DE202016104629U1 - Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlmittel als Kühlfluid vorgesehen ist somit und das Wasser einer traditionellen Motorkühlsystemen ersetzt, und ein Kompressor (10) für die Fluidzirkulation durch den Kreislauf eine Wasserpumpe (3) des traditionellen Motorkühlsystemen ersetzt und eine Turbine als Mittel zur Expansion des Kühlmittels vorgesehen ist, wobei die Turbine mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.

Description

  • Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf ein Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, das durch verbesserte Nutzung sämtlicher Energieformen eine Energieeinsparung bewirkt.
  • Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik kann Energie nicht erzeugt oder vernichtet werden, sondern nur von einer Form in eine andere überführt werden. Da bekanntlich die Wirkungsgrade auch moderner Verbrennungskraftmaschinen deutlichen Spielraum für Verbesserungen andeuten, ist es die Aufgabe der vorliegenden Neuerung eine Verbesserung eines Gesamtwirkungsgrades einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass ein neues Kühlsystemdesign für eine Verbrennungskraftmaschine, aber auch eine Turbine oder einen Jet-Motor vorschlägt, durch das ein verbesserter Gebrauch einer zur Verfügung gestellten Energiemenge macht, statt einen wesentlichen Teil davon ungenützt zu lassen, indem ein Kühlmittel als Kühlfluid vorgesehen ist somit und das Wasser einer traditionellen Motorkühlsystemen ersetzt, und ein Kompressor für die Fluidzirkulation durch den Kreislauf eine Wasserpumpe des traditionellen Motorkühlsystemen ersetzt und eine Turbine als Mittel zur Expansion des Kühlmittels vorgesehen ist, wobei die Turbine mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.
  • Normalerweise nehmen wir i.d.R. fossile Energie, verwenden oder wandeln sie direkt in Wärme um und lassen sie zerstreuen. Das bedeutet, dass wir diese Energie nur einmal verwenden, und ignorieren bzw. vernachlässigen dabei weitgehend die entstehende Wärme, um dann eine weitere Menge eines fossilen Energieträgers in gleicher Weise zu verwenden. Mit dem nachfolgenden Ansatz wird eine Nutzungskette in dem Sinne geschlossen, dass die unzerstörbare Energie einer Wiederverwendung bzw. einem Recycling zugeführt wird.
  • Es wird ein energiesparendes Kühlungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine beschrieben, das in einem Ausführungsbeispiel eine Kombination aus einer bekannten Wasserkühlung für einen Verbrennungsmotor bzw. eine Verbrennungskraftmaschine und einem Dampfkreis bzw. Rankine-Zyklus eines Kraftwerks, einem Brayton-Zyklus sowie einem bekannten Turbolader, Drehmomentwandler und Drehmomentteiler darstellt. Hierbei wird jedoch das bekannte Motorkühlwasser durch ein Kühlmittel ersetzt. Die Nutzung der an den Motorkörper und von Abgasen abgeführten Wärmeenergie erfolgt durch eine Turbine. In einer Weiterbildung ist die Turbine über ein Plantengetriebe mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden.
  • Weitere vorteilhafte Eigenschaften werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Darstellung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen in skizzierter Darstellung:
  • 1: ein Schaltdiagramm eines bekannten Kühlkreises für eine Verbrennungskraftmaschine;
  • 2: ein Schaltdiagramm eines bekannten Kühlsystems;
  • 3: ein P-H-Diagramm zur Darstellung eines bekannten Zyklus in einem vier Positionen durchlaufenden Kühl-Prozess;
  • 4: ein Schaltdiagramm eines Clausius-Rankine-Kreisprozess;
  • 5: ein T-S-Diagramm eines idealen Clausius-Rankine-Kreisprozess mit vier Positionen;
  • 6: ein T-S-Diagramm eines realen Clausius-Rankine-Kreisprozess;
  • 7: ein Schaltdiagramm eines Joule-oder Brayton-Kreisprozesses, der unter Verwendung einer internen Brennkammer gegenüber der Atmosphäre offen ist;
  • 8: ein Schaltdiagramm eines unter Verwendung eines Wärmetauschers geschlossenen Joule- oder Brayton-Kreisprozesses;
  • 9: ein P-V-Diagramm eines idealen Brayton-Kreisprozesses;
  • 10: ein T-S-Diagramm eines idealen Brayton-Kreisprozesses;
  • 11: ein bekannter Turbo-Lader in schematischer Darstellung
  • 12: ein bekannter Drehmomentwandler
  • 13: ein bekannter Drehmomentteiler
  • 14: ein Planetengetriebe
  • 15: ein Ausführungsbeispiel gemäß vorliegender Neuerung;
  • 16: ein P-V-Diagramm eines Kreisprozesses gemäß 15;
  • 17: eine Anordnung eines Ausführungsbeispiels gemäß der Neuerung an einer Verbrennungskraftmaschine in einer ersten Variante;
  • 18: ein gegenüber dem von 15 alternatives Ausführungsbeispiel gemäß vorliegender Neuerung;
  • 19: ein P-V-Diagramm eines Kreisprozesses gemäß 18 und
  • 20: eine Anordnung eines Ausführungsbeispiels gemäß der Neuerung an einer Verbrennungskraftmaschine in einer zweiten Variante.
  • Über die Abbildungen der Zeichnung hinweg werden gleiche Teile stets mit gleichen Bezugszeichen und Bezeichnungen versehen.
  • Vorab eine kurze Betrachtung des Wirkungsgrads einer Verbrennungskraftmaschine: Die Eingangsleistung entspricht der chemischen Energie des Brennstoffs, die sich aus dem Heizwert des Brennstoffes – angegeben in Joule pro Kubikzentimeter – multipliziert mit dem Kraftstoffdurchsatz – angegebenen in Kubikzentimeter pro Sekunde – bestimmen lässt.
  • Eine Eingangsleistung wird in die folgenden vier Bereiche unterteilt:
    • A) die mechanische Motorleistung = 30% des verbrauchten Kraftstoffs
    • B) die in der Kraftmaschine an eine Kühlflüssigkeit verlorene Leistung = 30% des verbrauchten Kraftstoffs an Luft oder Wasser abgegeben,
    • C) Verlust in Form von Abgasen = 30% des verbrauchten Kraftstoffs
    • D) Konvektionsverlust des Motorkörpers = 10% des verbrauchten Kraftstoffs
  • Daraus ergibt sich, dass ein Wirkungsgrad einer Verbrennungskraftmaschine rechnet aus einer mechanischen Netto-Ausgangsleistung im Verhältnis zu einer eingebrachten Brennstoffleistung nur ca. 30% beträgt.
  • Auch mit all den Untersuchungen und Weiterentwicklungen in der Technologie von Verbrennungskraftmaschinen durch internationale Motorenbauer, verbleibt der thermische Wirkungsgrad von Verbrennungskraftmaschinen also immer noch im Bereich von nur 30–33%. Beispielsweise durch Nutzung der hohen Enthalpie in den Abgasen unter Verwendung von Turboladern in Dieselmotoren wird ein thermischer Wirkungsgrad des Motors durch reduzieren der in den Abgasen verloren Leistung erhöht.
  • Ein im Rahmen dieser Beschreibung vorgeschlagenes System könnte als eine Kombination der folgenden Systeme und Mechanismen in Betracht betrachtet werden:
  • I – Der Verbrennungsmotor mit traditioneller Wasserkühlung:
  • 1 zeigt hierzu eine traditionelle Wasserkühlsystem einer Brennkraftmaschine. Die Kühlflüssigkeit – hier Wasser – wird durch die durch den Motor angetriebene Wasserpumpe 3 gepumpt und fließt durch den Motorkörper bzw. Block 4, absorbiert Wärme aus dem Motorblock 4. Dann fließt die Kühlflüssigkeit aus der Regler 5 zum Steuern des Wasserdurchsatzes in dem System, durch den Kühler 1, wo es die von dem Motorkörper 4 gewonnene Wärmeenergie an die Umgebungsatmosphäre durch Konvektion verlieren soll. Das durch den Motor angetriebene Kühlgebläse 2 soll die Rate des Wärme-Austauschs des Kühlers 1 verbessern.
  • Die in dem Kühlprozess verlorene Wärmeenergie ergibt sich als die in Kühler verlorene Wärmeenergie QKühler
    = Die von dem Motorkörper verlorene Wärmeenergie QBlock
    + im Pumpenantrieb verlorene Energie WPump
    + im Lüfterantrieb verlorene Energie WFAN
  • Insgesamt heißt das: QKühler = QBlock + WPump + WFAN
  • II – Die traditionelle Kühlung / Kühlsystem:
  • Hierzu zeigen die Abbildungen von
  • 2: ein Schema eines traditionelle Kühlsystems und
  • 3: ein P-H Zyklus-Diagramm eines traditionellen Kühl Prozesses.
  • Das Fluid – das Kältemittel – wird durch den Kompressor 10 komprimiert Dampf mit hohem Druck und Temperatur in den Kondensator 11 zur Kühlung dann zum Expansionsventil oder das Drosselrohr 7, mit in eine Flüssigkeit bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur umgewandelt zu werden, dann zu dem Verdampfer 8, wo es die Wärme von der Umgebungsatmosphäre absorbiert, mit hoher Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt in Dampf werden, um schließlich wieder durch den Kompressor 10 komprimiert zu werden und den Zyklus zu wiederholen.
  • Die im Kälte / Kältekreis verlorene Wärmeenergie ergibt sich zu:
    = im Kondensator Wärmeenergie verlorene QCondenser
    = aus der Atmosphäre gewonnene Wärmeenergie QEvaporator
    + im Verdichter durch Antreiben verloren Energie WCompressor
  • Damit ergibt sich: QCondenser = QEvaporator + WCompressor
  • III – Traditioneller Dampf-/Rankine-Zyklus eines Kraftwerks:
  • Es zeigen die Abbildungen von
  • 4: ein Systemschema eines traditionellen Dampf-/ Rankine-Zyklus;
  • 5: ein T-S-Diagramm eines idealen Dampf-/Rankine 4 Prozess-Zyklus und
  • 6: ein T-S-Diagramm eines realen Dampf-/Rankine 4 Prozess-Zyklus.
  • Zur Umwandlung von Wärme / Wärmeenergie in mechanische Energie wird die Flüssigkeit – das unterkühlte Wasser – von niedrigem zu hohem Druck gepumpt, und weil das Fluid in diesem Stadium eine Flüssigkeit ist erfordert die Wasserpumpe 3 den Einsatz von Energie. Die Hochdruckflüssigkeit tritt in einen Kessel 13 ein, wo es bei konstantem Druck durch eine externe Wärmequelle erwärmt zu einem trockenen gesättigten Dampf (im typischen Rankin-Zyklus) wird oder zu einem überhitzten Dampf (in einem tatsächlichen Zyklus). Die trockene gesättigten Dampf (im typischen Rankine-Zyklus) oder der Heißdampf (in dem tatsächlichen Zyklus) expandiert durch eine Turbine 12 und erzeugt Leistung. Dies verringert die Temperatur und der Druck des Dampfs bzw. Wasserdampfs und kann etwas Kondensation auftreten. Der nasse Dampf tritt dann in einen Kondensator 11 ein, wo er bei einem konstanten Druck kondensiert wird, um eine gesättigte Flüssigkeit oder untergekühltes Wasser zu werden.
  • Die Dampf- oder Gasenergie wird durch Expansion durch die Turbine 12 in mechanische Arbeit umgewandelt. Die Expansion erfolgt durch eine Reihe von feststehenden Blättern (Düsen) und Klingen jede Reihe von feststehenden Klingen bewegen und Laufschaufeln ist eine Bühne genannt.
  • Die Summierung der Ausgangsenergie entspricht der Summe der Eingangsenergie.
  • Die mechanische Ausgangsenergie an der Turbine WTurbine
    + im Kondensator verlorene Wärmeenergie QCondenser
    = im Kessel verlorene Wärmeenergie QBoiler
    + die durch Antreiben der Pumpe verlorene Energie Wpump
  • Damit ergibt sich: WTurbine + QCondenser = QBoiler + WPump
  • IV – Die traditionelle Brayton-Zyklus:
  • Es zeigen die Abbildung von
  • 7: ein Anlagenschema eines traditionellen Brayton-Zyklus (offen für die Atmosphäre und unter Verwendung von Verbrennungskammer);
  • 8: ein Anlagenschema eines geschlossenen Brayton-Zyklus mit Wärmetauscher;
  • 9: ein P-V-Diagramm eines idealen Brayton Prozess-Zyklus und
  • 10: ein T-S-Diagramm eines idealen Brayton Prozess-Zyklus.
  • In dem traditionellen Brayton-Zyklus eines Strahltriebwerks (offen für die Atmosphäre und unter Verwendung von Verbrennungskammer) – siehe 7 – wird die Luft in den Kompressor 10 gezogen, wo sie unter Druck gesetzt wird. Die Druckluft läuft dann durch eine Verbrennungskammer 14, in der Brennstoff verbrannt wird, um die Luft zu erwärmen. Die erhitzte Druckluft gibt dann ihre Energie ab indem sie in einer Turbine 12 expandiert. Ein Teil der Arbeit wird von der Turbine extrahiert und dazu verwendet, um den Kompressor 10 anzutreiben, dann die Wärmeabgabe im Kühlsystem.
  • Im geschlossenen Brayton-Zyklus des geschlossenen Zyklus Gasturbine und der Stromerzeugung – 8 – rezirkuliert das Arbeitsfluid, die aus der Turbine 12 ausgestoßene Luft wird in den Kompressor 10 zurückgeführt, in diesem Kreis wird ein Wärmetauscher 15 genutzt, um das Arbeitsfluid anstelle einer Verbrennungskammer 14 zu erwärmen.
  • Ein realer bzw. IST-Brayton-Zyklus umfasst vier Prozesse:
    • I – adiabatischer Prozess – Kompression
    • J – isobarer Prozess – Wärmeeintrag
    • K – adiabatischer Prozess – Erweiterung
    • L – isobarer Prozess – Wärmeabfuhr
  • V – Die traditionelle Turbolader:
  • Die Abbildung von 11 zeigt ein Anlagenschema eines traditionellen Turboladers.
  • Der Turbolader wird durch eine Turbine 12 angetrieben, die ihrerseits durch das Abgas des Motors 18 angetrieben wird. Die Turbine 12 ist gekoppelt mit einem Verdichterrad 10 und treibt dieses an. Die turbinengetriebene gezwungen Induktion erhöht eine interne Effizienz und Leistung des Verbrennungsmotors durch Erzwingen zusätzlicher bzw. komprimierter Luft 17 in den Brennraum des Verbrennungsmotors. Der Kompressor 10 kann mehr Luft 17 und proportional mehr Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine zwingen, als der Atmosphärendruck allein.
  • VI – Die traditionelle Drehmomentwandler:
  • Die Abbildung von 12 zeigt einen traditionellen Drehmomentwandler.
  • Der Drehmomentwandler ist eine Art von hydraulischer Kupplung, die zur Übertragung von Leistung von dem Motor auf die Eingangswelle des Getriebes verwendet wird. Drehmomentwandler verwenden Fluid, Öl, um das Schwungrad 27 des Motors mit der Eingangswelle des Getriebes 33 hydraulisch zu verbinden.
  • Ein Drehmomentwandler ist eine Fluidkupplung mit dem Zusatz eines Stators 31. Wie die Fluidkupplung, so koppelt der Drehmomentwandler den Motor an das Getriebe und überträgt die erforderliche Leistung an den Antriebsstrang. Der Drehmomentwandler kann auch ein Drehmoment von dem Motor vervielfachen, was das auf das Getriebe wirkende Drehmoment erhöht. Der Drehmomentwandler verwendet einen Stator 31, der das Fluid zurück Laufrad 29 in der Drehrichtung umleitet. Die Kraft des Öls aus dem Stator 31 erhöht die Menge an Drehmoment von dem Laufrad 29 auf die Turbine 30 und bewirkt damit eine Drehmomentvervielfachung. Das hilft, ein Abwürgen bei Anwendungen mit hoher Belastung des Motors zu verhindern.
  • Grundkomponenten des Drehmomentwandlers sind ein rotierendes Gehäuse 28, Laufrad 29, die Turbine 30, Stator 31 und Abtriebswelle 33.
  • VII – Die traditionelle Drehmomentteiler:
  • Die Abbildung von 13 zeigt einen traditionellen Drehmomentteiler.
  • Der Drehmomentteiler bietet die kombinierten Vorteile eines Drehmomentwandlers und eines Planetengetriebes 40. Der Drehmomentteiler besteht aus einem herkömmlichen Drehmomentwandler mit einem integriert vorgeschalteten Planetengetriebe 40. Diese Anordnung ermöglicht eine variable Aufteilung des Motordrehmoments zwischen dem Wandler und Planetengetriebe 40. Beide, Wandler und Planetengetriebe-Ausgang sind mit der Abtriebswelle 33 des Drehmomentteilers verbunden.
  • Der Drehmomentteiler ist mit dem Motorschwungrad 27 verbunden. Während des Betriebs arbeiten der Drehmomentwandler und das Planetengetriebe 40 zusammen, um die effizienteste Aufteilung des Motordrehmoments zur Verfügung zu stellen. Der Drehmomentwandler liefert Drehmomentsteigerung für schwere Lasten, während das Planetengetriebe 40 ca. 30% Direktantrieb während der Lichtlastsituationen bereitstellt.
  • Drehmomentteiler bieten eine kontinuierliche Zufuhr von Energie und erhöht die Drehmomentabgabe, die für hohe Belastungen geeignet ist. Drehmomentteiler absorbieren Stöße, was eine längere Lebensdauer für den Antriebsstrang bewirkt. Drehmomentteiler ermöglicht den direkten Antrieb, der den Wirkungsgrad erhöht und einen besseren Kraftstoffverbrauch bietet.
  • Das System gemäß vorliegender Neuerung ist eine Kombination aus:
    • 1. Der Verbrennungsmotor – traditionelle Wasserkühlung
    • 2. Die traditionelle Kühlung / Kühlsystem
    • 3. Die traditionelle Dampf- / Rankine-Zyklus des Kraftwerks
    • 4. Der traditionelle Brayton-Zyklus
    • 5. Der traditionelle Turbolader
    • 6. Der traditionelle Drehmomentwandler
    • 7. Das traditionelle Drehmomentteiler (traditionelle Drehmomentwandler und Planetengetriebe)
  • Wenn das Motorkühlwasser durch Kühlmittel ersetzt wird, wird die von dem Motorkörper und den Abgase abgeführte Wärmeenergie verwendet.
  • Version 1:
  • Die Abbildungen zeigen in
  • 15: Energieeinsparung – Verbrennungsmotor mit neuem Kühlsystem
  • 16: PH Diagramm eines Kreises gemäß vorliegender Neuerung und
  • 17: ein Kühlsystem, wie es an einem Motor angebracht ist.
  • Der Zyklus funktioniert wie folgt:
    • • Der Kompressor 10 ist an dem Motorschwungrad 27 angebracht und wird von der Motorkurbelwelle 26 angetrieben. Die Verdichterausgangswelle 48 ist mit dem Sonnenrad 41 des Planetengetriebes 40 verbunden.
    • • Das flüssige Kühlmittel ist bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck in Kühlgalerien des Motorblocks 4 angesammelt und absorbiert die Wärmeenergie des Motors. Eine Erhöhung der Flüssigkeitstemperatur umwandelt es in Dampf bei hoher Temperatur und niedrigem Druck um.
    • • Der Dampf tritt mit hoher Temperatur und niedrigem Druck in den durch den Motor angetriebenen Kompressor 10 ein und wird zu einem Hochtemperatur-Hochdruckgas komprimiert.
    • • Das komprimierte Gas wird einem im Inneren des Auspuffkrümmers angeordneten Wärmetauscher 15 geleitet. Die eine hohe Enthalpie aufweisenden Abgase fließen durch den Wärmetauscher 15 und übertragen dabei Wärmeenergie an das komprimierte Kühlgas und erhöhen dadurch seine Temperatur und innere Energie (Enthalpie).
    • • Der unter hohem Druck, hoher Temperatur, hoher Enthalpie stehende Kältemitteldampf durchströmt aus dem Wärmetauscher 15 heraus die Turbine 12, in der sich das Gas ausdehnt und die Wärmeenergie in mechanische Arbeit umgewandelt wird. Und von der Turbine 12 aus kehrt das Kältemittel mit niedriger Enthalpie, niedriger Temperatur und niedrigem Druck an dem Motorkörper 4 wieder zurück, um den Zyklus bzw. Kreislauf erneut zu durchlaufen.
    • • Die Turbine 12 treibt das Hohlrad 44 des Planetengetriebes 40 an.
    • • An dem Planetengetriebe 40 treibt der Motor / Kompressor 10 das Sonnenrad 41 an und die Turbine 12 treibt das Hohlrad 44 an, und der Planetenträger 43 ist mit der gemeinsame Ausgangswelle 33 verbunden.
  • Version 2:
  • Die Abbildungen zeigen in
  • 18: ein neues Kühlsystem zur Energieeinsparung an einem Verbrennungsmotor
  • 19: ein PH Diagramm eines Systems gemäß vorliegender Neuerung und
  • 20: ein System gemäß vorliegender Neuerung, wie es an einem Motor angebracht ist.
  • Der Zyklus wird wie folgt funktionieren:
    • • Der Kompressor 10 ist an dem Motorschwungrad 27 angebracht und wird von der Motorkurbelwelle 26 angetrieben. Die Verdichterausgangswelle 48 ist mit dem Sonnenrad 41 des Planetengetriebes 40 verbunden.
    • • Das in den Kühlgalerien des Motorblocks 4 angesammelt flüssige Kühlmittel niedriger Temperatur und niederen Drucks nimmt die Wärmeenergie des Verbrennungsmotors auf, fließt dann durch einen innerhalb des Auspuffkrümmers angeordneten Wärmetauscher 15. Die Abgase mit hoher Enthalpie fließen durch den Wärmetauscher 15 und übertragen Wärmeenergie an das Kühlmittel, und erhöhen dadurch seine Temperatur und innere Energie (Enthalpie). Die Erhöhung der Fluidtemperatur wandelt das Kühlmittel in Dampf hoher Temperatur und niedrigen Drucks um.
    • • Das dampfförmige Fluid hoher Temperatur und niedrigen Drucks wird dem durch den Motor angetriebenen Kompressor 10 zugeführt und dort zu einem Hochtemperatur-Hochdruckgas komprimiert.
    • • Der einen hohen Druck, hohen Temperatur und hohe Enthalpie aufweisende Kältemitteldampf durchströmen aus dem Wärmetauscher 15 heraus eine Turbine 12, in der sich das Gas ausdehnt und die Wärmeenergie in mechanische Arbeit umgewandelt wird. Und von der Turbine 12 aus fließt das Kältemittel mit niedriger Enthalpie, niedriger Temperatur und niedrigem Druck an dem Motorkörper wieder zurück 4, um den Zyklus erneut zu starten.
    • • Die Turbine 12 treibt das Hohlrad 44 des Planetengetriebes 40 an.
    • • An dem Planetengetriebe 40 treibt der Motor / Kompressor 10 das Sonnenrad 41 an und die Turbine 12 treibt das Hohlrad 44 an, und der Planetenträger 43 ist mit der gemeinsame Ausgangswelle 33 verbunden.
  • Die nutzbare Turbinenausgangsleistung WTurbine
    = Die Wärmeenergie von dem Motorkörper gewonnen QBlock
    + Wärmeenergie aus den Abgasen gewonnenen QExhaust
    + Energie in den Kompressor ausgeübt Fahr WCompressor
  • Damit ergibt sich: WTurbine = QBlock + QExhaust + WCompressor
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kühler
    2
    Lüfter
    3
    Wasserpumpe
    4
    Motorkörper
    5
    Wärmeregler
    6
    Trockner
    7
    Expansionsventil oder Orifice Tube
    8
    Verdampfer
    9
    Akkumulator
    10
    Kompressor
    11
    Kondensator
    12
    Turbine
    13
    Boiler
    14
    Brenner / Brennkammer
    15
    Wärmetauscher
    16
    mechanische Last, z.B. Stromgenerator
    17
    (komprimierter) Luftstrom
    18
    Abgasströmung
    19
    Motorzylinder
    20
    Luftkühler
    21
    Umgebungslufteinlass
    22
    Abgasführung
    23
    Turbolader Öleinlass
    24
    Turbolader Öleinlass
    25
    Turbolader Waste-Gate
    26
    Motorkurbelwelle
    27
    Motorschwungrad
    28
    Drehmomentwandler-Gehäuse
    29
    Drehmomentwandler Hydraulikpumpe
    30
    Drehmomentwandler hydraulische Turbine
    31
    Drehmomentwandler Leitrad
    32
    Einwegkupplung
    33
    Abtriebswelle / Getriebeeingangswelle
    34
    Getriebegehäuse
    35
    Free Rad Stator
    36
    Nocke
    37
    Feder
    38
    Roller
    39
    Träger
    40
    Planetengetriebe
    41
    Sonnenrad
    42
    Planetengetriebe
    43
    Planetenträger
    44
    Ringzahnrad
    45
    Drehmomentwandler Öleinlasskanal
    46
    Drehmomentwandler Ölauslassdurchgangs
    47
    Gehäuse
    48
    Verdichterausgangswelle
    49
    Lager

Claims (10)

  1. Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlmittel als Kühlfluid vorgesehen ist somit und das Wasser einer traditionellen Motorkühlsystemen ersetzt, und ein Kompressor (10) für die Fluidzirkulation durch den Kreislauf eine Wasserpumpe (3) des traditionellen Motorkühlsystemen ersetzt und eine Turbine als Mittel zur Expansion des Kühlmittels vorgesehen ist, wobei die Turbine mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.
  2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel auch zu einem Entzug von Wärme aus den Abgase vorgesehen ist.
  3. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel zum Kühlen der Verbrennungskraftmaschine sowie des Kompressors (10) vorgesehen ist.
  4. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (12) über ein Planetengetriebe (40) mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.
  5. Kühlsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (12) das Hohlrad (44) des Planetengetriebes (40) antreibt.
  6. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Planetenträger (43) des Planetengetriebes (40) mit einer Ausgangswelle (33) verbunden ist.
  7. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Planetengetriebe (40) der Motor (10) das Sonnenrad (41) antreibt.
  8. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (10) an dem Motorschwungrad (27) angebracht ist und von der Motorkurbelwelle (26) angetrieben ist.
  9. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine ein Verbrennungsmotor (4) eines Kraftfahrzeugs ist.
  10. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine eine Düsenmotorverbrennungskammer bzw. Turbine (12) ist.
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