冷卻系統(tǒng)及包括冷卻系統(tǒng)的機(jī)動車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種冷卻系統(tǒng)，其包括：-冷卻回路(2)，其用于冷卻機(jī)動車中的燃式發(fā)動機(jī)(3)，-冷卻流體散熱器(6)，-恒溫裝置(30)，其取決于導(dǎo)引管線(14)中冷卻流體的溫度而調(diào)節(jié)冷卻流體至冷卻流體散熱器和至分支管線(11)的流動，-換熱器(50)，所述換熱器設(shè)置在導(dǎo)引管線中，所述換熱器(50)設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線的冷卻流體與任意的以下媒介之間的換熱：A)流過冷卻流體散熱器下游的引導(dǎo)部分(10a)的冷卻流體，或B)從壓縮機(jī)(22)向下游通過進(jìn)氣管線(15)流至燃式發(fā)動機(jī)(3)的增壓空氣，所述壓縮機(jī)安設(shè)在所述進(jìn)氣管線中，或C)流過來自燃式發(fā)動機(jī)的排氣管線(16)的排氣，或D)已經(jīng)經(jīng)過冷卻流體散熱器(6)的環(huán)境空氣。
【專利說明】冷卻系統(tǒng)及包括冷卻系統(tǒng)的機(jī)動車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于冷卻機(jī)動車中燃式發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種配備有這種冷卻系統(tǒng)的機(jī)動車。

【背景技術(shù)】
[0002]帶有蠟體的取決于溫度的啟動元件經(jīng)常被用于調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)中對機(jī)動車燃式發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷卻的冷卻流體的溫度。恒溫裝置基于冷卻流體的溫度將來自燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體在所述冷卻流體返回至燃式發(fā)動機(jī)之前引導(dǎo)至散熱器以受到冷卻，或?qū)⑺隼鋮s流體在不經(jīng)過冷卻流體散熱器的情況下直接引導(dǎo)回到燃式發(fā)動機(jī)。恒溫裝置導(dǎo)致經(jīng)過恒溫裝置的冷卻流體中的壓降。在恒溫裝置設(shè)置在冷卻流體散熱器上游的冷卻回路中，與恒溫裝置放置在冷卻流體散熱器下游的相對應(yīng)冷卻回路相比，冷卻流體散熱器因而承受來自流過冷卻流體散熱器的冷卻流體的更低壓力負(fù)載，所以在冷卻流體散熱器的性能方面要求更低。在許多機(jī)動車中，恒溫裝置因此在燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體出口與冷卻流體散熱器的冷卻流體入口之間地接入冷卻系統(tǒng)的冷卻回路中。已示出有利的是，取決于被引導(dǎo)進(jìn)燃式發(fā)動機(jī)內(nèi)的冷卻流體溫度控制恒溫裝置，而不是取決于離開燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體溫度控制恒溫裝置。為了允許這種控制而無需改變恒溫裝置在冷卻回路中的放置，恒溫裝置已被開發(fā)為被設(shè)置成接收來自導(dǎo)引管線的控制冷卻流體流，所述導(dǎo)引管線使得冷卻流體的朝向燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體入口流動的一部分轉(zhuǎn)向。配備有后一種類型恒溫裝置的冷卻系統(tǒng)之前從專利公開文獻(xiàn)EP 2 037 097 A2和EP 2 366 878 A2已知。
[0003]流過冷卻流體散熱器的冷卻流體借助于空氣冷卻，所述空氣在機(jī)動車處于開動時通過行進(jìn)風(fēng)迎著冷卻流體散熱器吹。在需要更大冷卻效果的情況下，例如在重發(fā)動機(jī)負(fù)載和高環(huán)境溫度的情況下，風(fēng)扇能夠啟動以產(chǎn)生通過冷卻流體散熱器更強(qiáng)勁氣流。對風(fēng)扇供能引起增加的燃油消耗，并且關(guān)于燃油經(jīng)濟(jì)性，因此期望的是能最大可能限度地實現(xiàn)在不借助風(fēng)扇的情況下冷卻流體散熱器中所需的冷卻效果。
[0004]傳統(tǒng)恒溫裝置中取決于溫度的啟動元件設(shè)計成在蠟體被加熱至特定溫度(即所謂的開啟溫度)時影響恒溫裝置開啟。在低于開啟溫度的冷卻流體溫度下，恒溫裝置保持在其關(guān)閉位置并且將所有的冷卻流體在其不經(jīng)過冷卻流體散熱器的情況下直接引導(dǎo)回到燃式發(fā)動機(jī)。在稍微高于開啟溫度的冷卻流體溫度下，恒溫裝置處于部分開啟狀態(tài)并將冷卻流體的一部分引導(dǎo)到冷卻流體散熱器，并且將冷卻流體的一部分在其不經(jīng)過冷卻流體散熱器的情況下直接引導(dǎo)回到燃式發(fā)動機(jī)。在更高的冷卻流體溫度下，恒溫裝置處于完全開啟狀態(tài)并且將所有的冷卻流體引導(dǎo)到冷卻流體散熱器。
[0005]期望的是，將燃式發(fā)動機(jī)的溫度保持在給定的溫度范圍內(nèi)，在所述溫度范圍內(nèi)，溫度足夠低以避免由于過熱造成的損傷，并且溫度足夠高以實現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。燃式發(fā)動機(jī)中的潤滑油在低溫時獲得高粘度，所述高粘度導(dǎo)致燃式發(fā)動機(jī)中增加的摩擦并因而導(dǎo)致增加的燃油消耗。從這一點(diǎn)來講，恒溫裝置的高開啟溫度因此是有利的。然而，提高的開啟溫度的一個缺點(diǎn)是，其導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇需要更頻繁地啟動以便冷卻流體散熱器能夠在發(fā)動機(jī)負(fù)載更劇烈增加期間實現(xiàn)所需的冷卻效果。更大的熱緩沖在相對低的開啟溫度下可用，因為隨后恒溫裝置將在相對較早階段開啟，結(jié)果是冷卻流體散熱器更有可能能夠在發(fā)動機(jī)負(fù)載增加期間不需要風(fēng)扇啟動地實現(xiàn)所需的冷卻效果。在傳統(tǒng)的恒溫裝置中，開啟溫度的選擇將構(gòu)成高開啟溫度與低開啟溫度的這兩個相矛盾的相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)之間的折衷，因此在涉及低發(fā)動機(jī)負(fù)載和/或低環(huán)境溫度的特定操作狀況下，燃式發(fā)動機(jī)將被冷卻至引起不必要高燃油消耗的不必要低溫。
[0006]為了避免前述問題并且允許燃式發(fā)動機(jī)中冷卻劑溫度的改善調(diào)節(jié)，方案已被改進(jìn)，其中冷卻系統(tǒng)的恒溫裝置設(shè)計有相對高的開啟溫度，以及在必要時(例如在關(guān)于突然增加發(fā)動機(jī)負(fù)載時)，恒溫裝置的蠟體通過電加熱器件加熱以便迫使恒溫裝置在冷卻流體有時間被加熱至與恒溫裝置的開啟溫度相對應(yīng)的溫度之前提早開啟。電加熱器件在所述恒溫裝置中由電子控制單元取決于被測量的操作變量來控制。該類型的恒溫裝置例如在專利公開文獻(xiàn) US 2009/0301408 Al 和 DE 30 18 682 Al 中描述。
[0007]發(fā)明目的
[0008]本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種【背景技術(shù)】中指明類型的帶有新式和有利設(shè)計的冷卻系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過具有權(quán)利要求1中限定特征的冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)包括:
[0011]-冷卻回路，其用于借助于在冷卻回路中流動的冷卻流體冷卻機(jī)動車中的燃式發(fā)動機(jī)，
[0012]-冷卻流體泵，其用于使冷卻流體在冷卻回路中循環(huán)，
[0013]-冷卻流體散熱器，其接入冷卻回路中以冷卻冷卻流體，其中所述冷卻流體散熱器包括經(jīng)由冷卻回路的第一管線與燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體出口相連的冷卻流體入口以及經(jīng)由冷卻回路的第二管線與燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體入口相連的冷卻流體出口，其中所述第一管線經(jīng)由冷卻回路的第三管線連接至所述第二管線，所述第三管線在第二管線的第一點(diǎn)處連接至第二管線并且設(shè)置成允許冷卻流體在不經(jīng)過所述冷卻流體散熱器的情況下返回至燃式發(fā)動機(jī)，
[0014]-恒溫裝置，其接入所述第一管線中，所述恒溫裝置設(shè)置成取決于從被包括在冷卻回路中的導(dǎo)引管線引入恒溫裝置的冷卻流體的溫度而調(diào)節(jié)冷卻流體至冷卻流體散熱器和至所述第三管線的流動，所述導(dǎo)引管線以其上游端在位于所述第一點(diǎn)與燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體入口之間的第二點(diǎn)處連接至所述第二管線，以及
[0015]-換熱器，其在恒溫裝置上游接入導(dǎo)引管線中，其中所述換熱器設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線的冷卻流體與任意的以下媒介之間換熱:
[0016]A)流過所述第二管線的位于所述第一點(diǎn)上游的引導(dǎo)部分的冷卻流體，或
[0017]B)在安設(shè)在所述進(jìn)氣管線中的壓縮機(jī)下游流過進(jìn)氣管線至燃式發(fā)動機(jī)的增壓空氣，或
[0018]C)流過來自燃式發(fā)動機(jī)的排氣管線的排氣，或
[0019]D)已經(jīng)經(jīng)過冷卻流體散熱器的環(huán)境空氣。
[0020]借助于與任意前述媒介A至D的熱交換，根據(jù)本發(fā)明的方案使得可以實現(xiàn)在具有低發(fā)動機(jī)負(fù)載和/或低環(huán)境溫度的操作狀況下對導(dǎo)引管線中冷卻流體溫度的有利效果，以使得恒溫裝置的開啟程度相比于不具有這種熱交換的情況將更小，因為恒溫裝置能夠借助于熱交換被給出如下印象，即引入燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體相比于其實際情況更冷。恒溫裝置的該減少的開啟程度導(dǎo)致被引入燃式發(fā)動機(jī)中的冷卻流體的溫度稍微增加，所述稍微增加進(jìn)而造成稍微更熱的燃式發(fā)動機(jī)以及因而減少的燃油消耗。
[0021]所述媒介A至D的溫度隨發(fā)動機(jī)負(fù)載的增加以及環(huán)境溫度的增加而增加，所述增加進(jìn)而意味著在涉及高發(fā)動機(jī)負(fù)載和/或高環(huán)境溫度、以及因而具有更高冷卻要求的操作狀況下，可以防止相關(guān)換熱給恒溫裝置造成被引入燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體相比于其實際情況更冷的印象。在具有針對冷卻效果增加需求的操作狀況下啟動冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的需要可保持在低水平。根據(jù)本發(fā)明的方案完全自動地起作用并且不需要電加熱器件或任何控制電子件以允許實現(xiàn)所期望的對冷卻流體溫度的適配。根據(jù)本發(fā)明的方案因而尤其是簡單和可靠的，并且也可以低成本實施。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的其它有利特征在從屬權(quán)利要求中以及以下的【具體實施方式】中呈現(xiàn)。
[0023]本發(fā)明還涉及一種具有權(quán)利要求9中所限定特征的機(jī)動車。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]以下將借助于實施例并且參照所附附圖更詳盡地描述本發(fā)明。附圖包括:
[0025]圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的冷卻系統(tǒng)的示意圖，
[0026]圖2為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的冷卻系統(tǒng)的示意圖，
[0027]圖3為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的冷卻系統(tǒng)的示意圖，
[0028]圖4為根據(jù)本發(fā)明第四實施例的冷卻系統(tǒng)的示意圖，以及
[0029]圖5為恒溫裝置的剖視圖，所述恒溫裝置適于被包括在根據(jù)圖1至4的冷卻系統(tǒng)中。

【具體實施方式】
[0030]圖1至4展示根據(jù)本發(fā)明四個不同實施例的冷卻系統(tǒng)I。相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)I包括冷卻回路2，所述冷卻回路用于借助于在該冷卻回路中流動的冷卻流體對機(jī)動車4中的燃式發(fā)動機(jī)3冷卻，所述冷卻流體優(yōu)選呈具有可選的降低冰點(diǎn)的添加劑(諸如例如乙二醇)的水形式。冷卻流體泵5接入冷卻回路2中以使得冷卻流體在冷卻回路中循環(huán)。此外，冷卻流體散熱器6接入冷卻回路2中以冷卻所述冷卻流體。所述冷卻流體散熱器6包括冷卻流體入口 7a和冷卻流體出口 7b，所述冷卻流體入口經(jīng)由冷卻回路的第一管線9連接至燃式發(fā)動機(jī)3的冷卻流體出口 Sb，所述冷卻流體出口經(jīng)由冷卻回路的第二管線10連接至燃式發(fā)動機(jī)3的冷卻流體入口 8a。所述第一管線9經(jīng)由冷卻回路的第三管線11連接至所述第二管線10。所述第三管線11在第一點(diǎn)Pl處連接至所述第二管線10并且設(shè)置成允許冷卻流體在該冷卻流體不經(jīng)過所述冷卻流體散熱器6的情況下從燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體出口 Sb返回至燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體入口 8a。所述第三管線11因而構(gòu)成分支管線，通過該分支管線，在冷卻回路2中循環(huán)的冷卻流體能在其通過燃式發(fā)動機(jī)3的冷卻流體出口 8b與冷卻流體入口 8a之間的期間繞過冷卻流體散熱器6。冷卻流體通過燃式發(fā)動機(jī)內(nèi)部的冷卻流體管道在燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體入口 8a與冷卻流體出口 Sb之間循環(huán)同時從燃式發(fā)動機(jī)吸收熱量。
[0031]流過冷卻流體散熱器6的冷卻流體借助于空氣冷卻，所述空氣在機(jī)動車處于開動時通過行進(jìn)風(fēng)迎著冷卻流體散熱器吹。冷卻系統(tǒng)I還包括風(fēng)扇12，所述風(fēng)扇設(shè)置成根據(jù)需要產(chǎn)生經(jīng)過冷卻流體散熱器6的氣流。所述風(fēng)扇12可設(shè)置成由電機(jī)供能或是連接至燃式發(fā)動機(jī)3以因而被供能。
[0032]恒溫裝置30接入第一管線9中。所述恒溫裝置30設(shè)置成取決于從被包括在冷卻回路中的導(dǎo)引管線14引入恒溫裝置30中的冷卻流體的溫度而調(diào)節(jié)冷卻流體至冷卻流體散熱器6和至所述第三管線11的流動，所述導(dǎo)引管線14以其上游端在位于所述第一點(diǎn)Pl與燃式發(fā)動機(jī)3的冷卻流體入口 8a之間的第二點(diǎn)P2處連接至所述第二管線10。導(dǎo)引管線14的入口(該入口的位置由所述第二點(diǎn)P2限定)適合地位于冷卻流體泵5與燃式發(fā)動機(jī)3的冷卻流體入口 8a之間，即位于冷卻流體泵5下游。被供應(yīng)至燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體入口 8a的冷卻流體中的較少部分從第二管線10被轉(zhuǎn)向至導(dǎo)引管線14并且由導(dǎo)引管線14引導(dǎo)到恒溫裝置30。在恒溫裝置30中，從導(dǎo)引管線14接收的冷卻流體與取決于溫度的啟動元件形成傳熱接觸并且然后經(jīng)由第三管線11被引導(dǎo)回到第二管線10。
[0033]恒溫裝置30包括:
[0034]-第一入口31，所述第一入口經(jīng)由第一管線9的第一引導(dǎo)部分9a連接至燃式發(fā)動機(jī)的流體出口 8b，
[0035]-第二入口32，所述第二入口連接至導(dǎo)引管線14，
[0036]-第一出口33a，所述第一出口經(jīng)由第一管線9的第二引導(dǎo)部分9b連接至冷卻流體散熱器的冷卻流體入口 7a，以及
[0037]-第二出口33b，所述第二出口連接至第三管線11。
[0038]前述恒溫裝置30能夠例如是圖5中所示的類型。所述恒溫裝置30包括恒溫器殼體34，前述的入口 31、32和出口 33a、33b安設(shè)在所述恒溫器殼體中。第一入口 31經(jīng)由第一流道35a連接至第一出口 33a并且經(jīng)由第二流道35b連接至第二出口 33b。第二入口 32經(jīng)由設(shè)置在恒溫器殼體34中的連接管道36連接至第二出口 33b。
[0039]閥體37可移位地設(shè)置在恒溫器殼體34中。所述閥體37在不同位置之間可軸向地移位以調(diào)節(jié)冷卻流體從第一入口 31至第一出口 33a和第二出口 33b的流動。閥體37固定至軸向能移位的閥桿38并且連同該閥桿可共同地移位。閥體37能移位至第一端部位置(圖5中所示)和第二端部位置并且能在所述兩個端部位置之間來回移位。在第二端部位置，閥體37設(shè)置成保持流道35a關(guān)閉并且保持第二流道35b開啟，于是冷卻流體因而被防止從第一入口 31流到第一出口 33a，但是被允許從第一入口 31流到第二出口 33b。閥體37的所述第一端部位置代表恒溫裝置30的關(guān)閉狀態(tài)。在第二端部位置，閥體37設(shè)置成保持第一流道35a開啟并且保持第二流道35b關(guān)閉，于是冷卻流體因而被允許從第一入口 31流到第一出口 33a，但是被防止從第一入口 31流到第二出口 33b。閥體37的所述第二端部位置代表恒溫裝置30的完全開啟狀態(tài)。當(dāng)閥體37位于所述端部位置之間的位置時，冷卻流體被允許從入口 31以變化的程度既經(jīng)由第一流道35a流到第一出口 33a又經(jīng)由第二流道35b流到第二出口 33b。閥體37的后一位置代表恒溫裝置30的部分開啟狀態(tài)。從導(dǎo)引管線14接收的冷卻流體總是被允許經(jīng)由連接管道36流到第二出口 33b，而不論閥體37的位置。
[0040]在設(shè)置在連接管道36中的啟動元件39的作用下，并且克服作用于閥體37的彈簧元件40的彈簧力的作用，閥體37能從所述第一端部位置沿著所述第二端部位置的方向移位。啟動元件39設(shè)置成取決于經(jīng)由第二入口 32從導(dǎo)引管線14接收的冷卻流體的溫度而影響閥桿38和閥體37的移位位置。取決于溫度的啟動元件39包括外襯套41和(未示出的)蠟體，所述蠟體設(shè)置在襯套中的內(nèi)部空間中。閥桿38連接至(未示出的)活塞，所述活塞被可移位地接收在襯套中的所述內(nèi)部空間中。蠟體設(shè)置成作用于活塞上。當(dāng)流過連接管道36的冷卻流體的溫度低于蠟體中蠟物質(zhì)熔解溫度時，蠟體處于固態(tài)，并且閥體37于是位于圖5中所示的第一端部位置。當(dāng)蠟體通過來自流過連接管道36的冷卻流體的熱量的作用而被加熱至所述熔解溫度時，蠟體開始熔化。隨著蠟體熔化，其體積增長并且從而對活塞施加壓力以使得所述活塞克服彈簧元件40的作用連同閥桿38和閥體37共同地移位。閥體37因而從前述第一端部位置沿著前述第二端部位置的方向移位。當(dāng)大體上整個蠟體已熔化時，閥體37到達(dá)第二端部位置。當(dāng)蠟體然后由于流過連接管道36的冷卻流體的較低溫度而已被冷卻至低于所述熔解溫度的溫度時，蠟體開始硬化。隨著蠟體硬化，其體積減少，于是活塞連同閥桿38和閥體37在彈簧元件40的作用下沿相反方向移位。
[0041]當(dāng)導(dǎo)引管線14中的冷卻流體的溫度低時，蠟體保持在其固態(tài)并且閥體37保持處于前述第一端部位置，于是經(jīng)由第一管線9從燃式發(fā)動機(jī)3流到恒溫裝置30的所有冷卻流體在不經(jīng)過冷卻流體散熱器6的情況下經(jīng)由第三管線11和第二管線10返回到燃式發(fā)動機(jī)3。當(dāng)導(dǎo)引管線14中的冷卻流體已變得足夠熱以使得蠟體開始熔化時，閥體37將采用前述第一端部位置與第二端部位置之間的位置，于是經(jīng)由第一管線9從燃式發(fā)動機(jī)3流到恒溫裝置30的特定量的冷卻流體將被引導(dǎo)到冷卻流體散熱器6，并且在冷卻流體經(jīng)由第二管線10返回到燃式發(fā)動機(jī)之前在所述冷卻流體散熱器中被冷卻，而剩余量的所述冷卻流體將在不經(jīng)過冷卻流體散熱器6的情況下經(jīng)由第三管線11和第二管線10返回到燃式發(fā)動機(jī)3。當(dāng)大體上整個蠟體已熔化時，閥體37采用前述第二端部位置，于是經(jīng)由第一管線9從燃式發(fā)動機(jī)3流到恒溫裝置30的所有冷卻流體將被引導(dǎo)到冷卻流體散熱器6，并且在所述冷卻流體經(jīng)由第二管線10返回到燃式發(fā)動機(jī)3之前在所述冷卻流體散熱器中被冷卻。
[0042]在以上描述的示例中，恒溫裝置包括閥體和啟動元件。根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)I可替代地包括如下的恒溫裝置，其中第一入口 31與第一出口 33a之間的流動借助于第一閥體調(diào)節(jié)，以及第一入口 31與第二出口 33b之間的流動借助于第二閥體調(diào)節(jié)，其中所述兩個閥體被各自分配有它們自己的取決于溫度的啟動元件，所述啟動元件設(shè)置成取決于經(jīng)由第二入口 32從導(dǎo)引管線14接收的冷卻流體的溫度而影響相關(guān)聯(lián)的閥體的移位位置。
[0043]在圖1至4所示的示例中，機(jī)動車4配備有渦輪單元20?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣管線15被供應(yīng)至燃式發(fā)動機(jī)3，并且排氣經(jīng)由排氣管線16被引導(dǎo)遠(yuǎn)離燃式發(fā)動機(jī)。渦輪單元20包括帶有渦輪機(jī)葉輪的渦輪機(jī)21，所述渦輪機(jī)設(shè)置在排氣管線16中以便通過來自燃式發(fā)動機(jī)3的排氣流驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。渦輪單元20還包括帶有壓縮機(jī)葉輪的壓縮機(jī)22，所述壓縮機(jī)設(shè)置在進(jìn)氣管線15中以壓縮被供應(yīng)至燃式發(fā)動機(jī)3的空氣并且從而積累期望的增壓壓力。壓縮機(jī)葉輪和渦輪機(jī)葉輪例如通過安設(shè)在同一軸23上而操作性地彼此連接，以使得壓縮機(jī)葉輪由渦輪機(jī)葉輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。增壓空氣冷卻器17在壓縮機(jī)22與燃式發(fā)動機(jī)3之間設(shè)置在進(jìn)氣管線15中。
[0044]冷卻系統(tǒng)I包括換熱器50，所述換熱器在恒溫裝置30上游接入導(dǎo)引管線14中。所述換熱器50設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體與如下媒介之間的換熱，所述媒介的溫度被環(huán)境溫度和燃式發(fā)動機(jī)負(fù)載所影響。
[0045]在圖1所示的實施例中，換熱器50設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體與流過所述第二管線10的位于所述第一點(diǎn)Pl上游的引導(dǎo)部分1a的冷卻流體之間(即在冷卻流體散熱器的冷卻流體出口 7b和所述第一點(diǎn)Pl之間)的換熱。在該情況下，換熱器50包括第一流通回路51和第二流通回路52，所述第一流通回路在恒溫裝置30上游接入導(dǎo)引管線14中，所述第二流通回路在所述第一點(diǎn)Pl上游接入所述第二管線10中。第二流通回路52以與第一流通回路51相互傳熱的方式設(shè)置以允許流過第一流通回路51的冷卻流體與流過第二流通回路52的冷卻流體之間的換熱。兩個流通回路51、52以并流構(gòu)型合適地連接，但是可替代地以逆流構(gòu)型連接。第一流通回路51和第二流通回路52分別構(gòu)成換熱器的主回路和次回路。在該實施例中，在恒溫裝置處于其部分或全部開啟狀態(tài)時，已經(jīng)經(jīng)過冷卻流體散熱器并在已經(jīng)其中冷卻的并且還沒有與流過第三管線11的任何冷卻流體混合的冷卻流體將流過第二流通回路52。
[0046]當(dāng)恒溫裝置30處于其完全關(guān)閉狀態(tài)時，沒有冷卻流體將流過換熱器的第二流通回路52，于是流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體的溫度在所述冷卻流體經(jīng)過換熱器50時因而將不受影響。
[0047]當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載為低和/或環(huán)境溫度為低并且恒溫裝置30處于其部分開啟狀態(tài)時，流出冷卻流體散熱器6的冷卻流體將比被引導(dǎo)通過第三管線11的冷卻流體顯著地更冷，于是流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體因而將在其通過換熱器50期間被冷卻。在該情況下，恒溫裝置的啟動元件39因而將受到相比于流入燃式發(fā)動機(jī)3中的冷卻流體具有更低溫度的導(dǎo)引流的影響，并且恒溫裝置因而將被給出以下效果，即流入燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體相比于其實際情況更冷，這進(jìn)而意味著在這些操作狀況下，相比于在導(dǎo)引管線中不帶有換熱器的相應(yīng)散熱器系統(tǒng)，有關(guān)冷卻系統(tǒng)I中的恒溫裝置30將引導(dǎo)更大量的冷卻流體至第三管線11并且從而維持更高的冷卻流體溫度。
[0048]當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載為高并且恒溫裝置30處于其完全開啟狀態(tài)時，流出冷卻流體散熱器6的冷卻流體具有與流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體大體上相同的溫度，于是流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體的溫度在所述冷卻流體經(jīng)過換熱器50時因而將保持大體上不受影響。
[0049]圖2中所示實施例中的換熱器50設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體與在壓縮機(jī)22下游(優(yōu)選在壓縮機(jī)22與增壓空氣冷卻器17之間的引導(dǎo)部分15a中)通過進(jìn)氣管線15流至燃式發(fā)動機(jī)3的增壓空氣之間的換熱。在該情況下，換熱器50包括第一流通回路54和第二流通回路55，所述第一流通回路在恒溫裝置30上游接入導(dǎo)引管線14中，所述第二流通回路在壓縮機(jī)22下游接入進(jìn)氣管線15中。第二流通回路55以與所述第一流通回路54相互傳熱的方式設(shè)置以允許流過第一流通回路54的冷卻流體與流過第二流通回路55的增壓空氣之間的換熱。兩個流通回路54、55以并流構(gòu)型合適地連接，但是可替代地以逆流構(gòu)型連接。
[0050]增壓空氣的溫度隨著壓力增加而增加。因為增壓空氣的壓力隨發(fā)動機(jī)負(fù)載的增加而增加，所以壓縮機(jī)22下游的增壓空氣的溫度因而也將隨發(fā)動機(jī)負(fù)載的增加而增加。增壓空氣的溫度也隨環(huán)境溫度的增加而增加。
[0051]當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載為低時，與被引入導(dǎo)引管線14中的冷卻流體相比，在壓縮機(jī)22下游流過進(jìn)氣管線15的增壓空氣將具有更低的溫度，于是流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體將在其通過換熱器50期間被冷卻。在該情況下，恒溫裝置的啟動元件39因而將受到與流入燃式發(fā)動機(jī)3中的冷卻流體相比溫度更低的導(dǎo)引流的影響，并且恒溫裝置30因而將給出以下印象，即流入燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體與其實際情況相比更冷，這進(jìn)而具有如下結(jié)果，即在這些操作狀況下，與在導(dǎo)引管線中不帶有換熱器的相應(yīng)冷卻系統(tǒng)相比，當(dāng)恒溫裝置30處于其部分開啟狀態(tài)時，有關(guān)冷卻系統(tǒng)I的恒溫裝置30將引導(dǎo)更大量的冷卻流體至第三管線11并且從而維持更高的冷卻流體溫度。
[0052]當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載為高時，與被引入導(dǎo)引管線14中的冷卻流體相比，在壓縮機(jī)22下游流過進(jìn)氣管線15的增壓空氣將具有更高的溫度，于是流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體將在其通過換熱器50期間被加熱。在該情況下，恒溫裝置的啟動元件39將受到與流入燃式發(fā)動機(jī)3中的冷卻流體相比溫度更高的導(dǎo)引流的影響，并且恒溫裝置30因而將被給出以下印象，即流入燃式發(fā)動機(jī)的冷卻流體相比于其實際情況更熱。
[0053]圖3中所示實施例中的換熱器50設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體與流過燃式發(fā)動機(jī)的排氣管線16的排氣之間的換熱。在該情況下，換熱器50包括第一流通回路58和第二流通回路59，所述第一流通回路在恒溫裝置30上游接入導(dǎo)引管線14中，所述第二流通回路接入排氣管線16中。第二流通回路59以與所述第一流通回路58相互傳熱的方式設(shè)置以允許流過第一流通回路58的冷卻流體與流過第二流通回路59的排氣之間的換熱。兩個流通回路54、55以并流構(gòu)型合適地連接，但是可替代地以逆流構(gòu)型連接。
[0054]來自燃式發(fā)動機(jī)3的排氣的溫度隨著發(fā)動機(jī)負(fù)載的增加而強(qiáng)烈增加，并且在某種程度上也隨環(huán)境溫度增加而增加。當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載為高時，流過導(dǎo)引管線14的冷卻流在其通過換熱器50期間因而將被較少地加熱。在具有低發(fā)動機(jī)負(fù)載的操作狀況下，借助于合適地適配恒溫裝置30的開啟溫度，根據(jù)圖3的冷卻系統(tǒng)I中的恒溫裝置的啟動元件39當(dāng)恒溫裝置30處于其部分開啟狀態(tài)時能夠與在導(dǎo)引管線中不帶有換熱器的相應(yīng)冷卻系統(tǒng)相比將更大量的冷卻流體引導(dǎo)到第三管線11并且從而維持更高的冷卻流體溫度。
[0055]圖4中所示實施例中的換熱器50設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體與已經(jīng)經(jīng)過冷卻流體散熱器6的環(huán)境空氣之間換熱。在該情況下，換熱器50包括冷卻管57，所述冷卻管在恒溫裝置30上游接入導(dǎo)引管線14中。所述冷卻管57在冷卻流體散熱器6后方安設(shè)在如下位置，以使得已經(jīng)經(jīng)過冷卻流體散熱器6的環(huán)境空氣與冷卻管57形成傳熱接觸以允許將熱量從流過冷卻管57的冷卻流體傳遞至所述環(huán)境空氣。
[0056]當(dāng)流出燃式發(fā)動機(jī)3的冷卻流體的溫度如此地低以使得恒溫裝置30保持處于其完全關(guān)閉狀態(tài)時，沒有冷卻流體將流過冷卻流體散熱器6，于是流過冷卻管57的冷卻流體將受到大體上與環(huán)境溫度相等溫度的氣流影響。在該情況下，流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體在其通過換熱器50期間因而承受相對大部分的冷卻效果。
[0057]當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載為低并且恒溫裝置30處于其部分開啟狀態(tài)時，經(jīng)過冷卻流體散熱器6的環(huán)境空氣將通過流過冷卻流體散熱器的冷卻流體加熱至一定程度，于是流過冷卻管57的冷卻流體將受到比環(huán)境溫度稍微更高溫度的氣流影響。在該情況下流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體在其通過換熱器50期間因而將承受稍微更低的冷卻效果。
[0058]當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載為高并且恒溫裝置30處于其完全開啟狀態(tài)時，經(jīng)過冷卻流體散熱器6的環(huán)境空氣將由流過冷卻流體散熱器的冷卻流體加熱至相對更大程度，于是流過冷卻管57的冷卻流體將受到比環(huán)境溫度顯著更高溫度的氣流影響。在該情況下流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體在其通過換熱器50期間將承受甚至更低的冷卻效果。
[0059]在圖4所示的實施例中，流過導(dǎo)引管線14的冷卻流體在其通過換熱器50期間因而將承受隨著發(fā)動機(jī)負(fù)載增加而減小并且也隨著環(huán)境溫度增加而減小的冷卻效果。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)意在尤其用于重型機(jī)動車中，諸如用于公交車、牽引車或貨車。
[0061]本發(fā)明當(dāng)然絕非受限于以上描述的實施例，而是在不偏離本發(fā)明如所附權(quán)利要求書中限定的基本構(gòu)思的情況下，本發(fā)明多種可能的改型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動車的冷卻系統(tǒng)，其包括: 冷卻回路(2)，其用于借助于在冷卻回路中流動的冷卻流體冷卻機(jī)動車中的燃式發(fā)動機(jī)⑶， 冷卻流體泵(5)，其用于使冷卻流體在所述冷卻回路(2)中循環(huán)， 冷卻流體散熱器￠)，其接入冷卻回路(2)中以冷卻所述冷卻流體，其中所述冷卻流體散熱器(6)包括經(jīng)由冷卻回路的第一管線(9)與燃式發(fā)動機(jī)(3)的冷卻流體出口(Sb)相連的冷卻流體入口(7a)以及經(jīng)由冷卻回路的第二管線(10)與燃式發(fā)動機(jī)(3)的冷卻流體入口(8a)相連的冷卻流體出口(7b)，所述第一管線(9)經(jīng)由冷卻回路的第三管線(11)連接至所述第二管線(10)，所述第三管線(11)在第二管線中的第一點(diǎn)(Pl)處連接至第二管線(10)并且設(shè)置成允許冷卻流體在不經(jīng)過所述冷卻流體散熱器￠)的情況下返回至燃式發(fā)動機(jī)⑶，以及 恒溫裝置(30)，其接入所述第一管線(9)中，所述恒溫裝置(30)設(shè)置成取決于從被包括在冷卻回路中的導(dǎo)引管線(14)引入恒溫裝置(30)的冷卻流體的溫度而調(diào)節(jié)冷卻流體至冷卻流體散熱器(6)和至所述第三管線(11)的流動，所述導(dǎo)引管線(14)以其上游端在位于所述第一點(diǎn)(Pl)與燃式發(fā)動機(jī)(3)的冷卻流體入口(8a)之間的第二點(diǎn)(P2)處連接至所述第二管線(10)， 其特征在于，冷卻系統(tǒng)(I)包括換熱器(50)，所述換熱器在恒溫裝置(30)上游接入導(dǎo)引管線(14)中，其中所述換熱器(50)設(shè)置成允許流過導(dǎo)引管線(14)的冷卻流體與任意的以下媒介之間的換熱: A)流過所述第二管線(10)的位于所述第一點(diǎn)(Pl)上游的引導(dǎo)部分(1a)的冷卻流體，或 B)在壓縮機(jī)(22)下游通過進(jìn)氣管線(15)流至燃式發(fā)動機(jī)(3)的增壓空氣，所述壓縮機(jī)安設(shè)在所述進(jìn)氣管線中，或 C)流過來自燃式發(fā)動機(jī)(3)的排氣管線(16)的排氣，或 D)已經(jīng)經(jīng)過冷卻流體散熱器￠)的環(huán)境空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(50)包括: 第一流通回路(51)，其在恒溫裝置(30)上游接入導(dǎo)引管線(14)中，以及 第二流通回路(52)，其在所述第一點(diǎn)(Pl)上游接入所述第二管線(10)中，并且以與第一流通回路(51)相互傳熱的方式設(shè)置以允許流過流通回路(51)的冷卻流體與流過第二流通回路(52)的冷卻流體之間的換熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(50)包括: 第一流通回路(54)，其在恒溫裝置(30)上游接入導(dǎo)引管線(14)中，以及 第二流通回路(55)，其在所述壓縮機(jī)(22)下游接入所述進(jìn)氣管線(15)中，并且以與第一流通回路(54)相互傳熱的方式設(shè)置以允許流過第一流通回路(54)的冷卻流體與流過第二流通回路(55)的增壓空氣之間的換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第二流通回路(55)在所述壓縮機(jī)(22)與安設(shè)在進(jìn)氣管線(17)中的增壓空氣冷卻器之間接入所述進(jìn)氣管線(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(50)包括: 第一流通回路(58)，其在恒溫裝置(30)上游接入導(dǎo)引管線(14)中，以及 第二流通回路(59)，其接入所述排氣管線(16)中以允許流過第一流通回路(58)的冷卻流體與流過第二流通回路(59)的排氣之間換熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個流通回路(51、52 ;54、55 ;58、59)以并流構(gòu)型連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(50)包括冷卻管(57)，所述冷卻管在恒溫裝置(30)上游接入導(dǎo)引管線(14)中，其中所述冷卻管(57)在冷卻流體散熱器(6)后方安設(shè)在如下位置，以使得已經(jīng)經(jīng)過冷卻流體散熱器￠)的環(huán)境空氣與冷卻管(57)形成傳熱接觸以允許熱量從流過冷卻管(57)的冷卻流體傳遞至所述環(huán)境空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，冷卻流體泵(5)在所述第一點(diǎn)(Pl)與所述第二點(diǎn)(P2)之間接入所述第二管線(10)中。
9.一種包含燃式發(fā)動機(jī)(3)的機(jī)動車，其特征在于，所述機(jī)動車(4)包含根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一所述的冷卻系統(tǒng)(I)以冷卻所述燃式發(fā)動機(jī)(3)。
【文檔編號】F01P7/16GK104271915SQ201380023472
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月4日
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