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GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühlmittelkreislaufsystem für Turbolader, das ein Geräusch vermindern kann, welches durch ein von einem Turbolader abgegebenes Kühlmittel erzeugt wird.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformation bereit, die sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, und bilden womöglich nicht Stand der Technik.
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Wenn ein Motor eines Fahrzeugs stoppt, nachdem das Fahrzeug gefahren worden ist, wird Kühlmittel in einem Turbolader verdampft und davon abgegeben, und daher bleibt der Turbolader in einem Hochtemperaturzustand.
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Kühlmittelkreislaufsystem für einen Turbolader gemäß einer konventionellen Technik zeigt. Wenn die Zündung eines Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während sich ein Turbolader 500 in einem Hochtemperaturzustand befindet, wird kontinuierlich Kühlmittel in den Turbolader 500 gezogen, der sich in einem Hochtemperaturzustand befindet, sodass eine große Menge von Dampf, der durch ein Kühlmittelsiedephänomen erzeugt wird, zu einem Heizkörper 510 übertragen wird. Dabei wird eine Grenzstörung bzw. ein Grenzgeräusch durch Kontakt zwischen verflüssigtem Kühlmittel und gasförmigem Kühlmittel in dem Heizkörper 510 erzeugt.
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Wenn eine große Menge von Dampf zu einem Kühlerdeckel 530 zugeführt wird, wird darüber hinaus ein Überströmungsphänomen erzeugt, wobei ein Geräusch von einem Behältertank 540 erzeugt wird.
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Im Rahmen einer Anstrengung, das Geräuschproblem zu beheben, wurde eine konventionelle Technik vorgeschlagen, bei der eine zusätzliche elektrische Wasserpumpe vorgesehen ist, sodass, selbst nachdem die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, Kühlmittel während einer vorbestimmten Zeitdauer kontinuierlich einem Turbolader zugeführt wird, um so die Temperatur eines Lagergehäuses zu reduzieren und daher gegen ein Kühlmittelsiedephänomen vorzubeugen.
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Diese konventionelle Technik ist jedoch problematisch hinsichtlich einer Zunahme der Herstellungskosten und des Gewichts, weil die zusätzliche elektrische Wasserpumpe benötigt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung schlägt ein Kühlmittelkreislaufsystem für einen Turbolader vor, welches so aufgebaut ist, dass strukturell dagegen vorgebeugt wird, dass Kühlmittel des Turboladers in einen Heizkörper gezogen wird, wodurch dagegen vorgebeugt wird, dass ein Geräusch aufgrund eines Kühlmittelsiedephänomens in dem Turbolader erzeugt wird.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Kühlmittelkreislaufsystem für Turbolader geschaffen, mit einem Turbolader, der aufweist: eine Kühlmittelaustrittsleitung, die so aufgebaut ist, dass Kühlmittel durch diese aus dem Turbolader abgegeben wird, wobei die Kühlmittelaustrittsleitung mit einem ersten Strömungspfad verbunden ist, der eine Einlassöffnung eines Kühlers mit einer Austrittsöffnung eines Heizkörpers verbindet; und eine Kühlmitteleinlassleitung, die so ausgebildet ist, dass durch diese Kühlmittel in den Turbolader zugeführt wird, wobei die Kühlmitteleinlassleitung mit einem zweiten Strömungspfad verbunden ist, der ein erstes Ende einer Wasserpumpe mit einer Einlassöffnung des Heizkörpers verbindet.
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Das Kühlmittelkreislaufsystem kann ferner einen Kühlerdeckel aufweisen, der benachbart zu einer Austrittsöffnung des Kühlers vorgesehen ist und zum in Abhängigkeit eines Drucks in dem Kühler Abgeben von Kühlmittel zu einem Behältertank geeignet ist.
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Der Wassersäulenwiderstand bzw. Druckhöhenwiderstand ("water head resistance") bei der Austrittsöffnung des Heizkörpers ist größer als der Wassersäulenwiderstand bzw. Druckhöhenwiderstand ("water head resistance") bei der Eintrittsöffnung des Kühlers.
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Das Kühlmittelkreislaufsystem kann ferner ein Kühlgebläse aufweisen, das an einer Seite des Kühlers vorgesehen ist und zum Kühlen des Kühlers, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, geeignet ist.
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Der Kühler kann Kühlmittel durch die Eintritts- bzw. Einlassöffnung aufnehmen, die an einem oberen Ende desselben vorgesehen ist, das Kühlmittel kühlen, und das Kühlmittel dann durch die Austrittsöffnung abgeben, die an einem unteren Ende desselben vorgesehen ist.
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Kühlmittel, das durch den Kühlerdeckel gelangt ist, kann zu einem zweiten Ende der Wasserpumpe zugeführt werden, und das erste Ende der Wasserpumpe kann mit der Eintrittsöffnung des Heizkörpers verbunden sein.
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Gemäß dem Kühlmittelkreislaufsystem mit dem vorstehenden Aufbau kann, wenn die Zündung eines Fahrzeugs ausgeschaltet ist, strukturell dagegen vorgebeugt werden, dass von dem Turbolader abgegebenes Kühlmittel in den Heizkörper gezogen wird bzw. von dem Turbolader abgegebenes Kühlmittel strukturell daran gehindert werden, in den Heizkörper gezogen zu werden. Daher können ein Geräusch und eine Vibration, die von dem Heizkörper erzeugt werden, deutlich reduziert werden.
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Darüber hinaus ist das Kühlmittelkreislaufsystem so ausgebildet, dass von dem Turbolader abgegebenes Kühlmittel zu dem Kühlerdeckel zugeführt wird, nachdem es durch den Kühler gekühlt wird, was daher das Problem eines Geräuschs und von Vibration eindämmt, welche einem Überströmungsphänomen des Kühlerdeckels zuzuschreiben sind.
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Weitere Anwendungsbereiche werden anhand der hierin vorgesehenen Beschreibung ersichtlich. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich zum Zwecke der Illustration vorgesehen sind und nicht dazu gedacht sind, den Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Damit die Offenbarung gut verstanden wird, werden nun verschiedene Formen derselben beschrieben, als Beispiele, bei denen Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, wobei:
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1 ein Blockdiagramm ist, das ein Kühlmittelkreislaufsystem für einen Turbolader gemäß einer konventionellen Technik zeigt; und
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2 ein Blockdiagramm ist, das ein Kühlmittelkreislaufsystem für einen Turbolader gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich illustrativen Zwecken und sind nicht dazu gedacht, den Rahmen der vorliegenden Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die nachfolgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung zu beschränken. Es ist zu verstehen, dass entsprechende Bezugszeigen durch die Figuren hinweg identische oder entsprechende Teile und Eigenschaften bezeichnen.
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2 zeigt ein Kühlmittelkreislaufsystem für einen Turbolader gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 2 weist das Kühlmittelkreislaufsystem einen Turbolader 10 auf, der mit einer Kühlmittelaustrittsleitung 15 und einer Kühlmitteleinlassleitung 11 versehen ist. Die Kühlmittelaustrittsleitung 15, durch die Kühlmittel aus dem Turbolader 10 abgegeben wird, ist mit einem ersten Strömungspfad 17 verbunden, der eine Einlassöffnung 23 eines Kühlers mit einer Austrittsöffnung 35 eines Heizkörpers verbindet. Die Kühlmitteleinlassleitung 11, durch welche Kühlmittel in den Turbolader 10 zugeführt wird, ist mit einem zweiten Strömungspfad 13 verbunden, der ein erstes Ende 65 einer Wasserpumpe mit einer Einlassöffnung 33 des Heizkörpers verbindet.
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Bei der konventionellen Technik ist die Kühlmittelaustrittsleitung des Turboladers zwischen der Einlassöffnung des Heizkörpers und dem Ölkühler vorgesehen. Wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, wird daher eine große Menge von Dampf, der durch Kühlmittelüberkochen bzw. Kühlmittelübersieden in dem Turbolader erzeugt wird, der auf eine hohe Temperatur erwärmt ist, in den Heizkörper gezogen. In den Heizkörper gezogener Dampf trifft auf verflüssigtes Kühlmittel und erzeugt daher ein Kühlmittelsiedephänomen und Vibration, was daher ein Geräusch erzeugt.
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Gemäß einer Form der vorliegenden Erfindung ist die Kühlmittelaustrittsleitung 15, durch welche Kühlmittel aus dem Turbolader 10 abgegeben wird, mit dem ersten Strömungspfad 17 verbunden, welcher die Einlassöffnung 23 des Kühlers mit der Austrittsöffnung 35 des Heizkörpers 30 verbindet. Wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, wird daher eine große Menge von Dampf, der von dem auf eine hohe Temperatur erwärmten Turbolader 10 erzeugt wird, daran gehindert, in den Heizkörper 30 gezogen zu werden, und wird direkt in den Kühler 20 geführt. Im Ergebnis kann das Kühlmittelkreislaufsystem gemäß der vorliegenden Erfindung Vibration und Geräusche reduzieren, die erzeugt werden, wenn eine große Menge von Dampf in den Heizkörper 30 gezogen wird.
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Das Kühlmittelkreislaufsystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Kühlerdeckel 40 aufweisen, der benachbart zu der Austrittsöffnung 25 des Kühlers 20 vorgesehen ist und zum als Reaktion auf den Druck in dem Kühler 20 Abgeben von Kühlmittel zu einem Behältertank 50 geeignet ist.
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In dem Fall der konventionellen Technik wird eine große Menge von Dampf, der von dem Turbolader abgegeben wird, über den Heizkörper zu dem Kühlerdeckel zugeführt. Dann gibt der Kühlerdeckel den zugeführten Dampf zu dem Behältertank ab, um so den Druck in dem Kühler bei dem konstanten Niveau aufrechtzuhalten, wobei die Abgabe ein Geräusch erzeugt.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Kühlerdeckel 40 an der Austrittsöffnung 25 des Kühlers 20 vorgesehen, sodass von dem Turbolader 10 abgegebenes Kühlmittel mittels des Kühlers 20 gekühlt wird, bevor es zu dem Kühlerdeckel 40 zugeführt wird.
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Daher wird der zu dem Kühlerdeckel 40 zugeführte Kühlmitteldampf reduziert, wodurch ein Geräusch und Vibration, die erzeugt werden, wenn der Kühlmitteldampf zu dem Behältertank 50 abgegeben wird, reduziert werden können.
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Darüber hinaus kann das Kühlmittelkreislaufsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Kühlergebläse 70 aufweisen, das an einer Seite des Kühlers 20 vorgesehen ist, um so den Kühler 20 zu kühlen, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet wird.
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Das heißt, nachdem die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet worden ist, wird im Allgemeinen eine große Menge von Dampf, der durch das Kühlmittelsiedephänomen erzeugt wird, von dem Turbolader 10 zu dem Kühler 20 zugeführt. Angesichts dessen ist die vorliegende Ausführungsform so ausgebildet, dass der Dampf gekühlt wird, bevor er dem Kühlerdeckel 40 zugeführt wird, was daher dagegen vorbeugt, dass ein Geräusch und Vibration durch ein Überströmungsphänomen erzeugt werden.
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Selbst wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, kann dafür das Kühlgebläse 70 zwangsweise betrieben werden, um so die Kühlleistung des Kühlers 20 beizubehalten.
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Hier nimmt der Kühler 20 Kühlmittel durch die Einlassöffnung 23 auf, die an einem oberen Ende desselben vorgesehen ist, kühlt das Kühlmittel, und gibt es dann durch die Austrittsöffnung 25 nach außen ab, die an einem unteren Ende desselben vorgesehen ist.
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Indes ist die vorliegende Ausführungsform dadurch charakterisiert, dass der Wassersäulenwiderstand bzw. Druckhöhenwiderstand bei der Austrittsöffnung 35 des Heizkörpers größer ist als der Wassersäulenwiderstand bzw. Druckhöhenwiderstand bei der Einlassöffnung 23 des Kühlers.
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Das heißt, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, wird Kühlmittel von dem Motor in den Turbolader 10 gezogen, der auf eine hohe Temperatur erwärmt ist. Dann wird eine große Menge von Dampf von dem Turbolader 10 durch die Kühlmittelaustrittsleitung 15 zu dem ersten Strömungspfad 17 abgegeben. Weil der Wassersäulenwiderstand bzw. Druckhöhenwiderstand bei der Austrittsöffnung 35 des Heizkörpers höher ist als der Wassersäulenwiderstand bzw. Druckhöhenwiderstand bei der Einlassöffnung 23 des Kühlers, wird hier von Kühlmittel erzeugter Dampf nur dem Kühler 20 zugeführt.
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Der Wassersäulenwiderstand bzw. Druckhöhenwiderstand kann als Reaktion auf die Höhen der Austrittsöffnung 35 des Heizkörpers und der Einlassöffnung 23 des Kühlers, der Querschnittsfläche des ersten Strömungspfads 17, oder einer Differenz zwischen der Länge des Strömungspfads benachbart zu der Austrittsöffnung 35 des Heizkörpers und des Strömungspfads benachbart zu der Einlassöffnung 23 des Kühlers variabel eingestellt werden.
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Kühlmittel, welches durch den Kühlerdeckel 40 gelangt ist, wird einem zweiten Ende 63 der Wasserpumpe 60 zugeführt. Das erste Ende 65 der Wasserpumpe 60 ist mit der Einlassöffnung 33 des Heizkörpers verbunden.
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Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem Kühlmittelkreislaufsystem mit dem vorstehend erwähnten Aufbau, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, strukturell dagegen vorgebeugt werden, das von dem Turbolader abgegebenes Kühlmittel in den Heizkörper gezogen wird, bzw. Kühlmittel, das von dem Turbolader abgegeben wird, strukturell daran gehindert werden, in den Heizkörper gezogen zu werden. Daher können ein Geräusch und Vibration, die von dem Heizkörper erzeugt werden, merklich reduziert werden.
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Darüber hinaus ist das Kühlmittelkreislaufsystem so ausgebildet, dass von dem Turbolader abgegebenes Kühlmittel dem Kühlerdeckel zugeführt wird, nachdem es durch den Kühler gekühlt wird, was daher das Problem eines Geräuschs und von Vibration, die einem Überströmungsphänomen des Kühlerdeckels zuzuschreiben sind, abschwächt.
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Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für illustrative Zwecke beschrieben worden ist, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Modifikationen, Zusätze und Substitutionen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen und Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie in den begleitenden Ansprüchen offenbart.
