(19)
(11) EP 2 108 813 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
14.10.2009  Patentblatt  2009/42

(21) Anmeldenummer: 09156022.7

(22) Anmeldetag:  24.03.2009
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F02N 17/06(2006.01)
F01P 7/16(2006.01)
F01P 5/10(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA RS

(30) Priorität: 08.04.2008 DE 102008018532

(71) Anmelder: Siemens Aktiengesellschaft
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Hintermeir, Stefan
    83229 Aschau I. Ch (DE)

   


(54) Vorrichtung zum Kühlen oder Erwärmen eines Verbrennungsmotors


(57) Um eine Vorrichtung (12) zum Kühlen oder Erwärmen eines Verbrennungsmotors (1) eines Fahrzeuges mit einem Wärme leitend mit dem Verbrennungsmotor (1) verbundenen Kühlkreis (2), der eine Kühlkreispumpe (3) aufweist, die zum Umwälzen von Kühlflüssigkeit in dem Kühlkreis (2) eingerichtet ist, und mit einem Vorwärmzweig (7), der parallel zur Kühlkreispumpe (3) angeordnet und mit dem Kühlkreis (2) verbunden ist und über einen Vorwärmheizer (9) sowie eine Vorwärmpumpe (8) verfügt, die ausgangsseitig mit einer Ausgangsseite der Kühlkreispumpe (3) und eingangsseitig mit einer Eingangsseite der Kühlkreispumpe (3) kommuniziert, wobei in dem Vorwärmzweig (7) ein Rückschlagventil (10) vorgesehen ist, bereitzustellen, die eine kostengünstige Entnahme von Wärme aus der Kühlflüssigkeit sowohl im Vorwärm- als auch im Motorbetrieb ermöglicht, wird ein Bypasszweig (13) mit einem Bypasswärmetauscher (17) und einer Bypasspumpe (16) vorgeschlagen, wobei der Bypasszweig (13) mittels eines ersten Bypassanschlusses (14) mit dem Vorwärmzweig (7) und mittels eines zweiten Bypassanschlusses (15) mit dem Kühlkreis (2) verbunden ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen oder Erwärmen eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeuges mit einem Wärme leitend mit dem Verbrennungsmotor verbundenen Kühlkreis, der eine Kühlkreispumpe aufweist, die zum Umwälzen von Kühlflüssigkeit in dem Kühlkreis eingerichtet ist, und mit einem Vorwärmzweig, der parallel zur Kühlkreispumpe angeordnet und mit dem Kühlkreis verbunden ist und über einen Vorwärmheizer sowie eine Vorwärmpumpe verfügt, die ausgangsseitig mit einer Ausgangsseite der Kühlkreispumpe und eingangsseitig mit einer Eingangsseite der Kühlkreispumpe kommuniziert, wobei in dem Vorwärmzweig ein Rückschlagventil vorgesehen ist.

[0002] Eine solche Vorrichtung ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Fahrzeuge mit großen Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise dieselelektrische Lokomotiven, können im kalten Zustand des Verbrennungsmotors nicht gestartet werden. Aus diesem Grund weist ein solches Fahrzeug eine Vorwärmanlage für den Verbrennungsmotor auf, die entweder elektrisch, in der Regel jedoch Kraftstoff betrieben, arbeitet. Um die benötigte Wärme zum Aufheizen des Verbrennungsmotors in diesen einzubringen, heizt die Vorwärmanlage eine von einer Vorwärmpumpe über den Verbrennungsmotor umgewälzte Kühlflüssigkeit auf. Die Kühlflüssigkeit, die im späteren Betrieb für die Kühlung des Verbrennungsmotors sorgt, dient im kalten Zustand als Wärmequelle. Hat das Kühlwasser im Motor eine bestimmte Temperatur erreicht, wird das Vorwärmgerät abgeschaltet und der Verbrennungsmotor kann gestartet werden.

[0003] Figur 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 1 eines figürlich nicht dargestellten Triebwagens eines Schienenfahrzeuges, das im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 über einen Kühlkreis 2 gekühlt wird. Der Kühlkreis 2 verfügt über eine Kühlkreispumpe 3, welche Kühlflüssigkeit durch die Kühlungskanäle der Zylinderköpfe und Laufbuchsen 4, der Wärme leitend mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden ist, und einen externen Kühler 5 umwälzt. Zum Vorwärmen ist der externe Kühler 5 jedoch durch ein Umschaltelement, wie beispielsweise ein Thermostat 6, vom Kühlkreis 2 abgekoppelt. Parallel zur Kühlkreispumpe 3 ist ein Vorwärmzweig 7 angeordnet. Der Vorwärmzweig 7 verfügt über eine Vorwärmpumpe 8 sowie über einen Vorwärmheizer 9, dem in Pumprichtung der Vorwärmpumpe ein Rückschlagventil 10 nachgeschaltet ist. Der Vorwärmzweig 7 ist über einen ersten Vorwärmzweiganschluss 11 sowie einen zweiten Vorwärmzweiganschluss 12 mit dem Kühlkreis 2 verbunden.

[0004] Systemtechnisch ist durch den Vorwärmzweig 7 ein Vorwärmkreis als Parallelkreis zum Kühlkreis 2 bereitgestellt. Das bedeutet, dass beim Betrieb des Verbrennungsmotors 1 die Kühlkreispumpe 3 ohne das Rückschlagventil 10 anhaltend Kühlflüssigkeit durch den inaktiven Vorwärmzweig 7 fördern würde. Dies wird jedoch von einigen Herstellern von Triebfahrzeugen im Schienenbereich abgelehnt, so dass die Umlaufrichtungen von Vorwärmkreis und Kühlkreis 2 entgegengesetzt sind. Bei entgegengesetzter Umlaufrichtung ist es durch das Rückschlagventil 10 möglich, das Durchströmen des Vorwärmzweiges 7 im Motorbetrieb des Fahrzeuges zu verhindern.

[0005] Figur 2 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 1 im Vorwärmbetrieb. Im Vorwärmbetrieb ist die Kühlkreispumpe 3 abgestellt. Die Kühlflüssigkeit wird daher allein von der Vorwärmpumpe 8 umgewälzt. Von der Vorwärmpumpe 8 gelangt die Kühlflüssigkeit in den Vorwärmheizer 9 und über das Rückschlagventil 10 und den ersten Vorwärmanschluss 11 in den Kühlkreis 2. Die von dem Vorwärmheizer 9 erzeugte Wärme wird dem Verbrennungsmotor 1 zugeführt, der mittels seiner Kühlungskanäle in den Zylinderköpfen und in den Laufbuchsen 4 erwärmt wird. Der externe Kühler 5 ist aufgrund des Thermostats 6 vom Kühlkreis 2 getrennt, so dass die Kühlflüssigkeit direkt zur Vorwärmpumpe 8 zurückströmt. Darüber hinaus ist in Figur 2 erkennbar, dass aufgrund der abgestellten Kühlkreispumpe 3 Kühlflüssigkeit entgegen der Pumprichtung der Kühlkreispumpe 3 durch diese strömt.

[0006] Figur 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 1 im Motorbetrieb. Im Motorbetrieb sind die Vorwärmpumpe 8 sowie der Vorwärmheizer 9 abgestellt. Im Gegensatz dazu ist die Kühlkreispumpe 3 eingeschaltet, die für ein Umwälzen von Kühlflüssigkeit im Kühlkreis 2 sorgt, wobei das Thermostat 6 für eine Verbindung des externen Kühlers 5 mit dem Kühlkreis 2 sorgt. Die vom Verbrennungsmotor 1 erzeugte Wärme wird somit von der Kühlflüssigkeit zum externen Kühler 5 und von diesem beispielsweise an die diesen durchströmende Atmosphärenluft abgegeben. Die so abgekühlte Kühlflüssigkeit gelangt wieder zur Kühlkreispumpe 3. Aufgrund des Rückschlagventils 10 entsteht zwischen dem ersten Vorwärmanschluss 11 und dem Rückschlagventil 10 im Vorwärmzweig 7 ein Todbereich, in dem eine Strömung von Kühlflüssigkeit verhindert ist.

[0007] Abgestellten Diesellokomotiven mit einem Verbrennungsmotor gemäß den Figuren 1 bis 3 steht als Energieversorgung üblicherweise nur eine Bordnetzbatterie mit in der Regel 24 V zur Verfügung. Die Bordnetzbatterie speist das Vorwärmgerät, also in Vorwärmpumpe 8 und Vorwärmheizer 9. Die Heizung des Führerstandes wird hingegen üblicherweise mit 110 V betrieben. Vor einem Start des Verbrennungsmotors ist die Erzeugung einer Versorgungsspannung von 110 V jedoch nicht möglich, so dass ein Beheizen des Führerstandes im Vorwärmbetrieb in der Regel entfällt.

[0008] Aufgrund der fortwährend steigenden Energiekosten wird darüber hinaus von vielen Betreibern von Schienenfahrzeugen mehr und mehr die Forderung gestellt, die aus dem Kühlkreis 2 abfallende Wärme abzugreifen, um diese zu anderen Zwecken, beispielsweise zum Heizen des Führerstandes, einzusetzen.

[0009] Daraus ergibt sich, dass sowohl im Vorwärm- als auch im Motorbetrieb der Kühlflüssigkeit Wärme entnommen werden soll. Dies ist jedoch deswegen schwierig, weil die Umwälzrichtungen im Vorwärmzweig 7 je nach Betriebsart unterschiedlich sind oder der Durchfluss von Kühlflüssigkeit durch den Vorwärmzweig durch ein Rückschlagventil verhindert ist. Das Anordnen eines zusätzlichen Wärmetauschers zum Beheizen des Führerstandes im Vorwärmzweig 7 würde zwar das Beheizen des Führerstandes auch im Vorwärmbetrieb ermöglichen. Zur Wärmeentnahme im Motorbetrieb wäre jedoch ein zusätzlicher Wärmetauscher im Kühlkreis 2 erforderlich. Ein einfacher Bypass mit Wärmetauscher im Kühlkreis 2 würde im Vorwärmbetrieb nur sehr spärlich mit erwärmter Kühlflüssigkeit durchflossen werden. Ein Aufheizen eines Führerstandes im Vorwärmbetrieb wäre auf diese Art und Weise nicht möglich.

[0010] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine kostengünstige Entnahme von Wärme aus der Kühlflüssigkeit sowohl im Vorwärmals auch im Motorbetrieb ermöglicht.

[0011] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Bypasszweig mit einem Bypasswärmetauscher und einer Bypasspumpe, wobei der Bypasszweig mittels eines ersten Bypassanschlusses mit dem Vorwärmzweig und mittels eines zweiten Bypassanschlusses mit dem Kühlkreis verbunden ist.

[0012] Erfindungsgemäß ist ein Bypasszweig bereitgestellt, der zwei Bypassanschlüsse aufweist, wobei ein erster Bypassanschluss mit dem Vorwärmzweig verbunden ist und ein zweiter Bypassanschluss in den Kühlkreis mündet. In den Bypasszweig ist eine Bypasspumpe gesetzt, die vorteilhafterweise unabhängig von der Vorwärmpumpe und der Kühlkreispumpe ansteuerbar ist. Im Vorwärmbetrieb führt die Aktivierung der Bypasspumpe dazu, dass vom Vorwärmheizer erwärmte Flüssigkeit über den Bypasszweig strömt. Da sich der Bypassabgriff im Vorwärmzweig beispielsweise direkt hinter dem Vorwärmheizer befindet, steht einem externen Verbraucher, der mit dem Bypasswärmetauscher verbunden ist, relativ schnell Wärme zur Verfügung. Gleichzeitig kommt es zur Erwärmung des Verbrennungsmotors. Im Motorbetrieb sind Vorwärmpumpe und Vorwärmheizer abgestellt. Die Kühlkreispumpe wälzt die Kühlflüssigkeit über den Verbrennungsmotor und den externen Kühler um. Bei abgestellter Bypasspumpe entsteht zwischen dem Anschluss des Vorwärmzweiges und dem Rückschlagventil, wie beim Stand der Technik, ein Todgebiet, in dem ein Umwälzen von Kühlflüssigkeit unterbunden ist. Durch Anschalten der Bypasspumpe durchströmt jedoch die Kühlflüssigkeit auch im Motorbetrieb den Bypasszweig, so dass über den Bypasswärmetauscher wieder Wärme für einen oder mehrere externe Verbraucher bereitgestellt ist.

[0013] Aus der erfindungsgemäßen Schaltung ergibt sich noch ein weiterer Vorteil, da die Bereitstellung von Wärme für externe Verbraucher durch einfaches Einschalten der Bypasspumpe eingeleitet werden kann. Sollte während des Vorwärmbetriebes des Fahrzeugs eine mangelhafte Batterieleistung im Bordnetzkreis festgestellt werden, kann durch einfaches Abstellen der Bypasspumpe die Wärmeversorgung von externen Verbrauchern unterbunden und auf diese Art und Weise die Energie der Batterie geschont werden, so dass der Verbrennungsmotor trotz des schwachen Ladezustandes der Batterie noch gestartet werden kann. Auch bei Ausfall der Bypasspumpe ist die Vorwärmung des Verbrennungsmotors sichergestellt.

[0014] Vorteilhafterweise sind die Bypassanschlüsse so zueinander angeordnet, dass sich im Betrieb der Vorrichtung zwischen ihnen über den Vorwärmzweig und dem Kühlkreis ein möglichst geringer Druckabfall einstellt. Gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Bypassanschlüsse in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet. Dadurch ist sicher gestellt, dass sich sowohl im Vorwärmbetrieb als auch im Motorbetrieb keine ungewollte Strömung durch den Bypasszweig einstellt, wenn die Bypasspumpe ausgeschaltet ist. Mit anderen Worten ist gemäß dieser Ausgestaltung der Druckabfall zwischen den Bypassanschlüssen über den Vorwärmzweig und den Kühlkreis wesentlich geringer als der Druckabfall über den Bypasszweig selbst. Der geringe Druckabfall zwischen den Bypassanschlüssen außerhalb des Bypasszweiges weist auch Vorteile im Vorwärmbetrieb auf. Da zwischen den Bypassanschlüssen ein nur sehr geringer Druckverlust auftritt, wird der Vorwärmkreis durch den Bypass nicht beeinflusst, weil sich bei stehender Bypasspumpe keine Zirkulation im Bypass ausbildet. Hydrodynamische Einflüsse auf das Zirkulationssystem bei der Vorwärmung werden auf diese Art und Weise im Wesentlichen ausgeschlossen. Auch der Strömungsverlauf des Kühlkreises ist durch die Bypasszirkulation, also durch das Strömen von Kühlflüssigkeit über den Bypasszweig, nicht oder unwesentlich beeinflusst. Diese Eigenschaft der Vorrichtung ist sowohl von den Herstellern der Vorwärmgeräte als auch bei den Herstellern der Verbrennungsmotoren erwünscht, da die theoretischen Strömungsberechnungen der jeweiligen Wärme- beziehungsweise Kühlkreisläufe nahezu unverändert gültig bleiben.

[0015] Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind die Bypassanschlüsse durch eine frei durchströmbare Rohrverbindung verbunden. Die frei durchströmbare Rohrverbindung sind Abschnitte des Vorwärmzweiges beziehungsweise des Kühlkreises. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das Bereitstellen eines sehr geringen Druckabfalls zwischen den Bypassanschlüssen ermöglicht.

[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Vorwärmzweig ausgangsseitig der Vorwärmpumpe mit dem ersten Bypassanschluss als Bypasseingang verbunden, wobei der Kühlkreis ausgangsseitig der Kühlkreispumpe mit dem zweiten Bypassanschluss als Bypassausgang verbunden ist. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung gelangt das von der Vorwärmeinheit erwärmte Kühlflüssigkeit direkt in den Bypasszweig, so dass besonders schnell Wärmeenergie, beispielsweise im Führerstand, bereitgestellt werden kann.

[0017] Gemäß einer davon abweichenden Ausgestaltung der Erfindung ist der Vorwärmzweig eingangsseitig der Vorwärmpumpe mit dem zweiten Bypassanschluss als Bypassausgang verbunden, wobei der Kühlkreis eingangsseitig der Kühlkreispumpe mit dem ersten Bypassanschluss als Bypasseingang verbunden ist. Gemäß dieser Ausgestaltung gelangt die von der Vorwärmeinheit vorgewärmte Kühlflüssigkeit zunächst in den Verbrennungsmotor, sorgt für dessen Erwärmung und gerät erst anschließend in den Bypasszweig. Auf diese Art und Weise ist eine schnellere Vorwärmung des Verbrennungsmotors ermöglicht.

[0018] Zweckmäßigerweise ist der Bypasswärmetauscher der Bypasspumpe in Strömungsrichtung des Bypasszweiges nachgeschaltet.

[0019] Zweckmäßigerweise ist das Rückschlagventil ausgangsseitig der Vorwärmpumpe im Vorwärmzweig angeordnet.

[0020] Zweckmäßigerweise ist der erste Bypassanschluss ein Bypasseingang, der zwischen dem Rückschlagventil und dem Anschluss des Vorwärmzweiges an den Kühlkreis angeschlossen ist.

[0021] Vorteilhafterweise ist der Kühlkreis über ein steuerbares Ventil mit einem Kühler verbindbar, der zum Kühlen der in dem Kühlkreis umgewälzten Kühlflüssigkeit eingerichtet ist. Das steuerbare Ventil ist beispielsweise ein einfaches Thermostat. Abweichend hiervon ist jedoch auch ein ansteuerbares Sperrventil verwendbar.

[0022] Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei
Figur 1
eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik
Figur 2
die Vorrichtung gemäß Figur 1 im Vorwärmbetrieb,
Figur 3
die Vorrichtung gemäß Figur 1 im Motorbetrieb,
Figur 4
ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 5
die Vorrichtung gemäß Figur 4 im Vorwärmbetrieb,
Figur 6
die Vorrichtung gemäß Figur 4 im Motorbetrieb und
Figur 7
ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.


[0023] Die Figuren 1 bis 3 wurden bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben.

[0024] Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12, die neben den im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 3 genannten Bestandteilen einen Bypasszweig 13 aufweist, der mit einem ersten Bypassanschluss 14 als Bypasseingang mit dem Vorwärmzweig 7 verbunden ist und über einen zweiten Bypassanschluss 15 als Bypassausgang in den Kühlkreis 2 mündet. In dem Bypasszweig 13 sind eine Bypasspumpe 16 sowie ein Bypasswärmetauscher 17 angeordnet, wobei der Bypasswärmetauscher 17 der Bypasspumpe 16 in Pumprichtung der Bypasspumpe 16 nachgeschaltet ist. Die Pumprichtung der Kühlkreispumpe 3, der Vorwärmpumpe 8 und der Bypasspumpe 16 ist jeweils mit einer Pfeilspitze angedeutet, die in die jeweilige Pumprichtung zeigt.

[0025] Figur 5 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 4 im Vorwärmbetrieb. Wie bereits im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben wurde, ist im Vorwärmbetrieb die Vorwärmpumpe 8 eingeschaltet, wohin gegen die Kühlkreispumpe 3 ausgeschaltet ist. Die Vorwärmpumpe 8 fördert die Kühlflüssigkeit über den Vorwärmheizer 9, das Rückschlagventil 10 zum ersten Anschluss 11 des Vorwärmzweiges 7 an den Kühlkreis 2. In dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bypasspumpe 16 ebenfalls eingeschaltet, so dass von dem Vorwärmheizer 9 erwärmte Kühlflüssigkeit von dem Bypasszweig 13 abgegriffen, über den Bypasswärmetauscher 17 geführt wird und schließlich in den Kühlkreis 2 gelangt. Mit Hilfe des Bypasswärmetauschers 17 ist es daher möglich externe Verbraucher, beispielsweise ein Heizgerät eines Führerstandes, mit Wärme zu versorgen. Der Bypasseingang 14 und der Bypassausgang 15 sind dabei über eine direkte Verbindung, die Abschnitte des Vorwärmzweiges 7 beziehungsweise des Kühlkreises 2 sind, miteinander verbunden. Diese direkte Verbindung ist frei durchströmbar. Auf diese Art und Weise ist außerhalb des Bypasszweiges 13 ein geringer Druckabfall zwischen dem Bypassanschluss 14 als Bypasseingang und dem Bypassanschluss 15 als Bypassausgang bereitgestellt. Bei abgestellter Bypasspumpe 16 ist der Druckabfall für die über den Bypasszweig 13 fließende Kühlflüssigkeit wesentlich größer, als wenn diese durch die direkte Verbindung fließt. Durch einfaches Ausschalten der Bypasspumpe 16 ist somit ein Unterbinden der Wärmeversorgung des Bypasswärmetauschers 17 möglich. Darüber hinaus wird durch den geringen hydraulischen Druckunterschied zwischen dem Bypasseingang 14 und dem Bypassausgang 15 die Zirkulation der Kühlflüssigkeit im Vorwärmbetrieb wenig beeinflusst.

[0026] Figur 6 zeigt die Vorrichtung 12 gemäß Figur 4 im Motorbetrieb. Die Bypasspumpe 16 ist eingeschaltet. In dem Todbereich zwischen dem Rückschlagventil 10 und dem ersten Vorwärmzweiganschluss 11 wird somit Kühlflüssigkeit über den Bypasszweig 13 und somit über den Bypasswärmeaustauscher 17 gefördert. Somit können auch im Motorbetrieb externe Verbraucher mit Wärmeenergie aus der Kühlflüssigkeit versorgt werden.

[0027] Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12. Im Gegensatz zu dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Bypasseingang 14 mit dem Kühlkreis 2 verbunden. Mit anderen Worten ist der erste Bypassanschluss eingangsseitig der Kühlkreispumpe angeordnet. Der Bypassausgang 15 ist hingegen mit dem Vorwärmzweig 7 und zwar eingangsseitig der Vorwärmpumpe 8 verbunden. Gemäß dieser Anordnung wird somit die Kühlflüssigkeit zunächst über den Verbrennungsmotor 1 geführt, wobei diese im Vorwärmbetrieb anschließend den Bypasszweig 13 erreicht. Darüber hinaus ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Bypasswärmetauscher 17 der Bypasspumpe 16 in Umwälzrichtung vorgeschaltet. Ein Sperrventil 18, das beispielsweise vom Führerstand aus angesteuert werden kann, dient zum sicheren Unterbinden einer Kühlflüssigkeitszirkulation über den Bypasszweig 13.


Ansprüche

1. Vorrichtung (12) zum Kühlen oder Erwärmen eines Verbrennungsmotors (1) eines Fahrzeuges mit einem Wärme leitend mit dem Verbrennungsmotor (1) verbundenen Kühlkreis (2), der eine Kühlkreispumpe (3) aufweist, die zum Umwälzen von Kühlflüssigkeit in dem Kühlkreis (2) eingerichtet ist, und mit einem Vorwärmzweig (7), der parallel zur Kühlkreispumpe (3) angeordnet und mit dem Kühlkreis (2) verbunden ist und über einen Vorwärmheizer (9) sowie eine Vorwärmpumpe (8) verfügt, die ausgangsseitig mit einer Ausgangsseite der Kühlkreispumpe (3) und eingangsseitig mit einer Eingangsseite der Kühlkreispumpe (3) kommuniziert, wobei in dem Vorwärmzweig (7) ein Rückschlagventil (10) vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch
einen Bypasszweig (13) mit einem Bypasswärmetauscher (17) und einer Bypasspumpe (16), wobei der Bypasszweig (13) mittels eines ersten Bypassanschlusses (14) mit dem Vorwärmzweig (7) und mittels eines zweiten Bypassanschlusses (15) mit dem Kühlkreis (2) verbunden ist.
 
2. Vorrichtung (12) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bypassanschlüsse (14,15) so zueinander angeordnet sind, so dass sich im Betrieb der Vorrichtung (12) zwischen ihnen über den Vorwärmzweig (7) und den Kühlkreis (2) ein möglichst geringer Druckabfall einstellt.
 
3. Vorrichtung (12) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bypassanschlüsse (14,15) durch eine frei durchströmbare Verbindung verbunden sind, die von Abschnitten des Kühlkreises (2) und Vorwärmzweiges (7) ausgebildet ist.
 
4. Vorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Vorwärmzweig (7) ausgangsseitig der Vorwärmpumpe (8) mit dem ersten Bypassanschluss (14) als Bypasseingang verbunden ist, wobei der Kühlkreis (2) ausgangsseitig der Kühlkreispumpe (3) mit dem zweiten Bypassanschluss (15) als Bypassausgang verbunden ist.
 
5. Vorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Vorwärmzweig (7) eingangsseitig der Vorwärmpumpe (8) mit dem ersten Bypassanschluss (14) als Bypasseingang verbunden ist, wobei der Kühlkreis (2) eingangsseitig der Kühlkreispumpe (3) mit dem zweiten Bypassanschluss (15) als Bypassausgang verbunden ist.
 
6. Vorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bypasswärmetauscher (17) der Bypasspumpe (16) in Strömungsrichtung des Bypasszweiges (13) nachgeschaltet ist.
 
7. Vorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückschlagventil (10) ausgangsseitig der Vorwärmpumpe (8) im Vorwärmzweig (7) angeordnet ist.
 
8. Vorrichtung (12) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Bypassanschluss (14) ein Bypasseingang ist, der zwischen dem Rückschlagventil (10) und dem Anschluss (11) des Vorwärmzweiges (7) an den Kühlkreis (2) angeordnet ist.
 
9. Vorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlkreis (2) über ein steuerbares Ventil (6) mit einem Kühler (5) verbindbar ist, der zum Kühlen der in dem Kühlkreis (2) umgewälzten Kühlflüssigkeit eingerichtet ist.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht