WO2000004283A1 - Vorrichtung zum kühlen eines motors für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a device for cooling an engine for a motor vehicle according to the preamble of the independent claim.
  • the coolant circuits of today's motor vehicles are largely equipped with a single mechanically driven water pump, which is usually connected to the internal combustion engine via a belt. This direct coupling of the pump to the engine has the result that the speed of the engine determines the delivered coolant volume flow and the controllability of the coolant circuit is thereby severely restricted.
  • water pumps must be dimensioned so that they provide adequate cooling even in the low speed range and with high engine loads - for example when driving uphill with a trailer.
  • the cooling effort in normal operation is then too high, which leads to unnecessarily high energy consumption.
  • thermostatic valves to regulate the coolant volume flow more precisely
  • Sub-circuits can be controlled.
  • valves are known for high pressure losses, that is to say they consume a substantial part of the hydraulic energy applied by the water pump. This also has a negative impact on the energy consumption or the efficiency of the internal combustion engine.
  • the device according to the invention with the features of the main claim has the advantage that the energy loss through valves, in particular thermostatic valves, is minimized in the cooling circuit of an engine. This is achieved by dividing the coolant flows into individual sub-circuits not via thermostatic valves as active elements, but via at least one further pump operated in addition to a main water pump.
  • additional water pumps are also advantageous because the main water pump is supported by the additional water pump, so the main water pump can be operated with a smaller output or can be dimensioned smaller. It is also possible to use several pumps in the coolant circuit that are similar in terms of their performance and perform cooling tasks that are specifically assigned to them. It is conceivable, for example, that the cylinder head of the engine is cooled separately and controllably, or that individual cylinders are supplied with coolant by one pump each. This also gives the opportunity to selectively set different temperature levels in the cylinders and in the engine block.
  • Engine cooling circuits are usually made up of at least two circuits, a large cooling circuit that cools the engine when normal operating conditions are reached and a small cooling circuit that is usually operated during the engine warm-up phase and bypasses the radiator. Now it is advantageous if there is an additional connection between the large cooling circuit and the small cooling circuit which is designed in such a way that an emergency operation function is obtained. If the main water pump conveying the coolant fails, the coolant flow can be maintained by the cooler through this connection with the second pump. This connection also gives rise to a second possibility, namely that of increasing the pump output by the cooler - that is to say the cooling output - while simultaneously operating both pumps. This can be an extremely great advantage in critical cooling situations with high engine loads.
  • a switch valve is arranged to switch between the small cooling circuit and the connection.
  • a heating unit having a heat exchanger is connected to the small cooling circuit.
  • This heat exchanger not only serves to heat the vehicle interior, it also fulfills the function of a further cooling element. This means that if the actual radiator fails, the engine is also cooled in an emergency.
  • the heat exchanger is preferably bypassed by a bypass which is influenced by a changeover valve. In this way, the coolant can be bypassed all the cooling devices during the warm-up phase of the motor vehicle engine and brought to operating temperature quickly.
  • the additional changeover valves in the small cooling circuit are of negligible importance as far as energy loss is concerned - in particular compared to the known thermostatic valves - because the small cooling circuit promotes a significantly lower coolant flow in normal operation than the large cooling circuit.
  • Cooling circuit is meaningless in this respect, because it only ensures that the large coolant circuit is not automatically operated when the small circuit is operated.
  • the afterheating heat of the engine can be dissipated by the smaller make-up water pump, which works much more quietly compared to a radiator fan that is otherwise customary for this task.
  • the interior water can be reheated by the auxiliary water pump, which is particularly pleasant in the winter months and is not possible with belt-driven pumps.
  • the location of the main water pump There is also increased flexibility regarding the location of the main water pump.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of the first embodiment, FIG. 2 that of the second embodiment and FIG. 3 that of the third embodiment.
  • the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 shows the schematic structure of a coolant circuit which is divided into a large circuit 12 and a small circuit 22.
  • a motor 10 which is usually an internal combustion engine of a motor vehicle, and a cooler 14 are arranged in the large circuit 12. This cooler 14 is cooled by the airstream.
  • a cooler fan 18 driven by a further motor 16 - for example an electric motor - increases the air throughput by one
  • a pump 20 conveys a coolant in the large cooling circuit 12. It is integrated into the latter in such a way that the coolant heated by the engine 10 is transported through the cooler 14 for cooling. Furthermore, a second, weaker pump 24 is provided as an active element, which conducts the coolant through a branch 26 from the large cooling circuit 12 into the small cooling circuit 22, so that the path through the cooler 14 is avoided.
  • Check valves 38, 39 ensure in each pitch circle that the coolant always flows through the engine and does not flow back through the other pitch circle.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a device according to the invention, with the same being the same
  • the second embodiment differs from the first in that there is a connection 28 between the large cooling circuit 12 and the small cooling circuit 22.
  • This connection 28 branches off downstream of the second pump 24 and opens upstream of the cooler 24.
  • an additional valve 30 is connected between the connection 28 and the small cooling circuit 22.
  • the changeover valve 30 opens up two possible operating states of the cooling device. Either the small cooling circuit 22 can be opened and thus the path can be blocked via the connection 28 - this is the normal operating state in normal operation - or, conversely, the path can be opened through the connection 28 and the small cooling circuit 22 can be blocked - then the emergency operation function or the parallel operation of both pumps for maximum conveyance of the coolant through the cooler 14 is activated in critical cooling situations.
  • a heating unit 32 is connected to the small cooling circuit 22.
  • This heating unit 32 consists of a further changeover valve 34, a heat exchanger 36 and a heat exchanger 36 immediate bypass 40.
  • the valve 30 is set so that the connection 28 is blocked.
  • the coolant flow in the small cooling circuit 22 then flows, depending on the position of the changeover valve 34, either through the heat exchanger 36 or through the bypass 40.
  • the coolant flow can be switched with the valve 34 such that the coolant flows through the bypass 40 flows and thus covers the shortest possible distance or cools as little as possible.
  • the possibility of branching into the heat exchanger 36 and thus the possibility of heating the passenger compartment is only released from a certain operating temperature.
  • both the engine can be warmed up and the heating power can be supplied to the passenger compartment.
  • the temperature of the passenger compartment can be regulated in a simple manner by the adjustable pump 24 by setting a defined volume flow through the heat exchanger 36.
  • the switching and control processes in the cooling circuit are recorded by a higher-level control unit (not shown), the programming of which is related to the
  • Cooling of the engine and its energy consumption ensures the most efficient operation possible.

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Abstract

Vorrichtung zum Kühlen eines Motors (10) mit einem in einem grossen Kühlkreislauf (12) angeordneten Kühler (14), einem von einem weiteren Motor (16) angetreibenen Kühlergebläse (18), einer ein Kühlmittel befördernden Pumpe (20) und mindestens einem in einem kleinen Kühlkreislauf (22) angeordneten aktiven Element (24), welches das Kühlmittel durch einen Abzweig (26) von dem grossen Kühlkreislauf (12) in den kleinen Kühlkreislauf (22) am Kühler (14) vorbeileitet. Es wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine aktive Element eine zweite Pumpe (24) ist.

Description

Vorrichtung zum Kühlen eines Motors für ein Kraftfahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines Mo- tors für ein Kraftfahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs .
Kühlmittelkreisläufe heutiger Kraftfahrzeuge sind größtenteils mit einer einzigen mechanisch angetriebenen Wasser- pumpe ausgestattet, die in der Regel über einen Riemen mit der Verbrennungsmaschine verbunden ist. Diese direkte Kopplung der Pumpe an den Motor hat zur Folge, daß die Drehzahl des Motors den geförderten Kühlmittelvolumenstrom bestimmt und dadurch die Regelbarkeit des Kühlmittelkreislaufes stark eingeschränkt ist.
Deshalb müssen Wasserpumpen so dimensioniert werden, daß sie selbst im niedrigen Drehzahlbereich und bei hoher Motorbela- stung - beispielsweise bei Bergfahrten mit Anhänger - für eine ausreichende Kühlung sorgen. Der Kühlaufwand im Normal- betrieb ist dann allerdings zu hoch, was zu unnötig hohem Energieverbrauch führt .
Es ist üblich zur genaueren Regelung des Kühlmittelvolumen- Stromes Thermostatventile einzusetzen, über die einzelne Teilkreisläufe angesteuert werden. Solche Ventile sind jedoch bekannt für hohe Druckverluste, das heißt sie verzehren einen wesentlichen Teil der von der Wasserpumpe aufgebrachten hydraulischen Energie. Dies wirkt sich ebenfalls negativ auf den Energieverbrauch bzw. den Wirkungsgrad der Verbrennungsmaschine aus .
Darüberhinaus ist die Regelbarkeit der auf dem Markt erhältlichen Thermostatventile stark eingeschränkt. Die Regelung erfolgt ausschließlich über die Temperatur, die Ventile weisen eine Hysterese auf und Steuereingriffe aus übergeordneten Regelgeräten - wie z.B. einem Motorsteuergerät - sind kaum bzw. nur kostenintensiv möglich. Die Realisierung eines elektrisch geregelten Ventils erfordert einen sehr hohen Aufwand.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß der Energieverlust durch Ventile, insbesondere Thermostatventile, im Kühlkreislauf eines Motors minimiert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Aufteilung der Kühlmittelströme in einzelne Teilkreisläufe nicht über Thermostatventile als aktive Elemente, son- dem über mindestens eine weitere und zusätzlich zu einer Hauptwasserpumpe betriebenen Pumpe erfolgt.
Der Einsatz solcher Zusatzwasserpumpen ist auch deshalb vorteilhaft, weil die Hauptwasserpumpe durch die Zusatzwasser- pumpe unterstützt wird, die Hauptwasserpumpe somit mit kleinerer Leistung betrieben bzw. kleiner dimensioniert werden kann. Es ist auch möglich mehrere, hinsichtlich ihrer Leistung ähnliche Pumpen im Kühlmittelkreislauf zu benutzen, die ihnen speziell zugeordnete Kühlaufgaben wahrnehmen. Denkbar ist beispielsweise, daß der Zylinderkopf des Motors separat und regelbar gekühlt wird, oder daß einzelne Zylinder von jeweils einer Pumpe mit Kühlmittel versorgt werden. Damit ergibt sich auch die Möglichkeit verschiedene Temperaturniveaus in den Zylindern und im Motorblock gezielt einzustellen.
Durch die Verwendung elektromotorisch betriebener, unabhängiger und von der Drehzahl des Motors unabhängig regelbarer Pumpen gewinnt man den überaus großen Vorteil, daß der Kühlmittelstrom aufgeteilt und die Teilströme je nach der thermischen Belastung des Motors eingestellt werden können. Somit läßt sich eine im Vergleich zu konventionellen Vorrichtungen effizientere und somit auch energiesparendere Form der Motorkühlung realisieren.
Motorkühlkreisläufe sind in der Regel aus mindestens zwei Kreisläufen aufgebaut, einem großen Kühlkreislauf, der die Kühlung des Motors bei Erreichen des normalen Betriebszustandes übernimmt, und einem kleinen Kühlkreislauf, der in der Regel während der Warmlaufphase des Motors betrieben wird und den Kühler umgeht. Nun ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem großen Kühlkreislauf und dem kleinen Kühlkreislauf eine zusätzliche Verbindung besteht, die so gestaltet ist, daß man eine Notlauffunktion erhält. Wenn die das Kühl- mittel befördernde Hauptwasserpumpe ausfällt, dann kann über diese Verbindung der Kühlmittelstrom mit der zweiten Pumpe durch den Kühler aufrechterhalten werden. Außerdem ergibt sich durch diese Verbindung eine zweite Möglichkeit, nämlich die der Erhöhung der Pumpleistung durch den Kühler - also der Kühlleistung - bei gleichzeitigem Betrieb beider Pumpen. Dies kann in kritischen Kühlsituationen bei hoher Motorbelastung von außerordentlich großem Vorteil sein.
Um die Notlauffunktion im Falle eines Versagens der Hauptwasserpumpe bzw. ein paralleles Betreiben beider Pumpen zu aktivieren, ist ein Umschaltventil zur Umschaltung zwischen dem kleinen Kühlkreislauf und der Verbindung angeordnet .
Vorteilhaft ist außerdem, wenn eine einen Wärmetauscher aufweisende Heizeinheit in den kleinen Kühlkreislauf geschaltet ist. Dieser Wärmetauscher dient nicht nur allein der Erwärmung des Fahrzeuginnenraumes, er erfüllt gleichzeitig noch die Funktion eines weiteren Kühlelementes . Somit erhält man auch hier bei Ausfall des eigentlichen Kühlers eine Notkühlung des Motors. Vorzugsweise wird der Wärmetauscher von einem Bypass umgangen, der von einem Umschaltventil beeinflußt wird. Auf diese Weise kann während der Warmlaufphase des Kraftfahrzeugmotors das Kühlmittel an allen Kühleinrichtungen vorbeigeleitet und schnell auf Betriebstemperatur gebracht werden.
Die zusätzlichen Umschaltventile im kleinen Kühlkreislauf sind, was den Energieverlust betrifft - insbesondere gegen- über den bekannten Thermostatventilen - von vernachlässigba- rer Bedeutung, weil durch den kleinen Kühlkreislauf im Normalbetrieb ein wesentlich geringerer Kühlmittelstrom gefördert wird als durch den großen Kühlkreislauf.
Ebenso ist der Einbau einer Rückschlagklappe in den großen
Kühlkreislauf in dieser Hinsicht bedeutungslos, weil dadurch lediglich sichergestellt wird, daß bei Betrieb des kleinen Kreislaufes nicht automatisch auch der große Kühlmittel- kreislauf mitbedient wird.
Weitere Vorteile, die sich aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben, sind folgende: Die Nachheizwärme des Motors kann durch die kleinere Zusatzwasserpumpe abgeführt werden, die im Vergleich zu einem sonst für diese Aufgabe üblichen Kühlergebläse wesentlich leiser arbeitet. Ebenso kann ein Nachheizen des Innenraumes durch die Zusatzwasserpumpe geschehen, was besonders in den Wintermonaten angenehm und mit riemengetriebenen Pumpen nicht möglich ist. Außerdem besteht eine erhöhte Flexibilität was den Einbauort der Hauptwasserpumpe betrifft.
Zeichnung
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert .
Es zeigen Fig. 1 den schematischen Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 den des zweiten Ausführungsbeispiels und Fig. 3 den des dritten Ausführungsbeispiels .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt den schematischen Aufbau eines Kühlmittelkreislaufes, der sich in einen großen Kreislauf 12 und einen kleinen Kreis- lauf 22 unterteilt. Im großen Kreislauf 12 ist ein Motor 10, der in der Regel ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges ist, sowie ein Kühler 14 angeordnet. Dieser Kühler 14 wird durch den Fahrtwind gekühlt. Ein durch einen weiteren Motor 16 - beispielsweise einen Elektromotor - angetriebenes Kühlergebläse 18 erhöht den Luftdurchsatz um einen vom
Fahrtwind unabhängigen Anteil. Eine Pumpe 20 befördert ein Kühlmittel im großen Kühlkreislauf 12. Sie ist so in diesen integriert, daß das vom Motor 10 erwärmte Kühlmittel zur Abkühlung durch den Kühler 14 transportiert wird. Weiterhin ist als aktives Element eine zweite, schwächere Pumpe 24 vorgesehen, die das Kühlmittel durch einen Abzweig 26 von dem großen Kühlkreislauf 12 in den kleinen Kühlkreislauf 22 leitet, so daß der Weg durch den Kühler 14 umgangen wird. Rückschlagklappen 38, 39 sorgen in jedem Teilkreis dafür, daß das Kühlmittel immer durch den Motor strömt und nicht etwa durch den anderen Teilkreis zurückströmt.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausfuhrungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei für gleiche
Merkmale wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 gleiche Bezugszahlen verwendet wurden. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten darin, daß eine Verbindung 28 zwischen dem großen Kühlkreislauf 12 und dem kleinen Kühlkreislauf 22 besteht. Diese Verbindung 28 zweigt stromabwärts der zweiten Pumpe 24 ab und mündet stromaufwärts des Kühlers 24. Zwischen der Verbindung 28 und dem kleinen Kühlkreislauf 22 ist zusätzlich ein Umsehalt entil 30 geschaltet.
Mit dem Umschaltventil 30 eröffnen sich zwei mögliche Be- triebszustände der Kühlvorrichtung. Es kann entweder der kleine Kühlkreislauf 22 geöffnet und somit der Weg über die Verbindung 28 gesperrt werden - das ist der im Normalbetrieb übliche Betriebszustand -, oder umgekehrt der Weg durch die Verbindung 28 geöffnet und der kleine Kühlkreislauf 22 versperrt werden - dann ist die Notlauffunktion bzw. der parallele Betrieb beider Pumpen zur maximalen Beförderung des Kühlmittels durch den Kühler 14 in kritischen KühlSituationen aktiviert.
In das dritte Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist eine Heizeinheit 32 in den kleinen Kühlkreislauf 22 geschaltet. Diese Heizeinheit 32 besteht aus einem weiteren Umschaltven- til 34, einem Wärmetauscher 36 und einem den Wärmetauscher 36 umgehenden Bypass 40. Im Normalbetrieb ist das Ventil 30 so eingestellt, daß die Verbindung 28 gesperrt ist. Der Kühlmittelstrom im kleinen Kühlkreislauf 22 fließt dann je nach Stellung des Umschaltventils 34 entweder durch den Wär- metauscher 36 oder durch den Bypass 40. In der Aufwärmphase des Motors kann der Kühlmittelstrom mit dem Ventil 34 so geschaltet werden, daß das Kühlmittel durch den Bypass 40 fließt und somit einen möglichst kurzen Weg zurücklegt bzw. möglichst wenig abkühlt. Erst ab einer bestimmten Betrieb- stemperatur wird die Möglichkeit des Abzweigs in den Wärmetauscher 36 und damit die Möglichkeit der Beheizung des Fahrgastraumes freigegeben.
Durch eine Taktung des Umschaltventils 34 läßt sich sowohl der Motor aufwärmen, als auch die Heizleistung dem Fahrgastinnenraum zuführen.
Durch die regelbare Pumpe 24 läßt sich durch die Einstellung eines definierten Volumenstromes durch den Wärmetauscher 36 auf einfache Weise die Temperatur des Fahrgastinnenraumes regeln.
Die Schalt- und Regelvorgänge im Kühlkreislauf werden von einem nicht dargestellten, übergeordneten Steuergerät er- faßt, dessen Programmierung einen im Hinblick auf die
Kühlung des Motors und dessen Energieverbrauch möglichst effizienten Betrieb sicherstellt.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Kühlen eines Motors (10) mit einem in einem großen Kühlkreislauf (12) angeordneten Kühler (14) , einem von einem weiteren Motor (16) angetriebenen Kühlergebläse (18) , einer ein Kühlmittel fördernden Pumpe (20) und mindestens einem in mindestens einem kleinen Kühlkreislauf
(22) angeordneten aktiven Element (24) , welches das Kühlmittel durch einen Abzweig (26) von dem großen Kuhlkreislauf (12) in den kleinen Kühlkreislauf (22) am Kühler (14) vorbei leitet, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine ak- tive Element eine zweite Pumpe (24) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (20, 24) elektromotorisch betrieben und\oder von der Drehzahl des Motors (10) unabhängig sowie unabhängig voneinander regelbar sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung (28) zwischen dem großen Kühlkreislauf (12) und dem kleinen Kühlkreislauf (22) be- steht, die stromab- oder stromaufwärts der zweiten Pumpe (24) abzweigt und stromauf- oder stromabwärts des Kühlers (14) mündet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umsehaltventil (30) stromabwärts der zweiten Pumpe (24) zum Umschalten zwischen dem kleinen Kühlkreislauf (22) und der Verbindung (28) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß in den kleinen Kühlkreislauf (22) eine einen Wärmetauscher (36) aufweisende Heizeihheit (32) geschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinheit (32) von einem Bypass (40) umgangen wird, und daß ein weiteres Umschaltventil (34) den Durchfluß zwischen Heizeinheit (32) und Bypass (40) beeinflußt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom durch den Wärmetauscher (36) durch die Pumpe (24) unabhängig von der Pumpe (20) eingestellt werden kann.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, daß in den großen Kühlkreislauf (12) und/oder in den kleinen Kühlkreislauf Rückschlagklappen (38, 39) geschaltet sind.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018086851A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-17 Mahle International Gmbh Kraftfahrzeug
CN108457736A (zh) * 2017-02-22 2018-08-28 罗伯特·博世有限公司 喷射器冷却系统
EP3653856A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kühlvorrichtung für einen verbrennungsmotor
EP3653855A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kühlvorrichtung für einen verbrennungsmotor

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937121A1 (de) * 1999-08-06 2001-03-01 Daimler Chrysler Ag Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor
DE10143109B4 (de) * 2001-09-03 2020-12-03 Att Automotive Thermo Tech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung definierter Kühlmittelströme in Kühlsystemen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen
DE10165136B4 (de) 2001-09-03 2025-10-09 Att Automotive Thermo Tech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung definierter Kühlmittelströme in Kühlsystemen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen
DE10163943A1 (de) 2001-12-22 2003-07-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems, Computerprogramm, Steuergerät, Kühlsystem und Brennkraftmaschine
DE10163944A1 (de) 2001-12-22 2003-07-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems, Computerprogramm, Steuergerät, Kühlsystem und Brennkraftmaschine
DE10311188B4 (de) * 2003-03-12 2012-10-31 Att Automotivethermotech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur bedarfsgerechten Kühlung von Verbrennungskraftmaschinen unter Verwendung eines Bypassventils und mindestens einer Wärmesenke
DE102004006591A1 (de) * 2004-02-10 2005-08-25 Behr Gmbh & Co. Kg Heizungsanordnung und Verfahren zur Heizungsregelung
DE102009020186B4 (de) 2009-05-06 2011-07-14 Audi Ag, 85057 Ausfallsicherer Drehsteller für einen Kühlmittelkreislauf
DE102009020187B4 (de) 2009-05-06 2012-11-08 Audi Ag Kühlmittelkreislauf
GB2473437B (en) * 2009-09-09 2015-11-25 Gm Global Tech Operations Inc Cooling system for internal combustion engines
DE102009058585A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Kühlanordnung für eine Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben derselben
DE102013224005A1 (de) * 2013-11-25 2015-05-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Kühlsystem

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3024209A1 (de) * 1979-07-02 1981-01-22 Guenter Dr Rinnerthaler Fluessigkeitskuehlung fuer verbrennungsmotoren
JPS5943967A (ja) * 1982-09-03 1984-03-12 Nippon Soken Inc 内燃機関におけるヒ−タ−作動用通水装置
JPS6316122A (ja) * 1986-07-07 1988-01-23 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関の冷却装置
US4759316A (en) * 1986-07-07 1988-07-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Cooling system for internal combustion engines
US5095855A (en) * 1989-12-28 1992-03-17 Nippondenso Co., Ltd. Cooling device for an internal-combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3024209A1 (de) * 1979-07-02 1981-01-22 Guenter Dr Rinnerthaler Fluessigkeitskuehlung fuer verbrennungsmotoren
JPS5943967A (ja) * 1982-09-03 1984-03-12 Nippon Soken Inc 内燃機関におけるヒ−タ−作動用通水装置
JPS6316122A (ja) * 1986-07-07 1988-01-23 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関の冷却装置
US4759316A (en) * 1986-07-07 1988-07-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Cooling system for internal combustion engines
US5095855A (en) * 1989-12-28 1992-03-17 Nippondenso Co., Ltd. Cooling device for an internal-combustion engine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 148 (M - 308) 11 July 1984 (1984-07-11) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 212 (M - 710) 17 June 1988 (1988-06-17) *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10865695B2 (en) 2016-11-14 2020-12-15 Mahle International Gmbh Motor vehicle
WO2018086878A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-17 Mahle International Gmbh Elektrische kühlmittelpumpe
WO2018086886A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-17 Mahle International Gmbh Elektrische kühlmittelpumpe
WO2018086851A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-17 Mahle International Gmbh Kraftfahrzeug
CN109844277A (zh) * 2016-11-14 2019-06-04 马勒国际有限公司 电动冷却剂泵
US11156146B2 (en) 2016-11-14 2021-10-26 Mahle International Gmbh Electric coolant pump
CN108457736A (zh) * 2017-02-22 2018-08-28 罗伯特·博世有限公司 喷射器冷却系统
CN108457736B (zh) * 2017-02-22 2021-10-29 罗伯特·博世有限公司 喷射器冷却系统
CN111197524A (zh) * 2018-11-19 2020-05-26 丰田自动车株式会社 内燃机的冷却装置
CN111197522A (zh) * 2018-11-19 2020-05-26 丰田自动车株式会社 内燃机的冷却装置
EP3653855A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kühlvorrichtung für einen verbrennungsmotor
CN111197524B (zh) * 2018-11-19 2021-07-30 丰田自动车株式会社 内燃机的冷却装置
US11143327B2 (en) 2018-11-19 2021-10-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cooling apparatus for internal combustion engine
EP3653856A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kühlvorrichtung für einen verbrennungsmotor
US11199124B2 (en) 2018-11-19 2021-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cooling apparatus for internal combustion engine

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