-
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Eine solche Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der
DE 10 2010 002 082 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen von einem Kühlfluid, insbesondere von einer Kühlflüssigkeit, durchströmbaren Kühlkreislauf auf, in welchem wenigstens ein erster Kühlmantel eines wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine bildenden Zylindergehäuses der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Somit kann der erste Kühlmantel von dem Kühlfluid durchströmt werden, sodass infolge eines Wärmeübergangs von dem Zylindergehäuse an das den ersten Kühlmantel durchströmende Kühlfluid das Zylindergehäuse gekühlt werden kann.
-
Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner wenigstens einen mit dem Zylindergehäuse verbundenen und eine Auslassseite aufweisenden Zylinderkopf, dessen auf der Auslassseite angeordneter zweiter Kühlmantel in dem Kühlkreislauf angeordnet ist. Somit ist auch der zweite Kühlmantel von dem Kühlfluid durchströmbar, sodass beispielsweise infolge eines Wärmeübergangs von dem Zylinderkopf an das den zweiten Kühlmantel durchströmende Kühlfluid der Zylinderkopf gekühlt werden kann.
-
Auf der Auslassseite des Zylinderkopfs ist beispielsweise wenigstens ein als Auslassventil ausgebildetes Gaswechselventil und/oder wenigstens ein Auslasskanal und/oder wenigstens ein Abgaskrümmer angeordnet. Üblicherweise wird auf der Auslassseite Gas aus dem Brennraum abgeführt.
-
Des Weiteren offenbart die
WO 2010/122095 A1 einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, mit einer Einlassseite und einer Auslassseite und mit zumindest zwei Auslasskanälen pro Zylinder.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisierbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter und somit beispielsweise kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in wenigstens einem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der erste Kühlmantel in Strömungsrichtung des Kühlfluids stromab des zweiten Kühlmantels angeordnet ist, sodass das Kühlfluid, insbesondere bei dessen Strömung durch den Kühlkreislauf, zunächst den zweiten Kühlmantel und danach beziehungsweise daran anschließend den ersten Kühlmantel durchströmt. Hierdurch kann eine differenzierte Ausführung des Kühlkreislaufs realisiert werden, wobei das so genannte Top-Down-Cooling mit dem so genannten Split-Cooling ohne Verwendung eines zweiten Kühlkreislaufs realisiert werden kann.
-
Das beispielsweise als Kühlflüssigkeit beziehungsweise Kühlwasser ausgebildete Kühlfluid wird zunächst durch die Auslassseite, insbesondere im Rahmen eines Wärmeübergangs von dem Zylinderkopf an das den zweiten Kühlmantel durchströmende Kühlfluid, erwärmt und anschließend in das beispielsweise als Kurbelgehäuse beziehungsweise Zylinderkurbelgehäuse ausgebildete Zylindergehäuse, insbesondere in den ersten Kühlmantel, geführt, um dort beispielsweise höhere Bauteiltemperaturen als in dem Zylinderkopf, insbesondere auf der Auslassseite, zu erzielen. Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine kann somit das so genannte Split-Cooling ohne die Verwendung eines zweiten Kühlkreislaufs realisiert werden, sodass beispielsweise bauteilspezifisch optimale Betriebstemperaturen realisierbar sind. Somit ist es möglich, innerhalb des beispielsweise als Kurbelgehäuse ausgebildeten Zylindergehäuses höhere Temperaturen als in dem Zylinderkopf zu realisieren, sodass beispielsweise die Reibleistung der Verbrennungskraftmaschine und somit deren Kraftstoffverbrauch besonders gering gehalten werden können.
-
Ferner ist es bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine möglich, deren sich beispielsweise an einen Kaltstart anschließende Warmlaufphase besonders kurz zu halten. Mit anderen Worten kann eine besonders schnelle, auf einen Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine folgende Erwärmung der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden, sodass der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden kann. Relativ zueinander bewegbare Teile der Verbrennungskraftmaschine werden beispielsweise mittels eines Schmiermittels, insbesondere mittels eines Öls, geschmiert. Dadurch, dass in dem Zylindergehäuse hohe Temperaturen realisiert werden können, kann die Viskosität des Schmiermittels gering gehalten werden, sodass die Reibung, insbesondere die innere Reibung, der Verbrennungskraftmaschine und somit deren Reibleistung besonders gering gehalten werden können.
-
Ferner ist es denkbar, dass in dem Zylinderkopf wenigstens ein von Abgas aus dem Brennraum durchströmbarer Abgaskrümmer integriert ist. Dadurch kann eine integrierte Kühlung des Krümmers realisiert werden, wobei diese integrierte Kühlung des Krümmers auch als integrierte Krümmerkühlung bezeichnet wird. In der Folge kann die Temperatur des Abgases besonders gering gehalten werden, sodass ein Anfettbedarf gering gehalten werden kann. In der Folge kann der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden. Außerdem kann ein besonders hoher Bauteilschutz gewährleistet werden.
-
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen Kühlkreisläufen von Verbrennungskraftmaschinen zuerst das Zylindergehäuse und anschließend der Zylinderkopf von dem Kühlfluid durchströmt und somit mit dem Kühlfluid versorgt werden. Dabei wird das Zylindergehäuse durch das kalte Kühlfluid sehr stark gekühlt, wodurch das Kühlfluid erwärmt wird. Das bereits erwärmte Kühlfluid kann dann Temperaturen innerhalb des Zylinderkopfs nur bedingt reduzieren. Ferner verwenden herkömmliche Split-Cooling-Systeme wenigstens zwei unterschiedliche beziehungsweise zumindest teilweise voneinander getrennte Kühlkreisläufe zur Regulierung von bauteilspezifisch optimalen Temperaturen innerhalb des Zylinderkopfs sowie innerhalb des Zylindergehäuses, wobei diese Verwendung von zwei voneinander getrennten Kühlkreisläufen bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine vermieden werden kann. Dadurch können die Kosten der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden.
-
Da der Zylinderkopf beispielsweise in Hochrichtung der Verbrennungskraftmaschine oberhalb beziehungsweise über dem Zylindergehäuse angeordnet ist, kann bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ein so genanntes Top-Down-Split-Cooling realisiert werden, da das Kühlfluid zunächst den Zylinderkopf und dann das Zylindergehäuse durchströmt.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels 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.
-
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische und perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine in einem ersten Betriebszustand; und
-
2 eine schematische und perspektivische Explosionsansicht der Verbrennungskraftmaschine in einem vom ersten Betriebszustand unterschiedlichen, zweiten Betriebszustand.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Explosionsansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Das Kraftfahrzeug ist mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlkreislauf 12 auf, wobei das Kühlfluid vorzugsweise als Kühlflüssigkeit ausgebildet ist. Die Kühlflüssigkeit wird auch als Kühlwasser bezeichnet.
-
1 veranschaulicht einen ersten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 10, welche in dem ersten Betriebszustand noch kalt ist. Dies bedeutet, dass in dem Betriebszustand die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Temperatur aufweist, welche unterhalb eines Schwellenwerts ist. 2 veranschaulicht einen von dem ersten Betriebszustand unterschiedlichen, zweiten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 10, welche in dem zweiten Betriebszustand wärmer als in dem ersten Betriebszustand ist. Dies bedeutet, dass die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine 10 in dem zweiten Betriebszustand den Schwellenwert überschreitet.
-
In 1 und 2 veranschaulichen durchgezogene Pfeile Kühlmittelwege beziehungsweise Kühlmittelpfade, durch welche das Kühlfluid in dem jeweiligen Betriebszustand strömt. Ferner veranschaulichen in 1 und 2 gestrichelte Pfeile solche Kühlmittelwege beziehungsweise Kühlmittelpfade, welche in dem jeweiligen Betriebszustand nicht von dem Kühlmittel durchströmt werden, da diese Kühlmittelwege beziehungsweise Kühlmittelpfade beispielsweise abgeschaltet beziehungsweise fluidisch versperrt sind.
-
Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die Verbrennungskraftmaschine 10 ein beispielsweise als Kurbelgehäuse beziehungsweise als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildetes Zylindergehäuse 14 aufweist, durch welches mehrere, vorliegend als Zylinder 16 ausgebildete Brennräume der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet sind. Beispielsweise während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 werden den Zylindern 16 Luft und ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeführt, sodass im jeweiligen Zylinder 16 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 resultiert.
-
Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist dabei beispielsweise einen von der Luft durchströmbaren, in den Figuren nicht näher dargestellten Ansaugtrakt auf, welcher von der Luft durchströmbar ist. Mittels des Ansaugtrakts wird die Luft zu den und insbesondere in die Zylinder 16 geführt. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von dem Abgas durchströmbaren, in den Figuren nicht näher dargestellten Abgastrakt auf, mittels welchem das Abgas aus den Zylindern 16 abgeführt beziehungsweise von den Zylindern 16 weggeführt wird.
-
Das Zylindergehäuse 14 weist dabei einen ersten Kühlmantel 18 auf, welcher auch als erster Wassermantel bezeichnet ist. Der erste Kühlmantel 18 ist in dem Kühlkreislauf 12 angeordnet und demzufolge von dem Kühlfluid (Kühlwasser) durchströmbar. Dadurch kann das Zylindergehäuse 14 im Zuge eines Wärmeübergangs von dem Zylindergehäuse 14 an das den ersten Kühlmantel 18 durchströmende Kühlfluid gekühlt werden, wodurch das Kühlfluid erwärmt wird.
-
Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 wenigstens einen mit dem Zylindergehäuse 14 verbundenen Zylinderkopf 20, welcher jeweilige Brennraumdächer der jeweiligen Zylinder 16 bildet. Im fertig hergestellten Zustand der Verbrennungskraftmaschine 10 ist zwischen dem Zylinderkopf 20 und dem Zylindergehäuse 14 eine Zylinderkopfdichtung 22 angeordnet, mittels welcher der Zylinderkopf 20 gegen das Zylindergehäuse 14 abgedichtet ist. Der Zylinderkopf 20 beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine 10 insgesamt weist eine Einlassseite 24 und eine der Einlassseite 24 gegenüberliegende Auslassseite 26 auf.
-
Der Zylinderkopf 20 weist beispielsweise je Zylinder 16 wenigstens einen Auslasskanal auf, welcher auf der Auslassseite 26 angeordnet ist. Dem jeweiligen Auslasskanal ist dabei wenigstens ein Auslassventil zugeordnet, welches ein Gaswechselventil ist. Das jeweilige Auslassventil ist ebenfalls auf der Auslassseite 26 angeordnet und relativ zu dem Zylinderkopf 20 zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung, insbesondere translatorisch, bewegbar. In der Schließstellung versperrt das jeweilige Auslassventil den jeweiligen, zu dem jeweiligen Auslassventil gehörenden Auslasskanal, sodass kein Gas aus dem jeweiligen Zylinder 16 in den jeweiligen Auslasskanal strömen kann. In der Offenstellung jedoch gibt das jeweilige Auslassventil den jeweils zugehörigen Auslasskanal frei, sodass dann Gas, insbesondere Abgas, aus dem jeweiligen Zylinder 16 in den jeweiligen Auslasskanal strömen kann.
-
Ferner ist es dankbar, dass auf der Auslassseite 26 ein von dem Abgas durchströmbarer Abgaskrümmer angeordnet ist, welcher auch als Krümmer bezeichnet wird. Insbesondere ist es denkbar, dass der Krümmer in den Zylinderkopf 20 integriert ist, sodass der Krümmer beispielsweise einstückig mit dem Zylinderkopf 20 ausgebildet ist. Mittels des Krümmers sind die Zylinder 16 beziehungsweise die jeweiligen Auslasskanäle zusammengeführt, sodass das Abgas aus den Zylindern 16 mittels des Krümmers beziehungsweise in dem Abgaskrümmer gesammelt wird. Mit anderen Worten vereinigt sich das Abgas aus den jeweiligen Zylindern 16 in dem Abgaskrümmer, indem das Abgas über die jeweiligen Auslasskanäle aus den Zylindern 16 ausströmt und in den Krümmer einströmt.
-
Dabei weist der Zylinderkopf 20 einen zweiten Kühlmantel 28 auf, welcher auf der Auslassseite 26 und in dem Kühlkreislauf 12 angeordnet ist. Somit ist der zweite Kühlmantel 28 von dem Kühlfluid (Kühlwasser) durchströmbar. Der zweite Kühlmantel 28 wird auch als zweiter Wassermantel bezeichnet. In dem Kühlkreislauf 12 ist ferner eine Pumpe 30 angeordnet, mittels welcher das Kühlfluid gefördert wird beziehungsweise zu fördern ist. Durch Fördern des Kühlfluids strömt das Kühlfluid entlang einer Strömungsrichtung durch den Kühlkreislauf 12, wobei diese Strömungsrichtung durch die durchgezogenen beziehungsweise gestrichelten Pfeile in 1 und 2 veranschaulicht ist.
-
Um nun einen besonders effizienten und somit beispielsweise kraftstoffverbrauchsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 zu realisieren, ist der erste Kühlmantel 18 in den in 1 und 2 gezeigten Betriebszuständen bezogen auf die Strömungsrichtung, in die das Kühlfluid den Kühlkreislauf 12 in dem Betriebszustand durchströmt, stromab des zweiten Kühlmantels 28 angeordnet, sodass das Kühlfluid in den in 1 und 2 gezeigten Betriebszuständen zunächst den zweiten Kühlmantel 28 und somit den Zylinderkopf 20 beziehungsweise dessen Auslassseite 26 und danach den ersten Kühlmantel 18 beziehungsweise das Zylindergehäuse 14 durchströmt.
-
Bei dem in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist der Zylinderkopf 20 einen dritten Kühlmantel 32 auf, welcher auf der Einlassseite 24 und in dem Kühlkreislauf 12 angeordnet und demzufolge von dem Kühlfluid durchströmbar ist. Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 wenigstens einen Abgasturbolader 34, welcher eine in dem Abgastrakt angeordnete und von dem Abgas antreibbare Turbine 36 und einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter 39 umfasst, welcher von der Turbine 36 antreibbar ist. Der Abgasturbolader 34 umfasst wenigstens ein Gehäuse, welches beispielsweise als Turbinengehäuse der Turbine ausgebildet ist. Dabei weist das beispielsweise als Turbinengehäuse des Abgasturboladers 34 ausgebildete Gehäuse einen in 1 und 2 nicht näher dargestellten, vierten Kühlmantel auf, welcher in dem Kühlkreislauf 12 angeordnet und demzufolge von dem Kühlfluid (Kühlmittel) durchströmbar ist. Dabei ist der vierte Kühlmantel in den in den Figuren gezeigten Betriebszuständen bezogen auf die Strömungsrichtung des Kühlfluids durch den Kühlkreislauf 12 stromab des dritten Kühlmantels 32 angeordnet, sodass das Kühlfluid zunächst den dritten Kühlmantel 32 und danach den vierten Kühlmantel beziehungsweise das Gehäuse durchströmt.
-
Insgesamt ist aus 1 und 2 erkennbar, dass das Kühlfluid zuerst in den und insbesondere durch den Zylinderkopf 20 geführt wird. Die Kühlmäntel 28 und 32 umfassen beispielsweise jeweils wenigstens einen von dem Kühlfluid durchströmbaren Kanal. Dadurch, dass das Kühlfluid zunächst den jeweiligen Kühlmänteln 28 und 32 zugeführt wird, werden die zuvor genannten Kanäle mit dem Kühlfluid durchströmt. Da der Kühlmantel 28 auf der Auslassseite 26 angeordnet ist, ist der wenigstens eine Kanal des Kühlmantels 28 auf der Auslassseite 26 angeordnet. Da der Kühlmantel 32 auf der Einlassseite 24 angeordnet ist, ist der wenigstens eine Kanal des Kühlmantels 32 auf der Einlassseite 24 angeordnet. Anschließend wird das von der Auslassseite 26 beziehungsweise infolge eines Wärmeübergangs von dem Zylinderkopf 20 an das den Kühlmantel 28 durchströmende Kühlfluid erwärmte Kühlfluid in das Zylindergehäuse 14, insbesondere in den Kühlmantel 18, geführt, wodurch es in dem Zylindergehäuse 14 zu hohen Bauteiltemperaturen und somit zu einem verbrauchsoptimalen Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine 10 kommt. Das Kühlfluid, das die Einlassseite 24 beziehungsweise den auf der Einlassseite 24 angeordneten Kühlmantel 32 durchströmt, wird anschließend, das heißt nach der Einlassseite 24 beziehungsweise nach dem Kühlmantel 32, dem vierten Kühlmantel zugeführt und somit zur Kühlung des Gehäuses, insbesondere des Turbinengehäuses, verwendet.
-
Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist den in 1 gezeigten ersten Betriebszustand beispielsweise während eines Warmlaufs auf, welcher sich an einen Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine 10 anschließt. Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass stromab des Kühlmantels 18 und des vierten Kühlmantels ein Heizungswärmetauscher 36 in dem Kühlkreislauf 12 angeordnet ist, wobei mittels des Heizungswärmetauschers 36 der Innenraum des Kraftfahrzeugs beheizt werden kann. Über den Heizungswärmetauscher 36 kann beispielsweise ein Wärmeübergang von dem von dem ersten Kühlmantel 18 und von dem vierten Kühlmantel kommenden, erwärmten Kühlfluid an den Heizungswärmetauscher 36 umströmende und dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zuzuführende Luft erfolgen, wodurch die dem Innenraum zuzuführende Luft erwärmt wird. Die dem Innenraum zuzuführende Luft wird dann dem Innenraum zugeführt, wodurch der Innenraum beheizt werden kann. Durch diesen Wärmeübergang über den Heizungswärmetauscher 36 wird das Kühlfluid gekühlt.
-
Außerdem ist stromab des Heizungswärmetauschers 36 in dem Kühlkreislauf 12 ein Ölmodul 38 angeordnet, welches von dem Kühlfluid und von einem Schmiermittel zum Schmieren der Verbrennungskraftmaschine 10 durchströmbar ist. Bei dem Schmiermittel handelt es sich beispielsweise um ein Öl, welches auch als Schmieröl bezeichnet wird. Über das Ölmodul 38 kann ein Wärmeaustausch zwischen dem das Ölmodul 38 durchströmenden Schmiermittel und dem das Ölmodul 38 durchströmenden Kühlfluid erfolgen, wodurch das Schmiermittel und das Kühlfluid temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden können. Beispielsweise erfolgt über das Ölmodul 38, insbesondere über einen Wärmetauscher des Ölmoduls 38, ein Wärmeübergang von dem das Ölmodul 38 durchströmenden Kühlfluid an das das Ölmodul 38 durchströmende Schmiermittel, wodurch das Schmiermittel erwärmt und das Kühlfluid gekühlt wird. Durch diese Erwärmung des Schmiermittels kann dessen Viskosität gering gehalten werden, sodass die innere Reibung und somit die Reibleistung der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere während des Warmlaufs, gering gehalten werden können. Insbesondere kann der Warmlauf besonders schnell durchgeführt werden, sodass die Verbrennungskraftmaschine 10 besonders kurze Zeit nach dem Kaltstart eine vorteilhaft hohe Temperatur aufweist.
-
Von dem Ölmodul 38 strömt das Kühlfluid zu einem stromab des Ölmoduls 38 in dem Kühlkreislauf angeordneten Thermostaten 40, welcher in dem ersten Betriebszustand geschlossen ist. Dadurch ist mittels des Thermostaten 40 ein grundsätzlich von dem Kühlfluid durchströmbarer Zweig 42 des Kühlkreislaufs 12 fluidisch versperrt, sodass in dem ersten Betriebszustand das Kühlfluid nicht durch den Zweig 42 strömt. In dem Zweig 42 ist ein als Wärmetauscher ausgebildeter Kühler 44 angeordnet. Ferner ist in dem Zweig 42 beispielsweise ein Ausgleichsbehälter 45 angeordnet.
-
In dem ersten Betriebszustand gibt der Thermostat 40 einen Umgehungszweig 46 des Kühlkreislaufs 12 frei, wobei der Kühler 44 mittels des Umgehungszweigs 46 von dem Kühlfluid zu umgehen ist. Dies bedeutet, dass das den Umgehungszweig 46 durchströmende Kühlmittel nicht durch den Zweig 42 und somit nicht durch den Kühler 44 strömt und somit nicht mittels des Kühlers 44 gekühlt wird. Dadurch kann die Verbrennungskraftmaschine 10 im Rahmen ihres Warmlaufs besonders schnell erwärmt werden. Während des Warmlaufs, welcher auch als Warmlaufphase bezeichnet wird, ist zusätzlich die Option eines stehenden Kühlfluids auf der Auslassseite 26 des Zylinderkopfs 20 sowie innerhalb des Zylindergehäuses 14 realisierbar, um einen weiteren positiven Effekt auf die Verkürzung der Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine 10 zu erhalten.
-
Aus 2 ist erkennbar, dass in dem zweiten Betriebszustand der Thermostat 40 den Umgehungszweig 46 versperrt und den Zweig 42 freigibt. Dadurch strömt das von dem Ölmodul 38 kommende Kühlfluid über den Thermostaten 40 zu dem und insbesondere in den Zweig 42 und somit durch den Kühler 44, mittels welchem das Kühlfluid gekühlt wird. Hierzu erfolgt beispielsweise ein Wärmeübergang von dem den Kühler 44 durchströmenden Kühlmittel über den Kühler 44 an den Kühler 44 umströmende Luft.
-
In dem ersten Betriebszustand wird das über den Thermostaten 40 den Umgehungszweig 46 durchströmende Kühlfluid mittels des Umgehungszweigs 46 zu der Pumpe 30 geführt, mittels welcher das Kühlfluid zu den Kühlmänteln 28 und 32 gefördert wird. Dadurch ist der Kühlkreislauf 12 geschlossen. In dem zweiten Betriebszustand strömt das von dem Ölmodul 38 kommende Kühlfluid über den Thermostaten 40 zu dem und durch den Zweig 42, mittels welchem das den Zweig 42 durchströmende Kühlfluid zu der Pumpe 30 (Wasserpumpe) geführt wird. Mittels der Pumpe 30 wird das Kühlfluid dann zu den Kühlmänteln 28 und 32 gefördert, wodurch der Kühlkreislauf 12 geschlossen ist. Ferner ist in dem Kühlkreislauf 12 ein Rückschlagventil 48 angeordnet, über welches Kühlfluid aus dem Ausgleichsbehälter 45 abgeführt und in wenigstens einen Kanal des Kühlkreislaufs 12 eingeleitet werden kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Verbrennungskraftmaschine
- 12
- Kühlkreislauf
- 14
- Zylindergehäuse
- 16
- Zylinder
- 18
- erster Kühlmantel
- 20
- Zylinderkopf
- 22
- Zylinderkopfdichtung
- 24
- Einlassseite
- 26
- Auslassseite
- 28
- zweiter Kühlmantel
- 30
- Pumpe
- 32
- dritter Kühlmantel
- 34
- Abgasturbolader
- 36
- Turbine
- 38
- Ölmodul
- 39
- Verdichter
- 40
- Thermostat
- 42
- Zweig
- 44
- Kühler
- 45
- Ausgleichsbehälter
- 46
- Umgehungszweig
- 48
- Rückschlagventil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010002082 A1 [0002]
- WO 2010/122095 A1 [0005]
