DE3527020C2

DE3527020C2 -

Info

Publication number: DE3527020C2
Application number: DE19853527020
Authority: DE
Inventors: Volker 7141 Erdmannhausen De Kramer; Siegfried 7122 Besigheim De Rispeter
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1985-07-27
Filing date: 1985-07-27
Publication date: 1992-02-27
Also published as: DE3527020A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Antriebseinheit für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine (DE-OS 23 37 476) ist eine Schmiermittelkühlung und -vorwärmung vorgesehen. Hierzu ist der Mediumkreislauf in einen durch den Hauptwärmetauscher der Brennkraftmaschine geführten Kreislauf und einen mittels eines Thermostatventils von diesem Kreislauf abtrennbaren weiteren Kreislauf aufgeteilt. Einfache Maßnahmen zum schnellen Vorwärmen bei Winterbetrieb und zum Abkühlen des aus einem Wärmetauscher für Schmiermittel austretenden Mediums sind bei dieser Brennkraftmaschine nicht getroffen worden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kühl- bzw. Vorwärmkreislauf für eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Automatikgetriebe zu schaffen, in dem eine selbsttätige Regelung zum Vorwärmen des Schmieröls in einer Wandlereinheit und zum Kühlen der Brennkraftmaschine und der Wandlereinheit im Normal- (Sommer-) betrieb erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen beinhalten die Unteransprüche.

Durch die Aufteilung des Kühlkreislaufs in einen Kurzschlußkreislauf über die Wandlereinheit und einen erweiterten Kühlkreislauf, der die Brennkraftmaschine mit einschließt, wird bei Vermeidung von aufwendigen Regelungsmitteln erreicht, daß sowohl eine direkte Vorwärmung des Wandleröls bei niedrigen Umgebungstemperaturen als auch eine Kühlung der Brennkraftmaschine und der Wandlereinheit bei hohen Umgebungstemperaturen erreicht wird.

Durch die Verbindung der beiden Rücklaufleitungen des Kurzschlußkreislaufes und den Mediumumlauf durch die Wandlereinheit und den Mediumumlauf des Hauptkreislaufes durch die Brennkraftmaschine wird in einfacher Weise eine Absenkung der hohen Temperatur des aus dem Wärmetauscher der Wandlereinheit austretenden Mediums erreicht. Hierdurch kann dem Wärmetauscher der Wandlereinheit Medium mit abgesenkter Temperatur zugeführt werden, wobei gleichzeitig ein Teilstrom dieses Mediums wieder direkt dem Hauptwärmetauscher der Brennkraftmaschine zugeführt wird.

Gemeinsam mit dem Hauptwärmetauscher sind weitere Wärmetauscher zur Kühlung des Getriebeöls vorgesehen, die einer Saugbelüftung durch ein Gebläse ausgesetzt sind.

Mit dem Kurzschlußkreislauf ist ein Raumheizgerät zusammengeschaltet, das wahlweise über ein Ventil an diesen Kreislauf anschließbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gesamtkreislaufs des Mediums, wobei in gestrichelten Linien der Kurzschlußkreislauf herausgestellt ist, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Gesamtkreislaufs, in dem in strichpunktierten Linien der erweiterte Hauptkreislauf dargestellt ist.

Die Antriebseinheit 1 umfaßt im wesentlichen eine Brennkraftmaschine 2, ein Lenk- und Gruppengetriebe 3, ein Automatikgetriebe 4 und eine Wandlereinheit 5. Über mehrere Wärmetauscher 6, 7, 8 und 9 erfolgt im Normalbetrieb eine Kühlung des Mediums bzw. im Vorwärmbetrieb erfolgt eine Erwärmung des Mediums. Die Wärmetauscher sind in einem abgeschlossenen Motorraum 10 angeordnet und einer Saugbelüftung über ein Gebläse 11 ausgesetzt, wie die Pfeile in Fig. 1 und 2 näher zeigen.

Die Wärmetauscher 6, 7 und 8 sind in einem Hauptkreislauf 12 eingeschaltet, der in Fig. 2 in strichpunktierten Linien dargestellt ist und erweitert wird mit einem Kurzschlußkreislauf 13 (Fig. 1), der in gestrichelten Linien gezeichnet ist.

In diesen beiden Kreisläufen 12 und 13 wird der Mediumumlauf über eine Pumpe 14 erreicht, wobei eine Verbindung der beiden Kreisläufe 12 und 13 durch ein Thermostatventil 15 erfolgt.

Im Vorwärmbetrieb (Fig. 1) ist der Hauptkreislauf 12 vom Kurzschlußkreislauf 13 über das Thermostatventil 15 abgetrennt. Das Medium wird von der Pumpe 14 in Pfeilrichtung durch die Brennkraftmaschine 2 gedrückt und dem Wärmetauscher 9 in der Wandlereinheit 5 zugeführt. Durch diese direkte Einleitung des von der Brennkraftmaschine 2 erwärmten Mediums in den Wärmetauscher 9 wird bei einem Start bei relativ tiefen Umgebungstemperaturen von z. B. -30°C und einer Temperatur des erwärmten Mediums von ca. +60 bis 70°C eine schnelle Erwärmung des Wandleröls erzielt, wobei diese Temperaturangaben nicht absolut sind und nur ein realistisches Beispiel darstellen sollen.

Nach dem Erreichen der Betriebstemperatur wird selbsttätig in den Normalbetrieb umgeschaltet, indem das Thermostatventil 15 den Kurzschlußkreislauf 13 zum Hauptkreislauf 12 öffnet. Die Rücklaufleitungen 16 und 17 sowie die Vorlaufleitungen 18 und 19 der beiden Kreisläufe 12 und 13 werden hierbei mediumdurchlassend miteinander verbunden.

Die Rücklaufleitungen 16 und 17 werden hinter oder vor der Pumpe 14 vereinigt. Die von dieser Pumpe 14 abgehende Vorlaufleitung 18 mündet in die Vorlaufleitung 19 ein. Die Verbindung dieser beiden Rücklaufleitungen 16 und 17 ergibt eine Vermischung des durch den Wärmetauscher 9 der Wandlereinheit 5 geleiteten Mediums relativ hoher Temperatur, mit dem durch die Wärmetauscher 6, 7 und 8 geleiteten Medium relativ geringer Temperatur, so daß dem Wärmetauscher 9 in einem Medium-Teilstrom 20 ein heruntergekühltes Medium zuführbar ist. Gleichzeitig wird ein weiterer Medium-Teilstrom 21 dieses heruntergekühlten Mediums in der Leitung 19a über das Thermostatventil 15 einer Vorlaufleitung 22 des Hauptkreislaufs 12 zur Rückkühlung im Wärmetauscher 6 zugeführt.

Bei einer Umgebungstemperatur von z. B. +44°C verläßt das Medium im Normalbetrieb die Wärmetauscher 6, 7 und 8 mit ca. +98°C und vermischt sich mit dem ca. +110°C warmen, aus dem Wärmetauscher 9 austretenden Medium in der Leitung 18, so daß das Medium eine Temperatur von ca. +107°C annimmt und das Wandleröl dementsprechend herunterkühlt.

Der Medium-Teilstrom 21 in der Vorlaufleitung 19a wird teilweise über eine Verbindungsleitung 23 in die Rücklaufleitung 17 eingespeist und darüber hinaus in die Vorlaufleitung 22 gefördert.

In den Kurzschlußkreislauf 13 ist mit der Ausgangsleitung des Wärmetauschers 9 ein Raumheizgerät 24 verbunden, das über ein Ventil 25 in den Kreislauf 13 einschaltbar ist.

Claims

1. Flüssigkeitsgekühlte Antriebseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Gleiskettenfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine, einem Automatikgetriebe mit Wandler sowie einem Lenkgetriebe, wobei die Antriebseinheit eine Schmiermittelkühlung und -vorwärmung über in Kühlkreisläufen angeordnete Wärmetauscher umfaßt, welche von Saugluft beaufschlagt werden und wobei der eine Kreislauf als Kurzschlußkreislauf ausgeführt ist, der über ein Thermostatventil mit einem durch den Wärmetauscher der Brennkraftmaschine geführten weiteren Hauptkreislauf verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kreisläufe (12, 13) einerseits über ihre Rücklaufleitungen (16, 17) und andererseits über ihre Vorlaufleitungen (18, 19, 19a) miteinander verbunden sind, wobei die Rücklaufleitungen (16, 17) in die gemeinsame, mit einer Mediumpumpe (14) versehene Leitung (18) einmünden, die mit den Vorlaufleitungen (19, 19a) derart verbunden ist, daß ein Medium-Teilstrom (20) aus dieser gemeinsamen Leistung (18) einem Wärmetauscher (9) der Wandlereinheit (5) als Kühl- bzw. Vorwärmmedium und ein weiterer Medium-Teilstrom (21) den Wärmetauschern (6, 7, 8) der Brennkraftmaschine (2) zur Rückkühlung zuführbar ist.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußkreislauf (13) beim Vorwärmbetrieb über das Thermostatventil (15) vom Hauptkreislauf (12) getrennt ist und das Medium bei einer unterhalb einer Betriebstemperatur des Wandleröls liegenden Temperatur direkt über die Brennkraftmaschine (2) durch den im Ölsumpf der Wandlereinheit (5) angeordneten Wärmetauscher (9) geführt ist und daß bei Erreichen oder Überschreiten der Betriebstemperatur das Thermostatventil (15) zum Umschalten in einen Normalbetrieb eine Öffnungsstellung zum Hauptkreislauf (12) einnimmt.

3. Antriebseinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußkreislauf (13) bei einer Temperatur des Wandleröls von etwa -30°C bis ca. +70°C über das Thermostatventil (15) vom Hauptkreislauf (12) abgesperrt ist.

4. Antriebseinheit nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Normalbetrieb das durch die Wärmetauscher (6, 7, 8) der Brennkraftmaschine (2) gelangende Medium niederer Temperatur in der Rücklaufleitung (16) des Hauptkreislaufs (12) dem Medium höherer Temperatur im Wärmetauscher (9) des Kurzschlußkreislaufs (13) zuführbar ist.

5. Antriebssicherheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Wärmetauschern (6, 7, 8) der Brennkraftmaschine (2) zugeleitete Medium- Teilstrom (21) über das Thermostatventil (15) durch eine Verbindungsleitung (23) einerseits direkt der Rücklaufleitung (17) des Kurzschlußkreislaufs (13) und andererseits bei Normalbetrieb den Wärmetauschern (6, 7, 8) der Brennkraftmaschine (2) zuführbar ist.

6. Antriebseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kurzschlußkreislauf (13) stromab des Wärmetauschers (9) über ein Ventil (25) ein Raumheizgerät (24) zuschaltbar ist.