DE102017206939A1 - Mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels - Google Patents

Mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels Download PDF

Info

Publication number
DE102017206939A1
DE102017206939A1 DE102017206939.2A DE102017206939A DE102017206939A1 DE 102017206939 A1 DE102017206939 A1 DE 102017206939A1 DE 102017206939 A DE102017206939 A DE 102017206939A DE 102017206939 A1 DE102017206939 A1 DE 102017206939A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
pump
outlet
flow
inlet
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.)
Withdrawn
Application number
DE102017206939.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Uwe Aschermann
Stéphanie Larpent
Eberhard Pantow
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.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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 Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Priority to DE102017206939.2A priority Critical patent/DE102017206939A1/de
Publication of DE102017206939A1 publication Critical patent/DE102017206939A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/445Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
    • 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
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • 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
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • 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
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205Conventional flow pattern
    • F04D29/2211More than one set of flow passages
    • 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
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/027Cooling cylinders and cylinder heads in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrflutige Kühlmittelpumpe (1) zum Fördern eines Kühlmittels (3), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (2), mit einem in einem Pumpengehäuse (4) drehbar gelagerten Pumpenlaufrad (5) zum Fördern des Kühlmittels (3) und mit einem ersten Kühlmitteleinlass (6) und wenigstens einem weiteren Kühlmitteleinlass (7) sowie mit einem ersten Kühlmittelauslass (8) und wenigstens einem weiteren Kühlmittelauslass (9), die jeweils paarweise einen Teilkühlkreislauf bilden und am Pumpengehäuse (4) angeordnet sind.
Erfindungswesentlich ist hierbei, dass eine in Axialrichtung (10) verlaufende und die wenigstens beiden Kühlmitteleinlässe (6, 7) trennende Trennwand (12) vorgesehen ist, die mindestens einen zum ersten Kühlmitteleinlass (6) zugehörigen ersten Kühlmittelteilstrom (13) auf einen ersten Kreissegmentbereich (15) und mindestens einen zum weiteren Kühlmitteleinlass (7) zugehörigen weiteren Kühlmittelteilstrom (14) auf einen weiteren Kreissegmentbereich (16) des Pumpenlaufrades (5) aufteilt, und dass die Kühlmitteleinlässe (6, 7), die Trennwand (12) und die Kühlmittelauslässe (8, 9) derart ausgerichtet sind, dass der erste Kühlmittelteilstrom (13) zumindest annähernd vollständig vom ersten Kühlmitteleinlass (6) über das Pumpenlaufrad (5) zum ersten Kühlmittelauslass (8) und der mindestens eine weitere Kühlmittelteilstrom (14) zumindest annähernd vollständig vom weiteren Kühlmitteleinlass (7) über das Pumpenlaufrad (5) zum weiteren Kühlmittelauslass (9) gefördert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem in einem Pumpengehäuse drehbar gelagerten Pumpenlaufrad und mit einem ersten Kühlmitteleinlass und wenigstens einem weiteren Kühlmitteleinlass sowie mit einem ersten Kühlmittelauslass und wenigstens einem weiteren Kühlmittelauslass, die jeweils paarweise einen Teilkühlkreislauf bilden und am Pumpengehäuse angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei heutigen Kraftfahrzeugen kommen Kühlmittelpumpen zum Fördern eines Kühlmittels zur Kühlung der Brennkraftmaschine zum Einsatz. In der Motorkühlung beispielsweise besteht der Bedarf, verschiedene Bereiche des Motors auf verschiedenen Temperaturniveaus zu halten. Dies wird allgemein als sogenanntes „Split-Cooling“ bezeichnet. Die unterschiedlichen Bereiche können beispielsweise der Motorblock und der Zylinderkopf sein oder beispielsweise der Motor und ein Abgasrückführungskühler. Dabei geht es meist um Unterschiede der Zieltemperatur von bis zu 20K, oftmals aber nur um ca. 10K. Diese geringen Unterschiede rechtfertigen aus ökonomischer Sicht oftmals keine unabhängigen Kühlkreisläufe. Üblicherweise kann ein Teilkühlkreislauf, beispielsweise für den Motorblock, thermostatisch durch ein Mischen von Kühlerrücklauf und Motorkurzschluss auf eine bestimmte Austrittstemperatur oder eine bestimmte Eintrittstemperatur geregelt werden. Bei einem zweiten Teilkühlkreislauf wird bei gleicher Eintrittstemperatur durch einen Drosselthermostat die Austrittstemperatur auf ein höheres Niveau gehoben als beim ersten Teilkühlkreislauf. Bei der Abgasrückführungskühlung gibt es Varianten, bei denen für die Abgasrückführungskühlung eine eigene Kühlmittelpumpe eingesetzt wird und die Teilkühlkreisläufe auf diese Weise unabhängig geregelt werden können. Derartige Kühlmittelpumpen sind im Stand der Technik allgemein bekannt.
  • Die DE 10 2016 019 737 A1 beschreibt ein Kühlsystem einer Brennkraftmaschine mit zwei Wärmetauschern sowie einer Kühlmittelpumpe, die zwei Einlässe und zwei Auslässe besitzt und ein in einer im Querschnitt kreisförmigen Pumpenkammer eines Pumpengehäuses angeordnetes Pumpenrad aufweist, wobei bei nicht von Kühlmittel durchströmten Wärmetauschern nur ein Einlass und beide Auslässe durchströmt sind, während bei von Kühlmittel durchströmten Wärmetauschern beide Einlässe und beide Auslässe durchströmt sind.
  • Die DE 10 2006 034 960 A1 beschreibt eine regelbare Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse drehbar gelagerten Pumpenrad, mit einem Kühlmitteleinlass und zwei getrennten Kühlmittelauslässen sowie mit einem Ventilschieber, der zwischen zwei Schieberstellungen beweglich ist, wobei in einer ersten Schieberstellung beide Kühlmitteleinlässe geöffnet sind und in einer zweiten Schieberstellung einer der beiden Kühlmittelauslässe geöffnet und der andere geschlossen ist. Damit sich die hydraulische Leistungsaufnahme der Pumpe ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Ventils weiter verringern lässt, ist der Ventilschieber in eine dritte Schieberstellung bewegbar, in welcher beide Kühlmittelauslässe geschlossen sind.
  • Die WO 2016/173722 A1 beschreibt eine Pumpe, mit einem Pumpengehäuse mit einer Ansaugöffnung und mit einer Mehrzahl von Auslassöffnungen, mit einem Pumpenrad, welches in dem Gehäuse drehantreibbar aufgenommen ist, um einen Fluidstrom von der Ansaugöffnung hin zu der jeweiligen Auslassöffnung zu bewirken, wobei radial außerhalb des Pumpenrades innerhalb des Gehäuses ein verstellbares Ringelement vorgesehen ist, mittels welchem der Fluidstrom durch die jeweilige Auslassöffnung einstellbar ist.
  • Nachteilig beim derzeitigen Stand der Technik ist im Falle einer Pumpe die Kopplung der Temperatur der beiden Teilkühlkreisläufe über die Pumpe. Das heißt, dass sich Temperaturunterschiede zwischen den beiden Teilkühlkreisläufen nur durch verschiedene Temperaturgradienten ergeben und damit bedingt verschiedene mittlere Temperaturen. Um eine große Temperaturdifferenz zu erreichen, müssen damit sehr geringe Massenströme gefahren werden, was zu Problemen beim Sieden und Thermospannungen führen kann. Bei der Verwendung von zwei Pumpen liegt der Nachtteil in der Erhöhung der Komplexität, der Kosten, des Gewichts und dem erforderlichen Bauraumbedarf.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine mehrflutige Kühlmittelpumpe der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die vorstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise überwindet und zudem durch eine vereinfachte Fertigung kostengünstig herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer mehrflutigen Kühlmittelpumpe mit lediglich einem Pumpenlaufrad, einen ersten Kühlmittelteilstrom und mindestens einen weiteren Kühlmittelteilstrom jeweils von einem ersten Kühlmitteleinlass und einem weiteren Kühlmitteleinlass zu einem jeweils zugehörigen ersten Kühlmittelauslass und einem jeweils zugehörigen weiteren Kühlmittelauslass zu fördern. Hierzu weist eine derartige erfindungsgemäße mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ein derartiges in einem Pumpengehäuse drehbar gelagertes Pumpenlaufrad zum Fördern des Kühlmittels auf. Außerdem weist die mehrflutige Kühlmittelpumpe den ersten Kühlmitteleinlass und wenigstens den einen weiteren Kühlmitteleinlass sowie den ersten Kühlmittelauslass und wenigstens den einen weiteren Kühlmittelauslass auf, die jeweils paarweise einen Teilkühlkreislauf bilden und am Pumpengehäuse angeordnet sind, auf. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass die wenigstens zwei Kühlmitteleinlässe in Axialrichtung in einem mittigen Bereich auf des Pumpenlaufrad geführt sind und eine ebenfalls in Axialrichtung verlaufende und die wenigstens zwei Kühlmitteleinlässe trennende Trennwand vorgesehen ist, die den zum ersten Kühlmitteleinlass zugehörigen ersten Kühlmittelteilstrom auf einen ersten Kreissegmentbereich und den zum weiteren Kühlmitteleinlass zugehörigen weiteren Kühlmittelteilstrom auf einen weiteren Kreissegmentbereich des Pumpenlaufrades aufteilt. Ferner ist es erfindungswesentlich, dass der erste Kühlmittelauslass in einer ersten Tangentialrichtung zum Pumpenlaufrad gerichtet radial außen am Pumpengehäuse angeordnet ist, während der weitere Kühlmittelauslass in einer zweiten Tangentialrichtung zum Pumpenlaufrad gerichtet radial außen am Pumpengehäuse angeordnet ist und dass die wenigstens zwei Kühlmitteleinlässe, die Trennwand und die wenigstens zwei Kühlmittelauslässe derart ausgerichtet sind, dass der erste Kühlmittelteilstrom zumindest annähernd vollständig vom ersten Kühlmitteleinlass über den ersten Kreissegmentbereich des Pumpenlaufrads und zum ersten Kühlmittelauslass und der mindestens eine weitere Kühlmittelteilstrom zumindest annähernd vollständig vom weiteren Kühlmitteleinlass über den weiteren Kreissegmentbereich des Pumpenlaufrads zum weiteren Kühlmittelauslass gefördert werden. Die mindestens zwei Kühlmittelströme vermischen sich durch die vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe vorzugsweise nur marginal, so dass die Kühlmittelströme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus nahezu konstant gehalten werden können.
  • Es sei im Rahmen dieser Erfindung angemerkt, dass die erfindungsgemäße mehrflutige Kühlmittelpumpe vorzugsweise zwei Kühlmitteleinlässe und zwei Kühlmittelauslässe, die jeweils einen Kühlmittelteilstrom bilden, aufweist. Allerdings ist es ebenso denkbar, mehr als die zuvor beschriebenen zwei Kühlmittelteilströme mit der mehrflutigen Kühlmittelpumpe zu fördern, indem mehrere den jeweiligen Kühlmittelteilströmen zugehörige Kühlmitteleinlässe und Kühlmittelauslässe am Pumpengehäuse angeordnet werden. Somit könnte die mehrflutige Kühlmittelpumpe beispielsweise drei oder vier Kühlmittelteilströme mit drei oder vier Kühlmitteleinlässen und drei oder Kühlmittelauslässen fördern. Es sei darauf hingewiesen, dass mit einer steigenden Anzahl an Kühlmittelteilströmen, die jeweils über einen Kühlmitteleinlass über ein definierten Kreissegmentbereich des Pumpenlaufrades zu einem Kühlmittelauslass geführt werden, die Vermischung zwischen den einzelnen Kühlmittelteilströmen steigt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Idee sind ein derartiger erster Kühlmitteleinlass und ein derartiger weiterer Kühlmitteleinlass sowie ein derartiger erster Kühlmittelauslass und ein derartiger weiterer Kühlmittelauslass am Pumpengehäuse angeordnet. Der erste Kühlmittelauslass ist in einer ersten Tangentialrichtung zum Pumpenlaufrad gerichtet radial außen am Pumpengehäuse angeordnet, während der weitere Kühlmittelauslass in einer zweiten Tangentialrichtung zum Pumpenlaufrad gerichtet radial außen an einer gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses angeordnet ist. Somit sind die beiden Kühlmittelauslässe vorzugsweise um 180° verdreht am Pumpengehäuse angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist das Verhältnis der Fördermenge des ersten Kühlmittelteilstroms zur Fördermenge des weiteren Kühlmittelteilstroms identisch. Es sei gesagt, dass erfindungsgemäß die Ein- und Austrittsfluten gleichsinnig verändert werden können, um das Verhältnis der Fördermenge beider Kühlmittelströme zueinander zu regeln. Dazu müsste die Trennwand vor dem Pumpenlaufrad veränderlich sein, so dass statt zweier gleicher Kreissegmentabschnitte des Pumpenlaufrades mit 180° auch Kreissegmentabschnitte des Pumpenlaufrades möglich sind, die beispielsweise einen ersten Kreissegmentabschnitt mit 90° und einen zweiten Kreissegmentabschnitt mit 270° aufweisen. Entsprechend müssten dann auch die Kühlmittelauslässe anders angeordnet werden
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Pumpenlaufrad spiralsegmentartig gekrümmte Laufschaufel aufweist. Die spiralsegmentartig gekrümmte Form der Leitschaufeln ist vorteilhaft in Hinblick auf ein optimiertes Strömungsverhalten des zu fördernden Kühlmittels.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Trennwand plan ausgebildet und die beiden Kühlmittelauslässe liegen im Wesentlichen auf einer Geraden mit der Trennwand. Diese Ausführungsvariante kann lediglich dann zur Anwendung kommen, wenn die Kühlmittelpumpe exakt zwei Kühlmittelauslässe aufweist, die gegenüberliegend, also um 180° verdreht, am Pumpengehäuse angeordnet sind.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Trennwand im Querschnitt S-förmig mit zwei gebogenen Teilabschnitten ausgebildet. Mit der S-förmigen Ausgestaltung der Trennwand soll im Wesentlichen die Kontur der einzelnen Leitschaufeln des Pumpenlaufrades nachempfunden werden. Hierdurch ist eine verbesserte Trennung des ersten Kühlmittelteilstroms vom weiteren Kühlmittelteilstrom zu erzielen. Die Vermischung zwischen den beiden Teilkühlkreisläufen ist dahingehend zumindest weiter reduziert. Hierbei sind die zwei gebogenen Teilabschnitte komplementär zu der Kontur der gekrümmten Laufschaufeln des Pumpenlaufrades ausgebildet.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Trennwand einen Axialfortsatz aufweist, dessen freies axiales Ende zumindest nahezu spaltfrei an das Pumpenlaufrad angrenzt. Die nahezu spaltfreie Ausgestaltung zwischen dem Axialfortsatz der Trennwand und dem Pumpenlaufrad dient einer gewünschten nahezu verlustfreien Trennung der beiden Teilkühlkreisläufe.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Idee ist die Trennwand entlang der Axialrichtung translatorisch verstellbar ausgebildet. Die translatorische Verstellung der Trennwand ist dahingehend von Vorteil, wenn eine Vermischung des ersten Kühlmittelteilstroms und des weiteren Kühlmittelteilstroms ausdrücklich erwünscht ist. Dies kann dann der Fall sein, wenn eine Temperaturdifferenz der beiden Kühlmittelteilströme verringert werden soll.
  • Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist zumindest einen Motorblock, einen Zylinderkopf, einen Kühler und eine zuvor beschriebene mehrflutige Kühlmittelpumpe auf.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsvariante ist die Kühlmittelpumpe derart mit der Brennkraftmaschine und dem Kühler verbunden, so dass ein erster Kühlmittelteilstrom von der Kühlmittelpumpe über den Motorblock und ein weiterer/zweiter Kühlmittelteilstrom von der Kühlmittelpumpe über den Zylinderkopf geführt sind und diesen/diese kühlt. Die beiden Kühlmittelteilströme können hierbei zweckmäßig, abgestellt auf die jeweiligen Bedürfnisse der zu durchströmenden bzw. zu kühlenden Bauteile, individuell definierte Temperaturniveaus aufweisen.
  • In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsvariante ist die Kühlmittelpumpe derart mit der Brennkraftmaschine und dem Kühler verbunden, so dass ein erster Kühlmittelteilstrom von der Kühlmittelpumpe über die Brennkraftmaschine und ein weiterer/zweiter Kühlmittelteilstrom von der Kühlmittelpumpe über einen Abgasrückführkühler geführt sind und diese(n) kühlt.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch:
    • 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen mehrflutigen Kühlmittelpumpe mit einer kühlmitteleinlassseitigen Trennwand zur Trennung eines ersten Kühlmitteleinlasses von einem weiteren Kühlmitteleinlass,
    • 2 eine Detaildarstellung im Bereich einer Schnittstelle zwischen einem Pumpenlaufrad und der kühlmitteleinlassseitigen Trennwand,
    • 3 eine Detaildarstellung einer beispielhaft S-förmig ausgebildeten Trennwand,
    • 4 eine beispielhafte Anwendung der erfindungsgemäßen mehrflutigen Kühlmittelpumpe in einem Kraftfahrzeug.
  • Die 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen mehrflutigen Kühlmittelpumpe 1 zum Fördern eines Kühlmittels 3, insbesondere für ein Kraftfahrzeug 2, mit einer kühlmitteleinlassseitigen Trennwand 12. Die mehrflutige Kühlmittelpumpe 1 weist neben einem in einem Pumpengehäuse 4 drehbar gelagerten Pumpenlaufrad 5 einen ersten Kühlmitteleinlass 6 und einen weiteren Kühlmitteleinlass 7 sowie einen ersten Kühlmittelauslass 8 und einen weiteren Kühlmittelauslass 9 auf. Die zumindest zwei Kühlmittelauslässe 8, 9 können beispielsweise um 180° verdreht am Pumpengehäuse 4 ausgebildet sein. Das Pumpenlaufrad 5 kann eine Mehrzahl an Leitschaufeln 19 aufweisen, die beispielsweise spiralsegmentartig gekrümmt sein können. Die zumindest zwei Kühlmitteleinlässe 6, 7 sind in Axialrichtung 10 auf einen mittigen Bereich 11 des Pumpenlaufrades 5 gerichtet. Die ebenfalls in Axialrichtung 10 verlaufende Trennwand 12 trennt den ersten Kühlmitteleinlass 6 vom weiteren Kühlmitteleinlass 7 fluidisch ab. Ein zum ersten Kühlmitteleinlass 6 zugehöriger erster Kühlmittelteilstrom 13 kann mittels der Trennwand 12 auf einen ersten Kreissegmentbereich 15 des Pumpenlaufrades 5 gerichtet sein, wohingegen ein zum weiteren Kühlmitteleinlass 7 zugehöriger weiterer Kühlmittelteilstrom 14 mittels der Trennwand 12 auf einen weiteren Kreissegmentbereich 16 des Pumpenlaufrades 5 gerichtet sein kann. Die Kühlmittelteilströme 13, 14 können somit durch Anordnung der Trennwand 12 gezielt auf bestimmte Kreissegmentbereiche 15, 16 des Pumpenlaufrades 5 gerichtet sein.
  • Der erste Kühlmitteauslass 8 ist in einer ersten Tangentialrichtung 17 zum Pumpenlaufrad 5 gerichtet radial außen am Pumpengehäuse 4 angeordnet. Der weitere Kühlmittelauslass 9 hingegen kann an einer zweiten Tangentialrichtung 18 zum Pumpenlaufrad 5 gerichtet radial außen an einer gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses 4 angeordnet sein. Die Kühlmitteleinlässe 6, 7, die Trennwand 12 und die Kühlmittelauslässe 8, 9 können bevorzugt derart angeordnet sein, dass der erste Kühlmittelteilstrom 13 zumindest annähernd vollständig vom ersten Kühlmitteleinlass 6 über das Pumpenlaufrad 5 zum ersten Kühlmittelauslass 8 und der weitere Kühlmittelteilstrom 14 zumindest annähernd vollständig vom weiteren Kühlmitteleinlass 7 über das Pumpenlaufrad 5 zum weiteren Kühlmittelauslass 9 gefördert werden.
  • Die Orientierung der Trennwand 12 berücksichtigt den rotatorischen Versatz der Strömung durch die Rotation in Drehrichtung 27 des Pumpenlaufrads 5. Dieser Versatz beträgt für die beispielhaft gezeigte Kühlmittelpumpe 1 ca. 90°. Daher ist die Trennwand 12 im Pumpenvorlauf um 90° zur Flutentrennung im Pumpengehäuse 4 gedreht angeordnet. Es sei angemerkt, dass die 90° kein Naturgesetz darstellen. Vielmehr sollte erfindungsgemäß der Versatz an die Verdrehung der Strömung angepasst sein. Üblicherweise kann der Versatz somit bevorzugt bei 90° ± 45° liegen.
  • Die Trennwand 12 als solches kann beispielsweise plan ausgebildet sein und die zumindest zwei Kühlmittelauslässe 8, 9 können im Wesentlichen auf einer Geraden mit der Trennwand 12 liegen. Mit anderen Worten können die Kühlmittelauslässe 8, 9 planparallel zur Trennwand 12 am Pumpengehäuse 4 ausgebildet sein.
  • Die 2 zeigt eine Detaildarstellung im Bereich einer Schnittstelle zwischen dem Pumpenlaufrad 5 und der kühlmitteleinlassseitigen Trennwand 12 bzw. den zumindest zwei Kühlmitteleinlässe 6, 7. Die Trennwand 12 weist in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform eine Axialfortsatz 21 auf, dessen freies Ende nahezu spaltfrei an das Pumpenlaufrad 5 angrenzt. Erfindungsgemäß sollte der Spalt 28 zwischen den Kühlmitteleinlässen 6, 7 und dem Pumpenlaufrad 5 also solches möglichst klein sein, damit eine Vermischung der über die jeweiligen Kühlmitteeinlässe 6, 7 auf das Pumpenlaufrad 5 strömenden Kühlmittelteilströme 13, 14 bestmöglich vermieden werden kann.
  • Beispielsweise kann die Trennwand 12 im Bereich der beiden Kühlmitteleinlässe 6, 7 in Axialrichtung 10 translatorisch verstellbar ausgebildet sein, wodurch sich der Spalt 28 zwischen den zumindest zwei Kühlmitteleinlässen 6, 7 und dem Pumpenlaufrad 5 folglich vergrößern lässt. Durch die Vergrößerung des Spaltes 28 kann die Vermischung der über die jeweiligen Kühlmitteleinlässe 6, 7 auf das Pumpenlaufrad 5 strömenden Kühlmittelteilströme 13, 14 gezielt vergrößert werden.
  • Die 3 zeigt eine Detaildarstellung einer beispielhaften S-förmig ausgebildeten Trennwand 12. Die gezeigte Trennwand 12 weist hierbei im Wesentlichen zwei gebogene Teilabschnitte 20 an den jeweiligen radialen Längsenden auf. Die gebogenen Teilabschnitte 20 können komplementär zu der Kontur der gekrümmten Leitschaufeln 19 des Pumpenlaufrades 5 ausgebildet sein. Durch die komplementäre Ausbildung zwischen der Trennwand 12 und dem Pumpenlaufrad 5 kann die Trennung der Kühlmittelteilströme 13, 14 noch optimiert werden. Die einzelnen Kühlmittelteilströme 13, 14 sind im Bereich des Pumpenlaufrades 5 in stehendem Zustand gänzlich voneinander getrennt, so dass eine Vermischung der Kühlmittelteilströme 13, 14 lediglich im Bereich des axialen Spaltes zwischen den Kühlmitteleinlässen 6, 7 und dem Pumpenlaufrad 5 stattfinden kann.
  • Die 4 zeigt eine beispielhafte Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen mehrflutigen Kühlmittelpumpe 1 am Beispiel eines Kraftfahrzeuges 2. Eine dargestellte erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 22 kann einen Motorblock 23, einen Zylinderkopf 24, einen Kühler 25 und die zuvor beschriebene mehrflutige Kühlmittelpumpe 1 umfassen. Die Kühlmittelpumpe 1 kann derart mit der Brennkraftmaschine 22 und dem Kühler 25 in Verbindung stehen, so dass der erste Kühlmittelteilstrom 13 von der Kühlmittelpumpe 1 über den Motorblock 23 strömt und diesen kühlt und der weitere Kühlmitteilstrom 14 von der Kühlmittelpumpe 1 über den Zylinderkopf 24 strömt und wiederrum diesen kühlt. Die Kühlmittelteilströme 13, 14 können hierbei insbesondere unterschiedliche Temperaturen aufweisen, um die jeweilig durchströmten Komponenten, wie den Motorblock 23, den Zylinder 24 oder einen Abgasrückführkühler 26, individuell zu temperieren.
  • 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 102016019737 A1 [0003]
    • DE 102006034960 A1 [0004]
    • WO 2016/173722 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Mehrflutige Kühlmittelpumpe (1) zum Fördern eines Kühlmittels (3), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (2), mit einem in einem Pumpengehäuse (4) drehbar gelagerten Pumpenlaufrad (5) zum Fördern des Kühlmittels (3) und mit einem ersten Kühlmitteleinlass (6) und wenigstens einem weiteren Kühlmitteleinlass (7) sowie mit einem ersten Kühlmittelauslass (8) und wenigstens einem weiteren Kühlmittelauslass (9), die jeweils paarweise einen Teilkühlkreislauf bilden und am Pumpengehäuse (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass - die wenigstens beiden Kühlmitteleinlässe (6, 7) in Axialrichtung (10) in einem mittigen Bereich (11) auf das Pumpenlaufrad (5) geführt sind, - eine ebenfalls in Axialrichtung (10) verlaufende und die wenigstens zwei Kühlmitteleinlässe (6, 7) trennende Trennwand (12) vorgesehen ist, die einen zum ersten Kühlmitteleinlass (6) zugehörigen ersten Kühlmittelteilstrom (13) auf einen ersten Kreissegmentbereich (15) und mindestens einen zum weiteren Kühlmitteleinlass (7) zugehörigen weiteren Kühlmittelteilstrom (14) auf einen weiteren Kreissegmentbereich (16) des Pumpenlaufrades (5) aufteilt, - der erste Kühlmittelauslass (8) in einer ersten Tangentialrichtung (17) zum Pumpenlaufrad (5) gerichtet radial außen am Pumpengehäuse (4) angeordnet ist, während der weitere Kühlmittelauslass (9) in einer zweiten Tangentialrichtung (18) zum Pumpenlaufrad (5) gerichtet radial außen am Pumpengehäuse (4) angeordnet ist, - die wenigstens zwei Kühlmitteleinlässe (6, 7), die Trennwand (12) und die wenigstens zwei Kühlmittelauslässe (8, 9) derart ausgerichtet und angeordnet sind, dass der erste Kühlmittelteilstrom (13) zumindest annähernd vollständig vom ersten Kühlmitteleinlass (6) über das Pumpenlaufrad (5) zum ersten Kühlmittelauslass (8) und der mindestens eine weitere Kühlmittelteilstrom (14) zumindest annähernd vollständig vom weiteren Kühlmitteleinlass (7) über das Pumpenlaufrad (5) zum weiteren Kühlmittelauslass (9) gefördert werden.
  2. Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein derartiger erster Kühlmitteleinlass (6) und ein derartiger weiterer Kühlmitteleinlass (7) sowie ein derartiger erster Kühlmittelauslass (8) und ein derartiger weiterer Kühlmittelauslass (9) am Pumpengehäuse (4) angeordnet sind, und der erste Kühlmittelauslass (8) in einer ersten Tangentialrichtung (17) zum Pumpenlaufrad (5) gerichtet radial außen am Pumpengehäuse (4) angeordnet ist, während der weitere Kühlmittelauslass (9) in einer zweiten Tangentialrichtung (18) zum Pumpenlaufrad (5) gerichtet radial außen an einer gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses (4) angeordnet ist.
  3. Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenlaufrad (5) spiralsegmentartig gekrümmte Laufschaufel (19) aufweist.
  4. Kühlmittelpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (12) plan ausgebildet ist und die beiden Kühlmittelauslässe (8), (9) im Wesentlichen auf einer Geraden mit der Trennwand (12) liegen.
  5. Kühlmittelpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (12) im Querschnitt S-förmig mit zwei gebogenen Teilabschnitten (20) ausgebildet ist.
  6. Kühlmittelpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei gebogenen Teilabschnitte (20) komplementär zu der Kontur der gekrümmten Laufschaufeln (19) ausgebildet sind.
  7. Kühlmittelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Trennwand (12) einen Axialfortsatz (21) aufweist, dessen freies axiales Ende zumindest nahezu spaltfrei an das Pumpenlaufrad (5) angrenzt.
  8. Kühlmittelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Trennwand (12) entlang der Axialrichtung (10) translatorisch verstellbar ausgebildet ist.
  9. Brennkraftmaschine (22) mit einem Motorblock (23), einem Zylinderkopf (24), einem Kühler (25), einem Abgasrückführkühler (26) und einer Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (1) derart mit der Brennkraftmaschine (22) und dem Kühler (25) verbunden ist, dass ein erster Kühlmittelteilstrom (13) von der Kühlmittelpumpe (1) über den Motorblock (23) und ein weiterer Kühlmittelteilstrom (14) von der Kühlmittelpumpe (1) über den Zylinderkopf (24) geführt sind und diesen/diese kühlt.
  11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (1) derart mit der Brennkraftmaschine (22) und dem Kühler (25) verbunden ist, dass ein erster Kühlmittelteilstrom (13) von der Kühlmittelpumpe (1) über die Brennkraftmaschine (22) und ein weiterer Kühlmittelteilstrom (14) von der Kühlmittelpumpe (1) über den Abgasrückführkühler (26) geführt sind und diese(n) kühlt.
DE102017206939.2A 2017-04-25 2017-04-25 Mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels Withdrawn DE102017206939A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017206939.2A DE102017206939A1 (de) 2017-04-25 2017-04-25 Mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017206939.2A DE102017206939A1 (de) 2017-04-25 2017-04-25 Mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017206939A1 true DE102017206939A1 (de) 2018-10-25

Family

ID=63714687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017206939.2A Withdrawn DE102017206939A1 (de) 2017-04-25 2017-04-25 Mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017206939A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3719326A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-07 Perkins Engines Company Limited Wasserpumpe mit doppelrücklauföffnungen
DE102020116359A1 (de) 2020-06-22 2021-12-23 Man Truck & Bus Se Vorrichtung zum Fördern eines Kühlmittels

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006019737A1 (de) 2006-04-28 2007-10-31 Bayerische Motoren Werke Ag Kühlsystem einer Brennkraftmaschine mit zwei Wärmetauschern
DE102006034960A1 (de) 2006-07-28 2008-01-31 Audi Ag Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine
DE102014009367B3 (de) * 2014-06-21 2015-03-05 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe
EP2783087B1 (de) * 2011-09-09 2016-10-12 NIDEC GPM GmbH Regelbare kühlmittelpumpe
WO2016173722A1 (de) 2015-04-29 2016-11-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pumpe mit mehreren einstellbaren auslassöffnungen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006019737A1 (de) 2006-04-28 2007-10-31 Bayerische Motoren Werke Ag Kühlsystem einer Brennkraftmaschine mit zwei Wärmetauschern
DE102006034960A1 (de) 2006-07-28 2008-01-31 Audi Ag Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine
EP2783087B1 (de) * 2011-09-09 2016-10-12 NIDEC GPM GmbH Regelbare kühlmittelpumpe
DE102014009367B3 (de) * 2014-06-21 2015-03-05 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Regelbare Kühlmittelpumpe
WO2016173722A1 (de) 2015-04-29 2016-11-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pumpe mit mehreren einstellbaren auslassöffnungen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3719326A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-07 Perkins Engines Company Limited Wasserpumpe mit doppelrücklauföffnungen
CN111794846A (zh) * 2019-04-05 2020-10-20 珀金斯发动机有限公司 具有双返回口的水泵
US11060441B2 (en) 2019-04-05 2021-07-13 Perkins Engines Company Limited Water pump with twin return ports
DE102020116359A1 (de) 2020-06-22 2021-12-23 Man Truck & Bus Se Vorrichtung zum Fördern eines Kühlmittels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2309106B1 (de) Kühlsystem
DE102014108805A1 (de) Verbrennungsmotor mit Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil
EP3333398B1 (de) Zylinderkopf
WO2015086791A1 (de) Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine
DE102013220039A1 (de) Wärmeübertrager
DE10344834B4 (de) Motorkühlsystem
DE102017200878A1 (de) Kraftfahrzeug
DE102018220150A1 (de) Pumpenmodul für Kühlmittel
EP3252359B1 (de) Drehschieberventil
DE102017206939A1 (de) Mehrflutige Kühlmittelpumpe zum Fördern eines Kühlmittels
DE102004032653A1 (de) Zylinderkopfstruktur eines Motors
DE102018204434A1 (de) Gehäuse für eine elektrische Maschine
DE102009032647A1 (de) Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
WO2016150736A1 (de) Fluidgekühlte antriebseinheit für ein kraftfahrzeug
WO2009059684A2 (de) Kühlmittelkreislauf für eine brennkraftmaschine
EP2013457B1 (de) Kühlsystem einer brennkraftmaschine mit zwei wärmetauschern
DE102012200866A1 (de) Verdichter für die Aufladung einer Brennkraftmaschine
EP1687580B1 (de) Ladeluft-/kühlmittel-kühler
EP3247960B1 (de) Stapelscheiben-wärmeübertrager
DE102015104591B4 (de) Abgaskanal einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Abgasturbolader, sowie Brennkraftmaschine mit einem solchen Abgaskanal
DE102008013675B4 (de) Innere Gestaltung des Gehäuses einer Kühlmittelpumpe mit mehreren Auslasskanälen
DE102017212645B4 (de) Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine
EP2616650B1 (de) Kühlmittelkreislauf für eine brennkraftmaschine
EP0637680B1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
DE202019101397U1 (de) Abgaskühler

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee