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Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung zum Kühlen einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Kühleinrichtung zum Kühlen einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, ist beispielsweise der
EP 1 892 398 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Kühleinrichtung umfasst hierbei wenigstens einen von einem Kühlmittel zum Kühlen der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Wärmetauscher, welcher zudem von einem Schmiermittel zum Schmieren der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist. Bei dem Kühlmittel handelt es sich beispielsweise um eine Kühlflüssigkeit, welche auch als Kühlwasser bezeichnet wird. Mittels des Kühlwassers kann die Verbrennungskraftmaschine besonders effektiv gekühlt werden.
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Das Schmiermittel ist beispielsweise ein Schmieröl beziehungsweise Öl, mittels welchem beispielsweise wenigstens zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile der Verbrennungskraftmaschine gekühlt und/oder geschmiert werden können. Mittels des Wärmetauschers ist infolge eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und dem Schmiermittel das Schmiermittel temperierbar. Darunter ist zu verstehen, dass das Schmiermittel beispielsweise infolge eines Wärmeübergangs von dem Schmiermittel an das Kühlmittel gekühlt werden kann. Umgekehrt ist es möglich, dass das Schmiermittel infolge eines Wärmeübergangs von dem Kühlmittel an das Schmiermittel erwärmt wird, um dadurch beispielsweise im Rahmen eines Kaltstarts beziehungsweise einer Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine das Schmiermittel besonders schnell erwärmen zu können. Durch dieses Erwärmen kann die Viskosität des Schmiermittels besonders schnell herabgesetzt werden, sodass die innere Reibung der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden kann.
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Die Kühleinrichtung umfasst zudem ein dem Wärmetauscher zugeordnetes Ventil, mittels welchem eine Menge des den Wärmetauscher durchströmenden Kühlmittels einstellbar ist. Mit anderen Worten kann mittels des Ventils ein den Wärmetauscher durchströmender Volumen- oder Massenstrom des Kühlmittels eingestellt werden.
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Die Einstellung der Menge des den Wärmetauscher durchströmenden Kühlmittels erfolgt in der
EP 1 892 398 A1 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels. Mit anderen Worten ist üblicherweise ein Thermomanagement im Rahmen einer Steuerung beziehungsweise Regelung der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, bei welchem die Temperatur des Kühlmittels als Steuer- beziehungsweise Regelgröße verwendet wird. Üblicherweise ist es Ziel, bei hohen Lasten eine möglichst geringe Temperatur des Kühlmittels einzustellen, um dadurch eine hohe Effizienz zu realisieren. Bei geringen Lasten ist es Ziel, eine möglichst hohe Temperatur des Kühlmittels einzustellen, um eine hohe Temperatur des Schmiermittels zu realisieren, um damit die Reibleistung der Verbrennungskraftmaschine gering zu halten. Dies bedeutet, dass die Temperatur des Schmiermittels nur über die Temperatur des Kühlmittels und somit indirekt eingestellt, das heißt geregelt oder gesteuert wird. Dabei können aber zwei getrennte, unterschiedliche Ziele mittels eines solchen herkömmlichen Thermomanagements nicht gleichzeitig erreicht werden. Eine besonders geringe Temperatur des Schmiermittels ist im Hochlastbetrieb nicht unbedingt erforderlich, da dadurch die Kühleinrichtung insgesamt unnötig hoch belastet werden würde. Somit würde insbesondere bei hochaufgeladenen Verbrennungskraftmaschinen mit hoher Leistung Kühlleistung aufgewendet werden, die beispielsweise zum Kühlen des Kühlmittels verwendet werden könnte.
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Ferner offenbart die
DE 101 61 851 A1 einen Kühlkreislauf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einer Kühlmittelpumpe, einem elektrischen Mischventil, einem Kühlwasserkühler, einem Heizungswärmetauscher, einem Motorölwärmetauscher, einem Getriebeölkühler mit einem Wärmestrom vom Getriebeöl zur Umgebungsluft und einem Getriebeölwärmetauscher mit einem Wärmestrom zwischen Getriebeöl und Kühlwasser. Dabei ist es vorgesehen, dass zwischen dem Getriebeölkühler und dem zum Getriebeölkühler parallel geschalteten Getriebeölwärmetauscher ein die Ölstromverteilung regelndes Stellglied angeordnet und im Getriebeölwärmetauscher die Wärmeübertragung mittels des elektrischen Mischventils steuerbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühleinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb der Kühleinrichtung realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kühleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Kühleinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders effizienter und bedarfsgerechter Betrieb der Kühleinrichtung realisieren lässt, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Sensor vorgesehen, mittels welchem wenigstens eine Temperatur des Schmiermittels erfassbar ist. Dabei ist die Kühleinrichtung dazu ausgebildet, die Menge des den Wärmetauscher durchströmenden Kühlmittels mittels des Ventils in Abhängigkeit von der mittels des Sensors erfassten Temperatur des Schmiermittels einzustellen. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, mittels des Sensors die Temperatur des beispielsweise als Öl beziehungsweise Schmieröl ausgebildeten Schmiermittels insbesondere direkt zu erfassen und die mittels des Sensors erfasste Temperatur, und nicht etwa eine Temperatur des Kühlmittels, als Regelgröße oder Steuergröße zu verwenden.
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Im Gegensatz zu herkömmlichen Kühleinrichtungen, bei welchen als Steuergröße oder Regelgröße die Temperatur des beispielsweise als Flüssigkeit beziehungsweise Kühlwasser ausgebildeten Kühlmittels verwendet wird, ist es bei der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung möglich, die Temperatur des Schmiermittels schnell und präzise beispielsweise auf eine gewünschte Zieltemperatur zu bringen, das heißt schnell und präzise eine gewünschte Soll-Temperatur des Schmiermittels einzustellen. Durch die direkte Messung und Nutzung der erfassten Temperatur als Ist-Temperatur des Schmiermittels zur Einstellung, das heißt Regelung oder Steuerung der Temperatur des Schmiermittels auf eine Soll-Temperatur kann eine besonders feine, das heißt präzise, optimierte und schnelle Einstellung der Temperatur des Schmiermittels auf vorgebbare Soll-Temperaturen erreicht werden.
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Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Kühleinrichtung, bei welchem mittels des Sensors die Temperatur des Schmiermittels erfasst wird, wobei mittels des Ventils in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur des Schmiermittels die Menge des den Wärmetauscher durchströmenden Kühlmittels eingestellt wird. Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, ein Thermomanagement der Verbrennungskraftmaschine nicht auf die Kühlung beziehungsweise Temperierung des Kühlmittels abzustellen, sondern im Gegensatz zum Stand der Technik auf die Temperierung beziehungsweise Kühlung des Schmiermittels umzustellen. Beispielsweise wird das Thermomanagement von einem Steuergerät, das heißt einer elektronischen Steuereinheit oder Recheneinheit der Verbrennungskraftmaschine, durchgeführt. Hierbei ist das Ventil beispielsweise als elektrisch betätigbares Ventil ausgebildet, welches von der elektronischen Steuereinheit (Steuergerät) ansteuerbar ist. Durch dieses Ansteuern kann mittels der elektronischen Steuereinheit über das Ventil die Menge des den Wärmetauscher durchströmenden Kühlmittels bedarfsgerecht eingestellt werden. Insgesamt ist es somit möglich, die Temperatur des Schmiermittels einzustellen beziehungsweise zu variieren, und zwar unabhängig von der Temperatur des Kühlmittels. Dadurch lässt sich beispielsweise der eingangs genannte Zielkonflikt lösen, sodass beispielsweise im Hochlastbetrieb der Verbrennungskraftmaschine die Temperatur des Kühlmittels gering gehalten werden kann bei gleichzeitiger Realisierung einer vorteilhaft hohen Temperatur des Schmiermittels, sodass eine übermäßige Belastung der Kühleinrichtung vermieden werden kann. Mit anderen Worten ist es möglich, eine vorteilhafte und angepasste Temperatur des Schmiermittels für jeden Fahrzugstand zu realisieren und somit den Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine und ihren Verschleiß gering zu halten.
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Die Kühleinrichtung weist beispielsweise einen sogenannten Hauptölkanal auf, welcher von dem Schmiermittel durchströmbar ist. Der Hauptölkanal verläuft beispielsweise in einem Kurbelgehäuse, wobei der Sensor dazu ausgebildet ist, die Temperatur des Schmiermittels im Hauptölkanal zu erfassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Darstellung einer Kühleinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei eine Menge eines einen Wärmetauscher durchströmenden Kühlmittels in Abhängigkeit von einer erfassten Temperatur eines Schmiermittels der Verbrennungskraftmaschine eingestellt wird;
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2 eine schematische Darstellung der Kühleinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
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3 eine schematische Darstellung der Kühleinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Kühleinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zum Kühlen einer in 1 nicht erkennbaren Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungsmaschine ausgebildet und dient zum Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Hierbei umfasst die Verbrennungskraftmaschine ein nicht näher dargestelltes Kurbelgehäuse 64, welches beispielsweise als Zylinderkurbelgehäuse 22 mit einer Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern ausgebildet ist und in 3 dargestellt ist. Das Zylinderkurbelgehäuse wird im Folgenden auch als Kurbelgehäuse 64 bezeichnet. Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine einen Zylinderkopf 66, welcher mit dem Zylindergehäuse verbunden ist.
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Die Kühleinrichtung umfasst einen in 1 ausschnittsweise erkennbaren Kühlkreislauf, welcher von einem Kühlmittel in Form einer Kühlflüssigkeit durchströmbar ist. Die Kühlflüssigkeit wird auch als Kühlwasser bezeichnet und dient zum Kühlen der Verbrennungskraftmaschine. Hierzu durchströmt die Kühlflüssigkeit beispielsweise wenigstens einen Wassermantel, welcher im Zylindergehäuse und/oder im Zylinderkopf angeordnet sein kann. Infolge eines Wärmeübergangs von der Verbrennungskraftmaschine an das Kühlmittel (Kühlflüssigkeit beziehungsweise Kühlwasser) wird die Verbrennungskraftmaschine gekühlt und das Kühlwasser erwärmt.
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Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine einen Ölkreislauf, welcher von einem Schmiermittel in Form von Öl beziehungsweise Schmieröl durchströmbar ist. Das Öl dient zum Schmieren und/oder Kühlen von beispielsweise wenigstens zwei relativ zueinander bewegbaren Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine. In dem Kühlkreislauf ist ein Wärmetauscher 12 angeordnet, welcher von dem Kühlwasser durchströmbar ist. In 1 ist eine Strömung des Kühlmittels anhand von durchgezogenen Richtungspfeilen veranschaulicht. Ferner veranschaulicht in 1 ein gestrichelt dargestellter Richtungspfeil eine Strömung des Öls durch den Wärmetauscher 12. Der Ölkreislauf und der Kühlkreislauf sind fluidisch voneinander getrennt, jedoch über den Wärmetauscher 12 wärmetechnisch miteinander gekoppelt, derart, dass mittels des Wärmetauschers 12 infolge eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlwasser und dem Öl das Öl temperierbar ist. So ist es beispielsweise möglich, dass das Öl infolge eines Wärmeübergangs von dem Öl über den Wärmetauscher 12 an das Kühlwasser gekühlt wird. Ferner ist es möglich, dass das Öl infolge eines Wärmeübergangs von dem Kühlwasser über den Wärmetauscher 12 an das Öl erwärmt wird. Hierdurch kann das Öl beispielsweise während einer Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine mittels des Kühlwassers erwärmt werden, sodass die innere Reibung beziehungsweise die Reibleistung der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden kann.
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In dem Kühlkreislauf ist – bezogen auf die Strömungsrichtung des Kühlwassers – stromauf des Wärmetauschers 12 ein Ventil 14 der Kühleinrichtung 10 angeordnet. Mittels des Ventils 14 ist eine Menge des den Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers einstellbar. Aus 1 ist eine Umgehungsleitung 16 erkennbar, über welche der Wärmetauscher 12 von zumindest einem Teil des Kühlwassers umgehbar ist. Unter dem Umgehen des Wärmetauschers 12 ist zu verstehen, dass das die Umgehungsleitung 16 durchströmende Kühlwasser den Wärmetauscher 12 umgeht und nicht durchströmt, sodass kein Wärmeaustausch zwischen dem Öl und dem die Umgehungsleitung 16 durchströmenden Kühlwasser erfolgt. Dabei dient das Ventil 14 auch dazu, eine Menge des die Umgehungsleitung 16 durchströmenden Kühlwassers einzustellen.
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Das Ventil 14 ist vorliegend als elektrisch betätigbares Ventil, beispielsweise als Magnetventil, ausgebildet. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Ventil 14 mechanisch betätigbar oder andersartig ansteuerbar ist. Das vorliegend elektrisch betätigbare Ventil 14 ist mit einer elektronischen Steuereinheit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt, wobei die elektronische Steuereinheit als Steuergerät 18 bezeichnet ist. Das Steuergerät 18 dient zum Regeln oder Steuern der Verbrennungskraftmaschine und insbesondere zum Regeln und Steuern, das heißt Ansteuern des Ventils 14. Mit anderen Worten ist das Ventil 14 mittels des Steuergeräts 18 elektrisch ansteuerbar. Infolge dieser Ansteuerung kann mittels des Steuergeräts 18 über das Ventil 14 die Menge des den Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers eingestellt werden. Demzufolge kann auch die Menge des die Umgehungsleitung 16 durchströmenden Kühlwassers eingestellt werden.
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Um nun einen besonders effizienten Betrieb der Kühleinrichtung 10 und der Verbrennungskraftmaschine insgesamt zu realisieren, umfasst die Kühleinrichtung 10 wenigstens einen Sensor 20, mittels welchem wenigstens eine Temperatur des Öls erfassbar ist beziehungsweise im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Kühleinrichtung 10 erfasst wird. In dem genannten Ölkreislauf ist beispielsweise das Kurbelgehäuse angeordnet. In dem Kurbelgehäuse verläuft wenigstens ein Hauptölkanal, welcher in dem Ölkreislauf angeordnet und demzufolge von dem Öl durchströmbar ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass mittels des Sensors 20 die Temperatur des Öls im Hauptölkanal erfasst wird.
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Der Sensor 20 stellt wenigstens ein die mittels des Sensors 20 erfasste Temperatur des Öls charakterisierendes, elektrisches Signal bereit, welches an das Steuergerät 18 übertragen wird. Hierzu ist der Sensor 20 mit dem Steuergerät 18 insbesondere elektrisch verbunden, sodass das Signal vom Sensor 20 an das Steuergerät 18 übertragen werden kann. Das Steuergerät 18 ist dazu ausgebildet, das vom Sensor 20 bereitgestellte Signal zu empfangen. Mit anderen Worten empfängt das Steuergerät 18 das Signal, sodass das Ventil 14 vom Steuergerät 18 in Abhängigkeit von dem empfangenen Signal und somit in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur des Öls angesteuert wird beziehungsweise ansteuerbar ist. Somit ist es bei der Kühleinrichtung 10 vorgesehen, dass die Menge des den Wärmetauscher 12 und die Umgehungsleitung 16 durchströmenden Kühlwassers mittels des Steuergeräts 18 über das Ventil 14 in Abhängigkeit von der mittels des Sensors 20 erfassten Temperatur des Öls eingestellt wird.
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Die erfasste Temperatur wird somit als Regelgröße oder Steuergröße verwendet, sodass die Menge des den Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers nicht auf Basis einer Temperatur des Kühlwassers eingestellt wird. Das genannte Signal ist somit ein Eingangstemperatursignal, auf Basis dessen das Ventil 14 und somit die Menge des den Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers direkt eingestellt, insbesondere geregelt, wird.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Ventil 14 zwischen einer Sperrstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar ist. In der Sperrstellung ist eine Strömung des Kühlwassers durch den Wärmetauscher 12 mittels des Ventils 14 unterbunden, da der Wärmetauscher 12 mittels des Ventils 14 für das Kühlwasser fluidisch versperrt wird. Dann durchströmt das gesamte Kühlwasser die Umgehungsleitung 16 und umgeht somit den Wärmetauscher 12. In der wenigstens einen Offenstellung ist die Umgehungsleitung 16 mittels des Ventils 14 für das Kühlwasser fluidisch versperrt, sodass das gesamte Kühlwasser den Wärmetauscher 12 durchströmt. Dies bedeutet, dass das Ventil 14 in der Offenstellung vollständig geöffnet ist und somit den Wärmetauscher 12 vollständig freigibt.
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Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Ventil 14 in wenigstens eine und vorzugsweise in mehrere Zwischenstellungen zwischen der Sperrstellung und der wenigstens einen Offenstellung bewegbar ist. In der Sperrstellung gibt das Ventil 14 die Umgehungsleitung 16 vollständig frei und versperrt den Wärmetauscher 12. In der jeweiligen Zwischenstellung jedoch gibt das Ventil 14 sowohl die Umgehungsleitung 16 als auch den Wärmetauscher 12 jeweils teilweise frei, sodass eine erste Menge des Kühlwassers durch den Wärmetauscher 12 und eine zweite Menge des Kühlwassers durch die Umgehungsleitung 16 strömen kann. Diese Zwischenstellungen sind somit weitere Offenstellungen, in welchen das Ventil eine Strömung des Kühlwassers durch den Wärmetauscher 12 zulässt, wobei in den weiteren Offenstellungen (Zwischenstellungen) die Menge des den Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers geringer ist als in der wenigstens einen Offenstellung. Dabei unterscheiden sich die weiteren Offenstellungen (Zwischenstellungen) in der Menge des dem Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers voneinander. Dadurch ist es möglich, eine Mehrzahl von von Null unterschiedlichen Werten der Menge des den Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers einzustellen, sodass eine bedarfsgerechte Strömung des Kühlwassers durch den Wärmetauscher 12 einstellbar ist.
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Beispielsweise ist das Ventil 14 stufig, das heißt als Stufen-Ventil ausgebildet. Darunter ist zu verstehen, dass das Ventil 14 beispielsweise gestuft zwischen der wenigstens einen Offenstellung und den Zwischenstellungen verstellbar ist. Alternativ dazu ist eine zumindest im Wesentlichen kontinuierliche Verstellung des Ventils 14 zwischen der wenigstens einen Offenstellung, den Zwischenstellungen und der Schließstellung denkbar, sodass die Menge des den Wärmetauscher 12 durchströmenden Kühlwassers nicht etwa wie bei einem Stufen-Ventil gestuft, sondern zumindest nahezu kontinuierlich eingestellt werden kann. Mit anderen Worten ist es möglich, den Durchfluss des Kühlwassers durch den Wärmetauscher 12 mittels des Ventils von vollständig offen über teilweise verschlossen bis hin zu ganz verschlossen zu regulieren. Durchströmt ein Teil des Kühlwassers den Wärmetauscher 12, so kann das restliche Kühlwasser dann die Umgehungsleitung 16 durchströmen, welche ein sogenannter Bypass des Wärmetauschers 12 ist.
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Ferner ist es denkbar, dass das Ventil 14 als Mehr-Wegeventil ausgebildet ist. Insgesamt ist erkennbar, dass dem Ventil 14 die Aufgabe zukommt, das Kühlwasser auf den Wärmetauscher 12 und die Umgehungsleitung 16 aufzuteilen.
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Bei einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine wird das Ventil 14 vorzugsweise in seine Sperrstellung gestellt, um das Kühlwasser besonders schnell erwärmen zu können, da dann kein Wärmeübergang von dem Kühlwasser an das Öl erfolgt. Während eines sich an den Kaltstart anschließenden Warmlaufs wird das Ventil 14 voll geöffnet, das heißt in seine wenigstens eine Offenstellung bewegt, um das Öl schnellstmöglich aufzuheizen. Im Rahmen eines Niedriglastbetriebs der Verbrennungskraftmaschine beträgt beispielsweise eine Ziel- oder Solltemperatur des Öls 150 Grad Celsius, um einen reibleistungsoptimierten Betrieb darzustellen. Somit wird die Temperatur des Öls mittels des Ventils 14 im Niedriglastbetrieb auf die Soll-Temperatur geregelt. Während eines dynamischen Hochlastbetriebs wird die Soll-Temperatur des Öls beispielsweise auf 100 Grad Celsius abgesenkt, um Bauteile zu kühlen und den Verschleiß gering zu halten. Im dynamischen Hochlastbetrieb wird dann die Temperatur des Öls auf die Soll-Temperatur geregelt. Im dynamischen Hochlastbetrieb kurz vor Leistungsabregelung aufgrund von Überhitzung des Kühlkreislaufs wird die Soll-Temperatur des Öls beispielsweise auf 135 Grad Celsius angehoben und auf diese Soll-Temperatur geregelt, um zur Verfügung stehende Reserven der Kühleinrichtung 10 für das Kühlwasser zu nutzen und dadurch einen sogenannten Kochschutz zu verzögern. Dadurch kann eine besonders hohe Zeitspanne realisiert werden, während welcher eine Fahrt ohne Leistungsbegrenzung möglich ist.
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2 zeigt die Kühleinrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. In 2 sind der Zylinderkopf und das Kurbelgehäuse zusammenfassend mit 22 bezeichnet und – wie in 2 angedeutet ist – von dem Kühlwasser durchströmbar. Die Strömung des Kühlwassers wird mittels eines Thermostaten 24 gesteuert beziehungsweise eingestellt. Das durch das Kühlen der Verbrennungskraftmaschine erwärmte Kühlwasser kann stromab des Thermostaten 24 zu einem Kühler 26 strömen, mittels welchem das Kühlwasser gekühlt wird. Ferner ist es möglich, dass das Kühlwasser zu einem Radlaufkühler 28 strömt, mittels welchem das Kühlwasser ebenfalls gekühlt wird. Danach strömt das Kühlwasser zu einer Pumpe 30, welche auch als Wasserpumpe bezeichnet und zum Fördern des Kühlwassers genutzt wird. Ferner ist in 2 ein Thermostat 32 erkennbar, mittels welchem die Strömung des Kühlwassers eingestellt wird. Von dem Thermostaten 32 kann das Kühlwasser zu einem Radlaufkühler 34 und einem Radlaufkühler 36 strömen, mittels welchen das Kühlwasser gekühlt wird. Von den Radlaufkühlern 34 und 36 strömt das Kühlwasser zu einer Pumpe 38, welche auch als Wasserpumpe bezeichnet und zum Fördern des Kühlwassers genutzt wird. Von der Pumpe 38 kann das Kühlwasser dann schließlich beispielsweise zum Kurbelgehäuse strömen.
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Ferner ist in 2 ein Kühler 40 erkennbar, wobei stromauf des Kühlers 40 ein weiterer Radlaufkühler 42 angeordnet ist. Schließlich ist in 2 ein Wärmetauscher 44 einer Klimaanlage des Kraftwagens erkennbar, wobei der Wärmetauscher 44 beispielsweise ein Kühler ist. Zumindest ein Teil des aus dem Kühler 26 ausströmenden Kühlwassers kann zu einem Kühler 46 strömen, welcher beispielsweise ein im Bug angeordneter Kühler, insbesondere Getriebekühler, ist. Von dem Kühler 46 strömt das Kühlwasser zu einer Pumpe 48 und weiter zu einem Ventil 50, von wo das Kühlwasser schließlich zu einem Wärmetauscher 52 strömen kann. Der Wärmetauscher 52 ist als Getriebeölwärmetauscher ausgebildet und ist von dem Kühlwasser und Getriebeöl durchströmbar, mittels welchem ein Getriebe des Kraftwagens geschmiert und/oder gekühlt wird. Infolge eines Wärmeaustauschs zwischen dem Getriebeöl und dem Kühlwasser kann das Getriebeöl temperiert werden.
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Ferner ist aus 2 ein Vorkühler 54 erkennbar, zu welchem das Kühlwasser beispielsweise vom Zylinderkopf strömen kann. Nach dem Vorkühler 54 strömt das Kühlwasser zu einer Pumpe 56 und von dort zu einem Wärmetauscher 58, welcher ein Heizungswärmetauscher ist. Mittels des Wärmetauschers 58 wird Luft erwärmt, welche dem Innenraum des Kraftwagens zugeführt wird. Nach dem Wärmetauscher 58 kann das Kühlwasser schließlich wieder zur Pumpe 30 strömen.
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Ferner ist aus 2 erkennbar, dass das Kühlwasser von dem Thermostaten 24 zu einem Abgasturbolader und insbesondere zu Lagerstühlen 60 des Abgasturboladers strömen kann, sodass der Abgasturbolader beziehungsweise die Lagerstühle 60 mittels des Kühlwassers gekühlt werden. Im Anschluss daran kann das Kühlwasser zu dem Ventil 14 strömen. Stromab des Ventils 14 ist dann der als Motorölwärmetauscher ausgebildete Wärmetauscher 12 angeordnet, von welchem das Kühlwasser dann zur Pumpe 56 und weiter zum Wärmetauscher 58 strömen kann. Das Ventil 14 und der Wärmetauscher 12 bilden beispielsweise eine in 2 mit 62 bezeichnete Bauteileinheit.
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Darüber hinaus ist aus 2 erkennbar, dass die Kühleinrichtung 10 einen Ausgleichsbehälter 63 umfasst, über welchen der Kühlkreislauf entlüftet werden kann.
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3 zeigt die Kühleinrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform, wobei in 3 das Kurbelgehäuse mit 64 und der Zylinderkopf mit 66 bezeichnet ist. Ferner ist in 3 der Abgasturbolader mit 68 bezeichnet, wobei der Abgasturbolader 68 und der Vorkühler 54 in dem Kühlkreislauf parallel zueinander geschaltet und dabei stromauf des Ventils 14 und des Wärmetauschers 12 angeordnet sind. Ferner sind weitere Pumpen 69 und 70 vorgesehen. Ferner umfasst die Kühleinrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform ein Ventil 72. In dem Kühlkreislauf ist ferner ein Ladeluftkühler 74 vorgesehen, mittels welchem Luft, die mittels eines Verdichters des Abgasturbolader 68 verdichtet wird, infolge eines Wärmeübergangs von der verdichteten Luft an das den Ladeluftkühler 74 durchströmende Kühlwasser gekühlt wird. Schließlich ist auch ein Niedertemperaturkreislauf 76 mit einer Pumpe 78 und einem weiteren Ausgleichsbehälter 80 erkennbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kühleinrichtung
- 12
- Wärmetauscher
- 14
- Ventil
- 16
- Umgehungsleitung
- 18
- Steuergerät
- 20
- Sensor
- 22
- Zylinderkopf und Kurbelgehäuse
- 24
- Thermostat
- 26
- Kühler
- 28
- Radlaufkühler
- 30
- Pumpe
- 32
- Thermostat
- 34
- Radlaufkühler
- 36
- Radlaufkühler
- 38
- Pumpe
- 40
- Kühler
- 42
- Radlaufkühler
- 44
- Wärmetauscher
- 46
- Kühler
- 48
- Pumpe
- 50
- Ventil
- 52
- Wärmetauscher
- 54
- Vorkühler
- 56
- Pumpe
- 58
- Wärmetauscher
- 60
- Lagerstuhl
- 62
- Bauteileinheit
- 63
- Ausgleichsbehälter
- 64
- Kurbelgehäuse
- 66
- Zylinderkopf
- 68
- Abgasturbolader
- 69
- Pumpe
- 70
- Pumpe
- 72
- Ventil
- 74
- Ladeluftkühler
- 76
- Niedertemperaturkreislauf
- 78
- Pumpe
- 80
- Ausgleichsbehälter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1892398 A1 [0002, 0005]
- DE 10161851 A1 [0006]
