DE102015015488B4 - Circuit arrangement for cooling combustion air of an internal combustion engine of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Kreislaufanordnung (1) eingerichtet zur Kühlung von Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine (2) eines Fahrzeugs mit einem Hochtemperaturkreislauf (HT) und einem Niedertemperaturkreislauf (NT), wobei- der Hochtemperaturkreislauf (HT) mit der Brennkraftmaschine (2) thermisch gekoppelt ist,- der Hochtemperaturkreislauf (HT) einen Heizwärmetauscher (9) aufweist, der sowohl das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs (HT) kühlt als auch die Fahrgastzelle des Fahrzeugs heizt,- die Brennkraftmaschine (2) einen Ladeluftverdichter (3) zur Kompression von Ladeluft (L) und einen Ladeluftwärmetauscher (4) zur Kühlung der Verbrennungsluft (L1) umfasst,- ein Niedertemperaturkühler (13) und der Ladeluftwärmetauscher (4) mit einem Zuflussanschluss (4.1) und einem Abflussanschluss (4.2) in dem Niedertemperaturkreislauf (NT) angeordnet sind,- zur Durchleitung des Kühlmittels des Niedertemperaturkreislaufs (NT) durch den Ladeluftwärmetauscher (4) eine erste Ventilanordnung (5) in dem Niedertemperaturkreislauf (NT) angeordnet ist,- eine den Hochtemperaturkreislauf (HT) mit dem Zuflussanschluss (4.1) des Ladeluftwärmetauschers (4) verbindende Abzweigleitung (7) des Hochtemperaturkreislaufs (HT) vorgesehen ist, und- eine den Abflussanschluss (4.2) des Ladeluftwärmetauschers (4) mit dem Hochtemperaturkreislauf (HT) verbindende Rückleitung (7.1) der Abzweigleitung (7) mit einer zweiten Ventilanordnung (6) vorgesehen ist, mit welcher bei geschlossener erster Ventilanordnung (5) Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs (HT) nach Durchleitung durch den Ladeluftwärmetauscher (4) in den Hochtemperaturkreislauf (HT) in Abhängigkeit der Ventilstellung der zweiten Ventilanordnung (6) zurückgeführt wird.Circuit arrangement (1) set up for cooling combustion air of an internal combustion engine (2) of a vehicle with a high temperature circuit (HT) and a low temperature circuit (NT), wherein - the high temperature circuit (HT) is thermally coupled to the internal combustion engine (2), - the high temperature circuit ( HT) has a heating heat exchanger (9) which both cools the coolant of the high-temperature circuit (HT) and heats the passenger compartment of the vehicle, - the internal combustion engine (2) a charge air compressor (3) for compressing charge air (L) and a charge air heat exchanger (4 ) for cooling the combustion air (L1), - a low-temperature cooler (13) and the charge air heat exchanger (4) with an inflow connection (4.1) and an outflow connection (4.2) are arranged in the low-temperature circuit (NT), - for conveying the coolant of the low-temperature circuit (NT) through the charge air heat exchanger (4) a first valve arrangement (5) in the low temperature circuit skating (NT) is arranged, - a branch line (7) of the high-temperature circuit (HT) connecting the high-temperature circuit (HT) with the inflow connection (4.1) of the charge-air heat exchanger (4) is provided, and ) with the return line (7.1) of the branch line (7) connecting the high-temperature circuit (HT) with a second valve arrangement (6) with which, when the first valve arrangement (5) is closed, the coolant of the high-temperature circuit (HT) after passing through the charge air heat exchanger (4) is returned to the high-temperature circuit (HT) as a function of the valve position of the second valve arrangement (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreislaufanordnung zur Kühlung von Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung.The invention relates to a circuit arrangement for cooling combustion air of an internal combustion engine of a vehicle. The invention also relates to a vehicle with a circuit arrangement according to the invention.

Es ist bekannt, zur Erhöhung der Effektivität von Brennkraftmaschinen diese mit verdichteter Verbrennungsluft zu versorgen. Durch die Verdichtung der angesaugten Luft mittels eines Verdichters wird diese erwärmt. Um die Anreicherung der Verbrennungsluft mit Sauerstoff weiter zu erhöhen, wird die komprimierte Verbrennungsluft vor ihrer Einleitung in die Brennkraftmaschine mittels eines Ladeluftkühlers bzw. Ladeluftwärmetauschers abgekühlt. Bei der direkten Ladeluftkühlung wird die Ladeluft über einen Ladeluft-Luft-Wärmetauscher von der Außenluft des Fahrzeugs gekühlt, während bei indirekter Ladeluftkühlung ein in einem Niedertemperaturkreislauf angeordneter Ladeluft-Kühlmittel-Wärmetauscher eingesetzt wird.It is known to supply internal combustion engines with compressed combustion air in order to increase the effectiveness of internal combustion engines. By compressing the sucked in air by means of a compressor, it is heated. In order to further increase the enrichment of the combustion air with oxygen, the compressed combustion air is cooled by means of a charge air cooler or charge air heat exchanger before it is introduced into the internal combustion engine. With direct charge-air cooling, the charge air is cooled by the outside air of the vehicle via a charge-air-air heat exchanger, while with indirect charge-air cooling, a charge-air-coolant heat exchanger arranged in a low-temperature circuit is used.

So beschreibt die DE 10 2006 054 223 A1 ein Kühlsystem mit einem mit einem Verbrennungsmotor thermisch gekoppelten Hochtemperaturkreislauf und einem einen Niedertemperaturkühler und einen Ladeluftwärmetauscher aufweisenden Niedertemperaturkreislauf, wobei der Ladeluftwärmetauscher mit einem Verdichter, bspw. einem Abgasturbolader des Verbrennungsmotors thermisch gekoppelt ist. Der Hochtemperaturkreislauf umfasst eine Hauptpumpe, einen Thermostat zur temperaturabhängigen Durchleitung des Kühlmittels durch den Hochtemperaturkreislauf und einen Kühlmittelkühler. Ferner zweigt von dem Thermostat das Kühlmittel in eine Bypass-Leitung mit einem Drosselventil ab, ohne den Kühlmittelkühler zu Durchströmen. Von dieser Bypass-Leitung zweigt eine Abzweigleitung ab, die mit dem Niedertemperaturkühler, also dem Niedertemperaturkreislauf verbunden ist. Hierzu strömt das Kühlmittel des Hauptkreislaufs über den Thermostat und die Abzweigleitung in den Niedertemperaturkühler und anschließend direkt in Ladeluftwärmetauscher. Ausgangsseitig ist an dem Ladeluftwärmetauscher ein Drosselventil vorgesehen, wobei der Niedertemperaturkreislauf nach diesem Drosselventil in zwei Leitungszweige verzweigt. Einer dieser Leitungszweige führt zurück in den Hochtemperaturzweig, so dass das Kühlmittel über die Hauptpumpe und den Verbrennungsmotor strömt, während der andere Leitungszweig auf den Eingang des Niedertemperaturkühler geführt ist.So describes the DE 10 2006 054 223 A1 a cooling system with a high temperature circuit thermally coupled to an internal combustion engine and a low temperature circuit having a low temperature cooler and a charge air heat exchanger, the charge air heat exchanger being thermally coupled to a compressor, for example an exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine. The high-temperature circuit comprises a main pump, a thermostat for the temperature-dependent passage of the coolant through the high-temperature circuit and a coolant cooler. Furthermore, the coolant branches off from the thermostat into a bypass line with a throttle valve without flowing through the coolant radiator. A branch line branches off from this bypass line and is connected to the low-temperature cooler, ie the low-temperature circuit. For this purpose, the coolant in the main circuit flows through the thermostat and the branch line into the low-temperature cooler and then directly into the charge air heat exchanger. On the output side, a throttle valve is provided on the charge air heat exchanger, the low-temperature circuit branching off into two line branches after this throttle valve. One of these line branches leads back into the high-temperature branch, so that the coolant flows via the main pump and the internal combustion engine, while the other line branch leads to the inlet of the low-temperature cooler.

In der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors ist der Thermostat geschlossen, wodurch Kühlmittel lediglich über die Bypass-Leitung sowie die zum Niedertemperaturkühler führende Abzweigleitung strömt. Dieser durch den Niedertemperaturkühler abgezweigte Anteil des Kühlmittels wird zum Ladeluftwärmetauscher und anschließend zum Hochtemperaturkreislauf zurückgeführt, wo es mit dem über die Bypass-Leitung strömenden Anteil des Kühlmittels zusammengeführt wird. Bei betriebswarmen Verbrennungsmotor wird von dem Thermostat die Bypass-Leitung gesperrt, so dass auch kein Kühlmittel aus dem Hochtemperaturkreislauf in der Niedertemperaturkreislauf strömen kann. Damit entstehen zwei getrennte Kreise, nämlich der Hochtemperaturkreislauf und der Niedertemperaturkreislauf.The thermostat is closed during the warm-up phase of the internal combustion engine, which means that coolant only flows through the bypass line and the branch line leading to the low-temperature cooler. This portion of the coolant diverted by the low-temperature cooler is returned to the charge air heat exchanger and then to the high-temperature circuit, where it is combined with the portion of the coolant flowing through the bypass line. When the internal combustion engine is at operating temperature, the thermostat blocks the bypass line so that no coolant can flow from the high-temperature circuit into the low-temperature circuit. This creates two separate circuits, namely the high-temperature circuit and the low-temperature circuit.

Mit diesem bekannten Kühlsystem gemäß der DE 10 2006 054 223 A1 soll mit einfachen Mitteln sowohl die Kühlung eines Fahrzeugmotors als auch eine Niedertemperaturkühlung eines Ladeluftwärmetauschers realisiert werden. Eine Heizfunktion kann mit diesem Kühlsystem nicht realisiert werden. With this known cooling system according to DE 10 2006 054 223 A1 is to be implemented with simple means both the cooling of a vehicle engine and a low-temperature cooling of a charge air heat exchanger. A heating function cannot be implemented with this cooling system.

Ferner ist es aus der DE 10 2013 011 565 A1 bekannt, das für die Kühlung der Brennkraftmaschine verwendete Kühlmittel auch zum Heizen der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu nutzen. Hierzu ist ein Hochtemperaturkreislauf mit einer Antriebseinrichtung als Wärmequelle sowie ein Wärmeverbraucher in Form einer Fahrgastraumheizung eines Fahrzeugs vorgesehen. Falls der Wärmeverbraucher die von der Wärmequelle erzeugte Wärme nicht benötigt, wird diese in einem Wärmespeicher zwischengespeichert, der in einem Sekundärkreislauf angeordnet ist. Dieser Sekundärkreislauf kann mittels Schaltventilen parallel zum Hochtemperaturkreislauf geschaltet werden, wodurch ein Teil des Kühlmittels aus dem Hochtemperaturkreislauf über den Wärmespeicher und anschließend wieder zurück in den Hochtemperaturkreislauf geführt wird. Zum Rückführen des aus dem Sekundärkreislauf in den Hochtemperaturkreislauf strömenden Kältemittels wird eine Strahlpumpe eingesetzt.It is also from the DE 10 2013 011 565 A1 known to use the coolant used for cooling the internal combustion engine also to heat the passenger compartment of the vehicle. For this purpose, a high-temperature circuit with a drive device as a heat source and a heat consumer in the form of a passenger compartment heater of a vehicle are provided. If the heat consumer does not need the heat generated by the heat source, this is temporarily stored in a heat storage device which is arranged in a secondary circuit. This secondary circuit can be switched parallel to the high-temperature circuit by means of switching valves, as a result of which part of the coolant is fed from the high-temperature circuit via the heat accumulator and then back into the high-temperature circuit. A jet pump is used to return the refrigerant flowing from the secondary circuit into the high-temperature circuit.

Die DE 602 23 835 T2 beschreibt ein Kühlsystem zur Steuerung der von einem Verbrennungsmotor freigesetzten Wärmeenergie, welches aus einem Hochtemperaturkreislauf und mit einem mit diesem fluidisch verbindbaren Niedertemperaturkreislauf besteht. Der Hochtemperaturkreislauf ist mit dem Verbrennungsmotor thermisch gekoppelt und weist einen für Heizzwecke vorgesehenen Luftwärmetauscher, einen Kühlmittelkühler, eine Pumpe und einen Thermostat sowie weitere Wärmetauscher auf. Der Niedertemperaturkreislauf umfasst einen Niedertemperaturkühler, einen Kondensator einer Klimaschaltung, einen Ladeluftwärmetauscher sowie eine Pumpe.The DE 602 23 835 T2 describes a cooling system for controlling the thermal energy released by an internal combustion engine, which consists of a high-temperature circuit and a low-temperature circuit that can be fluidically connected to it. The high-temperature circuit is thermally coupled to the internal combustion engine and has an air heat exchanger provided for heating purposes, a coolant cooler, a pump and a thermostat, as well as further heat exchangers. The low-temperature circuit comprises a low-temperature cooler, a condenser of an air conditioning circuit, a charge air heat exchanger and a pump.

In einer Kaltstartphase wird das Kältemittel im Hochtemperaturkreislauf nicht über den Kühlmittelkühler, sondern über den Luftwärmetauscher sowie die weiteren Wärmetauscher geführt. Hierbei soll die von dem Verbrennungsmotor freigesetzte Wärmeenergie ausschließlich zum Erhitzen desselben eingesetzt werden. In dieser Betriebsweise wird der Kühlmittelkühler in den Niedertemperaturkreislauf geschaltet. Damit stellen sowohl der Kühlmittelkühler als auch der Niedertemperaturkühler Kälteleistung zur Verfügung. Hat der Verbrennungsmotor seine Betriebstemperatur erreicht, strömt ein Teil des von dem Verbrennungsmotor erhitzten Kühlmittels auch durch den Kühlmittelkühler und anschließend in den Niedertemperaturkühler des Niedertemperaturkreislaufs. Der andere Teil des von dem Verbrennungsmotor erhitzten Kühlmittels strömt durch den Luftwärmetauscher. Bei einer hohen Belastung des Verbrennungsmotors wird der Niedertemperaturkreislauf von dem Hochtemperaturkreislauf getrennt, so dass ein Teil des von dem Verbrennungsmotor erhitzten Kühlmittels nach dem Durchströmen des Kühlmittelkühlers wieder zurück zum Verbrennungsmotor strömt. Bei einer noch höheren Belastung des Verbrennungsmotors wird der Niedertemperaturkreislauf zugeschaltet, so dass der Kühlmittelstrom nach dem Durchströmen des Kühlmittelkühlers mit einem Teil in den Niedertemperaturkreislauf und mit einem anderen Teil zurück zum Verbrennungsmotor verzweigt.In a cold start phase, the refrigerant in the high-temperature circuit is not routed via the coolant cooler, but via the air heat exchanger and the other heat exchangers. This should be the released by the internal combustion engine Thermal energy can only be used for heating the same. In this operating mode, the coolant cooler is switched to the low-temperature circuit. This means that both the coolant cooler and the low-temperature cooler provide cooling capacity. When the internal combustion engine has reached its operating temperature, part of the coolant heated by the internal combustion engine also flows through the coolant cooler and then into the low-temperature cooler of the low-temperature circuit. The other part of the coolant heated by the internal combustion engine flows through the air heat exchanger. With a high load on the internal combustion engine, the low-temperature circuit is separated from the high-temperature circuit, so that part of the coolant heated by the internal combustion engine flows back to the internal combustion engine after flowing through the coolant cooler. With an even higher load on the internal combustion engine, the low-temperature circuit is switched on so that the coolant flow, after flowing through the coolant cooler, branches off with one part into the low-temperature circuit and another part back to the internal combustion engine.

Bei diesem Kühlsystem gemäß der DE 602 23 835 T2 wird zum Heizen lediglich die von dem Verbrennungsmotor erzeugte Wärme verwendet.In this cooling system according to DE 602 23 835 T2 only the heat generated by the internal combustion engine is used for heating.

Weiterhin ist aus der DE 197 27 277 A1 ein Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor mit einem mit dem Verbrennungsmotor thermisch gekoppelten Hochtemperaturkreislauf und einem Niedertemperaturkreislauf mit einem Ladeluftwärmetauscher zur Kühlung einer Ladeluft bekannt, wobei der Hochtemperaturkreislauf und der Niedertemperaturkreislauf als separate Kreisläufe ausgebildet sind. In den Niedertemperaturkreislauf kann entweder ein Niedertemperaturkühler oder ein Latent-Wärmespeicher geschaltet werden. In einer Start- und Kaltlaufphase des Verbrennungsmotors ist der Latent-Wärmespeicher in den Niedertemperaturkreislauf geschaltet, so dass die Ladeluft mit der Speicherwärme aus dem Latent-Wärmespeicher mittels des Ladeluftwärmetauschers erwärmt wird. Gleichzeitig wird der Latent-Wärmespeicher auch mit dem Hochtemperaturkreislauf verbunden und wirkt damit als Wärmespender für den Verbrennungsmotor.Furthermore, from the DE 197 27 277 A1 a cooling system for an internal combustion engine with a high-temperature circuit thermally coupled to the internal combustion engine and a low-temperature circuit with a charge air heat exchanger for cooling a charge air is known, the high-temperature circuit and the low-temperature circuit being designed as separate circuits. Either a low-temperature cooler or a latent heat accumulator can be switched into the low-temperature circuit. In a start-up and cold-running phase of the internal combustion engine, the latent heat accumulator is switched to the low-temperature circuit, so that the charge air is heated with the heat from the latent heat accumulator by means of the charge air heat exchanger. At the same time, the latent heat storage is also connected to the high-temperature circuit and thus acts as a heat source for the internal combustion engine.

Schließlich ist es bspw. aus der DE 10 2013 211 701 A1 bekannt, die mittels des Ladeluftkühlers der Ladeluft entzogene Wärme ebenso zum Heizen der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu nutzen. Hierzu ist ein Zusatz-Heizwärmetauscher neben einem Niedertemperaturkühler in dem Niedertemperaturkreislauf angeordnet, welcher zusammen mit einem in dem Hochtemperaturkreislauf integrierten Heizwärmetauscher zum Heizen der Fahrgastzelle dient. Hierbei sind diese beiden Heizwärmetauscher als Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher ausgeführt. Es wird in dieser DE 10 2013 211 701 A1 auch vorgeschlagen, diese beiden Heizwärmetauscher in einer Komponente zusammenzufassen, wobei jedoch die beiden Temperaturkreisläufe getrennt voneinander sind. Der Zusatz-Heizwärmetauscher kann über eine Bypassleitung in den Niedertemperaturkreislauf eingebunden werden, wobei sowohl bei zugeschaltetem Zusatz-Heizwärmetauscher als auch bei nicht zugeschaltetem Zusatz-Heizwärmetauscher das Kühlmittel im Niedertemperaturkreislauf auch durch den Niedertemperaturkühler geleitet wird.After all, it is, for example, from the DE 10 2013 211 701 A1 known to also use the heat extracted from the charge air by means of the charge air cooler to heat the passenger compartment of the vehicle. For this purpose, an additional heating heat exchanger is arranged next to a low-temperature cooler in the low-temperature circuit, which, together with a heating-heat exchanger integrated in the high-temperature circuit, serves to heat the passenger cell. These two heating heat exchangers are designed as coolant-air heat exchangers. It will be in this DE 10 2013 211 701 A1 also proposed to combine these two heating heat exchangers in one component, but the two temperature circuits are separate from one another. The additional heating heat exchanger can be integrated into the low-temperature circuit via a bypass line, with the coolant in the low-temperature circuit also being passed through the low-temperature cooler when the additional heating heat exchanger is switched on and when the additional heating heat exchanger is not switched on.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kreislaufanordnung zur Kühlung von Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einem Hochtemperaturkreislauf und einem Niedertemperaturkreislauf anzugeben.The object of the invention is to provide a circuit arrangement, which is improved over the prior art, for cooling combustion air of an internal combustion engine of a vehicle with a high-temperature circuit and a low-temperature circuit.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kreislaufanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a circuit arrangement with the features of claim 1.

Eine solche Kreislaufanordnung, eingerichtet zur Kühlung von Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einem Hochtemperaturkreislauf und einem Niedertemperaturkreislauf, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass

  • - der Hochtemperaturkreislauf mit der Brennkraftmaschine thermisch gekoppelt ist,
  • - der Hochtemperaturkreislauf einen Heizwärmetauscher aufweist, der sowohl das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs kühlt als auch die Fahrgastzelle des Fahrzeugs heizt,
  • - die Brennkraftmaschine einen Ladeluftverdichter zur Kompression der Verbrennungsluft und einen Ladeluftwärmetauscher zur Kühlung der Verbrennungsluft umfasst,
  • - ein Niedertemperaturkühler und der Ladeluftwärmetauscher mit einem Zuflussanschluss und einem Abflussanschluss in dem Niedertemperaturkreislauf angeordnet sind,
  • - zur Durchleitung des Kühlmittels des Niedertemperaturkreislaufs durch den Ladeluftwärmetauscher eine erste Ventilanordnung in dem Niedertemperaturkreislauf angeordnet ist,
  • - eine den Hochtemperaturkreislauf mit dem Zuflussanschluss des Ladeluftwärmetauschers verbindende Abzweigleitung des Hochtemperaturkreislaufs vorgesehen ist, und
  • - eine den Abflussanschluss des Ladeluftwärmetauschers mit dem Hochtemperaturkreislauf verbindende Rückleitung der Abzweigleitung mit einer zweiten Ventilanordnung vorgesehen ist, mit welcher bei geschlossener erster Ventilanordnung Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs nach Durchleitung durch den Ladeluftwärmetauscher in den Hochtemperaturkreislauf in Abhängigkeit der Ventilstellung der zweiten Ventilanordnung zurückgeführt wird.
Such a circuit arrangement, set up for cooling combustion air of an internal combustion engine of a vehicle with a high-temperature circuit and a low-temperature circuit, is characterized according to the invention in that
  • - the high-temperature circuit is thermally coupled to the internal combustion engine,
  • - the high-temperature circuit has a heat exchanger that both cools the coolant of the high-temperature circuit and heats the passenger compartment of the vehicle,
  • - The internal combustion engine comprises a charge air compressor for compressing the combustion air and a charge air heat exchanger for cooling the combustion air,
  • - A low-temperature cooler and the charge air heat exchanger with an inflow connection and an outflow connection are arranged in the low-temperature circuit,
  • - A first valve arrangement is arranged in the low-temperature circuit to pass the coolant of the low-temperature circuit through the charge air heat exchanger,
  • - A branch line of the high-temperature circuit connecting the high-temperature circuit to the inflow connection of the charge air heat exchanger is provided, and
  • - A return line of the branch line connecting the discharge connection of the charge air heat exchanger to the high-temperature circuit is provided with a second valve arrangement, with which when the first valve is closed Valve arrangement coolant of the high-temperature circuit is returned after passing through the charge air heat exchanger in the high-temperature circuit depending on the valve position of the second valve arrangement.

Bei dieser erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung wird der als indirekte Wärmetauscher ausgeführte Ladeluftkühler entweder mit dem Niedertemperaturkreislauf oder über eine Abzweigleitung fluidisch mit dem Hochtemperaturkreis gekoppelt. So kann bedarfsabhängig die aus der komprimierten Ladeluft entzogene Wärme entweder über einen in dem Niedertemperaturkreislauf angeordneten Niedertemperaturkühler an die Außenluft des Fahrzeugs abgegeben werden oder über die zugeschaltete Abzweigleitung auf den Hochtemperaturkreislauf übertragen werden. Damit kann entweder eine schnelle Aufheizung der Fahrgastzelle oder eine schnelle Erwärmung der Brennkraftmaschine im kalten Betriebszustand erreicht werden. Die entsprechende Zu- bzw. Abschaltung des Niedertemperaturkreislaufes bzw. des Hochtemperaturkreislaufes erfolgt über eine erste und zweite Ventilanordnung.In this circuit arrangement according to the invention, the charge air cooler designed as an indirect heat exchanger is fluidly coupled to the high-temperature circuit either with the low-temperature circuit or via a branch line. Depending on requirements, the heat extracted from the compressed charge air can either be released to the outside air of the vehicle via a low-temperature cooler arranged in the low-temperature circuit or transferred to the high-temperature circuit via the branch line. In this way, either rapid heating of the passenger compartment or rapid heating of the internal combustion engine in the cold operating state can be achieved. The corresponding connection and disconnection of the low-temperature circuit or the high-temperature circuit takes place via a first and second valve arrangement.

Ein besonderer Vorteil hinsichtlich des Bauraumbedarfs dieser erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung ergibt sich dadurch, dass keine zusätzlichen Wärmetauscher erforderlich sind, sondern ein handelsüblicher Ladeluftkühler eingesetzt werden kann.A particular advantage with regard to the space requirement of this circuit arrangement according to the invention results from the fact that no additional heat exchangers are required, but instead a commercially available charge air cooler can be used.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Saugstrahlpumpe vorgesehen, mit welcher das durch den Ladeluftwärmetauscher geführte Kühlmittel in den Hochtemperaturkreislauf zurückgeführt wird. Aufgrund der Verwendung einer solchen Saugstrahlpumpe ist keine zusätzliche energieverbrauchende Pumpe in der Abzweigleitung erforderlich.In an advantageous embodiment of the invention, a suction jet pump is provided with which the coolant passed through the charge air heat exchanger is returned to the high-temperature circuit. Because such a suction jet pump is used, no additional energy-consuming pump is required in the branch line.

Des Weiteren ist es weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass in der Abzweigleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist. Damit wird in allen Betriebszuständen der Kreislaufanordnung ein Rückfluss von Kühlmittel aus der Abzweigleitung in den Hochtemperaturkreislauf verhindert.Furthermore, it is provided according to a further development that a check valve is arranged in the branch line. This prevents coolant from flowing back from the branch line into the high-temperature circuit in all operating states of the circuit arrangement.

Schließlich ist es besonders vorteilhaft, wenn der Ladeluftwärmetauscher als wärmeisolierender Wärmetauscher aufgebaut ist. Somit kann nach einem Stillstand der Brennkraftmaschine die in dem Kühlmittel im Bereich des Ladeluftwärmetauschers verbliebene Wärme gespeichert werden und bei Start der Brennkraftmaschine wieder in den Hochtemperaturkreislauf zum Heizen der Fahrgastzelle oder zum Erwärmen der Brennkraftmaschine verwendet werden.Finally, it is particularly advantageous if the charge air heat exchanger is constructed as a heat-insulating heat exchanger. Thus, after the internal combustion engine has stopped, the heat remaining in the coolant in the area of the charge air heat exchanger can be stored and used again in the high-temperature circuit to heat the passenger compartment or to heat the internal combustion engine when the internal combustion engine is started.

Die erfindungsgemäße Kreislaufanordnung ist für den Einsatz in allen Fahrzeugtypen geeignet.The circuit arrangement according to the invention is suitable for use in all types of vehicles.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige beigefügte Figuren ausführlich beschrieben. Diese 1 zeigt ein Schaltbild einer Kreislaufanordnung gemäß der Erfindung.The invention is described in detail below using an exemplary embodiment with reference to the only accompanying figures. These 1 shows a circuit diagram of a circuit arrangement according to the invention.

Diese 1 zeigt eine Kreislaufanordnung 1 zur Ladeluftkühlung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine 2 eines nicht dargestellten Fahrzeugs. Hierzu wird Ladeluft L einem Ladeluftverdichter 3 eines Turboladers zugeführt und die komprimierte und dadurch erwärmte Ladeluft als Verbrennungsluft L1 zur Kühlung über einen Ladeluftwärmetauscher 4 als Ladeluftkühler geleitet, bevor die gekühlte Verbrennungsluft L2 der Brennkraftmaschine 2 zugeführt wird.These 1 shows a circuit arrangement 1 for charge air cooling for a supercharged internal combustion engine 2 of a vehicle, not shown. For this purpose, charge air L is fed to a charge air compressor 3 a turbocharger and the compressed and thereby heated charge air as combustion air L1 for cooling via a charge air heat exchanger 4th passed as a charge air cooler before the cooled combustion air L2 of the internal combustion engine 2 is fed.

Der Ladeluftwärmetauscher 4 ist als Luft-Kühlmittel-Wärmetauscher mit einem Zuflussanschluss 4.1 und einem Abflussanschluss 4.2 ausgeführt, wobei über diese Anschlüsse 4.1 und 4.2 Kühlmittel durch den Ladeluftwärmetauscher 4 geführt und dabei die Wärme der Verbrennungsluft L1 von dem Kühlmittel aufgenommen wird.The charge air heat exchanger 4th is designed as an air-coolant heat exchanger with an inflow connection 4.1 and a drain connection 4.2 running, using these connections 4.1 and 4.2 Coolant through the charge air heat exchanger 4th out and the heat of the combustion air L1 is absorbed by the coolant.

Gemäß 1 kann der Ladeluftwärmetauscher 4 sowohl mit einem Niedertemperaturkreislauf NT als auch über eine Abzweigleitung 7 mit einem Hochtemperaturkreislaufes HT jeweils über die Anschlüsse 4.1 und 4.2 wechselweise fluidisch verbunden werden.According to 1 can the charge air heat exchanger 4th both with a low temperature circuit NT as well as a branch line 7th with a high temperature circuit HT each via the connections 4.1 and 4.2 are alternately fluidically connected.

Der Niedertemperaturkreislauf NT umfasst neben dem Ladeluftwärmetauscher 4 einen Niedertemperaturkühler 13, eine erste Ventilanordnung 5 und eine Kühlmittelpumpe 14. Die Kühlmittelpumpe 14 dient zur Umwälzung des Kühlmittels in dem Niedertemperaturkreislauf NT, so dass der Ladeluftwärmetauscher 4 über den Zuflussanschluss 4.1 in Richtung des Abflussanschlusses 4.2 durchströmt wird. Die Kühlmittelpumpe 14 ist an den Zuflussanschluss 4.1 des Ladeluftwärmetauschers 4 angeschlossen, während der Abflussanschluss 4.2 mit der ersten Ventilanordnung 5 verbunden ist. Diese Ventilanordnung 5 ist als 2/2-Wegeventil ausgebildet und stellt ein stromlos offenes Ventil dar. Im stromlosen Zustand dieser Ventilanordnung 5 kann das Kühlmittel in dem Niedertemperaturkreislauf NT zirkulieren, wodurch die in dem Ladeluftwärmetauscher 4 von dem Kühlmittel aufgenommene Wärme über den Niedertemperaturkühler 13 an die Umgebung des Fahrzeugs abgegeben wird. The low temperature cycle NT includes the charge air heat exchanger 4th a low temperature cooler 13 , a first valve assembly 5 and a coolant pump 14th . The coolant pump 14th serves to circulate the coolant in the low-temperature circuit NT so that the charge air heat exchanger 4th via the inflow connection 4.1 towards the drain port 4.2 is flowed through. The coolant pump 14th is to the inflow connection 4.1 of the charge air heat exchanger 4th connected while the drain connection 4.2 with the first valve arrangement 5 connected is. This valve arrangement 5 is designed as a 2/2-way valve and represents a normally open valve. In the currentless state of this valve arrangement 5 can the coolant in the low-temperature circuit NT circulate, causing the in the charge air heat exchanger 4th heat absorbed by the coolant via the low-temperature cooler 13 is released into the surroundings of the vehicle.

Falls diese Ventilanordnung 5 mittels eines Steuergerätes (in 1 nicht dargestellt) angesteuert wird, wird dieses Ventil geschlossen, so dass kein Kühlmittel in dem Niedertemperaturkreislauf NT zirkulieren kann.If this valve arrangement 5 by means of a control device (in 1 not shown) is controlled, this valve is closed, so that no coolant in the low-temperature circuit NT can circulate.

Die Brennkraftmaschine 2 ist thermisch mit einem Hochtemperaturkreislauf HT gekoppelt und umfasst einen Heizwärmetauscher 9 sowie eine Kühlmittelpumpe 11. Die Motorwärme der Brennkraftmaschine 2 wird zu deren Kühlung mittels des Hochtemperaturkreislaufes HT in den Heizwärmetauscher 9 transportiert, der zur Heizung der Fahrgastzelle des Fahrzeugs dient und bspw. in einem Klimagerät 12 einer Fahrzeugklimaanlage des Fahrzeugs angeordnet ist. Zusätzlich kann dieser Hochtemperaturkreislauf HT auch mit einem Motorkühlkreislauf gekoppelt werden, wenn zur Kühlung der Brennkraftmaschine 2 die Motorwärme nicht zum Heizen benötigt wird. Das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs HT wird mittels einer Kühlmittelpumpe 11 umgewälzt.The internal combustion engine 2 is thermal with a high temperature circuit HT coupled and comprises a heating heat exchanger 9 as well as a coolant pump 11 . The engine heat of the internal combustion engine 2 is used to cool them using the high-temperature circuit HT in the heating heat exchanger 9 transported, which is used to heat the passenger compartment of the vehicle and, for example, in an air conditioner 12th a vehicle air conditioning system of the vehicle is arranged. In addition, this high-temperature cycle HT can also be coupled to an engine cooling circuit if for cooling the internal combustion engine 2 the engine heat is not required for heating. The coolant of the high temperature circuit HT is made by means of a coolant pump 11 circulated.

In Strömungsrichtung des Kühlmittels ist nach der Brennkraftmaschine 2 eine Abzweigstelle 7.0 vorgesehen, von der eine Abzweigleitung 7 über ein Rückschlagventil 10 zum Zuflussanschluss 4.1 des Ladeluftwärmetauschers 4 geführt ist. Vom Abflussanschluss 4.2 des Ladeluftwärmetauschers 4 führt die Abzweigleitung 7 als Rückleitung 7.1 über eine zweite Ventilanordnung 6 zurück zum Hochtemperaturkreislauf HT. Die fluidische Verbindung der Rückleitung 7.1 mit dem Hochtemperaturkreislauf HT erfolgt mittels einer Saugstrahlpumpe 8. Diese Saugstrahlpumpe 8 ist so angeordnet, dass das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs HT das Treibmedium und das Kühlmittel des Niedertemperaturkreislaufs NT das Saugmedium darstellt, wobei das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs HT als Treibmedium durch eine Treibdüse der Saugstrahlpumpe 8 mittels der Kühlmittelpumpe 11 gedrückt wird.In the direction of flow of the coolant is after the internal combustion engine 2 a junction 7.0 provided from which a branch line 7th via a check valve 10 to the inflow connection 4.1 of the charge air heat exchanger 4th is led. From the drain connection 4.2 of the charge air heat exchanger 4th leads the branch line 7th as a return line 7.1 via a second valve arrangement 6th back to the high temperature cycle HT . The fluidic connection of the return line 7.1 with the high temperature cycle HT takes place by means of a suction jet pump 8th . This ejector pump 8th is arranged so that the coolant of the high-temperature circuit HT the driving medium and the coolant of the low-temperature circuit NT represents the suction medium, the coolant of the high-temperature circuit HT as a motive medium through a motive nozzle of the suction jet pump 8th by means of the coolant pump 11 is pressed.

Die zweite Ventilanordnung 6 ist auch als 2/2-Wegeventil ausgebildet und stellt jedoch ein stromlos geschlossenes Ventil dar. Im bestromten Zustand dieser Ventilanordnung 6 kann daher das von dem Hochtemperaturkreislaufs HT in die Abzweigleitung 7 abgezweigte Kühlmittel durch den Ladeluftwärmetauscher 4 und anschließend über den Abflussanschluss 4.2 wieder zurück in den Hochtemperaturkreislaufs HT mittels der Saugstrahlpumpe 8 gepumpt werden. Dabei wird die von dem Kühlmittel aufgenommene Wärme in den Hochtemperaturkreislauf HT eingebracht. Falls diese Ventilanordnung 6 mittels eines Steuergerätes (in 1 nicht dargestellt) nicht mehr angesteuert und damit nicht mehr bestromt wird, wird dieses Ventil geschlossen, so dass kein Kühlmittel über die Abzweigleitung 7 aus dem Hochtemperaturkreislaufs HT abgezweigt werden kann.The second valve arrangement 6th is also designed as a 2/2-way valve and represents a normally closed valve. In the energized state of this valve arrangement 6th can therefore that of the high temperature cycle HT into the branch line 7th diverted coolant through the charge air heat exchanger 4th and then via the drain connection 4.2 back into the high temperature cycle HT by means of the suction jet pump 8th be pumped. The heat absorbed by the coolant is thereby transferred to the high-temperature circuit HT brought in. If this valve arrangement 6th by means of a control device (in 1 not shown) is no longer controlled and therefore no longer energized, this valve is closed, so that no coolant via the branch line 7th from the high temperature cycle HT can be branched off.

In Abhängigkeit der Ventilstellung der beiden Ventilanordnungen 5 und 6 kann die in dem Ladeluftwärmetauscher 4 von der erhitzten Verbrennungsluft L1 auf das Kühlmittel übertragene Wärme entweder über den Niedertemperaturkühler 13 an die Fahrzeugumgebung abgeführt werden, falls sich die erste Ventilanordnung 5 im offenen Zustand und die zweite Ventilanordnung 6 im geschlossenen Zustand befinden, oder dem Hochtemperaturkreislaufs HT zugeführt werden, falls sich die erste Ventilanordnung 5 im geschlossenen Zustand und die zweite Ventilanordnung 6 im offenen Zustand befinden.Depending on the valve position of the two valve arrangements 5 and 6th can be used in the charge air heat exchanger 4th Heat transferred from the heated combustion air L1 to the coolant either via the low-temperature cooler 13 be discharged to the vehicle environment, if the first valve arrangement 5 in the open state and the second valve arrangement 6th are in the closed state, or the high-temperature circuit HT are supplied if the first valve assembly 5 in the closed state and the second valve arrangement 6th are in the open state.

Die Steuerung der beiden Ventilanordnungen 5 und 6 erfolgt in Abhängigkeit des Systemzustandes der Kreislaufanordnung 1. Falls das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs HT nicht ausreichend Wärme von der Brennkraftmaschine 2 zum Heizwärmetauscher 9 zur Heizung der Fahrzeugkabine transportieren kann, wird die zweite Ventilanordnung 6 in ihren offenen Zustand gesteuert, also bestromt, so dass über die Abzweigleitung 7 Wärme aus dem Ladeluftwärmetauscher 4 in den Hochtemperaturkreislauf HT transportiert wird. Dieser Wärmetransport aus dem Ladeluftwärmetauscher 4 in den Hochtemperaturkreislauf HT erfolgt auch bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 2, damit diese schnell ihre Betriebstemperatur erreicht. In diesem Zustand ist die erste Ventilanordnung 5 bestromt, also geschlossen.The control of the two valve arrangements 5 and 6th takes place depending on the system status of the circuit arrangement 1 . If the coolant of the high-temperature circuit HT insufficient heat from the internal combustion engine 2 to the heating heat exchanger 9 can transport for heating the vehicle cabin, the second valve arrangement 6th controlled in their open state, so energized, so that via the branch line 7th Heat from the charge air heat exchanger 4th in the high temperature cycle HT is transported. This heat transfer from the charge air heat exchanger 4th in the high temperature cycle HT also takes place with a cold start of the internal combustion engine 2 so that it quickly reaches its operating temperature. The first valve arrangement is in this state 5 energized, so closed.

Falls ausreichend Wärme in dem Hochtemperaturkreislauf HT zur Verfügung steht und somit weder ein Wärmebedarf zur Erwärmung der Brennkraftmaschine 2 noch zum Heizen der Fahrgastzelle vorliegt, wird die zweite Ventilanordnung 6 geschlossen, also nicht mehr bestromt und die erste Ventilanordnung 5 geöffnet, also ebenso nicht mehr bestromt, so dass die Kühlung der Verbrennungsluft L1 über den Niedertemperaturkreislauf NT erfolgt.If there is enough heat in the high temperature circuit HT is available and thus neither a heat requirement for heating the internal combustion engine 2 is still available for heating the passenger compartment, the second valve arrangement 6th closed, so no longer energized and the first valve arrangement 5 open, so also no longer energized, so that the cooling of the combustion air L1 via the low-temperature circuit NT he follows.

Natürlich ist es auch möglich, die Ventilanordnungen 5 und 6 in anderer Weise zu realisieren, also bspw. beide Ventile als stromlos offene Ventile auszuführen.Of course it is also possible to use the valve arrangements 5 and 6th to be realized in a different way, for example to design both valves as normally open valves.

Um bei einem Stopp der Brennkraftmaschine 2 die Wärme des in diesem Zeitpunkt in dem Ladeluftwärmetauscher 4 sich befindenden Kühlmittel möglichst lange zu speichern, ist der Ladeluftwärmetauscher 4 als wärmeisolierender Wärmetauscher ausgebildet. Dies kann mit wärmeisolierten Gehäusewänden realisiert werden.To when the internal combustion engine stops 2 the heat of the charge air heat exchanger at this point in time 4th The charge air heat exchanger is used to store the coolant that is in place for as long as possible 4th designed as a heat-insulating heat exchanger. This can be achieved with thermally insulated housing walls.

Mit einem solchen wärmeisolierten Ladeluftwärmetauscher 4 kann bei Start der Brennkraftmaschine 2 die zweite Ventilanordnung 6 geöffnet und die erste Ventilanordnung 5 geschlossen werden, so dass über die Abzweigleitung 7 Kühlmittel aus dem Hochtemperaturkreislauf HT über diesen Ladeluftwärmetauscher 4 über die Saugstrahlpumpe 8 in den Hochtemperaturkreislauf HT wieder zurückgepumpt wird und dabei die in dem Ladeluftwärmetauscher 4 gespeicherte Wärme in den Hochtemperaturkreislauf HT übertragen wird. Damit kann eine schnelle Aufheizung der Brennkraftmaschine 2 erreicht und/oder der Fahrzeuginnenraum beheizt werden.With such a thermally insulated charge air heat exchanger 4th can when starting the internal combustion engine 2 the second valve assembly 6th opened and the first valve assembly 5 closed so that via the branch line 7th Coolant from the high-temperature circuit HT via this charge air heat exchanger 4th via the suction jet pump 8th in the high temperature cycle HT is pumped back again and thereby in the charge air heat exchanger 4th stored heat in the high temperature cycle HT is transmitted. This enables rapid heating of the internal combustion engine 2 and / or the vehicle interior can be heated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KreislaufanordnungCircuit arrangement
22
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
33
LadeluftverdichterCharge air compressor
44th
LadeluftwärmetauscherCharge air heat exchanger
4.14.1
ZuflussanschlussInflow connection
4.24.2
AbflussanschlussDrain connection
55
erste Ventilanordnungfirst valve assembly
66th
zweite Ventilanordnungsecond valve arrangement
77th
AbzweigleitungBranch line
7.07.0
AbzweigstelleBranch point
7.17.1
Rückleitung der Abzweigleitung 7Branch line return 7
88th
SaugstrahlpumpeSuction jet pump
99
HeizwärmetauscherHeating heat exchanger
1010
Rückschlagventilcheck valve
1111
KühlmittelpumpeCoolant pump
1212
KlimagerätAir conditioner
1313
NiedertemperaturkühlerLow temperature cooler
1414th
Kühlmittelpumpe Coolant pump
HTHT
HochtemperaturkreislaufHigh temperature circuit
NTNT
NiedertemperaturkreislaufLow temperature circuit

Claims (5)

Kreislaufanordnung (1) eingerichtet zur Kühlung von Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine (2) eines Fahrzeugs mit einem Hochtemperaturkreislauf (HT) und einem Niedertemperaturkreislauf (NT), wobei - der Hochtemperaturkreislauf (HT) mit der Brennkraftmaschine (2) thermisch gekoppelt ist, - der Hochtemperaturkreislauf (HT) einen Heizwärmetauscher (9) aufweist, der sowohl das Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs (HT) kühlt als auch die Fahrgastzelle des Fahrzeugs heizt, - die Brennkraftmaschine (2) einen Ladeluftverdichter (3) zur Kompression von Ladeluft (L) und einen Ladeluftwärmetauscher (4) zur Kühlung der Verbrennungsluft (L1) umfasst, - ein Niedertemperaturkühler (13) und der Ladeluftwärmetauscher (4) mit einem Zuflussanschluss (4.1) und einem Abflussanschluss (4.2) in dem Niedertemperaturkreislauf (NT) angeordnet sind, - zur Durchleitung des Kühlmittels des Niedertemperaturkreislaufs (NT) durch den Ladeluftwärmetauscher (4) eine erste Ventilanordnung (5) in dem Niedertemperaturkreislauf (NT) angeordnet ist, - eine den Hochtemperaturkreislauf (HT) mit dem Zuflussanschluss (4.1) des Ladeluftwärmetauschers (4) verbindende Abzweigleitung (7) des Hochtemperaturkreislaufs (HT) vorgesehen ist, und - eine den Abflussanschluss (4.2) des Ladeluftwärmetauschers (4) mit dem Hochtemperaturkreislauf (HT) verbindende Rückleitung (7.1) der Abzweigleitung (7) mit einer zweiten Ventilanordnung (6) vorgesehen ist, mit welcher bei geschlossener erster Ventilanordnung (5) Kühlmittel des Hochtemperaturkreislaufs (HT) nach Durchleitung durch den Ladeluftwärmetauscher (4) in den Hochtemperaturkreislauf (HT) in Abhängigkeit der Ventilstellung der zweiten Ventilanordnung (6) zurückgeführt wird.Circuit arrangement (1) designed for cooling combustion air of an internal combustion engine (2) of a vehicle with a high-temperature circuit (HT) and a low-temperature circuit (NT), wherein - the high-temperature circuit (HT) is thermally coupled to the internal combustion engine (2), - the high-temperature circuit (HT) has a heating heat exchanger (9) which both cools the coolant of the high-temperature circuit (HT) and heats the passenger compartment of the vehicle, - The internal combustion engine (2) comprises a charge air compressor (3) for compressing charge air (L) and a charge air heat exchanger (4) for cooling the combustion air (L1), - A low-temperature cooler (13) and the charge air heat exchanger (4) with an inflow connection (4.1) and an outflow connection (4.2) are arranged in the low-temperature circuit (NT), - A first valve arrangement (5) is arranged in the low-temperature circuit (NT) for passing the coolant of the low-temperature circuit (NT) through the charge air heat exchanger (4), - A branch line (7) of the high-temperature circuit (HT) connecting the high-temperature circuit (HT) to the inflow connection (4.1) of the charge air heat exchanger (4) is provided, and - A return line (7.1) of the branch line (7) connecting the discharge connection (4.2) of the charge air heat exchanger (4) to the high-temperature circuit (HT) is provided with a second valve arrangement (6) with which coolant of the high-temperature circuit is provided when the first valve arrangement (5) is closed (HT) is returned to the high-temperature circuit (HT) after passing through the charge air heat exchanger (4) as a function of the valve position of the second valve arrangement (6). Kreislaufanordnung (1) nach Anspruch 1, bei welcher eine Saugstrahlpumpe (8) vorgesehen ist, mit welcher das durch den Ladeluftwärmetauscher (4) geführte Kühlmittel in den Hochtemperaturkreislauf (HT) zurückgeführt wird.Circuit arrangement (1) according to Claim 1 , in which a suction jet pump (8) is provided with which the coolant passed through the charge air heat exchanger (4) is returned to the high-temperature circuit (HT). Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher in der Abzweigleitung (7) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist.Circuit arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which a check valve (10) is arranged in the branch line (7). Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Ladeluftwärmetauscher (4) als wärmeisolierender Wärmetauscher aufgebaut ist.Circuit arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which the charge air heat exchanger (4) is constructed as a heat-insulating heat exchanger. Fahrzeug mit einer Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle with a circuit arrangement (1) according to one of the preceding claims.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19727277A1 (en) * 1997-06-27 1999-01-07 Iav Motor Gmbh Conditioning charge air of exhaust-driven turbocharger
DE102006054223A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-21 Behr Gmbh & Co. Kg Cooling system for a motor vehicle
DE60223835T2 (en) * 2001-11-13 2008-10-23 Valeo Systemes Thermiques System for controlling the heat energy developed by an internal combustion engine of a motor vehicle
DE102013211701A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-24 Ford Global Technologies, Llc A vehicle heating system and method of heating the interior of a vehicle with a vehicle heating system
DE102013011565A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 Audi Ag Fluid circuit of a motor vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19727277A1 (en) * 1997-06-27 1999-01-07 Iav Motor Gmbh Conditioning charge air of exhaust-driven turbocharger
DE60223835T2 (en) * 2001-11-13 2008-10-23 Valeo Systemes Thermiques System for controlling the heat energy developed by an internal combustion engine of a motor vehicle
DE102006054223A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-21 Behr Gmbh & Co. Kg Cooling system for a motor vehicle
DE102013211701A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-24 Ford Global Technologies, Llc A vehicle heating system and method of heating the interior of a vehicle with a vehicle heating system
DE102013011565A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 Audi Ag Fluid circuit of a motor vehicle

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