DE1576718C3 - Flüssigkeitskühlanlage für aufgeladene Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Antrieb von Lokomotiven - Google Patents

Flüssigkeitskühlanlage für aufgeladene Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Antrieb von Lokomotiven

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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitskühlanlage für aufgeladene Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Antrieb von Lokomotiven, mit je einem Kühlkreis zum Abführen der Motorwärme und zum Kühlen der Ladeluft.
Bei den bekannten Flüssigkeitskühlanlagen für aufgeladene Brennkraftmaschinen dieser Art ist nur ein in einem besonderen Kühlwasserkreislauf liegender Ladeluftkühler vorgesehen, mit dem nur eine begrenzte Kühlung der Ladeluft und damit nur begrenzte Verdichtung in dem Zylinder und Leistungssteigerung der Maschine erreicht wird.
Es sind ferner Flüssigkeitskühlanlagen bekannt, bei denen die die Austrittsleitung des Motorkühlsystems über eine abgezweigte Leitung und einen Thermostaten an die Saugseite der in der Eintrittsleitung für den Kühlwasserkreislauf des Ladeluftkühlers liegenden Pumpe und die Austrittsleitung des Ladeluftkühlers an die Saugseite der in der Eintrittsleitung des Motorkühlsyste'ms liegenden Pumpe angeschlossen sind. Dieses ist zu dem Zweck vorgesehen, bei tiefen Außentemperaturen ein Einfrieren des Kühlwassers im Ladeluftkühler dadurch zu verhindern, daß der Thermostat unterhalb einer bestimmten, eingestellten Temperatur den Zufluß von warmem Motorkühlwasser zu dem Ladeluftkühler gestattet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung der Ladeluft, insbesondere für diese Lokomotiven zu verbessern. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß als erste Kühlstufe für die Ladeluft ein vom Motorkühlwasser im Nebenstrom durchflossener Wärmetauscher vorgesehen ist. Durch den als erste Kühlstufe für die Ladeluft wirkenden Wärmetauscher wird es möglich, die Ladeluft auf eine besonders hohe Temperatur zu verdichten, um damit eine Leistungssteigerung des Motors zu erzic-Il1H, während die Tatsache, daß der Wärmetauscher durch das Mototkühlwasser im Nebenstrom durchflossen wird, eine einwandfreie Kühlung des Motors ohne übermäßige Belastung der Kühler des Motorkühlkreises und des Wärmetauschers des Ladeluftkühlkreises gewährleistet ist.
In der Zeichnung ist die Flüssigkeitskühlanlage nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die Flüssigkeitskühlanlage für aufgeladene' Brennkraftmaschinen 2 weist einen Kühlkreis 4 von hoher Temperatur zum Abführen der Motorwärme, einen Kühlkreis 6 von niederer Temperatur zum Kühlen der Ladeluft und einen von dem Motorkühlwasser im Nebenstrom durchflossenen Kreislauf 8 auf.
Der Kühlkreis 4 zum Abführen der Motorwärme enthält wenigstens einen Kühler oder eine Gruppe von Kühlern 10, eine Pumpe 12, die Wassermäntel des Motors und die Anschlußleitungen 14, 16, 18.
Der Kühlkreis 6 zum Kühlen der Ladeluft enthält mindestens einen Kühler oder eine Gruppe von Kühlern 20, eine Pumpe 22, einen Wärmeaustauscher Wasser/Öl 24, welcher die Kühlung des Motorschmieröles sicherstellt (die das öl zu dem Wärmeaustauscher führenden Leitungen sind nicht dargestellt), und einen Wärmeaustauscher Wasser/Ladeluft 26, welcher die Stufe niedriger Temperatur eines Wärmeaustauschers 28 bildet, welcher die durch den nicht dargestellten Ladeluft-Turbokompressor des Motors geblasene Luft kühlt. Der Kühlkreislauf wird durch Anschlußleitungen 30, 32, 34, 36 geschlossen.
An dem im Nebenstrom durchflossenen Kühlkreislauf 8 ist ein Wärmeaustaucher Wasser/Ladeluft 38 vorgesehen, welcher die erste Kühlstufe für die Ladeluft bildet, wobei dieser Wärmeaustauscher 38 im Nebenschluß zu dem Motorkühlwasserkreis mittels zweier Leitungen 40, 42 liegt.
Die beiden Kühler oder Kühlergruppen 20, 10 sind paarweise, d. h. hintereinander angeordnet und werden nacheinander durch den von einem Ventilator 44 eingesaugten Luftstrom durchflossen.
Die Abzweigung des neuen Kreislaufes 8 im Nebenschluß zu den Kühlern 1,0 zeigt zahlreiche Vorteile; tatsächlich durchläuft die Gesamtheit der Austrittsmenge der Pumpe 12 die Kühlwassermäntel des Motors, was von Vorteil ist, um die Bildung von Wärmepuhkten oder Wärmestellen zu vermeiden, da der Teil 14, 10, 16 nur von einem Bruchstück dieser Leistung, beispielsweise in der Größenordnung von der Hälfte durchlaufen wird. Es folgt daraus, daß der Querschnitt der Leitungen 14 und 16, welche lang sind, verkleinert werden kann, was sehr wirtschaftlich ist und die Montage erleichtert, und gleichzeitig, daß die Kühler hoher Temperatur 10 nicht mehr einem starken und übermäßigen Durchsatz unterworfen sind. Der andere Bruchteil der Austrittsmenge der Pumpe 12, das würde also heißen, die andere Hälfte läuft durch die Ergänzungsleitungen 40, 42 des abgeleiteten Kreislaufes, aber diese Leitungen sind äußerst kurz (zwischen dem Motor und dem Eintritt der Vorverdichtungsluft) und somit wenig kostspielig.
Andererseits ist der Wärmeaustauscher 28 in zwei Stufen nicht viel aufwendiger als der einzige Wärmeaustauscher, welcher bei den klassischen Kühlsystemen vorhanden ist.
Da ein Teil der Kalorien oder Wärmeeinheiten der Vorverdichtungsluft durch den neuen abgeleiteten Kreislauf 8 abgeführt wird, braucht die Austrittsmenge oder Leistung der Pumpe 22 des Kreislaufes tiefer Temperatur 6 nicht so groß wie bei den klassischen Kühlsystemen zu sein, so daß man eine Ersparnis bei der Pumpe und bei dem Querschnitt der Leitungen 30, 32, 34, 36, welche lang sind, erzielen kann.
Die Verteilung der Austrittsmenge der Pumpe 12 zwischen den beiden Kreisläufen 14, 10, 16 und 42, 38, 40 wird derart gewählt, daß man einen thermischen Ausgleich zwischen den Kreisläufen hoher Temperatur und tiefer Temperatur erhält, wobei diese Verteilung der Menge nach den Belastungsverlusten in den beiden Kreislaufabzweigungen geschieht und beispielsweise mittels eines oder zweier Einstellvorrichtungen 50, 50' für den gewählten Querschnitt eingestellt werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Flüssigkeitskühlanlage für aufgeladene Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Antrieb von Lokomotiven, mit je einem Kühlkreis zum Abführen der Motorwärme und zum Kühlen der Ladeluft, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Kühlstufe für die Ladeluft ein vom Motorkühlwasser im Nebenstrom durchflossener Wärmetauscher (38) vorgesehen ist.
2. Flüssigkeitskühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlwasserzuleitung zum Wärmetauscher (38) eine Drossel (50) vorgesehen ist.
DE1576718A 1966-03-02 1967-02-23 Flüssigkeitskühlanlage für aufgeladene Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Antrieb von Lokomotiven Expired DE1576718C3 (de)

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