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DE102010009030A1 - Motor vehicle has internal-combustion engine, transmission oil containing gear box and device for heating up transmission oil by waste heat of internal-combustion engine - Google Patents

Motor vehicle has internal-combustion engine, transmission oil containing gear box and device for heating up transmission oil by waste heat of internal-combustion engine Download PDF

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DE102010009030A1
DE102010009030A1 DE102010009030A DE102010009030A DE102010009030A1 DE 102010009030 A1 DE102010009030 A1 DE 102010009030A1 DE 102010009030 A DE102010009030 A DE 102010009030A DE 102010009030 A DE102010009030 A DE 102010009030A DE 102010009030 A1 DE102010009030 A1 DE 102010009030A1
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DE
Germany
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heat pipe
heat
transmission oil
combustion engine
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010009030A
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German (de)
Inventor
Johann 85049 Märkl
Michael 85101 Schöffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102010009030A priority Critical patent/DE102010009030A1/en
Publication of DE102010009030A1 publication Critical patent/DE102010009030A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (1), einem Getriebeöl (5) enthaltenden Getriebe (3), sowie Einrichtungen (4) zur Erwärmung des Getriebeöls (5) durch Abwärme der Brennkraftmaschine (1). Damit sich das Getriebeöl (5) nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine (1) ohne eine Beeinträchtigung der Aufheizung der Brennkraftmaschine (1) und ohne eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs schneller auf seine Betriebstemperatur erwärmen lässt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Einrichtungen (4) ein Wärmeleitrohr (10) umfassen.The invention relates to a motor vehicle with an internal combustion engine (1), a transmission oil (5) containing gearbox (3), and devices (4) for heating the gearbox oil (5) by waste heat of the internal combustion engine (1). So that the transmission oil (5) after a cold start of the internal combustion engine (1) without affecting the heating of the internal combustion engine (1) and without increasing the fuel consumption can be heated to its operating temperature faster, the invention proposes that the devices (4) a heat pipe (10).

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem Getriebeöl enthaltenden Getriebe, sowie Einrichtungen zur Erwärmung des Getriebeöls durch Abwärme der Brennkraftmaschine.The invention relates to a motor vehicle having an internal combustion engine, a transmission oil containing transmission, and means for heating the transmission oil by waste heat of the internal combustion engine.

Kraftfahrzeuggetriebe, wie Schaltgetriebe, automatische Getriebe oder Achsgetriebe, enthalten zumeist eine größere Menge an Getriebeöl, das nach einem längeren Stillstand des Kraftfahrzeugs bis auf Umgebungstemperatur abkühlt. Wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, besitzt das Getriebeöl dann eine verhältnismäßig hohe Viskosität, die nach der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs allein durch die im Getriebe erzeugte Reibungswärme nur langsam abnimmt. Ohne eine zusätzliche Erwärmung des Getriebeöls treten daher in Kraftfahrzeuggetrieben verhältnismäßig hohe Leistungsverluste auf, bis das Getriebeöl seine Betriebstemperatur erreicht.Motor vehicle transmissions, such as manual transmissions, automatic transmissions or axle transmissions, usually contain a larger quantity of transmission oil, which cools down to ambient temperature after an extended standstill of the motor vehicle. If the ambient temperature is low, then the transmission oil has a relatively high viscosity, which decreases only slowly after the start of the motor vehicle by the frictional heat generated in the transmission. Therefore, without additional heating of the transmission oil, relatively high power losses occur in motor vehicle transmissions until the transmission oil reaches its operating temperature.

Um die durch kaltes Getriebeöl verursachten Leistungsverluste zu vermeiden, ist es zum Beispiel aus der WO 2008/094110 A1 bereits bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bekannt, Getriebeöl aus einem Getriebe des Kraftfahrzeugs bei niedrigen Getriebeöltemperaturen in einem Wärmetauscher durch Wärmetausch mit erwärmtem Motoröl aus einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs aufzuheizen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Aufheizung der Brennkraftmaschine selbst nach einem Kaltstart verlangsamt wird, wodurch die Schadstoffemissionen unter Umständen sogar in unerwünschter Weise zunehmen.To avoid the power losses caused by cold transmission oil, it is for example from the WO 2008/094110 A1 Already known in a motor vehicle of the type mentioned, to heat transmission oil from a transmission of the motor vehicle at low transmission oil temperatures in a heat exchanger by heat exchange with heated engine oil from an internal combustion engine of the motor vehicle. However, this has the disadvantage that the heating of the internal combustion engine is slowed even after a cold start, whereby the pollutant emissions may even increase in undesirable ways.

Zur Erwärmung von Getriebeöl in Kraftfahrzeuggetrieben wurde auch bereits die Verwendung von elektrischen Heizstäben vorgeschlagen. Infolge einer mehrfachen Energieumwandlung bei der Erzeugung der elektrischen Energie aus Motorarbeit in einem Generator und der Erzeugung von Heizwärme aus der elektrischen Energie ergibt sich jedoch ein schlechter energetischer Wirkungsgrad und ggf. sogar eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs.For heating transmission oil in motor vehicle transmissions, the use of electrical heating rods has also been proposed. As a result of a multiple energy conversion in the generation of electrical energy from engine work in a generator and the generation of heat from the electrical energy, however, results in a poor energy efficiency and possibly even an increase in fuel consumption.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine kaltes Getriebeöl ohne eine Beeinträchtigung der Aufheizung der Brennkraftmaschine und ohne eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs schneller auf seine Betriebstemperatur erwärmen lässt.Proceeding from this, the present invention seeks to improve a motor vehicle of the type mentioned in that after a cold start of the engine cold transmission oil without affecting the heating of the engine and without increasing the fuel consumption can be heated faster to its operating temperature.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mittel zur Erwärmung des Getriebeöls ein Wärmeleitrohr umfassen.This object is achieved in that the means for heating the transmission oil comprise a heat pipe.

Ein Wärmeleitrohr ist dem Fachmann auch als Wärmerohr oder Heatpipe bekannt. Ein Wärmeleitrohr weist zumeist die Form eines Rohrs mit einem hermetisch abgedichteten, teilweise mit einem flüssigen Arbeitsmedium gefüllten hohlen Innenvolumen auf. Mit einem solchen Wärmeleitrohr kann eine hohe Wärmestromdichte und damit eine hohe Leistungsdichte der Wärmeübertragung erreicht werden, indem Wärme durch Verdampfen des Arbeitsmediums unter Wärmeaufnahme, selbsttätiger Transport des verdampften Arbeitsmediums in einen anderen Teil des Wärmeleitrohrs und Kondensation des verdampften Arbeitsmediums unter Wärmeabgabe sehr effektiv, also mit einer großen Wärmetransportmenge auf einem kleinen Wärmeübertragungsquerschnitt, von einer Wärmequelle zu einer Wärmesenke transportiert wird. Im Gegensatz zu einem Wärmetauscher mit Arbeitsmedium wird dabei keine Energie für die Umwälzung des Arbeitsmediums benötigt und damit der Kraftstoffverbrauch nicht erhöht. Mit einem solchen Wärmeleitrohr ist es zudem möglich, die Abwärme des im Betrieb der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases oder eines vom Abgas aufgeheizten Abgasrohrs mit hoher Leistungsdichte in das Getriebeöl zu übertragen, so dass anders als im Fall eines Wärmetauschs mit Motoröl die Aufheizung der Brennkraftmaschine selbst nicht verlangsamt wird.A heat pipe is known in the art as a heat pipe or heat pipe. A heat pipe usually has the form of a tube with a hermetically sealed, partially filled with a liquid working fluid hollow interior volume. With such a heat pipe, a high heat flux density and thus a high power density of heat transfer can be achieved by heat by evaporation of the working fluid under heat absorption, automatic transport of the vaporized working fluid into another part of the heat pipe and condensation of the vaporized working fluid with heat release very effective, ie with a large heat transfer amount is transported on a small heat transfer cross section, from a heat source to a heat sink. In contrast to a heat exchanger with working fluid no energy is needed for the circulation of the working fluid and thus the fuel consumption is not increased. With such a heat pipe, it is also possible to transfer the waste heat of the exhaust gas generated during operation of the internal combustion engine or an exhaust pipe heated by the exhaust gas with high power density in the transmission oil, so that unlike in the case of a heat exchange with engine oil does not slow down the heating of the internal combustion engine itself becomes.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme können die durch kaltes Getriebeöl verursachten Leistungsverluste und damit auch der Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs vermindert werden. Der Begriff Getriebeöl umfasst dabei auch Achsöl, d. h. das Öl in Achsgetrieben.By means of the measure according to the invention, the power losses caused by cold transmission oil and thus also the fuel consumption and the pollutant emissions of the internal combustion engine of the motor vehicle can be reduced. The term gear oil also includes axle oil, d. H. the oil in axle transmissions.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein erster Teil des Wärmeleitrohrs im Wärmeübertragungskontakt mit Abgas der Brennkraftmaschine oder einer vom Abgas aufgeheizten Abgasleitung steht, und dass ein zweiter Teil des Wärmeleitrohrs im Wärmeübertragungskontakt mit dem Getriebeöl steht.A preferred embodiment of the invention provides that a first part of the heat pipe is in heat transfer contact with exhaust gas of the internal combustion engine or an exhaust pipe heated by the exhaust gas, and that a second part of the heat pipe is in heat transfer contact with the transmission oil.

Dem Abgas oder der Abgasleitung wird die Abwärme vorzugsweise in Strömungsrichtung hinter einem Katalysator entzogen, wo der erste Teil des Wärmeleitrohrs mit dem Abgas oder der Abgasleitung im Wärmeübertragungskontakt steht, um nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine eine Verlängerung der Zeitspanne bis zum Erreichen der Light-Off-Temperatur des Katalysators und damit eine Erhöhung der Schadstoffemissionen zu vermeiden.The waste heat is preferably withdrawn from the exhaust gas or the exhaust pipe in the flow direction behind a catalyst, where the first part of the heat pipe is in heat transfer contact with the exhaust gas or the exhaust pipe in order to extend the period of time until the light-off is reached after a cold start of the internal combustion engine. Temperature of the catalyst and thus to avoid an increase in pollutant emissions.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmeleitrohr ein Arbeitsmedium umschließt, das durch die im Betrieb der Brennkraftmaschine erzeugte Abwärme im ersten Teil des Wärmeleitrohrs verdampft und als Dampf in den zweiten Teil des Wärmeleitrohrs strömt, wo es dann durch den Wärmeübertragungskontakt des zweiten Teils des Wärmeleitrohrs mit dem Getriebeöl kondensiert und dabei Kondensationswärme abgibt. Aus dem zweiten Teil des Wärmeleitrohrs strömt das Arbeitsmedium dann als Flüssigkeit durch Schwerkraft oder Kapillarkräfte in den ersten Teil des Wärmeleitrohrs zurück.A further preferred embodiment of the invention provides that the heat pipe surrounds a working fluid which evaporates in the first part of the heat pipe by the waste heat generated during operation of the internal combustion engine and flows as steam in the second part of the heat pipe where It then condenses by the heat transfer contact of the second part of the heat pipe with the gear oil and thereby releases heat of condensation. From the second part of the heat pipe, the working medium then flows back as liquid by gravity or capillary forces in the first part of the heat pipe.

Der zweite Teil des Wärmeleitrohrs taucht vorzugsweise in das Getriebeöl ein, um die im Inneren des Wärmeleitrohrs frei werdende Kondensationswärme möglichst vollständig in das Getriebeöl zu übertragen.The second part of the heat pipe preferably dips into the transmission oil in order to transfer as completely as possible into the transmission oil the heat of condensation released in the interior of the heat pipe.

Als Arbeitsmedium kann vorteilhaft Wasser verwendet werden, das unter Umweltgesichtspunkten völlig unproblematisch ist, durch den Wärmeübertragungskontakt des ersten Teils des Wärmeleitrohrs mit dem Abgas oder der vom Abgas aufgeheizten Abgasleitung leicht verdampft werden kann, und durch den Wärmeübertragungskontakt des zweiten Teils des Wärmeleitrohrs mit dem Getriebeöl wieder bis zum Kondensieren abgekühlt werden kann, zumindest so lange die Temperatur des Getriebeöls unterhalb der Verdampfungstemperatur des Wassers liegt. Unabhängig davon, welches Arbeitsmedium verwendet wird, steht das vom Wärmeleitrohr umschlossene Arbeitsmedium bei Umgebungstemperatur zweckmäßig unter einem Unterdruck, so dass bereits bei dieser Temperatur ein kleiner Teil des Arbeitsmediums verdampft. Dadurch wird erreicht, dass der Wärmetransport durch das Wärmeleitrohr bereits kurz nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine einsetzt, sobald Wärme aus dem Abgas oder der vom Abgas aufgeheizten Abgasleitung in den ersten Teils des Wärmeleitrohrs eingeleitet wird.As a working medium can advantageously be used water, which is completely unproblematic from an environmental point, can be easily evaporated by the heat transfer contact of the first part of the heat pipe with the exhaust gas or the exhaust gas heated by the exhaust gas, and by the heat transfer contact of the second part of the heat pipe with the transmission oil again can be cooled to condensation, at least as long as the temperature of the transmission oil is below the evaporation temperature of the water. Regardless of which working medium is used, the working medium enclosed by the heat pipe is expediently under a reduced pressure at ambient temperature, so that even at this temperature a small part of the working medium evaporates. This ensures that the heat transfer through the heat pipe already begins shortly after a cold start of the internal combustion engine, as soon as heat from the exhaust gas or the exhaust gas heated by the exhaust gas is introduced into the first part of the heat pipe.

Um zu vermeiden, dass das Getriebeöl durch das Wärmeleitrohr bzw. die über das Wärmeleitrohr in das Getriebeöl übertragene Abwärme übermäßig stark aufgeheizt wird, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Wärmeübertragung bei Erreichen einer vorbestimmten Getriebeöltemperatur unterbrochen wird.In order to avoid that the transmission oil is excessively heated by the heat pipe or the waste heat transferred through the heat pipe in the transmission oil, another preferred embodiment of the invention provides that the heat transfer is interrupted upon reaching a predetermined transmission oil temperature.

Zur Unterbrechung der Wärmeübertragung durch das Wärmeleitrohr wird gemäß einer ersten Erfindungsvariante die Zufuhr von Abgas zu dem ersten Teil des Wärmeleitrohrs oder in die mit dem ersten Teil des Wärmeleitrohrs im Wärmeübertragungskontakt stehende Abgasleitung unterbrochen, indem das Abgas nach dem Erreichen der vorbestimmten Getriebeöltemperatur durch eine andere Abgasleitung zum Auspuff geleitet wird. Mit anderen Worten wird die mit dem ersten Teil des Wärmeleitrohrs im Wärmeübertragungskontakt stehende Abgasleitung von einer Bypassleitung gebildet, die nur bis zum Erreichen der vorbestimmten Getriebeöltemperatur mit dem Abgas beaufschlagt wird.To interrupt the heat transfer through the heat pipe, the supply of exhaust gas to the first part of the heat pipe or in the standing with the first part of the heat pipe in the heat transfer contact exhaust pipe is interrupted according to a first variant of the invention by the exhaust gas after reaching the predetermined transmission oil temperature through another exhaust pipe is directed to the exhaust. In other words, the standing with the first part of the heat pipe in the heat transfer contact exhaust pipe is formed by a bypass line, which is acted upon only with reaching the predetermined transmission oil temperature with the exhaust gas.

Da sich die Abgasleitung infolge hoher Temperaturunterschiede stark ausdehnt und zusammenzieht, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der erste Teil des Wärmeleitrohrs mit der Außenseite der Abgasleitung im Wärmeübertragungskontakt steht. Auf diese Weise kann auf eine Eintrittsöffnung für das Wärmeleitrohr verzichtet werden, wodurch Dichtigkeitsprobleme infolge einer unterschiedlichen Wärmedehnung des Wärmeleitrohrs und der Abgasleitung vermieden werden.Since the exhaust pipe greatly expands and contracts due to high temperature differences, a preferred embodiment of the invention provides that the first part of the heat pipe is in heat transfer contact with the outside of the exhaust pipe. In this way, can be dispensed with an inlet opening for the heat pipe, whereby leakage problems due to a different thermal expansion of the heat pipe and the exhaust pipe can be avoided.

Dies gestattet es auch, bei Erreichen der vorbestimmten Getriebeöltemperatur zur Unterbrechung der Wärmeübertragung den ersten Teil des Wärmeleitrohrs gemäß einer zweiten Erfindungsvariante von der Abgasleitung weg zu bewegen, um zwischen dem ersten Teil des Wärmeleitrohrs und der Außenseite der Abgasleitung einen isolierenden Luftspalt zu erzeugen. Dabei reicht zur Unterbrechung der Wärmeübertragung ein Luftspalt von wenigen Millimetern Breite aus.This also makes it possible, upon reaching the predetermined transmission oil temperature to interrupt the heat transfer to move the first part of the heat pipe according to a second variant of the invention away from the exhaust pipe to produce an insulating air gap between the first part of the heat pipe and the outside of the exhaust pipe. It is sufficient to interrupt the heat transfer from an air gap of a few millimeters width.

Die Bewegung des Wärmeleitrohrs, die erforderlich ist, um den ersten Teil des Wärmeleitrohrs zum Zweck der Unterbrechung der Wärmeübertragung von der Außenseite der Abgasleitung zu trennen bzw. um den ersten Teil des Wärmeleitrohrs zum Zweck einer Wiederaufnahme der Wärmeübertragung wieder mit der Außenseite der Abgasleitung in Wärmeübertragungskontakt zu bringen, ist zweckmäßig eine axiale Bewegung entlang von einer Längsachse des Wärmeleitrohrs oder eine Drehung um die Längsachse des Wärmeleitrohrs, da bei diesen Bewegung ohne Schwierigkeiten eine Abdichtung des Getriebes um eine Eintrittsöffnung des Wärmeleitrohrs herum sichergestellt werden kann, wenn dieses gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung im Bereich der Eintrittsöffnung einen konstanten Querschnitt aufweist. Alternativ sind jedoch auch andere Bewegungen möglich, wie zum Beispiel eine Kipp- oder Schwenkbewegung.The movement of the Wärmeleitrohrs, which is required to separate the first part of the heat pipe for the purpose of interrupting the heat transfer from the outside of the exhaust pipe or around the first part of the heat pipe for the purpose of resuming the heat transfer again with the outside of the exhaust pipe in heat transfer contact It is expedient to bring about an axial movement along a longitudinal axis of the heat conduction tube or a rotation about the longitudinal axis of the heat conduction tube, since during this movement a seal of the transmission around an inlet opening of the heat conduction tube can be ensured without difficulties if, according to an advantageous embodiment of FIG Invention has a constant cross section in the region of the inlet opening. Alternatively, however, other movements are possible, such as a tilting or pivoting movement.

Die Bewegung des Wärmeleitrohrs kann grundsätzlich mit Hilfe eines Stellgliedes, wie einer Elektromagnetspule, vorgenommen werden, das in Abhängigkeit von der sensorisch erfassten Getriebeöltemperatur gesteuert wird. Bevorzugt wird die Bewegung jedoch selbsttätig erfolgen, vorteilhaft mit Hilfe eines auf das Wärmeleitrohr einwirkenden Elements aus einer Formgedächtnislegierung, dessen Form sich bei Erreichen der vorbestimmten Getriebeöltemperatur schlagartig verändert und dadurch das Wärmeleitrohr aus dem Wärmeübertragungskontakt mit der Abgasleitung bewegt. Alternativ kann jedoch auch ein aus einem Bimetall oder einem Dehnstoff bestehendes Element verwendet werden, das durch eine Verformung infolge einer steigenden Getriebeöltemperatur das Wärmeleitrohr allmählich mehr und mehr vom Abgasrohr weg bewegt, bis es sich bei Erreichen der vorbestimmten Getriebeöltemperatur nicht weiter verformt.The movement of the Wärmeleitrohrs can in principle be made with the aid of an actuator, such as an electromagnetic coil, which is controlled in dependence on the sensed transmission oil temperature. Preferably, however, the movement will take place automatically, advantageously with the aid of an element of a shape memory alloy acting on the heat pipe, the shape of which abruptly changes upon reaching the predetermined transmission oil temperature and thereby moves the heat pipe out of the heat transfer contact with the exhaust pipe. Alternatively, however, it can also be used a consisting of a bimetal or an expansion element that moves by a deformation due to a rising transmission oil temperature, the heat pipe gradually more and more away from the exhaust pipe until it is at Reaching the predetermined transmission oil temperature is not deformed.

Die Abgasleitung kann unterhalb von dem Getriebe, beispielsweise einem Hinterachsgetriebe, verlaufen, wobei in diesem Fall das Wärmeleitrohr zweckmäßig senkrecht ausgerichtet ist, so dass der Rücktransport des flüssigen Arbeitsmediums aus dem im Wärmeübertragungskontakt mit dem Getriebeöl stehenden ersten Teil in den im Wärmeübertragungskontakt mit dem Abgas oder der Abgasleitung stehenden zweiten Teil des Wärmeleitrohrs durch Schwerkraft erfolgen kann. Alternativ kann das Wärmeleitrohr jedoch auch eine andere Ausrichtung besitzen, in welchem Fall zweckmäßig Kapillarkräfte für den Rücktransport des flüssigen Arbeitsmediums sorgen.The exhaust pipe may be below the transmission, such as a Hinterachsgetriebe run, in which case the heat pipe is appropriately oriented vertically, so that the return transport of the liquid working medium from the standing in heat transfer contact with the transmission oil first part in the heat transfer contact with the exhaust gas or the exhaust pipe standing second part of the heat pipe can be done by gravity. Alternatively, however, the heat pipe may also have a different orientation, in which case suitably provide capillary forces for the return transport of the liquid working medium.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to two embodiments shown in the drawing. Show it:

1 eine teilweise geschnittene Ansicht von Teilen eines Getriebes und eines Abgastrakts eines Kraftfahrzeugs sowie von einer ersten Ausführungsform eines Wärmeleitrohrs zur Erwärmung von Getriebeöl durch Übertragung von Abwärme aus dem Abgastrakt; 1 a partially sectioned view of parts of a transmission and an exhaust tract of a motor vehicle and of a first embodiment of a heat pipe for heating transmission oil by transfer of waste heat from the exhaust system;

2 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht von Teilen eines Getriebes und einer Abgasleitung eines Kraftfahrzeugs sowie von einer zweiten Ausführungsform eines Wärmeleitrohrs mit Einrichtungen zur Unterbrechung der Wärmeübertragung; 2 an enlarged, partially sectioned view of parts of a transmission and an exhaust pipe of a motor vehicle and of a second embodiment of a heat pipe with means for interrupting the heat transfer;

3 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht eines Kontaktkopfs zwischen der Abgasleitung und dem Wärmeleitrohr; 3 an enlarged, partially sectioned view of a contact head between the exhaust pipe and the heat pipe;

4 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht von Teilen eines Getriebes und einer Abgasleitung eines Kraftfahrzeugs sowie von einer dritten Ausführungsform eines Wärmeleitrohrs mit anderen Einrichtungen zur Unterbrechung der Wärmeübertragung. 4 an enlarged, partially sectional view of parts of a transmission and an exhaust pipe of a motor vehicle and of a third embodiment of a heat pipe with other means for interrupting the heat transfer.

Die in der Zeichnung dargestellten Teile eines Kraftfahrzeugs umfassen eine Brennkraftmaschine 1, Teile eines Abgastrakts 2 der Brennkraftmaschine 1, ein zwischen der Brennkraftmaschine 1 und einem Antriebsstrang (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs angeordnetes Schalt- oder Achsgetriebe 3, sowie Einrichtungen 4 zur Erwärmung von Getriebeöl 5 im Getriebe 3 nach einem Kaltstart durch Abwärme der Brennkraftmaschine 1.The parts of a motor vehicle shown in the drawing comprise an internal combustion engine 1 , Parts of an exhaust tract 2 the internal combustion engine 1 , one between the internal combustion engine 1 and a drive train (not shown) of the motor vehicle arranged shift or axle drive 3 , as well as facilities 4 for heating transmission oil 5 in the transmission 3 after a cold start by waste heat of the engine 1 ,

Der Abgastrakt 2 umfasst einen mit Abgasaustrittsöffnungen eines Zylinderkopfs 6 der Brennkraftmaschine 1 verbundenen Abgaskrümmer 7, einen in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem Abgaskrümmer 7 angeordneten Katalysator 8, sowie ein vom Katalysator 8 zu einem Auspuff (nicht dargestellt) führendes Abgasrohr 9.The exhaust tract 2 includes one with exhaust gas outlet openings of a cylinder head 6 the internal combustion engine 1 connected exhaust manifold 7 , one in the flow direction of the exhaust gas behind the exhaust manifold 7 arranged catalyst 8th , as well as one from the catalyst 8th to an exhaust (not shown) leading exhaust pipe 9 ,

Die Einrichtungen 4 zur Erwärmung des Getriebeöls 5 umfassen ein Wärmeleitrohr 10, das sich durch eine Gehäusewand 11 eines Getriebegehäuses 12 erstreckt, wobei ein außerhalb des Getriebegehäuses 12 befindlicher erster Teil 13 des Wärmeleitrohrs 10 hinter dem Katalysator 8 im Wärmeübertragungskontakt mit dem Abgasrohr 9 steht, während ein innerhalb des Getriebegehäuses 12 befindlicher zweiter Teil 14 des Wärmeleitrohrs 10 in einen mit dem Getriebeöl 5 gefüllten Ölsumpf 16 des Getriebes 3 ragt, so dass er immer mit dem Getriebeöl 5 im Wärmeübertragungskontakt steht.The facilities 4 for heating the transmission oil 5 include a heat pipe 10 extending through a housing wall 11 a transmission housing 12 extends, with an outside of the transmission case 12 located first part 13 of the heat pipe 10 behind the catalyst 8th in heat transfer contact with the exhaust pipe 9 while standing inside the gearbox 12 second part 14 of the heat pipe 10 in one with the gear oil 5 filled sump 16 of the transmission 3 sticks out, so he always uses the gear oil 5 is in heat transfer contact.

Wie am besten in 2 dargestellt, besteht das Wärmeleitrohr 10 aus einem geraden, an beiden Stirnenden verschlossenen Rohrstück aus Kupfer oder einem anderen Metall bzw. einer Metalllegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit, dessen hohles Innenvolumen hermetisch abgedichtet ist, wobei es zum Teil mit einem Arbeitsmedium gefüllt ist und unter einem Unterdruck steht, so dass bei Umgebungstemperatur ein größerer Teil des Arbeitsmediums in flüssigem Zustand und ein kleinerer Teil des Arbeitsmediums in dampfförmigem Zustand vorliegt.How best in 2 shown, there is the heat pipe 10 from a straight, closed at both ends pipe section of copper or other metal or a metal alloy with high thermal conductivity, the hollow inner volume is hermetically sealed, where it is partially filled with a working fluid and is under a negative pressure, so that at ambient temperature greater part of the working medium in the liquid state and a smaller part of the working medium is in the vapor state.

Während das in 1 nur schematisch dargestellte vertikal ausgerichtete Wärmeleitrohr 10 eine glatte Innenwand aufweisen kann, weist das in 2 dargestellte horizontal ausgerichtete Wärmeleitrohr 10 im Inneren ein feines Drahtgeflecht aus Kupfer oder einem anderen Metall bzw. einer Metalllegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf. Die Abstände zwischen den einzelnen Fasern des Drahtgeflechts sind so klein, dass das Drahtgeflecht ähnlich wie ein Docht flüssiges Arbeitsmedium durch Kapillarwirkung transportieren kann.While that in 1 only schematically illustrated vertically oriented heat pipe 10 may have a smooth inner wall, has the in 2 illustrated horizontally oriented heat pipe 10 inside a fine wire mesh made of copper or another metal or a metal alloy with high thermal conductivity. The distances between the individual fibers of the wire mesh are so small that the wire mesh can transport liquid working medium by capillary action similar to a wick.

Wie am besten in 2 und 3 dargestellt, ist der erste Teil 13 des Wärmeleitrohrs an seinem dem Abgasrohr 9 zugewandten äußeren Stirnende mit einem Kontaktkopf 17 versehen, der dazu dient, die Wärmeübertragung von der Wand 18 des Abgasrohrs 9 auf das Wärmeleitrohr 10 zu verbessern. Der in das Getriebeöl 5 im Ölsumpf 16 eintauchende zweite Teil 14 des Wärmeleitrohrs 10 ist an seiner Außenseite mit Rippen oder Flügeln 19 versehen, um die Wärmeübertragungsoberfläche zu vergrößern und damit den Wärmeübergang vom Wärmeleitrohr 10 in das Getriebeöl 5 zu verbessern.How best in 2 and 3 is the first part 13 the Wärmeleitrohrs at its the exhaust pipe 9 facing outer front end with a contact head 17 provided, which serves to transfer heat from the wall 18 of the exhaust pipe 9 on the heat pipe 10 to improve. The in the transmission oil 5 in the oil sump 16 immersing second part 14 of the heat pipe 10 is on its outside with ribs or wings 19 provided to increase the heat transfer surface and thus the heat transfer from the heat pipe 10 in the transmission oil 5 to improve.

Der Kontaktkopf 17 weist an seiner dem Wärmeleitrohr 10 zugewandten Seite eine Bohrung 20 auf, in die das äußere Stirnende des Wärmeleitrohrs 10 ragt. Wie in 3 dargestellt, kann die Bohrung 20 um das Stirnende des Wärmeleitrohrs 10 herum mit einer Wärmeleitpaste 21 gefüllt sein, um den Kontaktkopf 17 zum Ausgleich von Toleranzen, Schwingungen und/oder Relativbewegungen zwischen dem Getriebe 3 und dem Abgasrohr 9 radial beweglich aber axial unverschiebbar mit dem Wärmeleitrohr 10 zu verbinden, ohne dadurch das Wärmeübertragungsvermögen zu beeinträchtigen. Um einen Austritt der Wärmeleitpaste 21 aus der Bohrung 20 zu verhindern, kann ein Ringspalt zwischen der Außenseite des Wärmeleitrohrs 10 und der Wand der Bohrung 20 in der Nähe der Mündung der letzteren mit einer O-Ring-Dichtung 22 oder dergleichen verschlossen sein. Die O-Ring-Dichtung 22 trägt durch Reibschluss oder Formschluss mit dem Wärmeleitrohr 10 und der Wand der Bohrung 20 gleichzeitig dazu bei, eine axiale Verschiebung zwischen dem Wärmeleitrohr 10 und dem Kontaktkopf 17 zu verhindern.The contact head 17 indicates at its the heat pipe 10 facing side a hole 20 on, in which the outer front end of the heat pipe 10 protrudes. As in 3 shown, the hole can 20 around the front end of the heat pipe 10 around with a thermal grease 21 be filled to the contact head 17 to compensate for tolerances, vibrations and / or relative movements between the gearbox 3 and the exhaust pipe 9 radially movable but axially immovable with the heat pipe 10 connect without affecting the heat transfer capacity. To escape the thermal compound 21 out of the hole 20 To prevent an annular gap between the outside of the heat pipe 10 and the wall of the hole 20 near the mouth of the latter with an O-ring seal 22 or the like may be closed. The O-ring seal 22 carries by friction or positive connection with the heat pipe 10 and the wall of the hole 20 at the same time, an axial displacement between the heat pipe 10 and the contact head 17 to prevent.

Der Kontaktkopf 17 erweitert sich in Richtung des Abgasrohrs und weist an seiner dem Abgasrohr 9 zugewandten Seite eine dem Abgasrohr 9 gegenüberliegende teilzylindrische Ausnehmung 23 auf, deren Querschnittsabmessung und Krümmungsradius an die Querschnittsabmessung und den Krümmungsradius der Außenseite des hohlen zylindrischen Abgasrohrs 9 angepasst sind, um eine möglichst gute Wärmeübertragung von dem durch die Wärme der Abgase erhitzten Abgasrohr 9 auf den Kontaktkopf 17 und über diesen in das Wärmeleitrohr 10 zu ermöglichen.The contact head 17 widens in the direction of the exhaust pipe and has at its the exhaust pipe 9 facing side of the exhaust pipe 9 opposite part-cylindrical recess 23 , the cross-sectional dimension and the radius of curvature of the cross-sectional dimension and the radius of curvature of the outside of the hollow cylindrical exhaust pipe 9 are adapted to the best possible heat transfer from the exhaust gas heated by the heat of the exhaust pipe 9 on the contact head 17 and via this into the heat pipe 10 to enable.

Wenn im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 heißes Abgas durch das Abgasrohr 9 hindurch geleitet wird, heizt sich das Abgasrohr 9 durch die Abwärme des Abgases stark auf, wobei ein Teil der Abwärme über den Kontaktkopf 17 in das in die Bohrung 20 ragende Stirnende des ersten Teils 13 des Wärmeleitrohrs 10 übertragen wird. Dadurch heizt sich in diesem Bereich auch die Wand des Wärmeleitrohrs 10 auf, wodurch an der Innenseite der Wand Arbeitsmedium zu verdampfen beginnt. Dies bewirkt, dass im äußeren Stirnende des Wärmeleitrohrs 10 der Dampfdruck gegenüber dem Rest des hohlen Innenvolumens erhöht, was zu einem Druckgefälle innerhalb des Wärmeleitrohrs 10 führt. Dadurch strömt der entstehende Dampf des Arbeitsmediums durch das Innere des Wärmeleitrohrs 10 in Richtung des zweiten Teils 14. Da dieser Teil 14 in das eine Wärmesenke bildende kalte Getriebeöl 5 im Ölsumpf 16 eintaucht, kondensiert dort der Dampf, wobei die zuvor im Stirnende des ersten Teils 13 des Wärmeleitrohrs 10 aufgenommene Wärme in Form von Kondensationswärme wieder abgegeben wird.When in operation of the internal combustion engine 1 hot exhaust gas through the exhaust pipe 9 passed through, heats the exhaust pipe 9 due to the waste heat of the exhaust gas, with a portion of the waste heat through the contact head 17 in the hole 20 projecting front end of the first part 13 of the heat pipe 10 is transmitted. As a result, the wall of the heat pipe heats up in this area 10 on, which begins to evaporate on the inside of the wall working fluid. This causes the outer end of the heat pipe 10 the vapor pressure increases relative to the remainder of the hollow interior volume, resulting in a pressure gradient within the heat pipe 10 leads. As a result, the resulting vapor of the working medium flows through the interior of the heat pipe 10 in the direction of the second part 14 , Because this part 14 in the heat sink forming a cold transmission oil 5 in the oil sump 16 the vapor condenses there, with the previously in the front end of the first part 13 of the heat pipe 10 absorbed heat in the form of heat of condensation is released again.

Da sich der zweite Teil 14 bei dem in 1 dargestellten vertikal ausgerichteten Wärmeleitrohr 10 oberhalb des ersten Teils 13 befindet, strömt das kondensierte flüssige Arbeitsmedium durch Schwerkraft zurück nach unten in den ersten Teil 13 des Wärmeleitrohrs 10, wo es erneut verdampft. Bei dem horizontal ausgerichteten Wärmeleitrohr 10 in 2 sorgen hingegen die Kapillarkräfte des Drahtgeflechts im Inneren des Wärmeleitrohrs 10 für den Rücktransport des Arbeitsmediums aus dem zweiten Teil 14 in den ersten Teil 13 des Wärmeleitrohrs 10.Because the second part 14 at the in 1 illustrated vertically oriented heat pipe 10 above the first part 13 is located, the condensed liquid working fluid flows by gravity back down into the first part 13 of the heat pipe 10 where it evaporates again. In the horizontally oriented heat pipe 10 in 2 In contrast, the capillary forces of the wire mesh inside the heat pipe ensure 10 for the return transport of the working medium from the second part 14 in the first part 13 of the heat pipe 10 ,

Um es zu ermöglichen, die Wärmeübertragung durch das Wärmeleitrohr 10 zu unterbrechen, sobald das Getriebeöl 5 eine vorbestimmte Temperatur, zum Beispiel seine Betriebstemperatur, erreicht hat, und dadurch eine Überhitzung des Getriebeöls 5 zu vermeiden, ist das Abgasrohr 9 in 1 als Bypassleitung ausgebildet, die nach dem Erreichen der vorbestimmten Getriebeöltemperatur durch eine Klappe 24 verschlossen werden kann. Das Abgas strömt dann durch ein zum Abgasrohr 9 paralleles Abgasrohr 25, ohne dass weiterhin Wärme auf das Wärmeleitrohr 10 übertragen wird. Zur Betätigung der Klappe 24 kann ein Stellglied (nicht dargestellt) dienen, das in Abhängigkeit von der sensorisch erfassten Getriebeöltemperatur gesteuert wird.To make it possible, the heat transfer through the heat pipe 10 to interrupt as soon as the transmission oil 5 has reached a predetermined temperature, for example its operating temperature, and thereby overheating of the transmission oil 5 to avoid is the exhaust pipe 9 in 1 formed as a bypass line, which after reaching the predetermined transmission oil temperature by a flap 24 can be closed. The exhaust gas then flows through to the exhaust pipe 9 parallel exhaust pipe 25 , without further heat on the heat pipe 10 is transmitted. To operate the flap 24 may be an actuator (not shown) are used, which is controlled in dependence on the sensed transmission oil temperature.

Das in 2, 3 und 4 dargestellte Abgasrohr 9 ist hingegen nicht als Bypassleitung ausgebildet und wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 dauernd vom Abgas durchströmt. Um die Wärmeübertragung durch das Wärmeleitrohr 10 zu unterbrechen, ist das Wärmeleitrohr 10 in 2, 3 und 4 in seiner Längsrichtung beweglich, so dass sich der mit dem Wärmeleitrohr 10 verbundene Kontaktkopf 17 bei Überschreiten der vorbestimmten Getriebeöltemperatur um einige Millimeter von der Außenseite des Abgasrohrs 9 weg bewegen lässt. Durch eine solche Bewegung wird zwischen dem Kontaktkopf 17 und dem Abgasrohr 9 ein Luftspalt erzeugt, wodurch eine weitere Wärmeübertragung unterbrochen oder zumindest sehr stark eingeschränkt wird.This in 2 . 3 and 4 illustrated exhaust pipe 9 however, is not designed as a bypass line and is during operation of the internal combustion engine 1 constantly flows through the exhaust. To heat transfer through the heat pipe 10 to interrupt, is the heat pipe 10 in 2 . 3 and 4 movable in its longitudinal direction, so that with the heat pipe 10 connected contact head 17 when the predetermined transmission oil temperature is exceeded by a few millimeters from the outside of the exhaust pipe 9 can move away. By such a movement is between the contact head 17 and the exhaust pipe 9 generates an air gap, whereby a further heat transfer is interrupted or at least very limited.

Im Unterschied zu dem Wärmeleitrohr 10 in 1, das starr mit dem Getriebegehäuse 12 verbunden ist, durchsetzt das Wärmeleitrohr 10 in 2, 3 und 4 unterhalb des Getriebeölspiegels 26 im Ölsumpf 16 eine Eintrittsöffnung 27, die in der zum Abgasrohr 9 benachbarten Gehäusewand 11 des Getriebegehäuses 12 angeordnet ist.In contrast to the heat pipe 10 in 1 that is rigid with the gearbox 12 is connected, passes through the heat pipe 10 in 2 . 3 and 4 below the transmission oil level 26 in the oil sump 16 an entrance opening 27 in the to the exhaust pipe 9 adjacent housing wall 11 of the gearbox 12 is arranged.

Die axiale Bewegung des Wärmeleitrohrs 10 wird hier beim Überschreiten der vorbestimmten Getriebeöltemperatur mit Hilfe eines aus einer Formgedächtnislegierung bestehenden Elements 29 selbsttätig ausgelöst. Dieses Element 29 ist so ausgebildet, dass es unterhalb der vorbestimmten Getriebeöltemperatur eine erste, in 2 in durchgezogenen Linien dargestellte Form besitzt und sich bei Überschreiten der vorbestimmten Getriebeöltemperatur ähnlich wie ein Knackfrosch schlagartig verformt, wobei es eine zweite, in 2 in unterbrochenen Linien dargestellte Form annimmt und den Kontaktkopf 17 aus dem Kontakt mit dem Abgasrohr 9 zieht. Beim Abkühlen des Getriebeöls 5 nimmt das Element 29 allmählich wieder die in 2 in durchgezogenen Linien dargestellte Form an, in der sich der Kontaktkopf 17 im Kontakt mit dem Abgasrohr 9 befindet.The axial movement of the heat pipe 10 Here, when the predetermined transmission oil temperature is exceeded by means of an element made of a shape memory alloy 29 triggered automatically. This element 29 is formed so that it below the predetermined transmission oil temperature, a first, in 2 shown in solid lines and has deformed abruptly when exceeding the predetermined transmission oil temperature similar to a crackpot frog, with a second, in 2 takes the form shown in broken lines and the contact head 17 from contact with the exhaust pipe 9 draws. On cooling of the transmission oil 5 takes the element 29 gradually the in 2 shown in solid lines, in which the contact head 17 in contact with the exhaust pipe 9 located.

Bei dem in 2 und 3 dargestellten Wärmeleitrohr 10 ist das Element 29 gegenüber vom Stirnende des inneren zweiten Teils 14 des Wärmeleitrohrs 10 innerhalb des Ölsumpfs 16 an der Gehäusewand 11 des Getriebegehäuses 12 befestigt und mit dem Stirnende des zweiten Teils 14 des Wärmeleitrohrs 10 verbunden, während die Eintrittsöffnung 27 von einer Dichtung 28 umgeben ist, um während der Bewegung des Wärmeleitrohrs 10 durch die Eintrittsöffnung 27 um das Wärmeleitrohr 10 herum für eine Abdichtung zu sorgen.At the in 2 and 3 illustrated heat pipe 10 is the element 29 opposite the front end of the inner second part 14 of the heat pipe 10 inside the oil sump 16 on the housing wall 11 of the gearbox 12 attached and with the front end of the second part 14 of the heat pipe 10 connected while the inlet opening 27 from a seal 28 is surrounded to during the movement of the heat pipe 10 through the entrance opening 27 around the heat pipe 10 to provide a seal around.

Bei dem Wärmeleitrohr in 4 bildet das aus einer Formgedächtnislegierung bestehende Element 29 einen Teil 30 der zum Abgasrohr 9 benachbarten Gehäusewand 11 des Getriebegehäuses 12, der dichtend in eine Wandöffnung 31 der Gehäusewand 11 eingesetzt und um das Wärmeleitrohr 10 herum fest und dicht mit diesem verbunden ist. Der Wandteil 30 ist auf seiner Außenseite mit einer Isolierung 32 versehen, so dass sich das Element 29 nur in Abhängigkeit von der Innentemperatur im Getriebegehäuse 12 verformt. Das Wärmeleitrohr 10 ist dort mit dem Stirnende des inneren zweiten Teils 14 in einer Sacklochbohrung 33 in der Gehäusewand 11 des Getriebegehäuses 12 geführt.In the heat pipe in 4 forms the element consisting of a shape memory alloy 29 a part 30 to the exhaust pipe 9 adjacent housing wall 11 of the gearbox 12 that sealingly into a wall opening 31 the housing wall 11 used and around the heat pipe 10 around tight and tightly connected to it. The wall part 30 is on its outside with an insulation 32 provided so that the element 29 only as a function of the internal temperature in the gearbox 12 deformed. The heat pipe 10 is there with the front end of the inner second part 14 in a blind hole 33 in the housing wall 11 of the gearbox 12 guided.

Darüber hinaus ist bei dem Wärmeleitrohr 10 in 4 an der zum Abgasrohr 9 benachbarten Seite des Kontaktkopfs 17 noch ein elastisch verformbares im Querschnitt bogenförmiges Ausgleichselement 34 befestigt, mit dem sich Schwingungen des Abgasrohrs 9 ohne eine Geräuschentwicklung ausgleichen lassen. Wie 4 zeigt, befindet sich das zur besseren Wärmeübertragung aus Metall bestehende federelastische Ausgleichselement 34 auch oberhalb der vorbestimmten Getriebeöltemperatur, d. h. in der in 4 dargestellten zurückgezogenen Stellung des Wärmeleitrohrs 10 noch im Linien- oder Punktkontakt mit dem Abgasrohr 9, während es unterhalb der vorbestimmten Getriebeöltemperatur flächig gegen die Außenseite des Abgasrohrs 9 anliegt.In addition, in the heat pipe 10 in 4 at the exhaust pipe 9 adjacent side of the contact head 17 nor an elastically deformable in cross-section arcuate compensating element 34 attached, with the vibrations of the exhaust pipe 9 without equalizing a noise. As 4 shows, is located for better heat transfer from metal spring elastic compensation element 34 also above the predetermined transmission oil temperature, ie in the in 4 shown retracted position of the heat pipe 10 still in line or point contact with the exhaust pipe 9 while being flat below the predetermined transmission oil temperature against the outside of the exhaust pipe 9 is applied.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Abgastraktexhaust tract
33
Getriebetransmission
44
Einrichtungen zur Erwärmung von GetriebeölDevices for heating transmission oil
55
Getriebeöltransmission oil
66
Zylinderkopfcylinder head
77
Abgaskrümmerexhaust manifold
88th
Katalysatorcatalyst
99
Abgasrohrexhaust pipe
1010
Wärmeleitrohrheat pipe
1111
Gehäusewand GetriebegehäuseHousing wall Transmission housing
1212
Getriebegehäusegearbox
1313
erster Teil Wärmeleitrohrfirst part heat pipe
1414
zweiter Teil Wärmeleitrohrsecond part heat pipe
1616
Ölsumpfoil sump
1717
Kontaktkopfcontact head
1818
Wand AbgasrohrWall exhaust pipe
1919
Rippen oder FlügelRibs or wings
2020
Bohrung KontaktkopfBore contact head
2121
WärmeleitpasteThermal Compounds
2222
Dichtungpoetry
2323
teilzylindrische Ausnehmung KontaktkopfPartial cylindrical contact head
2424
Klappeflap
2525
Abgasrohrexhaust pipe
2626
Ölspiegeloil level
2727
Eintrittsöffnunginlet opening
2828
Dichtungpoetry
2929
Element aus FormgedächtnislegierungElement of shape memory alloy
3030
Wandteilwall part
3131
Wandöffnungwall opening
3232
Isolierunginsulation
3333
SacklochbohrungBlind hole
3434
Ausgleichselementcompensation element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2008/094110 A1 [0003] WO 2008/094110 A1 [0003]

Claims (10)

Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem Getriebeöl enthaltenden Getriebe, sowie Einrichtungen zur Erwärmung des Getriebeöls durch Abwärme der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (4) ein Wärmeleitrohr (10) umfassen.Motor vehicle with an internal combustion engine, a gear oil containing transmission, and means for heating the transmission oil by waste heat of the internal combustion engine, characterized in that the devices ( 4 ) a heat pipe ( 10 ). Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) im Wärmeübertragungskontakt mit Abgas der Brennkraftmaschine (1) oder einer vom Abgas durchströmten Abgasleitung (9) steht, und dass ein zweiter Teil (14) des Wärmeleitrohrs (10) im Wärmeübertragungskontakt mit dem Getriebeöl (5) steht.Motor vehicle according to claim 1, characterized in that a first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) in the heat transfer contact with exhaust gas of the internal combustion engine ( 1 ) or an exhaust gas flow through the exhaust gas ( 9 ) and that a second part ( 14 ) of the heat pipe ( 10 ) in heat transfer contact with the transmission oil ( 5 ) stands. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) in Strömungsrichtung des Abgases hinter einem Katalysator (8) im Wärmeübertragungskontakt mit dem Abgas oder der vom Abgas durchströmten Abgasleitung (9) steht.Motor vehicle according to claim 2, characterized in that the first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) in the flow direction of the exhaust gas behind a catalyst ( 8th ) in the heat transfer contact with the exhaust gas or the exhaust gas flowed through by the exhaust gas ( 9 ) stands. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) über einen Kontaktkopf (17) mit der Außenseite der Abgasleitung (9) steht.Motor vehicle according to claim 2 or 3, characterized in that the first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) via a contact head ( 17 ) with the outside of the exhaust pipe ( 9 ) stands. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (14) des Wärmeleitrohrs (10) in das Getriebeöl (5) eintaucht.Motor vehicle according to one of claims 2 to 4, characterized in that the second part ( 14 ) of the heat pipe ( 10 ) in the transmission oil ( 5 immersed). Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitrohr (10) ein Arbeitsmedium umschließt, das im ersten Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) verdampft, als Dampf in den zweiten Teil (14) des Wärmeleitrohrs (10) strömt, im zweiten Teil (14) des Wärmeleitrohrs (10) kondensiert und als Flüssigkeit durch Schwerkraft oder Kapillarkräfte in den ersten Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) zurück strömt.Motor vehicle according to one of claims 2 to 5, characterized in that the heat pipe ( 10 ) encloses a working medium, which in the first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) evaporates as steam in the second part ( 14 ) of the heat pipe ( 10 ), in the second part ( 14 ) of the heat pipe ( 10 condensed and as a liquid by gravity or capillary forces in the first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) flows back. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (24, 29) zur Unterbrechung der Erwärmung des Getriebeöls (5) bei Erreichen einer vorbestimmten Getriebeöltemperatur.Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized by devices ( 24 . 29 ) for interrupting the heating of the transmission oil ( 5 ) upon reaching a predetermined transmission oil temperature. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (24, 29) Mittel (24) zur Unterbrechung der Zufuhr von Abgas zu dem ersten Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) oder in die mit dem ersten Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) im Wärmeübertragungskontakt stehende Abgasleitung (9) umfassen.Motor vehicle according to claim 7, characterized in that the devices ( 24 . 29 ) Medium ( 24 ) for interrupting the supply of exhaust gas to the first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) or in the first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) Exhaust pipe in heat transfer contact ( 9 ). Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (24, 29) Mittel (29) umfassen, um den ersten Teil (13) des Wärmeleitrohrs (10) in den und aus dem Wärmeübertragungskontakt mit dem Abgas der Brennkraftmaschine (1) oder der vom Abgas durchströmten Abgasleitung (9) zu bewegen.Motor vehicle according to claim 7, characterized in that the devices ( 24 . 29 ) Medium ( 29 ) to include the first part ( 13 ) of the heat pipe ( 10 ) in and out of the heat transfer contact with the exhaust gas of the internal combustion engine ( 1 ) or the exhaust gas flowed through by the exhaust gas ( 9 ) to move. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mittel (29) in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls verformen.Motor vehicle according to claim 9, characterized in that the means ( 29 ) depending on the temperature of the transmission oil.
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