DE102015016700A1

DE102015016700A1 - Cooling system for a motor vehicle, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015016700A1
Application number: DE102015016700.6A
Authority: DE
Inventors: Arnd Bressel; Martin Eichelmann; Heinz-Dieter Hesse
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem von einer Kühlflüssigkeit (10) durchströmbaren Kühlkreislauf, und mit wenigstens einer zumindest teilweise in dem Kühlkreislauf angeordneten Zugabeeinrichtung (12), welche wenigstens eine Kammer (14a) zum Aufnehmen eines Korrosionsinhibitormittels (16) und wenigstens eine die Kammer (14a) zumindest teilweise begrenzende Wandung (18) aufweist, die mindestens bereichsweise mit der Kühlflüssigkeit (10) beaufschlagbar und dadurch unter durch die Kühlflüssigkeit bewirkter Korrosion der Wandung (18) mit wenigstens einer Durchgangsöffnung zu versehen ist, wodurch zumindest ein Teil des Korrosionsinhibitormittels (16) aus der Kammer (14a) in die Kühlflüssigkeit (10) einbringbar ist, wobei eine Polarisationseinrichtung (30) zum Anlegen wenigstens einer Polarisationsspannung (ΔU) an die Wandung (18) vorgesehen ist, deren Korrosionsanfälligkeit durch das Anlegen der Polarisationsspannung (ΔU) beeinflussbar ist.The invention relates to a cooling system for a motor vehicle, comprising at least one cooling circuit through which a cooling liquid can flow, and at least one feed device (12) arranged at least partially in the cooling circuit, which has at least one chamber (14a) for receiving a corrosion inhibitor (16). and at least one wall (18) at least partially delimiting the chamber (14), which can be acted upon by the cooling liquid (10) at least in regions and thereby provided with at least one passage opening under corrosion caused by the cooling liquid of the wall (18) a part of the corrosion inhibitor means (16) from the chamber (14a) in the cooling liquid (10) can be introduced, wherein a polarization means (30) for applying at least one polarization voltage (.DELTA.U) is provided on the wall (18) whose susceptibility to corrosion by the application the polarization voltage (ΔU) is lussbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a cooling system for a motor vehicle, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DB 691 578 als bekannt zu entnehmen. Das Kühlsystem umfasst wenigstens einen von einer Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlkreislauf, welcher üblicherweise auch als Korrosions- und Frostschutzmittel-Kreislauf (KFM-Kreislauf) bezeichnet wird. Das Kühlsystem umfasst wenigstens eine zumindest teilweise in dem Kühlkreislauf angeordnete Zugabeeinrichtung, welche wenigstens eine Kammer zum Aufnehmen eines Korrosionsinhibitormittels aufweist. Das Korrosionsinhibitormittel wird auch als Korrosionsinhibitor oder einfach als Inhibitor bezeichnet. Unter einem solchen Inhibitor ist ein Hemmstoff zu verstehen, der eine oder mehrere Reaktionen, insbesondere chemischer Natur, so beeinflusst, dass die Reaktion verlangsamt, gehemmt oder verhindert wird, wobei die genannte Reaktion zur Korrosion des Kühlsystems, insbesondere wenigstens eines Bauelements des Kühlsystems, führen kann. Dies bedeutet, dass der Inhibitor als Korrosionsschutzmittel genutzt wird, um das Kühlsystem vor Korrosion zu schützen.Such a cooling system for a motor vehicle, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, for example, is already known from DB 691 578 as known. The cooling system comprises at least one cooling circuit through which a cooling liquid can flow, which is usually also referred to as a corrosion and antifreeze cycle (KFM cycle). The cooling system comprises at least one feed device arranged at least partially in the cooling circuit and having at least one chamber for receiving a corrosion inhibitor agent. The corrosion inhibitor agent is also referred to as a corrosion inhibitor or simply an inhibitor. Such an inhibitor is to be understood as meaning an inhibitor which influences one or more reactions, in particular of a chemical nature, so that the reaction is slowed down, inhibited or prevented, the said reaction leading to corrosion of the cooling system, in particular of at least one component of the cooling system can. This means that the inhibitor is used as a corrosion inhibitor to protect the cooling system from corrosion.

Die Zugabeeinrichtung weist ferner wenigstens eine die Kammer zumindest teilweise begrenzende Wandung auf, die mindestens bereichsweise mit der Kühlflüssigkeit beaufschlagbar und dadurch unter durch die Kühlflüssigkeit bewirkter Korrosion der Wandung mit wenigstens einer Durchgangsöffnung zu versehen ist. Mit anderen Worten kann die durch den Kühlkreislauf strömende Kühlflüssigkeit die Wandung zumindest teilweise an- beziehungsweise umströmen, wodurch die Wandung zumindest bereichsweise mit der Kühlflüssigkeit beaufschlagt wird. Hierdurch kann durch die Kühlflüssigkeit eine Korrosion der Wandung bewirkt werden, wodurch wenigstens eine Durchgangsöffnung in der Wandung ausgebildet wird. Eine solche Korrosion der Wandung wird insbesondere dann durch die Kühlflüssigkeit bewirkt, wenn die Kühlflüssigkeit korrosive Eigenschaften aufweist. Die Kühlflüssigkeit weist insbesondere dann korrosive Eigenschaften auf, wenn eine in der Kühlflüssigkeit aufgenommene Menge an Korrosionsinhibitormittel, das heißt ein Korrosionsinhibitormittelgehalt der Kühlflüssigkeit sehr gering beziehungsweise niedriger als ein Schwellenwert ist.The feed device furthermore has at least one wall which at least partially delimits the chamber and which can be acted upon with the cooling liquid at least in regions and thereby provided with at least one passage opening under corrosion of the wall caused by the cooling liquid. In other words, the cooling liquid flowing through the cooling circuit can at least partly flow or flow around the wall, as a result of which the cooling liquid is applied to the wall at least in regions. As a result, corrosion of the wall can be effected by the cooling fluid, whereby at least one passage opening in the wall is formed. Such corrosion of the wall is particularly caused by the cooling liquid when the cooling liquid has corrosive properties. The cooling liquid has corrosive properties, in particular, when an amount of corrosion inhibitor agent absorbed in the cooling fluid, that is to say a corrosion inhibitor agent content of the cooling fluid, is very low or lower than a threshold value.

Infolge des Ausbildens der wenigstens einen Durchgangsöffnung in der Wandung kann zumindest ein Teil des Korrosionsinhibitormittels aus der Kammer in die Kühlflüssigkeit eindringen, so dass zumindest ein Teil des Korrosionsinhibitormittels aus der Kammer in die Kühlflüssigkeit eingebracht wird. Dadurch werden die korrosiven Eigenschaften der Kühlflüssigkeit wieder herabgesetzt beziehungsweise wieder aufgehoben, da infolge des Einbringens des Korrosionsinhibitormittels in die Kühlflüssigkeit die in der Kühlflüssigkeit enthaltene Menge an Korrosionsinhibitormittel wieder höher als der Schwellenwert ist.As a result of the formation of the at least one passage opening in the wall, at least part of the corrosion inhibitor agent can penetrate from the chamber into the cooling liquid, so that at least part of the corrosion inhibitor agent is introduced from the chamber into the cooling liquid. As a result, the corrosive properties of the cooling liquid are again reduced or canceled, since, as a result of the introduction of the corrosion inhibitor agent into the cooling liquid, the amount of corrosion inhibitor agent contained in the cooling liquid is again higher than the threshold value.

Ferner offenbart die DE 29 47 756 A1 eine Einrichtung zur automatischen Zugabe eines Antikorrosionsmittels zu einem Kühlmittelsystem mit einem Hydrometer, welches einen länglichen, hohlen Schaft mit einem vergrößerten, beschwerten unteren Ende besitzt. Dabei ist es vorgesehen, dass der hohle Schaft einen oberen Abschnitt besitzt, der das Antikorrosionsmittel aufnehmen kann und mehrere kleine Öffnungen gegenüber dem Antikorrosionsmittel aufweist, so dass hier Flüssigkeit eintreten und das Antikorrosionsmittel auflösen kann, wenn die Position des Hydrometers gegenüber dem Flüssigkeitsniveau abfällt, wenn das spezifische Gewicht der Flüssigkeit abnimmt.Further, the DE 29 47 756 A1 means for automatically adding an anticorrosion agent to a coolant system having a hydrometer which has an elongated, hollow shaft with an enlarged, weighted lower end. In this case, it is provided that the hollow shaft has an upper portion which can receive the anticorrosion agent and has a plurality of small openings opposite to the anticorrosive agent, so that liquid can enter here and dissolve the anticorrosive agent when the position of the hydrometer falls from the liquid level, when the specific gravity of the fluid decreases.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kühlsystem der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Korrosionsschutz realisieren lässt.Object of the present invention is to develop a cooling system of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous corrosion protection can be realized.

Diese Aufgabe wird durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a cooling system having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Korrosionsschutz realisiert werden kann, ist erfindungsgemäß eine Polarisationseinrichtung zum Anlegen wenigstens einer Polarisationsspannung an die Wandung vorgesehen, deren Korrosionsanfälligkeit durch das Anlegen der Polarisationsspannung beeinflussbar ist. Mit anderen Worten ist die Polarisationsspannung eine elektrische Spannung, welche mittels der Polarisationseinrichtung an die Wandung gezielt angelegt werden kann, um dadurch die Korrosionsanfälligkeit der Wandung gezielt zu beeinflussen. Insbesondere ist es möglich, durch das Anlegen der Polarisationsspannung an die Wandung deren Korrosionsanfälligkeit zu erhöhen. Unter dem Erhöhen der Korrosionsanfälligkeit ist zu verstehen, dass die Wandung bei Anlegen der Polarisationsspannung an die Wandung korrosionsanfälliger ist im Vergleich zu einem Zustand, in welchem die Polarisationsspannung nicht an die Wandung angelegt wird. Durch das Anlegen der Polarisationsspannung ist somit eine bedarfsgerechte Einstellung der Korrosionsanfälligkeit der Wandung realisierbar, so dass ein bedarfsgerechtes Einbringen, das heißt Eindosieren, des Korrosionsinhibitormittels aus der Kammer in die Kühlflüssigkeit realisierbar ist.In order to further develop a cooling system for a motor vehicle, in particular for an internal combustion engine or for an internal combustion engine of a motor vehicle, such that a particularly advantageous corrosion protection can be realized, a polarization device for applying at least one polarization voltage to the wall is provided according to the invention provided, the susceptibility to corrosion is influenced by the application of the polarization voltage. In other words, the polarization voltage is an electrical voltage, which can be applied by means of the polarization device to the wall targeted, thereby affecting the susceptibility to corrosion of the wall targeted. In particular, it is possible to increase the corrosion susceptibility by applying the polarization voltage to the wall. By increasing the susceptibility to corrosion, it is understood that the wall is more susceptible to corrosion when the polarization voltage is applied to the wall, as compared to a state in which the polarization voltage is not applied to the wall. By applying the polarization voltage is thus a appropriate adjustment of the corrosion susceptibility of the wall feasible, so that a needs-based introduction, that is metering, the corrosion inhibiting agent from the chamber into the cooling liquid can be realized.

Der Erfindung liegt insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Zum Schutz von insbesondere metallischen Werkstoffen in Korrosions- und Frostschutzmittel-Kreisläufen (KFM-Kreisläufen) in Fahrzeugen ist der Einsatz von Korrosionsinhibitormitteln vorteilhaft. Ein solches Korrosionsinhibitormittel wird auch als Korrosionsinhibitor, Korrosionsschutzmittel oder einfach als Inhibitor bezeichnet. Bei einem Korrosions- und Frostschutzmittel-Kreislauf handelt es sich insbesondere um einen Kühlkreislauf zum Kühlen wenigstens einer Komponente eines Fahrzeugs. Bei dieser Komponente handelt es sich beispielsweise um eine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs.The invention is based, in particular, on the following knowledge: The use of corrosion inhibitor agents is advantageous for protecting metallic materials, in particular, in anticorrosive and antifreeze circuits (KFM circuits) in vehicles. Such a corrosion inhibitor agent is also referred to as corrosion inhibitor, corrosion inhibitor or simply inhibitor. A corrosion and antifreeze cycle is, in particular, a cooling circuit for cooling at least one component of a vehicle. This component is, for example, an internal combustion engine for driving the vehicle.

Der Inhibitor ist beispielsweise ein Gemisch, wobei die Menge an in der Kühlflüssigkeit zugegebenem Inhibitor durch die maximale Löslichkeit von Einzelsubstanzen im Gemisch beschränkt ist. Kommt es zur Verarmung einzelner Inhibitoren, sollte die Kühlflüssigkeit, welche auch als Kühlmittel bezeichnet wird, kurzfristig ausgetauscht werden, um eine Korrosion von Bauelementen des Kühlkreislaufs beziehungsweise des Kühlsystems zu verhindern. Erfolgt der Austausch zu spät oder werden einzelne Inhibitoren durch erhöhte oder unsymmetrische Zehrung verfrüht aufgebraucht, kommt es zu starken Schäden am Kühlkreislauf, die bis zum wirtschaftlichen Totalschaden des Kraftfahrzeugs führen können.The inhibitor is, for example, a mixture, wherein the amount of inhibitor added in the cooling liquid is limited by the maximum solubility of individual substances in the mixture. If it comes to the depletion of individual inhibitors, the cooling liquid, which is also referred to as coolant, should be replaced at short notice in order to prevent corrosion of components of the cooling circuit or the cooling system. If the replacement takes place too late or if individual inhibitors are consumed prematurely due to increased or unsymmetrical consumption, severe damage to the cooling circuit occurs, which can lead to the total economic loss of the motor vehicle.

Bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem können diese Probleme vermieden werden, indem bei Nachlassen der Inhibitionswirkung automatisch Korrosionsinhibitormittel aus der Kammer in die Kühlflüssigkeit nachdosiert wird. Die Wandung ist hierbei beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet und insbesondere als metallische Membran ausgebildet, mittels welcher das Korrosionsinhibitormittel zunächst vom Kühlkreislauf beziehungsweise von der Kühlflüssigkeit getrennt ist. Die Kammer ist somit ein Behältnis, in welchem das Korrosionsinhibitormittel aufgenommen ist, wobei das Korrosionsinhibitormittel zunächst mittels der Wandung von der Kühlflüssigkeit getrennt ist. Sinkt die Inhibitorkonzentration in der Kühlflüssigkeit ab, so wird die Wandung korrodiert und dadurch beispielsweise perforiert, wodurch wenigstens eine Durchgangsöffnung in der Wandung ausgebildet wird. In der Folge kann zumindest ein Teil des Korrosionsinhibitormittels aus der Kammer durch die Durchgangsöffnung hindurch in die Kühlflüssigkeit gelangen. Mit anderen Worten wird das Behältnis beziehungsweise die Kammer geöffnet, so dass eine kritische Unterkonzentration von wichtigen Bestandteilen, insbesondere Korrosionsinhibitoren, im Kühlkreislauf vermieden werden kann. Hierbei erfolgt das Öffnen der einen Nachdosierbehälter darstellenden Kammer durch gezielte, elektrochemisch herbeigeführte, perforierende Korrosion der beispielsweise als Metallmembran ausgebildeten Wandung.In the case of the cooling system according to the invention, these problems can be avoided by automatically metering corrosion inhibiting agent out of the chamber into the cooling liquid when the inhibiting effect ceases. The wall is in this case formed for example of a metallic material and in particular formed as a metallic membrane, by means of which the corrosion inhibitor agent is initially separated from the cooling circuit or from the cooling liquid. The chamber is thus a container in which the corrosion inhibiting agent is accommodated, wherein the corrosion inhibiting agent is first separated by means of the wall of the cooling liquid. If the inhibitor concentration in the cooling liquid drops, the wall is corroded and thereby perforated, for example, whereby at least one passage opening is formed in the wall. As a result, at least a part of the corrosion inhibitor agent can pass from the chamber through the passage opening into the cooling liquid. In other words, the container or the chamber is opened, so that a critical sub-concentration of important components, in particular corrosion inhibitors, can be avoided in the cooling circuit. Here, the opening of a Nachdosierbehälter performing chamber by targeted, electrochemically induced, perforating corrosion of the example formed as a metal membrane wall.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Polarisationseinrichtung kann im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen die Zugabe von Korrosionsinhibitormittel bereits vor Erreichen eines kritischen Korrosionsniveaus stattfinden. Die Eingreifgrenze kann durch Anpassung der Polarisationsspannung genau definiert werden. Zusätzlich kann im Gegensatz zu bekannten Systemen durch gezieltes Anlegen der Polarisationsspannung als stark erhöhte elektrische Spannung auch dann, wenn die Kühlflüssigkeit nicht korrosiv ist beziehungsweise noch keine korrosiven Eigenschaften aufweist, eine Zwangsdosierung erfolgen. Insbesondere kann dieses Zwangsdosierung sensorisch gesteuert oder sensorisch geregelt erfolgen, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Zwangsdosierung in Abhängigkeit von einer Laufleistung des Kraftfahrzeugs und/oder in Abhängigkeit von der Zeit, das heißt beispielsweise nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne, erfolgt.By using the polarization device according to the invention, in contrast to conventional systems, the addition of corrosion inhibitor agent can take place even before reaching a critical level of corrosion. The engagement limit can be precisely defined by adjusting the polarization voltage. In addition, in contrast to known systems by targeted application of the polarization voltage as a greatly increased electrical voltage, even if the cooling liquid is not corrosive or has no corrosive properties, a forced dosing. In particular, this forced dosing may be sensory-controlled or sensory-controlled, wherein it is preferably provided that the forced dosing takes place as a function of a mileage of the motor vehicle and / or as a function of time, that is to say, for example, after a predefinable time span.

Die Kammer ist beispielsweise durch eine Kartusche gebildet oder in einer Kartusche angeordnet. Das Korrosionsinhibitormittel umfasst Kühlmittelbestandteile, vorzugsweise pH-aktive Substanzen und/oder Korrosionsinhibitoren, die in der Kammer und somit hinter der beispielsweise metallischen Wandung aufgenommen sind. Beispielsweise ist die Wandung als Folie oder Membran ausgebildet. Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Wandung aus Aluminium (Al), Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Magnesium (Mg) oder deren Legierungen gebildet ist. Mittels der Polarisationseinrichtung kann die beispielsweise metallische Wandung elektrisch auf ein erhöhtes Potential, vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich plus 50 Millivolt bis einschließlich plus 1000 Millivolt, polarisiert werden. Als Gegenelektrode zur Wandung kann eine beispielsweise in die Kartusche eingebrachte Elektrode aus hochlegiertem Stahl beziehungsweise ein auf Motormasse liegendes metallisches Bauteil, insbesondere des Kühlsystems, dienen. Vorzugsweise erfolgt die Polarisation im oberen Drittel des in der Kühlflüssigkeit auftretenden Passivbereichs eines Werkstoffs, aus welchem die Wandung gebildet ist. Hierdurch ist die Wandung korrosionsempfindlicher als die im übrigen Kühlsystem zum Einsatz kommenden beziehungsweise vorhandenen Werkstoffe. Sinken Inhibitorkonzentration oder pH-Wert in der Kühlflüssigkeit beziehungsweise im Kühlsystem, wird zunächst die polarisierte Wandung durch Korrosion perforiert, wodurch die in der Kammer enthaltene Substanz in Form des Korrosionsinhibitormittels freigesetzt wird.The chamber is formed for example by a cartridge or arranged in a cartridge. The corrosion inhibitor agent comprises coolant components, preferably pH-active substances and / or corrosion inhibitors, which are accommodated in the chamber and thus behind the metallic wall, for example. For example, the wall is formed as a film or membrane. It has proven to be advantageous if the wall of aluminum (Al), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), magnesium (Mg) or their alloys is formed. By means of the polarization device, the metallic wall, for example, can be electrically polarized to an increased potential, preferably in a range from plus plus 50 millivolts up to plus 1000 millivolts. As a counterelectrode to the wall can be used, for example, in the cartridge introduced electrode made of high-alloy steel or lying on engine ground metallic component, in particular the cooling system. Preferably, the polarization takes place in the upper third of the passive region of a material occurring in the cooling liquid of which the wall is formed. As a result, the wall is more sensitive to corrosion than those used in the rest of the cooling system or existing materials. If the inhibitor concentration or pH in the cooling liquid or in the cooling system sinks, first the polarized wall is perforated by corrosion, whereby the substance contained in the chamber is released in the form of the corrosion inhibitor agent.

Vorzugsweise weist die Zugabeeinrichtung wenigstens eine zweite Kammer zum Aufnehmen von Korrosionsinhibitormittel sowie wenigstens eine zweite Wandung auf, durch die die zweite Kammer zumindest teilweise begrenzt ist. Auch die zweite Wandung ist mindestens bereichsweise mit der Kühlflüssigkeit beaufschlagbar, insbesondere nach der durch die Kühlflüssigkeit bewirkten Korrosion der ersten Wandung. Dies bedeutet, dass die Kühlflüssigkeit, insbesondere nach der durch die Kühlflüssigkeiten bewirkten Korrosion der ersten Wandung, die zweite Wandung mindestens bereichsweise an- und umströmen kann. Da infolge der Korrosion der ersten Wandung Korrosionsinhibitormittel in die Kühlflüssigkeit eingebracht wurde, greift die dadurch korrosionsgeschützte Kühlflüssigkeit nach der Korrosion der ersten Wandung die zweite Wandung noch nicht korrosiv an. Die zweite Wandung wird mittels der Kühlflüssigkeit erst dann korrosiv angegriffen und somit korrodiert, wenn die in der Kühlflüssigkeit enthaltene Menge an Korrosionsinhibitormittel wieder absinkt und beispielsweise niedriger als der Schwellenwert ist. Wie bereits zur ersten Wandung geschildert, erfolgt dann eine durch die Kühlflüssigkeit bewirkte Korrosion der zweiten Wandung, wodurch die zweite Wandung mit wenigstens einer Durchgangsöffnung versehen wird. Dann kann Korrosionsinhibitormittel aus der zweiten Kammer in die Kühlflüssigkeit eindringen, wodurch die in der Kühlflüssigkeit enthaltene Menge an Korrosionsinhibitormittel wieder erhöht wird. Preferably, the feed device has at least one second chamber for accommodating corrosion inhibitor means and at least one second wall, by which the second chamber is at least partially delimited. The second wall can also be acted upon with the cooling liquid at least in certain areas, in particular after the corrosion of the first wall caused by the cooling liquid. This means that the cooling liquid, in particular after the corrosion caused by the cooling liquids of the first wall, the second wall at least partially on and can flow around. Since corrosion inhibitor agent has been introduced into the coolant as a result of the corrosion of the first wall, the coolant, which is protected against corrosion, does not corrosively attack the second wall after the corrosion of the first wall. The second wall is only then corrosively attacked by the cooling liquid and thus corroded when the amount of corrosion inhibitor agent contained in the cooling liquid drops again and, for example, is lower than the threshold value. As already described for the first wall, then caused by the cooling fluid corrosion of the second wall, whereby the second wall is provided with at least one passage opening. Then corrosion inhibiting agent from the second chamber may penetrate into the cooling liquid, whereby the amount of corrosion inhibiting agent contained in the cooling liquid is increased again.

Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass die Polarisationseinrichtung auch zum Anlegen wenigstens einer Polarisationsspannung an die zweite Wandung ausgebildet ist, so dass die Korrosionsanfälligkeit der zweiten Wandung durch das Anlegen der Polarisationsspannung an die zweite Wandung beeinflussbar, insbesondere zu erhöhen, ist. Dies bedeutet, dass die vorigen und folgenden Ausführungen zur ersten Wandung ohne weiteres auch auf die zweite Wandung sowie gegebenenfalls auf weitere Wandungen der Zugabeeinrichtung übertragen werden können.It is preferably provided that the polarization device is also designed to apply at least one polarization voltage to the second wall, so that the susceptibility to corrosion of the second wall can be influenced, in particular increased, by the application of the polarization voltage to the second wall. This means that the previous and following statements on the first wall can be readily transferred to the second wall as well as optionally to further walls of the feed device.

Ferner ist es bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem möglich, die jeweilige, beispielsweise als Membran ausgebildete Wandung durch Anlegen eines erhöhten elektrischen Potentials, vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich plus 800 Millivolt bis einschließlich plus 12000 Millivolt, gezielt zu korrodieren und somit zu öffnen, um zum Beispiel nach definierter Laufleistung Kühlmittelbestandteile, das heißt pH-aktive Substanzen und/oder Inhibitoren, geregelt oder sensorisch gesteuert in die Kühlflüssigkeit zuzugeben. Dieser Prozess kann, je nach Anzahl der Kammern der Zugabeeinrichtung, gezielt während der Lebensdauer des Kraftfahrzeugs mehrfach durchgeführt beziehungsweise gestartet werden.Furthermore, it is possible with the cooling system according to the invention, the respective, for example formed as a membrane wall by applying an increased electrical potential, preferably in a range of plus 800 millivolt up to and including plus 12000 millivolts, to selectively corrode and thus open, for example after a defined mileage coolant ingredients, that is, pH-active substances and / or inhibitors, controlled or controlled by the sensor to add into the cooling liquid. Depending on the number of chambers of the feed device, this process can be carried out or started in a targeted manner during the service life of the motor vehicle.

Die Inhibitorgemische üblicher Kühlsysteme sind auf durchschnittlich in Kühlsystemen vorhandene Werkstoffanteile optimiert. Werden jedoch einzelne Werkstoffe stark überproportional eingesetzt, zum Beispiel Messingverrohrungen in Omnibussen, ist zum Beispiel der enthaltene Inhibitorgehalt an Buntmetallinhibitoren vorzeitig erschöpft. Eine erhöhte Dosierung dieser Inhibitoren im Grundgemisch ist in der Regel durch Löslichkeitsmaxima nicht möglich. Ähnliches trifft auf die Zehrung von pH-Puffern durch Säurebildung zu, wozu es beispielsweise durch Alterung des Kühlsystems kommt. Hier kann der Start-pH-Wert durch korrosive Wirkung auf zum Beispiel Aluminium-Bauteile nicht beliebig angehoben werden. Das erfindungsgemäße Kühlsystem führt durch die elektrochemische Polarisation der jeweiligen Wandung die fehlende Substanz nur im Bedarfsfall durch selektive, perforierende Korrosion der Wandung automatisch zu, bevor Werkstoffe des Kühlsystems angegriffen werden können. Hierbei kann die Eingreifschwelle durch Wahl des Werkstoffes der Wandung sowie der Veränderung der angelegten Polarisationsspannung im Gegensatz zu üblichen Systemen frei definiert und somit den Gegebenheiten des Systems angepasst werden. Zusätzlich kann durch Anlegen einer erhöhten Polarisationsspannung gezielt die Freisetzung des Korrosionsinhibitormittels gesteuert werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Laufleistung und/oder Betriebsdauer. Dies ist bei üblichen Systemen nicht möglich. Die Ausführung kann hierbei in den Kammern sowohl spezifische Inhibitoren für einzelne Werkstoffe als auch Inhibitorenpakete für verschiedene Werkstoffe sowie pH-aktive Substanzen – jeweils als Einzelausführung oder Kombination – umfassen.The inhibitor mixtures of conventional cooling systems are optimized for material proportions present on average in cooling systems. However, if individual materials are used disproportionately, for example brass casings in buses, the contained inhibitor content of non-ferrous metal inhibitors is prematurely exhausted, for example. An increased dosage of these inhibitors in the base mixture is usually not possible by solubility maxima. The same applies to the infeed of pH buffers due to acid formation, which occurs, for example, due to aging of the cooling system. Here, the starting pH can not be raised arbitrarily by corrosive action on, for example, aluminum components. The cooling system of the invention leads by the electrochemical polarization of the respective wall, the missing substance only in case of need by selective perforating corrosion of the wall automatically before materials of the cooling system can be attacked. In this case, the intervention threshold can be freely defined by selecting the material of the wall and the change in the applied polarization voltage in contrast to conventional systems and thus adapted to the conditions of the system. In addition, the release of the corrosion inhibitor agent can be controlled in a controlled manner by applying an increased polarization voltage, for example as a function of the mileage and / or service life. This is not possible with conventional systems. The design can include in the chambers both specific inhibitors for individual materials as well as inhibitor packages for different materials and pH-active substances - each as a single design or combination.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 ein Diagramm zum Veranschaulichen von elektrochemischen Vorgängen, insbesondere in einem Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug; 1 a diagram illustrating electrochemical processes, in particular in a cooling system for a motor vehicle;

2 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Nutzung von elektrochemischen Eigenschaften zur Realisierung einer automatischen Inhibitordosierung; 2 a diagram illustrating a use of electrochemical properties to implement an automatic inhibitor dosage;

3 eine schematische Schnittansicht einer Zugabeeinrichtung zum Einbringen von Korrosionsinhibitormittel in eine Kühlflüssigkeit eines Kühlsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform; 3 a schematic sectional view of an adding device for introducing corrosion inhibiting agent in a cooling liquid of a cooling system for a motor vehicle according to a first embodiment;

4 eine schematische Schnittansicht der Zugabeeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; 4 a schematic sectional view of the feed device according to a second embodiment;

5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der Zugabeeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; und 5 a sectional view of a schematic sectional view of the feed device according to a third embodiment; and

6 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der Zugabeeinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform. 6 1, a schematic sectional view of the feed device according to a fourth embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Anhand der Figuren werden unterschiedliche Ausführungsformen eines Kühlsystems für ein Kraftfahrzeug veranschaulicht. Das Kühlsystem wird genutzt, um wenigstens eine Komponente des Kraftfahrzeugs zu kühlen. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen oder Nutzkraftwagen, wobei die Komponente beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ist. Die Verbrennungskraftmaschine wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet.With reference to the figures, different embodiments of a cooling system for a motor vehicle are illustrated. The cooling system is used to cool at least one component of the motor vehicle. The motor vehicle is for example a motor vehicle, in particular a passenger car or commercial vehicle, wherein the component is, for example, an internal combustion engine for driving the motor vehicle. The internal combustion engine is also referred to as an internal combustion engine.

Das Kühlsystem umfasst wenigstens einen von einer Kühlflüssigkeit 10 (3) durchströmbaren Kühlkreislauf. Dies bedeutet, dass die Kühlflüssigkeit 10 während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine den Kühlkreislauf und somit die Verbrennungskraftmaschine durchströmt, so dass beispielsweise ein Wärmeübergang von der Verbrennungskraftmaschine an die Kühlflüssigkeit 10 erfolgen kann. Die Kühlflüssigkeit 10 ist dabei ein Kühlmittel, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine infolge des genannten Wärmeübergangs gekühlt wird.The cooling system includes at least one of a cooling fluid 10 ( 3 ) throughflowable cooling circuit. This means that the cooling liquid 10 during operation of the internal combustion engine flows through the cooling circuit and thus the internal combustion engine, so that, for example, a heat transfer from the internal combustion engine to the coolant 10 can be done. The coolant 10 is a coolant, by means of which the internal combustion engine is cooled as a result of said heat transfer.

Das Kühlsystem umfasst ferner wenigstens eine zumindest teilweise in dem Kühlkreislauf angeordnete Zugabeeinrichtung 12 (3), welche in 3 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt ist. Aus 3 ist erkennbar, dass die Zugabeeinrichtung 12 eine Mehrzahl von Kammern 14a–d zum Aufnehmen eines jeweiligen Korrosionsinhibitormittels 16 aufweist. Dies bedeutet, dass das jeweilige Korrosionsinhibitormittel 16 in der jeweiligen Kammer 14a–d aufgenommen ist. Das Korrosionsinhibitormittel 16 kann wenigstens einen Korrosionsinhibitor, das heißt wenigstens ein Antikorrosionsmittel, und/oder wenigstens eine pH-aktive Substanz umfassen. Die jeweilige Kammer 14a–d ist jeweils mindestens teilweise durch wenigstens eine Wandung 18 der Zugabeeinrichtung 12 begrenzt. Die Wandung 18 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet, wobei die jeweilige Wandung 18 als Membran, insbesondere als Metallmembran, ausgebildet sein kann.The cooling system further comprises at least one at least partially arranged in the cooling circuit feeding device 12 ( 3 ), what a 3 is shown according to a first embodiment. Out 3 it can be seen that the adding device 12 a plurality of chambers 14a D for receiving a respective corrosion inhibitor agent 16 having. This means that the respective corrosion inhibitor agent 16 in the respective chamber 14a -D is recorded. The corrosion inhibitor agent 16 may comprise at least one corrosion inhibitor, that is, at least one anticorrosion agent, and / or at least one pH-active substance. The respective chamber 14a Each is at least partially defined by at least one wall 18 the addition device 12 limited. The wall 18 is formed for example of a metallic material, wherein the respective wall 18 as a membrane, in particular as a metal membrane may be formed.

Aus 3 ist erkennbar, dass die Zugabeeinrichtung 12 eine im Ganzen mit 20 bezeichnete Kartusche aufweist, welche in dem Kühlkreislauf angeordnet ist. Die Kartusche 20 umfasst ein elektrisch isolierendes Gehäuse 22, welches aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff, gebildet ist.Out 3 it can be seen that the adding device 12 one in total with 20 has designated cartridge, which is arranged in the cooling circuit. The cartouche 20 includes an electrically insulating housing 22 , which is formed of an electrically insulating material, such as a plastic.

Bei der ersten Ausführungsform ist durch das Gehäuse 22 ein von der Kühlflüssigkeit 10 durchströmbarer Kanal 24 begrenzt, in welchem die jeweiligen Kammern 14a–d angeordnet sind. Dadurch ist die jeweilige Wandung 18 mindestens bereichsweise mit der Kühlflüssigkeit 10 beaufschlagbar. In 3 veranschaulichen Pfeile 26 eine Strömung der Kühlflüssigkeit 10 durch den Kühlkreislauf und somit durch den Kanal 24. Somit kann die Kühlflüssigkeit 10 die jeweiligen Wandungen 18 jeweils mindestens bereichsweise an- und umströmen, so dass die jeweilige Wandung 18 mindestens bereichsweise mit der Kühlflüssigkeit 10 beaufschlagbar ist. Durch das Beaufschlagen der jeweiligen Wandung 18 mit der Kühlflüssigkeit 10, ist – wie im Folgenden noch genauer erläutert wird – die jeweilige Wandung 18 unter durch die Kühlflüssigkeit 10 bewirkter Korrosion der Wandung 18 mit wenigstens einer Durchgangsöffnung zu versehen, wodurch zumindest ein Teil des jeweiligen Korrosionsinhibitormittels 16 aus der jeweiligen Kammer 14a–d in die Kühlflüssigkeit 10 einbringbar ist.In the first embodiment is through the housing 22 one from the coolant 10 permeable channel 24 limited, in which the respective chambers 14a -D are arranged. As a result, the respective wall 18 at least partially with the coolant 10 acted upon. In 3 illustrate arrows 26 a flow of the cooling liquid 10 through the cooling circuit and thus through the channel 24 , Thus, the cooling liquid 10 the respective walls 18 each at least partially flow around and around, so that the respective wall 18 at least partially with the coolant 10 can be acted upon. By applying the respective wall 18 with the coolant 10 , is - as will be explained in more detail below - the respective wall 18 under through the coolant 10 caused corrosion of the wall 18 be provided with at least one passage opening, whereby at least a part of the respective corrosion inhibitor means 16 from the respective chamber 14a -D in the coolant 10 can be introduced.

Mit anderen Worten wird durch die Kühlflüssigkeit 10 dadurch, dass die Kühlflüssigkeit 10 die jeweilige Wandung 18 zumindest teilweise an- und umströmen kann, eine Korrosion der jeweiligen Wandung 18 bewirkt, wodurch in der jeweiligen Wandung 18 wenigstens eine Durchgangsöffnung ausgebildet werden kann. Infolge der durch die Korrosion bewirkten Ausbildung der Durchgangsöffnung kann zumindest ein Teil des jeweiligen, in der jeweiligen Kammer 14a–d aufgenommenen Korrosionsinhibitormittels 16 aus der jeweiligen Kammer 14a–d durch die Durchgangsöffnung austreten und in die Kühlflüssigkeit 10 eindringen, so dass ein in der Kühlflüssigkeit 10 enthaltene Menge an Korrosionsinhibitormittel 16 erhöht wird.In other words, by the cooling liquid 10 in that the coolant 10 the respective wall 18 at least partially on and can flow around, a corrosion of the respective wall 18 causes, whereby in the respective wall 18 at least one passage opening can be formed. As a result of the corrosion caused by the formation of the passage opening, at least a portion of the respective, in the respective chamber 14a -D absorbed corrosion inhibitor agent 16 from the respective chamber 14a -D exit through the passage opening and into the cooling liquid 10 penetrate, leaving one in the coolant 10 contained amount of corrosion inhibitor agent 16 is increased.

In 3 ist auch ein von der Zugabeeinrichtung 12 unterschiedliches, weiteres Bauelement des Kühlsystems ausnahmsweise erkennbar und mit 28 bezeichnet. Aus 3 ist erkennbar, dass die Zugabeeinrichtung 12, insbesondere die Kartusche 20, mit dem weiteren Bauelement 28 verbunden, insbesondere fluidisch verbunden, ist, wobei die Kühlflüssigkeit 10 auch durch das Bauelement 28 hindurchströmen kann. Das Bauelement 28 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt und somit als metallisches Bauteil ausgebildet, welches im Kühlkreislauf angeordnet und demzufolge von der Kühlflüssigkeit 10 durchströmbar ist. Aus 3 ist erkennbar, dass die Zugabeeinrichtung 12 eine Polarisationseinrichtung 30 zum Anlegen wenigstens einer Polarisationsspannung an die jeweilige Wandung 18 umfasst, deren jeweilige Korrosionsanfälligkeit durch das Anlegen der Polarisationsspannung beeinflussbar ist. Die Polarisationsspannung ist in 3 mit ΔU bezeichnet.In 3 is also one of the addition device 12 different, another component of the cooling system exceptionally recognizable and with 28 designated. Out 3 it can be seen that the adding device 12 , especially the cartridge 20 , with the further component 28 connected, in particular fluidly connected, wherein the cooling liquid 10 also by the component 28 can flow through it. The component 28 is for example made of a metallic material and thus formed as a metallic component, which is arranged in the cooling circuit and consequently of the cooling liquid 10 can be flowed through. Out 3 it can be seen that the adding device 12 a polarization device 30 for applying at least one polarization voltage to the respective wall 18 includes, the respective susceptibility to corrosion is influenced by the application of the polarization voltage. The polarization voltage is in 3 denoted by ΔU.

Bei der Zugabeeinrichtung 12 wird beispielsweise eine in die Kartusche 20 eingebrachte Elektrode 32 als Gegenelektrode für die jeweiligen Wandungen 18 genutzt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, das metallische Bauelement 28 als Gegenelektrode für die jeweilige Wandung 18 zu nutzen, wobei das metallische Bauelement 28 beispielsweise auf Masse, insbesondere Fahrzeugmasse beziehungsweise Motormasse, liegt. Beispielsweise sind die Elektrode 32 und/oder das Bauelement 28 aus einem hochlegierten Stahl gebildet.At the feed device 12 For example, one in the cartridge 20 introduced electrode 32 as counterelectrode for the respective walls 18 used. Alternatively or additionally, it is possible to use the metallic component 28 as a counter electrode for the respective wall 18 to use, with the metallic component 28 for example, to mass, in particular vehicle mass or engine mass, is. For example, the electrode 32 and / or the device 28 made of a high-alloy steel.

Bei der ersten Ausführungsform umfasst die Polarisationseinrichtung 30 jeweilige Schalter 34, mittels welchen die Polarisationsspannung ΔU bedarfsgerecht an die jeweiligen Wandungen 18 der jeweiligen Kammern 14b–d angelegt werden kann, um dadurch beispielsweise die jeweiligen Wandungen 18 der Kammern 14a–d sukzessive beziehungsweise nacheinander, insbesondere kaskadisch oder kaskadiert, gezielt zu korrodieren und somit mit wenigstens einer Durchgangsöffnung zu versehen.In the first embodiment, the polarization device comprises 30 respective switches 34 , By means of which the polarization voltage .DELTA.U as needed to the respective walls 18 the respective chambers 14b -D can be created to thereby, for example, the respective walls 18 of the chambers 14a -D successively or successively, in particular cascade or cascaded, to selectively corrode and thus to be provided with at least one passage opening.

1 zeigt ein Diagramm 36, auf dessen Ordinate 38 der elektrische Strom I aufgetragen ist, wobei auf der Abszisse 40 die elektrische Spannung U aufgetragen ist. Der elektrische Strom I ist dabei ein Korrosionsstrom. Bei funktionierendem Korrosionsschutz zeigen die geschützten Werkstoffe über einen großen Potentialbereich U nur geringe Korrosionsströme, was anhand eines in das Diagramm 36 eingetragenen Verlaufs 42 und eines zu dem Verlauf 42 gehörenden Passivbereichs 44 erkennbar ist. Der Passivbereich 44 ist somit der Passivbereich bei ausreichender Inhibition, das heißt bei hinreichendem Korrosionsschutz. Ist zum Beispiel der pH-Wert oder die Inhibitorgrenze für den betreffenden Werkstoff signifikant verringert, so erhöht sich der Korrosionsstrom und der Passivbereich wird stark verringert, was anhand eines in das Diagramm 36 eingetragenen Verlaufs 46 und anhand eines zu dem Verlauf 46 gehörenden Passivbereiches 48 erkennbar ist. Der Passivbereich 48 ist somit der Passivbereich bei verarmtem Inhibitor. Unter der ausreichenden Inhibition ist zu verstehen, dass in der Kühlflüssigkeit 10 eine hinreichende Menge an Korrosionsinhibitormittel aufgenommen ist, um eine Korrosion von Bauelementen des Kühlkreislaufs zu vermeiden. Hierbei liegt beispielsweise die in der Kühlflüssigkeit aufgenommene Menge an Korrosionsinhibitormittel über einem Schwellenwert. Liegt die in der Kühlflüssigkeit aufgenommene Menge an Korrosionsinhibitormittel unterhalb des Schwellenwerts, so wird von verarmtem Inhibitor gesprochen. Ist die Inhibitorkonzentration unter den kritischen Grenzwert (Schwellenwert) gesunken, kann der jeweilige Werkstoff keine Passivität mehr aufbauen und es kommt zu intensiver Korrosion, was anhand eines in das Diagramm 36 eingetragenen, gestrichelten Verlaufes 50 erkennbar ist. Der Verlauf 50 veranschaulicht somit eine aktive Korrosion, da der Inhibitor, das heißt die in der Kühlflüssigkeit aufgenommene Menge an Korrosionsinhibitormittel geringer als der Schwellenwert (Grenzwert) ist. 1 shows a diagram 36 , on whose ordinate 38 the electric current I is plotted, being on the abscissa 40 the electrical voltage U is applied. The electric current I is a corrosion current. If the corrosion protection functions properly, the protected materials show only small corrosive currents over a large potential range U, which can be seen in the diagram 36 registered history 42 and one to the course 42 belonging to the passive area 44 is recognizable. The passive area 44 is thus the passive range with sufficient inhibition, that is with sufficient corrosion protection. If, for example, the pH or the inhibitor limit for the material in question is significantly reduced, the corrosion current increases and the passive range is greatly reduced, which is shown in the diagram 36 registered history 46 and one to the history 46 belonging to the passive area 48 is recognizable. The passive area 48 is thus the passive range with impoverished inhibitor. By sufficient inhibition is meant that in the cooling liquid 10 a sufficient amount of corrosion inhibitor agent is added to prevent corrosion of components of the refrigeration cycle. In this case, for example, the amount of corrosion inhibitor agent received in the cooling fluid is above a threshold value. If the amount of corrosion inhibitor agent absorbed in the cooling liquid is below the threshold value, this is referred to as an impoverished inhibitor. If the inhibitor concentration has fallen below the critical limit (threshold), the respective material can no longer build passivity and it comes to intense corrosion, which is based on one in the diagram 36 registered, dashed course 50 is recognizable. The history 50 thus illustrates active corrosion, since the inhibitor, that is, the amount of corrosion inhibiting agent absorbed in the cooling liquid is less than the threshold value (limit value).

2 zeigt das Diagramm 36, wobei in 2 ein in der Kühlflüssigkeit 10 vorliegender Potentialbereich 52, ein normaler Polarisationsbereich 54 der jeweiligen Wandung 18 und ein Polarisationsbereich 56 zur Realisierung einer sogenannten Service-Dosierung beispielsweise nach Erreichen einer definierten Laufleistung und/oder nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne, eingetragen sind. 2 shows the diagram 36 , where in 2 one in the coolant 10 present potential range 52 , a normal polarization range 54 the respective wall 18 and a polarization region 56 for realizing a so-called service dosage, for example, after reaching a defined mileage and / or after a predetermined period of time, are registered.

Die unter Normalbedingungen im Kühlsystem vorliegenden Redoxpotentiale U führen bei ausreichender Konzentration der Inhibitoren, das heißt des Korrosionsinhibitormittels, zur Passivierung jeweiliger Oberflächen von Bauelementen des Kühlsystems. Bei Absinken der Inhibitorkonzentration wird der Passivbereich primär ausgehend von der rechten Grenze verringert. Bei der Zugabeeinrichtung 12 wird die dünne, beispielsweise als Membran, insbesondere Teilmembran, ausgebildete und ein Paket mit zusätzlichen Kühlmitteladditiven umgebende Wandung 18 mittels der Polarisationseinrichtung 30 durch elektrochemische Polarisation (Polarisationsbereich 54) gezielt korrosionsempfindlicher als die Konstruktionswerkstoffe im Kühlsystem eingestellt, so dass hier eine Perforation der jeweiligen Wandung 18 bei Inhibitorverarmung bereits vor Erreichen eines für das Kühlsystem kritischen Inhibitorgehalts erfolgen kann. Durch die Perforation der jeweiligen Wandung 18 wird wenigstens eine Durchgangsöffnung in der jeweiligen Wandung 18 ausgebildet, so dass das jeweilige Korrosionsinhibitormittel 16 über die Durchgangsöffnung aus der jeweiligen Kammer 14a–d austreten und in die Kühlflüssigkeit 10 eindringen kann.The redox potentials U present under normal conditions in the cooling system lead, with sufficient concentration of the inhibitors, that is to say the corrosion inhibitor agent, to the passivation of respective surfaces of components of the cooling system. As the inhibitor concentration decreases, the passive range is reduced primarily from the right limit. At the feed device 12 is the thin, for example, as a membrane, in particular part membrane, trained and surrounding a package with additional coolant additives wall 18 by means of the polarization device 30 by electrochemical polarization (polarization range 54 ) targeted more sensitive to corrosion than the construction materials set in the cooling system, so here is a perforation of the respective wall 18 in the case of inhibitor depletion, this can already take place before an inhibitor content critical for the cooling system is reached. Through the perforation of the respective wall 18 is at least one passage opening in the respective wall 18 formed so that the respective corrosion inhibitor means 16 via the passage opening from the respective chamber 14a -D emerge and into the coolant 10 can penetrate.

Die Wandung 18 ist beispielsweise als Folie oder Membran ausgebildet, wobei die jeweilige Wandung 18 vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise Aluminium, Eisen, Kupfer, Zink, Magnesium oder deren Legierungen hergestellt ist. Bei den zuvor genannten Kühlmitteladditiven kann es sich um pH-aktive Substanzen, Inhibitor-Gemische oder Ähnliches handeln.The wall 18 is designed for example as a film or membrane, wherein the respective wall 18 is preferably made of a metallic material, preferably aluminum, iron, copper, zinc, magnesium or their alloys. With the aforementioned coolant additives it can be pH-active substances, inhibitor mixtures or the like.

Durch Perforation der jeweiligen Wandung 18 wird das jeweilige Korrosionsinhibitormittel 16 der Kühlflüssigkeit 10 wieder zugeführt und der Passivbereich erweitert, so dass keine weitere Korrosion der nachgeschalteten Wandungen 18 (Membranpakete) erfolgt. Die Eingreifschwelle kann hierdurch durch Wahl des Werkstoffs der Wandung 18 und des Potentials eingestellt werden. Zusätzlich kann durch Anlegen von stark erhöhten Polarisationsspannungen gezielt eine (Öffnung der jeweiligen Wandung 18 auch bei noch ausreichender Inhibitorkonzentration gesteuert oder geregelt erfolgen, zum Beispiel nach definierter Betriebszeit und Laufleistung, um präventiv eine Verarmung an Korrosionsinhibitormittel 16 in der Kühlflüssigkeit 10 zu vermeiden. Das jeweilige Korrosionsinhibitormittel 16 ist somit ein Wirkstoffpaket zum Schutz vor Korrosion. Die Einbringung des jeweiligen Wirkstoffpakets kann sowohl in Form von einzelner, gegebenenfalls diskret elektrisch ansteuerbarer Pakete als auch, vorzugsweise, in Form einer Kartusche 20 mit kaskadierten Behältnissen erfolgen. Die gegebenenfalls diskret elektrisch ansteuerbaren, einzelnen Pakete sind in 3 vorgesehen und dabei durch die jeweiligen Kammern 14a–d gebildet. Beispielsweise nach Korrosion der Wandung 18 der Kammer 14a kann der in 3 linke Schalter 34 geschlossen werden, um die Polarisationsspannung ΔU an die Wandung 18 der Kammer 14b anzulegen, so dass nach Korrosion der Wandung 18 der Kammer 14a eine Korrosion der Wandung 18 der Kammer 14b erfolgt. Dies kann sukzessive auch für die Wandungen 18 der Kammern 14c und 14d durchgeführt werden.By perforation of the respective wall 18 becomes the respective corrosion inhibitor agent 16 the cooling liquid 10 fed again and extended the passive range, so that no further corrosion of the downstream walls 18 (Membrane packets) takes place. The Eingreifschwelle can thereby by selecting the material of the wall 18 and potential. In addition, by applying greatly increased polarization voltages targeted a (opening of the respective wall 18 controlled or regulated even with sufficient inhibitor concentration, for example, after a defined operating time and mileage, as a preventive depletion of corrosion inhibitor agent 16 in the coolant 10 to avoid. The respective corrosion inhibitor agent 16 is thus an active ingredient package for protection against corrosion. The introduction of the respective active substance package can take place both in the form of individual, optionally discretely electrically controllable packages and, preferably, in the form of a cartridge 20 done with cascaded containers. The optionally discretely electrically controllable, individual packages are in 3 provided and thereby through the respective chambers 14a -D formed. For example, after corrosion of the wall 18 the chamber 14a can the in 3 left switch 34 closed to the polarization voltage .DELTA.U to the wall 18 the chamber 14b to be applied, so that after corrosion of the wall 18 the chamber 14a a corrosion of the wall 18 the chamber 14b he follows. This can successively also for the walls 18 of the chambers 14c and 14d be performed.

Die kaskadierten Behältnisse sind bei einer in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform der Zugabeeinrichtung 12 realisiert. Die Kühlflüssigkeit 10 kann zunächst nur die Wandung 18 der Kammer 14a beaufschlagen beziehungsweise anströmen, so dass zunächst die Wandung 18 der Kammer 14a korrodiert wird. Erst wenn die Wandung 18 der Kammer 14a korrodiert ist, kann die Kühlflüssigkeit 10 zur Wandung 18 der Kammer 14b vordringen und die Wandung 18 der Kammer 14b anströmen und somit korrodieren. Erst nach Korrosion der Wandung 18 in der Kammer 14b kann die Kühlflüssigkeit 10 zur Wandung 18 der Kammer 14c vordringen, wobei die Kühlflüssigkeit 10 erst nach Korrosion der Wandung 18 der Kammer 14c zur Wandung der Kammer 14d vordringen und diese korrodieren kann. Dadurch ist eine sukzessive beziehungsweise kaskadierte Korrosion der Wandungen 18 realisierbar, so dass sukzessive beziehungsweise kaskadiert das jeweilige Korrosionsinhibitormittel 16 aus der jeweiligen Kammer 14a–d austreten und in die Kühlflüssigkeit 10 eingebracht werden kann. Bei der ersten Ausführungsform ist die Kartusche 20 als permanent durchströmte Kartusche 20 mit mehreren Anschlüssen ausgebildet, wobei bei der zweiten Ausführungsform die Kartusche 20 als nur einseitig zum Kühlkreislauf geöffnete Kartusche 20 ausgebildet, so dass die Kühlflüssigkeit 10 von genau einer Seite her in die Kartusche 20 eindringen kann.The cascaded containers are at an in 4 shown second embodiment of the feed device 12 realized. The coolant 10 At first, only the wall can be 18 the chamber 14a apply or flow, so first the wall 18 the chamber 14a is corroded. Only when the wall 18 the chamber 14a corroded, the coolant can 10 to the wall 18 the chamber 14b penetrate and the wall 18 the chamber 14b flow and thus corrode. Only after corrosion of the wall 18 in the chamber 14b can the coolant 10 to the wall 18 the chamber 14c penetrate, with the cooling liquid 10 only after corrosion of the wall 18 the chamber 14c to the wall of the chamber 14d penetrate and this can corrode. As a result, there is a successive or cascaded corrosion of the walls 18 feasible, so that successively or cascaded the respective corrosion inhibitor agent 16 from the respective chamber 14a -D emerge and into the coolant 10 can be introduced. In the first embodiment, the cartridge is 20 as a permanently flowed through cartridge 20 formed with a plurality of terminals, wherein in the second embodiment, the cartridge 20 as only one side opened to the cooling circuit cartridge 20 designed so that the cooling fluid 10 from exactly one side into the cartridge 20 can penetrate.

Die Kartusche 20, insbesondere gemäß 4, ist fluidisch mit dem Kühlkreislauf verbunden. Dadurch werden die Inhibitorpakete (Korrosionsinhibitormittel 16) durch die jeweilige als dünne Metallmembran ausgebildete Wandung 18 zunächst von der Kühlflüssigkeit und somit vom Kühlmittelvolumen getrennt. Die Wandung 18 sowie die sich im Kühlkreislauf befindende, inerte Elektrode 32 als Gegenelektrode werden an eine Spannungsversorgung beziehungsweise eine Spannungsquelle, insbesondere des Kraftfahrzeugs, angeschlossen, so dass die jeweilige Wandung 18 gegenüber der Gegenelektrode positiv polarisiert wird, vorzugsweise mit einer Polarisationsspannung ΔU von einschließlich plus 50 bis plus 1000 Millivolt. Vorzugsweise erfolgt die Polarisation im oberen Drittel des im Kühlkreislauf auftretenden Passivbereichs des Werkstoffes, aus welchem die Wandung 18 gebildet ist. Bei Inhibitorverarmung erfolgt die Korrosion der Membran und in der Folge Freisetzung des ersten Inhibitorpakets; die dann höhere Inhibitorkonzentration in der Kühlflüssigkeit 10 verhindert zunächst die Öffnung der zweiten Wandung 18. Zum Einbringen des Inhibitors in den Kühlkreislauf kann die Kartusche 20 auch optional mit Durchflussöffnungen versehen werden. Zur gesteuerten Freisetzung des Inhibitors, zum Beispiel nach definierten Zeiten oder Laufleistungen, wird die jeweilige Wandung 18 mit einer stark erhöhten Spannung, vorzugsweise ΔU = +800–12000 Millivolt, polarisiert, da hier das System keine Korrosionsschutzwirkung mehr aufweist, kann die Membran innerhalb kurzer Zeit definiert geöffnet werden.The cartouche 20 , in particular according to 4 , is fluidly connected to the cooling circuit. As a result, the inhibitor packages (corrosion inhibitor agent 16 ) through the respective formed as a thin metal membrane wall 18 initially separated from the coolant and thus the coolant volume. The wall 18 and the inert electrode located in the cooling circuit 32 as a counter electrode are connected to a power supply or a voltage source, in particular of the motor vehicle, so that the respective wall 18 is polarized positively with respect to the counter electrode, preferably with a polarization voltage ΔU of plus plus 50 to plus 1000 millivolts. Preferably, the polarization takes place in the upper third of the passive region of the material occurring in the cooling circuit, from which the wall 18 is formed. In case of inhibitor depletion, the corrosion of the membrane occurs and, as a consequence, release of the first inhibitor packet; the then higher inhibitor concentration in the coolant 10 initially prevents the opening of the second wall 18 , To insert the inhibitor in the cooling circuit, the cartridge 20 also optionally be provided with flow openings. For controlled release of the inhibitor, for example, after defined times or mileages, the respective wall 18 polarized with a greatly increased voltage, preferably .DELTA.U = + 800-12000 millivolts, since here the system no longer has a corrosion protection effect, the membrane can be opened defined within a short time.

5 und 6 zeigen weitere Ausführungsformen der Zugabeeinrichtung 12. Bei der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform ist beidseitig der jeweiligen Wandung 18 ein Stützsieb 58 angeordnet. Das jeweilige Stützsieb 58 ist beispielsweise zumindest teilweise von der Kühlflüssigkeit 10 durchströmbar. Bei der in 5 gezeigten dritten Ausführungsform ist lediglich auf genau einer Seite der Wandung 18 ein Stützsieb 58 angeordnet. Bei der in 6 gezeigten vierten Ausführungsform ist kein Stützsieb 58 vorgesehen. 5 and 6 show further embodiments of the feed device 12 , At the in 4 shown second embodiment is on both sides of the respective wall 18 a support screen 58 arranged. The respective support screen 58 is for example at least partially from the cooling liquid 10 can flow. At the in 5 shown third embodiment is only on one side of the wall 18 a support screen 58 arranged. At the in 6 shown fourth embodiment is not a support screen 58 intended.

Wie bereits im Zusammenhang mit 4 geschildert, erfolgt zunächst eine Öffnung der Kammer 14a durch selektive Korrosion der Wandung 18 der Kammer 14a bei Unterkonzentration des Inhibitors in der Kühlflüssigkeit 10. Nach Ausspülen der Kammer 14a erfolgt zunächst kein weiterer korrosiver Angriff auf die Wandung 18 der Kammer 14b. Eine erneute Verarmung des Inhibitors führt zur automatischen Öffnung der Kammer 14b durch selektive Korrosion der polarisierten Wandung 18 der Kammer 14b. Auf diese Weise werden sukzessive auch die Kammern 14c und 14d geöffnet.As already related to 4 described, initially carried out an opening of the chamber 14a by selective corrosion of the wall 18 the chamber 14a at low concentration of the inhibitor in the cooling liquid 10 , After rinsing the chamber 14a initially no further corrosive attack on the wall 18 the chamber 14b , A renewed depletion of the inhibitor leads to automatic Opening of the chamber 14b by selective corrosion of the polarized wall 18 the chamber 14b , In this way, the chambers are successively also 14c and 14d open.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Kühlflüssigkeitcoolant
1212: Zugabeeinrichtungadding means
14a–d14a-d: Kammerchamber
1616: KorrosionsinhibitormittelCorrosion inhibitor agents
1818: Wandungwall
2020: Kartuschecartridge
2222: Gehäusecasing
2424: Kanalchannel
2626: Pfeilarrow
2828: Bauelementmodule
3030: Polarisationseinrichtungpolarizer
3232: Elektrodeelectrode
3434: Schalterswitch
3636: Diagrammdiagram
3838: Ordinateordinate
4040: Abszisseabscissa
4242: Verlaufcourse
4444: Passivbereichpassive range
4646: Verlaufcourse
4848: Passivbereichpassive range
5050: Verlaufcourse
5252: Potentialbereichpotential range
5454: Polarisationsbereichpolarizing region
5656: Polarisationsbereichpolarizing region
5858: Stützsiebsupport screen
ΔU.DELTA.U: Polarisationsspannungpolarization voltage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2947756 A1 [0005] DE 2947756 A1 [0005]

Claims

Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem von einer Kühlflüssigkeit (10) durchströmbaren Kühlkreislauf, und mit wenigstens einer zumindest teilweise in dem Kühlkreislauf angeordneten Zugabeeinrichtung (12), welche wenigstens eine Kammer (14a) zum Aufnehmen eines Korrosionsinhibitormittels (16) und wenigstens eine die Kammer (14a) zumindest teilweise begrenzende Wandung (18) aufweist, die mindestens bereichsweise mit der Kühlflüssigkeit (10) beaufschlagbar und dadurch unter durch die Kühlflüssigkeit bewirkter Korrosion der Wandung (18) mit wenigstens einer Durchgangsöffnung zu versehen ist, wodurch zumindest ein Teil des Korrosionsinhibitormittels (16) aus der Kammer (14a) in die Kühlflüssigkeit (10) einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polarisationseinrichtung (30) zum Anlegen wenigstens einer Polarisationsspannung (ΔU) an die Wandung (18) vorgesehen ist, deren Korrosionsanfälligkeit durch das Anlegen der Polarisationsspannung (ΔU) beeinflussbar ist.Cooling system for a motor vehicle, comprising at least one of a cooling fluid ( 10 ) throughflowable cooling circuit, and with at least one at least partially arranged in the cooling circuit feeding device ( 12 ), which at least one chamber ( 14a ) for receiving a corrosion inhibitor agent ( 16 ) and at least one the chamber ( 14a ) at least partially delimiting wall ( 18 ), which at least partially with the cooling liquid ( 10 ) acted upon and thereby under caused by the cooling liquid corrosion of the wall ( 18 ) is to be provided with at least one passage opening, whereby at least a part of the corrosion inhibiting agent ( 16 ) from the chamber ( 14a ) into the cooling liquid ( 10 ), characterized in that a polarization device ( 30 ) for applying at least one polarization voltage (ΔU) to the wall ( 18 ) is provided, the susceptibility to corrosion by the application of the polarization voltage (.DELTA.U) can be influenced.

Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die Korrosionsanfälligkeit der Wandung (18) durch das Anlegen der Polarisationsspannung (ΔU) zu erhöhen.Cooling system according to claim 1, characterized in that the polarization device ( 30 ) is adapted to the corrosion susceptibility of the wall ( 18 ) by applying the polarization voltage (ΔU).

Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, durch Anlegen der Polarisationsspannung (ΔU) ein Öffnen der Wandung (18) gezielt zu bewirken.Cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that the polarization device ( 30 ) is designed, by applying the polarization voltage (.DELTA.U) an opening of the wall ( 18 ) purposefully.

Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Anlegen der Polarisationsspannung (ΔU) bewirkte Korrosionsanfälligkeit der Wandung (18) höher als die Korrosionsanfälligkeit wenigstens eines von der Wandung (18) unterschiedlichen und mit der Kühlflüssigkeit (10) beaufschlagbaren Bauelements (28) des Kühlsystems ist.Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the corrosion susceptibility of the wall caused by the application of the polarization voltage (ΔU) ( 18 ) higher than the susceptibility to corrosion of at least one of the wall ( 18 ) and with the cooling liquid ( 10 ) can be acted upon 28 ) of the cooling system.

Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationsspannung (ΔU) in einem Bereich von einschließlich 800 Millivolt bis einschließlich 12000 Millivolt liegt.Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the polarization voltage (ΔU) is in a range of 800 millivolt inclusive including 12000 millivolts.

Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Method for operating a cooling system according to one of the preceding claims.