专利名称：用于内燃机的冷却回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机的冷却回路，该冷却回路尤其是用于如下的内燃机所述内燃机具有被分开流过的气缸盖和气缸体曲轴箱、以及用于冷却内燃机工作物质 (Betriebsstoff)的换热器。
背景技术：
这类冷却回路在机动车构造中用于内燃机的散热以及用于冷却内燃机工作物质， 例如排气、新鲜气体或润滑介质，由此能够影响内燃机的效率和/或排气成分。德国专利文献DE 10 2004 052 137 Al公开了一种用于具有曲轴箱和气缸盖的内燃机的双回路冷却系统。曲轴箱接入曲轴箱冷却介质回路，而气缸盖接入分离的气缸盖冷却介质回路。这两个冷却介质回路由一公共的冷却介质泵供给。可通过一控制元件关闭曲轴箱冷却介质回路，由此使曲轴箱在冷起动之后更快地升温。另外，可使这两个冷却介质回路处于不同的温度水平。德国专利文献DE 103 32 947 Al也公开了一种具有双回路冷却系统的机动车用内燃机，其中气缸盖和气缸体曲轴箱具有分离的冷却介质支路，所述冷却介质支路经由一公共的进口由冷却介质泵供给。气缸盖和气缸体曲轴箱中的冷却介质在从相应的部件流出之后再次汇合在一起并被引回冷却介质泵。在此，可选择地通过具有排气冷却器、加热式换热器和油冷却器的支路将冷却介质引至冷却介质泵，或者通过第二支路将冷却介质选择性地弓I导至主换热器或绕过主换热器直接引导至冷却介质泵。但其具有如下缺点，在所公开的冷却介质回路中，为排气冷却器提供的冷却介质已流经整个发动机——不但流经气缸盖而且流经气缸体曲轴箱——并因此被加热。由此， 在冷却排气时产生功率损失。另外，集成两个不同的支路以将冷却介质引回冷却介质泵需要很大的结构空间。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于内燃机的冷却回路，在该冷却回路中，能够在结构空间需求很小的情况下布置用于冷却内燃机工作物质的换热器并尽可能有效地运行该换热器。所述目的通过权利要求1的特征实现。根据本发明，用于内燃机的冷却回路包括具有至少一个气缸盖和曲轴箱的内燃机、冷却介质泵、主换热器和用于内燃机工作物质的换热器，其中，冷却回路在冷却介质泵的下游在分支部位与连接部位之间分支成，使得所述至少一个气缸盖接入气缸盖分支线路中而曲轴箱接入曲轴箱分支线路中，其中，在气缸盖分支线路中，用于工作物质的换热器布置在所述至少一个气缸盖的下游。通过在气缸盖下游、连接部位上游将用于内燃机工作物质的换热器接入气缸盖分支线路中，使得换热器被比曲轴箱分支线路冷却介质更冷的气缸盖分支线路冷却介质流过。由此，在相应的换热器中的工作物质可更好地被冷却，这对内燃机的效率和/或排气成分产生正面影响。当然，除冷却回路的所述构件外，还可以根据需求集成其它的元件、如加热式换热器。在一优选实施方式中，在曲轴箱分支线路中，在曲轴箱的下游设有截止阀。通过该截止阀可调整曲轴箱分支线路中的冷却介质体积流量。因此，通过切断曲轴箱分支线路，可优选地在起动内燃机之后实现曲轴箱的更快升温。在一优选实施方式中，主换热器布置在连接部位的下游。主换热器具有最大的冷却能力并且可被输入来自气缸盖和曲轴箱的冷却介质。在一优选实施方式中，在冷却介质泵与主换热器之间设有控制阀。该控制阀调整待引至冷却介质泵的冷却介质体积流量。在一优选实施方式中，在主水冷却器与连接部位之间分出旁通线路，该旁通线路连接到控制阀。该旁通线路用于通过使来自气缸盖和曲轴箱的冷却介质在连接部位下游分支并到达控制阀，来根据需求绕过主换热器。控制阀可与温度相关地在流经旁通线路与流经主换热器之间进行切换。为此，控制阀优选设计为特性曲线族控制的调温器 (Kennfeldthermostat) 0在一优选实施方式中，在气缸盖分支线路中，两个或多个气缸盖以并行地流过，用于工作物质的换热器布置在气缸盖下游。在具有V型或W型布置的气缸列的内燃机中存在多个气缸盖。这些气缸盖并行地接入气缸盖分支线路中，其中，来自气缸盖的冷却介质在被弓I入用于工作物质的换热器之前再次被聚集在一起。在一优选实施方式中，用于工作物质的换热器是增压空气冷却器。增压空气冷却器用于对由增压器压缩的新鲜空气进行冷却，由此实现效率的提高。在一优选实施方式中，用于工作物质的换热器是排气冷却器。从内燃机流出的排气的至少一部分在该排气冷却器中被冷却，从而将该部分排气作为惰性气体输送给内燃机中的燃烧过程(排气再循环)。由此引起的燃烧温度降低使排气中的氮氧化物成分减少。
由以下参照附图对一优选实施例的描述可得出本发明的其他细节、特征和优点。附图示出内燃机的冷却回路的示意图。附图标记列表A分支部位B连接部位C旁通分支1冷却回路2内燃机3气缸盖4曲轴箱5冷却介质泵6主换热器7用于工作物质的换热器
8气缸盖分支线路9曲轴箱分支线路10截止阀11控制阀
具体实施例方式根据附图，内燃机2包括曲轴箱4和气缸盖3，曲轴箱4的气缸各自包含燃烧室；气缸盖3包括燃烧室换气所需的装置。内燃机2在其运行时将化学能转化为机械能和热能， 因此内燃机2接入冷却回路1中以为其散热。在所示的双回路冷却系统中，冷却介质泵5 将冷却介质输送至内燃机2，其中，冷却介质流在分支部位A处分支成两个并行的分支线路 8和9。气缸盖3接入气缸盖分支线路8中，曲轴箱4接入曲轴箱分支线路9中。由于主要是在曲轴箱4的燃烧室中进行的能量转化，曲轴箱4在内燃机2运行时比气缸盖3更快和更强烈地升温。分支线路8和9分别在气缸盖3的下游和曲轴箱4的下游在连接部位B处再次合并。在气缸盖分支线路8中，在气缸盖3与连接部位B之间设有用于内燃机2的工作物质的换热器7。在此意义下，工作物质是指内燃机2工作所需的气体或液体，例如排气、 新鲜气体或润滑介质。在曲轴箱分支线路9中，在曲轴箱4与连接部位B之间设有一截止阀10，由此可根据需求切断曲轴箱分支线路9以使内燃机2、尤其是曲轴箱4更快地升温。截止阀10优选实施成负压致动(unterdruclibetaetigt)的回转阀。冷却介质从连接部位B流至主换热器6，从主换热器6流至控制阀11。控制阀11的出口与冷却介质泵 5的入口侧连接。在连接部位B与主换热器6之间，在旁通分支C处分出一旁通线路12，通过该旁通线路使冷却介质能绕过主水冷却器6从内燃机2流至控制阀11，进而流至冷却介质泵5。为此目的，控制阀11优选设计为具有两个进口和一个出口的转阀或特性曲线族控制的调温器。当然，根据本发明的冷却回路1不限于所示的元件。更确切的说，在冷却回路 1或其分回路中可集成有其它的加热式换热器、油冷却器、水冷却器等。
权利要求
1.一种用于内燃机O)的冷却回路(1)，所述冷却回路(1)包括具有至少一个气缸盖 (3)和曲轴箱(4)的内燃机O)、冷却介质泵(5)、主换热器(6)和用于内燃机(2)工作物质的换热器(7)，其中，所述冷却回路(1)在所述冷却介质泵(5)的下游在分支部位(A)与连接部位(B)之间分支成，使得所述至少一个气缸盖C3)接入气缸盖分支线路(8)中而所述曲轴箱(4)接入曲轴箱分支线路(9)中，其特征在于，在所述气缸盖分支线路(8)中，所述用于工作物质的换热器(7)布置在所述至少一个气缸盖(3)的下游。
2.根据权利要求1所述的冷却回路，其特征在于，在所述曲轴箱分支线路(9)中，在所述曲轴箱⑷的下游设有截止阀(10)。
3.根据权利要求1或2所述的冷却回路，其特征在于，所述主换热器(6)布置在所述连接部位(B)的下游。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却回路，其特征在于，在所述冷却介质泵(5) 与所述主换热器(6)之间设有一控制阀(11)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷却回路，其特征在于，在所述主水冷却器(6) 与所述连接部位(B)之间分支出一旁通线路(12)，所述旁通线路(1 与所述控制阀(11) 相连接。
6.根据权利要求4或5所述的冷却回路，其特征在于，所述控制阀(11)设计为特性曲线族控制的调温器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却回路，其特征在于，在所述气缸盖分支线路 (8)中，两个或多个气缸盖C3)被并行地流过，所述用于工作物质的换热器(7)布置在所述气缸盖(3)的下游。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷却回路，其特征在于，所述用于工作物质的换热器(7)是增压空气冷却器。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的冷却回路，其特征在于，所述用于工作物质的换热器(7)是排气冷却器。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机(2)的冷却回路(1)，该冷却回路(1)包括具有至少一个气缸盖(3)和曲轴箱(4)的内燃机(2)、冷却介质泵(5)、主换热器(6)和用于内燃机(2)工作物质的换热器(7)，其中冷却回路(1)在冷却介质泵(5)的下游在分支部位(A)与连接部位(B)之间分支成，使得所述至少一个气缸盖(3)接入气缸盖分支线路(8)中而曲轴箱(4)接入曲轴箱分支线路(9)中，其中，在气缸盖分支线路(8)中，在所述至少一个气缸盖(3)的下游设置用于工作物质的换热器(7)。
文档编号F01P7/12GK102191987SQ20111005364
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月7日 优先权日2010年3月8日
发明者H·亨宁, M·洪森, M·科恩, V·博斯特弗莱施 申请人:奥迪股份公司