DE19803885A1 - Kühlkreisanordnugn für eine flüssigkeitsgekühle Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine Kühlkreisanordnung für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine im Zylinderkopf und im Kurbelgehäuse jeweils gesteuert mit von einer einzigen Pumpe gefördertem Kühlmittel gesondert durchströmte Kühl­ mäntel umfaßt, und die bedarfsweise in den Zylinderkopf-Kühlmantel fördernde Pumpe ansaugseitig mit einer über ein Drei-Wege-Ventil gesteuerten/geregelten Bypassleitung zu einem mit dieser über eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung verbundenen Wärmetauscher in einem äußeren Kühlkreis in Verbindung steht, wo­ bei der Kurbelgehäuse-Kühlmantel über ein steuerbares Ventil mit dem äußeren Kühlkreis gesondert verbindbar ist bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur im/am Kurbelgehäuse.

Eine derartige Kühlkreisanordnung ist beispielsweise aus der DE-A 28 41 555 be­ kannt. Hierbei ist stromauf der einzigen Pumpe ein Drei-Wege-Ventil mit einem An­ schluß zum Kühlmantel des Kurbelgehäuses und mit einem davon gesonderten An­ schluß zum Kühlmantel des Zylinderkopfes vorgesehen. Dieses über eine Bauteil­ temperatur im Bereich des Kurbelgehäuses ansteuerbare Drei-Wege-Ventil steuert den Kühlmittelzufluß derart, daß gemäß einem Ausführungsbeispiel zunächst nur der Kühlmantel im Zylinderkopf gespült ist und erst bei Erreichen einer vorbestimm­ ten Bauteiltemperatur im Bereich des Kurbelgehäuses der Zustrom zum Kurbel­ gehäuse-Kühlmantel offen gesteuert wird. Bei dieser Ausgestaltung der Kühl­ kreisanordnung sind die Kühlmäntel von Zylinderkopf und Kurbelgehäuse parallel durchströmt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser bekannten Kühlkreisanordnung ist das Drei-Wege-Ventil über die Bauteil-Temperatur derart angesteuert, daß mit Erreichen dieser vorbestimmten Bauteil-Temperatur im Kurbelgehäuse der gesamte von der Pumpe geförderte Kühlmittelstrom in den Kühlmantel des Kurbelgehäuses eingeleitet wird und von diesem über Öffnungen in den Kühlmantel des Zylinder­ kopfes übertritt und von diesem einer Wärmetauscher-Vorlaufleitung sowie der Wärmetauscher-Bypassleitung zugeführt ist. Die beiden Kühlmäntel in Kurbel­ gehäuse und Zylinderkopf der Brennkraftmaschine sind hierbei in Reihe geschaltet.

Nachteilig bei dieser bekannten Kühlkreisanordnung ist für beide Ausführungen die Kühlmittelsteuerung zum Kurbelgehäuse-Kühlmantel über eine einzige, vorbe­ stimmte Bauteil-Grenztemperatur, die zur Erzielung einer ausreichenden Kühl­ sicherheit bei hoher Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine, insbesondere im sogenannten Kühlleistungsfall, demgegenüber relativ gering gewählt werden muß. Eine hinsichtlich optimal verringerter Reibleistung günstige Kühlmitteltemperatur ist bei dieser Kühlkreisanordnung nicht zu erzielen. Die Wahl eines ohne zusätzliche Heizung regelnden Thermostaten zur Steuerung von Wärmetauscher-Vorlaufleitung und Wärmetauscher-Bypassleitung mit einem Regelbereich von z. B. 100°C bis 110°C verbietet sich hierbei mangels ausreichender Kühlsicherheit.

Weiter ermangelt es dieser bekannten Kühlkreisanordnung auch der Möglichkeit einer gezielten Kühlmittelführung zu insbesondere hochtemperierten Bauteil­ abschnitten im Zylinderkopf und gegebenenfalls auch im Kurbelgehäuse. Ferner ist es mit dieser bekannten Kühlkreisanordnung nicht möglich, die Brennkraftmaschine in ihren jeweiligen Kühlmänteln entsprechend dem jeweiligen Betriebs- bzw. Lastpunkt im Hinblick auf geringe Reibleistung, verbesserte Abgasqualität und ver­ ringerte Ladungsverluste optimal zu kühlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Kühlkreisanordnung für eine Brennkraftmaschine mit relativ geringem Aufwand derart zu verbessern, daß bei ausreichender Kühlsicherheit eine dem jeweiligen Lastbereich der Brennkraft­ maschine vorteilhafte Kühlmitteltemperatur im jeweiligen Kühlmantel von Zylinder­ kopf und Kurbelgehäuse einstellbar ist.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und zwar dadurch, daß die an­ saugseitig mit einem Ablauf eines in der Bypassleitung angeordneten Drei-Wege- Thermostaten verbundene Pumpe förderseitig mit einem auslaßseitigen Längskanal des Kühlmantels im zu einem einlaßseitigen Längskanal quer durchströmten Zylin­ derkopf in Verbindung steht und der einlaßseitige Längskanal über eine Verbin­ dungsleitung mit der Bypassleitung und der Wärmetauscher-Vorlaufleitung verbun­ den ist, wobei zumindest der Kurbelgehäuse-Kühlmantel über ein mittels einer elek­ tronischen Steuereinheit kennfeldgesteuertes Ein- oder Mehr-Wege-Ventil mit dem äußeren Kühlkreis mittel- oder unmittelbar verbindbar ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Merkmalskombination ist, daß zum einen mit der per se bekannten Zylinderkopfgestaltung und einem üblichen, nicht zusätzlich ge­ heizten Drei-Wege-Thermostaten mit einer relativ niedrigen Regeltemperatur um ca. 80°C besonders temperaturgefährdete Bauteilabschnitte im Zylinderkopf gezielt ge­ kühlt werden bei unwesentlich über die Ansaugkanäle erwärmter zugeführter La­ dung. Zugleich kann im Kurbelgehäuse-Kühlmantel das Kühlmittel über ein kenn­ feldgesteuertes Zu- oder Abfluß-Ventil auf eine lastpunktabhängig günstige Tempe­ ratur hinsichtlich Reibleistung und Schmieröltemperatur eingestellt werden.

In einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kühlkreisanordnung ist der Kühlmantel des Kurbelgehäuses in getrennte, einlaßseitig und auslaßseitig ausge­ bildete Kammern unterteilt und jede Kammer mit dem zugeordneten Längskanal des Kühlmantels im Zylinderkopf über Drosselverbindungen verbunden, wie dies per se aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 5-33 646 bekannt ist. Weiter steht in Kombination mit den vorgenannten Merkmalen jede Kammer des Kurbelgehäuse- Kühlmantels mit der Förderleitung zwischen Pumpe und Zylinderkopf über eine ven­ tilgesteuerte Zulaufleitung in Verbindung und wobei im Kühlleistungsfall das die Brennkraftmaschine durchströmende Kühlmittel über den einlaßseitigen Längskanal in deren Verbindungsleitung zum Wärmetauscher-Vorlauf geführt ist.

Der Vorteil dieser Weiterbildung ist gegenüber dem zusätzlich genannten Stand der Technik in der Kombination von kennfeldgesteuerten Zulaufleitungen zu den Kam­ mern einerseits in Verbindung mit einem nicht zusätzlich geregelten Drei-Wege- Thermostaten in der Wärmetauscher-Bypassleitung andererseits zu sehen. Ein über diesen Drei-Wege-Thermostaten temperaturgeregeltes Kühlmittel ist vorteilhafter­ weise einem ausschließlich im Zylinderkopf ausgebildeten Kühlmantel über den auslaßseitigen Längskanal zugeführt und den im Kurbelgehäuse gesondert ausge­ bildeten Kühlmantel-Kammern über die kennfeldgesteuerten Ventile in den Zulauf­ leitungen. Dies ermöglicht im Kühlungs-Normalbetrieb der Brennkraftmaschine mit­ tels des über den Wärmetauscher rückgekühlten und über den Drei-Wege-Ther­ mostaten temperaturgeregelten Kühlmittels beispielsweise bei zu stark erhöhter Kühlmitteltemperatur im einlaßseitigen Längskanal des Zylinderkopfes die einlaß­ seitige Kammer des Kurbelgehäuse-Kühlmantel gezielt bzw. bedarfsweise zeitlich begrenzt zu beaufschlagen für eine Spülung über die Drosselverbindungen in den einlaßseitigen Längskanal, dessen Ablauf zum Wärmetauscher gerichtet ist. Bei hohem auslaßseitigem Wärmeanfall der Brennkraftmaschine kann anstelle der ein­ laßseitigen Kammer des Kurbelgehäuse-Kühlmantels auch die auslaßseitige Kam­ mer des Kurbelgehäuse-Kühlmantels beaufschlagt werden und gegebenenfalls bei stark erhöhtem Wärmeanfall sind beide Kammern des Kurbelgehäuse-Kühlmantels beaufschlagt. Damit ist auch eine verbesserte Vergleichmäßigung der Bauteiltempe­ raturen erzielt.

Zur vorteilhaften Umsetzung der vorbeschriebenen Regelung in der erfindungs­ gemäßen Kühlkreisanordnung wird weiter vorgeschlagen, daß die kurbelgehäuse­ seitigen Zulaufleitungen über ein Mehr-Wege-Ventil mit der Pumpen-Förderleitung in Verbindung stehen.

Eine die Möglichkeit einer zusätzlichen Regelung des Kühlmantels im Zylinderkopf eröffnende Weiterbildung ist dadurch erreicht, daß die kurbelgehäuseseitigen Zu­ laufleitungen und ein zylinderkopfseitiger Abschnitt der Pumpen-Förderleitung über ein Vier-Wege-Ventil mit dem pumpenseitigen Abschnitt der Pumpen-Förderleitung in Verbindung stehen. Mit dieser Weiterbildung kann die Kühlkreisanordnung einer Brennkraftmaschine ohne großen Steuerungs-/Regelungsaufwand bei geringer Sensor-Anzahl lastpunktabhängig angepaßt kennfeldgeregelt werden.

Eine sowohl brennkraftmaschinenseitig als auch ventilseitig im Aufwand verringerte weitere Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß ein ungeteilt ausgebildeter oder durch einlaßseitig und auslaßseitig angeordnete, über einen Drosselkanal kühlmittelverbundene Kammern gestalteter Kühlmantel des Kurbel­ gehäuses vom Kühlmantel des Zylinderkopfes getrennt ausgebildet ist, und daß eine stromab der Pumpe von der Förderleitung abzweigende kurbelgehäuseseitige Zulaufleitung mit dem Kurbelgehäuse-Kühlmantel auslaßseitig verbunden ist, wobei eine vom Kurbelgehäuse-Kühlmantel einlaßseitig abgehende Ablaufleitung über das kennfeldgesteuerte Ein-Weg-Ventil, z. B. Drosselthermostat, mit der zylinderkopf­ seitigen Verbindungsleitung zum Wärmetauscher-Vorlauf verbindbar ist.

Diese auch im Hinblick auf den Aufwand an Kühlmittelleitungen vorteilhafte Weiter­ bildung ermöglicht ebenfalls eine voll kennfeldgesteuerte Kühlkreisanordnung da­ durch, daß der in der Wärmetauscher-Bypassleitung angeordnete Drei-Wege-Ther­ mostat mit einem über die Steuereinheit angesteuert elektrisch beheizbaren Dehn­ stoffelement ausgerüstet ist.

Schließlich ist für einen Fahrzeug-Heizungswärmetauscher ein vorteilhafter An­ schluß und Rücklauf dadurch erreicht, daß der Heizungs-Vorlauf von der vom Zylin­ derkopf abgehenden Verbindungsleitung abzweigt und der Heizungs-Rücklauf stromauf der Pumpe in deren Ansaugleitung zum Drei-Wege-Thermostaten mündet.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kühlkreisanordnung für eine Brennkraft­ maschine, deren Warmlauf-Phase durch Pfeile symbolisiert ist,

Fig. 2 die o.g. Brennkraftmaschine im Normalbetrieb mit entsprechender Kühlmittelförderung gemäß weiterer Strömungspfeile,

Fig. 3 die o.g. Brennkraftmaschine im Kühlleistungsfall mit veränderter Kühlmittelführung gemäß zusätzlicher Strömungspfeile, und

Fig. 4 mit 6 eine abgewandelte erfindungsgemäße Kühlkreisanordnung für eine weitere Brennkraftmaschine, deren Phasen für Warmlauf, Normal­ betrieb und Kühlleistungsfall wiederum durch Strömungspfeile ent­ sprechend symbolisiert sind.

In einer Kühlkreisanordnung 1 für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine 2 umfaßt diese im Zylinderkopf 3 und im Kurbelgehäuse 4 jeweils gesondert mit von einer einzigen Pumpe 5 gefördertem Kühlmittel gesteuert durchströmte Kühlmäntel 6 und 7. Die bedarfsweise in den Zylinderkopf-Kühlmantel 6 fördernde Pumpe 5 steht ansaugseitig mit einer über ein Drei-Wege-Ventil 8 gesteuerten/geregelten Bypassleitung 9 zu einem mit dieser über eine Vorlaufleitung 10 und eine Rück­ laufleitung 11 verbundenen Wärmetauscher 12 in einem äußeren Kühlkreis 13 in Verbindung. Weiter ist der Kurbelgehäuse-Kühlmantel 7 über ein steuerbares Ventil 14 mit dem äußeren Kühlkreis 13 gesondert verbindbar bei Erreichen einer vorbe­ stimmten Temperatur im/am Kurbelgehäuse 4, z. B. gemessen mittels eines Sensors 32.

Um aufgabengemäß bei ausreichender Kühlsicherheit eine dem jeweiligen Last­ bereich oder dem Lastpunkt der Brennkraftmaschine vorteilhafte Kühlmitteltempe­ ratur im jeweiligen Kühlmantel 6, 7 von Zylinderkopf 3 und Kurbelgehäuse 4 zu er­ zielen, steht erfindungsgemäß die ansaugseitig mit einem Ablauf 15 eines in der Bypassleitung 9 angeordneten Drei-Wege-Thermostaten 16 verbundene Pumpe 5 förderseitig mit einem auslaßseitigen Längskanal 17 des Kühlmantels 6 im zu einem einlaßseitigen Längskanal 18 quer durchströmten Zylinderkopf 3 in Verbindung, wo­ bei der einlaßseitige Längskanal 18 über eine Verbindungsleitung 19 mit der Wär­ metauscher-Bypassleitung 9 und der Wärmetauscher-Vorlaufleitung 10 verbunden ist, und ferner zumindest der Kurbelgehäuse-Kühlmantel 7 über ein mittels einer elektronischen Steuereinheit 20 kennfeldgesteuertes Ein- oder Mehr-Wege-Ventil 14 mit dem äußeren Kühlkreis 13 mittel- oder unmittelbar verbindbar ist.

In einer ersten Ausgestaltung der Kühlkreisanordnung 1 ist der Kühlmantel 7 des Kurbelgehäuses 4 in getrennte, einlaßseitig und auslaßseitig ausgebildete Kammern 7' und 7'' unterteilt, wobei jede Kammer 7', 7'' mit dem zugeordneten Längskanal 17, 18 des Kühlmantels 6 im Zylinderkopf 3 über Drosselverbindungen 21 verbunden ist. Zur Erzielung einer optimalen Regelung des Kühlmittels ist ferner jede Kammer 7', 7'' des Kurbelgehäuse-Kühlmantels 7 mit der Förderleitung 22 zwischen Pumpe 5 und Zylinderkopf 3 über jeweils eine ventilgesteuerte Zulaufleitung 23 und 24 ver­ bunden, und wobei im Kühlleistungsfall bei hoher Leistungsabgabe der Brennkraft­ maschine das diese durchströmende Kühlmittel über den einlaßseitigen Längskanal 18 in deren Verbindungsleitung 19 zur Wärmetauscher-Vorlaufleitung 10 geführt ist.

Um die Kammern 7' und 7'' voneinander unabhängig oder gemeinsam mit Kühlmittel aus der Förderleitung 22 beaufschlagen zu können, sind die kurbelgehäuseseitigen Zulaufleitungen 23 und 24 mit der Förderleitung 22 über ein mehrere Durchgänge aufweisendes Ventil 14 bzw. ein Mehr-Weg-Ventil 14 verbunden.

Eine vorteilhafte Möglichkeit voneinander unabhängiger Temperatur-Regelungen in den Kühlmänteln 6 und 7 bzw. in deren Unterteilungen gemäß den Längskanälen 17 und 18 zylinderkopfseitig und den Kammern 7' und 7'' kurbelgehäuseseitig eröffnet sich dadurch, daß die kurbelgehäuseseitigen Zulaufleitungen 23 und 24 und ein zylinderkopfseitiger Abschnitt 22' der Pumpen-Förderleitung 22 über ein durch die Steuereinheit 20 kennfeldgesteuertes Vier-Wege-Ventil 25 mit dem pumpenseitigen Abschnitt 22'' der Pumpen-Förderleitung 22 in Verbindung stehen. Damit kann kennfeldabhängig für jeden Lastpunkt der Brennkraftmaschine in jedem der vorge­ nannten Kühlmäntel 6 und 7 bzw. deren Unterteilungen die optimale Kühlmittel­ temperatur eingeregelt werden.

Die Funktion der Kühlkreisanordnung 1 ist folgende:
Nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 2 läuft das Kühlmittel im sogenannten Kurzschluß gemäß den mit "W" bezeichneten Pfeilen über den Zylinderkopf 3 der Brennkraftmaschine 2 um. Hierbei fördert die Pumpe 5 aus der Wärmetauscher- Bypassleitung 9 über den kurzschlußseitig offen gesteuerten Drei-Wege-Ther­ mostaten 16 und die Ansaugleitung 31 das Kühlmittel über die Förderleitung 22 in den auslaßseitigen Längskanal 17 des Kühlmantels 6 im Zylinderkopf 3, wobei das Kühlmittel im weiteren über Querströmungen im Zylinderkopf 3 in den einlaßseitigen Längskanal 18 eintritt und von diesem über die Verbindungsleitung 19 zur Bypass­ leitung 9 zurückgeführt ist.

Bei Kühlung der Brennkraftmaschine 2 im Normalbetrieb läuft das Kühlmittel in der Kühlkreisanordnung 1 gemäß den mit "N" bezeichneten Pfeilen um. Bei dem an den Warmlauf sich anschließenden Normalbetrieb beginnt der mit einem üblichen Dehn­ stoffelement ausgerüstete Drei-Wege-Thermostat 16 zu regeln, wobei anteiliges heißes Kühlmittel aus der Verbindungsleitung 19 und über die Wärmetauscher- Rücklaufleitung 11 zugeführtes, abgekühltes Kühlmittel gemischt in die Ansaug­ leitung 31 der Pumpe 5 eintreten zur Weiterförderung des Kühlmittels über die För­ derleitung 22 in den auslaßseitigen Längskanal 17 und über Querströmungen des Zylinderkopfes 3 in dessen einlaßseitigen Längskanal 18 zum Austritt in die Verbin­ dungsleitung 19.

Sollte im Zylinderkopf 3 das Kühlmittel auslaßseitig oder einlaßseitig eine vorbe­ stimmte Temperatur überschreiten, kann mittels des Vier-Wege-Ventils 25 über die Steuereinheit 20 angesteuert die eine oder andere Kammer 7' bzw. 7'' durchströmt werden, wobei ein jeweiliges Kammer-Kühlmittel anteilig über die Drosselverbin­ dungen 21 in einen oder in beide der Längskanäle 17 und 18 übertritt zur Reduzie­ rung der Kühlmittel-Temperatur im Zylinderkopf 3.

Es ist weiter möglich, einerseits für den Warmlauf und andererseits bei Bedarf im Normal betrieb die Förderleitung 22 von der Pumpe 5 zum Kühlmantel 6 des Zylin­ derkopfes 3 über das Vier-Weg-Ventil 25 kennfeldgesteuert zu sperren, wobei im Warmlauf mit den übrigen gesperrten Zulaufleitungen 23 und 24 zum Kurbel­ gehäuse 4 eine rasche Erwärmung der Brennkraftmaschine 2 erzielt ist und ferner bei Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 2, z. B. bei niedrigen Außentemperaturen der Durchfluß des Kühlmittels durch die gesamte Brennkraftmaschine über das ge­ drosselt gesteuerte Vier-Wege-Ventil 25 vorzugsweise über die auslaßseitige Kam­ mer 7'' des Kurbelgehäuse-Kühlmantels 7 und die Drosselverbindungen 21 in den Kühlmantel 6 des Zylinderkopfes 3 bewirkt ist.

Für den Kühlleistungsfall bei hoher Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine 2 ist der Umlauf des Kühlmittels in der Kühlkreisanordnung 1 gemäß Fig. 3 durch die mit "K" bezeichneten Strömungspfeile angedeutet. In diesem Fall ist der im Bypass 9 angeordnete Drei-Wege-Thermostat 16 zur Wärmetauscher-Rücklaufleitung 11 voll geöffnet bei vollem Verschluß zur Wärmetauscher-Vorlaufleitung 10, so daß das im Wärmetauscher 12 entsprechend der Kühlerkonstante rückgekühlte Kühlmittel ungeregelt über den Drei-Wege-Thermostaten 16 und die Ansaugleitung 31 von der Pumpe 5 angesaugt ist und über den Abschnitt 22'' der Förderleitung 22 sämtlichen geöffneten Ventilen des Vier-Wege-Ventils 25 zugeführt ist zur Verteilung auf die Kühlmäntel 6 und 7 bzw. auf den auslaßseitigen Längskanal 17 des Zylinderkopfes 3 und die beiden Kammern 7' und 7'' des Kühlmantels 7.

Für eine erfindungsgemäß abgewandelte Kühlkreisanordnung 1' gemäß Fig. 4 für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine 2' ist vorgesehen, daß ein ungeteilt ausgebildeter oder durch einlaßseitig und auslaßseitig angeordnete, über einen Drosselkanal 26 kühlmittelverbundene Kammern 7' und 7'' gestalteter Kühlmantel 7 des Kurbelgehäuses 4 vom Kühlmantel 6 des Zylinderkopfes 3 getrennt ausgebildet ist und eine stromab der Pumpe 5 von der Förderleitung 22 abzweigende kurbel­ gehäuseseitige Zulaufleitung 23 mit dem Kurbelgehäuse-Kühlmantel 7 vorzugs­ weise mit dessen auslaßseitiger Kammer 7'' verbunden ist, wobei eine vom Kurbel­ gehäuse-Kühlmantel 7 von der einlaßseitigen Kammer 7' abgehende Ablaufleitung 27 über das kennfeldgesteuerte Ein-Weg-Ventil in der bevorzugten Ausführung als steuerbarer Drosselthermostat 14' mit der zylinderkopfseitigen Verbindungsleitung 19 zur Wärmetauscher-Vorlaufleitung 10 verbindbar ist.

Im Unterschied zur ersten Kühlkreisanordnung 1 ist bei der angewandelten Kühl­ kreisanordnung 1' der in der Wärmetauscher-Bypassleitung 9 angeordnete Drei- Wege-Thermostat 16 mit einem über die Steuereinheit 20 angesteuert elektrisch beheizbaren Dehnstoffelement ausgerüstet.

Damit kann die Brennkraftmaschine 2' mit getrennten Kühlmänteln 6 und 7 in Zylin­ derkopf 3 und Kurbelgehäuse 4 mit gesteuert paralleler Durchströmung des Kühl­ mittels dessen Temperatur in jedem der Kühlmäntel 6 und 7 für jeden Lastpunkt der Brennkraftmaschine 2' kennfeldgesteuert eingeregelt werden.

Bezüglich der unterschiedlichen Kühlphasen ist die Brennkraftmaschine 2' in Fig. 4 im Warmlauf gezeigt mit einem Kühlmittelumlauf gemäß den mit "W" gekennzeich­ neten Strömungspfeilen. Fig. 5 zeigt die Brennkraftmaschine 2' im Normalbetrieb mit einem Kühlmittelumlauf gemäß den mit "N" gekennzeichneten Strömungspfeilen und schließlich in Fig. 6 den Kühlleistungsfall mit einem Kühlmittelumlauf mit "K" belegten Strömungspfeilen.

Im übrigen ist für beide Kühlkreisanordnungen 1 und 1' vorgesehen, daß von der jeweiligen Verbindungsleitung 19 ein Vorlauf 28 für einen Fahrzeug-Heizungs­ wärmetauscher 29 abzweigt und ein Rücklauf 30 in die Ansaugleitung 31 der Pumpe 5 mündet.

In der Kühlkreisanordnung 1' ist der kurbelgehäuseseitige Temperatur-Sensor 32 für die Steuereinheit 20 vorzugsweise in/an der einlaßseitigen Kammer 7' angeordnet.

Weiter kann in jeder Kühlkreisanordnung 1 und 1' der Fahrzeug-Heizungswärme­ tauscher 29 auch aus dem jeweiligen Kurbelgehäuse-Kühlmantel 7 gespeist sein.

Schließlich kann jede Kühlkreisanordnung 1 und 1' zur Steigerung der Kühlsicher­ heit mit einer die Siedetemperatur des Kühlmittels beeinflussender Drucksteuer­ einrichtung versehen sein (nicht gezeigt).

Claims (7)

1. Kühlkreisanordnung für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine,

• - wobei die Brennkraftmaschine (2, 2') im Zylinderkopf (3) und im Kur­ belgehäuse (4) jeweils gesteuert gesondert mit von einer einzigen Pumpe (5) gefördertem Kühlmittel gesondert durchströmte Kühlmäntel (6, 7) umfaßt, und
• - die bedarfsweise in den Zylinderkopf-Kühlmantel (6) fördernde Pumpe (5) ansaugseitig mit einer über ein Drei-Wege-Ventil (8) ge­ steuerten/geregelten Bypassleitung (9) zu einem mit dieser über eine Vorlaufleitung (10) und eine Rücklaufleitung (11) verbundenen Wär­ metauscher (12) in einem äußeren Kühlkreis (13) in Verbindung steht, wobei
• - der Kurbelgehäuse-Kühlmantel (7) über ein steuerbares Ventil (14, 14') mit dem äußeren Kühlkreis (13) gesondert verbindbar ist bei Er­ reichen einer vorbestimmten Temperatur im/am Kurbelgehäuse (4), dadurch gekennzeichnet,
• - daß die ansaugseitig mit einem Ablauf (15) eines in der Bypassleitung (9) angeordneten Drei-Wege-Thermostaten (16) verbundene Pumpe (5) förderseitig mit einem auslaßseitigen Längskanal (17) des Kühl­ mantels (6) im zu einem einlaßseitigen Längskanal (18) quer durch­ strömten Zylinderkopf (3) in Verbindung steht, und
• - der einlaßseitige Längskanal (18) über eine Verbindungsleitung (19) mit der Bypassleitung (9) und der Wärmetauscher-Vorlaufleitung (10) verbunden ist, wobei
• - zumindest der Kurbelgehäuse-Kühlmantel (7) über ein mittels einer elektronischen Steuereinheit (20) kennfeldgesteuertes Ein- oder Mehr-Wege-Ventil (14, 14') mit dem äußeren Kühlkreis (13) mittel- oder unmittelbar verbindbar ist.

2. Kühlkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Kühlmantel (7) des Kurbelgehäuses (4) in getrennte, einlaß­ seitig und auslaßseitig ausgebildete Kammern (7', 7'') unterteilt ist, und
• - jede Kammer (7', 7'') mit dem zugeordneten Längskanal (17, 18) des Kühlmantels (6) im Zylinderkopf (3) über Drosselverbindungen (21) verbunden ist, wobei
• - jede Kammer (7', 7'') des Kurbelgehäuse-Kühlmantels (7) mit der Förderleitung (22) zwischen Pumpe (5) und Zylinderkopf (3) über eine ventilgesteuerte Zulaufleitung (23, 24) in Verbindung steht, und wobei
• - im Kühlleistungsfall das die Brennkraftmaschine (2) durchströmende Kühlmittel über den einlaßseitigen Längskanal (18) in deren Verbin­ dungsleitung (19) zur Wärmetauscher-Vorlaufleitung (10) geführt ist.

3. Kühlkreisanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kurbelgehäuseseitigen Zulaufleitungen (23, 24) über ein Mehr-Wege- Ventil (14) mit der Förderleitung (22) in Verbindung stehen.

4. Kühlkreisanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kurbelgehäuseseitigen Zulaufleitungen (23, 24) und ein zylinderkopfseiti­ ger Abschnitt (22') der Pumpen-Förderleitung (22) über ein Vier-Wege-Ventil (25) mit dem pumpenseitigen Abschnitt (22'') der Pumpen-Förderleitung (22) in Verbindung stehen.

5. Kühlkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein ungeteilt ausgebildeter oder durch einlaßseitig und auslaß­ seitig angeordnete, über einen Drosselkanal (26) kühlmittelverbun­ dene Kammern (7', 7'') gestalteter Kühlmantel (7) des Kurbelgehäu­ ses (4) vom Kühlmantel (6) des Zylinderkopfes (3) der Brennkraft­ maschine (2') getrennt ausgebildet ist, und
• - eine stromab der Pumpe (5) von der Förderleitung (22) abzweigende kurbelgehäuseseitige Zulaufleitung (23) mit dem Kurbelgehäuse- Kühlmantel (7) auslaßseitig verbunden ist, wobei
• - eine vom Kurbelgehäuse-Kühlmantel (7) einlaßseitig abgehende Ab­ laufleitung (27) über das kennfeldgesteuerte Ein-Weg-Ventil (Drosselthermostat 14') mit der zylinderkopfseitigen Verbindungs­ leitung (19) zur Wärmetauscher-Vorlaufleitung (10) verbindbar ist.

6. Kühlkreisanordnung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Wärmetauscher-Bypassleitung (9) angeordnete Drei-Wege-Ther­ mostat (16) mit einem über die Steuereinheit (20) angesteuert elektrisch be­ heizbaren Dehnstoffelement ausgerüstet ist.

7. Kühlkreisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß von der jeweiligen Verbindungsleitung (19) ein Vorlauf (28) für einen Fahrzeug-Heizungswärmetauscher (29) abzweigt und
• - ein Rücklauf (30) ansaugseitig mit der Pumpe (5) in Verbindung steht.