DE202014005513U1

DE202014005513U1 - Cooling system for an internal combustion engine

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Publication number: DE202014005513U1
Application number: DE202014005513.0U
Authority: DE
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-07-05
Filing date: 2014-07-05
Publication date: 2015-10-06
Anticipated expiration: 2024-07-06

Abstract

Kühlsystem (600) für einen Verbrennungsmotor (110), umfassend eine Kühlmittelpumpe (610), um ein Kühlmittel in einem Kühlmittelkreis (605) zirkulieren zu lassen, einen Kühler (615) und einen Ladeluftkühler (260), der in dem Kühlmittelkreis (605) angeordnet ist, wobei der Kühlmittelkreis (605) eine Umgehungsleitung (625) zum Umgehen des Kühlers (615) und ein Umgehungsventil (630) umfasst, das dafür ausgelegt ist, die Umgehungsleitung (625) selektiv zu öffnen und zu schließen.A cooling system (600) for an internal combustion engine (110) comprising a coolant pump (610) for circulating coolant in a coolant loop (605), a radiator (615), and a charge air cooler (260) mounted in the coolant loop (605). wherein the coolant circuit (605) includes a bypass passage (625) for bypassing the radiator (615) and a bypass valve (630) adapted to selectively open and close the bypass passage (625).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, typischerweise ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein so genanntes ”Tieftemperatur-”-Kühlsystem, das herkömmlicherweise verwendet wird, um die Temperatur der Verbrennungsluft zu senken, die durch einen Ladeluftkühler zum Motor befördert wird.The present disclosure relates generally to a cooling system for an internal combustion engine, typically an internal combustion engine of a motor vehicle. More particularly, the present disclosure relates to a so-called "cryogenic" refrigeration system conventionally used to lower the temperature of the combustion air conveyed to the engine by a charge air cooler.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Es ist bekannt, dass ein Verbrennungsmotor wie z. B. ein Kompressionszündungsmotor (z. B. ein Dieselmotor) oder ein Fremdzündungsmotor (z. B. ein Benzinmotor) funktioniert, indem auf zyklische Weise ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in den Motorzylindern gezündet wird. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs erzeugt heiße Abgase, deren Expansion zu einer Hin- und Herbewegung der Kolben des Motors führt, die eine Kopplung aufweisen, so dass eine Kurbelwelle gedreht wird. Die durch die Verbrennung des Kraftstoffs erzeugte Hitze wird teilweise durch ein so genanntes ”Hochtemperatur”-Kühlsystem abgeführt, das eine Kühlmittelpumpe umfasst, die ein Kühlmittel, typischerweise ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, durch eine Vielzahl von Kühlkanälen, die im Motorblock und im Zylinderkopf gebildet sind, zirkulieren lässt. Das aus diesen Kanälen austretende Kühlmittel wird zu einem ”Hochtemperatur”-Kühler befördert, wo das Kühlmittel einen Wärmeaustausch zwischen der vom Motor erhaltenen Wärme und der Umgebungsluft durchführt, bevor es in die Kühlmittelpumpe zurückkehrt. Um die Motorleistung zu erhöhen, kann der Verbrennungsmotor ferner mit einem Turbolader versehen sein, der einen Kompressor umfasst, der sich zusammen mit einer Turbine dreht. Die Turbine wird durch die aus den Motorzylindern austretenden Abgase gedreht und treibt den Kompressor an, der dafür ausgelegt ist, den Druck der Verbrennungsluft zu erhöhen, die in die Motorzylinder befördert wird. Da die Kompression auch zu einer Erhöhung der Lufttemperatur führt, kann die aus dem Kompressor austretende Luft in einen wassergekühlten Ladeluftkühler (water-cooled charged-air cooler, WCAC) befördert werden, der vorgesehen ist, um die Temperatur der Luft zu senken, bevor sie die Motorzylinder erreicht. Um diese Funktion zu erfüllen, ist der WCAC gewöhnlich in einem ”Tieftemperatur”-Kühlsystem angeordnet, das von dem ”Hochtemperatur”-Kühlsystem zur Kühlung des Motors getrennt ist. Das ”Tieftemperatur”-Kühlsystem umfasst eine zusätzliche Kühlmittelpumpe, die ein Kühlmittel, typischerweise ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, zuerst durch den WCAC und anschließend durch einen ”Tieftemperatur”-Kühler zirkulieren lässt, der vorgesehen ist, um die Temperatur des Kühlmittels zu senken, bevor es zur Kühlmittelpumpe zurückkehrt. Der Verbrennungsmotor kann ferner mit einem EGR-System vom ”Langrouten”-Typ (LR) (auch bekannt als Niederdruck-EGR-System) versehen sein, das vorgesehen ist, um einen Teil der Abgase in die Motorzylinder zurückzuführen, hautsächlich um die Emissionen an Stickoxiden (NOx) zu senken. Das LR-EGR-System umfasst gewöhnlich eine LR-EGR-Leitung, die von einem Abgasrohr stromabwärts von der Turbine des Turboladers abzweigt und die Abgase in ein Einlassrohr stromaufwärts vom Kompressor führt. Das LR-EGR-System umfasst ferner einen in der LR-EGR-Leitung angeordneten LR-EGR-Kühler, um die Temperatur der Abgase zu senken, bevor sie das Einlassrohr erreichen, und ein LR-EGR-Ventil, das vorgesehen ist, um die Menge der rückgeführten Abgase zu regulieren. Während der Aufwärmphase des Verbrennungsmotors und/oder bei kalten Witterungsverhältnissen, wenn die Wände der Vorrichtungen, die durch den ”Tieftemperatur”-Kühlmittelkreis (d. h. den WCAC) gekühlt werden sollen, kalt sind und insbesondere eine Temperatur unterhalb des Tau- oder Gefrierpunkts aufweisen, besteht die Gefahr der Kondensation oder der Vereisung des Luft/Gas-Stroms im LR-EGR-System sowie im Einlassrohr. Wenn der relativ heiße und nasse Abgasstrom in Kontakt mit den kälteren Wänden des LR-EGR-Systems und/oder des Einlassrohrs gelangt und wenn er sich mit dem kälteren Luftstrom mischt, kann der darin enthaltene Dampf tatsächlich kondensieren oder gefrieren. Um die Wasserkondensation oder das Gefrieren des WCAC und des LR-EGR-Kühlers zu verhindern oder abzuschwächen, muss die Kühlmitteltemperatur so rasch wie möglich über den Tau- oder Gefrierpunkt angehoben werden. Herkömmlicherweise wird dieses Ziel erreicht, indem die ”Tieftemperatur”-Kühlmittelpumpe gestoppt wird, was verhindert, dass das Kühlmittel durch den ”Tieftemperatur”-Kühlmittelkreis und somit durch den ”Tieftemperatur”-Kühler strömt. Diese kostengünstige herkömmliche Lösung hat den Nachteil, dass durch den stationären Zustand des Kühlmittels im WCAC die Temperatur des Kühlmittels nur in dem begrenzten Bereich des WCAC erhöht werden kann. Wenn die Pumpe am Ende der Aufwärmphase wieder in Betrieb gesetzt wird, fließt daher ein kalter Kühlmittelstrom in den WCAC, was zu einem plötzlichen Temperaturabfall in ihm führt. Wenn mehr als eine zu kühlende Vorrichtung am ”Tieftemperatur”-Kühlmittelkreis vorgesehen ist, ist es durch den stationären Zustand des Kühlmittels im WCAC zudem nicht möglich, einen Wärmeaustausch zwischen den Vorrichtungen herbeizuführen, was jedoch vorteilhaft sein könnte, um ein rascheres Aufwärmen und einen Ausgleich der Gesamttemperatur des ”Tieftemperatur”-Kühlmittelkreises zu bewirken.It is known that an internal combustion engine such. For example, a compression ignition engine (eg, a diesel engine) or a spark ignition engine (eg, a gasoline engine) operates by cycling an air / fuel mixture in the engine cylinders in a cyclical manner. The combustion of the air / fuel mixture produces hot exhaust gases whose expansion results in reciprocation of the pistons of the engine having a coupling such that a crankshaft is rotated. The heat generated by the combustion of the fuel is partially dissipated through a so-called "high temperature" refrigeration system which includes a coolant pump containing a coolant, typically a mixture of water and antifreeze, through a plurality of cooling passages in the engine block and cylinder head are formed, circulated. The coolant exiting these channels is conveyed to a "high temperature" cooler where the coolant performs heat exchange between the heat received from the engine and the ambient air before returning to the coolant pump. To increase engine output, the engine may further be provided with a turbocharger including a compressor that rotates with a turbine. The turbine is rotated by the exhaust gases exiting the engine cylinders and drives the compressor, which is designed to increase the pressure of the combustion air that is conveyed into the engine cylinders. Since the compression also results in an increase in air temperature, the air exiting the compressor may be conveyed into a water-cooled charged-air cooler (WCAC) designed to lower the temperature of the air before it the engine cylinder reached. To accomplish this function, the WCAC is usually located in a "cryogenic" refrigeration system that is separate from the "high temperature" refrigeration system for engine cooling. The "cryogenic" refrigeration system includes an additional coolant pump that circulates a coolant, typically a mixture of water and antifreeze, first through the WCAC and then through a "cryogenic" cooler provided to lower the temperature of the coolant before returning to the coolant pump. The internal combustion engine may also be provided with an EGR system of the "long-haul" (LR) type (also known as low-pressure EGR system) which is arranged to recirculate a portion of the exhaust gases into the engine cylinders, primarily around the emissions To reduce nitrogen oxides (NOx). The LR EGR system typically includes an LR EGR conduit that branches off from an exhaust pipe downstream of the turbine of the turbocharger and directs the exhaust gases into an intake pipe upstream of the compressor. The LR EGR system further includes an LR EGR cooler disposed in the LR EGR passage to lower the temperature of the exhaust gases before they reach the intake pipe and an LR EGR valve provided to regulate the amount of recirculated exhaust gases. During the warm-up phase of the internal combustion engine and / or in cold climates, when the walls of the devices to be cooled by the "cryogenic" coolant circuit (ie, the WCAC) are cold, and in particular have a temperature below the dew or freezing point the risk of condensation or icing of the air / gas flow in the LR-EGR system and in the inlet pipe. When the relatively hot and wet exhaust gas flow contacts the colder walls of the LR EGR system and / or the inlet tube and mixes with the colder airflow, the vapor contained therein may actually condense or freeze. To prevent or mitigate water condensation or freezing of the WCAC and the LR-EGR cooler, the coolant temperature must be raised above the dew point or freezing point as soon as possible. Conventionally, this goal is achieved by stopping the "cryogenic" coolant pump, which prevents the coolant from passing through the "cryogenic" coolant loop and thus through the "cryogenic" cooler. This low-cost conventional solution has the disadvantage that due to the stationary state of the coolant in the WCAC, the temperature of the coolant can be increased only in the limited area of the WCAC. Therefore, when the pump is restarted at the end of the warm-up phase, a cold flow of coolant flows into the WCAC, causing a sudden drop in temperature within it. In addition, if more than one device to be cooled is provided at the "cryogenic" coolant circuit, the stationary state of the coolant in the WCAC will not allow for heat exchange between the devices, but this could be advantageous for more rapid warm-up and equalization effect the overall temperature of the "cryogenic" -Kühlmittelkreises.

ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY

Ein Zweck einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, den oben genannten Mängeln abzuhelfen. Ein weiterer Zweck besteht darin, dieses Ziel mit einer einfachen, rationellen und relativ kostengünstigen Lösung zu erzielen. Diese und andere Ziele werden durch die Ausführungsformen der Erfindung erreicht, welche die in den unabhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmale aufweisen. Die abhängigen Ansprüche definieren sekundäre Aspekte der Erfindung. Eine Ausführungsform der Erfindung schafft ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine Kühlmittelpumpe, um ein Kühlmittel in einem Kühlmittelkreis zirkulieren zu lassen, einen Kühler und einen Ladeluftkühler, die beide in dem Kühlmittelkreis angeordnet sind, wobei der Kühlmittelkreis eine Umgehungsleitung zur Umgehung des Kühlers und ein Umgehungsventil umfasst, das dafür ausgelegt ist, die Umgehungsleitung selektiv zu öffnen und zu schließen. Dank dieser Lösung kann das Kühlmittel während der Aufwärmphase und bei kalten Witterungsverhältnissen im Kühlmittelkreis zirkulieren, ohne durch den Kühler gekühlt zu werden, was eine gleichmäßigere Erwärmung des Kühlmittels ermöglicht.A purpose of an embodiment of the present invention is to remedy the above-mentioned deficiencies. Another purpose is to achieve this goal with a simple, rational and relatively inexpensive solution. These and other objects are achieved by the embodiments of the invention having the features described in the independent claims. The dependent claims define secondary aspects of the invention. An embodiment of the invention provides a cooling system for an internal combustion engine, comprising a coolant pump for circulating a coolant in a coolant circuit, a radiator, and a charge air cooler both disposed in the coolant circuit, the coolant circuit including a bypass to bypass the radiator By-pass valve adapted to selectively open and close the bypass line. Thanks to this solution, the coolant can circulate during the warm-up phase and in cold weather conditions in the coolant circuit, without being cooled by the radiator, which allows a more uniform heating of the coolant.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein Langrouten-Abgasrückführungs-Kühler im Kühlmittelkreis stromabwärts vom Ladeluftkühler und stromaufwärts vom Kühler angeordnet werden. Dank dieser Lösung ermöglicht die Kühlmittelzirkulation im Kühlmittelkreis und in der Umgehungsleitung sowohl einen Wärmeaustausch und einen Temperaturausgleich vom WCAC zum LR-EGR-Kühler als auch einen Wärmeaustausch vom LR-EGR-Kühler zum WCAC. Während der Aufwärmphase bewirkt die Zirkulation des Kühlmittels durch den WCAC und den LR-EGR-Kühler daher eine raschere Aufwärmung der Vorrichtungen und einen Ausgleich der Gesamttemperatur des Tieftemperatur-Kühlmittelkreises. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Kühlsystem ferner einen Kühler für einen Dieselemissionsfluid-Injektor (DEF-Injektor) aufweisen, der im Kühlmittelkreis stromabwärts vom Ladeluftkühler und stromaufwärts vom Abgasrückführungskühler angeordnet ist. Der DEF-Injektor ist eine bekannte Vorrichtung, die dazu dient, ein Dieselemissionsfluid, typischerweise Harnstoff (CH₄N₂O), in das Abgasrohr stromabwärts von der Turbine einzuspritzen. Der Harnstoff mischt sich mit den Abgasen und wird aufgrund eines Thermohydrolysevorgangs in Ammoniak (NH₃) umgewandelt, das in einem Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) absorbiert wird, der im Abgasrohr stromabwärts vom DEF-Injektor angeordnet ist. Im SCR-Katalysator agiert das Ammoniak als gasförmiges Reduktionsmittel, das die Reduktion der in den Abgasen enthaltenen Stickoxide (NO_x) in zweiatomigen Stickstoff (N₂) und Wasser (H₂O) fördert. Da der DEF-Injektor dem Abgasstrom ausgesetzt ist, muss er entsprechend gekühlt werden. Dank des oben erwähnten Aspekts der Erfindung kann der DEF-Injektor durch das gleiche, im ”Tieftemperatur”-Kühlmittelkreis zirkulierende Kühlmittel wirksam gekühlt werden, was die Ummantelung verbessert und die Kosten senkt. Gleichzeitig bewirkt die vom DEF-Injektor kommende Hitze eine Erhöhung der Temperatur des in den LR-EGR-Kühler eintretenden Kühlmittels, was zur Verhinderung des Phänomens der Kondensation des im rückgeführten Abgasstrom enthaltenen Wassers beiträgt. Zudem bewirkt die Zirkulation des Kühlmittels zwischen dem WCAC und dem DEF-Injektor und/oder dem LR-EGR-Kühler während der Aufwärmphase eine raschere Erwärmung der Vorrichtungen und einen Ausgleich der Gesamttemperatur des Tieftemperatur-Kühlmittelkreises. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Umgehungsventil in die Kühlmittelpumpe integriert. Auf diese Weise können die Gesamtabmessungen des Kühlmittelkreises reduziert werden, was gleichzeitig einen kompakten Aufbau des Kühlmittelkreises sowie der Umgehungsleitung ermöglicht. Ein anderer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Umgehungsventil ein Bimetallventil, d. h. ein Ventil mit einer Bimetallklappe, umfasst, das dafür ausgelegt ist, die Umgehungsleitung zu öffnen, wenn die Kühlmitteltemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt, z. B. einem feststehenden Schwellenwert von zum Beispiel 30°C. Auf diese Weise kann der Kühlmittelkreis rationell und kostengünstig hergestellt werden. Gemäß einem alternativen Aspekt der Erfindung umfasst das Umgehungsventil ein elektromechanisch betätigtes Ventil. Genauer gesagt kann das Umgehungsventil elektrisch mit einem elektronischen Steuergerät verbunden sein, das dafür ausgelegt sein kann, die Umgehungsleitung zu öffnen, wenn die Kühlmitteltemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt (z. B. einem feststehenden oder variablen Schwellenwert von beispielsweise 30°C), wobei ein Temperatursensor zur Überwachung der Kühlmitteltemperaturwerte im Kühlsystem vorgesehen ist und elektrisch mit dem elektronischen Steuergerät verbunden ist. Dank dieser Lösung kann der Temperaturschwellenwert in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen kalibriert werden. Eine andere Ausführungsform der Erfindung schafft einen Verbrennungsmotor, der mit dem oben beschriebenen Kühlsystem ausgestattet ist. Diese Ausführungsform der Erfindung hat im Wesentlichen die gleichen Effekte, wie sie in Zusammenhang mit dem Kühlsystem beschrieben wurden, insbesondere eine gleichmäßigere Erwärmung des Kühlmittels und eine raschere Erwärmung des Ladeluftkühlers während der Aufwärmphase und bei kalten Witterungsverhältnissen.According to one aspect of the invention, a long-distance exhaust gas recirculation cooler may be disposed in the coolant circuit downstream of the charge air cooler and upstream of the radiator. Thanks to this solution, coolant circulation in the coolant circuit and in the bypass line allows both heat exchange and temperature compensation from the WCAC to the LR-EGR cooler, as well as heat exchange from the LR-EGR cooler to the WCAC. During the warm-up phase, therefore, the circulation of the coolant through the WCAC and the LR-EGR cooler causes the devices to warm up more quickly and equalize the overall temperature of the cryogenic coolant circuit. According to one aspect of the invention, the cooling system may further include a diesel emission fluid injector (DEF) injector cooler disposed in the coolant circuit downstream of the charge air cooler and upstream of the exhaust gas recirculation cooler. The DEF injector is a known device used to inject a diesel emission fluid, typically urea (CH ₄ N ₂ O), into the exhaust pipe downstream of the turbine. The urea mixes with the exhaust gases and, due to a thermohydrolysis process, is converted to ammonia (NH ₃ ) which is absorbed in a selective catalytic reduction (SCR) catalyst located in the exhaust pipe downstream of the DEF injector. In the SCR catalyst, the ammonia acts as a gaseous reducing agent, which promotes the reduction of the nitrogen oxides (NO _x ) contained in the exhaust gases in diatomic nitrogen (N ₂ ) and water (H ₂ O). Since the DEF injector is exposed to the exhaust gas flow, it must be cooled accordingly. Thanks to the above-mentioned aspect of the invention, the DEF injector can be effectively cooled by the same refrigerant circulating in the "cryogenic" refrigerant circuit, which improves the casing and lowers the cost. At the same time, the heat from the DEF injector causes an increase in the temperature of the refrigerant entering the LR-EGR cooler, which helps to prevent the phenomenon of condensation of the water contained in the recirculated exhaust gas flow. In addition, the circulation of the coolant between the WCAC and the DEF injector and / or the LR-EGR cooler during the warm-up phase causes a faster heating of the devices and a compensation of the total temperature of the cryogenic coolant circuit. According to another aspect of the invention, the bypass valve is integrated in the coolant pump. In this way, the overall dimensions of the coolant circuit can be reduced, which simultaneously allows a compact design of the coolant circuit and the bypass line. Another aspect of the invention provides that the bypass valve comprises a bimetallic valve, ie a valve with a bimetallic flap, which is designed to open the bypass line when the coolant temperature is below a temperature threshold, e.g. B. a fixed threshold of, for example, 30 ° C. In this way, the coolant circuit can be produced efficiently and inexpensively. According to an alternative aspect of the invention, the bypass valve comprises an electromechanically actuated valve. More specifically, the bypass valve may be electrically connected to an electronic controller that may be configured to open the bypass if the coolant temperature is below a threshold temperature (eg, a fixed or variable threshold of, for example, 30 ° C) Temperature sensor is provided for monitoring the coolant temperature values in the cooling system and is electrically connected to the electronic control unit. Thanks to this solution, the temperature threshold can be calibrated depending on the operating conditions. Another embodiment of the invention provides an internal combustion engine equipped with the cooling system described above. This embodiment of the invention has substantially the same effects as described in connection with the cooling system, in particular a more uniform heating of the coolant and a more rapid heating of the charge air cooler during the warm-up phase and in cold weather conditions.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Nun soll die vorliegende Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.Now, the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeugsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 schematically shows a motor vehicle system according to an embodiment of the invention.

2 ist der Querschnitt A-A eines zu dem Kraftfahrzeugsystem von 1 gehörenden Verbrennungsmotors. 2 is the cross section AA of a to the motor vehicle system of 1 belonging internal combustion engine.

3 zeigt schematisch ein ”Hochtemperatur”-Kühlsystem, das zu dem Kraftfahrzeugsystem von 1 gehört. 3 schematically shows a "high temperature" cooling system, which is to the motor vehicle system of 1 belongs.

4 zeigt schematisch ein ”Tieftemperatur”-Kühlsystem, das zu dem Kraftfahrzeugsystem von 1 gehört. 4 schematically shows a "cryogenic" cooling system, which belongs to the motor vehicle system of 1 belongs.

5 zeigt schematisch das ”Tieftemperatur”-Kühlsystem von 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 schematically shows the "cryogenic" cooling system of 4 according to an embodiment of the invention.

GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION

Einige Ausführungsformen können ein Kraftfahrzeugsystem 100 beinhalten, das in den 1 und 2 gezeigt ist und das einen Verbrennungsmotor (ICE) 110 umfasst, zum Beispiel einen Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs. Der Verbrennungsmotor 110 umfasst einen Motorblock 120, der mindestens einen Zylinder 125 mit einem Kolben 140 definiert, wobei der Kolben 140 eine Kopplung aufweist, mit der die Kurbelwelle 145 gedreht wird. Ein Zylinderkopf 130 arbeitet mit dem Kolben 140 zusammen, um einen Verbrennungsraum 150 zu definieren. Ein Luft-Kraftstoffgemisch (nicht gezeigt) wird zyklisch in den Verbrennungsraum 150 eingebracht und entzündet, was zu heißen expandierenden Verbrennungsgasen führt, die zu einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 140 und somit zu einer Drehung der Kurbelwelle 145 führen. Der Kraftstoff wird von mindestens einem Kraftstoffinjektor 160 zur Verfügung gestellt und die Luft durch mindestens einen Einlass 210. Der Kraftstoff wird unter hohem Druck von einem Kraftstoffrohr 170, das fluidzuleitend mit einer Hochdruckpumpe 180, die den Druck des von einer Kraftstoffquelle 190 kommenden Kraftstoffs erhöht, verbunden ist, zum Kraftstoffinjektor 160 geführt. Jeder der Zylinder 125 hat mindestens zwei Ventile 215, die von einer Nockenwelle 135 betrieben werden, die sich zeitgleich mit der Kurbelwelle 145 dreht. Die Ventile 215 lassen selektiv Luft vom Einlass 210 in die Verbrennungskammer 150 und erlauben alternierend den Auslass der Abgase durch den Auslass 220. In einigen Beispielen wird ein Nockenwellenverstellsystem 155 genutzt, um selektiv die zeitliche Abfolge zwischen der Nockenwelle 135 und der Kurbelwelle 145 zu verändern.Some embodiments may be a motor vehicle system 100 include that in the 1 and 2 is shown and that an internal combustion engine (ICE) 110 includes, for example, a diesel engine of a motor vehicle. The internal combustion engine 110 includes an engine block 120 , the at least one cylinder 125 with a piston 140 defined, wherein the piston 140 having a coupling with which the crankshaft 145 is turned. A cylinder head 130 works with the piston 140 together to a combustion chamber 150 define. An air-fuel mixture (not shown) cyclically enters the combustion chamber 150 introduced and ignited, resulting in hot expanding combustion gases, leading to a reciprocation of the piston 140 and thus to a rotation of the crankshaft 145 to lead. The fuel is from at least one fuel injector 160 provided and the air through at least one inlet 210 , The fuel is under high pressure from a fuel pipe 170 , the fluid zueitend with a high-pressure pump 180 that the pressure of a fuel source 190 increased fuel, is connected to the fuel injector 160 guided. Each of the cylinders 125 has at least two valves 215 coming from a camshaft 135 operated at the same time as the crankshaft 145 rotates. The valves 215 selectively release air from the inlet 210 into the combustion chamber 150 and alternately allow the outlet of the exhaust gases through the outlet 220 , In some examples, a camshaft phasing system 155 used to selectively the timing between the camshaft 135 and the crankshaft 145 to change.

Der Verbrennungsmotor 110 kann mit einem Lufteinlassrohr 205 versehen sein, das dem Einlasskrümmer 200 Umgebungsluft zuführt, der die eintretende Luft durch den Lufteinlass (die Lufteinlässe) 210 den Motorzylindern 125 zuführt. Ein Luftfilter 207 kann in dem Einlassrohr 205 angeordnet sein, um feste Partikel zu entfernen, wie z. B. Staub in der Luft. In einigen Ausführungsformen kann eine Drosselklappe 330 gewählt werden, um den Luftstrom zum Einlasskrümmer 200 zu regeln. Es kann ein System für komprimierte Luft wie beispielsweise ein Turbolader 230 mit einem Kompressor 240, der sich zusammen mit einer Turbine 250 dreht, eingesetzt werden. Die Drehung des Kompressors 240 erhöht den Druck und die Temperatur der Luft im Einlassrohr 205 und im Einlasskrümmer 200. Die Turbine 250 dreht sich beim Einströmen der von einem Auslasskrümmer 225 kommenden Abgase, der Abgas vom Auslass 220 durch eine Serie von Leitschaufeln leitet, bevor es durch die Turbine 250 expandiert wird. Dieses Beispiel zeigt eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT) mit einem VGT-Aktuator 290, die ausgebildet, ist, um die Leitschaufeln bzw. Flügel zu bewegen, damit die Flügel das Strömen des Abgases durch die Turbine 250 ändern. In anderen Ausführungsformen kann der Turbolader 230 eine feste Geometrie haben und/oder ein Wastegate haben. Ein wassergekühlter Ladeluftkühler (WCAC) 260, der im Einlassrohr 205 stromabwärts vom Kompressor 240 angeordnet ist, kann die Temperatur der Luft senken, bevor sie den Einlasskrümmer 200 erreicht. Die Abgase verlassen die Turbine 250 und werden zu einem Abgassystem 270 geführt. Das Abgassystem 270 kann ein Abgasrohr 275 aufweisen, das eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen hat. Abgasnachbehandlungssysteme können beliebige Vorrichtungen sein, mit denen die Zusammensetzung der Abgase geändert werden kann. Einige Beispiele von Abgasnachbehandlungssystemen sind ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) 280 zum Abbau der restlichen in den Abgasen enthaltenen Kohlenwasserstoffe (KW) und Kohlenoxide (CO) und ein Dieselpartikelfilter (DPF) 281 zum Auffangen und Entfernen von Dieselpartikeln (Ruß) aus den Abgasen. Die Nachbehandlungsvorrichtungen können ferner ein System für die selektive katalytische Reduktion (SCR) umfassen, das Folgendes aufweist: einen SCR-Katalysator 282, der im Abgasrohr 275 stromabwärts vom Partikelfilter 281 angeordnet ist, und einen Dieselemissionsfluid-Injektor (DEF-Injektor) 283, der im Abgasrohr 275 zwischen dem Partikelfilter 281 und dem SCR-Katalysator 282 angeordnet ist. Der DEF-Injektor 283 ist vorgesehen, um ein Dieselemissionsfluid (DEF), zum Beispiel Harnstoff, in das Abgasrohr 275 einzuspritzen, das sich mit den Abgasen mischt und auf diese Weise in ein gasförmiges Reduktionsmittel (z. B. Ammoniak) umgewandelt wird. Dieses gasförmige Reduktionsmittel wird im SCR-Katalysator 282 absorbiert, was die Reduktion der in den Abgasen enthaltenen Stickoxide (NO_x) in zweiatomigen Stickstoff (N₂) und Wasser (H₂O) fördert. Da der DEF-Injektor 283 dem Abgasstrom ausgesetzt ist, kann er derart angeordnet sein, dass er in einer Wärmeaustauschbeziehung mit einem eigenen Kühler 284 für den DEF-Injektor steht, der dazu dient, seine Temperatur zu senken. Um die Emissionen an Stickoxiden (NO_x) weiter zu senken, kann das Kraftfahrzeugsystem 100 ein Abgasrückführungssystem (EGR) 300 umfassen, in diesem Beispiel ein EGR-System mit ”Langroute” (LR), das dafür vorgesehen ist, einen Teil der Abgase vom Abgassystem zum Einlasssystem und somit zu den Motorzylindern 125 zurückzuführen. Das LR-EGR-System 300 kann Folgendes umfassen: eine LR-EGR-Leitung 305, die das Abgasrohr 275 fluidmäßig mit dem Einlassrohr 205 verbindet, und einen LR-EGR-Kühler 310, der in der LR-EGR-Leitung 305 angeordnet ist, um die Temperatur der zurückgeführten Abgase zu senken, bevor sie das Einlassrohr 205 erreichen. Insbesondere zweigt die LR-EGR-Leitung 305 von einem Abschnitt des Abgasrohrs 275 ab, der stromabwärts von der Turbine 250 angeordnet ist, in diesem Beispiel stromabwärts vom DPF 281 und stromaufwärts vom DEF-Injektor 283, um auf einen Abschnitt des Einlassrohrs 205 zu treffen, der zwischen dem Luftfilter 207 und dem Kompressor 240 angeordnet ist. Ein LR-EGR-Ventil 320, das an der Verbindungsstelle zwischen der LR-EGR-Leitung 305 und dem Einlassrohr 205 angeordnet sein kann, kann den Durchsatz der Abgase im LR-EGR-System 300 regulieren. Während des Betriebs wird der Verbrennungsmotor 110 durch ein ”Hochtemperatur”-Kühlsystem 500 gekühlt, wie es schematisch in 3 dargestellt ist, wobei dieses eine Kühlmittelpumpe 505 umfasst, die ein Kühlmittel, typischerweise ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, aus einem Kühlmitteltank 510 zieht und dieses Kühlmittel durch eine Vielzahl von Kühlkanälen zirkulieren lässt, die im Inneren des Motorblocks 120 und des Zylinderkopfs 130 gebildet sind. Das Kühlmittel tritt aus diesen Kanälen aus und wird zu einem ”Hochtemperatur”-Kühler 515 geleitet, wo das Kühlmittel für einen Wärmeaustausch zwischen der vom Motor 110 erhaltenen Wärme und der Umgebungsluft sorgt, bevor es zur Kühlmittelpumpe 505 zurückkehrt.The internal combustion engine 110 Can with an air inlet pipe 205 be provided, that the intake manifold 200 Ambient air that supplies the incoming air through the air inlet (s) 210 the engine cylinders 125 supplies. An air filter 207 can in the inlet pipe 205 be arranged to remove solid particles, such as. For example, dust in the air. In some embodiments, a throttle may 330 be selected to control the air flow to the intake manifold 200 to regulate. It can be a system for compressed air such as a turbocharger 230 with a compressor 240 that is together with a turbine 250 turns, be used. The rotation of the compressor 240 increases the pressure and the temperature of the air in the inlet pipe 205 and in the intake manifold 200 , The turbine 250 turns when flowing from an exhaust manifold 225 coming exhaust gases, the exhaust gas from the outlet 220 passes through a series of vanes before passing through the turbine 250 is expanded. This example shows a variable geometry turbine (VGT) with a VGT actuator 290 formed to move the vanes to allow the vanes to flow the exhaust gas through the turbine 250 to change. In other embodiments, the turbocharger 230 have a fixed geometry and / or have a wastegate. A water cooled intercooler (WCAC) 260 that is in the inlet pipe 205 downstream from the compressor 240 is arranged, the temperature of the air can lower, before leaving the intake manifold 200 reached. The exhaust gases leave the turbine 250 and become an exhaust system 270 guided. The exhaust system 270 can be an exhaust pipe 275 having one or more exhaust aftertreatment devices. Exhaust aftertreatment systems may be any devices that allow the composition of the exhaust gases to be changed. Some examples of exhaust aftertreatment systems are a Diesel Oxidation Catalyst (DOC) 280 for reducing the residual hydrocarbons (HC) and carbon oxides (CO) contained in the exhaust gases and a diesel particulate filter (DPF) 281 for collecting and removing diesel particles (soot) from the exhaust gases. The aftertreatment devices may further include a selective catalytic reduction (SCR) system comprising: an SCR catalyst 282 in the exhaust pipe 275 downstream of the particulate filter 281 is arranged, and a diesel emission fluid injector (DEF injector) 283 in the exhaust pipe 275 between the particle filter 281 and the SCR catalyst 282 is arranged. The DEF injector 283 is provided to introduce a diesel emission fluid (DEF), for example urea, into the exhaust pipe 275 Injecting, which mixes with the exhaust gases and is thus converted into a gaseous reducing agent (eg ammonia). This gaseous reducing agent is in the SCR catalyst 282 which promotes the reduction of the nitrogen oxides (NO _x ) contained in the exhaust gases in diatomic nitrogen (N ₂ ) and water (H ₂ O). Because the DEF injector 283 Exposed to the exhaust gas flow, it may be arranged such that it is in heat exchange relationship with a separate radiator 284 stands for the DEF injector, which serves to lower its temperature. In order to further reduce the emissions of nitrogen oxides (NO _x ), the motor vehicle system 100 an exhaust gas recirculation system (EGR) 300 include, in this example, a long-travel (LR) EGR system intended to transfer some of the exhaust gases from the exhaust system to the intake system and thus to the engine cylinders 125 due. The LR-EGR system 300 may include: an LR EGR line 305 that the exhaust pipe 275 fluidly with the inlet tube 205 connects, and a LR-EGR cooler 310 which is in the LR-EGR line 305 is arranged to lower the temperature of the recirculated exhaust gases before entering the inlet pipe 205 to reach. In particular, the LR-EGR line branches 305 from a portion of the exhaust pipe 275 off, the downstream of the turbine 250 is arranged, in this example, downstream of the DPF 281 and upstream of the DEF injector 283 to move to a section of the inlet pipe 205 to hit that between the air filter 207 and the compressor 240 is arranged. An LR EGR valve 320 at the junction between the LR-EGR line 305 and the inlet pipe 205 can be arranged, the throughput of exhaust gases in the LR-EGR system 300 regulate. During operation, the internal combustion engine 110 through a "high temperature" cooling system 500 cooled as it is schematic in 3 is shown, this being a coolant pump 505 comprising a coolant, typically a mixture of water and antifreeze, from a coolant tank 510 pulls and circulates this coolant through a variety of cooling channels, which are inside the engine block 120 and the cylinder head 130 are formed. The coolant exits these channels and becomes a "high temperature" cooler 515 directed where the coolant for heat exchange between the engine 110 obtained heat and ambient air, before it goes to the coolant pump 505 returns.

Der Verbrennungsmotor 110 kann ferner ein ”Tieftemperatur”-Kühlsystem 600 umfassen, wie es schematisch in 4 und 5 dargestellt ist, wobei dieses System getrennt und unabhängig von dem oben beschriebenen ”Hochtemperatur”-Kühlsystem ist. Das Kühlsystem 600 umfasst einen Kühlmittelkreis 605 und eine Kühlmittelpumpe 610, die vorgesehen ist, um ein Kühlmittel, typischerweise ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, in dem Kühlmittelkreis 605 zirkulieren zu lassen. Die Pumpe 610 kann eine Kreiselpumpe wie z. B. eine Zentrifugalpumpe sein, die durch einen eigenen Elektromotor angetrieben wird, dessen Drehgeschwindigkeit zum Beispiel durch ein Signal mit Pulsweitenmodulation (PWM) reguliert werden kann. In dem in 5 dargestellten Beispiel umfasst die Pumpe 610 ein Pumpengehäuse 611, in dem ein Flügelrad (nicht gezeigt) untergebracht ist und das einen axialen Einlass 612 und einen radialen Auslass 613 aufweist, wobei der axiale Einlass 612 und der radiale Auslass 613 mit dem Kühlmittelkreis 605 verbunden sind. Das Kühlsystem 600 umfasst ferner einen in dem Kühlmittelkreis 605 angeordneten ”Tieftemperatur”-Kühler 615 und den WCAC 260, der im Kühlmittelkreis 605 in Bezug auf die Richtung des Kühlmittels, welche diesem durch die Pumpe 610 verliehen wird, stromabwärts vom Kühler 615 angeordnet ist. Anders ausgedrückt umfasst der WCAC 260 einen Kühlmitteleinlass 261, der mit einem Kühlmittelauslass 616 des Kühlers 615 hydraulisch verbunden ist, und einen Kühlmittelauslass 262, der mit einem Kühlmitteleinlass 617 des Kühlers 615 hydraulisch verbunden ist. Auf diese Weise wird das Kühlmittel zuerst im WCAC 260 durch die Ladeluft erhitzt, die zum Einlasskrümmer 200 gerichtet wird (der entsprechend gekühlt wird), und anschließend wird sie im ”Tieftemperatur”-Kühler 615 durch die Umgebungsluft gekühlt, bevor sie zum WCAC 260 zurückkehrt. Das Kühlsystem 600 kann ferner den LR-EGR-Kühler 310 umfassen, der im Kühlmittelkreis 605 in Bezug auf die Richtung des Kühlmittels, welche diesem durch die Pumpe 610 verliehen wird, stromabwärts vom WCAC 260 und stromaufwärts vom Kühler 615 angeordnet ist. Anders ausgedrückt umfasst der LR-EGR-Kühler 310 einen Kühlmitteleinlass 311, der mit dem Kühlmittelauslass 262 des WCAC 260 hydraulisch verbunden ist, und einen Kühlmittelauslass 312, der mit dem Kühlmitteleinlass 617 des Kühlers 615 hydraulisch verbunden ist. Bevor es den Kühler 615 erreicht, ist das aus dem WCAC 260 austretende Kühlmittel somit gezwungen, durch den LR-EGR-Kühler 310 zu strömen, wo es genutzt wird, um die rückgeführten Abgase zu kühlen, die in der LR-EGR-Leitung 305 zum Einlassrohr 205 strömen. In diesem Beispiel umfasst das Kühlsystem 600 auch den Kühler 284 für den DEF-Injektor, der im Kühlmittelkreis 605 in Bezug auf die Richtung des Kühlmittels, welche diesem durch die Pumpe 610 verliehen wird, stromabwärts vom WCAC 260 und stromaufwärts vom LR-EGR-Kühler 310 angeordnet ist. Anders ausgedrückt umfasst der Kühler 284 für den DEF-Injektor einen Kühlmitteleinlass 285, der mit dem Kühlmittelauslass 262 des WCAC 260 hydraulisch verbunden ist, und einen Kühlmittelauslass 286, der mit dem Kühlmitteleinlass 311 des LR-EGR-Kühlers 310 hydraulisch verbunden ist. Bevor es in den LR-EGR-Kühler 310 eintritt, ist das aus dem WCAC 260 austretende Kühlmittel daher gezwungen, durch den Kühler 284 für den DEF-Injektor zu strömen, wo es dazu genutzt wird, den DEF-Injektor 283 zu kühlen. Das Kraftfahrzeugsystem 100 kann weiterhin ein elektronisches Steuergerät (ECM) 450 aufweisen, das dazu konfiguriert ist, Signale von oder nach verschiedenen, mit dem ICE 110 verbundenen Geräten zu senden bzw. zu empfangen. Das ECM 450 kann Eingangssignale von verschiedenen, mit dem ICE 110 gekoppelten Sensoren empfangen, beispielsweise einem Kühlmitteltemperatursensor 620, der im Kühlmittelkreis 605 angeordnet ist. Weiterhin kann das ECM 450 an verschiedene Steuergeräte Ausgangssignale ausgeben, um den Betrieb des ICE 110 zu steuern. Der Kühlmittelkreis 605 umfasst ein erstes Segment 606, das den Kühlmittelauslass 312 des LR-EGR-Kühlers 310 und den Kühlmitteleinlass 617 des Kühlers 615 hydraulisch miteinander verbindet, wobei das darin zirkulierende Kühlmittel vom LR-EGR-Kühler 310 zum Kühler 615 strömt, und ein zweites Segment 607, das den Kühlmittelauslass 616 des Kühlers 615 mit dem Kühlmitteleinlass 261 des WCAC 261 hydraulisch verbindet, wobei das darin zirkulierende Kühlmittel vom Kühler 615 zum WCAC 260 strömt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe 610 im ersten Segment 606 vorgesehen, wodurch das erste Segment seinerseits in Folgendes unterteilt wird: in einen Vorrichtungsabschnitt 6061, der den Kühlmittelauslass 312 des LR-EGR-Kühlers 310 und den axialen Einlass 612 der Pumpe hydraulisch miteinander verbindet, und in einen Kühlerabschnitt 6062, der den radialen Auslass 613 der Pumpe und den Kühlmitteleinlass 617 des Kühlers 615 hydraulisch miteinander verbindet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Kühlmittelkreis 605 eine Umgehungsleitung 625 zum Umgehen des Kühlers 615.The internal combustion engine 110 may further include a "cryogenic" refrigeration system 600 include, as shown schematically in 4 and 5 This system is separate and independent of the "high temperature" refrigeration system described above. The cooling system 600 includes a coolant circuit 605 and a coolant pump 610 , which is provided to a coolant, typically a mixture of water and antifreeze, in the coolant circuit 605 to circulate. The pump 610 can a centrifugal pump such. Example, be a centrifugal pump, which is driven by its own electric motor whose rotational speed, for example, by a signal with pulse width modulation (PWM) can be regulated. In the in 5 illustrated example includes the pump 610 a pump housing 611 in which an impeller (not shown) is housed and the one axial inlet 612 and a radial outlet 613 having, wherein the axial inlet 612 and the radial outlet 613 with the coolant circuit 605 are connected. The cooling system 600 further includes one in the coolant circuit 605 arranged "cryogenic" cooler 615 and the WCAC 260 that is in the coolant circuit 605 with respect to the direction of the coolant passing through the pump 610 is lent downstream from the radiator 615 is arranged. In other words, the WCAC includes 260 a coolant inlet 261 that with a coolant outlet 616 the radiator 615 is hydraulically connected, and a coolant outlet 262 that with a coolant inlet 617 the radiator 615 hydraulically connected. In this way, the coolant first in the WCAC 260 heated by the charge air, leading to the intake manifold 200 (which is cooled accordingly), and then it is in the "cryogenic" cooler 615 cooled by the ambient air before going to the WCAC 260 returns. The cooling system 600 may also be the LR EGR cooler 310 include that in the coolant circuit 605 with respect to the direction of the coolant passing through the pump 610 located downstream of the WCAC 260 and upstream of the radiator 615 is arranged. In other words, the LR EGR cooler includes 310 a coolant inlet 311 that with the coolant outlet 262 of the WCAC 260 is hydraulically connected, and a coolant outlet 312 that with the coolant inlet 617 the radiator 615 hydraulically connected. Before it's the radiator 615 that's out of the WCAC 260 Exiting coolant thus forced through the LR-EGR cooler 310 where it is used to cool the recirculated exhaust gases in the LR-EGR line 305 to the inlet pipe 205 stream. In this example, the cooling system includes 600 also the cooler 284 for the DEF injector in the coolant circuit 605 with respect to the direction of the coolant passing through the pump 610 located downstream of the WCAC 260 and upstream of the LR EGR cooler 310 is arranged. In other words, the cooler includes 284 for the DEF injector a coolant inlet 285 that with the coolant outlet 262 of the WCAC 260 is hydraulically connected, and a coolant outlet 286 that with the coolant inlet 311 of the LR EGR cooler 310 hydraulically connected. Before putting it in the LR EGR cooler 310 this is from the WCAC 260 Exiting coolant therefore forced through the radiator 284 for the DEF injector, where it is used, the DEF injector 283 to cool. The motor vehicle system 100 can still use an electronic control unit (ECM) 450 configured to receive signals from or to various, with the ICE 110 to send or receive connected devices. The ECM 450 can input signals from different, with the ICE 110 receive coupled sensors, such as a coolant temperature sensor 620 that is in the coolant circuit 605 is arranged. Furthermore, the ECM 450 to output various signals to control the operation of the ICE 110 to control. The coolant circuit 605 includes a first segment 606 that the coolant outlet 312 of the LR EGR cooler 310 and the coolant inlet 617 the radiator 615 hydraulically interconnected with the coolant circulating therein from the LR EGR cooler 310 to the radiator 615 flows, and a second segment 607 that the coolant outlet 616 the radiator 615 with the coolant inlet 261 of the WCAC 261 connects hydraulically, wherein the coolant circulating in it from the radiator 615 to the WCAC 260 flows. According to one embodiment of the invention, the pump 610 in the first segment 606 is provided, whereby the first segment in turn is divided into the following: in a device section 6061 which is the coolant outlet 312 of the LR EGR cooler 310 and the axial inlet 612 hydraulically interconnects the pump, and into a cooler section 6062 , the radial outlet 613 the pump and the coolant inlet 617 the radiator 615 hydraulically interconnected. According to one embodiment of the invention, the coolant circuit comprises 605 a bypass line 625 to bypass the radiator 615 ,

Insbesondere gewährleistet die Umgehungsleitung 625 eine hydraulische Verbindung des ersten Segments 606 und des zweiten Segments 607 des Kühlmittelkreises 605. Die Umgehungsleitung 625 unterteilt das zweite Segment 607 in einen Kühlerabschnitt 6071, der mit dem Kühlmittelauslass 616 des Kühlers 615 verbunden ist, und einen Vorrichtungsabschnitt 6072, der mit dem Kühlmitteleinlass 261 des WCAC 260 verbunden ist. In diesem Beispiel zweigt die Umgehungsleitung 625 im Wesentlichen vom Kühlerabschnitt 6062 des ersten Segments 606 und vom Kühlerabschnitt 6071 des zweiten Segments 607 ab. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Kühlmittelkreis 605 ein Umgehungsventil 630, das dafür ausgelegt ist, die Umgehungsleitung 625 selektiv zu öffnen und zu schließen. Gemäß der in 5 dargestellten Ausführungsform umfasst das Umgehungsventil 630 einen Ventilkörper 631 und eine im Ventilkörper untergebrachte Klappe, die nicht dargestellt ist. Das Umgehungsventil 630 kann ein Bimetallventil sein, das dafür ausgelegt ist, die Umgehungsleitung 625 automatisch zu öffnen, wenn die Kühlmitteltemperatur unter einem Temperaturschwellenwert von z. B. 30°C liegt. Insbesondere umfasst das Bimetallventil eine Bimetallklappe, die ihre Position in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels ändern kann. Alternativ dazu kann das Umgehungsventil 630 ein elektromechanisch betätigtes Ventil sein, das mit dem ECM 450 elektrisch verbunden ist. Der Kühlmitteltemperatursensor 620, der im Kühlsystem 605 zum Beispiel im Vorrichtungsabschnitt 6072 des zweiten Segments 607 oder in der Umgehungsleitung 625 oder an einer beliebigen anderen Stelle vorgesehen ist, ist mit dem ECM 450 elektrisch verbunden, so dass die Kühlmitteltemperaturwerte überwacht werden können. Das ECM 450 ist dafür ausgelegt, die Umgehungsleitung 625 zu öffnen, wenn die vom Kühlmitteltemperatursensor 620 erfasste Kühlmitteltemperatur unter einem Temperaturschwellenwert, d. h. 30°C, liegt. Das Umgehungsventil 630 kann in die Pumpe 610 integriert sein, insbesondere kann das Umgehungsventil 630 im Pumpenkörper 611 untergebracht sein oder daran befestigt sein. In diesem Fall weist der Ventilkörper 631 oder der Pumpenkörper 611 einen Umgehungsauslass 632 auf, der mit der Umgehungsleitung 625 verbunden ist.In particular, the bypass line ensures 625 a hydraulic connection of the first segment 606 and the second segment 607 of the coolant circuit 605 , The bypass line 625 divides the second segment 607 in a cooler section 6071 that with the coolant outlet 616 the radiator 615 connected, and a device section 6072 that with the coolant inlet 261 of the WCAC 260 connected is. In this example, the bypass line branches 625 essentially from the radiator section 6062 of the first segment 606 and the radiator section 6071 of the second segment 607 from. According to one embodiment of the invention, the coolant circuit comprises 605 a bypass valve 630 that is designed to bypass the bypass 625 selectively open and close. According to the in 5 illustrated embodiment, the bypass valve comprises 630 a valve body 631 and a valve housed in the valve body, which is not shown. The bypass valve 630 may be a bimetallic valve designed to be the bypass line 625 automatically open when the coolant temperature is below a temperature threshold of, for. B. 30 ° C is located. In particular, the bimetallic valve comprises a bimetal flap which can change its position in dependence on the temperature of the coolant. Alternatively, the bypass valve 630 an electromechanically actuated valve connected to the ECM 450 electrically connected. The coolant temperature sensor 620 that in the cooling system 605 for example, in the device section 6072 of the second segment 607 or in the bypass 625 or at any other location is with the ECM 450 electrically connected so that the coolant temperature values can be monitored. The ECM 450 is designed to bypass the bypass 625 open when the coolant temperature sensor 620 detected coolant temperature is below a temperature threshold, ie 30 ° C. The bypass valve 630 can in the pump 610 In particular, the bypass valve can be integrated 630 in the pump body 611 be housed or attached to it. In this case, the valve body 631 or the pump body 611 a bypass outlet 632 on that with the bypass 625 connected is.

Die Klappe des Umgehungsventils 630 wird (automatisch oder durch das ECM 450 gesteuert) betätigt, um den Umgehungsauslass 632 selektiv zu öffnen und zu schließen, wodurch der radiale Auslass 613 der Pumpe geöffnet bzw. geschlossen wird. Alternativ dazu kann das Umgehungsventil 630 von der Pumpe 610 getrennt sein, wobei die Pumpe 610 zum Beispiel am zweiten Segment 607 des Kühlmittelkreises 605 angeordnet ist und das Umgehungsventil 630 am ersten Segment 606 des Kühlmittelkreises 605 oder an der Umgehungsleitung 625 angeordnet ist. In dem in 5 dargestellten Beispiel ist die Umgehungsleitung 625 als ”T”-förmige Leitung ausgebildet, die Folgendes aufweist: einen Einlass, der mit dem Umgehungsauslass 632 des Umgehungsventils 630 verbunden ist, einen ersten Auslass, der mit dem Kühlerabschnitt 6071 des zweiten Segments 607 verbunden ist, und einen zweiten Auslass, der mit dem Vorrichtungsabschnitt 6072 des zweiten Segments 607 verbunden ist. Somit wird während des Aufwärmens und/oder bei kalten Witterungsverhältnissen, wenn die Kühlmitteltemperaturwerte unter dem Temperaturschwellenwert (d. h. unter 30°C) liegen, das Umgehungsventil 630 derart geschaltet, dass die Umgehungsleitung 625 geöffnet wird. Die Pumpe 610 lässt das Kühlmittel im Kühlmittelkreis 605 derart zirkulieren, dass der Kühler 615 umgangen wird, was eine gleichmäßige Erwärmung des Kühlmittels, eine raschere Erwärmung des WCAC 260 und/oder des Kühlers 284 für den DEF-Injektor und/oder des LR-EGR-Kühlers 310 und einen Ausgleich der Gesamttemperatur dieser Vorrichtungen ermöglicht. Wenn der Kühlmitteltemperaturwert den Temperaturschwellenwert übersteigt (d. h. über 30°C liegt), wird das Umgehungsventil 630 derart geschaltet, dass die Umgehungsleitung 625 geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel gezwungen wird, in den Kühler 615 zu strömen. In der vorstehenden Zusammenfassung und genauen Beschreibung wurde wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt; es sollte jedoch beachtet werden, dass es eine große Anzahl von Abänderungsmöglichkeiten gibt. Es sollte auch beachtet werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu dienen, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder den Aufbau in welcher Weise auch immer einzuschränken. Vielmehr wird die vorstehende Zusammenfassung und genaue Beschreibung dem Fachmann eine praktische Anleitung zur Umsetzung von wenigstens einer beispielhaften Ausführungsform bieten, wobei es sich von selbst versteht, dass verschiedene Abänderungen bei den Funktionen und Anordnungen der anhand einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen und ihren rechtlichen Äquivalenten definiert ist.The flap of the bypass valve 630 is (automatically or by the ECM 450 controlled) to the bypass outlet 632 selectively open and close, eliminating the radial outlet 613 the pump is opened or closed. Alternatively, the bypass valve 630 from the pump 610 be separated, the pump 610 for example on the second segment 607 of the coolant circuit 605 is arranged and the bypass valve 630 on the first segment 606 of the coolant circuit 605 or at the bypass 625 is arranged. In the in 5 The example shown is the bypass line 625 formed as a "T" -shaped conduit, comprising: an inlet connected to the bypass outlet 632 of the bypass valve 630 connected to a first outlet, which is connected to the radiator section 6071 of the second segment 607 and a second outlet connected to the device section 6072 of the second segment 607 connected is. Thus, during warm-up and / or in cold weather conditions, when the coolant temperature values are below the temperature threshold (ie, below 30 ° C), the bypass valve 630 switched such that the bypass line 625 is opened. The pump 610 leaves the coolant in the coolant circuit 605 so circulate that the radiator 615 bypassed, resulting in uniform heating of the coolant, a more rapid heating of the WCAC 260 and / or the radiator 284 for the DEF injector and / or the LR-EGR cooler 310 and a compensation of the total temperature of these devices allows. When the coolant temperature value exceeds the temperature threshold (ie, above 30 ° C), the bypass valve becomes 630 switched such that the bypass line 625 is closed, whereby the coolant is forced into the radiator 615 to stream. In the foregoing summary and detailed description, at least one exemplary embodiment has been presented; however, it should be noted that there are a large number of modification options. It should also be noted that the exemplary embodiment or exemplary embodiments are only examples and are not intended to limit the scope, applicability, or construction in any way whatsoever. Rather, the foregoing summary and detailed description will provide those skilled in the art with a practical guide to implementing at least one example embodiment, it being understood that various changes may be made in the functions and arrangements of the elements described with reference to an exemplary embodiment without departing from the spirit of the invention Scope of protection as defined in the appended claims and their legal equivalents.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: KraftfahrzeugsystemAutomotive system
110110: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
120120: Motorblockblock
125125: Zylindercylinder
130130: Zylinderkopfcylinder head
135135: Nockenwellecamshaft
140140: Kolbenpiston
145145: Kurbelwellecrankshaft
150150: Verbrennungsraumcombustion chamber
155155: NockenwellenverstellsystemCam Phaser System
160160: Kraftstoffinjektorfuel injector
170170: KraftstoffrohrFuel pipe
180180: KraftstoffpumpeFuel pump
190190: KraftstoffquelleFuel source
200200: Einlasskrümmerintake manifold
205205: LufteinlassrohrAir inlet tube
207207: Luftfilterair filter
210210: Einlassinlet
215215: Ventilevalves
220220: Auslassoutlet
225225: Auslasskrümmerexhaust manifold
230230: Turboladerturbocharger
240240: Kompressorcompressor
250250: Turbineturbine
260260: WCACWCAC
261261: Kühlmitteleinlass des WCACCoolant inlet of WCAC
262262: Kühlmittelauslass des WCACCoolant outlet of WCAC
270270: Abgassystemexhaust system
275275: Abgasrohrexhaust pipe
280280: DieseloxidationskatalysatorDiesel oxidation catalyst
281281: Dieselpartikelfilterdiesel particulate Filter
282282: SCR-KatalysatorSCR catalyst
283283: DEF-InjektorDEF injector
284284: DEF-Injektor-KühlerDEF injector cooler
285285: Kühlmitteleinlass des DEF-Injektor-KühlersCoolant inlet of the DEF injector cooler
286286: Kühlmittelauslass des DEF-Injektor-KühlersCoolant outlet of the DEF injector cooler
290290: VGT-AktuatorVGT actuator
300300: Langrouten-AbgasrückführungssystemLong-route EGR system
305305: LR-EGR-LeitungLR-EGR passage
310310: LR-EGR-KühlerLR-EGR cooler
311311: Kühlmitteleinlass des LR-EGR-KühlersCoolant inlet of the LR-EGR cooler
312312: Kühlmittelauslass des LR-EGR-KühlersCoolant outlet of the LR-EGR cooler
320320: LR-EGR-VentilLR-EGR valve
330330: Drosselklappethrottle
450450: elektronisches Steuergerät (ECM)electronic control unit (ECM)
500500: Hochtemperatur-KühlsystemHigh-temperature cooling system
505505: KühlmittelpumpeCoolant pump
510510: KühlmitteltankCoolant tank
515515: Hochtemperatur-KühlerHigh-temperature cooler
600600: Tieftemperatur-KühlsystemThe cryogenic refrigeration system
605605: KühlmittelkreisCoolant circuit
606606: erstes Segmentfirst segment
60616061: Vorrichtungsabschnittdevice section
60626062: Kühlerabschnittcooler section
607607: zweites Segmentsecond segment
60716071: Kühlerabschnittcooler section
60726072: Vorrichtungsabschnittdevice section
610610: KühlmittelpumpeCoolant pump
611611: Pumpenkörperpump body
612612: axialer Einlassaxial inlet
613613: radialer Auslassradial outlet
615615: Tieftemperatur-KühlerCryogenic condenser
616616: Kühlmittelauslass des KühlersCoolant outlet of the radiator
617617: Kühlmitteleinlass des KühlersCoolant inlet of the radiator
620620: Temperatursensortemperature sensor
625625: Umgehungsleitungbypass line
630630: Umgehungsventilbypass valve
631631: Ventilkörpervalve body
632632: Umgehungsauslassbypass outlet

Claims

Cooling system ( 600 ) for an internal combustion engine ( 110 ), comprising a coolant pump ( 610 ) to a coolant in a coolant circuit ( 605 ) to circulate a cooler ( 615 ) and a charge air cooler ( 260 ) located in the coolant circuit ( 605 ), wherein the coolant circuit ( 605 ) a bypass ( 625 ) to bypass the radiator ( 615 ) and a bypass valve ( 630 ) designed to protect the bypass ( 625 ) to selectively open and close.

Cooling system ( 600 ) according to claim 1, comprising a long-distance exhaust gas recirculation cooler ( 310 ), which in the coolant circuit ( 605 ) downstream of the intercooler ( 260 ) and upstream of the radiator ( 615 ) is arranged.

Cooling system ( 600 ) according to claim 1 or 2, comprising a cooler ( 284 ) for a diesel emission fluid injector ( 283 ), which in the coolant circuit ( 605 ) downstream of the intercooler ( 260 ) and upstream of the exhaust gas recirculation cooler ( 310 ) is arranged.

Cooling system ( 600 ) according to one of the preceding claims, wherein the bypass valve ( 630 ) into the coolant pump ( 610 ) is integrated.

Cooling system ( 600 ) according to one of the preceding claims, wherein the bypass valve ( 630 ) comprises a bimetallic valve which is adapted to the bypass ( 625 ) when the coolant temperature is below a temperature threshold.

Cooling system ( 600 ) according to one of the preceding claims, wherein the bypass valve ( 630 ) comprises an electromechanically operated valve.

Cooling system ( 600 ) according to claim 6, wherein the bypass valve ( 630 ) with an electronic control unit ( 450 ), wherein a coolant temperature sensor ( 620 ) for monitoring the coolant temperature values in the cooling system ( 605 ) and with the electronic control unit ( 450 ) is electrically connected.

Cooling system ( 600 ) according to claim 7, wherein the electronic control unit ( 450 ) is designed to prevent the bypass ( 625 ) when the coolant temperature is below a temperature threshold.

Cooling system ( 600 ) according to claim 5 or 8, wherein the temperature threshold is 30 ° C.

Internal combustion engine ( 110 ) equipped with a cooling system ( 600 ) is provided according to one of the preceding claims.