DE19856139C1 - Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Kühlmittelkreislauf für einen VerbrennungsmotorInfo
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Abstract
Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor 2 eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest einem Stellelement 6, einer motorbetriebenen Kühlmittelpumpe 4, einem Kühler 3 und einem Wärmetauscher 18 zur Erwärmung des Innenraumes des Kraftfahrzeuges, wobei zumindest zwei Wärmetauscherabschnitte und/oder Wärmetauscher unabhängig voneinander mittels jeweils einer Pumpe 14, 16 beaufschlagbar sind.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahr
zeuges, mit zumindest einem Stellelement, einer Kühlmittelpumpe, einem Kühler und einem
Wärmetauscher zur Erwärmung des Innenraumes des Kraftfahrzeuges.
Solch ein Kühlmittelkreislauf ist aus der DE 90 13 459 U1 bekannt. Dieser Kühlmittelkreislauf
für eine Brennkraftmaschine verwendet deren Abwärme zur Beheizung des Innenraumes des
Kraftfahrzeuges. Ein Heizkreis des Kühlmittelkreislaufes ist aus dem Motorkühlkreis abge
zweigt, wobei die Förderung des Kühlmittels durch eine motorseitige Kühlmittelpumpe sowie
nach Bedarf durch eine elektrische Zusatzpumpe erfolgt. Die Regelung oder Steuerung des
Kühlmittelstromes zur Erzielung einer gewünschten Heizleistung erfolgt durch Öffnen oder
Schließen eines Stellelementes, welches insbesondere als Taktventil ausgebildet ist.
Aus der DE 195 06 935 A1 ist des weiteren ein Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor
eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welchem der Heizkreis als vom Motorkühlkreis unabhängi
gen Kreislauf ausgebildet ist. Der Heizkreislauf umfaßt eine elektrische Pumpeneinrichtung, die
zur Steuerung und/oder Regelung der Heizleistung drehzahlgeregelt und/oder getaktet an- und
ausschaltbar ist. Durch die vollständige Entkopplung zwischen Motorkühlkreis und Heizkreis
lauf muß die elektrische an- und abschaltbare Pumpe den gesamten Volumenstrom bewirken,
welcher für die gewünschte Heizleistung erforderlich ist. Um eine Trennung in eine linke und
eine rechte Hälfte des Heizkörpers zu erzielen, werden des weiteren zwei Heizkörperabflußlei
tungen vorgeschlagen, die mit entsprechenden Steuer- und/oder Regelelementen bereitgestellt
sein können. Durch diese zusätzlichen Steuer- und/oder Regelelemente wird ein weiterer Strö
mungswiderstand induziert, weshalb die elektrische Pumpe überverhältnismäßig groß ausfallen
muß mit einem entsprechend hohen Stromverbrauch.
Aus der DE 19 73 613 A1 ist eine Weiterentwicklung des oben angegebenen Kühlmittelkreislaufes
bekannt, der über die Merkmale gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 verfügt. Der hier
beschriebene Kühlmittelkreislauf erfordert relativ starke Zusatzpumpen, um den Schließdruck
von dem oder den Rückschlagventilen zu überwinden, welcher zumindest gleich der maximalen
Druckdifferenz ist, die durch die Motorwasserpumpe bereitgestellt wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen eingangs beschriebenen, gattungsgemäßen
Kühlmittelkreislauf derart weiterzubilden, daß unter Strömungsoptimierung die Bauraumanfor
derung reduziert ist, wobei eine individuelle wirkungsgradverbesserte Heizleistungseinstellung
für z. B. den Fahrerbereich und den Beifahrerbereich eines Kraftfahrzeuges ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Kühlmittelkreislauf für
einen Verbrennungsmotor von einem Kraftfahrzeug mit zumindest einem Stellelement, einer
Kühlmittelpumpe, einem Kühler und einem Wärmetauscher zur Erwärmung des Innenraumes
des Fahrzeuges, bei dem zumindest zwei Wärmetauscherabschnitte und/oder Wärmetauscher
unabhängig voneinander mittels jeweils einer Pumpe beaufschlagbar sind, zumindest eine Pum
pe strömungserzeugend, insbesondere als Generator wirken kann. Durch das Bereitstellen von
mehreren Pumpen, welche eine entsprechende Anzahl an Wärmetauscherabschnitten und/oder
Wärmetauschern unabhängig voneinander beaufschlagen können, wird ein strömungstechnisch
verbessertes System bereitgestellt, mittels welchem in besonders einfacher Weise unterschiedli
che Heizleistungen eingestellt werden können, beispielhaft für den Fahrerbereich und den Bei
fahrerbereich des Innenraumes des Kraftfahrzeuges. Durch das Bereitstellen mehrerer Pumpen
kann des weiteren die Leistung und somit die Größe der einzelnen Pumpen reduziert werden,
was sich insbesondere vorteilhaft auf die Stromaufnahme auswirkt, da ausschließlich die Pum
penleistung erforderlich ist, die für die gewünschte Heizleistung benötigt wird. Dementsprechend
treten kaum Verlustleistungen auf Bedingt durch die Tatsache, daß zumindest eine Pumpe strö
mungsverzögernd wirken kann, kann diese kleiner ausgebildet sein, da der mögliche Steuer-
und/oder Regelbereich erhöht ist. Bei einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform kann
diese strömungsverzögernd wirkende Pumpe auch als Generator ausgebildet sein, so daß die
gewonnene elektrische Energie zum Antrieb einer anderen Pumpe oder auch zur Speisung der
Fahrzeugbatterie genutzt werden kann. Schließlich ermöglicht es der erfindungsgemäße Kühl
mittelkreislauf, eine gegebenenfalls bestehende Restwärme für die Aufheizung des Motors aus
zunutzen.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine der Pumpen als Steuer- und/oder Regelelement für die
Heizleistung ausgebildet. Bei einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform ist zumindest
eine Pumpe kontinuierlich oder stufenlos regel- und/oder steuerbar, so daß Druckstöße vermie
den werden, die beim Stand der Technik durch einen intermittierenden Pumpenbetrieb und/oder
ein Taktventil veranlaßt sind. Des weiteren kann durch das direkte bzw. kontinuierliche Ansteu
ern und/oder Regeln der Pumpe oder Pumpen eine exaktere Einstellung der bereitgestellten
Heizleistung erzielt werden, wodurch die Ansprechzeiten auf Änderungen von z. B. Be
nutzereinstellungen besser und schneller durchgeführt werden können.
Der Kühlmittelkreislauf umfaßt bevorzugt zumindest ein schaltbares Sperrelement oder ein
Rückschlagventil, insbesondere zumindest ein Rückschlagventil je zur Erwärmung des Innen
raumes dienenden Wärmetauschers. Durch das Bereitstellen eines Rückschlagventiles kann ein
ungewünschtes Durchströmen des Heizkreises, insbesondere in entgegengesetzter Richtung,
vermieden werden. Das Rückschlagventil kann beispielhaft mit solch einem Sperrdruck vorge
sehen sein, welcher im wesentlichen dem durch die Kühlmittelpumpe bereitgestellten Druck
entspricht. Somit wird das Rückschlagventil unmittelbar bei Anlaufen von einer Zusatzpumpe
öffnen, wobei der durch den Sperrdruck bedingte Strömungswiderstand nicht von der Zusatz
pumpe aufgebracht werden muß, so daß diese entsprechend kleiner ausgelegt werden können.
Das Rückschlagventil kann auch mit ei
nem Thermostat gekoppelt sein, um ein Durchströmen des Heizkreises während
einer Motorwarmlaufphase, d. h. bei kleinem Kühlkreislauf, zu verhindern. Ein
Rückschlagventil kann alternativ oder zusätzlich im Motorkühlkreis vorgesehen
sein, um eine diesbezüglich unbeabsichtigte Durchströmung zu verhindern.
Vorteilhafterweise ist in dem Kühlmittelkreislauf gemäß der vorliegenden Erfin
dung ein Stellelement integriert, welches den jeweils saugseitig an den Zusatz
pumpen vorliegenden Druck einstellt. Insbesondere kann solch ein Stellelement
dazu dienen, den durch die Kühlmittelpumpe bereitgestellten Druck entsprechend
verschiedenen Betriebsparametern auf die unterschiedlichen Pumpen aufzuteilen.
Die Pumpen sind bevorzugt elektromotorisch und/oder mechanisch antreibbar,
und können insbesondere über eine Kupplung mit einem bzw. jeweils einem Elek
tromotor wechselwirken. Die Pumpen könnten auch mit Bezug zueinander gekop
pelt sein, zum Beispiel, indem die Pumpenräder koppelbar mechanisch miteinan
der verbunden sind.
Bevorzugt ist zumindest eine Pumpe, abhängig von Benutzereinstellungen, Be
triebsspannung, Motordrehzahl, Kühlmittelvolumenstrom, Druck- und/oder Tem
peraturzuständen und/oder -differenzen steuer- und/oder regelbar. Insbesondere
kann die Funktion der Pumpe oder Pumpen bestimmt werden in einem Kennlini
enfeld für die Bereiche Spannung und Temperatur. Alternativ oder zusätzlich
kann es vorgesehen sein, daß die Pumpen nur bei vorliegender Betriebsspannung
ansteuerbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eine der Pumpen als Genera
tor betreibbar, so daß z. B. bei hoher Motordrehzahl und entsprechend hoher
Kühlmittelpumpenleistung ein Überschuß an Pumpleistung in elektrische Energie
zurückgewandelt werden kann, die in der fahrzeuginternen Batterie gespeichert
wird. Das Vorsehen einer als Generator dienenden Pumpe kann auch insbesondere
vorteilhaft sein, wenn eine der Pumpen im Bypass-Betrieb, z. B. bei kleinem Kühl
kreislauf, von der Kühlmittelpumpe beaufschlagt wird.
Es ist des weiteren bevorzugt, daß bei kleinem Kühlmittelkreis, d. h. unter Umge
hung von Kühler und Wärmetauscher, zumindest eine weitere Pumpe involviert
ist, welche insbesondere als Generator dienen kann.
Weiter ist es bevorzugt, daß bezüglich dem Wärmetauscher eine Bypass-Leitung
vorgesehen ist, um den sog. kleinen Kühlmittelkreis heizkreisseitig bereitzustellen.
Durch diese Ausgestaltung kann nach der Motorwarmlaufphase eine schnellere
Aufheizung des Fahrgastraumes erhalten werden. Somit umfaßt der erfindungs
gemäße Kühlmittelkreislauf eine Bypass-Leitung, welche zur Darstellung eines
kleinen Kühlmittelkreises zur Erwärmung des Inneraumes dienenden Wärme
tauscher umgeht. In dieser Weise kann ein kleiner Kühlkreis, z. B. während der
Startphase des Verbrennungsmotors, heizkreisseitig dargestellt werden, wodurch
die Beheizung des Fahrgastinnenraumes unmittelbar nach Erreichen eines vorbe
stimmten Temperaturniveaus erfolgen kann. Im Gegensatz hierzu wird gemäß
dem Stand der Technik der gesamte Kühlmittelkreislauf erwärmt, bevor eine ent
sprechende Heizleistung für den Fahrgastinnenraum bereitsteht.
Schließlich ist es bevorzugt, daß der Sperrdruck des Rückschlagventiles abhängig
vom Förderdruck der Kühlmittelpumpe ist. Dies kann z. B. mittels eines elektro
nisch geregelten Rückschlagventiles erfolgen, welches beispielhaft in Abhängigkeit
der Verbrennungsmotordrehzahl einstellbar ist. Insbesondere sollte der Sperr
druck des Rückschlagventiles einstellbar sein auf einen Wert dem Druck, welcher
am Ort des Rückschlagventiles von der motorbetriebenen Kühlmittelpumpe be
reitgestellt ist. Die Integration eines Rückschlagventiles mit einstellbarem Sperr
druck, abhängig vom Förderdruck der Kühlmittelpumpe, wird als an und für sich
selbständig erfinderisch erachtet, so daß auch die Darstellung eines entsprechen
den Kühlmittelkreises mit lediglich einer zusätzlichen Pumpe als offenbart gelten
soll.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
folgenden detaillierten Beschreibung einiger derzeit bevorzugter Ausführungsfor
men unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen gilt:
Fig. 1 zeigt schematisch einen Kühlmittelkreislauf für einen Verbren
nungsmotor eines Kraftfahrzeuges als eine bevorzugte Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt schematisch eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfin
dung.
Fig. 4 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kühlmittelkreislauf wird ein Verbrennungsmotor 2
eines Kraftfahrzeuges von Kühlmittel durchströmt, welches flußaufwärts liegend
über eine Kühlmittelpumpe 4 angetrieben und beaufschlagt wird. Ausgangsseitig
des Verbrennungsmotors 2 teilt sich der Kühlmittelkreislauf in zwei Zweige auf,
wovon einer zu einem Kühler 3 und der andere zu einem Wärmetauscher 18 führt.
Zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Kühler 3 ist ein Stellelement 6 in
der Form eines Thermostates vorgesehen, mittels welchem die Darstellung eines
kleinen Kühlkreises unter Umgehung des Kühlers 3 ermöglicht ist. Der Kühler 3
ist in an und für sich üblicher Weise mit einem Lüfter beaufschlagbar, kann vom
herkömmlichen Typ sein und wird daher hierin nicht weiter im Detail beschrieben.
Das Kühlmittel erreicht nach Durchtritt des Kühlers 3 oder unter Umgehung des
Kühlers 3 die motorbetriebene Kühlmittelpumpe 4. Der andere Zweig des Kühl
mittelkreislaufes verzweigt sich in der dargestellten Ausführungsform erneut, um
zwei Pumpen 14, 16 saugseitig zu versorgen. In der dargestellten Ausführungsform
liegt somit saugseitig der Pumpen 14, 16 der von der motorbetriebenen Kühlmit
telpumpe 4 bereitgestellte Druck abzüglich Leitungsverlusten im Verbren
nungsmotor 2 und der Zuleitung vor. In der gezeigten Ausführungsform bilden die
zwei Pumpen 14, 16 ein Doppel- oder Duopumpensystem, die über eine nicht dar
gestellte Elektronik unabhängig und insbesondere stufenlos gesteuert oder gere
gelt werden können. Jede der Pumpen 14, 16 beaufschlagt jeweils den rechten bzw.
linken Teil eines Wärmetauschers 18, der zur Erwärmung des Innenraumes des
Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Somit wird eine unabhängig einstellbare Behei
zung für z. B. Fahrerraum und Beifahrerraum erzielt. Im oberen Abschnitt des
Wärmetauschers 18 laufen die zwei Strömungspfade erneut zusammen und wer
den gemeinsam zu einem Rückschlagventil 20 geführt, und erreichen schließlich
druckseitig der motorbetriebenen Kühlmittelpumpe wieder den Kühlmittelkreis
lauf.
Obwohl in der dargestellten Ausführungsform diese Rückführung im Motor darge
stellt ist, sollte der Fachmann erkennen, daß auch eine Motor-externe Rückfüh
rung möglich ist.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Rückschlagventil 20 derart ausgelegt,
daß dessen Sperrdruck auf die motorbetriebene Kühlmittelpumpe abgestimmt ist.
Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung entspricht der Sperrdruck im we
sentlichen dem Druck, der bei maximaler Motordrehzahl durch die motorbetriebe
ne Kühlmittelpumpe bereitgestellt wird. Bei einer ausgefeilteren Ausführungsform
verfügt das Rückschlagventil über einen einstellbaren Sperrdruck, welcher abhän
gig von dem durch die motorbetriebene Kühlmittelpumpe 4 bereitgestellten Druck
ist, z. B. mittels Motordrehzahlsteuerung. Somit müssen die Pumpen 14, 16 ledig
lich solch eine Druckdifferenz erzeugen, die erforderlich ist zum Durchströmen des
Wärmetauschers 18, einschließlich der entstehenden Leitungs-Strömungsverluste.
Sollte die durch die motorbetriebene Kühlmittelpumpe 4 bereitgestellte Förderlei
stung und/oder Druck größer als erforderlich sein, können die Pumpen 14, 16 in
der gezeigten Ausführungsform auch als Kühlmittelströmungs-Begrenzungs
einrichtung verwendet werden, wobei sie insbesondere als Generatoren ausgebildet
sind, so daß die Strömungsverzögerung als elektrische Energie in der fahrzeugei
genen Batterie gespeichert werden kann.
Insgesamt läßt sich feststellen, daß die in Fig. 1 gezeigte Ausführungform des er
findungsgemäßen Kühlheizkreislaufes strömungsoptimiert eine unabhängige Ein
stellung für unterschiedliche Bereiche des Fahrgastraumes ermöglicht, wobei die
unabhängige Einstellung mittels zweier Pumpen erfolgt, die bezüglich Leistungs
anforderung und Bauraum minimiert sind.
In Fig. 2 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Kühlmittelkreislaufes dargestellt, welcher ähnlich wie der in Fig. 1 dargestellte
konzipiert ist. Ähnliche Bestandteile sind mit identischen Bezugszeichen versehen,
wobei eine wiederholende Beschreibung diesbezüglich nicht erfolgen soll. Bei die
ser Ausführungsform sind zwei voneinander getrennte Wärmetauscher 18 vorge
sehen, die über jeweilige Pumpen 14 und 16 beaufschlagbar sind. Anders als bei
der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform werden die zwei Fluidströme erst
nach Durchtritt durch zwei Rückschlagventile zusammengeführt, wonach sie fluß
abwärts liegend der motorbetriebenen Kühlmittelpumpe 4 dem Kühlkreislauf er
neut zugeführt werden. Der Kühlmittelkreislauf dieser Ausführungsform umfaßt
des weiteren flußabwärts liegend der Pumpen 14, 16 ein Stellelement 8, welches
den durch die motorbetriebene Kühlmittelpumpe 4 erzeugten Druck einstellbar
saugseitig für die Pumpen 14 und 16 bereitstellen kann. Wenn z. B. lediglich der
Fahrerbereich des Fahrgastinnenraumes beheizt werden soll, ermöglicht es das
Stellelement 8, lediglich eine Pumpe, z. B. Pumpe 14, mit einem Druck, der durch
den Motor betriebenen Kühlmittelpumpe 4 bereitgestellt ist, zu beaufschlagen.
Ansonsten sind die zur ersten Ausführungsform gemachten Ausführungen ent
sprechend auf die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform zu übertragen.
Bei beiden vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ist noch zu erwähnen,
daß mittels der Pumpen 14, 16 im Wärmetauscher 18 vorliegende Restwärme zur
Motorvorwärmung genutzt werden kann. Hierfür ist es jedoch erforderlich, daß die
Pumpen 14, 16 zumindest in solch einer Weise ausgelegt sind, daß sie den Sperr
druck des Rückschlagventiles 20 überwinden können.
In Fig. 3 ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Kühlkreislaufes dargestellt, bei welchem, anders als bei den ersten beiden Ausfüh
rungsformen, die Rückführung des Kühlmittels zu dem Kühlmittelkreislauf nach
dem zur Erwärmung des Innenraumes des Kraftfahrzeuges dienenden Wärmetau
schers saugseitig bezüglich der motorbetriebenen Kühlmittelpumpe erfolgt. Dem
entsprechend kann bei der gezeigten Ausführungsform auf das Rückschlagventil
20 im Heizkreis verzichtet werden.
In der gezeigten Ausführungsform ist jedoch das Rückschlagventil 20 als optional
im Motorkühlkreis dargestellt, um bei gleichzeitigem Betrieb der motorbetriebe
nen Kühlmittelpumpe 4 und der Zusatzpumpen 14, 16 eine entgegengesetzte
Strömung im Motorkühlmittelkreis zu vermeiden. Bei einer entprechenden Ab
stimmung der motorbetriebenen Kühlmittelpumpe 4 und der Zusatzpumpen 14, 16
kann jedoch gegebenenfalls auch auf dieses Rückschlagventil 20 verzichtet werden,
insbesondere wenn die motorbetriebene Kühlmittelpumpe 4 saugseitig einen rela
tiv starken Unterdruck bereitstellt oder wenn die Zusatzpumpen 14, 16 lediglich
einen Förderdruck bereitstellen, welche geringfügig über dem Druck liegt, der zur
Überwindung der Strömungswiderstände im Wärmetauscher und den zugehörigen
Leitungen auftritt.
Wie in den vorangegangenen Ausführungsformen können die Zusatzpumpen 14,
16 neben Benutzereinstellungen abhängig von unterschiedlichsten Betriebspara
metern gesteuert bzw. geregelt werden. Wie zuvor erwähnt, kann eine Steuerung
in Abhängigkeit des Förderdruckes bzw. der Förderleistung der motorbetriebenen
Kühlmittelpumpe 4 vorteilhaft sein. Auch eine Kühlmitteltemperatur-abhängige
Steuerung kann erforderlich sein, um die von dem Benutzer gewünschte Heizlei
stung zu erzielen.
In Fig. 4 ist schließlich eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Kühlmittelkreislaufes dargestellt. Die dargestellte Ausführungs
form ermöglicht es insbesondere, einen kleinen Kühlmittelkreislauf heizkreisseitig
bereitzustellen, wie im folgenden im Detail beschrieben. Eine motorbetriebene
Kühlmittelpumpe 4 fördert Kühlmittel zu einem Verbrennungsmotor 2. Ausge
hend von dem Verbrennungsmotor 2 erreicht das Kühlmittel ein Stellelement 6,
welches den Kühlmittelfluß einem Motorkühlkreis und/oder einem Heizkreis zu
führt. Das Stellelement 6 ist in der gezeigten Ausführungsform als ein Thermostat
ausgebildet, welches abhängig von der Kühlmitteltemperatur dieses ausschließlich
dem Heizkreis oder sowohl dem Heizkreis als auch dem Motorkühlkreis zuführt.
Heizkreisseitig erreicht das Kühlmittel anschließend ein weiteres Stellelement 18,
welches in der gezeigten Ausführungsform ein Thermostat mit einem einstellbaren
Ventil kombiniert, wobei die thermostatmäßige Einstellung vorrangig ist. Unter
halb einer vorbestimmten Temperatur wird das Stellelement 8 das Kühlmittel aus
schließlich der Pumpe 14 zuführen, welche das Kühlmittel zu einem weiteren
Stellelement 10 führt. Das Stellelement 10 ist in der gezeigten Ausführungsform
wie das Stellelement 8 als Kombination zwischen Thermostat und einstellbarem
Ventil ausgebildet. Wenn die Kühlmitteltemperatur unterhalb eines vorbestimm
ten Wertes liegt, wird das Stellelement 10 das Kühlmittel über die Bypass-Leitung
22 unmittelbar zur motorbetriebenen Kühlmittelpumpe 4 zurückführen, so daß
somit ein sog. kleiner Kühlkreis bereitgestellt ist, welcher üblicherweise in der
Startphase des Verbrennungsmotors 2 vorliegt. Bei einer entsprechenden Gestal
tung der Stellelemente 6, 8 und 10 kann die Pumpe 14 in einem Leerlaufmodus
betrieben werden, wobei jedoch bevorzugt überschüssige Strömungsenergie zu
rückgewonnen wird, indem die Pumpe 14 als Generator dient. Die mit der Pumpe
14 gewonnene Energie kann dann in der im Fahrzeug mitgeführten Batterie ge
speichert werden.
Indem die Pumpe 14 in dem sog. kleinen Kühlmittelkreis involviert ist, kann des
weiteren die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels reduziert werden, so daß
eine im wesentlichen Motordrehzahl-unabhängige Kühlmittelförderung stattfin
den kann, die die Motoraufwärmphase verkürzt. Bei Erreichen normaler Be
triebstemperaturen kann der in Fig. 4 dargestellte Kühlmittelkreis im wesentli
chen entsprechend den Ausführungsformen von Fig. 1, 2 oder 3 betrieben werden.
In Fig. 4 ist insbesondere eine analoge Anwendung zu Fig. 3 dargestellt, wobei das
Rückschlagventil 20 mit einem Stellelement 12 kombiniert ist, um wiederum eine
abhängige Einstellung des Sperrdruckes des Rückschlagventiles 20 vom Förder
druck der Kühlmittelpumpe 4 zu ermöglichen.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Vorangegangenen vollständig unter Bezug
nahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, sollte der Fachmann
erkennen, daß verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der
beigefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere sollte erwähnt werden, daß
einzelne Merkmale und technische Ausgestaltungen von einer Ausführungsform
beliebig in anderen Ausführungsformen enthalten sein können. Des weiteren wird
angenommen, daß auch ein Kühlmittelkreislauf mit nur einer Zusatzpumpe und
einem Rückschlagventil erfinderisch angesehen wird, wenn das Rückschlagventil
abhängig vom Förderdruck der Kühlmittelpumpe einstellbar ist.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß mit dem erfindungsgemäßen Kühlmit
telkreislauf ein strömungstechnisch optimiertes System angegeben ist, welches den
Einsatz von kleinen Zusatzpumpen ermöglicht, die bezüglich der elektrischen Lei
stung geringe Anforderungen stellen. Das System ermöglicht zusätzlich in vorteil
hafter Weise die Ausnutzung von Restwärme, indem die Zusatzpumpen elektromo
torisch unabhängig von der motorbetriebenen Kühlmittelpumpe betrieben werden
können. Durch das Doppel- bzw. Duopumpensystem oder auch ein Mehrfach-
Pumpensystem wird eine Benutzerorientierte Einstellmöglichkeit gegeben, die sich
weder strömungstechnisch noch gesamtkonzeptionell, d. h. leistungstechnisch, ne
gativ auswirkt.
Claims (9)
1. Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor (2) eines Kraftfahrzeuges mit zumindest
einem Stellelement (6, 8, 10, 12), einer Kühlmittelpumpe (4), einem Kühler (3) und einem
Wärmetauscher (18) zur Erwärmung des Innenraumes des Kraftfahrzeuges, wobei zumin
dest zwei Wärmetauscherabschnitte und/oder Wärmetauscher unabhängig voneinander mit
tels jeweils einer Pumpe (14, 16) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zu
mindest eine Pumpe (14, 16) strömungsverzögernd, insbesondere als Generator, wirken
kann.
2. Kühlmittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Pumpe
(14, 16) als Steuer- und/oder Regelelement für die Heizleistung dient.
3. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest ein schaltbares Sperrelement oder ein Rückschlagventil (20), insbeson
dere zumindest ein Rückschlagventil (20) je zur Erwärmung des Innenraumes des Kraft
fahrzeuges dienenden Wärmetauschers vorgesehen ist.
4. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß mittels eines Stellelementes (8) der jeweils saugseitig an den Pumpen (14, 16) vor
liegende Druck einstellbar ist.
5. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Pumpen (14, 16) elektromotorisch und/oder mechanisch antreibbar sind, insbe
sondere über jeweils eine Kupplung mit einem zugeordneten Elektromotor wechselwirken
können.
6. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest eine Pumpe (14, 16) abhängig von Benutzereinstellungen, Betriebsspan
nungen, Motordrehzahl, Kühlmittelvolumenstrom, Druck- und/oder Temperaturzuständen
und/oder Differenzen steuer- und/oder regelbar ist.
7. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß bei kleinem Kühlmittelkreis neben der Kühlmittelpumpe (4) zumindest eine weitere
Pumpe (14, 16) involviert ist.
8. Kühlmittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß bezüglich des Wärmetauschers (8) eine Bypass-Leitung (22) vorgesehen ist.
9. Kühlmittelkreislauf nach einem der Anspruche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sperrdruck des Rückschlagventils (20) steuerbar, insbesondere abhängig vom Förderdruck
der Kühlmittelpumpe (4) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19856139A DE19856139C1 (de) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19856139A DE19856139C1 (de) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19856139C1 true DE19856139C1 (de) | 2000-07-27 |
Family
ID=7890073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19856139A Expired - Fee Related DE19856139C1 (de) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19856139C1 (de) |
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1998
- 1998-12-04 DE DE19856139A patent/DE19856139C1/de not_active Expired - Fee Related
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