DE102020007769A1 - Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung (1) zum Kühlen von Ladeluft mit zumindest einem Niedertemperatur-Kühlkreislauf (2), umfassend einen von einem Kühlmedium (M) durchströmbaren Niedertemperatur-Kühler (3), eine strömungstechnisch mit einem Ausgang des Niedertemperatur-Kühlers (3) gekoppelte Fördervorrichtung (4) zur Förderung des Kühlmediums (M) und einen eingangsseitig mit einem Ausgang der Fördervorrichtung (4) und ausgangsseitig mit einem Eingang des Niedertemperatur-Kühlers (3) strömungstechnisch mittelbar gekoppelten Ladeluftkühlers (5), mittels welchem Wärme (Q) zwischen dem Kühlmedium (M) und der Ladeluft übertragbar ist. Erfindungsgemäß ist strömungstechnisch parallel zu dem Ladeluftkühler (5) in einem Bypasszweig (6) ein Inverter (7) geschaltet, wobei zwischen der Fördervorrichtung (4) und dem Ladeluftkühler (5) strömungstechnisch nach einer Abzweigung (8) zu dem Bypasszweig (6) eine regelbare Drossel (9) angeordnet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der DE 10 2011 080 208 A1 ist ein Wärmetauschersystem für ein Fahrzeug bekannt. Das Wärmetauschersystem umfasst einen Verteiler zum Aufteilen eines Kühlmittelstroms in einen ersten Kühlmittelstrom und einen zweiten Kühlmittelstrom, einen durch den ersten Kühlmittelstrom kühlbaren Ladeluftkühler für einen Motor des Fahrzeugs, einen durch den zweiten Kühlmittelstrom kühlbaren Kondensator und einen Regler zum Regeln eines Massenstroms des ersten Kühlmittelstroms durch den Ladeluftkühler.
• Weiterhin ist aus der DE 10 2006 044 820 B4 ein Kühlsystem einer Brennkraftmaschine mit Ladeluftzufuhr bekannt, das über einen ersten und einen zweiten Kühlkreislauf verfügt. Der erste Kühlkreislauf wird auf einem höheren Temperaturniveau als der zweite Kühlkreislauf betrieben, wobei die Ladeluftzufuhr eine Ladeluftkühleinheit aufweist, die thermisch an den zweiten, einen regelbaren Kühlmitteldurchsatz aufweisenden Kühlkreislauf gekoppelt ist. Im zweiten Kühlkreislauf ist ein Ventil vorgesehen, das als Abschaltelement ausgeführt ist. Mit dem Ventil ist während eines Betriebs der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit eines Betriebsparameters einer Fahrzeugkomponente und anderer Einflussgrößen der Kühlmitteldurchsatz im zweiten Kühlkreislauf abschaltbar. Das Kühlsystem ist ausgeführt, während eines Betriebs der Brennkraftmaschine den Kühlmitteldurchsatz im zweiten Kühlkreislauf in Abhängigkeit des Betriebsparameters und der anderen Einflussgrößen mittels des Abschaltelements vollständig abzuschalten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine anzugeben.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kühlvorrichtung, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
• Eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft umfasst zumindest einen Niedertemperatur-Kühlkreislauf. Der Niedertemperatur-Kühlkreislauf umfasst einen von einem Kühlmedium durchströmbaren Niedertemperatur-Kühler, eine strömungstechnisch mit einem Ausgang des Niedertemperatur-Kühlers gekoppelte Fördervorrichtung zur Förderung des Kühlmediums und einen eingangsseitig mit einem Ausgang der Fördervorrichtung und ausgangsseitig mit einem Eingang des Niedertemperatur-Kühlers strömungstechnisch gekoppelten Ladeluftkühler, mittels welchem Wärme zwischen dem Kühlmedium und der Ladeluft übertragbar ist.
• Erfindungsgemäß ist strömungstechnisch parallel zu dem Ladeluftkühler in einem Bypasszweig ein Inverter geschaltet, wobei zwischen der Fördervorrichtung und dem Ladeluftkühler strömungstechnisch nach einer Abzweigung zu dem Bypasszweig eine regelbare Drossel angeordnet ist.
• Bei geringen Umgebungstemperaturen weist das Kühlmedium im Niedertemperatur-Kühlkreislauf und am Ladeluftkühler eine ebenfalls geringe Temperatur auf. Bei bestimmten Betriebspunkten kann dadurch Kondensat im Ladeluftkühler entstehen und sich sammeln. Mögliche Quelle hierfür sind unter anderem eine Umgebungsfeuchte, eine Volllast-Kurbelgehäuseentlüftung und/oder eine Niederdruck-Abgasrückführung. Mögliche Folgen dieser Kondensatbildung sind beispielsweise Zündaussetzer einer Zündung der Verbrennungskraftmaschine und Zündkerzenschäden.
• Mittels der vorliegenden Kühlvorrichtung kann mittels der regelbaren Drossel eine bedarfsgerechte Drosselung eines Kühlmedienvolumenstroms durch den Ladeluftkühler erreicht werden, ohne dass die Drosselung direkt auf den Inverter wirkt. Dadurch kann eine Kühlwirkung reduziert werden, so dass sich auch die Kondensatbildung reduziert. Aufgrund des einfachen Aufbaus mit der Drossel ist dies besonders zuverlässig und kostengünstig realisierbar.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
• Dabei zeigt:
• 1 schematisch ein Schaltbild einer Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine.
• In der einzigen 1 ist ein Schaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Kühlvorrichtung 1 zum Kühlen von Ladeluft für eine Verbrennungskraftmaschine dargestellt.
• Die Kühlvorrichtung 1 umfasst zumindest einen Niedertemperatur-Kühlkreislauf 2.
• Der Niedertemperatur-Kühlkreislauf 2 umfasst einen von einem Kühlmedium M durchströmbaren Niedertemperatur-Kühler 3 und eine strömungstechnisch mit einem Ausgang des Niedertemperatur-Kühlers 3 gekoppelte Fördervorrichtung 4 zur Förderung des Kühlmediums M, insbesondere eine Kühlmedienpumpe.
• Weiterhin umfasst der Niedertemperatur-Kühlkreislauf 2 einen eingangsseitig mit einem Ausgang der Fördervorrichtung 4 und ausgangsseitig mit einem Eingang des Niedertemperatur-Kühlers 3 strömungstechnisch mittelbar gekoppelten Ladeluftkühler 5, mittels welchem Wärme Q zwischen dem Kühlmedium M und der Ladeluft übertragbar ist.
• Ferner ist strömungstechnisch parallel zu dem Ladeluftkühler 5 in einem Bypasszweig 6 ein Inverter 7 geschaltet.
• Zwischen der Fördervorrichtung 4 und dem Ladeluftkühler 5 ist strömungstechnisch nach einer Abzweigung 8 zu dem Bypasszweig 6 eine regelbare Drossel 9 verschaltet, mittels welcher eine bedarfsgerechte Drosselung eines Kühlmedienvolumenstroms durch den Ladeluftkühler 5 durchgeführt werden kann, ohne dass die Drosselung direkt auf den Inverter 7 wirkt.
• Bezugszeichenliste

1

Kühlvorrichtung

2

Niedertemperatur-Kühlkreislauf

3

Niedertemperatur-Kühler

4

Fördervorrichtung

5

Ladeluftkühler

6

Bypasszweig

7

Inverter

8

Abzweigung

9

Drossel

M

Kühlmedium

Q

Wärme

• 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 102011080208 A1 [0002]
• DE 102006044820 B4 [0003]

Claims (1)

1. Kühlvorrichtung (1) zum Kühlen von Ladeluft mit zumindest einem Niedertemperatur-Kühlkreislauf (2), umfassend - einen von einem Kühlmedium (M) durchströmbaren Niedertemperatur-Kühler (3), - eine strömungstechnisch mit einem Ausgang des Niedertemperatur-Kühlers (3) gekoppelte Fördervorrichtung (4) zur Förderung des Kühlmediums (M) und - einen eingangsseitig mit einem Ausgang der Fördervorrichtung (4) und ausgangsseitig mit einem Eingang des Niedertemperatur-Kühlers (3) strömungstechnisch mittelbar gekoppelten Ladeluftkühlers (5), mittels welchem Wärme (Q) zwischen dem Kühlmedium (M) und der Ladeluft übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - strömungstechnisch parallel zu dem Ladeluftkühler (5) in einem Bypasszweig (6) ein Inverter (7) geschaltet ist und - zwischen der Fördervorrichtung (4) und dem Ladeluftkühler (5) strömungstechnisch nach einer Abzweigung (8) zu dem Bypasszweig (6) eine regelbare Drossel (9) angeordnet ist.

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