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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Moderne Verbrennungsmotoren werden zur Leistungssteigerung über einen Turbolader aufgeladen. Beim Verdichten im Turbolader erhitzt sich die Luft stark. Um die Bauteilgrenztemperaturen im Abgasstrang einzuhalten ist es daher erforderlich, die erhitze Luft vor Eintritt in den Verbrennungsmotor erneut zu kühlen. Diese kann beispielsweise über einen Wasser-Kreislauf erfolgen.
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Aus der
DE 10 2016 013 926 A1 ist eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem ein Kühlmedium führenden Kreislaufsystem bekannt. Das Kreislaufsystem weist einen mit dem Kühlmedium durchströmbaren, ersten Wärmeübertrager, mittels welchem Wärme zwischen dem Kühlmedium und der Ladeluft übertragbar ist, auf. Das Kreislaufsystem weist weiterhin einen Ejektor, mittels welchem das Kühlmedium mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, auf. Zusätzlich weist das Kreislaufsystem einen zweiten Wärmeübertrager auf, welcher parallel zu dem ersten Wärmeübertrager mit dem Kühlmedium durchströmbar ist und mittels welchem Wärme zwischen dem Kühlmedium und der Ladeluft übertragbar ist. Dabei ist der Ejektor in einer Fluidströmungsrichtung des Kreislaufsystems hinter dem ersten Wärmeübertrager und dem zweiten Wärmeübertrager angeordnet. Der erste Wärmeübertrager ist in einem ersten Kreislaufteil des Kreislaufsystems gemeinsam mit einer Fördereinrichtung zur Förderung des Kühlmediums angeordnet, wobei der erste Kreislaufteil in eine Druckseite des Ejektors mündet. Der zweite Wärmeübertrager ist gemeinsam mit einem Expansionsventil in einem zweiten Kreislaufteil des Kreislaufsystems angeordnet, wobei der zweite Kreislaufteil in eine Saugseite des Ejektors mündet. Bei einem Betrieb der Fördereinrichtung zur Förderung des Kühlmediums durch das Kreislaufsystem liegt durch Zusammenwirken des Expansionsventils und des Ejektors in dem zweiten Kreislaufteil ein geringerer Fluiddruck des Kühlmediums vor als in dem ersten Kreislaufteil.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kühlvorrichtung, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem ein Kühlmedium führenden Kreislaufsystem mit zwei Kreislaufteilen bereitgestellt, wobei
- - in einem ersten Kreislaufteil ein mit dem Kühlmedium durchströmbarer erster Wärmetauscher, mittels welchem Wärme zwischen dem Kühlmedium und der Ladeluft übertragbar ist, eingangsseitig mit einer Fördervorrichtung zur Förderung des Kühlmediums und ausgangsseitig mit einer Druckseite eines Ejektors fluidisch gekoppelt ist,
- - in einem strömungstechnisch parallel zu dem ersten Kreislaufteil geschalteten zweiten Kreislaufteil ein zweiter Wärmetauscher, mittels welchem Wärme zwischen dem Kühlmedium und der Ladeluft übertragbar ist, eingangsseitig mit einem Expansionsventil und ausgangsseitig mit einer Saugseite des Ejektors fluidisch gekoppelt ist und
- - in Strömungsrichtung nach einem Ausgang des Ejektors ein von dem Kühlmedium durchströmbarer dritter Wärmetauscher fluidisch mit dem Ejektor gekoppelt ist und sich das Kreislaufsystem in Strömungsrichtung nach dem dritten Wärmetauscher an einer Abzweigung in den ersten Kreislaufteil und zweiten Kreislaufteil aufteilt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im zweiten Kreislaufteil ein Kältemittelverdichter vor dem Eintritt in den Ejektor angeordnet ist.
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Der Kältemittelverdichter kann das Druckniveau vor der Ejektor-Saugseite anheben und den fehlenden Massenstrom zur optimalen Kühlleistung ausgleichen. Zusätzlich ermöglicht der Kältemittelverdichter eine noch bessere Regelbarkeit des Kreislaufs auf eine gewünschte Ladeluft-Zieltemperatur.
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Auf diese Weise kann ein größerer Leistungsbereich abgedeckt werden.
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Somit ergibt sich eine verbesserte Kühlung der Ladeluft von turboaufgeladenen Verbrennungsmotoren. Hierdurch können der Kraftstoffverbrauch, die Emissionen und die Klopfneigung des Motors verbessert werden. Der Kühlkreislauf kann auf mehr Betriebspunkte erweitert werden, so dass unter allen Umständen eine optimale Kühlung mit guter Regelbarkeit ermöglicht wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch ein Schaltbild einer Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine,
- 2 ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung während eines Kühlbetriebs,
- 3 ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung während eines Kühlbetriebs,
- 4 ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung während eines Kühlbetriebs, und
- 5 ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung während eines Kühlbetriebs.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 ist ein schematisches Schaltbild einer Kühlvorrichtung 1 zum Kühlen von Ladeluft L für eine Verbrennungskraftmaschine 3.
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Es ist bekannt, dass zur Wirkungsgradsteigerung von Verbrennungskraftmaschinen 3 Teile einer Abgasenergie über einen Turbolader 2 zurückgewonnen werden. Mit dieser Leistung wird Luft vor Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 3, d. h. die Ladeluft L, vorverdichtet, wodurch sich die Dichte der Luft erhöht und bei gleichem Volumen einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine 3 mehr Sauerstoff zugeführt werden kann. Somit kann ein Hubraum der Verbrennungskraftmaschine 3 bei gleicher oder höherer Leistung reduziert werden, wodurch ein Kraftstoffverbrauch reduziert werden kann. Während der Verdichtung der Luft erhitzt sich diese jedoch stark. Um eine optimale Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine 3 sicherzustellen, beispielsweise um ein so genanntes Klopfen in Benzinmotoren zu vermeiden, und eine Temperatur nach der Verbrennungskraftmaschine 3 aus Bauteilschutzgründen zu beschränken, wird die verdichtete Ladeluft L mittels der Kühlvorrichtung 1 vor Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 3 gekühlt.
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Die Kühlvorrichtung 1 umfasst ein ein Kühlmedium M führendes Kreislaufsystem 4 mit zwei Kreislaufteilen 4.1, 4.2.
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In einem ersten Kreislaufteil 4.1 ist ein mit dem Kühlmedium M durchströmter erster Wärmetauscher 5 vorgesehen. Mittels des ersten Wärmetauschers 5, beispielsweise einem Hochtemperatur-Wärmetauscher oder Hochtemperatur-Verdampfer, ist Wärme Q zwischen dem Kühlmedium M und der Ladeluft L übertragbar. Dabei ist der erste Wärmetauscher 5 eingangsseitig mit einer Fördervorrichtung 6 zur Förderung des Kühlmediums M, beispielsweise einer Förderpumpe oder einem Verdichter, und ausgangsseitig mit einer Druckseite 7.1 eines Ejektors 7 fluidisch gekoppelt. In einem strömungstechnisch parallel zu dem ersten Kreislaufteil 4.1 geschalteten zweiten Kreislaufteil 4.2 ist ein zweiter Wärmetauscher 8 vorgesehen. Mittels des zweiten Wärmetauschers 8, beispielsweise eines Niedertemperatur-Wärmetauschers oder Niedertemperatur-Verdampfers, ist Wärme Q zwischen dem Kühlmedium M und der Ladeluft L übertragbar. Dabei ist der zweite Wärmetauscher 8 eingangsseitig mit einem Expansionsventil 9 und ausgangsseitig mittelbar mit einer Saugseite 7.2 des Ejektors 7 fluidisch gekoppelt.
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Das heißt, der erste Kreislaufteil 4.1 und der zweite Kreislaufteil 4.2 münden an der Druckseite 7.1 bzw. der Saugseite 7.2 des Ejektors 7 in diesen und sind so an diesem miteinander verbunden. Stromab des Ejektors 7 sind die beiden Kreislaufteile 4.1, 4.2 wieder getrennt.
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Dabei wird der Ejektor 7 beispielsweise nach einem sogenannten Venturi-Prinzip betrieben, so dass in dem ersten Kreislaufteil 4.1 ein größerer Fluiddruck des Kühlmediums M herrscht als in dem zweiten Kreislaufteil 4.2. Somit wird in dem zweiten Wärmetauscher 8 das Kühlmedium M mit einem geringeren Druck p geführt als in dem ersten Wärmetauscher 5. Aufgrund des geringeren Drucks p kann das Kühlmedium M im zweiten Kreislaufteil 4.2 und damit in dem zweiten Wärmetauscher 8 im Vergleich zum ersten Wärmetauscher 5 leichter verdampft werden und ein geringeres Temperaturniveau aufweisen. Dadurch ist eine besonders effiziente, stufenweise Kühlung der Ladeluft L und damit ein besonders effizientes Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 3 ermöglicht.
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Weiterhin ist der zweite Wärmetauscher 8 ausgangsseitig mit einer Wärmeabgabeseite 11.1 eines integrierten Wärmetauschers 11 fluidisch gekoppelt und die Fördervorrichtung 6 ist eingangsseitig mit einer Wärmeaufnahmeseite 11.2 des integrierten Wärmetauschers 11 fluidisch gekoppelt.
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In einem Betrieb der Kühlvorrichtung 1 tritt die vom Turbolader 2 verdichtete Ladeluft L in den ersten Wärmetauscher 5 ein und wird dort abgekühlt, bevor sie der Verbrennungskraftmaschine 3 zugeführt wird. Dem Kühlmedium M, insbesondere einem Kältemittel, wird in einem insbesondere als Kondensator ausgebildeten weiteren Wärmetauscher 10 die von der Ladeluft L aufgenommene Wärme Q entzogen und beispielsweise an die Umgebungsluft abgegeben.
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Nach Austritt aus dem weiteren Wärmetauscher 10 teilt sich das Kreislaufsystem 4 an einer Abzweigung 12 in die zwei Kreislaufteile 4.1, 4.2 auf. Im ersten Kreislaufteil 4.1 wird ein Teil des Kühlmediums M mittels der Wärmeaufnahmeseite 11.2 des integrierten Wärmetauschers 11 weiter abgekühlt und anschließend mittels der Fördervorrichtung 6 zum ersten Wärmetauscher 5 gefördert. Durch die Fördervorrichtung 6 erfährt das Kühlmedium M eine Druckerhöhung im Vergleich zum weiteren Wärmetauscher 10. Im ersten Wärmetauscher 5 nimmt das Kühlmedium M die Wärme Q aus der Ladeluft L auf, bevor es als Treibmassenstrom weiter zum Ejektor 7 strömt. Die Ladeluft L wird dabei von ihrer maximalen Temperatur bei Eintritt in den ersten Wärmetauscher 5 auf ein mittleres Temperaturniveau abgekühlt.
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Von dort strömt die Ladeluft L weiter in den zweiten Wärmetauscher 8, der die restliche, abzuführende Wärme Q der Ladeluft L an das im zweiten Kreislaufteil 4.2 geführte Kühlmedium M abgibt. Hierbei kann eine Entspannung des Kühlmediums M auf Temperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur erfolgen. Nach dem zweiten Kreislaufteil 4.2 wird das Kühlmedium M in Strömungsrichtung nach dem weiteren Wärmetauscher 10 anhand eines Druckabfalls in dem insbesondere regelbaren Expansionsventil 9 auf ein niedrigeres Druck- und Temperaturniveau als am dritten Wärmetauscher 10 entspannt. Danach tritt das Kühlmedium M in den zweiten Wärmetauscher 8 ein und entzieht der Ladeluft L zusätzliche Wärme Q. Danach wird das Kühlmedium M mittels der Wärmeabgabeseite 11.1 des integrierten Wärmetauschers 11 weiter erhitzt, insbesondere überhitzt, vom Ejektor 7 angesaugt und vereint sich wieder mit dem Kühlmedium M des ersten Kreislaufteils 4.1. Ein Temperaturniveau im zweiten Wärmetauscher 8 kann dabei über eine Drosselwirkung des Expansionsventils 9 einstellbar sein.
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Zu dieser Regelung kann das Expansionsventil 9 eine nicht dargestellte Regeleinheit umfassen, welche beispielsweise mit zumindest einem, in Strömungsrichtung unmittelbar nach einem Ausgang der Wärmeabgabeseite 11.1 des integrierten Wärmetauschers 11 angeordneten, nicht näher dargestellten Temperatursensor datentechnisch gekoppelt ist.
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Anhand von Signalen des Temperatursensors kann die Temperatur des überhitzten Kühlmediums M in Strömungsrichtung nach dem Ausgang der Wärmeabgabeseite 11.1 ermittelt werden. In Abhängigkeit dieser Temperatur, deren Sollwert eine Regelgröße für das Expansionsventil 9 bildet, kann die Regelung des Expansionsventils 9 erfolgen. Diese Regelung erfolgt dabei elektrisch und/oder thermisch, wobei mittels der Regelung sichergestellt werden kann, dass das Kühlmedium M im integrierten Wärmetauscher 11 vollständig überhitzt wird.
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Ein erreichbarer Massenstrom in Kombination mit einem erwünschten Temperaturniveau kann über eine regelbare Saugleistung des Ejektors 7 eingestellt werden. Dabei bildet das im ersten Kreislaufteil 4.1 geführte Kühlmedium M nach dem ersten Wärmetauscher 5 einen Treibmassenstrom und dient durch Kopplung mit der Druckseite 7.1 des Ejektors 7 als Antriebsquelle desselben. In Abhängigkeit eines Zustands des Kühlmediums M, beispielsweise als Nassdampf oder überhitztes Gas, einem Massenstrom und einer aufgenommenen Wärme Q stellt sich eine Saugleistung des Ejektors 7 ein. Der Treibmassenstrom wird in einer nicht gezeigten Düse des Ejektors 7 entspannt und tritt beispielsweise mit Schallgeschwindigkeit in den Ejektor 7 ein. Beim Austritt aus der Düse entsteht ein Unterdruck, welcher einen Massenstrom des Kühlmediums M aus dem zweiten Wärmetauscher 8 des zweiten Kreislaufteils 4.2 ansaugt und daher als Düsenstrahlpumpe arbeitet. Im Ejektor 7 vereinen sich die beiden Massenströme des Kühlmediums M und werden vor Austritt aus dem Ejektor 7 verlangsamt und auf ein gewünschtes Druckniveau entspannt. Dabei kann der Ejektor 7 mit einer statischen Geometrie oder regelbar ausgeführt sein. Ein regelbarer Ejektor 7 fungiert als weitere Stellgröße zur Regelung der Kühlleistung der Kühlvorrichtung 1.
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Die hier vorgeschlagene Erfindung verwendet einen Kältemittelverdichter 13 vor dem Ejektor 7 im zweiten Kreislaufteil 4.2. Das Kreislaufsystem 4 unterteilt sich in zwei Teilkreisläufe 4.1, 4.2, die im Ejektor 7 zusammengeführt werden und sich nach dem Wärmetauscher 10, insbesondere einem Kondensator, wieder aufteilen.
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Der erste Kreislaufteil 4.1 wird über einen integrierten Wärmetauscher 11 nochmals zusätzlich abgekühlt, bevor eine Fördervorrichtung 6, insbesondere eine KältemittelPumpe das Kühlmedium M in den Wärmetauscher 5, beispielsweise einen Hochtemperatur-Verdampfer, pumpt. Dort wird das Kühlmedium M verdampft und kühlt dadurch die verdichtete Ladeluft L in einer ersten Stufe ab. Das verdampfte Kühlmedium M tritt auf der Treibseite oder Druckseite 7.1 in den Ejektor 7 ein. Aufgrund der kleinen Querschnitte der Treibdüse des Ejektors 7 erhöht die Fördervorrichtung 6, insbesondere eine Kältemittelpumpe, das Druckniveau des ersten Kreislaufteils 4.1 deutlich über das Niveau im Wärmetauscher 10.
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Der zweite Kreislaufteil 4.2 wird über ein Expansionsventil 9 geführt, in dem sich das Kühlmedium M entspannt und die Temperatur reduziert wird. Anschließend wird das Kühlmedium M im Wärmetauscher 8, insbesondere einem Niedertemperatur-Verdampfer, verdampft. Hierdurch wird die Ladeluft L in einer zweiten Kühlstufe auf die Zieltemperatur vor Saugrohr-Eintritt abgekühlt. Nach dem Wärmetauscher 8 strömt das Kühlmedium M in den integrierten Wärmetauscher 11, welcher Wärme aus dem integrierten Wärmetauscher 11 in den ersten Kreislaufteil 4.1. Vor Eintritt in die Saugseite 7.2 des Ejektors 7 erhöht ein zusätzlicher Kältemittel-Verdichter 13 das Druckniveau, sodass der Ejektor 7 wirksam arbeiten kann.
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Im Ejektor 7 vereinen sich beide Kreislaufteile 4.1, 4.2 und werden anschließend im Wärmetauscher 11, insbesondere Kondensator, kondensiert. Dort wird die aufgenommene Wärme aus der Ladeluft L wieder an die Umgebung abgegeben.
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Die Arbeitsweise des Ejektors 7 in diesem Kreislaufsystem 4 kann grundsätzlich über einen Zusammenhang zwischen möglichen Druckhub und gefördertem Massenstrom beschrieben werden. Der Druckhub ist hierbei die Anhebung des Saugdrucks im Wärmetauscher 8, insbesondere Niedertemperaturverdampfer, auf einen Mitteldruck im Wärmetauscher 10, insbesondere Kondensator. Der geförderte Massenstrom beschreibt den Massenstrom über die Saugseite 7.2, das heißt den Massenstrom, der den Wärmetauscher 8, insbesondere Niedertemperaturverdampfer passiert. Je höher der benötigte Druckhub, das heißt je mehr Druckabfall durch das Expansionsventil 9 erzeugt wird, desto geringer wird der mögliche geförderte Massenstrom. Das gleiche gilt für den Fall eines steigenden Massenstroms und im Resultat eines geringeren Druckhubs.
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Übertragen auf das Kreislaufsystem 4 bedeutet dies, dass ein eingestellter Druckabfall zur Erreichung einer bestimmten Verdampfungstemperatur im Wärmetauscher 8, insbesondere Niedertemperaturverdampfer, je nach Betriebsbedingungen zu einem unzureichenden Massenstrom führt. Hierdurch wird die mögliche Kühlleistung bzw. die aufnehmbare Wärme Q aus der Ladeluft L limitiert. Ein zusätzlicher Kältemittel-Verdichter 13 kann hier die fehlende Arbeitsleistung des Ejektors 7 ausgleichen und den benötigten Massenstrom präzise fördern.
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Das Potential an Druckhub und Massenstrom in einem Ejektor 7 ist von den Bedingungen an der Treibseite oder Druckseite 7.1 abhängig. Je nach Betriebspunkt sind der verfügbare Treibdruck und die Treibenergie jedoch nicht ausreichend um den Bedarf an Saugmassenstrom zu fördern. Nur in diesen Fällen wird ein Leistungsboost durch den zusätzlichen Kältemittel-Verdichter 13 benötigt. In den Fällen, in denen der zusätzliche Kältemittel-Verdichter 13 nicht benötigt wird, kann dieser zur Energieoptimierung des Kreislaufsystems 4 im Leerlauf mitdrehen, bypassiert werden oder über eine geeignete Architektur mit wenig erzeugtem Widerstand im Kältemittel hängen und es durchlassen.
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Die Ausführung des Kreislaufsystems 4 kann sich durch die Platzierung eines integrierten Wärmetauschers 11 unterscheiden.
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2 ist ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks p in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie h für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung 1 während eines Kühlbetriebs. Diese Ausführungsform kommt ohne Einsatz eines integrierten Wärmetauschers 11 aus.
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Zur Steigerung der Robustheit des Kreislaufsystems 4 und einem verbesserten Bauteilschutz kann der Einsatz eines integrierten Wärmetauschers 11 vorgesehen sein. Die kalte Seite des integrierten Wärmetauschers 11 ist in allen Konfigurationen generell nach dem als Niedertemperatur-Verdampfer ausgebildeten Wärmetauschers 8. Hier kann eine große Wärmemenge aufgenommen werden ohne das Potential der Kühlung des als Niedertemperatur-Verdampfer ausgebildeten Wärmetauschers 8 wesentlich zu beeinträchtigen. Zusätzlich kann die Überhitzung des Kühlmedium M erst im integrierten Wärmetauscher 11 stattfinden welcher generell einfacher aufgebaut und robuster ausgelegt werden kann als ein Verdampfer.
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3 ist ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks p in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie h für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung 1 während eines Kühlbetriebs.
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In dieser Konfiguration wird die Wärme im inneren Wärmetauscher 11 aus dem Kühlmedium M vor dem Eintritt in die Fördervorrichtung 6, insbesondere Pumpe, entzogen. Dieser Aufbau hat den Vorteil einer gegenüber dynamischen Schwankungen noch robusteren Systemarchitektur, da eine Unterkühlung des Kühlmedium M und somit ein flüssiger Zustand vor dem Eintritt in die Fördervorrichtung 6 sichergestellt werden kann. Durch die hiermit erhöhte Dichte des Kühlmedium M wird von der Fördervorrichtung 6 weniger Energie zur Förderung benötigt.
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4 ist ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks p in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie h für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung 1 während eines Kühlbetriebs.
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In dieser Konfiguration ist die warme Seite des integrierten Wärmetauschers 11 vor dem Expansionsventil 9 nur im zweiten Kreislaufteil 4.2 eingebaut. Hierdurch kann das Kühlmedium M im Niederdruck-Teil auf noch geringere Enthalpien verschoben werden. Hierdurch wird ein größerer Bereich des Zweiphasengebiets des Kühlmediums M während des Verdampfens benutzt. Das Kühlmedium M kann daher mehr Wärme auf dem gleichen, niedrigen Temperaturniveau wie zuvor aufnehmen. In der Folge kann der als LT-Verdampfer ausgebildete Wärmetauscher 8 entweder konstruktiv kleiner ausgelegt werden oder die Ladeluft L auf eine etwas niedrigere Temperatur gekühlt werden.
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5 ist ein Druck-Enthalpie-Diagramm mit einer Kennlinie eines Verlaufs eines Drucks p in Abhängigkeit von einer spezifischen Enthalpie h für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung 1 während eines Kühlbetriebs.
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In dieser Konfiguration ist der warme Teil des integrierten Wärmetauschers 11 in den zusammengeführten Strom nach dem als Kondensator ausgebildeten Wärmetauscher 10 eingebaut. Diese Lösung stellt einen Kompromiss aus den beiden vorigen Konfigurationen dar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlvorrichtung
- 2
- Turbolader
- 3
- Verbrennungskraftmaschine
- 4
- Kreislaufsystem
- 4.1
- Kreislaufteil
- 4.2
- Kreislaufteil
- 5
- Wärmetauscher
- 6
- Fördervorrichtung
- 7
- Ejektor
- 7.1
- Druckseite
- 7.2
- Saugseite
- 8
- Wärmetauscher
- 9
- Expansionsventil
- 10
- Wärmetauscher
- 11
- integrierter Wärmetauscher
- 11.1
- Wärmeabgabeseite
- 11.2
- Wärmeaufnahmeseite
- 12
- Abzweigung
- 13
- Kältemittelverdichter
- h
- spezifische Enthalpie
- L
- Ladeluft
- M
- Kühlmedium
- p
- Druck
- Q
- Wärme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016013926 A1 [0003]
