichtung thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 25 oder 26, wobei die thermoelektrische Vorrichtung an dem oder in dem Motorölbehälter angeordnet ist, sodass die kalte Seite thermisch mit dem Motorölbehälter gekoppelt ist.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei der Motorölbehälter für die Befestigung der thermoelektrischen Vorrichtung ausgelegt ist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 28, wobei der Motorölbehälter einen äußeren Oberflächenabschnitt aufweist, der im Wesentlichen flach ist, um einen engen Kontakt mit der thermoelektrischen Vorrichtung zu ermöglichen.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 28 oder 29, wobei der Motorölbehälter einen inneren Oberflächenabschnitt aufweist, der ein oder mehrere Rippenelemente aufweist, um den Wärmeaustausch zwischen dem Motorölbehälter und der thermoelektrischen Vorrichtung zu unterstützen.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei das Abgassystem ein erstes Leitungselement aufweist, das zum Befördern von Abgas aus dem Motor ausgelegt ist, wobei das erste Leitungselement an der thermoelektrischen Vorrichtung befestigt ist oder daran befestigt werden kann.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 31, wobei das erste Leitungselement ein oder mehrere Rippenelemente aufweist, um den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Leitungselement und der thermoelektrischen Vorrichtung zu unterstützen.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 24 bis 32, wobei der Motor ausgelegt ist, um die erzeugte Wärme mindestens zum Erwärmen des Motoröls zu benutzen.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 24 bis 33, wobei die thermoelektrische Vorrichtung in einem zweiten Modus betrieben werden kann, in dem ein Temperaturunterschied zwischen der heißen Seite und einer kalten Seite benutzt werden kann, um Elektrizität zu erzeugen, die innerhalb des Fahrzeugs benutzt wird.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 25 bis 34 mit einem Umleitventil zum Umleiten von entferntem Abgas und Lenken des entfernten Abgases zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 35 mit mindestens einem Temperatursensor, der zum Messen einer Temperatur und zum verlässlichen Bereitstellen eines Signals an das Umleitventil ausgelegt ist.
- Fahrzeugmotor nach Anspruch 35 oder 36 mit einem Steuerungsmittel zum Steuern der Motoröltemperatur, wobei das Steuerungsmittel kommunikativ mit dem Umleitventil verbunden ist.
- Fahrzeugmotor nach einem der Ansprüche 35 bis 37 mit mindestens einem Partikelfilter, einem Katalysator und einem Filter, wobei das Umleitventil stromabwärts von dem Partikelfilter, dem Katalysator oder Filter angeordnet ist, sodass entferntes Abgas, das zu der heißen Seite der thermoelektrischen Vorrichtung gelenkt wird, im Wesentlichen frei von Ablagerungen und Verunreinigungen ist.
- Fahrzeug mit einem Motor nach einem der vorherigen Ansprüche.
- Fahrzeug nach Anspruch 39, wobei das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist.
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