EP0870911B1

EP0870911B1 - Internal combustion engine with separate circuits for coolant as well as lube oil and/or transmission oil

Info

Publication number: EP0870911B1
Application number: EP98103583A
Authority: EP
Inventors: Christian Absmeier; Martin Brielmair; Ludwig Müller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1997-04-12
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2004-06-02
Anticipated expiration: 2018-03-02
Also published as: ES2218724T3; EP0870911A2; DE19715324A1; EP0870911A3; US6053131A; DE59811491D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit gesonderten Kreisläufen für Kühlwasser sowie Schmier- und/oder Getriebeöl.The invention relates to an internal combustion engine with separate Circulations for cooling water as well as lubricating and / or gear oil.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der DE-OS 25 23 436 bekannt. Hierbei ist der maschinenseitige Kurzschluss-Kreislauf ventilfrei und in einem solchen Durchmesser gestaltet, dass die Regelung der Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine über ein im Nebenstrom-Kreislauf angeordnetes Thermostatventil unter Einbeziehung eines Luft-/Wasser-Wärmetauschers erzielt wird. Diese bekannte Ausbildung ist lediglich für Brennkraftmaschinen geeignet, die in einem schmalen, vorgegebenen Drehzahlbereich ihre Leistung abgeben. Für auf Fahrzeugen vorgesehene, stark dynamisch betriebene Brennkraftmaschinen führt diese bekannte Anordnung von Kreisläufen für unterschiedliche Betriebsflüssigkeiten zu einem stark wechselnden Regelverhalten mit unter Umständen ungünstig hohen Kühlmitteltemperaturen.Such an internal combustion engine is for example from DE-OS 25 23 436 known. Here, the machine-side short circuit is valve-free and in designed such a diameter that the regulation of the Coolant temperature of the internal combustion engine via a bypass circuit arranged thermostatic valve including an air / water heat exchanger is achieved. This known training is only for internal combustion engines suitable in a narrow, predetermined Output their performance. For vehicles intended strongly dynamic internal combustion engines leads this well-known Arrangement of circuits for different operating fluids in one strongly changing control behavior with possibly unfavorably high Coolant temperatures.

Weiter ist aus der US 2, 670, 933 für eine Brennkraftmaschine eine Kreislauf-Anordnung bekannt, bei der beim Warmlauf der Brennkraftmaschine der gesamte innere Kühlmittelumlauf über einen Wasser-/Schmieröl-Wärmetauscher geleitet ist. Bei einer Hochbelastung der Brennkraftmaschine wird ein äußerer Kühlkreislauf über ein Thermostatventil zugeschaltet, wobei das gesamte rückgekühlte Kühlwasser über den Wasser-/Schmieröl-Wärmetauscher zur Brennkraftmaschine rückgeführt ist. In einem Temperaturzwischenbereich sind der innere Kühlkreislauf und der äußere Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine über ein weiteres Ventil derart miteinander gekoppelt, dass dieses als 3-Wege-Ventil gestaltete Ventil in Abhängigkeit der Temperatur des aus dem Wasser-/Schmieröl-Wärmetauscher abfließenden Schmieröles gesteuert ist zur Erzielung einer aus einem kalten und einem warmen Kühlwasseranteil gemischten Zulauf des Wasser-/Schmieröl-Wärmetauschers.Furthermore, from US 2, 670, 933 is a circuit arrangement for an internal combustion engine is known in which the warm-up of the internal combustion engine total internal coolant circulation via a water / lubricating oil heat exchanger is headed. With a high load on the internal combustion engine an external cooling circuit is switched on via a thermostatic valve, whereby the entire recooled cooling water via the water / lubricating oil heat exchanger is returned to the internal combustion engine. In one The intermediate temperature range is the inner cooling circuit and the outer cooling circuit the internal combustion engine with each other via a further valve coupled that this valve designed as a 3-way valve depending on the Temperature of the flowing out of the water / lubricating oil heat exchanger Lubricating oil is controlled to achieve one of a cold and one warm cooling water portion mixed inlet of the water / lubricating oil heat exchanger.

Zur Erfassung der Schmieröltemperatur kann analog des vorgenannten Standes der Technik ein elektrischer Temperaturfühler dienen, dessen Signale der Ansteuerung eines mit dem 3-Wege-Ventil in Antriebsverbindung stehenden Stellmotors dienen. In einer anderen Ausgestaltung kann das Schmieröl einer mit dem 3-Wege-Ventil in Antriebsverbindung stehenden thermostatischen Einrichtung zugeführt sein, wobei die wesentliche Gefahr besteht, dass bei einer Beschädigung einer derartigen Anordnung die Flüssigkeiten in den jeweils anderen Kreislauf der Brennkraftmaschine übertreten und zum Ausfall der Brennkraftmaschine führen. Ferner sind beide vorgenannten Anordnungen auch bauaufwändig.For the detection of the lubricating oil temperature can be analogous to the above State of the art serve an electrical temperature sensor whose signals the control of a drive connection connected to the 3-way valve Servo motor serve. In another embodiment, the lubricating oil can be one thermostatic connected to the 3-way valve Be supplied device, the main danger being that at damage to such an arrangement, the liquids in each breach other circuit of the internal combustion engine and the failure of Lead internal combustion engine. Furthermore, both of the above arrangements also construction-intensive.

Eine ebenfalls bauaufwändige Anordnung gesonderter Kreisläufe für Kühlwasser sowie Schmier- und/oder Getriebeöl einer Brennkraftmaschine ist aus der P 196 37 817 bzw. der zugehörigen EP 0 861 368 B1 bekannt geworden. Gezeigt und beschrieben ist ein Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine von Fahrzeugen mit einem Hauptkühlkreislauf, umfassend einen Kühlmittelkühler, eine Kühlmittelpumpe und einen Motorthermostat, der den Kühlmittelkühler über eine vorbestimmte Kühlmitteltemperatur rücklaufgesteuert in den Kühlkreislauf einschaltet, einem im Kühlmittelkühler integrierten Niedertemperaturkühler sowie einem gesonderten Wärmetauscher zum wechselweisen Vorwärmen und Kühlen eines Betriebsöles mittels des Kühlmittels aus dem Kühlkreislauf. Another construction-intensive arrangement of separate circuits for Cooling water and lubricating and / or gear oil of an internal combustion engine known from P 196 37 817 and the associated EP 0 861 368 B1 become. A cooling circuit is shown and described Internal combustion engine of vehicles with a main cooling circuit, comprising a coolant cooler, a coolant pump, and an engine thermostat that the coolant cooler above a predetermined coolant temperature returns controlled in the cooling circuit, one in the coolant cooler integrated low-temperature cooler and a separate heat exchanger to alternately preheat and cool an operating oil using the Coolant from the cooling circuit.

Diesem Wärmetauscher ist Kühlmittel aus dem Niedertemperaturkühler und /oder erwärmtes Kühlmittel aus einem Ausgleichsbehälter des Kühlkreislaufes über eine z.B. thermostatisch gesteuerte Ventileinheit zugeführt. Diese Ventileinheit ist in einer aufwändigen Gestaltung im Bodenbereich des Ausgleichsbehälters angeordnet zur Steuerung einer Leitung für den Heißzulauf aus dem Kühlmittelkreis und einer Leitung für den Kaltzulauf aus dem Niedertemperaturkühler zur gesteuerten Überleitung des jeweils temperierten Kühlmittels in eine gesonderte Vorlaufleitung zum Wasser-Öl-Wärmetauscher, der seinerseits über eine gesonderte Rücklaufleitung mit einer mit dem Kühlkreislauf verbundenen Rücklaufleitung des Ausgleichsbehälters in Verbindung steht. Wie insbesondere aus Fig.5 der Zeichnung der vorgenannten beiden Dokumente hervorgeht, bedingt die räumlich getrennte Anordnung von Wasser- Öl-Wärmetauscher und Ausgleichsbehälter räumlich kompliziert zu verlegende Rohrleitungen.This heat exchanger is coolant from the low temperature cooler and / or heated coolant from an expansion tank of the cooling circuit via e.g. thermostatically controlled valve unit supplied. This Valve unit is in an elaborate design in the bottom area of the Expansion tank arranged to control a line for the hot inlet from the coolant circuit and a line for the cold inlet from the Low-temperature cooler for controlled transfer of the temperature-controlled Coolant into a separate flow line to the water-oil heat exchanger, which in turn has a separate return line with one with the Cooling circuit connected return line of the expansion tank in Connection is established. As in particular from Figure 5 of the drawing of the aforementioned Both documents show that the spatially separated arrangement of Water-oil heat exchangers and expansion tanks are spatially complicated laying pipelines.

Schließlich ist aus der EP 0 499 071 A1 eine Kühlanlage für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor bekannt, die mehrere Kühlkreisläufe mit diesen zugeordneten Wärmetauschern für unterschiedliche Medien umfasst, von denen ein erster zur Kühlung des Motorkühlwassers, ein zweiter zur Kühlung des Motoröles mittels Motorkühlwasser und ein dritter zur Kühlung der Ladeluft durch Motorkühlwasser bestimmt ist. Die kühlwasserseitig gesteuert miteinander verbindbaren, jeweils einen separaten Luft-Wasser-Wärmetauscher umfassenden Kühlkreisläufe sind jeweils mit Temperaturfühlern ausgerüstet, deren Signale einer zentralen elektronischen Steuereinheit zugeführt sind zur Steuerung der Kühlleistung im jeweiligen Kühlkreislauf, wobei jeder Kühlkreislauf mit Mitteln zur individuellen Beeinflussung der Kühlleistung ausgestattet ist. Wie die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele jedoch zeigen, ist diese mit vielen separaten Wärmetauschern aufgebaute Kühlanlage einschließlich der zahlreichen Steuerventile sowie der zahlreich gesondert ansteuerbaren Pumpen besonders bauaufwändig. Finally, EP 0 499 071 A1 includes a cooling system for vehicles Internal combustion engine known to have multiple cooling circuits with these includes assigned heat exchangers for different media, from a first for cooling the engine cooling water, a second for cooling the engine oil using engine cooling water and a third one to cool the charge air is determined by engine cooling water. Controlled on the cooling water side interconnectable, each with a separate air-water heat exchanger comprehensive cooling circuits are each equipped with temperature sensors, whose signals are fed to a central electronic control unit for Control of the cooling capacity in the respective cooling circuit, each Cooling circuit with means for individually influencing the cooling capacity Is provided. Like those shown in the drawings However, examples show that this is with many separate Cooling system with heat exchangers, including numerous control valves and the numerous separately controllable pumps in particular bauaufwändig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine insbesondere hochdynamisch betriebene Brennkraftmaschine mit gesonderten Kühlkreisläufen für Kühlwasser sowie Schmier- und/oder Getriebeöl mit jeweiligen Wärmetauschern eine Kühlmittelsteuerung insbesondere für die Phase der Erwärmung der Brennkraftmaschine derart bei einfachem Aufbau zu gestalten, dass die Temperatur des aus einem Wasser-Öl-Wärmetauscher abfließenden Kühlwassers im Temperatumiveau den Temperaturen weiterer am Kühlkreislauf angeschlossener Einrichtungen günstig anpassbar ist.The invention has for its object, in particular highly dynamically operated internal combustion engine with separate Cooling circuits for cooling water as well as lubricating and / or gear oil respective heat exchangers a coolant control especially for Phase of heating the internal combustion engine in such a way with a simple structure shape that the temperature of a water-oil heat exchanger flowing cooling water in the temperature level the temperatures further devices connected to the cooling circuit can be adapted inexpensively.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved with patent claim 1.

Mit der Erfindung kann in vorteilhafter Weise der Betriebsöffnungspunkt der dem Wasser-Öl-Wärmetauscher zugeordneten Ventileinrichtung gegenüber einer Wärmetauscher-Eingangsregelung deutlich höher gelegt werden mit dem Vorteil eines höher temperierten Kühlwassers im Abfluss des Wasser-Öl-Wärmetauschers, womit das Temperaturniveau des vom vorgenannten Wärmetauscher ablaufenden Kühlwassers in der Erwärm- bzw. Aufwärmphase der Brennkraftmaschine vorteilhaft an das Temperaturniveau des im inneren Kühlmittelkreislauf bzw. im Kurzschluss umlaufenden Kühlwassers angehoben werden kann. Der Warmlauf der Brennkraftmaschine ist damit deutlich verkürzt, wobei der Kühlwasserumlauf im inneren und äußeren Kühlmittelkreis der Brennkraftmaschine mittels des im maschinenseitigen Kurzschluss-Kreislauf vorgesehenen Thermostatventils für den gesamten Drehzahl- und Leistungsbereich der Brennkraftmaschine optimal einstellbar ist. Weiter vorteilhaft ist bei hoher Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine und damit verbunden hohen Öl-Temperaturen für Schmieröl und/oder Getriebeöl der gesonderte Wasser-Öl-Wärmetauscher mittels Kühlwasser aus dem Niedertemperatur-Kühler beaufschlagt, das gegenüber dem des Luft- Wasser-Wärmetauschers deutlich kühler ist. Schließlich sind die beiden erfindungsgemäß gestalteten Kreisläufe für Kühlwasser sowie Schmier- und/oder Getriebeöl im jeweiligen Aufbau gegenüber dem aufgezeigten Stand der Technik wesentlich einfacher gestaltet und zwar ohne eine Funktionseinbuße. With the invention, the operating opening point of the opposite the water-oil heat exchanger associated valve device a heat exchanger input control can be set significantly higher with the Advantage of a higher temperature cooling water in the drain of the water-oil heat exchanger, with which the temperature level of the above Exchanging cooling water in the warming up or warming up phase the internal combustion engine advantageous to the temperature level of the inside Coolant circuit or cooling water circulating in a short circuit raised can be. The warm-up of the internal combustion engine is thus significantly shortened, the cooling water circulation in the inner and outer coolant circuit Internal combustion engine by means of the short circuit in the machine side provided thermostatic valve for the entire speed and Power range of the internal combustion engine is optimally adjustable. Further is advantageous with high power output of the internal combustion engine and thus associated high oil temperatures for lubricating oil and / or gear oil separate water-oil heat exchanger using cooling water from the Low-temperature cooler acts on that of the air-water heat exchanger is significantly cooler. After all, the two are Circuits for cooling water and lubricating and / or gear oil in the respective structure compared to the status shown made the technology much simpler without one Operational degradation.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Dehnstoffelement mit einem elektrischen Heizelement ausgerüstet sein, das über Signale eines in einem Öl-Sumpf die Brennkraftmaschine umfassenden Antriebsaggregates angeordneten zusätzlichen Temperatursensors ansteuerbar ist.In one embodiment of the invention, the expansion element can have a Electric heating element that is equipped with signals from an oil sump arranged the internal combustion engine drive unit additional temperature sensor can be controlled.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich durch eine Verwendung bei kennfeldgesteuerten/- geregelten Kühlwassertemperaturen der Brennkraftmaschine von 100°C und darüber.Another embodiment of the invention is characterized by a Use at map controlled / regulated cooling water temperatures of the Internal combustion engine of 100 ° C and above.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Ein einerseits vom Kühlwasser einer Brennkraftmaschine 1 und andererseits vom Schmier- und Getriebeöl beaufschlagter Wärmetauscher 2 ist zulaufseitig mit unterschiedlich temperierten Strömen des Kühlwassers zum wechselweisen Erwärmen und Kühlen der Öle ventilgesteuert beaufschlagt, wobei eine zulaufseitig angeordnete Ventileinrichtung 3 in Abhängigkeit einer ablaufseitigen Temperatur einer der Flüssigkeiten gesteuert ist.The invention is illustrated schematically in the drawing Described embodiment. One on the one hand from the cooling water of an internal combustion engine 1 and on the other hand from Heat exchanger 2 loaded with lubricating and gear oil is different on the inlet side tempered flows of cooling water for alternate heating and cooling of the oils acted on in a valve-controlled manner, one arranged on the inlet side Valve device 3 as a function of a temperature on the outlet side one of the liquids is controlled.

Bekanntlich ist das Kühlwasser der Brennkraftmaschine 1 im Warmlauf über einen Thermostaten 4 im Kurzschluß umgewälzt zur raschen Erwärmung der Brennkraftmaschine 1 auf Betriebstemperatur.As is known, the cooling water of the internal combustion engine 1 is warmed up via a Thermostats 4 circulated in the short circuit for rapid heating of the internal combustion engine 1 at operating temperature.

Um die Brennkraftmaschine 1 noch rascher auf Betriebstemperatur zu bringen, ist deren Schmieröl dem Wärmetauscher 2 zugeführt, der im Warmlaufbetrieb der Brennkraftmaschine 1 im Nebenstrom von dem im Kurzschlußbetrieb erwärmten Kühlwasser der Brennkraftmaschine 1 ventilgesteuert beaufschlagt ist zum frühzeitigen Erwärmen des Schmieröles der Brennkraftmaschine 1. Hierfür steht die mit einem Kühlwasser-Zulauf 5 des Wärmetauschers 2 über ihren Abfluß 6 in Verbindung stehende Ventileinrichtung 3 mit ihrem Heißzulauf 7 über eine Leitung 8 mit einem die Brennkraftmaschine 1 mit einem Luft-/Wasser-Wärmetauscher 9 verbindenden Vorlauf 10 in Verbindung. Über einen Kühlwasser-Ablauf 11 des Wasser-/Öl-Wärmetauschers 2 ist das Kühlwasser über eine Leitung 12 und einer Pumpe 13 dem Kurzschluß-Kreislauf der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Die Ventileinrichtung 3 verfügt weiter über einen Kaltzulauf 14, der über eine Leitung 15 mit einem Niedertemperatur-Kühler 9' des Luft-/Wasser-Wärmetauschers 9 verbunden ist.In order to bring the internal combustion engine 1 to operating temperature even more quickly whose lubricating oil is supplied to the heat exchanger 2, which in the warm-up mode Internal combustion engine 1 in the bypass from that heated in short-circuit operation Cooling water of the internal combustion engine 1 is acted on in a valve-controlled manner at an early stage Heating the lubricating oil of the internal combustion engine 1. This stands for a cooling water inlet 5 of the heat exchanger 2 via its outlet 6 in connection standing valve device 3 with its hot inlet 7 via a line 8 a connecting the internal combustion engine 1 with an air / water heat exchanger 9 Lead 10 in connection. Via a cooling water outlet 11 of the water / oil heat exchanger 2 is the cooling water via a line 12 and one Pump 13 supplied to the short circuit of the internal combustion engine 1. The Valve device 3 also has a cold inlet 14, which has a line 15 connected to a low-temperature cooler 9 'of the air / water heat exchanger 9 is.

Zur Steuerung der unterschiedlich temperierten Kühlwasserströme über den Heißzulauf 7 und den Kaltzulauf 14 umfaßt die Ventileinrichtung 3 Ventile 16 und 17. Diese Ventile 16 und 17 können beispielsweise kennfeldgesteuert jeweils separat durch einen eigenen Stellmotor betätigt werden (nicht gezeigt).To control the cooling water flows at different temperatures via the hot inlet 7 and the cold inlet 14, the valve device comprises 3 valves 16 and 17. These valves 16 and 17 can each be controlled separately, for example, under map control can be operated by a separate servomotor (not shown).

Gemäß der einzigen Zeichnung sind die Ventile 16 und 17 in einem gegenseitig festen Abstand angeordnet gemeinsam betätigt. Wie aus der Zeichnung ferner hervorgeht, ist das den Heißzulauf 7 steuernde Ventil 16 in Offenstellung und das den Kaltzulauf 14 steuernde Ventil 17 in Schließstellung gesteuert. Diese zu Beginn einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine 1 übliche Ventilstellung ist mit zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine 1 gesteuert zu verändern derart, daß über den Heißzulauf 7 zugeführtes heißes Kühlwasser mit über den Kaltzulauf 14 zugeführtes gekühltes Kühlwasser durch entsprechende Offenstellungen der beiden Ventile 16 und 17 in der Ventileinheit 3 gemischt sind und somit das über den Abfluß 6 dem Zulauf 5 des Wärmetauschers 2 zugeführte Kühlwasser eine Mischtemperatur aufweist. Die Zumischung von kaltem Kühlwasser ist um so intensiver, je höher die Temperatur des aus dem Vorlauf 10 über die Leitung 8 und den Heißzulauf 7 zugeführten Kühlwassers aus dem Kurzschlußbetrieb der Brennkraftmaschine ist, insbesondere bei kennfeldgesteuerten/-geregelten Kühlwasser-Temperaturen von 100°C und mehr.According to the single drawing, the valves 16 and 17 are in mutual fixed distance arranged operated together. As from the drawing is the valve 16 controlling the hot inlet 7 in the open position and the valve 17 controlling the cold inlet 14 is controlled in the closed position. This at the beginning A warm-up phase of the internal combustion engine 1 is common with the valve position increasing heating of the internal combustion engine 1 in a controlled manner such that supplied via the hot inlet 7 hot cooling water with the cold inlet 14 supplied cooled cooling water through corresponding open positions of the two valves 16 and 17 are mixed in the valve unit 3 and thus that Cooling water supplied to the inlet 5 of the heat exchanger 2 via the outlet 6 has a mixing temperature. The addition of cold cooling water is all the more more intense, the higher the temperature of the flow 10 through line 8 and the hot inlet 7 supplied cooling water from the short-circuit operation of the Internal combustion engine is, especially at map-controlled / regulated cooling water temperatures of 100 ° C and more.

Zur Erzielung einer hohen Regelgüte der Ventileinrichtung 3 sowie einer hohen Temperatur des aus dem Wärmetauscher 2 über den Abfluß 11 ablaufenden Kühlwassers zur Vermeidung einer verzögerten Warmlaufphase der Brennkraftmaschine 1 ist erfindungsgemäß im Ablauf 11 des Wasser-/Öl-Wärmetauschers 2 für das zum Erwärmen und Kühlen dienende Kühlwasser ein Temperatursensor 18 angeordnet zur Steuerung/Regelung der dem Heißzulauf 7 und dem Kaltzulauf 14 zugeordneten Ventile 16 und 17 der Ventileinrichtung 3. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung des Temperatursensors 18 im Ablauf 11 des Wärmetauschers 2 ist, daß die über die Ventileinrichtung 3 zusammengeführten unterschiedlich temperierten Kühlwasserströme im Wärmetauscher 2 über lange Strömungswege gut durchmischt sind mit einer im Ablauf 11 des Wärmetauschers 2 jeweils relativ konstanten Temperatur. Da beim Erwärmen des Schmier- und Getriebeöles mittels des Wärmetauschers 2 das Kühlwasser im Ablauf 11 gegenüber dem Zulauf 5 kühler ist, kann mit dem erfindungsgemäß angeordneten Temperatursensor 18 eine wesentlich höhere Aktivierungs-Temperatur für die Betätigung der Ventile 16 und 17 gewählt sein. Mittels der jeweiligen, relativ konstanten Mischtemperatur im Ablauf 11 des Wärmetauschers 2 ergibt sich in Verbindung mit einer relativ hoch wählbaren Aktivierungs-Temperatur des Temperatursensors 18 eine hohe Regelgüte sowie ein relativ hohes Temperatumiveau des aus dem Ablauf 11 über die Leitung 12 und die Pumpe 13 in den Kurzschluß-Kreislauf der Brennkraftmaschine 1 während der Warmlaufphase zuströmenden Kühlwassers. To achieve a high control quality of the valve device 3 and a high one Temperature of the outlet from the heat exchanger 2 via the drain 11 Cooling water to avoid a delayed warm-up phase of the internal combustion engine 1 is according to the invention in the outlet 11 of the water / oil heat exchanger 2 a temperature sensor 18 for the cooling water used for heating and cooling arranged to control the hot inlet 7 and the cold inlet 14 associated valves 16 and 17 of the valve device 3. The advantage of the invention Arrangement of the temperature sensor 18 in the outlet 11 of the heat exchanger 2 is that the merged via the valve device 3 different tempered cooling water flows in the heat exchanger 2 over long flow paths are well mixed with one in the outlet 11 of the heat exchanger 2 each relatively constant temperature. Because when heating the lubricating and gear oil by means of the heat exchanger 2 opposite the cooling water in the outlet 11 the inlet 5 is cooler, can be arranged with the temperature sensor according to the invention 18 a much higher activation temperature for actuation the valves 16 and 17 may be selected. By means of the respective, relatively constant Mixing temperature in the outlet 11 of the heat exchanger 2 results in connection with a relatively high selectable activation temperature of the temperature sensor 18 a high control quality and a relatively high temperature level from the Drain 11 via line 12 and the pump 13 in the short-circuit Internal combustion engine 1 during the warm-up phase inflowing cooling water.

Zur Erzielung einer im Aufbau einfachen Ventileinrichtung 3 ist als Tempertursensor 18 ein wachsgefülltes Dehnstoffelement 19 mit einem stangenartigen Kolben 20 vorgesehen, wobei der Kolben 20 in einem solchen Abstand angeordnete Ventilteller 16', 17' trägt, daß bei jedem maximalen Hub des Kolbens 20 ein Ventilteller 16' bzw. 17' in Offenstellung und der andere Ventilteller 17' bzw. 16' in Schließstellung ist. Zur weiteren Vereinfachung der Ventileinrichtung 3 ist diese als ein gesondertes Bauteil ausgebildet mit einem zwischen den Ventilen 16, 17 angeordneten Abfluß 6, über den die Ventileinrichtung 3 mit dem Zulauf 5 des Wärmetauschers 2 dicht verbindbar ist, wobei ein aus zwei Abschnitten 20', 20" kuppelbar gestalteter Kolben 20 die Ventileinheit 3 mit dem im Wärmetauscher-Ablauf 11 angeordneten Dehnstoffelement 19 verbindet.To achieve a valve device 3 which is simple in construction, is used as a temperature sensor 18 a wax-filled expansion element 19 with a rod-like piston 20 provided, the piston 20 arranged at such a distance Valve plate 16 ', 17' carries that at each maximum stroke of the piston 20 a valve plate 16 'or 17' in the open position and the other valve plate 17 'or 16' in Is in the closed position. To further simplify the valve device 3, this is as a separate component is formed with one between the valves 16, 17 arranged drain 6 through which the valve device 3 with the inlet 5 of the Heat exchanger 2 is tightly connectable, one of two sections 20 ', 20 " Couplable piston 20, the valve unit 3 with the heat exchanger drain 11 arranged expansion element 19 connects.

Wie aus der Zeichnung weiter hervorgeht, dient der erfindungsgemäß gesteuerte Wärmetauscher 2 auch zum wechselweisen Erwärmen und Kühlen des Öles eines Getriebes 21, das mit der Brennkraftmaschine 1 ein Antriebsaggregat 22 bildet.As is further apparent from the drawing, the one controlled according to the invention is used Heat exchanger 2 also for alternately heating and cooling the oil one Gear 21, which forms a drive unit 22 with the internal combustion engine 1.

Unterschiedliche Öle eines Antriebsaggregates 22 können entweder, wie gezeigt, über einen gemeinsamen, erfindungsgemäß gestalteten Wasser-/Öl-Wärmetauscher 2 oder über gesonderte Wärmetauscher 2 erwärmt bzw. geheizt oder gekühlt werden. Ein derartiges Getriebeheiz-/kühl-Konzept kann in seiner Wirkung vorteilhaft dadurch gesteigert werden, daß das Dehnstoffelement 19 mit einem nicht gezeigten, elektrischen Heizelement ausgerüstet ist, das über Signale eines in einem Ölsumpf des Antriebsaggregates 22 angeordneten, zusätzlichen Temperatursensors ansteuerbar ist. Auf diese Weise kann die Regeltemperatur der Ventileinrichtung 3 zu höheren Temperaturen verschoben werden, um ein rasches Erwärmen der Öle des Antriebsaggregates 22 bei kaum verzögertem Warmlauf der Brennkraftmaschine 1 zu erreichen.Different oils of a drive unit 22 can either, as shown, via a common water / oil heat exchanger designed according to the invention 2 or heated or heated or cooled via separate heat exchangers 2 become. Such a transmission heating / cooling concept can be advantageous in its effect can be increased in that the expansion element 19 with a, not shown, Electric heating element is equipped, which signals one in one Oil sump of the drive assembly 22 arranged, additional temperature sensor is controllable. In this way, the control temperature of the valve device 3 be shifted to higher temperatures for rapid heating the oils of the drive unit 22 with the warm-up hardly delayed To reach internal combustion engine 1.

Claims

An internal combustion engine with separate circuits for cooling water and for lubricating and/or gear oil,

wherein the engine (1), in the cooling-water circuit equipped with a pump (13), is connected to an air-water heat exchanger (9) via an outward flow line (10) and a return line (10') controlled by a thermostat (4), and

during the warming-up of the engine (1) the cooling water is driven in a short circuit through the thermostat (4) connected at the other end to the outward line (10),

in order alternately to heat and cool the lubricating and/or gear oil with cooling water, a separate water-oil heat exchanger (2) is provided with a separate valve device (3) which

comprises spaced-apart valve plates (16', 17') on a controllable rod-like piston (20) for controlling a heat inlet (7) connected by a line (8) to the outward line (10) and also for controlling a cold inlet via a line (15) and by means of a low-temperature cooler (9') disposed in the air-water heat exchanger (9), and

the outlet (6), disposed between the valves (16 and 17) of the valve device (3) is connected to the pump (13) on the suction side by a line (12) via a water-oil heat exchanger (2) connected via an inlet (5) and via an outlet (11), wherein

a temperature sensor in the form of a wax-filled expansion element (19) is disposed in the outlet (11) for controlling a piston (20) bearing the valve plates (16', 17') for the hot inlet and the cold inlet,

wherein if required the piston (20) is made up of two coupled portions (20', 20").
An internal combustion engine according to claim 1, characterised in that the expansion element (19) is connected to an electric heating element which - can be actuated by signals from a temperature sensor additionally disposed in an oil sump of a drive unit (22) comprising the engine (1).
An internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterised by use at engine (1) cooling water temperatures of 100°C and above, controlled in an open or closed loop in accordance with a performance graph.