[发明专利]冷却装置、机动车辆和用于操作冷却装置的方法

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆（1）的冷却装置（2），具有被设置在所述机动车辆（1）的内燃发动机（3）上的液体冷却的涡轮增压器（4）的冷却剂馈送管线（16）和冷却剂排放管线（17），其中所述冷却剂排放管线（17）被油预热管线（18）连接到设置在油容器（6，7）内的至少一个热交换器单元（19，28）。

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的冷却装置，其具有被设置在机动车辆的内燃发动机上的液体冷却的涡轮增压器的冷却剂馈送管线和冷却剂排放管线。本发明还涉及具有对应冷却装置的机动车辆。本发明进一步涉及用于操作用于机动车辆的冷却装置的方法，其中液体冷却剂经由冷却剂馈送管线被馈送到机动车辆的涡轮增压器并且在涡轮增压器内被加热，并且被加热的冷却剂经由冷却剂排放管线从涡轮增压器排放。

背景技术

许多内燃发动机通常借助于涡轮增压器操作，以便实现消耗、排放和功率方面的改进。在这种情况下，来自发动机的排气流动通过涡轮机，该涡轮机驱动压缩机且因此迫使更多空气进入到燃烧室内。涡轮增压器通常被设置成直接紧挨发动机、在排气歧管下游。涡轮机叶片（尤其）以及涡轮机壳体通过流动通过的热排气而被暴露于特别高的温度。已知两种普遍的方法来确保涡轮增压器在使用寿命上的耐用性。

在第一方法中，涡轮机壳体由高强度高温钢制成并且壳体被在发动机舱内行进的选择性空气冷却。来自涡轮增压器的废热耗散到环境中。

在第二方法中，涡轮机壳体由铝制成并且因此能够借助于水冷却护套（jacket）被选择性冷却。冷却液体从发动机的冷却回路转向并且被加热的冷却剂在流动通过涡轮机壳体之后被馈送回到冷却回路中。因此，来自涡轮增压器的废热有助于在冷起动之后更快速地加热发动机的冷却剂。

在当前情况下，关注的焦点在液体冷却的涡轮增压器上。

发明内容

本发明的目标是提供冷却装置、机动车辆和方法，借助于此或其中更有效地使用来自涡轮增压器的废热。

这个目标由冷却装置、机动车辆和用于操作冷却装置的方法来实现。

用于机动车辆的根据本发明的冷却装置具有液体冷却的涡轮增压器的冷却剂馈送管线和冷却剂排放管线。涡轮增压器被设置在机动车辆的内燃发动机上。本发明的重要构思在于，冷却剂排放管线被油预热管线连接到至少部分地设置在油容器内的至少一个热交换器单元。

本发明基于如下领悟：即被容纳在冷却剂排放管线内的冷却剂中的来自涡轮增压器的废热能够以有效方式被用于加热或者预热在油容器中的油。

冷起动发动机会导致比热起动更高的燃料消耗。其中的一个原因是由于发动机和变速器油的粘性。不同于热油，冷的粘性的油需要更大功率来使其能够在油回路中运动。升高油的温度现在会降低油回路中的油的阻力。

借助于冷却装置，在油容器中的油被更快速地加热。通过使得由涡轮增压器加热的冷却剂经由油预热管线行进到热交换器单元来使这种情况成为可能。借助于热交换器单元，之后在冷却剂和油之间交换热能。尤其，冷却剂的显著部分的热能被冷却剂释放到油容器中的油。

经由冷却剂馈送管线，冷却剂被馈送到涡轮增压器。在涡轮增压器中，冷却剂吸收至少一些、尤其显著部分的涡轮增压器的废热并且被冷却剂排放管线携带离开涡轮增压器。在涡轮增压器中的时间期间，冷却剂能够尤其以任何期望的方式流动通过涡轮增压器的壳体。

冷却剂能够采用冷却水或许多不同类型的液体的形式，以用于热能吸收。

借助于油预热管线，在连接到涡轮增压器的冷却剂排放管线和热交换器单元之间产生直接连接。因此，冷却剂能够被直接地且选择性地传递到热交换器单元。借助于油预热管线，冷却剂被传递到油或者热交换器单元，尤其被直接地且没有绕路地传递到油或者热交换器单元。这继而是有利的，因为冷却剂的热能能够尽可能早地被释放到油且没有经由机动车辆的其它部件绕路。