DE19834135A1

DE19834135A1 - Charger turbine drive in an internal combustion motor also drives the coolant pump for a simplified coolant drive system at a lower cost

Info

Publication number: DE19834135A1
Application number: DE19834135A
Authority: DE
Inventors: Czeslaw Zajadacz; Juergen Laier
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-03

Abstract

The internal combustion motor has a charger, where air drawn in is converted into charger air. The turbine drive (10) for the charger (2) also drives the coolant pump (15). The drive can be a mechanically coupled transmission powered by the motor at one end, to transmit the drive to the charger (2) and coolant pump (15). Couplings and/or gearings are between the motor and the charger (2) and/or between the motor and the coolant pump (15) in the drive transmission.

Description

Bei einer aufladbaren Brennkraftmaschine wird ein Verbren nungsmotor mit aufgeladener Luft (Ladeluft) versorgt, die im Vergleich zu der aus der Atmosphäre angesaugten Luft (Ansaugluft) einen erhöhten Druck aufweist. Durch diese Maß nahme kann die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors er heblich gesteigert werden. Zum Aufladen der Ansaugluft weist die Brennkraftmaschine einen Lader auf, der bspw. durch eine mechanische Kopplung an die Kurbelwelle des Verbrennungsmo tors oder durch die unter hohem Druck aus dem Verbrennungsmo tor austretenden Abgase über eine Turbine angetrieben ist. Letztere Konfiguration wird üblicherweise als Abgas- Turbolader bezeichnet.In the case of a rechargeable internal combustion engine, combustion occurs engine with charged air (charge air), which in the Comparison to the air sucked in from the atmosphere (Intake air) has an increased pressure. By that measure the performance of the internal combustion engine be significantly increased. To charge the intake air points the internal combustion engine has a supercharger, for example by a mechanical coupling to the crankshaft of the combustion engine tors or by the high pressure from the combustion engine exhaust gases is driven by a turbine. The latter configuration is usually used as an exhaust gas Called turbocharger.

Um die Leistungsfähigkeit des derart aufgeladenen Verbren nungsmotors weiter zu steigern wird die Brennkraftmaschine mit einer Ladeluftkühlung ausgestattet, mit deren Hilfe die aufgrund der Aufladung erhitzte Ladeluft vor ihrem Eintritt in den Verbrennungsmotor gekühlt wird. Diese Maßnahme bewirkt eine beträchtliche Steigerung der dem Verbrennungsmotor zur Verfügung stehenden Luftmasse und steigert somit nochmals dessen Leistungsfähigkeit. Darüber hinaus bewirkt die Lade luftkühlung eine thermische Entlastung des Verbrennungsmotors sowie seiner Peripherie, d. h. sämtlicher im Motorraum ange ordneter Aggregate.To the performance of the so charged cremation engine will continue to increase equipped with charge air cooling, with the help of which Charge air heated due to charging before entering is cooled in the internal combustion engine. This measure brings about a significant increase in the internal combustion engine Available air mass and thus increases again its performance. In addition, the drawer does air cooling a thermal relief of the internal combustion engine as well as its periphery, d. H. all in the engine compartment ordered aggregates.

Zur Realisierung der Ladeluftkühlung stehen eine Reihe unter schiedlicher Konzepte zur Verfügung. Eine einfache und in der Praxis vielfach eingesetzte Konzeption ist die direkte Lade luftkühlung, bei der ein Kühlluft/Ladeluft-Wärmetauscher vor gesehen ist, in dem Wärmeenergie von der Ladeluft auf Kühl luft übertragen wird. Die Kühlluft, das ist in der Regel der Fahrtwind, der ggf. durch ein angetriebenes Lüfterrad unter stützt ist, beaufschlagt dabei den Kühlluft/Ladeluft- Wärmetauscher.There are a number of options for implementing charge air cooling different concepts available. A simple and in the The design used in practice is the direct drawer air cooling, with a cooling air / charge air heat exchanger in front is seen in which thermal energy from the charge air to cooling air is transmitted. The cooling air is usually the one Airflow, which may be caused by a driven fan wheel is supported, acts on the cooling air / charge air Heat exchanger.

Eine derartige direkte Luftkühlung ist z. B. aus der JP 61-294 131 bekannt. Bei der dort gezeigten Brennkraftma schine treibt eine durch Abgas angetriebene Turbine einen Lüfter an (Abgas-Turbolüfter), der seinerseits zum Antrieb einer Kühlluftströmung dient. Mit dieser Kühlluftströmung wird dann der in der Ladeluftzuführung angeordnete Kühl luft/Ladeluft-Wärmetauscher sowie ein Kühlluft/Kühlmittel- Wärmetauscher des Motor-Kühlmittelkreislaufes beaufschlagt.Such direct air cooling is e.g. B. from the JP 61-294 131 known. At the internal combustion engine shown there machine drives a turbine driven by exhaust gas Fan on (exhaust gas turbo fan), which in turn drives serves a cooling air flow. With this cooling air flow then the cooling arranged in the charge air supply air / charge air heat exchanger and a cooling air / coolant Engine coolant circuit heat exchanger acted on.

Auch die DE-PS 9 53 201 zeigt eine Anordnung mit direkter Ladeluftkühlung. Bei dieser bekannten Anordnung wird ein Lüf ter zur Beaufschlagung eines Kühlluft/Ladeluft-Wärmetauschers mit Kühlluft mit Hilfe einer Turbine angetrieben. Die verwen dete Turbine wird dabei mit Hilfe eines abgezweigten Teil stromes der Ladeluft angetrieben.DE-PS 9 53 201 shows an arrangement with a direct Charge air cooling. In this known arrangement, a vent ter to act on a cooling air / charge air heat exchanger driven with cooling air using a turbine. They use Dete turbine is with the help of a branched part current of the charge air driven.

Bei einem anderen System zur Kühlung der Ladeluft wird eine indirekte Ladeluftkühlung durchgeführt. Dabei wird in einem Kühlmittelkreislauf ein Kühlmittel transportiert, das in ei nem Kühlluft/Kühlmittel-Wärmetauscher gekühlt wird, indem Wärmeenergie vom Kühlmittel auf die Kühlluft übertragen wird. Der Kühlmittelkreislauf enthält außerdem einen Kühlmit tel/Ladeluft-Wärmetauscher, in dem Wärmeenergie von der Lade luft auf das Kühlmittel übertragen wird. Die Kühlluft wird hierbei wiederum durch den Fahrtwind gebildet, wobei deren Wirkung ggf. durch ein Lüfterrad od. dgl. gesteigert werden kann.Another system for cooling the charge air is a indirect charge air cooling performed. It is in one Coolant circuit transports a coolant that in egg cooling air / coolant heat exchanger is cooled by Thermal energy is transferred from the coolant to the cooling air. The coolant circuit also contains a coolant tel / charge air heat exchanger in which thermal energy from the drawer air is transferred to the coolant. The cooling air is here again formed by the airstream, their Effect may be increased by a fan wheel or the like can.

Bei der indirekten Ladeluftkühlung wird zwischen einer inte grierten und einer separaten Ladeluftkühlung unterschieden. Bei der indirekten integrierten Ladeluftkühlung wird von ei nem zur Kühlung des Verbrennungsmotors dienenden Motor- Kühlmittelkreislauf ein Teilstrom des Kühlmittels abgezweigt und zur Beaufschlagung des Kühlmittel/Ladeluft-Wärmetauschers und somit zur Kühlung der Ladeluft verwendet. Da in dem Mo tor-Kühlmittelkreislauf selbst das abgekühlte Kühlmittel noch ein relativ hohes Temperaturniveau aufweist, ist die Verwen dung des gekühlten Kühlmittels zur Ladeluftkühlung nur bei extrem hohen Ladelufttemperaturen sinnvoll, wie sie z. B. im Nutzfahrzeugbereich auftreten können, oder in Verbindung mit einem zusätzlichen Kühlluft/Kühlmittel-Wärmetauscher möglich, wobei dann das bereits abgekühlte Kühlmittel nochmals gekühlt wird. Bei einer derartigen Ladeluftkühlung ist ein relativ hoher baulicher und regelungstechnischer Aufwand erforder lich.With indirect charge air cooling, an inte distinguished and a separate charge air cooling. With the indirect integrated charge air cooling, ei engine for cooling the internal combustion engine Coolant circuit branches off a partial flow of the coolant and to act on the coolant / charge air heat exchanger and thus used to cool the charge air. Since in the Mo gate coolant circuit even the cooled coolant has a relatively high temperature level cooling coolant for charge air cooling only extremely high charge air temperatures make sense, as z. B. in Commercial vehicle area can occur, or in connection with an additional cooling air / coolant heat exchanger possible, the coolant which has already cooled is then cooled again becomes. Such a charge air cooling is a relative one high structural and control engineering effort required Lich.

In der Praxis hat dich zumindest bei Personenkraftwagen die indirekte separate Ladeluftkühlung als das am effektivsten arbeitende System zur Kühlung der Ladeluft herausgestellt. Hierbei existiert neben dem Motor-Kühlmittelkreislauf ein da von völlig unabhängig arbeitender, separater, geschlossener Kühlmittelkreislauf für die Ladeluftkühlung. Dabei kann durchaus vorgesehen sein, den Ladeluft-Kühlmittelkreislauf für ganz bestimmte Zwecke und Betriebspunkte, wie z. B. zur Befüllungserleichterung, zum Druckausgleich, zur Kreis laufentlüftung, mit dem Motor-Kühlmittelkreislauf zu verbin den. Ein derartiger Ladeluft-Kühlmittelkreislauf weist einen Kühlmittel/Ladeluft-Wärmetauscher auf, in dem Wärmeenergie von der Ladeluft auf das Kühlmittel übertragen wird. Außerdem durchströmt das erwärmte Kühlmittel einen Kühl luft/Kühlmittel-Wärmetauscher, in dem Wärmeenergie vom Kühl mittel an die Kühlluft abgegeben wird. Auch hier wird die Kühlluft vorzugsweise durch den Fahrtwind gebildet, der er forderlichenfalls durch einen angetriebenen Lüfter unter stützt wird. Im Ladeluft-Kühlmittelkreislauf ist außerdem ei ne Umwälzpumpe bzw. Kühlmittelpumpe angeordnet, die das Kühl mittel in den Leitungen des Ladeluft-Kühlmittelkreislaufes antreibt. In practice, at least in the case of passenger cars indirect separate charge air cooling as the most effective working system for cooling the charge air exposed. In addition to the engine coolant circuit, there is a there of completely independent, separate, closed Coolant circuit for charge air cooling. It can be provided for the charge air coolant circuit for very specific purposes and operating points, such as B. for Filling easier, for pressure equalization, for the circle barrel ventilation, to be connected to the engine coolant circuit the. Such a charge air coolant circuit has one Coolant / charge air heat exchanger in which thermal energy is transferred from the charge air to the coolant. Moreover the heated coolant flows through a coolant air / coolant heat exchanger in which heat energy from cooling medium is given to the cooling air. Here, too Cooling air is preferably formed by the wind that he if necessary by a driven fan under is supported. There is also egg in the charge air coolant circuit ne circulation pump or coolant pump arranged, the cooling medium in the lines of the charge air coolant circuit drives.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aufgeladene Brenn kraftmaschine mit einer solchen indirekten separaten Lade luftkühlung, d. h. eine aufladbare Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The present invention relates to a charged burner Engine with such an indirect separate drawer air cooling, d. H. a rechargeable internal combustion engine with the Features of the preamble of claim 1.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der EP 0 071 807 A2 bekannt. Dort wird Ansaugluft mit Hilfe eines Abgas- Turboladers aufgeladen und über einen Kühlmittel/Ladeluft- Wärmetauscher einem Verbrennungsmotor zugeführt. Die Verbren nungs-Abgase des Verbrennungsmotors treiben eine Turbine des Abgas-Turboladers an, die über eine gemeinsame Welle den zu gehörigen Verdichter bzw. Lader antreibt.Such an internal combustion engine is known from EP 0 071 807 A2 known. Intake air is extracted there using an exhaust gas Turbocharger and charged via a coolant / charge air Heat exchanger supplied to an internal combustion engine. The burns exhaust gases from the internal combustion engine drive a turbine of the Exhaust gas turbocharger, which via a common shaft proper compressor or charger drives.

Der hierbei durchströmte Kühlmittel/Ladeluft-Wärmetauscher ist Teil eines separaten Ladeluft-Kühlmittelkreislaufes, der außerdem einen Kühlluft/Kühlmittel-Wärmetauscher und eine ein Kühlmittel im Ladeluft-Kühlmittelkreislauf antreibende Kühl mittelpumpe aufweist.The coolant / charge air heat exchanger through which this flows is part of a separate charge air coolant circuit that also a cooling air / coolant heat exchanger and one Coolant driving coolant in the charge air coolant circuit has middle pump.

Bei der bekannten Brennkraftmaschine ist die Kühlmittelpumpe mechanisch an den Verbrennungsmotor gekoppelt, d. h. die Kühl mittelpumpe wird direkt oder indirekt von der Kurbelwelle des Motors angetrieben. Auf diese Weise hängt die Kühlmittel- Umwälzung oder Kühlmittel-Förderung im Ladeluft- Kühlmittelkreislauf von der Motordrehzahl ab. Dies kann bei Motor-Betriebszuständen, in denen keine Ladeluftkühlung er forderlich ist, z. B. im Leerlaufbetrieb, im Schubbetrieb oder bei geringer Teillast, zu einem unnötigen Pumpenlauf führen, wodurch bspw. die Lebensdauer der Kühlmittelpumpe reduziert wird.In the known internal combustion engine, the coolant pump mechanically coupled to the internal combustion engine, d. H. the cooling middle pump is directly or indirectly from the crankshaft of the Motor driven. In this way, the coolant Circulation or coolant delivery in the charge air Coolant circuit from the engine speed. This can happen with Engine operating states in which there is no charge air cooling is required, e.g. B. in idle mode, in overrun or at low partial load, lead to an unnecessary pump run, which, for example, reduces the service life of the coolant pump becomes.

Aus der US 2,910,005 ist eine Flüssigkeitspumpe bekannt, die durch eine Gasturbine angetrieben ist. Eine derartige turbi nenbetriebene Pumpe wird in der Luftfahrt verwendet.A liquid pump is known from US 2,910,005 is powered by a gas turbine. Such a turbi pump is used in aviation.

Bessere Ergebnisse als mit einer mechanisch an den Verbren nungsmotor gekoppelten werden mit Hilfe einer elektrisch an getriebenen Kühlmittelpumpe erzielt, deren Drehzahl und somit deren Förderleistung in Abhängigkeit z. B. der Ladelufttempe ratur oder des Ladedruckes gesteuert bzw. geregelt wird. Ein auf diese Weise an den Kühlbedarf für die Ladeluft angepaßter Pumpenbetrieb kann bspw. einen proportionalen Zusammenhang zwischen Kühlmittelumwälzung bzw. Pumpenförderleistung und Ladedruck oder Ladelufttemperatur gewährleisten. Zum Beispiel können dadurch thermische Belastungen des Motors reduziert werden.Better results than with a mechanical one on the burns are coupled with the help of an electric driven coolant pump achieved its speed and thus whose output depending on z. B. the charge air temperature rature or the boost pressure is controlled or regulated. On in this way adapted to the cooling requirements for the charge air Pump operation can have a proportional relationship, for example between coolant circulation or pump delivery and Ensure boost pressure or charge air temperature. For example can thereby reduce thermal loads on the motor become.

Den genannten Vorteilen einer elektrisch angetriebenen Kühl mittelpumpe stehen jedoch u. a. folgende Nachteile gegenüber: Ein separater Elektromotor zum Antrieb der Pumpe weist ein relativ hohes Gewicht auf und belastet das elektrische Bord netz des Fahrzeuges. Ein leistungsstarker Elektromotor ist relativ teuer; dazu kommen zusätzliche Kosten für eine Steue rungs- und Regelungselektronik sowie die zugehörige Sensorik, wie z. B. Temperatur- oder Drucksensoren. Außerdem arbeitet die elektrisch angetriebene Pumpe mit einem doppelten Ver lust, da zum einen der Wirkungsgrad bei der Erzeugung der elektrischen Energie aus der mechanischen Antriebsleistung des Verbrennungsmotors und zum anderen der Wirkungsgrad bei der Umsetzung der elektrischen Energie in mechanische An triebsleistung der Pumpe die Effektivität der elektrisch an getriebenen Pumpe herabsetzen. Schließlich wird die erzielba re Pumpleistung und somit die im Ladeluft-Kühlmittelkreislauf erzielbare "Kühlleistung" für die Ladeluft zusätzlich zu den zu berücksichtigenden Kosten und zu der Bordnetzbelastung au ßerdem durch den im Motorraum zur Verfügung stehenden Bauraum begrenzt.The advantages of an electrically driven cooling middle pump are however u. a. the following disadvantages: A separate electric motor for driving the pump has a relatively high weight and stresses the electrical board network of the vehicle. A powerful electric motor is relative expensive; there are also additional costs for a tax control and regulation electronics as well as the associated sensors, such as B. temperature or pressure sensors. Also works the electrically driven pump with a double Ver lust because, on the one hand, the efficiency in generating the electrical energy from the mechanical drive power of the internal combustion engine and on the other hand the efficiency the conversion of electrical energy into mechanical an driving power of the pump the effectiveness of the electric lower the driven pump. Finally, the achievable re pump power and thus that in the charge air coolant circuit achievable "cooling capacity" for the charge air in addition to the costs to be taken into account and the on-board electrical system load also thanks to the space available in the engine compartment limited.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, bei einer Brennkraftmaschine der vorstehend genannten Art ei nen Antrieb der Kühlmittelpumpe einfacher und insbesondere preiswerter auszubilden.The present invention addresses the problem in an internal combustion engine of the type mentioned above NEN drive the coolant pump easier and in particular train cheaper.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftma schine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.According to the invention, this problem is solved by an internal combustion engine machine with the features of claim 1 solved.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bereits vorhandene Antriebsmittel, die zum Antrieb des Laders dienen, gleichzeitig für den Antrieb der Kühlmittelpumpe auszunutzen. Auf diese Weise müssen keine zusätzlichen Antriebsmittel mon tiert werden, wodurch vor allem Bauraum und Kosten eingespart werden. Es muß lediglich eine mechanische Kopplung des Lader- Antriebes mit der Kühlmittelpumpe durchgeführt werden. Dies kann bspw. mit Hilfe von Zahnriemen, Keilriemen, Zahnrädern, Ketten einer Antriebswelle od. dgl. durchgeführt werden.The invention is based on the general idea already existing drive means that drive the loader, at the same time for the drive of the coolant pump. In this way, no additional drive means mon be tiert, which above all saves space and costs become. All that is required is a mechanical coupling of the charger Drive can be carried out with the coolant pump. This can, for example, with the help of timing belts, V-belts, gears, Chains of a drive shaft or the like. Are carried out.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der erfin dungsgemäßen Brennkraftmaschine können die Antriebsmittel als mechanisch gekoppelter Antriebsstrang ausgebildet sein, der einenends durch den Verbrennungsmotor angetrieben ist und der anderenends den Lader und die Kühlmittelpumpe antreibt. Vor zugsweise können dabei Kupplungs- und/oder Getriebemittel zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Lader und/oder zwi schen dem Verbrennungsmotor und der Kühlmittelpumpe im An triebsstrang angeordnet sein. Die vorgenannten Maßnahmen sind dann von besonderem Vorteil, wenn der Lader antriebsmäßig me chanisch an den Verbrennungsmotor gekoppelt ist. Ein derarti ger Lader kann bspw. ein Roots-Gebläse sein. Eine spezielle Ausführungsform eines solchen, mechanisch an den Verbren nungsmotor gekoppelten Laders wird bei Brennkraftmaschinen der Anmelderin als "Kompressor" bezeichnet.According to an advantageous further development of the inventor Invention internal combustion engine, the drive means as be mechanically coupled drive train, the is driven at one end by the internal combustion engine and the at the other end drives the charger and the coolant pump. Before Coupling and / or gear means may also be used between the internal combustion engine and the loader and / or between between the internal combustion engine and the coolant pump drive train to be arranged. The above measures are particularly advantageous if the loader drives me is mechanically coupled to the internal combustion engine. Such a ger loader can be a Roots blower, for example. A special one Embodiment of such, mechanically on the burns Charger coupled to the engine is used in internal combustion engines referred to by the applicant as a "compressor".

Mit Hilfe der genannten Kupplungs- und/oder Getriebemittel können zum einen der Lader und zum anderen die Kühlmittelpum pe gleichzeitig oder unabhängig von einander mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors gekoppelt werden. Außerdem kann eine Über- bzw. Untersetzung der Drehzahl des Verbrennungsmotors auf die Drehzahl des Laders und/oder der Kühlmittelpumpe durchgeführt werden. Die genannten Kupplungs- und/oder Ge triebemittel können dabei elektronisch gesteuert bzw. gere gelt werden. Ebenso kann eine hydraulische, insbesondere vis kositätsabhängige, Kopplung ausgebildet werden, die jeweils in Abhängigkeit der Drehzahl des Verbrennungsmotors den Lader und die Kühlmittelpumpe antreibt. Beispielsweise ist bei ei ner Kupplung deren Eingangsseite über eine viskose Flüssig keit mit deren Ausgangsseite kraftübertragend gekoppelt. Dann erfolgt z. B. bei relativ niedrigen Motor-Drehzahlen noch kei ne Kraftübertragung im Antriebsstrang, so daß sowohl Lader als auch Kühlmittelpumpe keine Wirkung entfalten. Erst bei größeren Motordrehzahlen findet eine Kraftübertragung statt und der Lader beginnt mit seiner Ladetätigkeit. Gleichzeitig beginnt auch die Kühlmittelpumpe den Ladeluft- Kühlmittelkreislauf zu aktivieren, um die sich dann ausbil dende, erhitzte Ladeluft zu kühlen. Die Ladeluftkühlung paßt sich somit automatisch den herrschenden Anforderungen an.With the help of the coupling and / or gear means mentioned can the loader on the one hand and the coolant pump on the other pe simultaneously or independently of each other with the speed of the internal combustion engine are coupled. In addition, a Ratio of the speed of the internal combustion engine on the speed of the charger and / or the coolant pump be performed. The coupling and / or Ge mentioned propellants can be electronically controlled or gere be valid. A hydraulic, in particular vis co-dependent, are formed, each depending on the speed of the internal combustion engine the charger and drives the coolant pump. For example, at ei ner coupling the input side of a viscous liquid coupled with their output side to transmit power. Then z. B. at relatively low engine speeds still kei ne power transmission in the drive train, so that both loaders as well as coolant pump have no effect. Only at; only when At higher engine speeds, a power transmission takes place and the loader starts loading. At the same time the coolant pump also starts the charge air To activate the coolant circuit so that it can then develop to cool the heated charge air. The charge air cooling fits thus automatically meet the prevailing requirements.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind die Antriebsmittel als Turbine ausge bildet, die durch Abgase des Verbrennungsmotors angetrieben ist und die den Lader und die Kühlmittelpumpe über einen me chanisch gekoppelten Antriebsstrang antreibt. Vorzugsweise können auch hier Kupplungs- und/oder Getriebemittel zwischen der Turbine und der Kühlmittelpumpe im Antriebsstrang ange ordnet sein. Bei dieser Ausführungsform wird von einer Brenn kraftmaschine mit einem Abgas-Turbolader ausgegangen. Der ge nannte Antriebsstrang koppelt dabei die Turbine des Turbola ders mit dessen Verdichter bzw. Lader und kann bspw. als Wel le ausgebildet sein. Dieser Antriebsstrang kann dann dadurch weitergeführt werden, daß die Welle zwischen Turbine und La der insb. über die Kupplungs- und/oder Getriebemittel an eine Welle der Kühlmittelpumpe angeschlossen ist, so daß Rotatio nen der Turbine eine Drehung der Kühlmittelpumpe bewirken. Über die Drehzahl der Turbine hängt dabei die Förderleistung der Kühlmittelpumpe von dem im Lader erzielten Ladedruck und von der Temperatur der Ladeluft ab. Wie die vorgenannte Aus führungsform kann auch diese ohne elektronische Steuerungs- und Regelungsmittel auskommen, da die Kühlmittelpumpe in Ab hängigkeit der Ladertätigkeit selbsttätig zugeschaltet wird.In an advantageous development of the invention Internal combustion engine, the drive means are designed as a turbine forms, driven by exhaust gases from the internal combustion engine and the charger and the coolant pump over a me drives a coupled drive train. Preferably can also clutch and / or gear means between the turbine and the coolant pump in the drive train to be in order. In this embodiment, a firing engine with an exhaust gas turbocharger. The ge the drive train couples the Turbola's turbine ders with its compressor or charger and can, for example, as Wel le be trained. This powertrain can then be continued that the shaft between the turbine and La the esp. via the clutch and / or gear means to one Shaft of the coolant pump is connected, so that Rotatio cause the turbine to rotate the coolant pump. The delivery rate depends on the speed of the turbine the coolant pump from the boost pressure achieved in the charger and on the temperature of the charge air. Like the aforementioned Aus this can also be done without electronic control and Control means get by, as the coolant pump in Ab dependency of the loading activity is switched on automatically.

Das vorstehend genannte Problem wird auch durch eine Brenn kraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.The above problem is also caused by a burning Engine solved with the features of claim 6.

Die Erfindung beruht hierbei auf dem allgemeinen Gedanken, eine separate Turbine für den Antrieb der Kühlmittelpumpe vorzusehen. Derartige Turbinen können bspw. in Radial- Bauweise relativ platzsparend ausgebildet und insb. integral mit der Kühlmittelpumpe hergestellt sein. Als Antriebsmittel für diese Turbine können dabei Gas-Strömungen verwendet wer den, die von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und somit von der Drehzahl des Laders und über diese vom Ladedruck und der Ladelufttemperatur abhängen.The invention is based on the general idea a separate turbine for driving the coolant pump to provide. Such turbines can be used, for example, in radial Construction is relatively space-saving and especially integral be made with the coolant pump. As a drive gas flows can be used for this turbine the that of the speed of the internal combustion engine and thus of the speed of the charger and, via this, of the boost pressure and depend on the charge air temperature.

Beispielsweise kann die Turbine durch die Ladeluft angetrie ben werden, wozu vor dem Verbrennungsmotor ein Teilstrom von der durch den Lader erzeugten Ladeluft abgezweigt ist. Diese Ladeluft besitzt ein hohes Energieniveau, so daß sie sich in besonderer Weise zum Antrieb der Turbine eignet. For example, the turbine can be driven by the charge air ben, for which purpose a partial flow of the charge air generated by the charger is branched off. This Charge air has a high energy level, so that it is in is particularly suitable for driving the turbine.

Die Abzweigung der Ladeluft zur Turbine erfolgt vorzugsweise nach dem Kühlmittel/Ladeluft-Wärmetauscher, um die thermische Belastung der Turbine zu reduzieren. Die in der Turbine ent spannte Ladeluft kann bspw. zum Kühlen von verschiedenen Ag gregaten der Brennkraftmaschine verwendet werden. Ebenso kann die in der Turbine entspannte Ladeluft der Ansaugluft vor dem Lader zugeführt werden.The charge air is preferably branched off to the turbine after the coolant / charge air heat exchanger to the thermal Reduce turbine load. The ent in the turbine Tensioned charge air can be used, for example, to cool various Ag gregaten the internal combustion engine are used. Likewise can the charge air of the intake air in front of the Loaders are fed.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann die die Kühl mittelpumpe antreibende Turbine durch Abgase des Verbren nungsmotors angetrieben werden, wozu nach dem Verbrennungsmo tor zumindest ein Teilstrom aus dem Abgasstrang abgezweigt ist. Auch die Abgase weisen ein relativ hohes Energieniveau auf und sind daher in besonderer Weise zum Antrieb einer Tur bine geeignet. Das Energieniveau der Abgase hängt dabei wie derum von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und dadurch von der Drehzahl des Laders und über diese wieder von der Lade lufttemperatur und dem Ladedruck ab.According to another embodiment, the cooling middle pump driving turbine by exhaust gases from burning be driven by the engine, after the combustion engine Tor branched off at least a partial flow from the exhaust line is. The exhaust gases also have a relatively high energy level and are therefore in a special way to drive a door bine suitable. The energy level of the exhaust gases depends on how therefore from the speed of the internal combustion engine and thereby from the speed of the loader and through this again from the load air temperature and the boost pressure.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention Internal combustion engine result from the subclaims the drawings and from the following description of the figures based on the drawings.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi nationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in the ever because specified combination, but also in other combinations nations or alone can be used without the To leave the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,Preferred embodiments of the invention are in the Drawings are shown and are in the following Be spelling explained in more detail. Each shows schematically

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, Fig. 1 is a schematic representation of a first execution form of the internal combustion engine according to the invention,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment form of the internal combustion engine according to the invention,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer dritten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und Fig. 3 is a schematic diagram of a third embodiment of the internal combustion engine according to the invention and

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges ei ner vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. Fig. 4 is a schematic diagram of a drive train egg ner fourth embodiment of the internal combustion engine according to the invention.

Entsprechend den Fig. 1 bis 3 wird bei einer erfindungsgema ßen Brennkraftmaschine 1 von einem Lader 2 Frischluft oder Ansaugluft über eine Ansaugluftzuführung 3 angesaugt. Bevor die Ansaugluft in den Lader 2 eintritt durchquert sie ein in der Ansaugluftzuführung 3 angeordnetes Ansaugluftfilter 4.According to FIGS. 1 to 3 is drawn at a erfindungsgema SEN internal combustion engine 1 by a loader 2 or fresh air intake via a Ansaugluftzuführung. 3 Before the intake air enters the charger 2 , it traverses an intake air filter 4 arranged in the intake air supply 3 .

Der Lader 2 ist in den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Aus führungsbeispielen als Verdichter eines Abgas-Turboladers 5 ausgebildet. Die zur Ladeluft verdichtete Ansaugluft wird in einer Ladeluftleitung 6 einem Kühlmittel/Ladeluft- Wärmetauscher 7 zugeführt, in dem Wärmeenergie von der Lade luft auf ein Kühlmittel übertragen wird. Nach dem Kühlmit tel/Ladeluft-Wärmetauscher 7 führt die Ladeluftleitung 6 die gekühlte Ladeluft einem Verbrennungsmotor 8 zu.The charger 2 is formed in the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 3 as a compressor of an exhaust gas turbocharger 5 . The intake air compressed to the charge air is fed to a coolant / charge air heat exchanger 7 in a charge air line 6 , in which heat energy is transferred from the charge air to a coolant. After the Kühlmit tel / charge air heat exchanger 7 , the charge air line 6 leads the cooled charge air to an internal combustion engine 8 .

In einem Abgasstrang 9 werden Verbrennungs-Abgase aus dem Verbrennungsmotor 8 abgeführt. Der Abgasstrang 9 leitet dabei die Abgase zunächst einer Turbine 10 des Abgas-Turboladers 5 zu, in der die Abgase entspannt werden. Durch diese Entspan nung wird die Turbine 10 in Rotation versetzt, die durch eine Welle 11 auf den Verdichter bzw. Lader 2 übertragen wird und zu dessen Antrieb dient.Combustion exhaust gases are removed from the internal combustion engine 8 in an exhaust line 9 . The exhaust line 9 in this case firstly leads the exhaust gases to a turbine 10 of the exhaust gas turbocharger 5 , in which the exhaust gases are expanded. By this relaxation the turbine 10 is set in rotation, which is transmitted through a shaft 11 to the compressor or charger 2 and serves to drive it.

Die entspannten Abgase werden nach der Turbine 10 einer im Abgasstrang 9 angeordneten, nicht dargestellten Abgasreini gungsanlage zugeführt.The relaxed exhaust gases are supplied to the turbine 10, an exhaust system arranged in the exhaust line 9 , not shown, exhaust system.

Der zur Kühlung der Ladeluft verwendete Kühlmittel/Ladeluft- Wärmetauscher 7 ist Bestandteil eines geschlossenen Ladeluft- Kühlmittelkreislaufes 12. Das im Kühlmittel/Ladeluft- Wärmetauscher 7 erwärmte Kühlmittel wird über eine Kühlmit telleitung 13 einem Kühlluft/Kühlmittel-Wärmetauscher 14 zu geführt, in dem Wärmeenergie von dem Kühlmittel auf die Kühl luft übertragen wird. Der Kühlluft/Kühlmittel-Wärmetauscher 14 wird zu diesem Zweck mit Kühlluft beaufschlagt, was mit Hilfe eines Pfeiles a symbolisiert ist. Diese Kühlluftbeauf schlagung erfolgt bspw. durch eine Anströmung des Kühl luft/Kühlmittel-Wärmetauschers 14 durch den Fahrtwind, wobei diese Anströmung ggf. mit Hilfe eines angetriebenen Lüfters verstärkt werden kann. Das abgekühlte Kühlmittel durchströmt im weiteren Verlauf des Kühlmittelkreislaufes 12 eine Kühl mittelpumpe 15, die das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf 12 antreibt. Nach der Kühlmittelpumpe 15 wird das gekühlte Kühl mittel über die Kühlmittelleitung 13 wieder dem Kühlmit tel/Ladeluft-Wärmetauscher 7 zugeführt.The coolant / charge air heat exchanger 7 used for cooling the charge air is part of a closed charge air coolant circuit 12 . The coolant heated in the coolant / charge air heat exchanger 7 is guided via a coolant line 13 to a cooling air / coolant heat exchanger 14 in which heat energy is transferred from the coolant to the cooling air. The cooling air / coolant heat exchanger 14 is acted upon by cooling air for this purpose, which is symbolized by means of an arrow a. This cooling air impingement takes place, for example, by an inflow of cooling air / coolant heat exchanger 14 by the airstream, this inflow being able to be amplified if necessary with the aid of a driven fan. The cooled coolant flows in the further course of the coolant circuit 12, a coolant pump 15 which drives the coolant in the coolant circuit 12 . After the coolant pump 15 , the cooled cooling medium is fed via the coolant line 13 back to the Kühlmit tel / charge air heat exchanger 7 .

Der für die Kühlung der Ladeluft vorgesehene Kühlmittelkreis lauf 12 ist als sog. "Niedertemperatur-Kühlmittel-Kreislauf" ausgebildet, der sich durch ein relativ niedriges Temperatur niveau im kühlenden Kühlmittel auszeichnet. Im Unterschied dazu weist bspw. das Kühlmittel im Motor-Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine, der zur Kühlung des Verbrennungsmo tors dient, ein relativ hohes Temperaturniveau im Kühlmittel auf.The coolant circuit 12 provided for cooling the charge air is designed as a so-called "low-temperature coolant circuit", which is characterized by a relatively low temperature level in the cooling coolant. In contrast to this, for example, the coolant in the engine coolant circuit of an internal combustion engine, which is used to cool the internal combustion engine, has a relatively high temperature level in the coolant.

Entsprechend Fig. 1 wird in einer ersten Ausführungsform die Kühlmittelpumpe 15 durch eine Turbine 16 angetrieben, wobei die antriebsmäßige, mechanische Kopplung zwischen Turbine 16 und Kühlmittelpumpe 15 mit Hilfe einer Welle 17 symbolisiert ist.According to FIG. 1, the coolant pump 15 is driven by a turbine 16 in a first embodiment, the drive mechanical coupling between the turbine 16 and the coolant pump 15 being symbolized by means of a shaft 17 .

Zum Antrieb der Turbine 16 dient abgekühlte Ladeluft, wobei zu diesem Zweck aus der Ladeluftleitung 6 nach dem Kühlmit tel/Ladeluft-Wärmetauscher 7 ein Teilstrom über eine Versor gungsleitung 18 abgezweigt wird. Diese Abzweigung der Lade luft erfolgt nach dem Kühlmittel/Ladeluft-Wärmetauscher 7, um die thermische Belastung der Turbine 16 möglichst gering zu halten. Die zum Antrieb der Kühlmittelpumpe 15 in der Turbine 16 entspannte Ladeluft wird zweckmäßigerweise über die Ver sorgungsleitung 18 der Ansaugluftzuführung 3 vor deren Ein tritt in den Lader 2 zugeführt.Cooled charge air is used to drive the turbine 16 , for which purpose a partial flow via a supply line 18 is branched off from the charge air line 6 after the coolant / charge air heat exchanger 7 . This branching of the charge air takes place after the coolant / charge air heat exchanger 7 in order to keep the thermal load on the turbine 16 as low as possible. The relaxed for the drive of the coolant pump 15 in the turbine 16 charge air is expediently supplied via the United supply line 18 of the intake air supply 3 before it enters the charger 2 .

Bei der Auslegung der Brennkraftmaschine 1 ist darauf zu ach ten, daß bei Vollast des Verbrennungsmotors 8 zum einen der abgezweigte Teilstrom der Ladeluft ausreichend Antriebsener gie für die Kühlmittelpumpe 15 abgeben kann, um die erforder liche Kühlung der Ladeluft zu bewirken. Zum anderen muß die Leistung des Abgas-Turboladers 15 so bemessen sein, daß der dem Verbrennungsmotor 8 zugeführte Hauptstrom ausreichend Ladeluft für den Vollastbetrieb des Verbrennungsmotors 8 enthält.In the design of the internal combustion engine 1 , care should be taken to ensure that at full load of the internal combustion engine 8, on the one hand, the branched-off partial flow of the charge air can supply sufficient drive energy for the coolant pump 15 in order to effect the required cooling of the charge air. Secondly, the performance of the exhaust turbocharger 15 must be dimensioned so that the the engine 8 applied to the main stream contains sufficient charge air for full load operation of the engine. 8

Entsprechend Fig. 2 wird bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 die Kühlmittelpum pe 15 durch eine Turbine 19 angetrieben, wobei die mechani sche Kopplung der Turbine 19 mit der Kühlmittelpumpe 15 durch eine Welle 20 symbolisiert ist. Die Turbine 19 wird in dieser Ausführungsform mit Hilfe der den Verbrennungsmotor 8 verlas senden Abgase angetrieben, wobei aus dem Abgasstrang 9 eine Versorgungsleitung 21 abzweigt, durch die ein Teilstrom der Abgase der Turbine 19 zugeführt wird. Die aus der Turbine 19 austretenden, entspannten Abgase werden dem Abgasstrang 9 nach dem Abgas-Turbolader 5 wieder zugeführt, um sie der Ab gasreinigungsanlage zuzuleiten. According to FIG. 2, in another embodiment of the internal combustion engine 1 according to the invention the Kühlmittelpum pe 15 driven by a turbine 19, wherein the mechanical specific coupling of the turbine 19 is symbolized with the coolant pump 15 through a shaft 20. In this embodiment, the turbine 19 is driven with the aid of the exhaust gases leaving the internal combustion engine 8 , a supply line 21 branching off from the exhaust line 9 , through which a partial flow of the exhaust gases is fed to the turbine 19 . The relaxed exhaust gases emerging from the turbine 19 are fed back to the exhaust line 9 after the exhaust gas turbocharger 5 in order to supply them to the gas cleaning system.

Bei dieser Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, zwischen der durch den Abgasteilstrom angetriebenen Turbine 19 und der von dieser angetriebenen Kühlmittelpumpe 15 eine thermische Isolierung vorzusehen.In this embodiment, it may be expedient to provide thermal insulation between the turbine 19 driven by the partial exhaust gas flow and the coolant pump 15 driven by the latter.

Entsprechend Fig. 3 wird bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 die Kühlmittelpum pe 15 durch eine mechanische Kopplung an die Turbine 10 des Abgas-Turboladers 5 angetrieben. Diese antriebsmäßige Kopp lung erfolgt dabei über einen Antriebsstrang 22, der in Fig. 3 durch eine dicke Linie symbolisiert ist. Da die Turbine 10 und der Lader 2 in der Regel eine erheblich höhere Drehzahl aufweisen als dies für die Kühlmittelpumpe 15 erforderlich ist, können im Antriebsstrang 22 nicht dargestellte Getrie be- und/oder Kupplungsmittel angeordnet sein. Im Unterschied zur Darstellung in Fig. 3 können die Kühlmittelpumpe 15, die Tur bine 10 und der Lader 2 auch eine bauliche Einheit bilden, um bspw. Einbauraum zu sparen.According to FIG. 3, in another embodiment of the internal combustion engine 1 according to the invention the Kühlmittelpum pe 15 of the exhaust turbocharger 5 is driven by a mechanical coupling to the turbine 10. This drive coupling takes place via a drive train 22 , which is symbolized in Fig. 3 by a thick line. Since the turbine 10 and the supercharger 2 generally have a considerably higher speed than is required for the coolant pump 15 , gearboxes and / or clutch means (not shown) can be arranged in the drive train 22 . In contrast to the illustration in FIG. 3, the coolant pump 15 , the turbine 10 and the loader 2 can also form a structural unit in order, for example, to save installation space.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 arbeiten selbstre gelnd. Wenn bei niedrigen Drehzahlen des Verbrennungsmotors 8 dessen Abgase im Abgas-Turbolader 5 noch keine nennenswerte Verdichtung der Ansaugluft bewirken können, erfordert die so erzeugte Ladeluft auch keine Kühlung. Die entsprechend Fig. 1 zum Antrieb der Turbine 16 verwendete Ladeluft weist dann ein kaum höheres Druckniveau als die Ansaugluft auf und kann dem entsprechend auch die Kühlmittelpumpe 15 nicht antreiben. Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 2 kann bei den genann ten niedrigen Drehzahlen der Abgasteilstrom auch die Turbine 19 nicht oder nur geringfügig antreiben. Ebenso kann der An triebsstrang 22 in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 bei den genannten geringen Drehzahlen des Verbrennungsmotors 8 keine oder nur geringe Antriebskräfte auf die Kühlmittelpumpe 15 übertragen.The embodiments of the internal combustion engine 1 according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 work selbstre gelnd. If at low speeds of the internal combustion engine 8 its exhaust gases in the exhaust gas turbocharger 5 cannot yet cause any appreciable compression of the intake air, the charge air generated in this way also does not require cooling. The charge air used to drive the turbine 16 in accordance with FIG. 1 then has a hardly higher pressure level than the intake air and accordingly cannot drive the coolant pump 15 . In the embodiment according to FIG. 2, the partial exhaust gas flow cannot drive the turbine 19, or can drive it only slightly, at the low speeds mentioned. Likewise, the drive train 22 in the embodiment according to FIG. 3 can transmit no or only small drive forces to the coolant pump 15 at the low speeds of the internal combustion engine 8 .

Im Unterschied dazu können die Abgase des Verbrennungsmotors 8 bei höheren Motordrehzahlen den Abgas-Turbolader 5 ausrei chend antreiben, um eine zur Leistungssteigerung des Verbren nungsmotors 8 geeignete Ladeluft zu erzeugen. Hierbei ist die Drehzahl des Verbrennungsmotors 8 proportional zum Druckni veau seiner Abgase und das Druckniveau der Abgase ist propor tional zur Drehzahl der Turbine 10 und somit des Laders 2 des Abgas-Turboladers 5. Schließlich ist dann der Ladedruck und die Ladelufttemperatur proportional zur Drehzahl des Abgas- Turboladers 5. Außerdem erhöht der ansteigende Ladedruck zu sätzlich das Druckniveau der Abgase, so daß hier eine Rück koppelung erfolgt.In contrast, the exhaust gases of the engine 8 can at higher engine speeds, the turbocharger 5 suffi drive accordingly, in order to produce a to increase the performance of the motor 8 Burn voltage suitable charge air. Here, the speed of the internal combustion engine 8 is proportional to the pressure level of its exhaust gases and the pressure level of the exhaust gases is proportional to the speed of the turbine 10 and thus the charger 2 of the exhaust gas turbocharger 5 . Finally, the boost pressure and the charge air temperature are then proportional to the speed of the exhaust gas turbocharger 5 . In addition, the increasing boost pressure also increases the pressure level of the exhaust gases, so that feedback occurs here.

Der zunehmende Ladedruck hat bei der Ausführungsform entspre chend Fig. 1 eine Erhöhung der Antriebsleistung der Turbine 16 zur Folge, wodurch die "Kühlleistung" des Kühlmittelkreis laufes 12 erhöht wird. Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 2 hat der erhöhte Abgasdruck gleichfalls ein Anstieg der Arbeitsleistung der Turbine 19 zur Folge, wodurch sich auch in dieser Ausführungsform die Umwälzleistung der Kühlmittel pumpe 15 erhöht und auch hier mit zunehmendem Ladedruck bzw. mit zunehmender Ladelufttemperatur die Kühlwirkung im Kühl mittel/Ladeluft-Wärmetauscher 7 zunimmt. Auch bei der Ausfüh rungsform entsprechend Fig. 3 nimmt mit zunehmender Drehzahl des Abgas-Turboladers 5 aufgrund der mechanischen Kopplung über den Antriebsstrang 22 die Drehzahl und somit die Pumpleistung der Kühlmittelpumpe 15 zu. Auch hier steigt dann die Fähigkeit des Kühlmittelkreislaufes 12, die Ladeluft ab zukühlen, mit zunehmender Ladelufttemperatur an.The increasing boost pressure in the embodiment accordingly FIG. 1 results in an increase in the drive power of the turbine 16 , whereby the "cooling capacity" of the coolant circuit 12 is increased. In the embodiment according to FIG. 2, the increased exhaust gas pressure likewise results in an increase in the working power of the turbine 19, as a result of which the circulating power of the coolant pump 15 also increases in this embodiment and the cooling effect in the cooling also increases with increasing boost pressure and with increasing charge air temperature medium / charge air heat exchanger 7 increases. Also in the exporting approximate shape corresponding to FIG. 3 decreases with increasing rotational speed of the exhaust gas turbocharger 5 due to the mechanical coupling via the drive train 22, the speed and thus the pump capacity of the coolant pump 15 to. Here too, the ability of the coolant circuit 12 to cool the charge air rises with increasing charge air temperature.

In Fig. 4 ist ein Ausschnitt aus einem Antriebsstrang 23 wie dergegeben, der bei einer vierten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Brennkraftmaschine zum Antrieb sowohl des Laders 2 als auch der Kühlmittelpumpe 15 dient. Der Lader 2 kann in diesem Fall bspw. als Roots-Gebläse ausgebildet sein, das eingangsseitig mit Ansaugluft versorgt wird (symbolisiert durch einen Pfeil b) und aus dem ausgangsseitig die aufgela dene Ladeluft austritt (symbolisiert durch den Pfeil c). Die Durchströmung der Kühlmittelpumpe 15, die wie in den vorange henden Ausführungsbeispielen einen geschlossenen, separaten Ladeluft-Kühlmittelkreislauf für die Kühlung der Ladeluft an treibt, ist mit Pfeilen d symbolisiert.In FIG. 4 a section of a drive train 23 as is heard over which serves in a fourth embodiment of to the invention OF INVENTION internal combustion engine for driving both of the charger 2 as well as the coolant pump 15. In this case, the charger 2 can be designed, for example, as a roots blower, which is supplied with intake air on the inlet side (symbolized by an arrow b) and from which the charged charge air emerges on the outlet side (symbolized by the arrow c). The flow through the coolant pump 15 , which drives a closed, separate charge-air coolant circuit for cooling the charge air, as in the previous exemplary embodiments, is symbolized by arrows d.

Antriebsseitig, d. h. entsprechend Fig. 4 am linken Ende des Antriebsstranges 23, ist der Antriebsstrang 23 an die Ab triebsseite 24 des im übrigen hier nicht dargestellten Ver brennungsmotors angeschlossen. Dabei kann die Kraftübertra gung bspw. über eine Riemenscheibe od. dgl. erfolgen. On the drive side, ie, corresponding to Fig. 4 at the left end of the drive train 23, the drive train 23 is drive side to the Ab 24 of the Ver not shown here, moreover, connected brennungsmotors. The power transmission can take place, for example, via a pulley or the like.

Vor dem Lader 2 ist im Antriebsstrang 23 eine Hauptkupplung 25 angeordnet, die selbstregelnd oder regelbar ausgestaltet sein kann. Die Selbstregelung einer derartigen Kupplung kann bspw. dadurch ausgebildet werden, daß zwei sich gegenüberlie gende Scheiben durch eine viskose Flüssigkeit miteinander in Kontakt stehen. Bei langsamen Drehzahlen der eingangsseitigen Scheibe werden aufgrund der Viskosität der Flüssigkeit nur geringe Kräfte an die ausgangsseitige Scheibe übertragen. Mit zunehmender Drehzahl der eingangsseitigen Scheibe nimmt auch die Kraftübertragung und somit die Drehzahl der ausgangsseit gen Scheibe zu. Eine insbesondere in Abhängigkeit von Senso ren regelbare Kupplung kann in üblicher Weise ausgebildet sein.A main clutch 25 , which can be designed to be self-regulating or controllable, is arranged in front of the charger 2 in the drive train 23 . The self-regulation of such a clutch can be formed, for example, by two disks lying opposite one another being in contact with one another through a viscous liquid. At slow speeds of the disk on the input side, only small forces are transmitted to the disk on the output side due to the viscosity of the liquid. With increasing speed of the disk on the input side, the power transmission and thus the speed of the disk on the output side also increase. A clutch, which can be regulated in particular as a function of sensors, can be designed in a conventional manner.

Im Antriebsstrang 23 ist zwischen dem Lader 2 und der Kühl mittelpumpe 15 außerdem eine Nebenkupplung 26 angeordnet, die laderseitige Antriebskräfte zum Antrieb der Kühlmittelpumpe 15 auf diese übertragen kann. Auch diese Nebenkupplung 26 kann selbstregelnd oder in Abhängigkeit von Sensoren regelbar sein, wobei die genannten Sensoren vorzugsweise den Ladedruck und/oder die Ladelufttemperatur detektieren.In the drive train 23 between the charger 2 and the coolant pump 15 there is also a secondary clutch 26 which can transmit drive-side drive forces for driving the coolant pump 15 to the latter. This secondary clutch 26 can also be self-regulating or controllable as a function of sensors, the sensors mentioned preferably detecting the boost pressure and / or the charge air temperature.

Claims

1. Rechargeable internal combustion engine, comprising a combustion engine, a charger that converts intake air into charge air, drive means for driving the charger and a closed charge air coolant circuit with a coolant tel pump that drives coolant in the charge air coolant circuit, with a cooling air / Coolant heat exchanger in which heat energy is transferred from the coolant to cooling air, and with a coolant / charge air heat exchanger in which heat energy is transferred from the charge air to the coolant, the cooled charge air being supplied to the internal combustion engine, characterized in that the Drive means ( 10 ; 23 ) of the charger ( 2 ) simultaneously drive the coolant pump ( 15 ).

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the drive means have a mechanically coupling drive train ( 23 ) which is driven at one end by the internal combustion engine and the other end drives the charger ( 2 ) and the coolant pump ( 15 ).

3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that coupling and / or gear means ( 25 , 26 ) between the internal combustion engine and the charger ( 2 ) and / or between the internal combustion engine and coolant pump ( 15 ) in the drive train ( 23 ) are arranged.

4. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the drive means have a turbine ( 10 ) which is driven by exhaust gases from the internal combustion engine ( 8 ) and which the charger ( 2 ) and the coolant pump ( 15 ) via a mechanically coupling drive train ( 22nd ) drives.

5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that coupling and / or transmission means between the turbine ( 10 ) and coolant pump ( 15 ) are arranged in the drive train ( 22 ).

6. Internal combustion engine according to the preamble of claim 1, characterized in that a turbine ( 16 ; 19 ) is provided which drives the coolant telpump ( 15 ).

7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that the turbine ( 16 ) is driven by charge air, for which purpose a partial flow of the charge air generated by the loader ( 2 ) is branched off before the internal combustion engine ( 8 ).

8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the branching of the charge air for driving the turbine ( 16 ) after the coolant / charge air heat exchanger ( 7 ) is net angeord.

9. Internal combustion engine according to claim 7 or 8, characterized in that the charge air relaxed in the turbine ( 16 ) of the intake air is supplied before the charger ( 2 ).

10. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that the turbine ( 19 ) is driven by exhaust gases, for which purpose after the internal combustion engine ( 8 ) at least a partial flow from an exhaust line ( 9 ) is branched off.

11. Internal combustion engine according to claim 1 0, characterized in that in the exhaust line ( 9 ) a turbine ( 10 ) is provided as drive means for the charger ( 2 ), the exhaust gas partial flow for driving the coolant pump ( 15 ) driving turbine ( 19 ) is branched off between the internal combustion engine ( 8 ) and the turbine ( 10 ) driving the supercharger ( 2 ).

12. Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that the relaxed exhaust gases of the coolant pump ( 15 ) to driving turbine ( 19 ) after the turbocharger ( 2 ) driving turbine ( 10 ) are introduced into the exhaust line ( 9 ).

13. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the charge air coolant circuit ( 12 ) is designed as a low-temperature coolant circuit.