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Dokumentenidentifikation DE102004024516A1 15.12.2005
Titel Optimierte Ölkühlung für eine Brennkraftmaschine
Anmelder Adam Opel AG, 65428 Rüsselsheim, DE
Erfinder Kanig, Alexander, 55578 Wallertheim, DE;
Löhnert, Torsten, 65835 Liederbach, DE;
Schieferstein, Jörg, 65468 Trebur, DE
DE-Anmeldedatum 18.05.2004
DE-Aktenzeichen 102004024516
Offenlegungstag 15.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse F01M 5/00
IPC-Nebenklasse F02M 7/00   
Zusammenfassung Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Motor-Kühlermodulanordnung (1), einen Motorblock (3), ein Kühlermodul (9) sowie ein Verfahren zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittels. Das Kühlmittel durchläuft einen Kühlmittelkanal, der sowohl in dem Motorblock (3) als auch in dem Kühlermodul (9) ausgebildet ist. Parallel zu dem Kühlmittelkanal ist ein Bypasskanal (2) vorhanden, durch welchen ein Kühlmittelteilstrom - parallel zu einem durch den Motorblock (3) strömenden Kühlmittelstrom - zu einem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) geführt wird. Das Kühlmodul (9) ist in den Motor zumindest teilweise integriert.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlermodul zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittels umfassend ein Gehäuse, einen Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher, einen Ölfilter und mindestens ein durch das Modulgehäuse verlaufenden und den Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher und den Ölfilter fluidisch verbindenden Modul-Kühlmittelkanal zum Transport des Kühlmittels. Weiter betrifft die Erfindung einen in einem Motorblock verlaufenden Motor-Kühlmittelkanal zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittels umfassend ein Motorblockgehäuse und mindestens einen dadurch verlaufenden Motor-Kühlmittelkanal zum Transport des Kühlmittels, eine Motor-Kühlermodulanordnung zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittels umfassend einen Motor mit einem Motorblock und ein mit dem Motorblock verbundenes Kühlermodul, wobei das Kühlermodul so mit dem Motorblock verbunden ist, dass die in dem Motor verlaufenden Kanäle und die in dem Modul verlaufenden Kanäle fluidisch miteinander verbunden sind, um ein geschlossenes Kühlleitungssystem zu bilden. Schließlich betrifft die Erfindung noch ein Kühlverfahren zur Kühlung eines Ölkreislaufs eines Motors mittels eines in einem aus Kanälen gebildeten Kühlkreislaufs durch einen Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher fließenden Kühlmittels umfassend einen Motorblock und/oder ein Kühlermodul umfassend die Schritte Leiten des Kühlmittels durch einen ersten Abschnitt des Kühlkreislaufs, welcher durch den Motorblock verläuft, Weiterleiten des Kühlmittels durch einen zweiten Abschnitt des Kühlkreis-laufs, welcher durch den Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher verläuft, und Schließen des Kühlkreislaufs.

Derartige Kühlvorrichtungen und Verfahren zur Kühlung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs kommen heutzutage in allen Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Dabei wird Öl mittels eines Kühlmittels gekühlt. Es werden verschiedene Arten von Kühlvorrichtungen beispielsweise hinsichtlich des Kühlmittels unterschieden.

Eine Kühlvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist der Luft-Öl-Kühler. Dieser wird an der Kraftfahrzeugfront in dem bei Fahrt erzeugten Luftstrom angeordnet.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass das verwendete Kühlmittel – Luft – einen relativ kleinen Wärmeübergangskoeffizienten aufweist. Um eine ausreichende Ölkühlung zu realisieren, ist deshalb ein relativ groß bauender Luft-Öl-Kühler notwendig. Zudem ist die Kühlung abhängig von der Luftströmung und damit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten liefert der Luft-Öl-Kühler keine ausreichende Kühlleistung. Das Öl muss zum Luft-Öl-Kühler geleitet werden. Hierzu werden aufgrund der zu überbrückenden Strecken und der flexiblen Bahnführung des Öls flexible Leitungen von dem Motor zum Luft-Öl-Kühler eingesetzt. Diese meist als Schlauch ausgebildeten flexiblen Leitung neigen nach längerem Gebrauch zu Leckagen.

Eine weitere Kühlvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist der Öl-Wasser-Wärmetauscher. Dieser verwendet Wasser oder auch Kühlwasser als Kühlmedium. Aufgrund des höheren Wärmeübergangskoeffizienten von Wasser weist dieser Wärmetauscher eine höhere Kühlleistung bei kleinerem Bauvolumen auf. Das Kühlmittel, genauer das Wasser, und Öl werden in einem Leitungssystem aus Schläuchen oder Rohren geführt. Die Verwendung von Rohren und Schläuchen ist hinsichtlich der Verbindungen der Rohre und Schläuche untereinander oder mit dem Motor oder dem Öl-Wasser-Wärmetauscher nachteilig, da die Verbindung insbesondere an den Verbindungsstellen relativ schnell zur Undichtigkeit neigen. Weiterhin sind die strömungsmechanischen Eigenschaften der Verbindungen nachteilig, da die Verbindungen teilweise zu großen Widerständen in dem Leitungssystem führen.

Eine dritte Kühlvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist der Öl-Wasser-Wärmetauschermodul mit Ölfilter. Diese Lösung überwindet einige Nachteile der vorherig aufgeführten Kühlvorrichtungen. Der Vorteil an der Modulbauweise ist, dass das Öl-Wasser-Wärmetauschermodul eine kompakte Bauform aufweist. Der Ölfilter ist als Filterpatrone ausgebildet, welche an dem Wärmetauscher angeflanscht ist. Das Öl-Leitungssystem ist als in das Modulgehäuse integrierter Kanal ausgebildet, wodurch das Risiko von Leckagen bezüglich der Öl-Leitung deutlich reduziert ist.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass das als Wasser ausgebildete Kühlmittel auch hier über Schläuche geführt und geleitet wird. Dadurch kann es bei der Wasserleitung auch weiterhin zu Leckagen kommen. Zudem kann es aufgrund der starken Konzentrierung der Bauteile auf kleinem Bauraum zu Schwingungsproblemen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs kommen, welche unter Umständen zum Versagen der Kühlvorrichtung führen.

Bei allen zuvor aufgeführten Lösungen erfolgt die Strömung der in den Kanälen strömenden Medien – Kühlmittel/ Öl – hintereinander, das heißt nach Art einer Reihenschaltung. Hierdurch bauen die Kanäle länger, was zu einem größeren Bauvolumen führt. Zudem ergibt sich aufgrund der Länge der Kanäle ein größerer Gesamtwiderstände des Leitungssystems, so dass diese ebenfalls durch eine größere Dimensionierung der Durchflussquerschnitte des Leitungssystems ausgeglichen werden müssen, ohne einen Leistungsverlust hinzunehmen. Ein Ziel von derartigen Kühlsystemen neben der Kühlung ist es jedoch, die Druckdifferenz im Kühlungsmodul so gering wie möglich zu halten, da diese sich zu dem gesamten Druckabfall im gesamten Motorsystem addiert und ein Druckabfall Effektivitätseinbußen darstellt. Je höher der Druckabfall desto höher der Effektivitätsverlust. Um dies bei den herkömmlichen Systemen zu gewährleisten, strömt das Kühlmedium mit hoher Geschwindigkeit durch das Kühlmodul, das heißt es hat eine geringe Verweildauer im Kühlermodul oder Kühlerpaket, wodurch das Kühlmedium nur wenig an Wärmeenergie aufnehmen und abtransportieren kann, und somit eine wenig effektive Kühlung bewirkt. Durch die serielle Anordnung muss zudem der Wasserkreislauf im Zylinderblock und im Zylinderkopf separat eingestellt werden, das heißt, es ist eine Neuabstimmung des Wasserkreislaufs in dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf erforderlich. Hierdurch entsteht eine Mehraufwand an Einstellarbeit.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kühlsystem und ein Kühlverfahren zu schaffen, bei der unter optimaler Bauraumausnutzung eine effiziente Kühlung eines umlaufenden Öls realisiert ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Kühlermodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einem Motorblock gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6, einer Motor-Kühlermodulanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sowie einem Kühlverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den hierauf abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der in dem Gehäuse des Kühlermoduls ausgebildete Modul-Kühlmittelkanal zumindest teilweise als ein fluidisch mit dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher verbundener Bypasskanal zum Motor-Kühlmittelkanal ausgebildet ist, um den Kühlmittelstrom in zwei Teilströme zu teilen, und so eine Parallelschaltung der Kühlmittelströme zu bewirken.

Der Modulkühlmittelkanal kann dabei zumindest in einem Abschnitt einen zusätzlichen Bypasskanal aufweisen oder komplett als Bypasskanal ausgebildet sein. Die Abzweigung des Bypasskanals kann von einem Abschnitt des Motor-Kühlmittel-Kanals erfolgen, der in dem Motorblock ausgebildet ist oder bereits von der Wasserpumpe abzweigen.

Als Kühlaggregat zur Ölkühlung kann neben dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher auch jedes andere zur Ölkühlung geeignete Kühlaggregat verwendet werden.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass durch den Bypasskanal und die damit verbundene Parallelschaltung des Kühlmittels die Gesamtlänge des Leitungssystems verkürzt wird. Das zur Kühlung verwendete Kühlmittel durchläuft nicht mehr erst den wärmeabgebenden Motor und wird dann dem Wärmetauscher zugeführt, sondern wird parallel zum Durchlauf durch den Motor dem Wärmetauscher zugeführt. Somit ist die Temperatur des Kühlmittels bei Eintritt in den Wärmetauscher deutlich geringer, wodurch eine deutliche verbesserte Kühlleistung in dem Wärmetauscher erzielt wird. Als Kühlmittel wird vorzugsweise Wasser verwendet. Dadurch kann der Kühlkreislauf direkt an den internen Wasserkreislauf angeschlossen werden. Das Wasser wird vorzugsweise direkt hinter der Wasserpumpe entnommen. Es ist deshalb vorteilhaft, dass der Bypasskanal so nah wie möglich an der Wasserpumpe angeordnet ist. Dadurch ist das Wasser noch wenig aufgrund der Wärme, die von dem Motor an das Kühlwasser abgegeben wird erhitzt, so dass eine relativ geringe Wassertemperatur bei Einlauf des Wassers in den Wärmetauscher realisiert ist. Dadurch ist die Temperaturdifferenz zwischen eintretendem Kühlwasser und zu kühlendem Öl größer als in herkömmlichen Lösungen, wodurch die Kühlleistung deutlich verbessert ist.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Kühlsystemen ist der Wasserkreislauf im Wärmetauscher parallel zum Wasserkreislauf durch den Motorblock geschaltet. Dies bedeutet, das hier im Gegensatz zu den herkömmlichen Kühlsystemen eine hohe Druckdifferenz erforderlich ist, um den Wasserkreislauf des Motors unbeeinflusst zu lassen. Durch die hohe Druckdifferenz ergibt sich eine größere Verweildauer des Kühlmediums im Kühlerpaket oder Kühlermodul, wodurch eine größere Wärmemenge von dem Kühlmittel oder Kühlmedium aufgenommen werden kann und so eine effektivere Kühlleistung realisierbar ist. Durch die verbesserte Wärmemengenaufnahme werden im Vergleich zu herkömmlichen Kühlsystemen für gleiche Kühlleistungen weniger Kühlplatten im Kühlermodul benötigt. Hierdurch lässt sich Bauraum einsparen. Insgesamt resultiert aus der Erfindung somit auch eine Erhöhung des Kühlungs-Wirkungsgrads und damit auch eine Reduzierung des Kostenaufwands.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass der Modul-Kühlmittelkanal fluidisch mit einem korrespondierenden Motor-Kühlmittelkanal lösbar verbunden ausgebildet ist, um den durch einen Motorblock des Motors strömenden Kühlmittelstrom durch das Kühlermodul zu leiten. Auf diese Weise kann ein Teil des bereits vorhandenen Motor-Kühlmittelkanals zum Transport des Kühlwassers verwendet werden. Im Bereich, in dem der Wärmetauscher angeordnet ist, wird dann das Kühlwasser durch das Modul zu dem Wärmetauscher geführt. Hierdurch kann auf eine externe Schlauchleitung verzichtet werden, da der Motorkanal und der Bypasskanal jeweils in das Modulgehäuse integriert sind. Der Wärmetauscher ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu dem Motor angeordnet, wodurch die Bypasskanallänge relativ kurz ausgebildet ist und eine kompakte Motor-Kühlmodulanordnung möglich ist.

Es ist vorteilhaft, dass der Bypasskanal einen Teilstrom des Kühlmittels zu dem an dem Gehäuse angeordneten Ölkühler und von diesem wieder weg transportiert. Der Ölkühler ist an dem Kühlermodul angeordnet. Durch die Parallelschaltung des Kühlmittelflusses wird ein Teilstrom durch den Bypasskanal abgeführt. Dieser wird zu dem Ölkühler geführt. Durch das Abführen des Teilstroms können kleinere Durchflussquerschnitte in den Kanälen verwendet werden.

Vorzugsweise ist als Kühlmittel Kühlwasser vorgesehen. Dieses kann aus bereits existierenden Kühlwasserleitungen abgezweigt werden, ohne dass ein zusätzlicher Kühlmittelkreislauf mit einem zusätzlichen Kühlmittel zur Speisung des Kühlmittelkreislaufes vorgesehen werden muss.

Ein die Erfindung besonders verbessernde Maßnahme sieht vor, dass der Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher zumindest teilweise in das Modulgehäuse integriert ist. Auf diesem Wege ist ein sehr kompaktes Kühlermodul realisiert, welches eine kurze Kanallänge aufweist. Das kompakte Modul lässt sich leicht und ohne großen Aufwand montieren und handhaben. Durch die zumindest teilweise Integration des Wärmetauschers in das Kühlermodul ist eine sicherere und zuverlässigere Halterung gewährleistet, welche auch ein verbessertes Schwingungsverhalten des Moduls gewährleistet.

Vorzugsweise weist das Modulgehäuse mindestens einen integrierten Ölkanal zur Leitung des Öls zu und von dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher und/oder dem Ölfilter auf. Dadurch dass auch der Ölkanal in das Gehäuse integriert ist, werden keine externen Leitungen mehr benötigt, wodurch das Risiko von Leckagen weiter reduziert ist.

Die Erfindung schließt weiter die technische Lehre ein, dass ein Motorblock zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittels umfassend mindestens einen integrierten Motor-Kühlmittelkanal zum Transport des Kühlmittels vorgesehen ist, wobei der Motor-Kühlmittelkanal zumindest in einem Abschnitt ein fluidisch mit dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher verbundenen Bypasskanal aufweist, um einen der zwei parallel geschalteten Kühlmittelteilströme zu Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher und von diesem weg zu transportieren oder führen. Der Bypasskanal sollte möglichst nahe an dem Kühlmittelkühler von dem Motor-Kühlmittelkanal abzweigen, um ein Kühlmittel mit einer möglichst niedrigen Temperatur abzuzweigen.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass der Bypasskanal direkt in dem Motorblock beziehungsweise in dem Motorblockgehäuse ausgebildet ist, so dass auf ein zusätzliches Modul verzichtet werden kann. Damit werden insgesamt weniger Komponenten benötigt.

Die Erfindung schließt weiter die technische Lehre ein, dass eine Motor-Kühlermodulanordnung zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittels umfassend einen Motor mit einem Motorblock, mindestens einen in den Motorblock integrierten Motor-Kühlmittelkanal und ein mit dem Motorblock fluidisch verbundenes Kühlermodul umfasst, wobei das Kühlermodul so mit dem Motorblock verbunden ist, dass der mindestens eine Motor-Kühlmittelkanal und der mindestens eine Modul-Kühlmittelkanal oder die Motor-Kühlmittelkanäle und die Modul-Kühlmittelkanäle fluidisch miteinander verbunden sind, um ein geschlossenes Kühlleitungssystem zu bilden.

Gegenüber der zuvor aufgeführten einteiligen Lösung mit einem Motorblock, der einen integrierten Bypasskanal aufweist, ist die hier aufgeführte Ausführung zweiteilig ausgebildet, das heißt mit einem Motor und einem Kühlermodul. Der Motorblock beziehungsweise das Motorblockgehäuse ist mit weniger Aufwand zu fertigen. Zudem kann das Kühlermodul in den Motorblock integriert werden, wobei das Kühlermodul beziehungsweise die in dem Kühlermodul ausgebildeten Kanäle einen Teil der sonst in dem Motorblock befindlichen Kanäle ersetzt. Auf diese Weise lässt sich der Bauraum der Motor-Kühlermodulanordnung weiter reduzieren, so dass ein zusätzlicher Bauraum entsteht. In diesem kann beispielsweise ein als Kühlerplattenpaket ausgebildeter Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher angeordnet werden, durch den das Öl fließt.

Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, dass das Kühlermodul zumindest teilintegriert in den Motorblock ausgebildet ist, so dass zumindest ein Bereich des Kühlermoduls in den Motorblock integriert ausgebildet ist, so dass der mindestens eine Motor-Kühlmittelkanal zumindest teilweise durch den Modul-Kühlmittelkanal und/oder den Bypasskanal ersetzbar ist. Durch die zumindest teilweise Integration des Kühlermoduls in den Motorblock ist eine zuverlässige und sicher Halterung des Moduls gewährleistet. Durch diese Anordnung ist ein hinsichtlich des Schwingungsverhaltens optimierte Motor-Kühlmodulanordnung realisiert. Das Kühlermodul schwingt durch die Teilintegration weniger, so dass Schädigungen oder Funktionsbeeinträchtigungen durch Schwingungen weitestgehend vermieden werden.

Eine die Erfindung weiter verbessernde Maßnahme sieht vor, dass zusätzlich mindestens eine Regeleinheit zur Regelung des Ölstroms in dem Ölkreislauf ausgebildet ist. So kann je nach Bedarf und Einsatzfall die Ölmenge die durch den Ölkanal strömt gesteuert werden.

Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass ein Kühlverfahren zur Kühlung eines Ölkreislaufs eines Motors mittels eines in einem aus Kanälen gebildeten Kühlkreislaufs durch einen Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher fließenden Kühlmittels vorgesehen ist, mit einem Motorblock und/oder einem Kühlermodul umfassend die Schritte: Leiten des Kühlmittels durch einen ersten Abschnitt des Kühlkreislaufs, welcher durch den Motorblock verläuft, Weiterleiten des Kühlmittels durch einen zweiten Abschnitt des Kühlkreislaufs, welcher durch den Ölkühler verläuft, und Schließen des Kühlkreislaufs, wobei die Schritte Leiten des Kühlmittels durch einen ersten Abschnitt und Weiterleiten des Kühlmittels durch einen zweiten Abschnitt parallel erfolgen.

Durch die Parallelschaltung ergibt sich eine deutliche verbesserte Kühlungseffektivität, wodurch der Wärmetauscher mit kleineren Abmaßen dimensionierbar ist, so dass dieses effektive Kühlverfahren auch in Kraftfahrzeugen mit wenig Bauraum insbesondere in Kleinwagen zur einsetzbar ist.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren dargestellt. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Motor mit einem erfindungsgemäßen Bypasskanal,

2 einen Teilausschnitt einer Motor-Kühlermodulanordnung in einer perspektivischen Ansicht von vorne auf den Motor gesehen,

3 ein Kühlermodul in perspektivischer Ansicht von der Motorseite und

4 zeigt eine Motor-Kühlermodulanordnung in einer perspektivischen Ansicht von vorne.

1 zeigt eine schematische Motor-Kühlermodulanordnung 1 oder einen Motor mit integriertem Bypasskanal 2. Die Motor-Kühlermodulanordnung 1 beziehungsweise der Motor umfasst einen Bypasskanal 2 zum Transport von Kühlwasser. Der Motor umfasst weiter einen Motorblock 3 und eine Wasserpumpe 4. In dem Motorblock 3 ist ein Motor-Kühlmittelkanal 5 zum Transport von Kühlwasser ausgebildet (hier schematisch dargestellt durch weiße Pfeile). Bypasskanal 2 und Motor-Kühlmittelkanal 5 werden in 1 über die Wasserpumpe 4 mit Kühlwasser gespeist. Somit wird das Kühlwasser an der Wasserpumpe 4 in zwei Teilströme geteilt. Ein Kühlwasserteilstrom fließt durch den Motor-Kühlmittelkanal 5 und der andere Teilstrom fließt durch den Bypasskanal 2. Beide Teilströme strömen durch einen gemeinsamen Kanalabschnitt wieder zurück zur Wasserpumpe 4. Die Wasserpumpe 4 selber wird von einem Kühler (nicht dargestellt) mit gekühltem Kühlwasser gespeist (dargestellt durch Punkt-Linie). In dem Kühlwasserkreislauf ist eine Regeleinheit 6 in Form eines Thermostaten geschaltet. Dieser bewirkt, dass Kühlwasser, welches nicht mehr zur Kühlung verwendet wird, zum Kühler abfließt (dargestellt durch Punkt-Linie). Der Ölkreislauf ist in 1 nur Ausschnittsweise dargestellt. Das Öl strömt über einen Ölkanal 7 durch eine als Drossel ausgebildete Regeleinheit 6 zu der als Thermostat ausgebildeten Regeleinheit 6. Von dort fließt das Öl weiter in den Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher 8, wo es durch das ebenfalls durch den Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher 8 fließenden Kühlwasserstrom gekühlt wird. Der Bypasskanal 2 kann sowohl in dem Motorblock 3 integriert sein als auch separat in einem in 2 dargestellten Kühlermodul integriert mit dem Motor verbunden sein.

2 zeigt einen Teilausschnitt einer Motor-Kühlermodulanordnung 1 umfassend ein Kühlermodul 9 welches an einem Motor – genauer an einem Motorblock 3 -mittels einer Schraubverbindung befestigt ist. Das Kühlermodul 9 umfasst ein Modulgehäuse 10 in dem der Bypasskanal 2 (hier nicht sichtbar) und der Ölkanal 7 verlaufen. In das Kühlermodul 9 integriert ist ein Ölfilter 11. Dieser ist nach Art einer Patrone ausgebildet. Das Kühlermodul 9 ist von der Motorseite betrachtet in 3 dargestellt.

3 zeigt das Kühlermodul 9 in einer perspektivischen Ansicht. Das Kühlermodul 9 umfasst einen Ölfilter 11 und ein Gehäuse 10, in welchem der Bypasskanal und der Ölkanal (beide nicht dargestellt) angeordnet sind. An dem Gehäuse 10 ist ein Kanalteilabschnitt zum Abströmen des Kühlmittels beziehungsweise des Öls angeordnet.

4 zeigt eine Motor-Kühlermodulanordnung mit einem in einem Motor integrierten Kühlermodul 9. Der Motor in 4 umfasst einen Motorblock 3 eine Wasserpumpe 4, eine Abdeckung 12, eine Krümmer mit Hitzeschutzschild 13, einen Zylinderblock 14 mit einem Zylinderkopf 15 und eine Ölwanne 16. Das Kühlermodul 9 ist in den Motor größtenteils integriert, wobei lediglich der Ölfilter 11 und Teile der Kanäle aus dem Motor hervorragen.

1Motor-Kühlermodulanordnung 2Bypasskanal 3Motorblock 4Wasserpumpe 5Motor-Kühlmittelkanal 6Regeleinheit 7Ölkanal 8Wasser-Öl-Wärmetauscher 9Kühlermodul 10Modulgehäuse 11Ölfilter 12Abdeckung 13Krümmer mit Hitzeschutzschild 14Zylinderblock 15Zylinderkopf 16Ölwanne

Anspruch[de]
  1. Kühlermodul (9) zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines durch einen Motor-Kühlmittelkanal (5) strömenden Kühlmittelstroms umfassend ein Modulgehäuse (10), einen mit dem Modulgehäuse (10) verbundenen Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) und mindestens ein durch das Modulgehäuse (10) verlaufenden und zu dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) führenden Modul-Kühlmittelkanal zum Transport des Kühlmittels durch das Modulgehäuse (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Modul-Kühlmittelkanal zumindest teilweise als ein fluidisch mit dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) verbundener Bypasskanal (2) zum Motor-Kühlmittelkanal (5) ausgebildet ist, um den Kühlmittelstrom in zwei Teilströme zu teilen, und so eine Parallelschaltung der Kühlmittelströme zu bewirken.
  2. Kühlermodul (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Modul-Kühlmittelkanal fluidisch mit einem korrespondierenden Motor-Kühlmittelkanal (5) des Motors lösbar verbunden ausgebildet ist, um den durch einen Motorblock (3) des Motors strömenden Kühlmittelstrom durch das Kühlermodul (9) zu leiten.
  3. Kühlermodul (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel Kühlwasser vorgesehen ist.
  4. Kühlermodul (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) zumindest teilweise in einem Modulgehäuse (10) integriert ist.
  5. Kühlermodul (9) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (10) mindestens einen integrierten Ölkanal (7) zur Leitung des Öls zu und von dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) und/oder dem Ölfilter (11) aufweist.
  6. Motorblock (3) zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf des Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittelstroms umfassend mindestens einen integrierten Motor-Kühlmittelkanal (5) zum Transport des Kühlmittels, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor-Kühlmittelkanal (5) zumindest in einem Abschnitt einen fluidisch mit dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) verbundenen Bypasskanal (2) aufweist, um einen der zwei parallel geschalteten Kühlmittelteilströme zu dem Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) und von diesem weg zu führen.
  7. Motor-Kühlermodulanordnung (1) zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf eines Motors umlaufenden Öls mittels eines Kühlmittels umfassend einen Motor mit einem Motorblock (3), mindestens einen in den Motorblock (3) integrierten Motor-Kühlmittelkanal (5) und ein mit dem Motorblock (3) fluidisch verbundenes Kühlermodul (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kühlermodul (9) so mit dem Motorblock (3) verbunden ist, dass der mindestens eine Motor-Kühlmittelkanal (5) und der mindestens eine Modul-Kühlmittelkanal fluidisch miteinander verbunden sind, um ein geschlossenes Kühlmittelleitungssystem zu bilden.
  8. Motor-Kühlermodulanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bereich des Kühlermoduls (9) in den Motorblock (3) integriert ausgebildet ist, so dass der mindestens eine Motor-Kühlmittelkanal (5) zumindest teilweise durch den Modul-Kühlmittelkanal und/oder den Bypasskanal (2) ersetzbar ist.
  9. Motor-Kühlermodulanordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Regeleinheit (6) zur Regelung des Ölstroms in dem Ölkreislauf ausgebildet ist.
  10. Kühlverfahren zur Kühlung eines in einem Ölkreislauf des Motors umlaufenden Öls mittels eines in einem aus Kanälen und/oder Leitungen gebildeten Kühlkreislaufs durch einen Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher (8) fließenden Kühlmittelstroms umfassend einen Motorblock (3) und/oder ein Kühlermodul (9) umfassend die Schritte:

    – Leiten des Kühlmittelstroms durch einen ersten Abschnitt des Kühlkreislaufs, welcher durch den Motorblock (3) verläuft,

    – Weiterleiten des Kühlmittelstroms durch einen zweiten Abschnitt des Kühlkreislaufs, welcher durch den Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher verläuft, und

    – Schließen des Kühlkreislaufs, um einen geschlossenen Kühlkreislauf zu realisieren,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass die Schritte Leiten des Kühlmittelstroms durch einen ersten Abschnitt und Weiterleiten des Kühlmittelstroms durch einen zweiten Abschnitt parallel erfolgen.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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