CN112922719A - 机动车的冷却回路装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车的冷却回路装置，至少包括至少一个第一冷却回路，所述至少一个第一冷却回路带有流体管路以及用于将流体输送通过至少一个流体管路的泵，其中第一冷却回路至少包括第一部分和第二部分，其相互并联连结且经由共同的分支件在流体技术上与泵连接，其中分支件至少具有带有最小的第一通流横截面的第一接头、带有最小的第二通流横截面的第二接头以及带有最小的第三通流横截面的第三接头，其中接头在分支件内分别经由用于流体的流动路径相互连接，其中分支件经由第一接头与泵连接、经由第二接头与第一冷却回路的第一部分连接且经由第三接头与第一冷却回路的第二部分连接，其中至少第二通流横截面和第三通流横截面的大小不同。

Description

机动车的冷却回路装置
技术领域
本发明涉及一种机动车的冷却回路装置。冷却回路装置尤其包括第一冷却回路和第二冷却回路，该第一冷却回路和该第二冷却回路优选地具有彼此不同的温度水平。尤其在第一冷却回路中布置有第一热交换器，经由该第一热交换器将热量从第一冷却回路中引出到周围环境处，其中在第二冷却回路上布置有第二热交换器，经由该第二热交换器将热量从第二冷却回路中引出到周围环境处。尤其地，第一热交换器是低温冷却器，且第二热交换器是高温冷却器。
背景技术
由DE 10 2018 100 927 A1已知一种燃烧动力机，其带有内燃发动机、新鲜气体管线、废气涡轮增压器、增压空气冷却器、废气管线和冷却回路装置。冷却回路装置包括两个冷却回路。第一冷却回路设置成用于冷却例如燃烧动力机的缸盖(高温冷却回路)。第二冷却回路设置成用于冷却其它构件(低温冷却回路)。增压空气冷却器和废气涡轮增压器冷却器布置在冷却回路装置的第二冷却回路中，其中两个冷却器彼此并联连结地布置在第二冷却回路的不同部分中。针对第二冷却回路的所述部分，可经由阀装置来改变冷却剂的流量。
存在减小针对机动车的构件的部件和装配成本以及降低组合件的复杂性的持久的需求。
发明内容
本发明的任务是，进一步简化冷却回路装置。尤其应提出一种尽可能地简单地实施且可成本适宜地制造的冷却回路装置。
根据本发明的冷却回路装置有助于解决该任务。在专利权利要求书中单独地提及的特征可以在技术上有意义的方式相互组合且可通过来自说明书的起阐述作用的事实情况和/或来自图的细节补充，其中阐明了本发明的其它的实施变型方案。
提出了一种机动车的冷却回路装置。该冷却回路装置至少包括至少一个第一冷却回路，所述至少一个第一冷却回路带有流体管路以及用于将流体输送通过至少一个流体管路的泵，其中第一冷却回路至少包括第一部分和第二部分，其相互并联连结且经由共同的分支件在流体技术上与泵连接。分支件至少具有带有最小的第一通流横截面的第一接头、带有最小的第二通流横截面的第二接头以及带有最小的第三通流横截面的第三接头。接头在分支件内分别经由用于流体的流动路径相互连接。分支件经由第一接头与泵连接、经由第二接头与第一冷却回路的第一部分连接且经由第三接头与第一冷却回路的第二部分连接。至少第二通流横截面和第三通流横截面的大小不同。
尤其地，冷却回路装置包括第一冷却回路和第二冷却回路，其优选地具有彼此不同的温度水平。尤其地，在第一冷却回路中布置有第一热交换器，经由该第一热交换器将热量从第一冷却回路中引出到周围环境处。尤其地，在第二冷却回路中布置有第二热交换器，经由该第二热交换器将热量从第二冷却回路中引出到周围环境处。尤其地，第一热交换器是低温冷却器。尤其地，第二热交换器是高温冷却器。尤其地，冷却回路中的每个具有用于将流体输送通过分别的冷却回路的专用的泵。
流体尤其是液体，优选地是在机动车中通常使用的冷却水。
在此尤其提出，通过分支件代替由DE 10 2018 100 927 A1已知的可切换的阀。
分支件包括至少三个接头，所述至少三个接头在分支件内分别经由用于流体的流动路径相互连接。经由第一接头进入的流体经由第二接头朝向第一部分且经由第三接头朝向第二部分输送。在所述部分的下游，流体又汇聚。所述部分因此在流体技术上相互并联连结。
经由不同地实施的最小的通流横截面可以简单的方式实现预先确定地分配通过泵输送的体积流量，其中经由第二通流横截面设定第一体积流量且经由第三通流横截面设定(不同于第一的)第二体积流量。由此可将经由第一接头进入到分支件中的体积流量分配成不同大小的体积流量。
分支件具有不可改变的恒定的最小的通流横截面。最小的通流横截面因此特别地未形成可切换的阀。最小的通流横截面表示分支件的分别的接头的分别最小的对于流体可穿流的横截面。
尤其地，通过最小的第二通流横截面和最小的第三通流横截面形成了节流片(Drossel)或节流孔(Blende)，经由所述节流片或节流孔实现对体积流量的分配。
在节流孔的情况中，在最小的通流横截面面积(D)与最小的通流横截面的长度(L，沿着流体的主流方向)之间的比例、即D/L明显比在节流片的情况中更大。
尤其第一通流横截面是三个提及的最小通流横截面中最大的。
分支件尤其也可具有多于三个的接头。
最小的通流横截面尤其是分别的接头的最小可穿流的横截面，从而通过该横截面可预设或者(在运行中)可设定体积流量。在此将垂直于流体的主流方向的可(自由地)穿流的面视为横截面。
最小的通流横截面(的可穿流的面)尤其彼此相差至少10%、优选至少20%、特别优选至少40%。
尤其地，最小的第二通流横截面和最小的第三通流横截面分别是沿着流动路径的可穿流的横截面的狭窄部。
尤其地，每个接头具有针对流体管路的接头的接头直径。接头直径限定了流体管路的接头尺寸。例如，接头直径可为内直径或外直径。用于流体管路的接头可实施为旋拧接头、插塞接头或类似的。
尤其地，第二接头和第三接头(必要时还有第一接头)的接头直径分别一样大，从而带有相同的接头尺寸的流体管路可分别联接到这些接头处(尽管最小的通流横截面不同)。
尤其地，至少在第一部分中布置有待调温的第一构件且在第二部分中布置有待调温的第二构件。
尤其地，第一构件是增压空气冷却器。增压空气冷却器尤其布置在内燃机的进气管中，以为了对供应给内燃机的至少一个燃烧室的周围环境空气(必要时附加地具有返回的废气)的温度进行调温。尤其地，增压空气的温度可经由增压空气冷却器下降到预先确定的温度理论值上，从而可减少在内燃机中产生的排放物。
尤其地，第二构件是废气涡轮增压器轴承。废气涡轮增压器在内燃机的废气管路中具有可通过废气驱动的涡轮机。涡轮机的动能可用于驱动布置在内燃机的进气侧中的压缩机。经由压缩机可将供应给内燃机的周围环境空气压缩到更高的压力(增压空气)上。废气涡轮增压器轴承包括废气涡轮增压器的可转动的构件的支承部。由于构件的高转速产生热量，该热量可经由冷却回路的第二部分被引出。
由于第一部分和第二部分的并联连结，增压空气冷却器可独立于废气涡轮增压器轴承调温。经由分支件确保，尤其地废气涡轮增压器轴承即使在任何时间点时在关键的运行点(废气涡轮增压器的构件的高转速)中也通过流体的预先确定的体积流量被加载。
经由对由泵输送的体积流量的节流可实现朝向借助于流体冷却的增压空气冷却器且朝向借助于流体冷却的废气涡轮增压器轴承预先确定地分配体积流量。对增压空气的冷却可利用以下方式来改进，即流体可在较长的时间区段内停留在第一冷却回路的第一热交换器中且因此可更强烈地被冷却。在进气管中的温度那么可进一步降低且由此可提高内燃机的效率。
尤其地，第一冷却回路具有第一热交换器，流体经由该第一热交换器与周围环境交换热能。
尤其地，第一热交换器布置在第一冷却回路的部分的下游和泵的上游。
尤其地，第一冷却回路的至少两个部分中的至少一个实施成不具有阀。尤其地，至少在第一冷却回路的两个部分中的一个中未布置电操纵的或可切换的阀。优选地，在第一冷却回路的两个部分中未布置可切换的阀。特别优选地，在第一冷却回路中未布置可切换的阀。
尤其地，泵直接布置在分支件的上游。
尤其地，通过将泵布置在分支件的上游可至少在第二构件处实现高的压差。
尤其地，分支件实施成单件式的。
“实施成单件式的”尤其意味者，分支件的全部组成部分(即带有第一通流横截面的第一接头、带有第二通流横截面的第二接头以及带有第三通流横截面的第三接头)材料配合地相互连接且因此不可在不损坏各个部分的情况下彼此分开。
优选地分支件是注塑件、优选地由塑料制成。
备选地，分支件可通过增材制造方法(例如3D打印法)和/或通过压制法和/或通过烧结法制成。
此外提出一种机动车，至少包括带有所描述的冷却回路装置的内燃机，其中该冷却回路装置实施成适合于至少对内燃机调温。冷却回路装置尤其包括两个冷却回路，其中在第二冷却回路中尤其布置有第二热交换器，经由该第二热交换器将热量从第二冷却回路中引出到周围环境处。第二热交换器尤其是高温冷却器。尤其地，经由第二冷却回路将内燃机的热量例如经由缸盖冷却件引出到周围环境处。
尤其地，每个冷却回路具有专用的泵。优选地，两个冷却回路与相同的补偿容器连接，在该补偿容器中储存有储备流体且由该补偿容器确保冷却回路填充有流体。
针对冷却回路装置的实施方案尤其可转用于机动车，且反之亦然。
为免存疑(Vorsorglich)应注意，此处使用的数词(“第一”、“第二”、…)首要地(仅)用于区分多个同类的对象、尺寸或过程，即尤其未强制性地规定这些对象、尺寸或过程的相关性和/或顺序。如果相关性和/或顺序应是必要的，则这在此明确说明，或者这对于本领域技术人员而言在研究具体描述的设计方案时显而易见地得出。
附图说明
随后借助于附图进一步阐述本发明以及技术环境。应指出的是，本发明不应通过所列举的实施例限制。尤其地，只要未明确地另外说明，也可行的是，提取在图中阐述的事实情况的部分方面且将所述部分方面与来自本说明书的其它组成部分和知识组合。尤其应指出的是，图和尤其示出的尺寸比例仅仅是示意性的。
图1显示了带有内燃机20和冷却回路装置1的机动车2。
具体实施方式
冷却回路装置1包括两个冷却回路3,19，其具有彼此不同的温度水平。在第二冷却回路19中布置有第二热交换器21，经由该第二热交换器将热量从第二冷却回路19中引出到周围环境18处。第二热交换器21是高温冷却器。经由第二冷却回路19将内燃机20的热量在此经由缸盖冷却件22引出到周围环境18处。
此外，冷却回路装置1包括第一冷却回路3，其带有流体管路4以及用于将流体输送经过流体管路4的泵5，其中第一冷却回路3包括第一部分6和第二部分7，该第一部分6和该第二部分7相互并联连结且经由共同的分支件8在流体技术上与泵5连接。在旁边以放大的示图示出的方式，分支件8具有带有最小的第一通流横截面10的第一接头9、带有最小的第二通流横截面12的第二接头11以及带有最小的第三通流横截面14的第三接头13。接头9,11,13在分支件8内分别经由用于流体的流动路径相互连接。分支件8经由第一接头9与泵5连接、经由第二接头11与第一冷却回路3的第一部分6连接且经由第三接头13与第一冷却回路3的第二部分7连接。第二通流横截面12和第三通流横截面14的大小不同。
在第一冷却回路3中布置有第一热交换器17，经由该第一热交换器将热量从第一冷却回路3中引出到外部环境18处。第一热交换器17是例如布置在机动车2的前部处的低温冷却器。第二热交换器21是例如布置在机动车2的前部处的高温冷却器。
冷却回路3,19二者经由流体管路4与相同的补偿容器23连接，在该补偿容器内储存有储备流体且由该补偿容器确保冷却回路3,19填充有流体。
分支件8包括三个接头9,11,13，其在分支件8内分别经由用于流体的流动路径相互连接。经由第一接头9进入的流体经由第二接头11朝向第一部分6且经由第三接头13朝向第二部分7输送。在部分6,7的下游且在第一热交换器17的上游，流体又汇聚。部分6,7在流体技术上相互并联连结。
经由不同地实施的通流横截面11,13可以简单的方式实现预先确定地分配通过泵5输送的体积流量，其中经由第二通流横截面11设定第一体积流量且经由第三通流横截面13设定(不同于第一的)第二体积流量。由此可将经由第一接头9进入到分支件8中的体积流量分配成不同大小的体积流量。
在第一部分6中布置有作为待调温的第一构件15的增压空气冷却器和在第二部分7中布置有作为待调温的第二构件16的废气涡轮增压器轴承。
由于第一部分6和第二部分7并联连结，增压空气冷却器可独立于废气涡轮增压器轴承被调温。经由分支件8确保废气涡轮增压器轴承即使在任何时间点时在关键的运行点(废气涡轮增压器的构件的高转速)中也通过流体的预先确定的体积流量被加载。
在第一冷却回路3上未布置有可切换的阀。泵5直接布置在分支件8的上游。分支件8实施成单件式的。
冷却回路装置1还包括综合特征曲线冷却模块24，通过该综合特征曲线冷却模块可给冷却回路装置1的不同构件加载流体。综合特征曲线冷却模块24例如可具有旋转滑阀轴，该旋转滑阀轴根据旋转位置将不同的流体管路4可设定地释放或者相互连接。由此例如可以设定的方式操控供暖器25或辅助供暖器(Standheizung，有时称为驻车供暖器)26或者对其加载流体。
参考标号列表
1 冷却回路装置
2 机动车
3 第一冷却回路
4 流体管路
5 泵
6 第一部分
7 第二部分
8 分支件
9 第一接头
10 第一通流横截面
11 第二接头
12 第二通流横截面
13 第三接头
14 第三通流横截面
15 第一构件
16 第二构件
17 第一热交换器
18 周围环境
19 第二冷却回路
20 内燃机
21 第二热交换器
22 缸盖冷却件
23 补偿容器
24 综合特征曲线冷却模块
25 供暖器
26 辅助供暖器

Claims (10)

1.一种机动车(2)的冷却回路装置(1)，至少包括至少一个第一冷却回路(3)，所述至少一个第一冷却回路带有流体管路(4)以及用于将流体输送通过所述至少一个流体管路(4)的泵(5)，其中所述第一冷却回路(3)至少包括第一部分(6)和第二部分(7)，该第一部分(6)和该第二部分(7)相互并联连结且经由共同的分支件(8)在流体技术上与所述泵(5)连接，其中所述分支件(8)至少具有带有最小的第一通流横截面(10)的第一接头(9)、带有最小的第二通流横截面(12)的第二接头(11)以及带有最小的第三通流横截面(14)的第三接头(13)，其中所述接头(9,11,13)在所述分支件(8)内分别经由用于所述流体的流动路径相互连接，其中所述分支件(8)经由所述第一接头(9)与所述泵(5)连接、经由所述第二接头(11)与所述第一冷却回路(3)的第一部分(6)连接且经由所述第三接头(13)与所述第一冷却回路(3)的第二部分(7)连接，其中至少所述第二通流横截面(12)和所述第三通流横截面(14)的大小不同。
2.根据权利要求1所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，至少在所述第一部分(6)中布置有待调温的第一构件(15)且在所述第二部分(7)中布置有待调温的第二构件(16)。
3.根据权利要求2所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，所述第一构件(15)是增压空气冷却器。
4.根据前述权利要求2和3中任一项所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，所述第二构件(16)是废气涡轮增压器轴承。
5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，所述第一冷却回路(3)具有第一热交换器(17)，所述流体经由该第一热交换器与周围环境(18)交换热能。
6.根据权利要求5所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，所述第一热交换器(17)布置在所述第一冷却回路(3)的部分(6,7)的下游和所述泵(5)的上游。
7.根据前述权利要求中任一项所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，所述第一冷却回路(3)的至少两个部分(6,7)中的至少一个实施成不具有阀。
8.根据前述权利要求中任一项所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，所述泵(5)直接布置在所述分支件(8)的上游。
9.根据前述权利要求中任一项所述的冷却回路装置(1)，其特征在于，所述分支件(8)实施成单件式的。
10.一种机动车(2)，至少包括带有根据前述权利要求中任一项所述的冷却回路装置(1)的内燃机(20)，其中，所述冷却回路装置(1)实施成适合于至少对所述内燃机(20)调温。
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