DE102017213036A1 - Internal combustion engine with a coolant circuit - Google Patents

Internal combustion engine with a coolant circuit Download PDF

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DE102017213036A1
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Norbert Dembinski
Thomas Spiess
Georg Rauch
Johannes Lutz
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Brennkraftmaschine mit einem Kühlmittelkreislauf, wobei ein Kühlmittel von einer Kühlmittelpumpe durch ein Kurbelgehäuse und einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und anschließend durch einen Kühlmittelkühler und zurück in das Kurbelgehäuse und den Zylinderkopf förderbar ist, wobei in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor einem Eintritt des Kühlmittels in das Kurbelgehäuse und in den Zylinderkopf ein Splitcooling-Ventil angeordnet ist, wobei Bypassleitung vorgesehen ist, mit dem das Kühlmittel um das Kurbelgehäuse herum direkt in den Zylinderkopf förderbar ist.Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, kann der gesamte Kühlmittelvolumenstrom ausschließlich für den Zylinderkopf genutzt werden, bei gleichzeitiger Reduzierung des Druckverlustes.Internal combustion engine with a coolant circuit, wherein a coolant from a coolant pump through a crankcase and a cylinder head of the internal combustion engine and then through a coolant radiator and back into the crankcase and the cylinder head is conveyed, wherein in the flow direction of the coolant before an entry of the coolant into the crankcase and in the cylinder head a split cooling valve is arranged, wherein bypass line is provided, with which the coolant around the crankcase directly into the cylinder head is conveyed.Durch the inventive design, the entire coolant flow can be used exclusively for the cylinder head, while reducing the pressure loss ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlmittelkreislauf mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine having a coolant circuit with the features of the preamble of patent claim 1.

Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die Deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2012 200 391 A1 hingewiesen. Aus dieser Offenlegungsschrift ist ein Kühlmittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse und einem Zylinderkopf bekannt, mit einer von der Brennkraftmaschine antreibbaren, mechanischen Kühlmittelpumpe und einer zuschaltbaren elektrischen Kühlmittelpumpe. Ein Kühlmittel der Brennkraftmaschine ist mit der mechanischen Kühlmittelpumpe durch das Kurbelgehäuse und/oder den Zylinderkopf in eine Kühlmittelrückflussleitung förderbar und/oder parallel zur Brennkraftmaschine durch einen Abgasrückführkühler und/oder durch einen Kühlmittel/Ölwärmetauscher in die Kühlmittelrückflussleitung förderbar. Die Kühlmittelrückflussleitung mündet direkt in eine Kühlmittelsteuereinrichtung und indirekt durch einen Kühlmittelkühler in eine Kühlmittelsteuereinrichtung und anschließend in die Saugseite der mechanischen Kühlmittelpumpe. Die Saugseite der elektrischen Kühlmittelpumpe ist in Strömungsrichtung des Kühlmittels nach der Kühlmittelsteuereinrichtung Kühlmittel führend mit der Saugseite der mechanischen Kühlmittelpumpe verbunden. Das Kühlmittel ist mit der elektrischen Kühlmittelpumpe durch das Kurbelgehäuse und/oder den Zylinderkopf direkt in die Kühlmittelrückflussleitung förderbar.For technical environment is for example on the German disclosure DE 10 2012 200 391 A1 pointed. From this publication, a coolant circuit for an internal combustion engine with a crankcase and a cylinder head is known, with a drivable by the internal combustion engine, mechanical coolant pump and a switchable electric coolant pump. A coolant of the internal combustion engine can be conveyed with the mechanical coolant pump through the crankcase and / or the cylinder head into a coolant return line and / or conveyed parallel to the internal combustion engine through an exhaust gas recirculation cooler and / or through a coolant / oil heat exchanger into the coolant return line. The coolant return line opens directly into a coolant control device and indirectly through a coolant radiator into a coolant control device and then into the suction side of the mechanical coolant pump. The suction side of the electric coolant pump is leading in the flow direction of the coolant after the coolant control means coolant connected to the suction side of the mechanical coolant pump. The coolant can be conveyed with the electric coolant pump through the crankcase and / or the cylinder head directly into the coolant return line.

Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist, dass immer ein Teil des Kühlmittelvolumenstroms durch das Kurbelgehäuse geleitet wird, so dass der Kühlmittelkreislauf (Pumpenleistung) für das Kurbelgehäuse und einen hochbelasteten Zylinderkopf auszulegen ist.A disadvantage of this embodiment is that always a portion of the coolant flow rate is passed through the crankcase, so that the coolant circuit (pump power) is interpreted for the crankcase and a highly loaded cylinder head.

Weiter wird auf die Deutsche Offenlegungsschrift DE 2011 117 102 A1 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, hingewiesen. Aus dieser ist eine Kreislaufanordnung zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Kraftfahrzeugs mit einem Hochtemperaturkreislauf und einem Niedertemperaturkreislauf für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, welche einen Zylinderkopf mit einem zweigeteilten Kühlwassermantel umfasst. Erfindungsgemäß sind der Hochtemperaturkreislauf und der Niedertemperaturkreislauf zumindest abschnittsweise derart miteinander gekoppelt, dass ein Kühlmittel in beiden Kreisläufen zirkuliert und der Niedertemperaturkreislauf an einem Ausgang des Zylinderkopfs oder in Flussrichtung nach dem Zylinderkopf in den Hochtemperaturkreislauf mündet. Hierfür ist ein sogenanntes Splitcooling-Ventil vorgesehen, mit dem der Kühlmitteldurchfluss durch das Kurbelgehäuse oder den Zylinderkopf variabel einstellbar ist.Next is the German Offenlegungsschrift DE 2011 117 102 A1 , from which the present invention proceeds pointed out. From this, a circuit arrangement for cooling drive components of a motor vehicle having a high-temperature circuit and a low-temperature circuit for an internal combustion engine is known, which comprises a cylinder head with a two-part cooling water jacket. According to the invention, the high-temperature circuit and the low-temperature circuit are at least partially coupled to one another in such a way that a coolant circulates in both circuits and the low-temperature circuit opens into the high-temperature circuit at an exit of the cylinder head or in the direction of flow after the cylinder head. For this purpose, a so-called split cooling valve is provided, with which the coolant flow through the crankcase or the cylinder head is variably adjustable.

Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist, dass auch hier immer ein gewisser Volumenstrom des Kühlmittels durch das Kurbelgehäuse gefördert wird.A disadvantage of this configuration is that here, too, a certain volume flow of the coolant is conveyed through the crankcase.

Der aktuelle Stand der Technik stellt ein sogenanntes „paralleles“ Splitcooling dar. Die Strömung wird geteilt und parallel über das Kurbelgehäuse und den Zylinderkopf geführt. Das Kurbelgehäuse kann üblicherweise durch ein Ventil abgesperrt werden, so dass der Warmlauf der Zylinderbuchsen verbessert wird, die Temperatur der Zylinderbuchsen erhöht und die Reibung der Kolbengruppe reduziert wird. Im Kühlleistungsfall gibt das Ventil die Durchströmung des Kurbelgehäuses frei, wodurch dieser Volumenstrom nicht für einen hochbelasteten Zylinderkopf zur Verfügung steht. Abhängig von der geometrischen Umsetzung des Kurbelgehäusewassermantels, sowie der Stegkühlung sind zudem Drosselungen einzelner Strömungspfade für eine optimale Kühlmittelverteilung notwendig.The current state of the art represents a so-called "parallel" split cooling. The flow is split and guided in parallel over the crankcase and the cylinder head. The crankcase can usually be shut off by a valve, so that the warm-up of the cylinder liners is improved, the temperature of the cylinder liners increases and the friction of the piston group is reduced. In the cooling power case, the valve releases the flow through the crankcase, whereby this volume flow is not available for a highly loaded cylinder head. Depending on the geometric implementation of the crankcase water jacket, as well as the web cooling also throttling individual flow paths for optimal coolant distribution are necessary.

Der Verlust des Kurbelgehäusevolumenstroms für den Zylinderkopf reduziert dessen Kühlleistung, wodurch Kühlanforderungen hochbelasteter Brennkraftmaschinen nicht erfüllt werden können.The loss of the crankcase volumetric flow rate to the cylinder head reduces its cooling capacity, which can not meet the cooling requirements of highly loaded internal combustion engines.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maßnahme aufzuzeigen, wie die Kühlung des Zylinderkopfes verbessert werden kann.Object of the present invention is to show a measure of how the cooling of the cylinder head can be improved.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of patent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Das erfindungsgemäße „serielle“ Splitcooling positioniert das Kurbelgehäuse und den Zylinderkopf im Hinblick auf die Strömungsführung hintereinander. Ein zusätzlicher Bypass vom Kurbelgehäuse sichert die Kühlmittelversorgung des Zylinderkopfs bei geschlossenem Splitcooling-Ventil, also bei stehendem Kühlmittel im Kurbelgehäuse. Neben der Möglichkeit der kompletten Absperrung des Kurbelgehäuses reduziert ein geöffnetes Kurbelgehäuse den gesamten Druckverlust, der neben dem Bypass als zusätzlicher Querschnitt freigegeben wird. Kühlungsanforderungen hochbelasteter Brennkraftmaschinen können in Verbindung mit dem „seriellen“ Splitcooling somit erfüllt werden. Erfindungsgemäß kann der gesamte Volumenstrom des Kühlmittels des Kurbelgehäuses für den thermisch hoch belasteten Zylinderkopf genutzt werden. Im Kühlleistungsfall gibt das Kurbelgehäuse durch Öffnen des Ventils neben dem Bypass zusätzlichen Querschnitt frei und reduziert somit den Druckverlust. Dies kommt den Kühlungsanforderungen entgegen, da nur bei sehr hoher Lastanforderung hohe Kühlmittel-Volumenströme gefordert sind.The "serial" split cooling according to the invention positions the crankcase and the cylinder head in succession with regard to the flow guidance. An additional bypass from the crankcase secures the coolant supply to the cylinder head with the splitcooling valve closed, ie with the coolant in the crankcase stationary. In addition to the possibility of the complete shut-off of the crankcase, an open crankcase reduces the total pressure loss, which is released in addition to the bypass as an additional cross-section. Cooling requirements of highly loaded internal combustion engines can thus be met in connection with the "serial" split cooling. According to the invention, the entire volume flow of the coolant of the crankcase can be used for the thermally highly loaded cylinder head. In the case of cooling, the crankcase releases additional cross-section by opening the valve next to the bypass and thus reduces the pressure loss. This accommodates the cooling requirements, since high coolant volume flows are required only with very high load requirements.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist der gesamte Kühlmittelvolumenstrom durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine förderbar. With the embodiment according to claim 2, the entire coolant volume flow through the cylinder head of the internal combustion engine can be conveyed.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 ist eine bevorzugte Ausführungsvariante.The embodiment according to claim 3 is a preferred embodiment.

Die Ausgestaltung gemäß den Patentansprüchen 4 und 5 bedingt geringe Kosten, sowie eine einfache und zuverlässige Technik.The embodiment according to claims 4 and 5 requires low costs, as well as a simple and reliable technique.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 gibt die Möglichkeit eines elektronischen Eingriffs in das Wärmemanagement mittels Beheizung des Thermostatwachses. Hiermit ist beispielsweise ein frühes Öffnen des Zweidruckventils möglich. Weiter führt es zu einer robusten Technik, vermeidet Komplexität, bietet keine Abhängigkeit von elektronischen Komponenten und reduziert somit Reparaturkosten. Das erfindungsgemäße Splitcooling „selbstreaktiv“ mit dem Zweidruckventil ist besonders für Low-Cost-Brennkraftmaschinen einsetzbar.The embodiment according to claim 6 gives the possibility of electronic intervention in the heat management by heating the thermostat wax. This makes it possible, for example, an early opening of the two-pressure valve. It also leads to a robust technology, avoids complexity, offers no dependence on electronic components and thus reduces repair costs. The split-cooling invention "self-reactive" with the two-pressure valve is particularly suitable for low-cost internal combustion engines.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 7 wird eine besonders gute Reaktion des Zweidruckventils erreicht.With the embodiment according to claim 7, a particularly good response of the two-pressure valve is achieved.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen in zwei Figuren näher erläutert.

  • 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislauf.
  • 2 zeigt schematisch die Verwendung eines Zweidruckventils als Splitcooling-Ventil.
The invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments in two figures.
  • 1 schematically shows an internal combustion engine with a coolant circuit according to the invention.
  • 2 shows schematically the use of a two-pressure valve as split cooling valve.

1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Kühlmittelkreislauf. Die Brennkraftmaschine 1 besteht aus einem Kurbelgehäuse 2 mit vier, durch Kreise symbolisch dargestellten Zylindern Z. Weiter weist die Brennkraftmaschine 1 einen Zylinderkopf 3 auf, in dem schematisch vier Brennraumdächer 10 mit je vier nicht bezifferten Ventilen, eingezeichnet sind. Ein Kühlmittel wird von einer nicht dargestellten Kühlmittelpumpe durch das Kurbelgehäuse 2 und den Zylinderkopf 3 der Brennkraftmaschine 1 und anschließend durch einen nicht dargestellten Kühlmittelkühler und zurück in das Kurbelgehäuse 2 und den Zylinderkopf 3 gefördert. Eine Strömungsrichtung des Kühlmittels ist durch Pfeile dargestellt. 1 schematically shows an internal combustion engine 1 , preferably for a motor vehicle, with a coolant circuit according to the invention. The internal combustion engine 1 consists of a crankcase 2 with four cylinders symbolically represented by circles Z , Next, the internal combustion engine 1 a cylinder head 3 on, in the schematic four combustion chamber roofs 10 each with four unnumbered valves, are marked. A coolant is from a coolant pump, not shown, through the crankcase 2 and the cylinder head 3 the internal combustion engine 1 and then through a coolant cooler, not shown, and back into the crankcase 2 and the cylinder head 3 promoted. A flow direction of the coolant is represented by arrows.

In Strömungsrichtung des Kühlmittels ist vor einem Eintritt des Kühlmittels in das Kurbelgehäuse 2 und in den Zylinderkopf 3, in diesem ersten Ausführungsbeispiel in 1, ein Splitcooling-Ventil 4 angeordnet.In the flow direction of the coolant is before entry of the coolant in the crankcase 2 and in the cylinder head 3 in this first embodiment in 1 , a splitcooling valve 4 arranged.

Erfindungsgemäß ist eine Bypassleitung 5 vorgesehen, mit dem das Kühlmittel unter Umgehung des Kurbelgehäuses 2 vollständig und direkt in den Zylinderkopf 3 förderbar ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird „serielles“ Splitcooling genannt.According to the invention, a bypass line 5 provided with the coolant bypassing the crankcase 2 completely and directly into the cylinder head 3 is eligible. The embodiment according to the invention is called "serial" split cooling.

Das serielle Splitcooling ermöglicht durch die Nutzung des Kurbelgehäusevolumenstroms für den thermisch hochbelasteten Zylinderkopf 3 die Reduzierung des Gesamtvolumenstroms: dVGesamt / dt = dVZylinderkopf / dt. Sowohl die Volumenstromreduzierung als auch die Möglichkeit der Drosselung des Kurbelgehäuses 2 reduzieren die hydraulischen Anforderungen des Grundmotors. Hieraus ergeben sich folgende Vorteile:

  1. 1. Verbrauchsreduzierung durch Reduzierung der Pumpenleistung bei gleichem Zylinderkopfvolumenstrom.
  2. 2. Steigerung der Motorleistung durch Erhöhung des Zylinderkopfvolumenstroms bei gleicher Pumpenleistung.
The serial split cooling is made possible by the use of the crankcase volumetric flow for the highly thermally loaded cylinder head 3 the reduction of the total volume flow: dV total / dt = dV Cylinder head / dt. Both the volume flow reduction and the possibility of throttling the crankcase 2 reduce the hydraulic requirements of the basic engine. This results in the following advantages:
  1. 1. Consumption reduction by reducing the pump power at the same cylinder head volume flow.
  2. 2. Increasing the engine power by increasing the cylinder head volume flow with the same pump performance.

In vorteilhafter Weise können sowohl Kurbelgehäuse 2 und Zylinderkopf 3 sowohl in Längs-, als auch in Querrichtung durchströmt werden. Die Bypassleitung 5 kann sowohl durch eine externe Leitung als auch im Kurbelgehäuse 2 sowie im Zylinderkopf 3 umgesetzt werden. Auch Bereiche eines Zylinderkopf-Kühlmittelmantels können die Bypassfunktion übernehmen.Advantageously, both crankcase 2 and cylinder head 3 flows through both longitudinally and transversely. The bypass line 5 Can be used both by an external line and in the crankcase 2 as well as in the cylinder head 3 be implemented. Even areas of a cylinder head coolant jacket can take over the bypass function.

Weiter ist an einem Kühlmittelaustritt 6 aus dem Kurbelgehäuse 2 ein Ventil 7 für das Kühlmittel vorgesehen, hiermit kann der Kühlmitteldurchfluss durch das Kurbelgehäuse 2 vollständig gesperrt werden kann. In dieser zweiten, Ausführungsform übernimmt das Ventil 7 die Funktion des Splitcooling-Ventils 4, das Splitcooling-Ventil 4 kann dann entfallen. Dies bedeutet, dass das Splitcooling-Ventil 4, 7 strömungstechnisch vor oder nach dem Kurbelgehäuse 2 angeordnet sein kann. Im Fall des selbstreaktiven Ventils muss das Splitcooling-Ventil 4, strömungstechnisch vor dem Kurbelgehäuse 2 positioniert sein .Das Ventil 7 ist vorzugsweise ein elektronisches Ventil.Next is at a coolant outlet 6 from the crankcase 2 a valve 7 provided for the coolant, hereby can the coolant flow through the crankcase 2 can be completely blocked. In this second embodiment, the valve takes over 7 the function of the splitcooling valve 4 , the splitcooling valve 4 can then be omitted. This means that the splitcooling valve 4 . 7 fluidically before or after the crankcase 2 can be arranged. In the case of the self-reactive valve, the splitcooling valve 4 , fluidically in front of the crankcase 2 be positioned .The valve 7 is preferably an electronic valve.

In bevorzugter Weise ist die Bypassleitung 5 derart dimensioniert, dass der gesamte Kühlmittelvolumenstrom nur durch den Zylinderkopf 3 förderbar ist. Bevorzugt ist das Splitcooling-Ventil 4 ein elektromechanisches Ventil.Preferably, the bypass line 5 dimensioned such that the entire coolant flow rate only through the cylinder head 3 is eligible. The split cooling valve is preferred 4 an electromechanical valve.

Als kostengünstige Variante ist das Splitcooling-Ventil 4 ein in dem Kurbelgehäuse 2 angeordnetes, kostengünstiges Zweidruckventil, so wie es in 2 dargestellt ist. Eine technisch bevorzugte Variante ist ein schnell schaltendes elektrisches Ventil.As a cost-effective variant is the split cooling valve 4 in the crankcase 2 arranged, inexpensive two-pressure valve, as it is in 2 is shown. A technically preferred variant is a fast switching electric valve.

2 zeigt schematisch einen horizontalen Schnitt durch ein Kurbelgehäuse 2. Der Schnitt durch das Kurbelgehäuse 2 in 2 zeigt gegenüber der Brennkraftmaschine 1 in 1 nur drei Zylinder Z. Die Bypassleitung ist mit 5 beziffert und von dieser Bypassleitung 5 zweigt ein Teilvolumenstrom in Richtung Kurbelgehäuse 2 ab. Am Kurbelgehäuseeintritt ist das Splitcooling-Ventil 4, welches als Zweidruckventil ausgeführt ist, angeordnet. Wie in 2 erkennbar, ist ein erster Eingang des Zweidruckventils kühlmittelführend mit der Bypassleitung 5 und ein zweiter Eingang des Zweidruckventils kühlmittelführend mit einem Kühlmittelmantel 8 des Kurbelgehäuses 2 und ein Ausgang des Zweidruckventils mit einer Kühlmittelzuführleitung 9 zu dem Kühlmittelmantel 8 verbunden. Ein Hub des Zweidruckventils ist mit zwei Doppelpfeilen dargestellt. 2 schematically shows a horizontal section through a crankcase 2 , The section through the crankcase 2 in 2 shows opposite the internal combustion engine 1 in 1 only three cylinders Z , The bypass line is numbered 5 and from this bypass line 5 branches a partial flow in the direction of the crankcase 2 from. At the crankcase inlet is the splitcooling valve 4 , which is designed as a two-pressure valve arranged. As in 2 recognizable, a first input of the two-pressure valve is coolant-carrying with the bypass line 5 and a second input of the two-pressure valve coolant leading with a coolant jacket 8th of the crankcase 2 and an outlet of the two-pressure valve with a coolant supply line 9 to the coolant jacket 8th connected. A stroke of the two-pressure valve is shown with two double arrows.

In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das Zweidruckventil über eine beheizbare Thermowachskapsel. Mit dieser Maßnahme ist der Schalttemperaturbereich veränderbar. In einer besonders bevorzugten, nicht dargestellten Ausführungsform ist die beheizbare Thermowachskapsel an einem Zylinderrohr abgestützt, wodurch eine besonders gute Regelung des Kühlmittelvolumenstroms möglich ist.In a preferred embodiment, the two-pressure valve has a heatable thermal protective capsule. With this measure, the switching temperature range is changeable. In a particularly preferred embodiment, not shown, the heatable thermal protective capsule is supported on a cylinder tube, whereby a particularly good control of the coolant volume flow is possible.

Das erfindungsgemäße „serielle“ Splitcooling positioniert das Kurbelgehäuse 2 und den Zylinderkopf 3 im Hinblick auf die Strömungsführung hintereinander. Eine zusätzliche Bypassleitung 5 vom Kurbelgehäuse 2 sichert die Kühlmittelversorgung des Zylinderkopfs 3 bei geschlossenem Splitcooling-Ventil 4, also bei stehendem Kühlmittel im Kurbelgehäuse 2. Neben der Möglichkeit der kompletten Absperrung des Kurbelgehäuses 2 reduziert ein geöffnetes Kurbelgehäuse 2 den gesamten Druckverlust, der neben der Bypassleitung 5 als zusätzlicher Querschnitt freigegeben wird. Kühlungsanforderungen hochbelasteter Brennkraftmaschinen können in Verbindung mit dem „seriellen“ Splitcooling somit erfüllt werden. Erfindungsgemäß kann der gesamte Volumenstrom des Kühlmittels des Kurbelgehäuses 2 für den thermisch hoch belasteten Zylinderkopf 3 genutzt werden. Im Kühlleistungsfall gibt das Kurbelgehäuse 2 durch Öffnen des Ventils 7 neben der Bypassleitung 5 zusätzlichen Querschnitt frei und reduziert somit den Druckverlust. Dies kommt den Kühlungsanforderungen entgegen, da nur bei sehr hoher Lastanforderung hohe Kühlmittel-Volumenströme gefordert sind.The "serial" split cooling according to the invention positions the crankcase 2 and the cylinder head 3 with regard to the flow guide one behind the other. An additional bypass line 5 from the crankcase 2 secures the coolant supply to the cylinder head 3 with splitcooling valve closed 4 So with the coolant in the crankcase 2 , In addition to the possibility of complete shut-off of the crankcase 2 reduces an open crankcase 2 the total pressure loss, in addition to the bypass line 5 is released as an additional cross-section. Cooling requirements of highly loaded internal combustion engines can thus be met in connection with the "serial" split cooling. According to the invention, the entire volume flow of the coolant of the crankcase 2 for the thermally highly loaded cylinder head 3 be used. In the case of cooling output, there is the crankcase 2 by opening the valve 7 next to the bypass line 5 additional cross section free and thus reduces the pressure loss. This accommodates the cooling requirements, since high coolant volume flows are required only with very high load requirements.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.1.
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
2.Second
Kurbelgehäusecrankcase
3.Third
Zylinderkopfcylinder head
4.4th
Splitcooling-VentilSplit Cooling valve
5.5th
Bypassleitungbypass line
6.6th
KühlmittelaustrittCoolant outlet
7.7th
VentilValve
8.8th.
KühlmittelmantelCoolant jacket
9.9th
Kühlmittelzuführleitungcoolant supply line
10.10th
Brennraumdach Combustion chamber roof
ZZ
Zylindercylinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012200391 A1 [0002]DE 102012200391 A1 [0002]
  • DE 2011117102 A1 [0004]DE 2011117102 A1 [0004]

Claims (7)

Brennkraftmaschine (1) mit einem Kühlmittelkreislauf, wobei ein Kühlmittel von einer Kühlmittelpumpe durch ein Kurbelgehäuse (2) und einen Zylinderkopf (3) der Brennkraftmaschine (1) und anschließend durch einen Kühlmittelkühler und zurück in das Kurbelgehäuse (2) und den Zylinderkopf (3) förderbar ist, wobei dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor einem Eintritt des Kühlmittels in das Kurbelgehäuse (2) und in den Zylinderkopf (3) oder nach einem Kühlmittelaustritt (6) aus dem Kurbelgehäuse (2) ein Splitcooling-Ventil (4, 7) angeordnet ist, wobei eine Bypassleitung (5) vorgesehen ist, mit dem das Kühlmittel unter Umgehung des Kurbelgehäuse (2) direkt in den Zylinderkopf (3) förderbar ist.Internal combustion engine (1) with a coolant circuit, wherein a coolant from a coolant pump through a crankcase (2) and a cylinder head (3) of the internal combustion engine (1) and then through a coolant radiator and back into the crankcase (2) and the cylinder head (3) is conveyable, wherein characterized in that in the flow direction of the coolant before entry of the coolant into the crankcase (2) and in the cylinder head (3) or after a coolant outlet (6) from the crankcase (2) a split cooling valve (4, 7) is arranged, wherein a bypass line (5) is provided, with which the coolant, bypassing the crankcase (2) directly into the cylinder head (3) can be conveyed. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bypassleitung (5) und den Zylinderkopf (3) ein gesamter Kühlmittelvolumenstrom förderbar ist.Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that through the bypass line (5) and the cylinder head (3), a total coolant volume flow is conveyed. Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Splitcooling-Ventil (4, 7) ein elektromechanisches Ventil ist.Internal combustion engine according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the split cooling valve (4, 7) is an electromechanical valve. Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Splitcooling-Ventil (4, 7) ein am Kurbelgehäuse (2) angeordnetes Zweidruckventil ist.Internal combustion engine according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the split cooling valve (4, 7) is a two-pressure valve arranged on the crankcase (2). Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Eingang des Zweidruckventils Kühlmittel führend mit der Bypassleitung (5) und ein zweiter Eingang des Zweidruckventils Kühlmittel führend mit einem Kühlmittelmantel (8) des Kurbelgehäuses (2) und ein Ausgang des Zweidruckventils mit einer Kühlmittelzuführleitung (9) zu dem Kühlmittelmantel (8) verbunden ist.Internal combustion engine after Claim 4 , characterized in that a first input of the two-pressure valve coolant leading to the bypass line (5) and a second input of the two-pressure valve coolant leading to a coolant jacket (8) of the crankcase (2) and an outlet of the two-pressure valve with a Kühlmittelzuführleitung (9) to the Coolant jacket (8) is connected. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweidruckventil über eine beheizbare Thermowachskapsel verfügt.Internal combustion engine after Claim 4 or 5 , characterized in that the two-pressure valve has a heatable Thermowachskapsel. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beheizbare Thermowachskapsel an einem Zylinderrohr abgestützt ist.Internal combustion engine after Claim 6 , characterized in that the heatable thermal protective capsule is supported on a cylinder tube.
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