DE102014209031B4 - Kraftfahrzeug mit einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102014209031B4
DE102014209031B4 DE102014209031.8A DE102014209031A DE102014209031B4 DE 102014209031 B4 DE102014209031 B4 DE 102014209031B4 DE 102014209031 A DE102014209031 A DE 102014209031A DE 102014209031 B4 DE102014209031 B4 DE 102014209031B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
internal combustion
combustion engine
line
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014209031.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014209031A1 (de
Inventor
Hans Günther Quix
Markus Markowitz
Jan Mehring
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Priority to DE102014209031.8A priority Critical patent/DE102014209031B4/de
Publication of DE102014209031A1 publication Critical patent/DE102014209031A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014209031B4 publication Critical patent/DE102014209031B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/028Deaeration devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04Lubricant cooler
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08Cabin heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16Outlet manifold

Abstract

Kraftfahrzeug (10) mit einer Brennkraftmaschine (12) und einer Temperiervorrichtung (11), wobei die Brennkraftmaschine (12) einen Kühlmitteleingang (31) und einen Kühlmittelausgang (32) umfasst und die Temperiervorrichtung (11) am Kühlmitteleingang (31) und am Kühlmittelausgang (32) fluidleitend mit der Brennkraftmaschine (12) verbunden ist und die Temperiervorrichtung (11) eine Umlaufleitung (23) aufweist, welche ausgebildet ist ein Kühlmittel vom Kühlmittelausgang (32) zum Kühlmitteleingang (31) zu leiten und wobei die Temperiervorrichtung (11) einen Wärmespeicher (15) umfasst um im Betrieb der Brennkraftmaschine (12) entstehende Wärme aufzunehmen, zu speichern und bei Bedarf an die Brennkraftmaschine (12) abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (15) mittels einer Speicherzulaufleitung (29) mit der Umlaufleitung (23) an einer Entnahmestelle (33) fluidleitend verbunden ist und die Umlaufleitung (23) stromaufwärts der Entnahmestelle (33) ein Druckventil (25) aufweist und stromaufwärts des Druckventils (25) ein Thermostat (24) angeordnet ist, wobei der Thermostat (24) mit einer Kühlschleife (35) fluidleitend verbunden ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung, welche ausgebildet ist, im Betrieb der Brennkraftmaschine entstehende Wärme aufzunehmen, zu speichern und bei Bedarf an die Brennkraftmaschine abzugeben.
  • In Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen sind Temperiervorrichtungen, insbesondere Flüssigkeitskühlungen mit einer Flüssigkeit als Kühlmittel sehr verbreitet. Es ist auch bekannt Wärmespeicher in die Temperiervorrichtungen zu integrieren, welche im Betrieb der Brennkraftmaschine entstehende Wärme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung stellen sollen.
  • Die DE 3212043 A1 zeigt ein System für wassergekühlte Verbrennungsmotoren mit Pumpenumlaufkühlung, der eine Kaltstartphase des Motors verkürzen soll. Das System umfasst einen Isolierbehälter, eine von einem Bordnetz elektrisch angetriebene Wasserpumpe, einen Zeitschalter mit Druckknopfbetätigung und Funktionskontrolllampe und ein Druckventil mit Zirkulationsbohrung. Der Isolierbehälter ist mit einer geeigneten Zulaufleitung vom Motor und einer Rücklaufleitung zum Motor versehen. Die Zulaufleitung, die Rücklaufleitung und die Verbindungsleitung sind mit Rückschlagventilen versehen. Der Isolierbehälter weist ein Fernthermometer auf.
  • Die DE 3134475 A1 offenbart eine Kraftfahrzeugkühlanlage mit einem an einen Kühlmantel des Motors angeschlossenen Kühler für den Umlauf des Kühlmittels, mit einer Pumpe, die das Kühlmittel vom Kühler zum Motor befördert, einem drucklosen Ausgleichsbehälter, der mit dem Kühler in Verbindung steht und einen Auffüllkanal aufweist, der an eine Querschnittsverengung in einer Rückförderleitung um die Pumpe angeschlossen ist, die das Kühlmittel vom Pumpenauslass zum Pumpeneinlass leitet.
  • Aus der EP 1801380 A2 geht eine Kühlvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zum Vorheizen des Verbrennungsmotors hervor. Die Kühlvorrichtung umfasst eine Wärmespeichervorrichtung, die einen Teil eines im Verbrennungsmotor zirkulierenden Kühlmittels speichert, eine Ventilvorrichtung, die zwischen der Wärmespeichervorrichtung und dem Verbrennungsmotor vorgesehen ist, die den Kühlmittelfluss steuert. Die Ventilvorrichtung begrenzt den Kühlmittelfluss von dem Verbrennungsmotor zur Wärmespeichervorrichtung und gibt die Begrenzung des Kühlmittelflusses als Antwort auf eine steigende Kühlmitteltemperatur frei.
  • Die DE 102010035174 A1 betrifft ein Kühlsystem für ein Fahrzeug mit einem Abgasrückführungssystem, bei dem ein Kühlmittel Wärme aufnimmt und in entsprechenden Wärmetauschern bzw. Kühlern wieder an die Umgebung abgibt. Das Kühlsystem umfasst einen von einer ersten Kühlmittelpumpe betreibbaren ersten Kühlkreislauf, der durch einen Motorblockkühlmantel verläuft. Das Kühlsystem umfasst ferner einen von dem ersten Kühlkreislauf abgezweigten zweiten Kühlkreislauf, der einen Kühler eines Abgasrückführungssystems sowie eine Heizung einer Fahrgastzelle und eine schaltbare zweite Kühlmittelpumpe umfasst, wobei der Kühler des Abgasrückführungssystems stromabwärts von einer Heizung der Fahrgastzelle angeordnet ist und eine aus dem ersten Kühlkreislauf abgezweigte Bypassleitung zwischen dem Kühler des Abgasrückführungssystems und der Heizung der Fahrgastzelle in den zweiten Kühlkreislauf mündet.
  • Wird dem Kühlmittel Wärme entzogen, wirkt die Wärmeaufnahme kühlend auf die Brennkraftmaschine. Damit diese Kühlwirkung keinen negativen Einfluss auf die Temperatur der Brennkraftmaschine und mit ihr verbundene Systeme ausübt, ist eine aufwendige Steuerung für die Wärmeaufnahmephase notwendig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Temperiervorrichtung bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile vermeidet.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Brennkraftmaschine und eine Temperiervorrichtung auf. Die Brennkraftmaschine umfasst einen Kühlmitteleingang und einen Kühlmittelausgang. Die Temperiervorrichtung ist am Kühlmitteleingang und am Kühlmittelausgang fluidleitend mit der Brennkraftmaschine verbunden. Die Temperiervorrichtung weist eine Umlaufleitung auf, welche ausgebildet ist ein Kühlmittel vom Kühlmittelausgang zum Kühlmitteleingang zu leiten. Die Temperiervorrichtung umfasst einen Wärmespeicher um im Betrieb der Brennkraftmaschine entstehende Wärme aufzunehmen, zu speichern und bei Bedarf an die Brennkraftmaschine abzugeben. Erfindungsgemäß ist der Wärmespeicher mittels einer Speicherzulaufleitung mit der Umlaufleitung an einer Entnahmestelle fluidleitend verbunden und die Umlaufleitung weist stromaufwärts der Entnahmestelle ein Druckventil auf.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Wärmespeichers sind die Auswirkungen auf die Brennkraftmaschine beim Laden des Wärmespeichers vorteilhaft verringert. Durch die Anordnung der Entnahmestelle stromabwärts des Druckventils findet eine Wärmeaufnahme im Wärmespeicher nur dann statt, wenn die Brennkraftmaschine eine bestimmte Leistung erzeugt. In diesem Zustand erzeugt die Brennkraftmaschine ohnehin mehr Wärme und der Kühlmittelstrom ist erhöht. Dadurch fällt die durch die Aufladung verursachte Abkühlung verhältnismäßig geringer aus. Ein Ladevorgang des Wärmespeichers ist dadurch einfach zu steuern.
  • Erfindungsgemäß ist in der Umlaufleitung stromaufwärts des Druckventils ein Thermostat angeordnet. Mit dem Thermostat ist es möglich das Kühlmittel in Abhängigkeit seiner Temperatur in verschiede Leitungen zu leiten. Damit kann das Kühlmittel für verschiedene Aufgaben im Kraftfahrzeug verwendet werden.
  • Erfindungsgemäß ist der Thermostat mit einer Kühlschleife fluidleitend verbunden. Die Kühlschleife kann eine Kühlerzulaufleitung, einen stromabwärts der Kühlerzulaufleitung angeordneten Kühler und eine stromabwärts des Kühlers angeordnete Kühlerrücklaufleitung umfassen. Damit ist gleichzeitig eine Kühlfunktion mit der Temperiervorrichtung ermöglicht.
  • Zudem kann der Thermostat mit einer Heizschleife fluidleitend verbunden sein, welche eine Heizungszulaufleitung, eine stromabwärts der Heizungszulaufleitung angeordnete Innenraumheizung und eine stromabwärts der Innenraumheizung angeordnete Heizungsrücklaufleitung umfasst. Dies ermöglicht, mittels der Temperiervorrichtung auch den Innenraum des Kraftfahrzeugs zu wärmen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist in der Heizungsrücklaufleitung ein Abgaskühler angeordnet. Damit kann die Temperierungsvorrichtung auch zum Kühlen von Abgasen eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann somit eine Abgasrückführungseinrichtung aufweisen, deren Einsatz die Abgaswerte der Brennkraftmaschine verbessert und den Betrieb der Brennkraftmaschine effizienter gestaltet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist in der Speicherzulaufleitung eine Speicherzulaufpumpe angeordnet. Damit kann auch unabhängig vom Druck in der Umlaufleitung operiert werden.
  • Vorteilhafterweise können in der Heizungszulaufleitung zur Innenraumheizung und/oder in einer Rücklaufleitung von einem Ausgleichsbehälter Rückschlagventile angeordnet sein. Dies verhindert ein Rückströmen des heißen Kühlmittels aus der Innenraumheizung bzw. ein Strömen von kaltem Kühlmittel aus dem Ausgleichsbehälter.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
  • 2 zeigt schematisch eine Temperiervorrichtung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
  • In der 1 ist beispielhaft ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 10 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Brennkraftmaschine 12 und eine Temperiervorrichtung 11. Die Brennkraftmaschine 12 kann direkt als Traktionsmotor oder indirekt als Reichweitenverlängerer zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 10 dienen und/oder als Heizung zur Wärmeversorgung des Kraftfahrzeugs 10. Die Temperiervorrichtung 11 ist ausgebildet, die Brennkraftmaschine 12 in einen bestimmten Betriebstemperaturbereich zu bringen und zu halten. Die Brennkraftmaschine 12 und die Temperiervorrichtung 11 sind insbesondere in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs 10 untergebracht.
  • In der 2 sind die Brennkraftmaschine 12 und die Temperiervorrichtung 11 beispielhaft in einer Detailansicht gezeigt.
  • Die gezeigte Brennkraftmaschine 12 ist hier beispielhaft als Hubkolbenmotor ausgeführt, der, wie es üblich ist, einen Zylinderblock 13 und einen auf dem Zylinderblock 13 angeordneten Zylinderkopf 14 umfasst. Die Brennkraftmaschine 12 weist einen Kühlmitteleingang 31 und einen Kühlmittelausgang 32 auf. Der Kühlmitteleingang 31 und der Kühlmittelausgang 32 sind mittels im Inneren der Brennkraftmaschine 12 verlaufender, hier nicht näher gezeigter Kühlmittelkanäle fluidleitend miteinander verbunden. Die Anordnung dieser Kühlmittelkanäle im Inneren der Brennkraftmaschine entspricht dem Stand der Technik.
  • Die Temperiervorrichtung 11 ist mit dem Kühlmitteleingang 31 und mit dem Kühlmittelausgang 32 fluidleitend verbunden. Die Temperiervorrichtung 11 umfasst eine Umlaufleitung 23, die ausgebildet ist, Kühlmittel von dem Kühlmittelausgang 32 der Brennkraftmaschine 12 zum Kühlmitteleingang 31 der Brennkraftmaschine 12 zu leiten. Als Kühlmittel kommt hier insbesondere eine Kühlflüssigkeit zum Einsatz. Die Temperiervorrichtung 11 ist ausgebildet, im Betrieb der Brennkraftmaschine 12 entstehende Wärme aufzunehmen, zu speichern und bei Bedarf an die Brennkraftmaschine 12 abzugeben. Die Temperiervorrichtung 11 umfasst dazu einen Wärmespeicher 15, der mit der Umlaufleitung 23 fluidleitend verbunden ist.
  • Der Wärmespeicher 15 ist über eine Speicherzulaufleitung 29 mit der Umlaufleitung 23 verbunden. Die Speicherzulaufleitung 29, der Wärmespeicher 15 und eine Speicherrücklaufleitung 30 bilden hier eine Speicherschleife 39. In der Speicherzulaufleitung 29 kann eine Speicherzulaufpumpe 17 angeordnet sein. Die Speicherzulaufpumpe 17 ist beispielsweise eine elektrisch angetriebene Flüssigkeitspumpe. Es ist auch denkbar, die Speicherzulaufpumpe 17 mit der Brennkraftmaschine 12 anzutreiben.
  • Die Speicherzulaufleitung 29 ist an einer Entnahmestelle 33 mit der Umlaufleitung 23 fluidleitend verbunden. Die Entnahmestelle 33 weist bevorzugt ein Ventil 18 auf. Das Ventil ist insbesondere ein Drei-Wege Ventil 18, welches zumindest einen Teil des durch die Umlaufleitung 23 strömenden Kühlmittels in die Speicherzulaufleitung 29 leitet. Es ist auch vorstellbar, dass das Ventil 18 schaltbar ist.
  • Die Entnahmestelle 33 ist stromabwärts eines in der Umlaufleitung 23 angeordneten Druckventils 25 angeordnet. Das Druckventil 25 weist zumindest zwei Schaltzustände auf. In einem ersten Schaltzustand ist das Druckventil 25 in beide Richtungen undurchlässig und in einem zweiten Schaltzustand ist das Druckventil 25 in Richtung des Kühlmitteleingangs 31 der Brennkraftmaschine 12 geöffnet. Das Druckventil 25 ist in der Weise ausgebildet, den Weg durch die Umlaufleitung 23 von dem Kühlmittelausgang 32 zum Kühlmitteleingang 31 führend erst ab einem vordefinierten Druck für das Kühlmittel freizugeben. In die entgegengesetzte Richtung, vom Kühlmitteleingang 31 zum Kühlmittelausgang 32, ist das Druckventil 25 geschlossen.
  • Durch die Speicherrücklaufleitung 30 strömt das Kühlmittel aus dem Wärmespeicher 15 in die Umlaufleitung 23. In der gezeigten Ausgestaltung mündet die Speicherrücklaufleitung 30 in der Umlaufleitung 23 an einer Zuführstelle 34. Die Zuführstelle 34 liegt bevorzugt stromabwärts der Entnahmestelle 33.
  • Der Wärmespeicher 15 ist ausgebildet, Wärme aufzunehmen, diese eine unbestimmte Zeit lang zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder abzugeben. Der Wärmespeicher 15 ist ausgebildet, ein Speichermedium im Wesentlichen thermisch von der Umgebung zu isolieren. Das Speichermedium kann insbesondere das Kühlmittel selbst sein oder ein mit dem Kühlmittel in thermischem Kontakt, nicht aber in stofflichem Kontakt bringbarer Speicherstoff, der dauerhaft im Wärmespeicher 15 angeordnet ist. Der thermische Kontakt kann über eine Wärmetauscheinrichtung realisiert sein. Das Speichermedium weist jeweils eine Speichertemperatur auf.
  • Mit der Durchströmung des Wärmespeichers 15 kann Wärme aufgenommen oder entnommen werden, je nach Temperaturverhältnis zwischen dem einströmenden Kühlmittel und dem im Wärmespeicher 15 befindlichen Speichermedium. Weist das in den Wärmespeicher 15 einströmende Kühlmittel eine Temperatur auf, die höher ist als die Speichertemperatur, nimmt der Wärmespeicher 15 Wärme vom einströmenden Kühlmittel auf. Weist das in den Wärmespeicher 15 einströmende Kühlmittel eine Temperatur auf, die niedriger ist als die Speichertemperatur, gibt der Wärmespeicher 15 Wärme an das einströmende Kühlmittel ab. Die Wärme wird dann beim Ausströmen des Kühlmittels aus dem Wärmespeicher 15 zur Brennkraftmaschine 12 transportiert.
  • Die Brennkraftmaschine 12 ist bevorzugt in einem bestimmten Betriebstemperaturbereich zu betreiben. In dem Betriebstemperaturbereich arbeitet die Brennkraftmaschine 12 optimal. Der Betriebstemperaturbereich eines Hubkolbenmotors kann beispielsweise zwischen 70 °C und 120 °C liegen. Der Betriebstemperaturbereich liegt insbesondere höher als übliche Außentemperaturen. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 12 entsteht Wärme. Die Temperiervorrichtung 11 nimmt diese Wärme dadurch auf, dass die Wärme an das die Brennkraftmaschine 12 durchströmende Kühlmittel abgegeben wird und die Wärme mit dem Kühlmittel zum Wärmespeicher 15 transportiert wird. In dem Wärmespeicher 15 wird die Wärme gespeichert.
  • Nach einer Betriebspause der Brennkraftmaschine 12, bei der sich die Brennkraftmaschine 12 aufgrund der niedrigeren Außentemperatur auf eine Temperatur unterhalb des Betriebstemperaturbereichs abgekühlt hat, dient die in dem Wärmespeicher 15 gespeicherte Wärme zur Aufwärmung der Brennkraftmaschine 12 auf eine in dem Betriebstemperaturbereich liegende Temperatur. Das Abgeben der im Wärmespeicher 15 gespeicherten Wärme geschieht dadurch, dass Kühlmittel in den Wärmespeicher 15 geleitet wird, welches die gespeicherte Wärme aufnimmt und abtransportiert. Die Wärme gelangt so in die Umlaufleitung 23 und wird an die Brennkraftmaschine 12 abgegeben.
  • Die Speicherschleife 39 ist bevorzugt komplett mit Kühlmittel gefüllt. Ein Einleiten der Kühlflüssigkeit in die Speicherschleife 39 geschieht somit immer einher mit einem Ausleiten der bereits in der Speicherschleife 39 befindlichen Kühlflüssigkeit. Der Kühlmittelstrom durch die Speicherschleife 39 ist vom Schaltzustand des Druckventils 25 und/oder des Ventils 18 abhängig. Die erfindungsgemäße Anordnung des Druckventils 24 gewährleistet, dass das aus der Brennkraftmaschine 12 kommende Kühlmittel erst ab Erreichen eines bestimmten Druckes durch das Druckventil 25 hindurch in die Umlaufleitung 23 gelangt. Dieser Zustand des erhöhten Druckes tritt bei der Brennkraftmaschine 12, insbesondere beim Hubkolbenmotor, bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl auf, bei der die Brennkraftmaschine 12 gleichzeitig viel Wärme produziert. Der Kühlmittelstrom in der Umlaufleitung 23 ist dabei erhöht. Daraus resultiert, dass bei der Aufnahme von Wärme beim Einleiten des warmen Kühlmittels in den Wärmespeicher 15 gleichzeitig das aus dem Wärmespeicher 15 strömende kältere Kühlmittel in die Umlaufleitung 23 mit erhöhtem Kühlmittelstrom gelangt. Die Abkühlung des Kühlmittels in der Umlaufleitung 23, die das aus dem Wärmespeicher 15 ausströmende kältere Kühlmittel dabei verursacht ist wesentlich geringer als eine Abkühlung bei nicht erhöhtem Kühlmittelstrom.
  • Der Kühlmittelfluss durch die Temperiervorrichtung 11 wird bevorzugt durch eine hier als Umlaufpumpe 26 bezeichnete Kühlmittelpumpe angetrieben. Die Umlaufpumpe 26 wird beispielsweise von einer Welle der Brennkraftmaschine 12, wie der Kurbelwelle, zum Beispiel über einen Riementrieb angetrieben. In dieser Weise ist es der 2 gezeigt. Auch ein Antrieb der Pumpe mittels eines Elektromotors ist denkbar. In der gezeigten Ausgestaltung ist die Umlaufpumpe 26 stromaufwärts des Kühlmitteleingangs 31 der Brennkraftmaschine 12 angeordnet. Die Umlaufpumpe 26 kann auch im Zylinderblock 13 angeordnet sein.
  • Stromaufwärts des Druckventils 25 ist erfindungsgemäß ein Thermostat 24 in der Umlaufleitung 23 angeordnet sein. Der Thermostat 24 ist ausgebildet, das Kühlmittel in Abhängigkeit einer Temperatur des Kühlmittels zu leiten. Der Thermostat 24 ist erfindungsgemäß mit einer Kühlschleife 35 fluidleitend verbunden. Zudem kann der Thermostat 24 mit einer Heizschleife 36 fluidleitend verbunden sein. Der Thermostat 24 kann das Kühlmittel ab Erreichen einer vordefinierten Temperatur durch die Kühlschleife 35 und/oder die Heizschleife 36 leiten.
  • Die Kühlschleife 35 ist ausgebildet, einem Verlassen des Betriebstemperaturbereichs der Brennkraftmaschine 12 entgegenzuwirken. Die Kühlschleife 35 umfasst eine Kühlerzulaufleitung 27, einen stromabwärts der Kühlerzulaufleitung 27 angeordneten Kühler 20 und eine stromabwärts des Kühlers 20 angeordnete Kühlerrücklaufleitung 28. Der Kühler 20 ist insbesondere ein Radiator, der Wärme an die Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 abgibt, wie es nach dem Stand der Technik üblich ist. Die Kühlerrücklaufleitung 28 mündet insbesondere in der Umlaufleitung 23 stromabwärts des Druckventils 25 und stromaufwärts der Entnahmestelle 33 der Speicherschleife 39. Es ist auch möglich, dass die Kühlerrücklaufleitung 28 in der Umlaufleitung 23 stromabwärts der Entnahmestelle 33, also stromabwärts des Ventils 18 mündet. Um die Brennkraftmaschine 12 in dem bestimmten Temperaturbereich zu betreiben, leitet der Thermostat 24 das Kühlmittel erst ab einer bestimmten Temperatur des Kühlmittels in die Kühlschleife 35. Dadurch soll die Brennkraftmaschine 12 zunächst eine Betriebstemperatur erreichen, bevor im weiteren Betrieb Wärme der Brennkraftmaschine 12 an die Umwelt abgegeben wird. Durch das Abgeben der Wärme des Kühlmittels an die Umwelt wird die Temperatur des Kühlmittels gesenkt und die Kapazität des Kühlmittels für die weitere Aufnahme von Wärme der Brennkraftmaschine 12 erhöht. Die Kühlung bei Kraftfahrzeugen in dieser Weise zu gestalten, ist eine bekannte Maßnahme.
  • Zusätzlich zur Kühlschleife 35 kann das Kraftfahrzeug 10 einen Ölkühler 22 zur Temperierung der Brennkraftmaschine aufweisen. Der Ölkühler 22 ist ausgebildet, einem als Hilfsstoff für die Brennkraftmaschine 12 dienenden Öl Wärme zu entziehen und damit die Brennkraftmaschine zu kühlen und einem Verlassen des Betriebstemperaturbereichs entgegenzuwirken.
  • Die Heizschleife 36 umfasst eine Heizungszulaufleitung 37, eine stromabwärts der Heizungszulaufleitung 37 angeordnete Innenraumheizung 19 und eine stromabwärts der Innenraumheizung 19 angeordnete Heizungsrücklaufleitung 38. In der Heizungszulaufleitung 37 kann ein Rückschlagventil angeordnet sein. Die Innenraumheizung 19 ist ausgebildet, den Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 zu erwärmen. In der Heizungsrücklaufleitung 38 kann ein Abgaskühler 21 angeordnet sein. Der Abgaskühler 21 ist ausgebildet, zurückgeführtes Abgas zu kühlen.
  • In der dargestellten Ausgestaltung ist die Temperiervorrichtung 11 ein geschlossenes System. Als Kühlmittel wird hier eine Kühlflüssigkeit verwendet. Um zu gewährleisten, dass sich in der Kühlflüssigkeit keine Gase befinden, die die Effektivität der Temperiervorrichtung 11 verringern und die Funktion der Pumpen 26, 17 beeinträchtigen könnten, umfasst die gezeigte Temperiervorrichtung 11, wie es im Stand der Technik üblich ist, einen Ausgleichsbehälter 16.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kraftfahrzeug
    11
    Temperiervorrichtung
    12
    Brennkraftmaschine
    13
    Zylinderblock
    14
    Zylinderkopf
    15
    Wärmespeicher
    16
    Ausgleichsbehälter
    17
    Speicherzulaufpumpe
    18
    Ventil
    19
    Innenraumheizung
    20
    Kühler
    21
    Abgaskühler
    22
    Ölkühler
    23
    Umlaufleitung
    24
    Thermostat
    25
    Druckventil
    26
    Umlaufpumpe
    27
    Kühlerzulaufleitung
    28
    Kühlerrücklaufleitung
    29
    Speicherzulaufleitung
    30
    Speicherrücklaufleitung
    31
    Kühlmitteleingang
    32
    Kühlmittelausgang
    33
    Entnahmestelle
    34
    Zuführstelle
    35
    Kühlschleife
    36
    Heizschleife
    37
    Heizungszulaufleitung
    38
    Heizungsrücklaufleitung
    39
    Speicherschleife

Claims (6)

  1. Kraftfahrzeug (10) mit einer Brennkraftmaschine (12) und einer Temperiervorrichtung (11), wobei die Brennkraftmaschine (12) einen Kühlmitteleingang (31) und einen Kühlmittelausgang (32) umfasst und die Temperiervorrichtung (11) am Kühlmitteleingang (31) und am Kühlmittelausgang (32) fluidleitend mit der Brennkraftmaschine (12) verbunden ist und die Temperiervorrichtung (11) eine Umlaufleitung (23) aufweist, welche ausgebildet ist ein Kühlmittel vom Kühlmittelausgang (32) zum Kühlmitteleingang (31) zu leiten und wobei die Temperiervorrichtung (11) einen Wärmespeicher (15) umfasst um im Betrieb der Brennkraftmaschine (12) entstehende Wärme aufzunehmen, zu speichern und bei Bedarf an die Brennkraftmaschine (12) abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (15) mittels einer Speicherzulaufleitung (29) mit der Umlaufleitung (23) an einer Entnahmestelle (33) fluidleitend verbunden ist und die Umlaufleitung (23) stromaufwärts der Entnahmestelle (33) ein Druckventil (25) aufweist und stromaufwärts des Druckventils (25) ein Thermostat (24) angeordnet ist, wobei der Thermostat (24) mit einer Kühlschleife (35) fluidleitend verbunden ist.
  2. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei in der Speicherzulaufleitung (29) eine Speicherzulaufpumpe (17) angeordnet ist.
  3. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlschleife (35) eine Kühlerzulaufleitung (27), einen stromabwärts der Kühlerzulaufleitung (27) angeordneten Kühler (20) und eine stromabwärts des Kühlers (20) angeordnete Kühlerrücklaufleitung (28) umfasst.
  4. Kraftfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 wobei der Thermostat (24) mit einer Heizschleife (36) fluidleitend verbunden ist, welche eine Heizungszulaufleitung (37), eine stromabwärts der Heizungszulaufleitung (37) angeordnete Innenraumheizung (19) und eine stromabwärts der Innenraumheizung (19) angeordnete Heizungsrücklaufleitung (38) umfasst.
  5. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 4, wobei in der Heizungsrücklaufleitung (38) ein Abgaskühler (21) angeordnet ist.
  6. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei in der Heizungszulaufleitung (37) zur Innenraumheizung (19) und/oder in einer Rücklaufleitung von einem Ausgleichsbehälter (16) Rückschlagventile angeordnet sind.
DE102014209031.8A 2013-07-01 2014-05-13 Kraftfahrzeug mit einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung Active DE102014209031B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014209031.8A DE102014209031B4 (de) 2013-07-01 2014-05-13 Kraftfahrzeug mit einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013212782 2013-07-01
DE102013212782.0 2013-07-01
DE102014209031.8A DE102014209031B4 (de) 2013-07-01 2014-05-13 Kraftfahrzeug mit einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014209031A1 DE102014209031A1 (de) 2015-01-08
DE102014209031B4 true DE102014209031B4 (de) 2017-05-24

Family

ID=52106476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014209031.8A Active DE102014209031B4 (de) 2013-07-01 2014-05-13 Kraftfahrzeug mit einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014209031B4 (de)
RU (1) RU151012U1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3059728A1 (fr) * 2016-12-01 2018-06-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe motopropulseur avec circuit de fluide caloporteur integrant une source de chaleur additionnelle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3134475A1 (de) * 1980-09-10 1982-07-22 Borg-Warner Corp., 60604 Chicago, Ill. Kraftfahrzeugkuehlanlage mit drucklosem ausgleichsbehaelter
DE3212043A1 (de) * 1982-04-01 1983-10-06 Heinz Mienhardt Motorwaermer fuer wassergekuehlte verbrennungsmotoren mit pumpenumlaufkuehlung
EP1801380A2 (de) * 2005-12-20 2007-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kühlungsanlage einer Brennkraftmaschine
DE102010035174A1 (de) * 2010-08-23 2012-02-23 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Kühlsystem für ein Fahrzeug mit einem Abgasrückführungssystem und Verfahren zur Kühlung eines Fahrzeugs mit einem Abgasrückführungssystem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3134475A1 (de) * 1980-09-10 1982-07-22 Borg-Warner Corp., 60604 Chicago, Ill. Kraftfahrzeugkuehlanlage mit drucklosem ausgleichsbehaelter
DE3212043A1 (de) * 1982-04-01 1983-10-06 Heinz Mienhardt Motorwaermer fuer wassergekuehlte verbrennungsmotoren mit pumpenumlaufkuehlung
EP1801380A2 (de) * 2005-12-20 2007-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kühlungsanlage einer Brennkraftmaschine
DE102010035174A1 (de) * 2010-08-23 2012-02-23 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Kühlsystem für ein Fahrzeug mit einem Abgasrückführungssystem und Verfahren zur Kühlung eines Fahrzeugs mit einem Abgasrückführungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014209031A1 (de) 2015-01-08
RU151012U1 (ru) 2015-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2409005B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ölschmierung von rotierenden oder oszillierenden bauteilen
DE102013211700B3 (de) Fahrzeugheizsystem sowie Verfahren zum Heizen des Innenraums eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugheizsystem
DE112007001140B4 (de) Fahrzeug-Kühlungssystem mit gelenkten Strömen
DE102010044026B4 (de) Hybrid Kühlsystem eines Verbrennungsmotors
EP2517298B1 (de) Verfahren zum temperieren einer stromquelle eines fahrzeugs
DE112013002630T5 (de) Wärmemanagementsystem
EP2751397B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur leckagedetektion eines fahrzeug-schmiersystems
DE102013214838A1 (de) Brennkraftmaschine mit flüssigkeitsgekühltem Zylinderkopf und flüssigkeitsgekühltem Zylinderblock und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
WO2014044481A1 (de) Kühlmittelkreislauf für fahrzeuge
DE102011053591A1 (de) Vorrichtung zur Wiedergewinnung und Kühlung von Abwärme für einen Motor
DE102014201717A1 (de) Brennkraftmaschine mit flüssigkeitsgekühltem Zylinderkopf und Zylinderblock und Verfahren zur Steuerung der Kühlung einer derartigen Brennkraftmaschine
DE102013103423A1 (de) Verbrennungsmotor-Kühlsystem für ein Fahrzeug und Steuerungsverfahren desselben
DE102014215074A1 (de) Temperieranordnung für Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Temperieren von Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs
DE102008042660A1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit Ölkühler und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
DE102011101337A1 (de) Kreislaufanordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Kreislaufanordnung
DE102010015331A1 (de) Kühleranordnung für ein Fahrzeug und Verfahen zum Betreiben einer Kühleranordnung
DE102015106336A1 (de) Wärmekreislauf für eine Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs
DE102007027719A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Heizungskreislauf und einem Kühlkreislauf
DE4432292B4 (de) Verteilereinrichtung für das Kühl- bzw. Heizsystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren
DE102014209031B4 (de) Kraftfahrzeug mit einer einen Wärmespeicher aufweisenden Temperiervorrichtung
DE102013211156A1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit Nebenkreislauf
DE102018220726A1 (de) Kühlmittelpumpe für Fahrzeuge, damit ausgestattetes Kühlsystem und Steuerverfahren dafür
EP2317094B1 (de) Kühlmittelkreislaufanordnung
DE102013212783A1 (de) Kraftfahrzeug
DE202013102885U1 (de) Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE