DE102010009508A1

DE102010009508A1 - Motor vehicle, particularly all-wheel-drive motor vehicle, has combustion engine and cooling system for combustion engine, where cooling system has cooler and pipes for guiding cooling water

Info

Publication number: DE102010009508A1
Application number: DE102010009508A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schneider; Ellen Granderath; Andreas Koller
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-27
Also published as: DE102010009508B4; CN102168604B; IT1403330B1; RU107758U1; ITMI20110260A1; CN102168604A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2) und einem Kühlsystem (1) für den Verbrennungsmotor (2), wobei das Kühlsystem (1) mindestens einen im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühler (3), Leitungen (4, 5) zum Leiten von Kühlwasser und eine Pumpe (8) zum Fördern des Kühlwassers durch die Leitungen (4, 5) und den Kühler (3) aufweist, sowie mit einem Vorderachsgetriebe (12), das mit einer Kühleinrichtung (13) versehen ist.
Bei einem solchen Fahrzeug ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kühleinrichtung (13) des Vorderachsgetriebes (12) von Kühlwasser durchströmt und an das Kühlsystem (1) des Verbrennungsmotors (2) angeschlossen ist.
Ein derart ausgebildetes Fahrzeug gewährleistet, unabhängig von der aerodynamischen Anströmverhältnissen des Vorderachsgetriebes, dessen optimale Kühlung.The invention relates to a motor vehicle having an internal combustion engine (2) and a cooling system (1) for the internal combustion engine (2), wherein the cooling system (1) has at least one radiator (3) arranged in the front region of the motor vehicle, lines (4, 5) for conducting of cooling water, and a pump (8) for conveying the cooling water through the conduits (4, 5) and the radiator (3), and a Vorderachsgetriebe (12), which is provided with a cooling device (13).
In such a vehicle, the invention provides that the cooling device (13) of the Vorderachsgetriebes (12) flows through cooling water and to the cooling system (1) of the internal combustion engine (2) is connected.
Such a trained vehicle ensures, regardless of the aerodynamic flow conditions of the front axle, its optimal cooling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein allradangetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Kühlsystem für den Verbrennungsmotor, wobei das Kühlsystem mindestens einen im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühler, Leitungen zum Leiten von Kühlwasser und eine Pumpe zum Fördern des Kühlwassers durch die Leitungen und dem Kühler aufweist, sowie mit einem Vorderachsgetriebe, das mit einer Kühleinrichtung versehen ist.The invention relates to a motor vehicle, in particular a four-wheel drive motor vehicle with an internal combustion engine and a cooling system for the internal combustion engine, wherein the cooling system at least one arranged in the front region of the motor vehicle radiator, lines for conducting cooling water and a pump for conveying the cooling water through the lines and the radiator and with a Vorderachsgetriebe which is provided with a cooling device.

Bei Sportwagen mit Heck- oder Mittelmotor und Allradantrieb wird ein Teil der Motorleistung über ein Vorderachsgetriebe übertragen, das als Vorderachsdifferential ausgebildet ist. Die entstehende Wärme des Öls im Differentialgehäuse wird dabei an die am Unterboden strömende Luft abgegeben, die an Kühlrippen des Differentialgehäuses entlang strömt, die somit die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes darstellen.In sports cars with rear or mid-engine and all-wheel drive part of the engine power is transmitted via a front axle, which is designed as a front differential. The resulting heat of the oil in the differential case is discharged to the air flowing on the underbody, which flows along the cooling fins of the differential housing, which thus represent the cooling device of the front axle.

Die beschriebene Luftkühlung verursacht bei steigender Leistung folgende Probleme: Die zur Kühlung notwendige Luftmenge steigt. In der Konsequenz sind deshalb immer größere Öffnungen im Unterboden zur Kühlung des Vorderachsdifferentials erforderlich. Hierdurch verschlechtert sich der Strömungswiderstandskoeffizient (Cw-Wert) und es wird der Vorderachsauftrieb nachteilig beeinflusst. Die unter dem Fahrzeug strömende Luft weist nur einen geringen Staudruck auf, wodurch die Wärmeabfuhr an eine physikalische Grenze stößt.The air cooling described causes the following problems with increasing power: The amount of air required for cooling increases. As a consequence, larger and smaller openings in the underbody are needed to cool the front axle differential. As a result, the flow resistance coefficient (Cw value) deteriorates and the front axle lift is adversely affected. The air flowing under the vehicle has only a low back pressure, whereby the heat dissipation encounters a physical limit.

Ein allradangetriebener Sportwagen der eingangs genannten Art ist aus der Praxis bekannt.A four-wheel drive sports car of the type mentioned is known from practice.

Aus der Praxis ist ferner bekannt, Getriebe bei Kraftfahrzeugen mittels Kühlwasser zu kühlen.From practice is also known to cool transmission in motor vehicles by means of cooling water.

In der DE 32 01 443 A1 ist eine Antriebseinheit beschrieben, die eine Brennkraftmaschine und eine Getriebeeinheit umfasst, bei der Wärmetauscher vorgesehen sind. Hierbei wird die Temperatur der Getriebeeinheit durch wenigstens einen Wärmetauscher geregelt. Dabei umfasst die Getriebeeinheit ein Wechselgetriebe und ein Achsgetriebe, wobei die Temperatur des Achsgetriebes durch einen zusätzlichen Wärmetauscher geregelt wird. Sowohl für die Kühlung als auch für die Aufheizung der Getriebeeinheit wird dem Kühlwasserkreislauf, somit dem Kühlsystem der Brennkraftmaschine Kühlwasser entnommen, wobei das Kühlwasser für die Getriebeeinheit vom Kühlmantel der Brennkraftmaschine entnommen wird. Das aus der Getriebeeinheit abgeführte Kühlwasser wird dann in eine Kühlerrücklaufleitung eingespeist. Hierzu ist in der Zuführleitung zur Getriebeeinheit eine Umwälzpumpe vorgesehen.In the DE 32 01 443 A1 a drive unit is described which comprises an internal combustion engine and a transmission unit, are provided at the heat exchanger. In this case, the temperature of the gear unit is regulated by at least one heat exchanger. In this case, the transmission unit comprises a change gear and a transaxle, wherein the temperature of the transaxle is controlled by an additional heat exchanger. Both for the cooling and for heating the gear unit cooling water circuit, thus the cooling system of the engine cooling water is removed, the cooling water for the gear unit is removed from the cooling jacket of the engine. The discharged from the transmission unit cooling water is then fed into a radiator return line. For this purpose, a circulation pump is provided in the supply line to the gear unit.

In der DE 100 23 519 A1 ist ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem für die Kühlung eines Getriebes ein Wärmetauscher vorgesehen ist, der wahlweise im Kühlerzulauf oder Kühlerrücklauf angeordnet ist.In the DE 100 23 519 A1 a cooling system for a motor vehicle is described in which a heat exchanger is provided for the cooling of a transmission, which is arranged either in the radiator inlet or radiator return.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass, unabhängig von den aerodynamischen Anströmverhältnissen des Vorderachsgetriebes, dessen optimale Kühlung gewährleistet ist.Object of the present invention is to develop a motor vehicle of the type mentioned so that, regardless of the aerodynamic Anströmverhältnissen the Vorderachsgetriebes, its optimal cooling is guaranteed.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes von Kühlwasser durchströmt und an das Kühlsystem des Verbrennungsmotors angeschlossen ist.The object is achieved in that the cooling device of the front axle is flowed through by cooling water and connected to the cooling system of the internal combustion engine.

Die Kühlung des Vorderachsgetriebes bei einem beispielsweise allradangetriebenen Kraftfahrzeug kann somit unabhängig von den Luftanströmverhältnissen des Vorderachsgetriebes erfolgen. Die Kühlung des Vorderachsgetriebes mit Kühlwasser, das die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes durchströmt, erfolgt wesentlich effektiver als eine Luftkühlung. Zum Kühlen des Vorderachsgetriebes ist somit zusätzlich zu dem mindestens einen standardgemäß im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Kühler eine separate Kühleinrichtung am Vorderachsgetriebe vorgesehen.The cooling of the front axle in an example four-wheel drive motor vehicle can thus be independent of the Luftanströmverhältnissen the Vorderachsgetriebes. The cooling of the Vorderachsgetriebes with cooling water, which flows through the cooling device of the Vorderachsgetriebes, is much more effective than air cooling. For cooling the front-axle transmission, a separate cooling device is thus provided on the front-axle transmission in addition to the at least one radiator arranged as standard in the front region of the motor vehicle.

Zu dem mindestens einen im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühler ist insbesondere eine Kühlervorlaufleitung und vom Kühler weg eine Kühlerrücklaufleitung geführt. Diese Leitungen stehen in Strömungsverbindung mit Kühlkanälen und dergleichen des Verbrennungsmotors.To the at least one radiator arranged in the front region of the motor vehicle, in particular, a radiator feed line and a radiator return line are led away from the radiator. These lines are in fluid communication with cooling channels and the like of the internal combustion engine.

Vorzugsweise ist der Kühlerrücklaufleitung ein Thermostat zum temperaturabhängigen Öffnen und Schließen der Kühlerrücklaufleitung zugeordnet. Insbesondere verbindet eine weitere Leitung die Kühlervorlaufleitung und die Kühlerrücklaufleitung in der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors: Das Kühlwasser wird hierbei nicht über den im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühler geführt, sondern es steuert das Thermostat die Kühlerrücklaufleitung und die weitere Leitung, so dass das Kühlwasser vom Verbrennungsmotor über eine kurze Länge der Kühlervorlaufleitung und von dort über die weitere Leitung der Kühlerrücklaufleitung zugeführt wird und über eine kurze Länge dieser Leitung wieder zum Verbrennungsmotor gelangt. Das Thermostat steuert hierbei ein Ventil im Übergang von der weiteren Leitung zur Kühlerrücklaufleitung in dessen Offenstellung. Steigt der Kühlbedarf, wird über das Thermostat das Ventil geschlossen, so dass der Durchfluss durch die weitere Leitung gesperrt ist.Preferably, the radiator return line is associated with a thermostat for the temperature-dependent opening and closing of the radiator return line. In particular, another line connects the radiator inlet line and the radiator return line in the warm-up phase of the internal combustion engine: The cooling water is not guided over the arranged in the front of the motor vehicle radiator, but it controls the thermostat, the radiator return line and the other line, so that the cooling water from the engine via a short length of the radiator feed line and from there via the further line of the radiator return line is supplied and passes over a short length of this line back to the engine. The thermostat controls a valve in the transition from the other line to the radiator return line in its open position. If the cooling demand increases, the valve is closed via the thermostat, so that the flow through the other line is blocked.

Das Kühlsystem ist insbesondere so ausgestaltet, dass vor dem Verbrennungsmotor die Pumpe angeordnet ist, insbesondere die Pumpe strömungsseitig hinter dem Thermostat angeordnet ist. Die Kühlflüssigkeit wird demzufolge mit hohem Druck durch die Kühlkanäle und dergleichen des Verbrennungsmotors geleitet und von dort mit relativ hohem Druck durch die Kühlerzulaufleitung und nach dem Durchströmen des im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühlers mit relativ geringem Druck durch die Kühlerrücklaufleitung zur Pumpe zurückgeführt.The cooling system is in particular designed so that in front of the internal combustion engine Pump is arranged, in particular the pump is arranged on the flow side behind the thermostat. The cooling liquid is thus passed at high pressure through the cooling channels and the like of the internal combustion engine and from there with relatively high pressure through the radiator inlet line and after flowing through the arranged in the front region of the motor vehicle radiator with relatively low pressure through the radiator return line to the pump.

Die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes kann auf unterschiedliche Art und Weise an das Kühlsystem des Verbrennungsmotors angeschlossen sein. Insbesondere sind solche Ausgestaltungen von Vorteil, die einen geringen Zusatzaufwand, insbesondere unter dem Aspekt der Kosten und des Gewichts bedingen. Diese alternativen Gestaltungen sind im Folgenden näher beschrieben:
Nach einer ersten Variante ist vorgesehen, dass ein Zulauf der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe an die Kühlerrücklaufleitung angeschlossen ist und ein Rücklauf der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe an die Kühlervorlaufleitung angeschlossen ist, sowie eine Zusatzpumpe zum Fördern von Kühlwasser durch die Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe der zwischen Kühlerrücklaufleitung und Kühlervorlaufleitung gebildeten Verbindungsleitung zugeordnet ist.The cooling device of the front axle can be connected in different ways to the cooling system of the internal combustion engine. In particular, such embodiments are advantageous, which require a small additional effort, in particular in terms of cost and weight. These alternative designs are described in more detail below:
According to a first variant it is provided that an inlet of the cooling device for the Vorderachsgetriebe is connected to the radiator return line and a return of the cooling device for the Vorderachsgetriebe is connected to the radiator feed line, and an additional pump for conveying cooling water through the cooling device for the Vorderachsgetriebe the between radiator return line and radiator feed line formed connecting line is assigned.

Das Kühlwasser wird an einer Entnahmestelle am Kühlerrücklauf entnommen. Das erwärmte Kühlwasser wird dann dem Kühlervorlauf zugeführt. Da im Kühlervorlauf ein höherer Druck als im Kühlerrücklauf herrscht, wird für diese Variante die Zusatzpumpe gebraucht, mit der die Druckdifferenz überwunden und zusätzlich eine bestimmte Förderleistung eingestellt werden kann. Aufgrund der erhöhten Kühlwassertemperatur kann mehr Wärme in den im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühler abgeführt werden, so dass ein positiver Einfluss auf das Motorkühlwassersystem entsteht. Wird das Kühlwasser von der Kühlerrücklaufleitung vor dem Thermostaten abgezweigt, kann die Kühlung völlig unabhängig vom Zustand des Thermostats erfolgen. Zweckmäßig ist der Verbindungsleitung, die der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe zugeordnet ist, ein Ventil zugeordnet, das insbesondere zwischen der Kühleinrichtung und der Kühlervorlaufleitung angeordnet ist. Dieses Ventil lässt sich ansteuern und schließt die Verbindungsleitung, wenn keine Kühlung des Vorderachsgetriebes erforderlich ist bzw. verhindert die Durchströmung der Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes, bei abgeschalteter Pumpe, mit heißem Kühlwasser.The cooling water is removed at a sampling point on the radiator return. The heated cooling water is then fed to the radiator feed. Since there is a higher pressure in the radiator feed than in the radiator return, the auxiliary pump is used for this variant, with which the pressure difference can be overcome and additionally a specific delivery rate can be set. Due to the increased cooling water temperature more heat can be dissipated in the arranged in the front region of the motor vehicle radiator, so that a positive influence on the engine cooling water system. If the cooling water is diverted from the radiator return line in front of the thermostat, the cooling can be completely independent of the state of the thermostat. Suitably, the connecting line, which is assigned to the cooling device for the Vorderachsgetriebe, associated with a valve which is arranged in particular between the cooling device and the radiator feed line. This valve can be controlled and closes the connecting line when no cooling of the front axle is required or prevents the flow through the cooling device of the front axle, with the pump off, with hot cooling water.

Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise derart gestaltet, dass im Frontbereich des Kraftfahrzeuges zwei Kühler angeordnet sind, die außerhalb der Fahrzeugmitte angeordnet sind, es sich somit um Seitenkühler handelt. In diesem Fall ist die Kühlervorlaufleitung zweckmäßig über ein Y-Stück mit den beiden Kühlern verbunden und entsprechend die Kühlerrücklaufleitung über ein Y-Stück mit der Kühlerrücklaufleitung verbunden. Die Anschlüsse der Verbindungsleitung der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe erfolgen in diesem Fall vorteilhaft an die Y-Stücke der beiden Seitenkühler. Alternativ sind auch Anschlussstücke direkt an der Verbindungsleitung möglich.The motor vehicle is designed, for example, such that two radiators are arranged in the front region of the motor vehicle, which are arranged outside the center of the vehicle, thus being side radiators. In this case, the radiator supply line is suitably connected via a Y-piece with the two radiators and connected in accordance with the radiator return line via a Y-piece with the radiator return line. The connections of the connecting line of the cooling device for the Vorderachsgetriebe done in this case advantageous to the Y-pieces of the two side radiator. Alternatively, fittings directly on the connection line are possible.

Mittels dieser beschriebenen Variante lässt sich somit eine optimale Kühlleistung für das Vorderachsgetriebe erzielen, wobei nur minimale Änderungen an den Motorkühlwasserleitungen erforderlich sind, konkret nur die beiden Y-Stücke bei Verwendung zweier Seitenkühler zu ändern sind. Die Anordnung der Kühleinrichtung und deren Anschluss an das Kühlsystem bewirkt einen positiven Einfluss auf das Motorkühlsystem. Allerdings ist eine relativ leistungsstarke Pumpe zu verwenden, mit der Konsequenz einer relativ hohen elektrischen Energieaufnahme, hohem Gewicht und erhöhten Kosten, da gegen die Druckdifferenz des Motorkühlkreislaufs zwischen Kühlervorlaufleitung und Kühlerrücklaufleitung gefördert werden muss.By means of this variant described can thus achieve optimum cooling performance for the Vorderachsgetriebe, with only minimal changes to the engine cooling water pipes are required, specifically only the two Y-pieces are to be changed when using two side radiator. The arrangement of the cooling device and its connection to the cooling system has a positive influence on the engine cooling system. However, a relatively powerful pump is to be used, with the consequence of a relatively high electrical energy consumption, high weight and increased costs, as must be promoted against the pressure difference of the engine cooling circuit between the radiator feed line and the radiator return line.

Gemäß einer zweiten Variante ist ein Zulauf und ein Rücklauf der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe an die Kühlerrücklaufleitung angeschlossen, sowie eine Zusatzpumpe zum Fördern von Kühlwasser durch die Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe der Abzweigleitung für die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes zugeordnet. Gemäß dieser Variante wird das Kühlwasser somit im Kühlerrücklauf entnommen, wobei das erwärmte Kühlwasser dem Kühlerrücklauf wieder zugeführt wird. Die hierbei Verwendung findende zusätzliche Pumpe wird nur benötigt, um die notwendige Förderleistung einzustellen. Das Kühlwasser wird dem Motorkühlwasserkreis hinter dem Kühler ”kalt” entnommen und es fördert diese zusätzliche Pumpe das Kühlwasser durch die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes und speist das erwärmte Kühlwasser in die Kühlerrücklaufleitung, somit dem kalten Strang des Motorkühlwasserkreislaufs ein. Bei dieser Verschaltung erfolgt eine Kühlung bei geöffnetem Thermostat, somit bei einem Durchfluss von Kühlwasser durch die Kühlerrücklaufleitung von dem im Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühler zum Verbrennungsmotor. Sinnvoll ist diese Anwendung in Verbindung mit einem Kennfeldthermostat, der in Abhängigkeit der Temperatur des Vorderachsgetriebes geöffnet werden kann. Insofern ist das Vorderachsgetriebe mit einem Temperatursensor auszustatten. Ein zweckmäßig vorgesehenes Ventil, das der vom Kühlerrücklauf abzweigenden Leitung der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe zugeordnet ist, dient zur Sicherstellung, dass kein Wasser durch die Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe fließt, wenn dies nicht gewünscht ist und die Pumpe nicht fördert.According to a second variant, an inlet and a return of the cooling device for the Vorderachsgetriebe is connected to the radiator return line, and associated with an auxiliary pump for conveying cooling water through the cooling device for the Vorderachsgetriebe the branch line for the cooling device of the Vorderachsgetriebes. According to this variant, the cooling water is thus removed in the radiator return, wherein the heated cooling water is supplied to the radiator return again. The use here find additional pump is only needed to adjust the necessary capacity. The cooling water is taken from the engine cooling water circuit behind the radiator "cold" and it promotes this additional pump, the cooling water through the cooling device of the Vorderachsgetriebes and feeds the heated cooling water in the radiator return line, thus the cold strand of the engine cooling water circuit. In this interconnection, cooling takes place with the thermostat open, thus with a flow of cooling water through the radiator return line from the radiator arranged in the front region of the motor vehicle to the internal combustion engine. This application is useful in conjunction with a map thermostat, which can be opened depending on the temperature of the front axle. In this respect, the Vorderachsgetriebe is equipped with a temperature sensor. A suitably provided valve, which is assigned to the branching off of the radiator return line of the cooling device for the Vorderachsgetriebe, is used to ensure that no water flows through the cooling device for the Vorderachsgetriebe, if this is not desired and the pump does not deliver.

Bei dieser Variante ist grundsätzlich vorgesehen, dass das Thermostat am Verbrennungsmotor den Kühlkreis des Fahrzeugs bereits geöffnet hat. Da es aber Fahrzustände geben kann (z. B. extrem kalte Außentemperatur), bei denen sich das Vorderachsgetriebe bereits stark erwärmt, der Verbrennungsmotor aber rein über den Kurzschlusskreislauf und den Heizkreislauf betrieben wird, das Thermostat also noch geschlossen ist, ist gemäß einer Modifizierung dieser zweiten Variante vorgesehen, dass das Kühlsystem für diesen Betriebszustand selbsttätig eine Kühlfunktion aktiviert. Grundsätzlich wäre es hierzu möglich, einen Bypass um das Thermostat zu schaffen, der bezüglich der Kühlung des Vorderachsgetriebes bedarfgerecht geöffnet werden kann, oder eine direkte Ansteuerung des Thermostaten durch die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes vorzusehen. Beides bedeutet allerdings einen massiven Eingriff in die Regelung des Kühlsystems des Gesamtfahrzeugs.In this variant, it is basically provided that the thermostat on the internal combustion engine has already opened the cooling circuit of the vehicle. However, since there may be driving conditions (eg extremely cold outside temperature) in which the front-axle transmission is already warming up, but the internal combustion engine is operated purely via the short circuit and the heating circuit, the thermostat is still closed, according to a modification of this second variant provided that the cooling system automatically activates a cooling function for this operating condition. Basically, it would be possible to create a bypass around the thermostat, which can be opened as needed with respect to the cooling of the front axle, or provide a direct control of the thermostat by the cooling device of the front axle. However, both means a massive intervention in the regulation of the cooling system of the entire vehicle.

Um dies zu verhindern, ermöglicht eine weitere Leitung von der Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes zur Vorlaufleitung des Kühlsystems einen Kühlmittelfluss im Fall des geschlossenen Thermostaten. Da in diesem Fall keine Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf des Kühlers ansteht, kann die Zusatzpumpe genutzt werden, um das Kühlmittel vom Rücklauf des Kühlsystems durch die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes in den Vorlauf des Kühlsystems des Fahrzeuges einzuspeisen. So ist sichergestellt, dass die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes immer mit Kühlwasser aus dem Rücklauf des Kühlsystems versorgt werden kann. Um zu verhindern, dass die Zusatzpumpe das Wasser vom Rücklauf des Kühlsystems durch die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes wieder zum Rücklauf des Kühlsystems zurückfördert, ist ein Ventil, insbesondere ein Scheibenventil in der Rücklaufleitung zwischen der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe und dem Rücklauf des Kühlsystems vorgesehen. Dieses verhindert zudem, dass die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes mit Kühlwasser durchströmt wird, wenn der Thermostat geöffnet und eine Durchströmung nicht gewünscht ist. In der Rücklaufleitung zwischen der Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes und dem Vorlauf des Kühlsystems ist insbesondere ein Rückschlagventil vorzusehen, um einen Kühlmittelfluss in Richtung heiß-kalt aufgrund der anstehenden Druckdifferenz bei geöffnetem Thermostat zu verhindern.To prevent this, a further line from the cooling device of the front axle to the flow line of the cooling system allows a coolant flow in the case of the closed thermostat. Since there is no pressure difference between the flow and return of the radiator in this case, the auxiliary pump can be used to feed the coolant from the return of the cooling system through the cooling device of the front axle in the flow of the cooling system of the vehicle. This ensures that the cooling device of the front axle can always be supplied with cooling water from the return of the cooling system. In order to prevent the auxiliary pump, the water from the return of the cooling system by the cooling device of the front transmission back to the return of the cooling system, a valve, in particular a disc valve in the return line between the cooling device for the Vorderachsgetriebe and the return of the cooling system is provided. This also prevents the cooling device of the front axle is flowed through with cooling water when the thermostat is opened and a flow is not desired. In the return line between the cooling device of the Vorderachsgetriebes and the flow of the cooling system, in particular, a check valve is provided to prevent a coolant flow in the hot-cold direction due to the upcoming pressure difference with the thermostat open.

Dieses System ermöglicht in allen Betriebspunkten eine bedarfsgerechte Kühlung der Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes mit Kühlwasser aus dem Rücklauf des Kühlsystems, ohne eine Ansteuerung oder eine Überbrückung des Thermostaten vornehmen zu müssen. Dieses System weist somit einen weiteren Rücklauf der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe auf, der an die Kühlervorlaufleitung angeschlossen ist, ferner sind Mittel zum Öffnen und Schließen des Rücklaufs und des weiteren Rücklaufs vorgesehen.This system allows in all operating points a needs-based cooling of the cooling device of the front axle with cooling water from the return of the cooling system without having to make a control or bridging the thermostat. This system thus has a further return of the cooling device for the Vorderachsgetriebe, which is connected to the radiator feed line, further means for opening and closing the return and the further return are provided.

Bei Verwendung von Seitenkühlern kann bei dieser Variante ein Anschluss der Abzweigleitung an ein Y-Stück zur Verzweigung auf die beiden Seitenkühler erfolgen, der andere erfolgt an das mit dem Y-Stück verbundene Kühlwasserrohr der Kühlerrücklaufleitung.When using side coolers can be done in this variant, a connection of the branch line to a Y-piece for branching on the two side radiator, the other takes place at the connected to the Y-piece cooling water pipe the radiator return line.

Bei dieser Variante ist kein Einfluss vom Motorkühlkreis zu verzeichnen und es lässt sich eine optimale Kühlleistung für das Vorderachsgetriebe erzielen. Es ist eine zusätzliche Pumpe erforderlich, die eine relativ geringe Leistung benötigt, sowie ein Ventil. Es sind aber umfangreichere Änderungen an der Kühlerrücklaufleitung erforderlich und es entsteht ein erhöhter Regelungsaufwand, insbesondere bei Verwendung des Kennfeldthermostaten, der zu steuern ist.In this variant, there is no influence from the engine cooling circuit and it is possible to achieve optimum cooling performance for the front axle transmission. It requires an additional pump that requires relatively little power and a valve. But more extensive changes to the radiator return line are required and there is an increased regulatory effort, especially when using the map thermostat, which is to control.

Gemäß einer dritten Variante ist vorgesehen, dass ein Zulauf der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe an die Kühlervorlaufleitung angeschlossen ist und ein Rücklauf der Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe an die Kühlerrücklaufleitung angeschlossen ist. Es wird somit das Kühlwasser dem Kühlervorlauf entnommen, wobei das erwärmte Kühlwasser in den Kühlerrücklauf eingespeist wird. Da bei dieser Variante im Kühlervorlauf ein höherer Druck als im Kühlerrücklauf vorliegt, ist zur Förderung des Kühlwassers durch die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes aufgrund der vorhandenen Druckdifferenz keine Förderpumpe, somit keine zusätzliche Pumpe notwendig. Sind im Frontbereich des Kraftfahrzeuges die beiden Seitenkühler angeordnet, können die Anschlüsse für die beiden Leitungen zur Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe an die Y-Stücke zur Verzweigung auf die beiden Seitenkühler erfolgen. Die Kühlung der Kühleinrichtung erfolgt bei geöffnetem Thermostat. Bei dieser Variante sollte ein Kennfeldthermostat vorgesehen sein, der in Abhängigkeit der Temperatur des Vorderachsgetriebes geöffnet werden kann. Hierbei ist es erforderlich, die Motorkühlwassergrenztemperatur zu beachten.According to a third variant it is provided that an inlet of the cooling device for the Vorderachsgetriebe is connected to the radiator feed line and a return of the cooling device for the Vorderachsgetriebe is connected to the radiator return line. Thus, the cooling water is taken from the radiator feed, wherein the heated cooling water is fed into the radiator return. Since there is a higher pressure in this variant than in the radiator return in the radiator feed, there is no feed pump, thus no additional pump, for conveying the cooling water through the cooling device of the front-mounted transmission due to the existing pressure difference. If the two side radiators are arranged in the front region of the motor vehicle, the connections for the two lines to the cooling device for the front axle transmission can be made to the Y-pieces for branching to the two side radiators. The cooling of the cooling device takes place with the thermostat open. In this variant, a map thermostat should be provided, which can be opened depending on the temperature of the front axle. It is necessary to observe the engine cooling water temperature limit.

Bei dieser Variante ist somit die Möglichkeit gegeben, das Getriebeöl des Vorderachsgetriebes mit dem Kühlwasser anzuwärmen, solange die Öltemperatur unter der Kühlwassertemperatur liegt. Hierdurch kann der verbrauchsintensive Bereich der erhöhten Reibung (Viskosität) im Kaltlauf abgekürzt werden. Vorraussetzung für diese Funktion ist die Durchströmung des Kühlsystems. Dies ist gegeben, wenn der Kühlwasserrücklauf, der vom Thermostaten geregelt wird, offen ist. Hierzu wird ein Kennfeldthermostat, dessen Hub elektrisch beeinflusst werden kann, verwendet.In this variant, the possibility is thus given to heat the transmission oil of the front axle with the cooling water, as long as the oil temperature is below the cooling water temperature. As a result, the consumption-intensive range of increased friction (viscosity) can be shortened in cold running. Prerequisite for this function is the flow through the cooling system. This is the case if the cooling water return, which is controlled by the thermostat, is open. This is a Map thermostat whose stroke can be electrically influenced used.

Bei dieser beschriebenen Variante ist es zum Kühlen des Vorderachsgetriebes erforderlich, dass der Kühlkreislauf des Fahrzeugs bereits geöffnet ist, insbesondere ein Thermostat am Motor den Kühlkreislauf des Fahrzeugs bereits geöffnet hat. Da es aber Fahrzustände geben kann (z. B. extrem kalte Außentemperatur), bei denen sich das Vorderachsgetriebe bereits stark erwärmt, der Motor aber rein über den Kurzschlusskreislauf und den Heizkreislauf betrieben wird, das Thermostat also noch geschlossen ist, muss dieses System für diesen Betriebszustand selbsttätig eine Kühlfunktion aktivieren. So ist gemäß einer Modifizierung der dritten Variante vorgesehen, dass in die Kühlwasserleitung zur Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes eine Zusatzpumpe eingebracht wird. Diese Zusatzpumpe fördert dann Kühlwasser vom Vorlauf des Kühlsystems über die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes auf die Rücklaufseite des Kühlsystems. Da der Rücklauf zum Motor vom Thermostat verschlossen ist, strömt das Wasser zum Kühler und von dort wieder zur Vorlaufseite zurück, von wo es wieder angesaugt wird. In diesem Betriebszustand kehrt sich also die Strömungsrichtung durch den Kühler um. Öffnet nun nach und nach das Hauptkühlsystem, arbeitet die Zusatzpumpe entweder unterstützend mit oder wird, bei ausreichend großer Druckdifferenz im Hauptkühlsystem, abgeschaltet. In diesem Zustand funktioniert dann die Kühlung des Vorderachsgetriebes, wie zur grundsätzlichen dritten Variante beschrieben.In this variant described, it is necessary for cooling the front axle transmission that the cooling circuit of the vehicle is already open, in particular a thermostat on the engine has already opened the cooling circuit of the vehicle. But since there can be driving conditions (eg extremely cold outside temperature), where the front axle gearbox already heats up a lot, but the engine is operated purely via the short circuit and the heating circuit, the thermostat is still closed, this system must be for this Operating state automatically activate a cooling function. Thus, according to a modification of the third variant, it is provided that an auxiliary pump is introduced into the cooling water line to the cooling device of the front-axle transmission. This auxiliary pump then conveys cooling water from the flow of the cooling system via the cooling device of the front axle to the return side of the cooling system. Since the return to the motor is closed by the thermostat, the water flows to the radiator and from there back to the flow side, from where it is sucked in again. In this operating state, therefore, the flow direction is reversed by the radiator. Now gradually opens the main cooling system, the auxiliary pump either works with support or is switched off, with a sufficiently large pressure difference in the main cooling system. In this state, the cooling of the front axle, then works, as described for the fundamental third variant.

Weiterhin lässt sich auch ein Betriebszustand erkennen, bei dem die Vorlauftemperatur des Kühlwassers das Öl im Vorderachsgetriebe unnötig anheizen und dadurch belasten würde. Trotz abgeschalteter Zusatzpumpe lässt diese als Strömungspumpe immer noch eine Restwassermenge frei durchströmen. Für diesen Betriebszustand ist es erforderlich, in die Kühlleitung zu der oder von der Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes noch zusätzlich ein Absperrventil einzubauen, das dieses verhindert. Bei dieser beschriebenen Modifikation der dritten Variante ist demzufolge eine Zusatzpumpe zum Fördern von Kühlwasser durch die Kühleinrichtung für das Vorderachsgetriebe der Abzweigleitung für die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes zugeordnet, wobei die Zusatzpumpe, bei geschlossenem Rücklauf zum Verbrennungsmotor, Kühlwasser zur Rücklaufseite des Kühlers fördert.Furthermore, it is also possible to detect an operating state in which the flow temperature of the cooling water unnecessarily heats up the oil in the front-axle transmission and would thereby burden it. Despite switched-off auxiliary pump leaves this as a flow pump still flow through a residual amount of water freely. For this operating condition, it is necessary to additionally install in the cooling line to or from the cooling device of the front axle, a shut-off valve, which prevents this. Accordingly, in this described modification of the third variant, an auxiliary pump for conveying cooling water through the cooling device for the Vorderachsgetriebe the branch line for the cooling device of the Vorderachsgetriebes associated with the auxiliary pump, with closed return to the engine, cooling water to the return side of the radiator promotes.

Diese dritte Variante zeichnet sich durch minimale Kosten, insbesondere aufgrund des Verzichts auf eine zusätzliche Pumpe, minimales zusätzliches Gewicht und minimale erforderliche Änderungen an den Kühlwasserleitungen aus, die im Wesentlichen entsprechend denjenigen der ersten Variante, aber höher als diejenigen der zweiten Variante sind. Allerdings ist die Kühlleistung geringer, weil sie von der Druckdifferenz zwischen Kühlervorlauf und Kühlerrücklauf abhängt und die Kühlwassertemperatur im Vorlauf deutlich höher liegt.This third variant is characterized by minimal costs, in particular due to the omission of an additional pump, minimum additional weight and minimum required changes to the cooling water lines, which are substantially corresponding to those of the first variant, but higher than those of the second variant. However, the cooling capacity is lower, because it depends on the pressure difference between radiator inlet and radiator return and the cooling water temperature in the flow is much higher.

Gemäß einer bevorzugten Gestaltung ist die Kühleinrichtung des Vorderachsgetriebes im Wesentlichen durch das Gehäuse des Vorderachsgetriebes und eine unten mit dem Gehäuse verbundene Wanne, die Kühlwasseranschlüsse für Zulauf und Rücklauf des Kühlwassers aufweist, gebildet. Insbesondere weist das Gehäuse des Vorderachsgetriebes Kühlrippen auf, die in den zwischen Gehäuse und Boden sowie zwischen Seitenwänden der Wanne gebildeten Wannenraum ragen. Hierdurch ist ein besonders guter Wirkungsgrad des Wärmeübergangs zwischen Kühlwasser und Gehäuse des Vorderachsgetriebes sichergestellt.According to a preferred embodiment, the cooling device of the Vorderachsgetriebes is essentially formed by the housing of the Vorderachsgetriebes and a bottom connected to the housing trough having cooling water connections for supply and return of the cooling water. In particular, the housing of the Vorderachsgetriebes cooling fins which protrude into the between the housing and the bottom and between the side walls of the tub formed tub space. As a result, a particularly good efficiency of the heat transfer between cooling water and housing of the front axle is ensured.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Nachfolgenden näher beschrieben. Es zeigt:Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and described in more detail below. It shows:

1 die erste Variante des Kühlsystems für ein allradangetriebenes Kraftfahrzeug, veranschaulicht in schematischer Darstellung, 1 the first variant of the cooling system for a four-wheel drive motor vehicle, illustrated in a schematic representation,

2 eine Darstellung der baulichen Gestaltung des Kühlsystems nach 1 im Frontbereich des Fahrzeugs und des Vorderachsgetriebes, veranschaulicht in einer Unteransicht, 2 a representation of the structural design of the cooling system according to 1 in the front region of the vehicle and the front axle, illustrated in a bottom view,

3 und 4 Darstellungen gemäß der 1 und 2 für die zweite Variante, 3 and 4 Representations according to the 1 and 2 for the second variant,

5 eine geringfügige Modifizierung der zweiten Variante gemäß 3 in einer schematischen Darstellung, 5 a slight modification of the second variant according to 3 in a schematic representation,

6 und 7 Darstellungen gemäß der 1 und 2 bzw. 3 und 4 für die dritte Variante, und 6 and 7 Representations according to the 1 and 2 respectively. 3 and 4 for the third variant, and

8 eine geringfügige Modifizierung der dritten Variante gemäß 6 in einer schematischen Darstellung. 8th a slight modification of the third variant according to 6 in a schematic representation.

Das nachfolgend für die drei grundsätzlichen Varianten beschriebene Kühlsystem bezieht sich auf ein allradangetriebenes Kraftfahrzeug, insbesondere einen Sportwagen mit Heck- oder Mittelmotor und Allradantrieb, bei dem ein Teil der Leistung des Verbrennungsmotors über ein Vorderachsgetriebe übertragen wird. Dieser Sportwagen weist im Frontbereich zwei seitliche Kühler auf, wobei in den Prinzipdarstellungen gemäß der 1, 3 und 5 der Einfachheit halber nur ein Kühler veranschaulicht ist.The cooling system described below for the three basic variants relates to a four-wheel drive motor vehicle, in particular a sports car with rear or mid-engine and four-wheel drive, in which a part of the power of the internal combustion engine is transmitted via a Vorderachsgetriebe. This sports car has two side coolers in the front area, wherein in the schematic diagrams according to the 1 . 3 and 5 For the sake of simplicity, only one cooler is illustrated.

Die erste Variante ist in den 1 und 2 veranschaulicht:
Die Prinzipdarstellung des Kühlsystems 1 veranschaulicht den Verbrennungsmotor 2 und den Kühler 3, ferner eine den Verbrennungsmotor 2 mit dem Kühler 3 verbindende Kühlervorlaufleitung 4 und eine den Kühler 3 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbindende Kühlerrücklaufleitung 5. In der Kühlervorlaufleitung 4 steht vor dem Kühler 3 ein Kühlwasserdruck p₁ an, der größer ist als der Kühlwasserdruck p₂ in der Kühlerrücklaufleitung 5 kurz hinter dem Kühler 3. Der Durchfluss durch die Kühlerrücklaufleitung 5 lässt sich mittels eines Thermostaten 6 regeln, der auch den Durchfluss durch eine Leitung 7 regelt, die die Kühlervorlaufleitung 4 mit der Kühlerrücklaufleitung 5 verbindet. Insbesondere ist in der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 2 die Kühlerrücklaufleitung 5 stromaufwärts des Thermoastaten 6 geschlossen und es wird Kühlwasser durch die Kühlervorlaufleitung 4, die Leitung 7 und den bezüglich des Thermostaten 6 stromabwärtigen Bereich der Kühlerrücklaufleitung 5 zum Verbrennungsmotor 2 gefördert. Ist die volle Kühlerleistung des Kühlers 3 erforderlich, ist die Leitung 7 geschlossen. Abwärts des Thermostaten 6 ist der Kühlerrücklaufleitung 5 eine Pumpe 8 zum Fördern des Kühlwassers im Kühlkreislauf zugeordnet. Diese Pumpe 8 fördert Kühlwasser mit erhöhtem Druck durch Kühlkanäle und dergleichen des Verbrennungsmotors 2 und durch die Kühlervorlaufleitung 4 zum Kühler 3 und zurück zur Kühlerrücklaufleitung 5.The first variant is in the 1 and 2 illustrates:
The schematic diagram of the cooling system 1 illustrates the internal combustion engine 2 and the radiator 3 , also the internal combustion engine 2 with the radiator 3 connecting radiator feed line 4 and a cooler 3 with the internal combustion engine 2 connecting radiator return line 5 , In the radiator inlet line 4 is in front of the radiator 3 a cooling water pressure p ₁ , which is greater than the cooling water pressure p ₂ in the radiator return line 5 just behind the radiator 3 , The flow through the radiator return line 5 can be controlled by a thermostat 6 which also regulates the flow through a pipe 7 regulates the cooler supply line 4 with the radiator return line 5 combines. In particular, in the warm-up phase of the internal combustion engine 2 the radiator return line 5 upstream of the thermoastat 6 closed and it is cooling water through the radiator feed line 4 , The administration 7 and the thermostat 6 downstream portion of the radiator return line 5 to the internal combustion engine 2 promoted. Is the full radiator performance of the radiator 3 required, is the lead 7 closed. Down the thermostat 6 is the radiator return line 5 a pump 8th assigned for conveying the cooling water in the cooling circuit. This pump 8th promotes cooling water with increased pressure through cooling channels and the like of the internal combustion engine 2 and through the radiator feed line 4 to the radiator 3 and back to the radiator return line 5 ,

Die Kühlerrücklaufleitung 5 weist im Bereich des Thermostaten 6 eine Bypassleitung 9 auf, der ein Ventil 10 zum Öffnen und Schließen der Leitung 9 zugeordnet ist. An die Leitung 9 ist eine Kühleinrichtung 11 des mit dem Verbrennungsmotor 2 verbundenen Getriebes des Fahrzeugs angeschlossen.The radiator return line 5 points in the area of the thermostat 6 a bypass line 9 on that one valve 10 for opening and closing the line 9 assigned. To the line 9 is a cooling device 11 with the internal combustion engine 2 connected transmission of the vehicle connected.

Das allradgetriebene Kraftfahrzeug ist mit einem Vorderachsgetriebe 12 versehen, über das Vorderachsen und über diese Vorderräder des Fahrzeugs angetrieben werden. Dieses Vorderachsgetriebe ist als Vorderachsdifferential ausgebildet. Das Vorderachsgetriebe 12 weist eine Kühleinrichtung 13 auf, die im Wesentlichen durch das Gehäuse 25 des Vorderachsgetriebes 12 und eine unten mit dem Gehäuse 25 verbundene Wanne 24 gebildet ist, die Kühlwasseranschlüsse 23, 26 für Zulauf und Rücklauf des Kühlwassers aufweist.The four-wheel drive motor vehicle is equipped with a Vorderachsgetriebe 12 be driven over the front axles and these front wheels of the vehicle. This Vorderachsgetriebe is designed as Vorderachsdifferential. The front axle transmission 12 has a cooling device 13 essentially through the housing 25 of the front axle 12 and one below with the case 25 connected tub 24 is formed, the cooling water connections 23 . 26 for inflow and return of the cooling water has.

1 verdeutlicht, dass ein Zulauf 14 der Kühleinrichtung 13 an die Kühlerrücklaufleitung 5 angeschlossen ist und ein Rücklauf 15 der Kühleinrichtung 13 an die Kühlervorlaufleitung 4 angeschlossen ist. Eine Zusatzpumpe 16, die dem Zulauf zugeordnet ist, dient dem Fördern von Kühlwasser durch die Kühleinrichtung 13. Dem Rücklauf 15 ist ein Ventil 17 zugeordnet. Zum Kühlen der Kühleinrichtung 13 des Vorderachsgetriebes 12 wird somit dem Motorkühlwasserkreis hinter dem Kühler 3 Kühlwasser kalt entnommen. Die Pumpe 16 fördert das Kühlwasser gegen die Druckdifferenz über dem Kühler durch die Kühleinrichtung 13 des Vorderachsgetriebes 12 und speist das erwärmte Kühlwasser in die Kühlervorlaufleitung 4 ein. Der hierbei zu verzeichnende Kreislauf des abgezweigten Kühlwassers ist durch Pfeil 18 veranschaulicht. 1 clarifies that an inflow 14 the cooling device 13 to the radiator return line 5 is connected and a return 15 the cooling device 13 to the radiator feed line 4 connected. An additional pump 16 , which is assigned to the inlet, serves to convey cooling water through the cooling device 13 , The return 15 is a valve 17 assigned. For cooling the cooling device 13 of the front axle 12 is thus the engine cooling water circuit behind the radiator 3 Cooling water taken cold. The pump 16 promotes the cooling water against the pressure difference across the radiator by the cooling device 13 of the front axle 12 and feeds the heated cooling water into the radiator feed line 4 one. The case to be recorded cycle of the branched cooling water is indicated by arrow 18 illustrated.

2 zeigt die bauliche Gestaltung des gemäß dem Kühlprinzip nach 1 konzipierten Fahrzeugs für dessen Frontbereich. 2 shows the structural design of the according to the cooling principle 1 designed vehicle for the front area.

Gezeigt ist das Vorderachsgetriebe 12 mit einem Torquearm 19, wobei das Vorderachsgetriebe 12 kraftschlüssig mit dem Abtrieb des Verbrennungsmotors 2 verbunden ist. Das Fahrzeug weist zwei im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnete, nicht veranschaulichte Kühler auf und es verzweigt sich demzufolge die Kühlervorlaufleitung 4 im Bereich eines Y-Stücks 20 nach vorne hin und auch die Kühlerrücklaufleitung 5 im Bereich eines Y-Stücks 21 nach vorne hin, so dass der jeweilige Kühler an den Zulauf und den Ablauf angeschlossen ist. Das Y-Stück 21 des Rücklaufs ist mit einem zusätzlichen Anschluss 22 versehen, mit dem der Zulauf 14 verbunden ist, dem die Zusatzpumpe 16 zugeordnet ist und der mit einem Kühlwasseranschluss 23 einer Wanne 24 verbunden ist, die mit dem Gehäuse 25 des Vorderachsgetriebes 12 verbunden ist. Dieses Gehäuse 25 weist Kühlrippen auf, die in den zwischen Gehäuse 25 und Boden sowie zwischen Seitenwänden der Wanne 24 gebildeten Wannenraum ragen. Diametral zum Kühlwasseranschluss 23 weist die Wanne 24 einen Kühlwasseranschluss 26 auf, mit dem der Rücklauf 15 verbunden ist. Entsprechend dem Anschluss 22 am Y-Stück 21 weist das Y-Stück 20 einen Anschluss 27 auf, mit dem der Rücklauf 15 verbunden ist.Shown is the Vorderachsgetriebe 12 with a Torquearm 19 , where the Vorderachsgetriebe 12 non-positively with the output of the internal combustion engine 2 connected is. The vehicle has two radiators, not illustrated, arranged in the front region of the vehicle, and consequently the radiator supply line branches 4 in the area of a Y-piece 20 towards the front and also the radiator return line 5 in the area of a Y-piece 21 towards the front, so that the respective radiator is connected to the inlet and the outlet. The Y-piece 21 The return is with an additional connection 22 provided with the inlet 14 connected to the auxiliary pump 16 is assigned and with a cooling water connection 23 a tub 24 connected to the housing 25 of the front axle 12 connected is. This case 25 has cooling fins in the between housing 25 and floor and between side walls of the tub 24 protrude formed tub space. Diametrically to the cooling water connection 23 points the tub 24 a cooling water connection 26 on, with which the return 15 connected is. According to the connection 22 on the Y-piece 21 has the Y-piece 20 a connection 27 on, with which the return 15 connected is.

Die zweite Variante gemäß der 3 und 4 unterscheidet sich von derjenigen nach den 1 und 2 nur durch die Anbindung der Kühleinrichtung 13 an das Kühlsystem. Insofern sind mit der ersten Variante übereinstimmende Teile der Einfachheit halber mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.The second variant according to the 3 and 4 is different from the one after the 1 and 2 only by the connection of the cooling device 13 to the cooling system. In this respect, the first variant matching parts are designated for simplicity with the same reference numerals.

Bei der Variante gemäß der 3 ist der Zulauf 14 gleichfalls mit der Kühlerrücklaufleitung 5 verbunden, weist aber eine in der Leistung schwächere Pumpe 16 auf. Der Rücklauf 15 ist jedoch stromabwärts des Zulaufs 14 wieder mit der Kühlwasserrücklaufleitung 5 verbunden. Die kleine Zusatzpumpe 16 fördert somit das dem Motorkühlwasserkreis hinter dem Kühler 3 kalt entnommene Kühlwasser durch die Kühleinrichtung 13 des Vorderachsgetriebes 12 und speist das erwärmte Kühlwasser wieder in die Kühlerrücklaufleitung 5 stromaufwärts des Thermostaten 6 und der Bypassleitung 9 ein. Aufgrund der Verschaltung erfolgt eine Kühlung bei geöffnetem Thermostat 6. Sinnvoll ist diese Anwendung in Verbindung mit einem Kennfeldthermostaten, der in Abhängigkeit von der Temperatur eines Temperatursensors des Vorderachsgetriebes 12 geöffnet werden kann.In the variant according to the 3 is the feed 14 also with the radiator return line 5 connected, but has a weaker in performance pump 16 on. The return 15 but is downstream of the inlet 14 again with the cooling water return line 5 connected. The small additional pump 16 thus promotes the engine cooling water circuit behind the radiator 3 cold removed cooling water through the cooling device 13 of the front axle 12 and feeds the heated cooling water back into the radiator return line 5 upstream of the thermostat 6 and the bypass line 9 one. Due to the interconnection, cooling takes place when the thermostat is open 6 , This application is useful in conjunction with a map thermostat, which depends on the temperature of a temperature sensor of the front axle 12 can be opened.

Wie bezüglich dieser zweiten Variante zur 4 zu entnehmen ist, unterscheidet sich die konkrete Ausgestaltung gegenüber derjenigen nach der Variante 1, wie sie in 2 verdeutlicht ist, nur dadurch, dass kein Anschluss 27 am Y-Stück 20 vorgesehen ist, sondern an der Kühlerrücklaufleitung 5 stromabwärts des Y-Stücks 21 der Kühlwasseranschluss 27 anzubringen ist, über den der Rücklauf 15 mit dem Kühlwasseranschluss 26 der Wanne 24 verbunden ist.As for this second variant of the 4 It can be seen that the actual design differs from that according to variant 1, as they are described in 2 is clarified, only in that no connection 27 on the Y-piece 20 is provided, but on the radiator return line 5 downstream of the Y-piece 21 the cooling water connection 27 is about which the return 15 with the cooling water connection 26 the tub 24 connected is.

5 zeigt die geringfügige Modifizierung der zweiten Variante, wie sie zu den 3 und 4 beschrieben ist. Die Ausführungsform nach der 5 unterscheidet sich von derjenigen nach der 3 dadurch, dass ein weiterer Rücklauf 28 der Kühleinrichtung 13 für das Vorderachsgetriebe 12 an die Kühlervorlaufleitung 4 angeschlossen ist und dieser Rücklauf 28 ein Rückschlagventil 29 aufweist, mit der genannten Durchströmrichtung von der Kühleinrichtung 13 zur Kühlervorlaufleitung 4. Ferner ist ein Scheibenventil 30 im Rücklauf 15 zwischen Kühleinrichtung 13 und Kühlerrücklaufleitung 5 angeordnet. Der weitere Rücklauf 28 ermöglicht den Kühlmittelfluss im Fall des geschlossenen Thermostaten 6. Da in diesem Fall keine Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf des Kühlers 3 ansteht, kann die Zusatzpumpe 16 genutzt werden, um das Kühlmittel vom Rücklauf des Kühlsystems durch die Kühleinrichtung 13 in den Vorlauf des Kühlsystems einzuspeisen. Das Scheibenventil 30 verhindert, dass die Zusatzpumpe 16 das Wasser vom Rücklauf des Kühlsystems durch die Kühleinrichtung 13 wieder zum Rücklauf des Kühlsystems fördert. Dieses verhindert zudem, dass die Kühleinrichtung 13 mit Kühlwasser durchströmt wird, wenn der Thermostat 6 geöffnet und eine Durchströmung nicht gewünscht ist. Das im Rücklauf 28 angeordnete Rückschlagventil 29 verhindert einen Kühlmittelfluss in Richtung heiß-kalt aufgrund der anstehenden Druckdifferenz bei geöffnetem Thermostat 6. 5 shows the minor modification of the second variant, as they are to the 3 and 4 is described. The embodiment of the 5 is different from the one after the 3 in that another return 28 the cooling device 13 for the front axle transmission 12 to the radiator feed line 4 is connected and this return 28 a check valve 29 having, with said flow direction of the cooling device 13 to the radiator feed line 4 , There is also a disc valve 30 in the return 15 between cooling device 13 and radiator return line 5 arranged. The further return 28 allows coolant flow in the case of the closed thermostat 6 , In this case there is no pressure difference between the flow and return of the cooler 3 is pending, the auxiliary pump 16 be used to remove the coolant from the return of the cooling system by the cooling device 13 to feed into the flow of the cooling system. The disc valve 30 prevents the auxiliary pump 16 the water from the return of the cooling system through the cooling device 13 again promotes the return of the cooling system. This also prevents the cooling device 13 With cooling water is flowed through, when the thermostat 6 opened and a flow is not desired. That in the return 28 arranged check valve 29 Prevents coolant flow in the hot-cold direction due to the pressure difference when the thermostat is open 6 ,

Die dritte Variante gemäß der Darstellung der 6 und 7 unterscheidet sich von den beiden zuvor beschriebenen Varianten wiederum nur durch die Anbindung der Kühleinrichtung 13 an den Kühlkreislauf. Insofern sind mit den Varianten 1 und 2 übereinstimmende Teile wiederum mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.The third variant according to the representation of 6 and 7 differs from the two variants described above again only by the connection of the cooling device 13 to the cooling circuit. In this respect, the variants 1 and 2 matching parts are again denoted by the same reference numerals.

Wie der Prinzipdarstellung gemäß 6 zu entnehmen ist, wird das Kühlwasser der Kühlwasservorlaufleitung 4 entnommen, somit warmes Kühlwasser entnommen. Dieses Kühlwasser wird durch die Kühleinrichtung 13 des Vorderachsgetriebes 12 geleitet und der Kühlerrücklaufleitung stromaufwärts des Thermostats 6 und der Bypassleitung 9 wieder zugeführt. Aufgrund der Druckdifferenz über dem Kühler 3 ist keine Pumpe notwendig, um das Kühlwasser durch die Kühleinrichtung 13 zu leiten und das erwärmte Kühlwasser in den Kühlerrücklauf einzuspeisen. Wie der konkreten Ausgestaltung gemäß 7 zu entnehmen ist, erfolgt der Zulauf 14 über den Anschluss 22 am Y-Stück 20 zum Anschluss 23 und der Rücklauf 15 über den Anschluss 27 am Y-Stück 20 zum Anschluss 26.As the schematic representation according to 6 can be seen, the cooling water of the cooling water supply line 4 removed, thus removed warm cooling water. This cooling water is through the cooling device 13 of the front axle 12 directed and the radiator return line upstream of the thermostat 6 and the bypass line 9 fed again. Due to the pressure difference across the radiator 3 No pump is necessary to pass the cooling water through the cooling device 13 to guide and feed the heated cooling water in the radiator return. As the concrete embodiment according to 7 can be seen, the inflow takes place 14 over the connection 22 on the Y-piece 20 to the connection 23 and the return 15 over the connection 27 on the Y-piece 20 to the connection 26 ,

8 zeigt die geringfügige Modifizierung der dritten Variante, wie sie zu den 6 und 7 erläutert worden ist. Bei der Modifizierung gemäß 8 weist der Zulauf 14 zur Kühleinrichtung 13 des Vorderachsgetriebes 12 eine Zusatzpumpe 16 auf und es weist der Rücklauf 15 ein Absperrventil/Scheibenventil 30 auf. Ist der Thermostat 6 geschlossen, aber ein Fahrzustand zu verzeichnen, bei dem sich das Vorderachsgetriebe 12 bereits stark erwärmt hat, der Verbrennungsmotor 2 aber rein über den Kurzschlusskreislauf und den Heizkreislauf betrieben wird, kann mittels dieser modifizierten Variante für diesen Betriebszustand selbsttätig eine Kühlfunktion aktiviert werden. Hierbei fördert die Zusatzpumpe 16 das Kühlwasser von der Kühlervorlaufleitung 4 zur Kühleinrichtung 13 und von dort zur Kühlerrücklaufleitung 5. Da der Rücklauf zum Verbrennungsmotor 2 vom Thermostat 6 verschlossen ist, strömt das Wasser zu dem Kühler 3 und von dort wieder zur Kühlervorlaufleitung 4, wo es wieder angesaugt wird. In diesem Betriebszustand kehrt sich also die Strömungsrichtung durch den Kühler 3 um. Öffnet nun nach und nach das Hauptkühlsystem, arbeitet die Zusatzpumpe 16 entweder unterstützend mit oder wird, bei ausreichend großer Druckdifferenz, im Kühlsystem 1 bei aktivierter Pumpe 8 abgeschaltet. In diesem Zustand funktioniert dann die Kühlung des Vorderachsgetriebes 2 wie zu der grundsätzlichen Variante gemäß der 6 und 7 beschrieben. Es ist ein Betriebszustand denkbar, bei dem die Vorlauftemperatur des Kühlwassers das Öl im Vorderachsgetriebe unnötig anheizt und dadurch belasten würde. Trotz abgeschalteter Zusatzpumpe 16 lässt diese als Strömungspumpe immer noch eine Restwassermenge frei durchströmen. Für diesen Betriebszustand ist in die Kühlleitung zum oder vom Vorderachsgetriebe, in der Ausführung gemäß 8 in den Rücklauf 15, noch zusätzlich das Absperrventil 30 eingebaut, das dieses verhindert. 8th shows the minor modification of the third variant, as they are to the 6 and 7 has been explained. In the modification according to 8th indicates the inflow 14 to the cooling device 13 of the front axle 12 an additional pump 16 on and it points the return 15 a shut-off valve / disc valve 30 on. Is the thermostat 6 closed, but to record a driving condition in which the Vorderachsgetriebe 12 already heated up, the internal combustion engine 2 but purely on the short circuit and the heating circuit is operated, a cooling function can be automatically activated by means of this modified variant for this operating condition. This promotes the auxiliary pump 16 the cooling water from the radiator feed line 4 to the cooling device 13 and from there to the radiator return line 5 , Because the return to the engine 2 from the thermostat 6 is closed, the water flows to the radiator 3 and from there back to the radiator feed line 4 where it is sucked again. In this operating state, therefore, the flow direction is reversed by the radiator 3 around. Now gradually opens the main cooling system, works the auxiliary pump 16 either supportive with or, with a sufficiently large pressure difference, in the cooling system 1 with activated pump 8th off. In this condition, then the cooling of the front axle works 2 as to the fundamental variant according to the 6 and 7 described. It is an operating state conceivable in which the flow temperature of the cooling water unnecessarily heats the oil in the front axle and thereby burden. Despite disconnected auxiliary pump 16 this leaves as a flow pump still flow through a residual amount of water freely. For this operating condition is in the cooling line to or from the front axle, in the embodiment according to 8th in the return 15 , additionally the shut-off valve 30 built-in, which prevents this.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kühlsystemcooling system
22: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
33: Kühlercooler
44: KühlervorlaufleitungCooler supply line
55: KühlerrücklaufleitungCooler return line
66: Thermostatthermostat
77: Leitungmanagement
88th: Pumpepump
9 9: Bypassleitungbypass line
1010: VentilValve
1111: Getriebetransmission
1212: Vorderachsgetriebefront axle
1313: Kühleinrichtungcooling device
1414: ZulaufIntake
1515: Rücklaufreturns
1616: Zusatzpumpeadditional pump
1717: VentilValve
1818: KühlkreislaufCooling circuit
1919: TorquearmTorquearm
2020: Y-StückY-piece
2121: Y-StückY-piece
2222: Anschlussconnection
2323: Anschlussconnection
2424: Wannetub
2525: Gehäusecasing
2626: Anschlussconnection
2727: Anschlussconnection
2828: Rücklaufreturns
2929: Rückschlagventilcheck valve
3030: ScheibenventilButterfly valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3201443 A1 [0006]
DE 10023519 A1 [0007]

Claims

Motor vehicle, in particular four-wheel drive motor vehicle, with an internal combustion engine ( 2 ) and a cooling system ( 1 ) for the internal combustion engine ( 2 ), the cooling system ( 1 ) at least one arranged in the front region of the motor vehicle radiator ( 3 ), Cables ( 4 . 5 ) for conducting cooling water and a pump ( 8th ) for conveying the cooling water through the lines ( 4 . 5 ) and the radiator ( 3 ), and with a Vorderachsgetriebe ( 12 ) equipped with a cooling device ( 13 ), characterized in that the cooling device ( 13 ) of the front axle ( 12 ) flows through cooling water and to the cooling system ( 1 ) of the internal combustion engine ( 2 ) connected.

Vehicle according to claim 1, characterized in that the radiator ( 3 ) a radiator feed line ( 4 ) and the radiator ( 3 ) away a radiator return line ( 5 ) is guided.

Vehicle according to claim 2, characterized in that the radiator return line ( 5 ) a thermostat ( 6 ) for temperature-dependent opening and closing of the radiator return line ( 5 ) assigned.

Vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow through the internal combustion engine ( 2 ) with cooling water, in front of the combustion engine ( 2 ) a pump ( 8th ) is arranged, in particular the pump ( 8th ) on the flow side behind the thermostat ( 6 ) is arranged.

Vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that an inlet ( 14 ) of the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) to the radiator return line ( 5 ) and a return ( 15 ) of the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) to the radiator feed line ( 4 ), as well as an auxiliary pump ( 16 ) for conveying cooling water through the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) between the radiator return line ( 5 ) and radiator feed line ( 4 ) formed connecting line ( 14 . 15 ) assigned.

Vehicle according to claim 5, characterized in that the connecting line ( 14 . 15 ) a shut-off valve ( 17 ) assigned.

Vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that an inlet ( 14 ) and a return ( 15 ) of the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) to the radiator return line ( 5 ), as well as an auxiliary pump ( 16 ) for conveying cooling water through the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) of the branch line ( 14 . 15 ) for the cooling device ( 13 ) of the front axle ( 12 ) assigned.

Vehicle according to claim 7, characterized in that a further return ( 28 ) of the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) to the radiator feed line ( 4 ), and means for opening and closing the return ( 15 ) and the further return ( 28 ) are provided.

Vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that an inlet ( 14 ) of the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) to the radiator feed line ( 4 ) and a return ( 15 ) of the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) to the radiator return line ( 5 ) connected.

Vehicle according to claim 9, characterized in that an auxiliary pump ( 16 ) for conveying cooling water through the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ) of the branch line ( 14 . 15 ) for the cooling device ( 13 ) of the front axle ( 12 ), the auxiliary pump ( 16 ), with closed return to the internal combustion engine ( 2 ), Promotes cooling water to the return side of the radiator.

Vehicle according to one of claims 4 to 10, characterized in that the line ( 14 . 15 ) of the cooling device ( 13 ) for the front axle transmission ( 12 ), to the flow through the radiator return line ( 5 ), in front of the thermostat ( 6 ) with the radiator return line ( 5 ) connected is.

Vehicle according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the front region of the motor vehicle more radiator ( 3 ) are arranged and distributor pieces ( 20 . 21 ) for splitting the cooling water on the radiator ( 3 ) and merging the cooling water from the coolers ( 3 ) are provided, wherein at least one distributor ( 20 respectively. 21 ), in particular each distributor ( 20 . 21 ) with an additional connection ( 22 . 27 ) for the cooling device ( 13 ) of the front axle ( 12 ) is provided.

Vehicle according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cooling device ( 13 ) of the front axle ( 12 ) essentially by a housing ( 25 ) of the front axle ( 12 ) and one below with the housing ( 25 ) connected tub ( 24 ), the cooling water connections ( 23 . 26 ) for feed ( 14 ) and return ( 15 ) of the cooling water is formed.

Vehicle according to claim 13, characterized in that the housing ( 25 ) of the front axle ( 12 ) Has cooling fins in the between Casing ( 25 ) and floor and between side walls of the tub ( 24 ) protrude tub space.