Integrierter Trockenkühler für hohe und niedrige Temperaturen in Verbrennungsmotoren

IntegriertTrockenkühler für hohe und niedrige Temperaturenin Verbrennungsmotoren

Hochtemperaturkreislauf: Bezieht sich auf zwei unabhängige Kühlkreisläufe:

Hochtemperaturkreislauf: Kühlt den Motorblock (Zylinderlaufbuchsen, Zylinderköpfe usw.), wobei die Wassertemperatur normalerweise zwischen 85 Grad - 95 Grad (durch den Thermostat gesteuert) oder sogar höher gehalten wird.

Nieder-Temperaturkreislauf: Kühlt die aufgeladene Ansaugluft (Ladeluftkühler) und das Abgasrückführungssystem (AGR), wobei die Wassertemperaturen typischerweise zwischen 40 und 70 Grad gehalten werden. Die Kühlung bei niedrigen-Temperaturen reagiert sehr empfindlich auf die Ansauglufttemperatur und wirkt sich direkt auf die Motoreffizienz und die Emissionen aus.

Das Innere eines integrierten Trockenkühlers besteht typischerweise aus mehreren unabhängigen „Wasserkammern“, die mit komplexen „Wärmeableitungsrippen“ gestapelt sind.

Hoch-Temperaturzone: Heißes Kühlmittel, das aus dem Motor austritt, gelangt in die Hochtemperatur-Wasserkammer des Trockenkühlers. Es strömt durch luftumspülte Kühlrippen, wo die Wärme von der Luft abgeführt wird. Das abgekühlte Hochtemperatur-Kühlmittel wird dann zurück zum Motor gepumpt.

Nieder{0}}Temperaturzone: Niedrigtemperatur-Kühlmittel (oder Ladeluft, die gekühlt werden muss) strömt durch die Tieftemperatur-Wasserkammer und die Kühlrippen und wird ebenfalls durch Luft gekühlt.

Gemeinsamer Luftstrompfad: Ein oder mehrere Hochleistungsventilatoren versorgen gleichzeitig Zonen mit hoher{1}} und niedriger-Temperatur mit Kühlluft. Die Luft strömt zunächst durch die Niedrigtemperaturzone, bevor sie durch die Hochtemperaturzone strömt, wodurch eine „Temperaturgradienten“-Kühlung zur Steigerung der Effizienz entsteht.

Betriebsablauf:

Während des Motorbetriebs zirkulieren die Hochtemperatur- und Niedertemperaturkreisläufe unabhängig voneinander.

Kühlgebläse passen ihre Drehzahl automatisch anhand von Signalen wie der Motorkühlmitteltemperatur und der Ansauglufttemperatur an.

Die vom Lüfter angesaugte kühle Umgebungsluft strömt zunächst durch die Niedertemperatur-Kühlerrippen und bewirkt eine „Vorkühlung“ der Druckluft oder des Niedrigtemperatur-Kühlmittels (da der Niedertemperaturbereich eine höhere Kühleffizienz erfordert).

Anschließend strömt diese vorgewärmte Luft durch die Hochtemperatur-Kühlerlamellen, um das Hochtemperatur-Kühlmittel des Motors zu kühlen.

Schließlich wird die erwärmte Luft aus dem Kühler ausgestoßen.