DE102013213202B4 - Cooling system with integrated hydrodynamic machine - Google Patents

Cooling system with integrated hydrodynamic machine Download PDF

Info

Publication number
DE102013213202B4
DE102013213202B4 DE102013213202.6A DE102013213202A DE102013213202B4 DE 102013213202 B4 DE102013213202 B4 DE 102013213202B4 DE 102013213202 A DE102013213202 A DE 102013213202A DE 102013213202 B4 DE102013213202 B4 DE 102013213202B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channel
valve
cooling
cooling system
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102013213202.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102013213202A1 (en
Inventor
Werner Adams
Achim Menne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to DE102013213202.6A priority Critical patent/DE102013213202B4/en
Publication of DE102013213202A1 publication Critical patent/DE102013213202A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013213202B4 publication Critical patent/DE102013213202B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D33/00—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/18—Details
    • F16D33/20—Shape of wheels, blades, or channels with respect to function
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/02—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrodynamic brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/06—Retarder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/02—Overheat protection, i.e. means for protection against overheating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem mit einem Kühler zum Kühlen eines Kühlmediums, welches zum Kühlen einer Maschine vorgesehen ist, wobei eine hydrodynamische Maschine mit dem Kühlsystem verbunden ist und das Kühlmedium gleichzeitig das Arbeitsmedium für die hydrodynamische Maschine ist, mit einem Kühlkreislauf der mit dem torusförmigen Arbeitsraum (3) der hydrodynamischen Maschine über einen Einlasskanal (4, 13) und einen Auslasskanal (9) verbunden werden kann, und einem Druckausgleichsbehälter (5), umfassend einen mit Kühlmedium gefüllten Raum (5.1) und einen Luftraum (5.2) oberhalb eines Kühlmediumspiegels in dem mit Kühlmedium gefüllten Raum (5.1), wobei der Druckausgleichsbehälter (5) mit dem Kernringbereich (8) des Arbeitsraums (3) über einen Kanal (15, 16) verbunden ist.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen den Retarderaufbau derart abzuändern, dass in dem Kanal (15, 16) zwischen Arbeitsraum (3) und Luftraum (5.2) ein Behälter (6) angeordnet ist.The invention relates to a cooling system with a cooler for cooling a cooling medium, which is provided for cooling a machine, wherein a hydrodynamic machine is connected to the cooling system and the cooling medium is simultaneously the working medium for the hydrodynamic machine, with a cooling circuit with the toroidal working space (3) the hydrodynamic machine via an inlet channel (4, 13) and an outlet channel (9) can be connected, and a pressure compensating container (5) comprising a space filled with cooling medium (5.1) and an air space (5.2) above a cooling medium in the space (5.1) filled with the cooling medium, the pressure equalizing tank (5) being connected to the core ring area (8) of the working space (3) via a channel (15, 16).
According to the invention, it is proposed to modify the retarder structure such that a container (6) is arranged in the channel (15, 16) between the working space (3) and the air space (5.2).

Figure DE102013213202B4_0001
Figure DE102013213202B4_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem mit einem Kühler zum Kühlen eines Kühlmediums, welches zum Kühlen einer Maschine vorgesehen ist, wobei eine hydrodynamische Maschine mit dem Kühlsystem verbunden ist.The invention relates to a cooling system with a cooler for cooling a cooling medium, which is provided for cooling a machine, wherein a hydrodynamic machine is connected to the cooling system.

Derartige hydrodynamische Maschinen bzw. Retarder können z. B. Wasserretarder im Antriebsstrang eines Fahrzeuges sein, bei denen das Arbeitsmedium gleichzeitig das Kühlwasser des Fahrzeuges ist.Such hydrodynamic machines or retarders can, for. B. water retarder in the drive train of a vehicle, in which the working fluid is at the same time the cooling water of the vehicle.

Ein derartiges Kühlsystem umfasst ein Kreislaufsystem in denen das Kühlmedium, insbesondere Kühlwasser, zirkuliert und mittels eines Kühlers gekühlt werden kann. Die hydrodynamische Maschine bzw. Retarder umfasst einen torusförmigen Arbeitsraum, welcher durch zwei Schaufelräder, Rotor und Stator, gebildet wird und der über einen Einlasskanal und einen Auslasskanal mit dem Kreislaufsystem verbunden ist. Das Kreislaufsystem ist ein geschlossenes System mit einem Druckausgleichsbehälter, der einen mit einem Kühlmedium gefüllten Raum und einen Luftraum oberhalb eines Kühlmediumspiegels in dem mit Kühlmedium gefüllten Raum aufweist. Der Luftraum des Druckausgleichsbehälters ist mit dem Kernringbereich des Arbeitsraums und der mit Kühlmedium gefüllte Raum ist mit dem kühlmediumführenden Kreislaufsystem verbunden.Such a cooling system comprises a circulatory system in which the cooling medium, in particular cooling water, can be circulated and cooled by means of a cooler. The hydrodynamic machine or retarder comprises a toroidal working space, which is formed by two paddle wheels, rotor and stator, and which is connected to the circulation system via an inlet channel and an outlet channel. The circulation system is a closed system with a surge tank having a space filled with a cooling medium and an air space above a cooling medium level in the space filled with cooling medium. The air space of the surge tank is connected to the core ring area of the working space and the space filled with cooling medium is connected to the cooling medium carrying circulation system.

Der Arbeitsraum des Retarders ist für einen ersten Betriebszustand, dem Bremsen, über den Einlasskanal mit Kühlwasser befüllbar. Während der Bremsung bildet sich im Arbeitsraum eine Kreislaufströmung, wobei das Kühlwasser ein Drehmoment und/oder eine Antriebsleistung hydrodynamisch vom ersten auf das zweite Schaufelrad überträgt.The working space of the retarder can be filled with cooling water via the inlet channel for a first operating state, braking. During braking, a circulation flow is formed in the working space, wherein the cooling water hydrodynamically transmits a torque and / or a drive power from the first to the second blade wheel.

Für einen zweiten Betriebszustand, Nicht-Bremsbetrieb, wird das Kühlwasser aus dem Arbeitsraum des Retarders entleert, um eine Drehmoment- und/oder Antriebsleistungsübertragung zu vermeiden. Zur Entleerung einer Restkühlwassermenge gegen den im Kühlsystem des Fahrzeugs vorhandenen Drucks umfasst der Retarder eine Pumpe. Bekannt sind zum Beispiel Pumpen, die über die Retarderwelle angetrieben werden.For a second operating state, non-braking operation, the cooling water is discharged from the working space of the retarder to avoid a torque and / or drive power transmission. To empty a residual amount of cooling water against the pressure present in the cooling system of the vehicle, the retarder comprises a pump. For example, pumps are known which are driven via the retarder shaft.

Im Arbeitsraum bildet sich durch das Abpumpen ein Vakuum, welches durch verdampfendes Kühlwasser aufgefüllt wird. Der dabei entstehende Absolutdruck hängt entsprechend des thermodynamischen Dampfdrucks von der vorherrschenden Temperatur und der Zusammensetzung des Kühlwassers ab. Zum Druckausgleich ist in der DE 10 2009 0 55 975 A1 eine luftleitende Verbindung zwischen Arbeitsraum und Luftraum des Ausgleichsbehälters offenbart. Da der Luftdruck im Luftraum des Ausgleichsbehälters immer über dem beim Leerpumpen des Retarders entstehenden Dampfdruckes liegt, hat dies zur Folge, dass der Retarder im Nicht-Bremsbetrieb eine erhöhte Verlustleistung hat.In the working space is formed by pumping a vacuum, which is filled by evaporating cooling water. The resulting absolute pressure depends on the prevailing temperature and the composition of the cooling water according to the thermodynamic vapor pressure. For pressure equalization is in the DE 10 2009 0 55 975 A1 discloses an air-conducting connection between the working space and the air space of the expansion tank. Since the air pressure in the air space of the expansion tank is always above the vapor pressure generated during emptying of the retarder, this has the consequence that the retarder has an increased power loss in non-braking operation.

Weiterhin ist aus der US 8.302.876 BB ein gattungsgemäßes Kühlsystem mit einer hydrodynamischen Maschine bekannt, bei dem der Arbeitsraum durch eine Leitung mit Luftraum des Ausgleichsbehälters verbunden ist.Furthermore, from the US 8,302,876 BB a generic cooling system with a hydrodynamic machine known, in which the working space is connected by a conduit with air space of the expansion tank.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Lösung vorzuschlagen, die den Aufbau des Retarders vereinfacht und/oder die bekannten Nachteile beseitigt.An object of the invention is to propose an alternative solution which simplifies the construction of the retarder and / or eliminates the known disadvantages.

Die Aufgabe wird mittels einem hydrodynamischen Retarder mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by means of a hydrodynamic retarder with the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Kühlsystem für eine eingangs genannte hydrodynamische Maschine, mit einem Druckausgleichsbehälter, umfassend einen mit Kühlmedium gefüllten Raum und einen Luftraum oberhalb eines Kühlmediumspiegels in dem mit Kühlmedium gefüllten Raum, wobei der Druckausgleichsbehälter mit dem Kernringbereich des Arbeitsraums über einen Kanal verbunden ist, derart abzuändern, dass in dem Kanal zwischen Arbeitsraum und Luftraum ein Behälter angeordnet ist. Durch den zusätzlichen Behälter vergrößert sich der Raum zum Druckausgleich, wodurch sich die Verlustleistung im Nicht-Bremsbetrieb verringert.According to the invention, the cooling system for a hydrodynamic machine mentioned above, with a surge tank comprising a space filled with cooling medium and an air space above a Kühlmediumspiegels in the space filled with cooling medium, wherein the surge tank is connected to the core ring portion of the working space via a channel to modify such that in the channel between the working space and air space, a container is arranged. The additional container increases the space for pressure equalization, which reduces the power loss during non-braking operation.

Der Behälter ist unterhalb des Arbeitsraums angeordnet, sodass die während des Betriebes auftretende Leckage in dem Behälter aufgefangen werden kann. Dabei ist der obere Bereich des Behälters mit dem Kernbereich und der Bodenbereich bzw. tiefste Punkt des Behälters mit dem Luftraum des Ausgleichsbehälters verbunden. Das durch die Leckage aus dem Retarderkreislauf austretende Arbeitsmedium kann so, sobald die entsprechenden Druckverhältnisse auftreten, über die Verbindung zum Druckausgleichsbehälter zurück in den Kreislauf gedrückt werden.The container is arranged below the working space, so that the leakage occurring during operation can be collected in the container. In this case, the upper region of the container is connected to the core region and the bottom region or lowest point of the container is connected to the air space of the expansion tank. The emerging through the leakage from the retarder working fluid can be as soon as the corresponding pressure conditions occur, are pressed back into the circuit via the connection to the surge tank.

Weiterhin kann in einem ersten Kanalstück des Kanals zwischen Kernringbereich und oberen Bereich des Behälters ein Ventil angeordnet sein. Dieses Ventil kann ein Rückschlagventil oder ein gesteuertes Ventil sein, wobei das gesteuerte Ventil beispielsweise mit der Steuereinheit des Retarders verbunden sein kann, sodass der Druck im Arbeitsraum einstellbar bzw. regelbar ist.Furthermore, a valve can be arranged in a first channel piece of the channel between the core ring area and the upper area of the container. This valve may be a check valve or a controlled valve, wherein the controlled valve may be connected to the control unit of the retarder, for example, so that the pressure in the working space can be regulated.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführung kann der untere Bereich des Behälters über einen Steigkanal, mit einem integrierten Rückschlagventil, mit dem Einlasskanal verbunden sein.In a further preferred embodiment, the lower portion of the container via a Riser, with an integrated check valve, to be connected to the inlet channel.

In dieser Ausführung ist das Rückschlagventil so angeordnet, dass das Arbeitsmedium vom Behälter in den Zuführkanal gelangen kann. Der im Nicht-Bremsbetrieb entstehende Unterdruck im Arbeitsraum bewirkt nun, dass das während des Betriebes im Behälter aufgefangene Arbeitsmedium zurück in den Einlasskanal gesaugt wird und von dort zurück in den Kreislauf gepumpt werden kann.In this embodiment, the check valve is arranged so that the working fluid can pass from the container into the feed channel. The resulting in non-braking operation negative pressure in the working space now causes the collected during operation in the container working fluid is sucked back into the inlet channel and can be pumped from there back into the circulation.

Eine weitere Verbesserung des Systems kann dadurch erreicht werden, dass im Auslasskanal ein druckgesteuertes Ventil angeordnet ist. Vorzugsweise ist das druckgesteuerte Ventil derart einstellbar, dass es erst dann öffnet, wenn der Druck im Auslasskanal vor dem Ventil höher ist als der Betriebsdruck des Kühlwasserkreislaufsystems.A further improvement of the system can be achieved by arranging a pressure-controlled valve in the outlet channel. Preferably, the pressure-controlled valve is adjustable so that it opens only when the pressure in the outlet channel upstream of the valve is higher than the operating pressure of the cooling water circulation system.

In dieser Ausführung kann die Pumpe zum Entleeren des Retarders nach dem Schließen des Einlasskanals entfallen. Die Pumpwirkung gegen den Druck im Kühlwasserkreislauf wird durch die Pumpwirkung des Retarders selbst aufgebracht. Sobald die Pumpwirkung des Retarders nicht mehr ausreicht, um die Restmenge des Arbeitsmediums aus dem Arbeitsraum gegen das Ventil in den Kühlkreislauf zu pumpen, wird der Auslasskanal vollständig geschlossen und die Restmenge des Arbeitsmediums verbleibt im Auslasskanal bzw. im Arbeitsraum. Durch Leckage gelangt die Restmenge aus dem Arbeitsraum in den Behälter.In this embodiment, the pump for emptying the retarder after closing the inlet channel can be omitted. The pumping action against the pressure in the cooling water circuit is applied by the pumping action of the retarder itself. Once the pumping action of the retarder is no longer sufficient to pump the remaining amount of the working medium from the working space against the valve in the cooling circuit, the outlet channel is completely closed and the remaining amount of the working medium remains in the outlet channel or in the working space. Due to leakage, the remaining amount from the working space enters the container.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass der Behälter über einen Leerlaufkanal mit dem Auslasskanal verbunden ist. So können auch die verbleibenden Reste des Arbeitsmediums aus dem Auslasskanal oder aus einem mit dem Auslasskanal in Verbindung stehenden Nebenraum in den Behälter abfließen.Furthermore, it can be provided that the container is connected via an idling channel with the outlet channel. Thus, the remaining remainders of the working medium can flow out of the outlet channel or out of a side space communicating with the outlet channel into the container.

In dem Leerlaufkanal kann zudem ein Ventil angeordnet werden. In einer vorteilhaften Ausführung ist das Ventil ein druckgesteuertes Ablassventil, das in eine Schließstellung bewegt wird, sobald ein bestimmter Druck im Auslasskanal oder eine Druckdifferenz zwischen Auslasskanal und Behälter überschritten wird.In the idle channel also a valve can be arranged. In an advantageous embodiment, the valve is a pressure-controlled release valve, which is moved into a closed position as soon as a certain pressure in the outlet channel or a pressure difference between the outlet channel and the container is exceeded.

In einer Ausführung, die den Behälter, den Verbindungskanal mit Ventil zwischen Kernbereich und Behälter, den Steigkanal mit Rückschlagventil, den Leerlaufkanal mit dem Druckentleerungsventil und das Auslassventil umfasst, kann der Arbeitsraum allein durch die Pumpwirkung des Retarders komplett entleert werden, ohne dass ein Druckausgleich zwischen dem Ausgleichsbehälter und dem Arbeitsraum stattfindet bzw. stattfinden muss.In an embodiment comprising the container, the connection channel with valve between core area and container, the riser channel with check valve, the idle channel with the pressure relief valve and the outlet valve, the working space can be completely emptied solely by the pumping action of the retarder, without a pressure equalization between the expansion tank and the working space takes place or must take place.

Alternativ kann das Ventil eine gezielte Undichtigkeit aufweisen bzw. mittels einer Drossel umgangen werden. Weiterhin kann das Ventil ein gesteuertes 2-2-Wegeventil sein.Alternatively, the valve may have a targeted leak or be bypassed by means of a throttle. Furthermore, the valve may be a controlled 2-2-way valve.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further features of the device according to the invention and further advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von 1, einem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Retarder, näher erläutert.The invention is based on 1 , A hydrodynamic retarder according to the invention, explained in more detail.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen hydrodynamischen Retarder, der an einem Kühlsystem angeschlossen ist. Die hier gezeigte Ausführung ist beispielhaft zu sehen. Entsprechend der Ansprüche sind durchaus auch andere Ausführungen, insbesondere Ausführung in denen nicht alle Kanäle 17, 18 vorhanden sind, möglich. 1 shows a hydrodynamic retarder according to the invention, which is connected to a cooling system. The version shown here is an example. According to the claims are quite other versions, especially execution in which not all channels 17 . 18 are available, possible.

Das Kühlsystem ist in 1 nicht dargestellt. Generell kann das Kühlsystem aber auch gleichzeitig zum Kühlen eines Antriebsmotors vorgesehen sein. Der Retarder bzw. der Arbeitsraum 3 des Retarders ist an das Kühlsystem über den Einlasskanal 4, 13 und den Auslasskanal 9 angeschlossen. Damit im Kühlsystem ein gleichbleibender Druck herrscht, umfasst das Kühlsystem einen Druckausgleichsbehälter 5. Der Druckausgleichsbehälter 5 umfasst einen mit Kühlmedium gefüllten Raum 5.1 und einen Luftraum 5.2 oberhalb eines Kühlmedium Spiegels in dem mit Kühlmedium gefüllten Raum 5.1. Der mit Kühlmedium gefüllte Raum 5.1 ist direkt mit dem Kühlkreislauf verbunden (hier nicht dargestellt) Der Luftraum 5.2 des Druckausgleichsbehälters 5 ist mit dem Kernringbereich 8 des Arbeitsraums 3 über einen Behälter 6 verbunden. Der Kanal besteht aus den Kanalteilstücken 16 zwischen Kernbereich 8 und Behälter 6 und der Verbindungsleitung 15 zwischen Behälter 6 und Druckausgleichsbehälter 5. Im Kanalteilstück 16 ist ein Rückschlagventil vorgesehen, sodass ein Druckausgleich nur in Richtung des Behälters 6 erfolgen kann. Beim Übergang vom Nicht-Bremsbetrieb in den Bremsbetrieb wird der Retarder Arbeitsraum 3 mit Arbeitsmedium über den Einlasskanal 4, 13 gefüllt.The cooling system is in 1 not shown. In general, however, the cooling system can also be provided simultaneously for cooling a drive motor. The retarder or the working space 3 the retarder is connected to the cooling system via the inlet duct 4 . 13 and the outlet channel 9 connected. To ensure a constant pressure in the cooling system, the cooling system includes a pressure equalization tank 5 , The pressure equalization tank 5 includes a space filled with cooling medium 5.1 and an airspace 5.2 above a cooling medium mirror in the space filled with cooling medium 5.1 , The space filled with cooling medium 5.1 is directly connected to the cooling circuit (not shown here) The airspace 5.2 of the surge tank 5 is with the core ring area 8th of the workroom 3 over a container 6 connected. The channel consists of the channel sections 16 between core area 8th and containers 6 and the connection line 15 between containers 6 and surge tank 5 , In the channel section 16 a check valve is provided so that a pressure equalization only in the direction of the container 6 can be done. During the transition from non-braking operation to braking operation, the retarder becomes working space 3 with working medium via the inlet channel 4 . 13 filled.

Der bei der Befüllung entstehende Überdruck im Kernringbereich 8 kann über den Kanal 16 in den Behälter 6 ausgeglichen werden. Bei kompletter Füllung des Arbeitsraums 3 ist es zudem möglich, dass Arbeitsmedium durch den Kanal 16 in den Behälter gelangt.The overpressure occurring in the core ring area during filling 8th can over the channel 16 in the container 6 be compensated. With complete filling of the working space 3 It is also possible that working fluid through the channel 16 gets into the container.

Die Entleerung des Behälters 6 kann über zwei Wege erfolgen. Einmal kann der entstehende Überdruck im Kernbereich 8 dazu genutzt werden, dass das im Behälter befindliche Arbeitsmedium über die Verbindungsleitung 15 zurück in den Druckausgleichsbehälter 5 gedrückt wird.The emptying of the container 6 can be done in two ways. Once the resulting overpressure in the core area 8th be used to ensure that the working medium in the container via the connecting line 15 back to the surge tank 5 is pressed.

Ein zweiter Weg führt über den Steigkanal 17. Der Steigkanal 17 verbindet den unteren Bereich 6.1 des Behälters 6 und dem Einlasskanal 4. Im Steigkanal 17 ist ein Rückschlagventil 10 angeordnet, das eine Strömung des Arbeitsmediums vom Einlasskanal 4 in den Behälter verhindert.A second path leads over the Steigkanal 17 , The riser 17 connects the lower area 6.1 of the container 6 and the inlet channel 4 , In the riser 17 is a check valve 10 arranged, which is a flow of the working medium from the inlet channel 4 prevented in the container.

Der Überdruck aus dem Kernbereich 8 kann somit das Arbeitsmedium im Behälter 6 über den Steigkanal 18 zurück in den Einlassbereich 4 fördern. Ist also Arbeitsmedium im Behälter 6 vorhanden, kann über den Steigkanal eine etwas beschleunigte Befüllung des Retarders erreicht werden.The overpressure from the core area 8th can thus the working fluid in the container 6 over the riser channel 18 back to the inlet area 4 promote. So is working medium in the container 6 present, a slightly accelerated filling of the retarder can be achieved via the riser.

Beim Betriebszustandswechsel vom Bremsbetrieb in den Nicht-Bremsbetrieb haben die Kanäle 16, 17 eine etwas andere Funktionalität. Beim Abschalten des Retarders entleert sich der Arbeitsraum 3, d. h., der Retarder pumpt das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 3 durch den Auslasskanal 9 zurück in das Kühlsystem. Der Fluiddruck, der durch den Retarder aufgebaut wird, ist bis zu einer gewissen Befüllung des Retarders größer als der Kühlmediumdruck im Kühlkreislauf, sodass der Arbeitsmediumdruck das Ventil 7 öffnet und Arbeitsmedium in den Kreislauf gepumpt wird.When operating state change from braking operation to non-braking operation have the channels 16 . 17 a slightly different functionality. When switching off the retarder emptied the working space 3 , ie, the retarder pumps the working fluid from the work space 3 through the outlet channel 9 back to the cooling system. The fluid pressure that is built up by the retarder is greater than the cooling medium pressure in the cooling circuit, up to a certain filling of the retarder, so that the working medium pressure is the valve 7 opens and working fluid is pumped into the circulation.

Während des Leerpumpens entsteht im Kernbereich 8 ein Unterdruck. Dieser Unterdruck bewirkt, dass das Arbeitsmedium aus dem Behälter 6 über den Steigkanal 17 und den Einlassbereich 4 zurück in den Retarder gelangt und von dort zurück in den Kühlkreislauf gepumpt wird, bis der Behälter 6 leer ist.During the idle pumping arises in the core area 8th a negative pressure. This negative pressure causes the working fluid from the container 6 over the riser channel 17 and the inlet area 4 returned to the retarder and pumped from there back into the cooling circuit until the container 6 is empty.

Sobald die Pumpwirkung des Retarders nicht mehr ausreicht das Arbeitsmedium durch das Ventil 7 zu drücken, verbleibt eine Restmenge im Retarder. Diese Restmenge würde zu Verlusten im Nicht-Bremsbetrieb führen, deshalb ist in der hier dargestellten Ausführung ein Entleerkanal 18 vorgesehen. Der Entleerkanal verbindet den Auslasskanal 9 mit dem Behälter 6.Once the pumping action of the retarder is no longer sufficient, the working fluid through the valve 7 to press, a residual amount remains in the retarder. This residual amount would lead to losses in non-braking operation, therefore, in the embodiment shown here is an emptying channel 18 intended. The discharge channel connects the outlet channel 9 with the container 6 ,

Im Entleerkanal 18 ist ein druckgesteuertes Ventil 14 vorgesehen. Das druckgesteuerte Ventil öffnet sich, sobald der Druck im Auslasskanal kleiner ist als der Druck im Kühlsystem. Das druckgesteuerte Ventil 14 öffnet sich also, wenn der Druck nicht mehr ausreicht, das Ventil 7 zu öffnen. Die Restmenge Arbeitsmedium wird durch den Entleerkanal 18 in den Behälter 6 gepumpt bzw. geleitet.In the discharge channel 18 is a pressure-controlled valve 14 intended. The pressure-controlled valve opens as soon as the pressure in the outlet channel is lower than the pressure in the cooling system. The pressure-controlled valve 14 So opens, when the pressure is no longer sufficient, the valve 7 to open. The remaining amount of working medium is through the discharge channel 18 in the container 6 pumped or directed.

Das druckgesteuerte Ventil 14 in Leerlaufkanal 18 kann ein gesteuertes, 2/2 Wegeventil sein, sodass die verbleibende Arbeitsmediumrestmenge im Arbeitsraum 3 gesteuert werden kann.The pressure-controlled valve 14 in idle channel 18 can be a controlled, 2/2 way valve, so that the remaining working fluid remaining in the work space 3 can be controlled.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass das druckgesteuerte Ventil 14 derart geregelt wird, dass ein gewisser Arbeitsmediumumlauf entsteht. Ist das druckgesteuerte Ventil 14 ganz oder teilweise geschlossen, entsteht im Kernbereich 8 ein gewisser Unterdruck, durch den Arbeitsmedium aus dem Behälter 6 über den Steigkanal 17 zurück in den Arbeitsraum gesaugt wird. Wird die Restmenge zu, kann das Ventil 14 ganz oder teilweise geschlossen wird, sodass Teilmengen des Arbeitsmediums zurück in dem Behälter 6 fließen können. Dadurch ist es im Nicht-Bremsbetrieb möglich, die Kühlung des Retarders zu optimieren und gleichzeitig die Verluste zu minimieren.Furthermore, there is the possibility that the pressure-controlled valve 14 is regulated so that a certain working fluid circulation arises. Is the pressure-controlled valve 14 completely or partially closed, arises in the core area 8th a certain negative pressure, through the working medium from the container 6 over the riser channel 17 is sucked back into the work space. If the residual quantity increases, the valve can 14 is completely or partially closed, so that subsets of the working medium back into the container 6 can flow. This makes it possible in non-braking operation to optimize the cooling of the retarder while minimizing losses.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Statorstator
22
Rotorrotor
33
Arbeitsraumworking space
44
Einlasskanalinlet channel
55
Ausgleichsbehältersurge tank
66
Behältercontainer
77
Auslassventiloutlet valve
88th
KernringsbereichCore ring area
99
Auslasskanalexhaust port
1010
Rückschlagventilcheck valve
1111
Rückschlagventilcheck valve
1212
Rotorwellerotor shaft
1313
Zulaufleitungsupply line
1414
druckgesteuertes Ventilpressure-controlled valve
1515
Verbindungsleitungconnecting line
1616
Kanalchannel
1717
Steigkanalrising channel
1818
Entleerkanaldischarging channel

Claims (11)

Kühlsystem mit einem Kühler zum Kühlen eines Kühlmediums, welches zum Kühlen einer Maschine vorgesehen ist, wobei eine hydrodynamische Maschine mit dem Kühlsystem verbunden ist und das Kühlmedium gleichzeitig das Arbeitsmedium für die hydrodynamische Maschine ist, mit einem Kühlkreislauf, der mit dem torusförmigen Arbeitsraum (3) der hydrodynamischen Maschine über einen Einlasskanal (4, 13) und einen Auslasskanal (9) verbunden werden kann, und einem Druckausgleichsbehälter (5), umfassend einen mit Kühlmedium gefüllten Raum (5.1) und einen Luftraum (5.2) oberhalb eines Kühlmediumspiegels in dem mit Kühlmedium gefüllten Raum (5.1), wobei der Druckausgleichsbehälter (5) mit dem Kernringbereich (8) des Arbeitsraums (3) über einen Kanal (15, 16) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kanal (15, 16) zwischen Arbeitsraum (3) und Luftraum (5.2) ein Behälter (6) angeordnet ist, wobei der Behälter (6) unterhalb des Arbeitsraums (3) angeordnet ist und ein obere Bereich des Behälters (6.2) mit dem Arbeitsraum (3) und ein Bodenbereich des Behälters (6.1) mit dem Luftraum (5.2) des Ausgleichbehälters (5) verbunden ist. dass der.Cooling system with a cooler for cooling a cooling medium, which is provided for cooling a machine, wherein a hydrodynamic machine is connected to the cooling system and the cooling medium is simultaneously the working medium for the hydrodynamic machine, with a cooling circuit connected to the toroidal working space ( 3 ) of the hydrodynamic machine via an inlet channel ( 4 . 13 ) and an outlet channel ( 9 ) and a surge tank ( 5 ), comprising a space filled with cooling medium ( 5.1 ) and an airspace ( 5.2 ) above a cooling medium level in the space filled with cooling medium ( 5.1 ), the pressure equalization tank ( 5 ) with the core ring area ( 8th ) of the workspace ( 3 ) over a channel ( 15 . 16 ), characterized in that in the channel ( 15 . 16 ) between working space ( 3 ) and airspace ( 5.2 ) a container ( 6 ) is arranged, wherein the container ( 6 ) below the workspace ( 3 ) is arranged and an upper portion of the container ( 6.2 ) with the working space ( 3 ) and a bottom portion of the container ( 6.1 ) with the Airspace ( 5.2 ) of the expansion tank ( 5 ) connected is. that the. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Kanalstück (16) des Kanals (15, 16) zwischen Kernringbereich (8) und oberen Bereich des Behälters (6.2) ein Ventil (11) angeordnet ist.Cooling system according to claim 1, characterized in that in a first channel piece ( 16 ) of the channel ( 15 . 16 ) between core ring area ( 8th ) and upper portion of the container ( 6.2 ) a valve ( 11 ) is arranged. Kühlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (11) ein Rückschlagventil oder ein gesteuertes Ventil ist.Cooling system according to claim 2, characterized in that the valve ( 11 ) is a check valve or a controlled valve. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Bereich (6.1) des Behälters (6) über einen Steigkanal (17), mit einem Rückschlagventil (10), mit dem Einlasskanal (4) verbunden ist.Cooling system according to claim 1, characterized in that the lower region ( 6.1 ) of the container ( 6 ) via a riser channel ( 17 ), with a check valve ( 10 ), with the inlet channel ( 4 ) connected is. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslasskanal (9) ein druckgesteuertes Ventil (7) angeordnet ist.Cooling system according to claim 1, characterized in that in the outlet channel ( 9 ) a pressure-controlled valve ( 7 ) is arranged. Kühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das druckgesteuerte Ventil (7) derart einstellbar ist, dass es erst öffnet, wenn der Druck im Auslasskanal (9) vor dem (7) Ventil höher ist als der Betriebsdruck des Kühlwasser im Kühlsystem hinter dem Ventil (7).Cooling system according to claim 5, characterized in that the pressure-controlled valve ( 7 ) is adjustable so that it opens only when the pressure in the outlet channel ( 9 ) before the ( 7 ) Valve is higher than the operating pressure of the cooling water in the cooling system behind the valve ( 7 ). Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) über einen Leerlaufkanal (18) mit dem Auslasskanal (9) verbunden ist.Cooling system according to claim 1, characterized in that the container ( 6 ) via an idling channel ( 18 ) with the outlet channel ( 9 ) connected is. Kühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Leerlaufkanal (18) ein Ventil (14) angeordnet ist.Cooling system according to claim 7, characterized in that in the idle channel ( 18 ) a valve ( 14 ) is arranged. Kühlsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) ein druckgesteuertes Ablassventil ist, dass in eine Schließstellung bewegt wird, sobald ein bestimmter Druck im Auslasskanal (9) oder Differenzdruck zwischen Auslasskanal (9) und Behälter (6) überschritten wird.Cooling system according to claim 8, characterized in that the valve ( 14 ) is a pressure-controlled release valve that is moved into a closed position as soon as a certain pressure in the outlet channel ( 9 ) or differential pressure between outlet channel ( 9 ) and containers ( 6 ) is exceeded. Kühlsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) eine gezielte Undichtigkeit aufweist bzw. mittels einer Drossel umgangen wird.Cooling system according to claim 8, characterized in that the valve ( 14 ) has a targeted leak or is bypassed by means of a throttle. Kühlsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) ein gesteuertes 2-2-Wegeventil ist.Cooling system according to claim 8, characterized in that the valve ( 14 ) is a controlled 2-2-way valve.
DE102013213202.6A 2013-07-05 2013-07-05 Cooling system with integrated hydrodynamic machine Expired - Fee Related DE102013213202B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013213202.6A DE102013213202B4 (en) 2013-07-05 2013-07-05 Cooling system with integrated hydrodynamic machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013213202.6A DE102013213202B4 (en) 2013-07-05 2013-07-05 Cooling system with integrated hydrodynamic machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013213202A1 DE102013213202A1 (en) 2015-01-08
DE102013213202B4 true DE102013213202B4 (en) 2015-03-05

Family

ID=52106289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013213202.6A Expired - Fee Related DE102013213202B4 (en) 2013-07-05 2013-07-05 Cooling system with integrated hydrodynamic machine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013213202B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018122337A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 Voith Patent Gmbh Hydrodynamic retarder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2811171A1 (en) * 1977-03-17 1978-09-28 Voith Turbo Kg Hydrodynamic brake with float housing in vent valve - has float specific gravity chosen to operate only in pure air and not fluid mixture
DE102009055975A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-01 Voith Patent Gmbh Cooling system, in particular of a motor vehicle
US8302876B2 (en) * 2004-02-26 2012-11-06 Ventech, Llc Vehicle supplemental heating system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2811171A1 (en) * 1977-03-17 1978-09-28 Voith Turbo Kg Hydrodynamic brake with float housing in vent valve - has float specific gravity chosen to operate only in pure air and not fluid mixture
US8302876B2 (en) * 2004-02-26 2012-11-06 Ventech, Llc Vehicle supplemental heating system
DE102009055975A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-01 Voith Patent Gmbh Cooling system, in particular of a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013213202A1 (en) 2015-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2822821B1 (en) Hydrodynamic retarder and method for controlling the power transmission of such a retarder
EP2035268B1 (en) Hydrodynamic retarder
EP1565365A1 (en) Drive unit comprising a retarder
DE102009005504A1 (en) Vehicle cooling circuit with a retarder or a hydrodynamic coupling
DE102015201910A1 (en) Working medium circuit for a hydrodynamic machine
DE102016116942A1 (en) Hydraulic pressure supply system for an automatic transmission
DE102021121407A1 (en) Coolant circuit, hydrodynamic retarder arrangement and vehicle
DE102009055975A1 (en) Cooling system, in particular of a motor vehicle
DE102013219786A1 (en) Hydraulic system for a hydrodynamic machine
DE112016002337T5 (en) Hydrodynamic retarder device
DE102015218345A1 (en) Powertrain with automatic transmission or automated manual transmission, an oil supply and a hydrodynamic retarder
EP2035266B1 (en) Hydrodynamic retarder
DE102008049283A1 (en) Hydrodynamic machine and method of operating the same
EP1624167B1 (en) Controlled pressure system for vehicles of a cooling circuit, in which a retarder is placed
DE102013213202B4 (en) Cooling system with integrated hydrodynamic machine
DE102013207001A1 (en) Retarder with idling pump
DE19951731A1 (en) Retarder system
DE19934621B4 (en) Circulatory system of a retarder
DE102013207004A1 (en) retarder
DE102013213201B4 (en) Cooling system with integrated hydrodynamic machine
DE102013219792A1 (en) Hydraulic system for a hydrodynamic machine
DE102013219795A1 (en) Hydraulic system for a hydrodynamic machine
DE102015218352A1 (en) Oil supply of an automatic transmission or automated manual transmission, motor vehicle drive train and method for supplying such a transmission
DE102021121735B4 (en) Method of controlling a hydrodynamic retarder assembly, control assembly, hydrodynamic retarder assembly and vehicle
DE102015219725A1 (en) Method for operating a lubricant pump in a transmission for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee