DE102016215310A1

DE102016215310A1 - Method for cooling a reciprocating engine, computer program product and engine

Info

Publication number: DE102016215310A1
Application number: DE102016215310.2A
Authority: DE
Inventors: Falk Gerbig
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-08-17
Filing date: 2016-08-17
Publication date: 2018-02-22

Abstract

Verfahren zur Kühlung einer Hubkolbenmaschine (1), das Verfahren aufweisend: – einem Temperaturverteilungs-Modell Zuführung einer erfassten Umgebungs-Temperatur oder einer Maschinen-Temperatur, einer erfassten Kraftstoff-Einspritzdauer und einer erfassten Motordrehzahl jeweils als Eingangsgrößen, – mit dem Temperaturverteilungs-Modell unter Verwendung der Eingangsgrößen Ermittlung einer Frischluftbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine (1) in einem Frischluftbereich (17) derselben sowie einer Abgasbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine in einem Abgasbereich (18) derselben, – auf der Basis der ermittelten Frischluftbereich-Temperatur und der ermittelten Abgasbereich-Temperatur Ermittlung von Kommandowerten an ein Frischluftbereich-Kühldüsenventil und an ein Abgasbereich-Kühldüsenventil, Computerprogrammprodukt und Motor mit einer Hubkolbenmaschine.A method for cooling a reciprocating engine (1), the method comprising: - a temperature distribution model supplying a detected ambient temperature or an engine temperature, a detected fuel injection duration and a detected engine speed respectively as inputs, - with the temperature distribution model below Use of the input variables determination of a fresh air temperature of the reciprocating engine (1) in a fresh air area (17) thereof and an exhaust gas temperature of the reciprocating engine in an exhaust region (18) thereof, - on the basis of the determined fresh air temperature and the detected exhaust gas temperature range Determining command values to a fresh air area cooling nozzle valve and to an exhaust area cooling nozzle valve, computer program product and engine with a reciprocating engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung einer Hubkolbenmaschine, ein Computerprogrammprodukt und einen Motor mit einer Hubkolbenmaschine. The invention relates to a method for cooling a reciprocating engine, a computer program product and a motor with a reciprocating engine.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist bekannt, die Kühlung von Oberflächen mit Hilfe einer Wärmebildkamera vorzunehmen, mit der ein Wärmebild der Oberfläche erzeugt wird, an dem Oberflächenabschnitte, die Temperaturen oberhalb eines Schwellwertes haben, identifiziert werden, so dass dieser Oberflächenabschnitt gezielt gekühlt werden kann. It is known from the general state of the art to perform the cooling of surfaces with the aid of a thermal imaging camera with which a thermal image of the surface is identified, on which surface sections which have temperatures above a threshold value are identified, so that this surface section can be cooled in a targeted manner ,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und einen Motor bereitzustellen, mit dem bzw. mit der auf effiziente Weise und mit einer relativ geringen Zahl an Komponenten eine Kühlung einer Hubkolbenmaschine möglich ist. The object of the present invention is to provide a method, a computer program product and a motor, with which or in an efficient manner and with a relatively small number of components, a cooling of a reciprocating engine is possible.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese jeweils rückbezogenen Unteransprüchen angegeben. This object is achieved with the features of the independent claims. Further embodiments are given in the dependent on these respective subclaims.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Kühlung einer Hubkolbenmaschine vorgesehen, wobei das Verfahren aufweist:

– ein Temperaturverteilungs-Modell mit Zuführung einer erfassten Umgebungs-Temperatur, einer erfassten Kraftstoff-Einspritzdauer und einer erfassten Motordrehzahl jeweils als Eingangsgrößen,
– mit dem Temperaturverteilungs-Modell unter Verwendung der Eingangsgrößen Ermittlung einer Frischluftbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine in einem Frischluftbereich derselben sowie einer Abgasbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine in einem Abgasbereich derselben,
– auf der Basis der ermittelten Frischluftbereich-Temperatur und der ermittelten Abgasbereich-Temperatur:
(a) Ermittlung von Kommandowerten an ein Frischluftbereich-Kühldüsenventil und Übermittlung der Kommandowerte an dieses zur Einstellung desselben und Einstellung des Durchsatzes eines Kühlmittels, mit dem dieses durch das Frischluftbereich-Kühldüsenventil dem Frischluftbereich zugeführt wird,
(b) Ermittlung von Kommandowerten an ein Abgasbereich-Kühldüsenventil und Übermittlung der Kommandowerte an dieses zur Einstellung desselben und Einstellung des Durchsatzes eines Kühlmittels, mit dem dieses durch das Abgasbereich-Kühldüsenventil dem Abgasbereich zugeführt wird.

According to a first aspect of the invention, there is provided a method of cooling a reciprocating engine, the method comprising:

A temperature distribution model with supply of a detected ambient temperature, a detected fuel injection duration and a detected engine speed respectively as input variables,
With the temperature distribution model using the input variables determining a fresh air area temperature of the reciprocating piston engine in a fresh air area thereof and an exhaust gas area temperature of the reciprocating piston engine in an exhaust gas area thereof,
On the basis of the determined fresh air area temperature and the determined exhaust gas area temperature:
(a) determining command values to a fresh air area cooling nozzle valve and communicating the command values thereto for setting the same and adjusting the flow rate of a coolant with which it is supplied to the fresh air area by the fresh air area cooling nozzle valve;
(b) determining command values to an exhaust region cooling nozzle valve and communicating the command values thereto for adjustment thereof and adjusting the flow rate of a coolant with which it is supplied to the exhaust region through the exhaust region cooling nozzle valve.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dem Temperaturverteilungsmodell zusätzlich als Eingangsgröße eine Maschinen-Temperatur an zumindest einer Position eines Hubkolbenmaschinen-Gehäuses zugeführt wird und die Frischluftbereich-Temperatur und die Abgasbereich-Temperatur mit dem Temperaturverteilungs-Modell unter Verwendung der Eingangsgrößen ermittelt werden. According to one embodiment of the method, it is provided that the temperature distribution model additionally receives as input variable a machine temperature at at least one position of a reciprocating piston engine housing and the fresh air area temperature and the exhaust gas area temperature are determined with the temperature distribution model using the input variables.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Kühlung einer Hubkolbenmaschine, das Verfahren aufweisend:

– einem Temperaturverteilungs-Modell Zuführung einer erfassten Maschinen-Temperatur an zumindest einer Position eines Hubkolbenmaschinen-Gehäuses, einer erfassten Kraftstoff-Einspritzdauer und einer erfassten Motordrehzahl jeweils als Eingangsgrößen,
– mit dem Temperaturverteilungs-Modell unter Verwendung der Eingangsgrößen Ermittlung einer Frischluftbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine in einem Frischluftbereich derselben sowie einer Abgasbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine in einem Abgasbereich derselben,
– auf der Basis der ermittelten Frischluftbereich-Temperatur und der ermittelten Abgasbereich-Temperatur:
(a) Ermittlung von Kommandowerten an ein Frischluftbereich-Kühldüsenventil und Übermittlung der Kommandowerte an dieses zur Einstellung desselben und Einstellung des Durchsatzes eines Kühlmittels, mit dem dieses durch das Frischluftbereich-Kühldüsenventil dem Frischluftbereich zugeführt wird,
(b) Ermittlung von Kommandowerten an ein Abgasbereich-Kühldüsenventil und Übermittlung der Kommandowerte an dieses zur Einstellung desselben und Einstellung des Durchsatzes eines Kühlmittels, mit dem dieses durch das Abgasbereich-Kühldüsenventil dem Abgasbereich zugeführt wird.

According to another aspect of the invention, a method of cooling a reciprocating engine, the method comprising:

A temperature distribution model supplying a detected engine temperature at at least one position of a reciprocating piston engine housing, a detected fuel injection duration and a detected engine speed respectively as input variables,
With the temperature distribution model using the input variables determining a fresh air area temperature of the reciprocating piston engine in a fresh air area thereof and an exhaust gas area temperature of the reciprocating piston engine in an exhaust gas area thereof,
On the basis of the determined fresh air area temperature and the determined exhaust gas area temperature:
(a) determining command values to a fresh air area cooling nozzle valve and communicating the command values thereto for setting the same and adjusting the flow rate of a coolant with which it is supplied to the fresh air area by the fresh air area cooling nozzle valve;
(b) determining command values to an exhaust region cooling nozzle valve and communicating the command values thereto for adjustment thereof and adjusting the flow rate of a coolant with which it is supplied to the exhaust region through the exhaust region cooling nozzle valve.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Maschinen-Temperatur an zumindest einer Position eines Hubkolbenmaschinen-Gehäuses im Frischluftbereich oder im Abgasbereich erfasst wird According to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the engine temperature is detected at at least one position of a reciprocating piston engine housing in the fresh air area or in the exhaust area

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Frischluftbereich und der Abgasbereich in Bezug auf die Längsachse der Hubkolbenmaschine entgegen gesetzt zueinander gelegen sind. According to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the fresh air region and the exhaust gas region are located opposite to one another with respect to the longitudinal axis of the reciprocating piston engine.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Abgasbereich sowie der Frischluftbereich jeweils einen Kühlkanal-Abschnitt aufweisen. According to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the exhaust gas region and the fresh air region each have a cooling channel section.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Mehrzylinder-Hubkolbenmaschine zumindest einen und insbesondere zumindest zwei Verbrennungszylinder aufweist, wobei an jedem Verbrennungszylinder eine Maschinen-Temperatur erfasst wird, die erfassten Maschinen-Temperaturen dem Temperaturverteilungs-Modell als Eingangsgrößen zugeführt werden und mit dem Temperaturverteilungs-Modell unter Verwendung der Eingangsgrößen die Frischluftbereich-Temperatur sowie die Abgasbereich-Temperatur ermittelt werden. According to one embodiment of the method according to the invention it is provided that a multi-cylinder reciprocating engine has at least one and in particular at least two combustion cylinder, wherein at each combustion cylinder, an engine temperature is detected, the detected engine temperatures are supplied to the temperature distribution model as input variables and with the Temperature distribution model using the inputs the fresh air area temperature and the exhaust gas area temperature are determined.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen. According to a further aspect of the invention, a computer program product is provided for carrying out one of the embodiments of the method according to the invention described herein.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Motor vorgesehen, der aufweist:

– eine Hubkolbenmaschine, die zumindest einen Arbeitszylinder jeweils mit einem Zylindergehäuse bzw. Zylinderkopf aufweist, wobei das Zylindergehäuse bzw. der Zylinderkopf einen Frischluftbereich mit einem Frischluftbereich-Kanalabschnitt, durch den Frischluft einem Verbrennungsraum des Arbeitszylinders für die Verbrennung von Kraftstoff zugeführt wird und einen Abgasbereich mit einem Abgasbereich-Kanalabschnitt aufweist, durch den Abgase der Kraftstoff-Verbrennung aus dem Verbrennungsraum des Arbeitszylinders abgeführt werden,
– eine Steuerungsvorrichtung mit einem Temperaturverteilungs-Modell, das eine Funktion aufweist, mit der aus zugeführten Eingangsgrößen eine jeweils aktuelle Frischluftbereich-Temperatur und eine jeweils aktuelle Abgasbereich-Temperatur ermittelt werden, und mit einer mit dem Temperaturverteilungs-Modell funktional verbundenen Ansteuerungsvorrichtung,
– ein Frischluftbereich-Kühldüsenventil, das in dem Frischluftbereich-Kanalabschnitt eingebaut ist,
– ein Abgasbereich-Kühldüsenventil, das in dem Abgasbereich-Kanalabschnitt eingebaut ist,

wobei die Ansteuerungsvorrichtung eine Ansteuerungsfunktion aufweist, die aufgrund der jeweils aktuellen Frischluftbereich-Temperatur und der jeweils aktuellen Abgasbereich-Temperatur Kommandosignale zur Verstellung des Frischluftbereich-Kühldüsenventils und Kommandosignale zur Verstellung des Abgasbereich-Kühldüsenventils erzeugt und jeweils an das Frischluftbereich-Kühldüsenventil und das Abgasbereich-Kühldüsenventil übermittelt, um den Durchsatz des jeweils durch den Frischluftbereich-Kanalabschnitt und den Abgasbereich-Kanalabschnitt strömenden Kühlmittels hinsichtlich einer optimierten Kühlung des Zylindergehäuses bzw. des Zylinderkopfes einzustellen. According to another aspect of the invention, there is provided a motor comprising:

A reciprocating engine having at least one working cylinder each with a cylinder housing or cylinder head, wherein the cylinder housing or the cylinder head is fed with a fresh air area having a fresh air duct portion, through the fresh air to a combustion chamber of the working cylinder for the combustion of fuel and an exhaust area an exhaust region passage section through which exhaust gases of the fuel combustion are discharged from the combustion space of the working cylinder,
A control device with a temperature distribution model, which has a function with which from the supplied input variables a respectively current fresh air range temperature and a respective current exhaust gas range temperature are determined, and with a control device functionally connected to the temperature distribution model,
A fresh air area cooling nozzle valve installed in the fresh air area channel section,
An exhaust area cooling nozzle valve installed in the exhaust area channel section,

wherein the drive device has a drive function, which generates command signals for adjusting the fresh air range cooling nozzle valve and command signals for adjusting the exhaust gas range cooling nozzle valve on the basis of the respective fresh air temperature range and the respective current exhaust gas range temperature and respectively to the fresh air area cooling nozzle valve and the exhaust gas area cooling nozzle valve in order to adjust the flow rate of each flowing through the fresh air area-channel section and the exhaust gas area-channel portion coolant with respect to an optimized cooling of the cylinder housing or the cylinder head.

Unter dem Ausdruck „Erstreckung“ wird hierin insbesondere der Verlauf oder in lokaler Hinsicht die Richtung einer Komponente wird als eine Mittelachse verstanden, die sich aus den Flächenmittelpunkten der kleinsten Querschnittsflächen an jedem Punkt der Komponente ergibt. The term "extent" is used herein to refer, in particular, to the profile or locally the direction of a component is understood to be a central axis which results from the centroid areas of the smallest cross-sectional areas at each point of the component.

Der Ausdruck „entlang“ kann hierin im Zusammenhang mit den hierin genannten Richtungsangaben, die den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche betreffen können, oder die eine Richtung einer mechanischen Komponente wie einer Achse oder Welle betreffen können, insbesondere bedeuten, dass die Tangente an die jeweilige Konturlinie oder an die jeweilige Oberfläche in deren Verlauf gemäß der Richtungsangabe bzw. die Längserstreckung und z.B. Mittelachse der mechanischen Komponente lokal mit einem Winkel von maximal 45 Grad und vorzugsweise von maximal 30 Grad von einer Bezugsrichtung oder Bezugsachse abweicht, auf die bzw. der die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist. The term "along" may in particular, in the context of the hereinabove mentioned directional statements, which may relate to the progression of a contour line or a surface or which may relate to a direction of a mechanical component such as an axle or shaft, mean that the tangent to the respective one Contour line or to the respective surface in its course according to the direction or the longitudinal extent and eg Center axis of the mechanical component locally deviates at an angle of at most 45 degrees, and preferably of at most 30 degrees from a reference direction or reference axis, to which or the respective direction indication is related.

Der Ausdruck „quer“ kann hierin im Zusammenhang mit den hierin genannten Richtungsangaben, die den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche betreffen können, oder die eine Richtung einer mechanischen Komponente wie einer Achse oder Welle betreffen können, insbesondere bedeuten, dass die Tangente an die jeweilige Konturlinie oder an die jeweilige Oberfläche in deren Verlauf gemäß der Richtungsangabe bzw. die Längserstreckung und z.B. Mittelachse der mechanischen Komponente lokal mit einem Winkel von minimal 45 Grad und vorzugsweise von minimal 60 Grad von einer Bezugsrichtung oder Bezugsachse abweicht, auf die bzw. der die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist. The term "transverse" herein may in particular mean that the tangent to the respective one of the directional indications referred to herein, which may concern the course of a contour line or a surface, or which may relate to a direction of a mechanical component such as an axle or shaft Contour line or to the respective surface in its course according to the direction or the longitudinal extent and eg Center axis of the mechanical component locally deviates at an angle of at least 45 degrees, and preferably of at least 60 degrees from a reference direction or reference axis, to which or the respective direction indication is related.

Im Folgenden werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand der beiliegenden Figuren beschrieben, die zeigen: Embodiments of the method according to the invention will now be described with reference to the attached figures, which show:

1 eine schematische Darstellung eines Arbeitszylinders einer Mehrzylinder-Hubkolbenmaschine, auf die das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist, 1 a schematic representation of a working cylinder of a multi-cylinder reciprocating engine to which the method according to the invention is applicable,

2 eine Funktionsdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Kühlungssystems nach der Erfindung, 2 1 is a functional view of a first embodiment of a cooling system according to the invention,

3 eine Funktionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines Kühlungssystems nach der Erfindung 3 a functional representation of a second embodiment of a cooling system according to the invention

4 eine Funktionsdarstellung einer dritten Ausführungsform eines Kühlungssystems nach der Erfindung. 4 a functional representation of a third embodiment of a cooling system according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren oder das erfindungsgemäße Kühlsystem 1 bezieht sich auf die Kühlung einer Hubkolbenmaschine 1. In der 1 ist einer insbesondere von mehreren Arbeitszylindern 10 mit einem Zylindergehäuse 11, einer Zündkerze 12 und einem Kraftstoff-Injektor 13 dargestellt. Das Zylindergehäuse 11 weist einen Frischluftbereich 17 auf, durch den Frischluft dem Verbrennungsraum des Arbeitszylinders 10 für die Verbrennung von Kraftstoff zugeführt wird. Weiterhin weist das Zylindergehäuse 11 einen Abgasbereich 18 auf, durch den Abgase der Kraftstoff-Verbrennung aus dem Verbrennungsraum des Arbeitszylinders 10 abgeführt werden. Der Abgasbereich 18 hat im Betrieb des Arbeitszylinders 10 eine wesentlich höhere Temperatur als der Frischluftbereich 17. The inventive method or the cooling system according to the invention 1 refers to the Cooling a reciprocating engine 1 , In the 1 is one in particular of several working cylinders 10 with a cylinder housing 11 , a spark plug 12 and a fuel injector 13 shown. The cylinder housing 11 has a fresh air area 17 on, by the fresh air to the combustion chamber of the working cylinder 10 for the combustion of fuel is supplied. Furthermore, the cylinder housing 11 an exhaust area 18 on, by the exhaust gases of the fuel combustion from the combustion chamber of the working cylinder 10 be dissipated. The exhaust area 18 has in operation of the working cylinder 10 a much higher temperature than the fresh air area 17 ,

Insbesondere kann der Frischluftbereich 17 und der Abgasbereich 18 in Bezug auf eine Längsachse A des Arbeitszylinders 10 einander gegenüber gelegen sein. In particular, the fresh air area 17 and the exhaust area 18 with respect to a longitudinal axis A of the working cylinder 10 be opposite each other.

Das Zylindergehäuse 11 ist aus einem Zylindermantel 15 und aus einem Zylinderkopf 16 gebildet. Die Längsachse A kann insbesondere durch die Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens definiert sein. Dementsprechend weist der Zylindermantel 15 einen Zylindermantel-Frischluftbereich 15a und einen Zylindermantel-Abgasbereich 15b auf The cylinder housing 11 is from a cylinder jacket 15 and from a cylinder head 16 educated. The longitudinal axis A can be defined in particular by the direction of movement of the working piston. Accordingly, the cylinder jacket 15 a cylinder jacket fresh air area 15a and a cylinder jacket exhaust region 15b on

Der Frischluftbereich 17 weist einen Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 27 für die Führung von Kühlmittel auf, der sich insbesondere durch diesen hindurch erstreckt. Dabei verläuft dieser zumindest abschnittsweise oder vollständig quer zur Längsachse A. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich der Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27 entlang der Umfangsrichtung in Bezug auf die Längsachse A. Der Abgasbereich 18 weist einen Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28 für die Führung von Kühlmittel auf, der sich insbesondere durch diesen hindurch erstreckt. Dabei verläuft dieser zumindest abschnittsweise oder vollständig quer zur Längsachse A. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich der Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27 entlang der Umfangsrichtung in Bezug auf die Längsachse A. The fresh air area 17 has a fresh air area side cooling duct section 27 for the guidance of coolant, which extends in particular through this. In this case, this runs at least in sections or completely transversely to the longitudinal axis A. Alternatively or additionally, the fresh air area-side cooling duct section extends 27 along the circumferential direction with respect to the longitudinal axis A. The exhaust region 18 has an exhaust area side cooling passage section 28 for the guidance of coolant, which extends in particular through this. In this case, this runs at least in sections or completely transversely to the longitudinal axis A. Alternatively or additionally, the fresh air area-side cooling duct section extends 27 along the circumferential direction with respect to the longitudinal axis A.

Nach einer Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 erstreckt sich der Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27 und der Abgasbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 28 jeweils über zumindest 30 Grad in Umfangsrichtung in Bezug auf die Längsachse A. According to one embodiment of the reciprocating engine 1 extends the fresh air area side cooling duct section 27 and the exhaust area side cooling passage section 28 each over at least 30 degrees in the circumferential direction with respect to the longitudinal axis A.

Der Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27 kann von dem Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28 z.B. durch eine Trennwand voneinander getrennt sein, so dass Kühlmittel nicht zwischen den Kühlungskanal-Abschnitten 27, 28 strömen kann. The fresh air area side cooling duct section 27 may from the exhaust area-side cooling passage section 28 For example, be separated by a partition, so that coolant is not between the cooling duct sections 27 . 28 can flow.

Weiterhin weist die Hubkolbenmaschine 1

– einen Frischluftbereich-Zufuhrkanal 31, der mit dem Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 27 verbunden ist und insbesondere in diesen einmündet, und
– einen Abgasbereich-Zufuhrkanal 32, der mit dem Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28 verbunden ist und insbesondere in diesen einmündet,

auf. Nach einer Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 verläuft ein Einmündungsabschnitt des Frischluftbereich-Zufuhrkanals 31, der in den Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 27 einmündet, entlang zur aufgrund der Längsachse A definierten radialen Richtung. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Einmündungsabschnitt des Abgasbereich-Zufuhrkanals 32, der in den Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28 einmündet, entlang zur aufgrund der Längsachse A definierten radialen Richtung verläuft. Furthermore, the reciprocating engine 1

- a fresh air area supply channel 31 Standing with the fresh air area-side cooling duct section 27 is connected and in particular in these opens, and
An exhaust gas area supply channel 32 that with the exhaust area-side cooling duct section 28 connected and in particular in this opens,

on. According to one embodiment of the reciprocating engine 1 a confluence portion of the fresh air area supply passage 31 Standing in the fresh air area-side cooling duct section 27 opens, along the radial direction defined by the longitudinal axis A. Alternatively or additionally, it may be provided that an opening section of the exhaust gas area supply channel 32 running in the exhaust area-side cooling duct section 28 opens, along the radial direction defined by the longitudinal axis A.

Der Frischluftbereich-Zufuhrkanal 31 weist ein Frischluftbereich-Kühldüsenventil 37 auf, das derart im Frischluftbereich-Zufuhrkanal 31 eingebaut ist, dass durch Verstellung des Frischluftbereich-Kühldüsenventils 37 der Durchsatz oder eine Änderung des Durchsatzes des durch den Frischluftbereich-Kanalabschnitt 31 strömenden Kühlmittels eingestellt wird. Ebenso weist der Abgasbereich-Zufuhrkanal 32 ein Abgasbereich-Kühldüsenventil 38 auf, das derart im Abgasbereich-Kanalabschnitt 32 eingebaut ist, dass durch Verstellung des Abgasbereich-Kühldüsenventils 38 der Durchsatz oder eine Änderung des Durchsatzes des durch den Abgasbereich-Zufuhrkanal 32 strömenden Kühlmittels eingestellt wird. The fresh air area supply channel 31 has a fresh air area cooling nozzle valve 37 on, so in the fresh air area supply channel 31 is installed that by adjusting the fresh air area cooling nozzle valve 37 the flow rate or a change in the flow rate through the fresh air duct section 31 flowing coolant is adjusted. Likewise, the exhaust gas area supply channel 32 an exhaust area cooling nozzle valve 38 on, the so in the exhaust area channel section 32 is built in that by adjusting the exhaust gas area cooling nozzle valve 38 the flow rate or a change in the flow rate of the through the exhaust gas area supply channel 32 flowing coolant is adjusted.

Nach einer Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 weist diese mehrere Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitte 27 auf. Die in der 1 dargestellte Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 weist zwei Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitte 27 und dabei einen in Bezug auf die Lage des Zylinderkopfs 16 oberen Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 27a und einen unteren Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 27b auf. Insbesondere kann, wie es in der 1 gezeigt ist, vorgesehen sein, dass der obere Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27a im Zylinderkopf 16 und der untere Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27b im Zylindermantel 15 ausgebildet ist. Insbesondere wenn der Frischluftbereich-Zufuhrkanal 31 in einen der beiden Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitte 27a, 27b einmündet, sind der obere Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27a und der untere Frischluftbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 27b über einen Frischluftbereich-seitigen Verbindungskanal 27c insbesondere direkt oder unmittelbar miteinander verbunden. Bei Ausführungsformen mit oder ohne Frischluftbereich-seitigen Verbindungskanal 27c kann vorgesehen sein, dass in den oberen Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 27a und in den unteren Frischluftbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 27b jeweils ein Frischluftbereich-seitiger Frischluftbereich-Zufuhrkanal 30 einmündet (nicht dargestellt). According to one embodiment of the reciprocating engine 1 this has several fresh air area side cooling duct sections 27 on. The in the 1 illustrated embodiment of the reciprocating engine 1 has two fresh air area side cooling duct sections 27 and one in relation to the position of the cylinder head 16 upper fresh air area side cooling duct section 27a and a lower fresh air area side cooling duct section 27b on. In particular, as can be seen in the 1 is shown, that the upper fresh air area side cooling duct section 27a in the cylinder head 16 and the lower fresh air area side cooling duct section 27b in the cylinder jacket 15 is trained. In particular, when the fresh air area supply channel 31 in one of the two fresh air area side cooling duct sections 27a . 27b are the upper fresh air area side cooling duct section 27a and the lower fresh air area side cooling duct section 27b via a fresh air area side connection channel 27c in particular directly or directly connected. at Embodiments with or without fresh air area-side connection channel 27c can be provided that in the upper fresh air area-side cooling duct section 27a and in the lower fresh air area side cooling duct section 27b in each case a fresh air area-side fresh air area supply channel 30 opens (not shown).

Nach einer Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 weist diese mehrere Abgasbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitte 28 auf. Die in der 1 dargestellte Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 weist zwei Abgasbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitte 28 und dabei einen in Bezug auf die Lage des Zylinderkopfs 16 oberen Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28a und einen unteren Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28b auf. Insbesondere kann, wie es in der 1 gezeigt ist, vorgesehen sein, dass der obere Abgasbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 28a im Zylinderkopf 16 und der untere Abgasbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 28b im Zylindermantel 15 ausgebildet ist. Insbesondere wenn der Abgasbereich-seitige Frischluftbereich-Zufuhrkanal 32 in einen der beiden Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitte 28a, 28b einmündet, sind der obere Abgasbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 28a und der untere Abgasbereich-seitige Kühlungskanal-Abschnitt 28b über einen Abgasbereich-seitigen Verbindungskanal 28c insbesondere direkt oder unmittelbar miteinander verbunden. Bei Ausführungsformen mit oder ohne Abgasbereich-seitigen Verbindungskanal 28c kann vorgesehen sein, dass in den oberen Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28a und in den unteren Abgasbereich-seitigen Kühlungskanal-Abschnitt 28b jeweils ein Abgasbereich-seitiger Frischluftbereich-Zufuhrkanal 30 einmündet (nicht dargestellt). According to one embodiment of the reciprocating engine 1 this has a plurality of exhaust area-side cooling duct sections 28 on. The in the 1 illustrated embodiment of the reciprocating engine 1 has two exhaust gas area side cooling duct sections 28 and one in relation to the position of the cylinder head 16 upper exhaust gas side-side cooling duct section 28a and a lower exhaust gas side-side cooling passage section 28b on. In particular, as can be seen in the 1 is shown, that the upper exhaust gas area side cooling duct section 28a in the cylinder head 16 and the lower exhaust gas side-side cooling passage section 28b in the cylinder jacket 15 is trained. In particular, when the exhaust area side fresh air area supply channel 32 in one of the two exhaust area-side cooling duct sections 28a . 28b are the upper exhaust gas area side cooling duct section 28a and the lower exhaust gas side-side cooling passage section 28b via an exhaust area-side connection channel 28c in particular directly or directly connected. In embodiments with or without exhaust gas side-side connection channel 28c can be provided that in the upper exhaust gas-side cooling duct section 28a and in the lower exhaust gas side-side cooling passage section 28b one exhaust area side fresh air area supply channel, respectively 30 opens (not shown).

Nach der Erfindung ist ein Kühlungssystem 100 mit einer Steuerungsvorrichtung 110 vorgesehen. Die Steuerungsvorrichtung 110 weist ein Temperaturverteilungs-Modell 112 und eine mit diesem durch eine funktionale Verbindung oder eine elektrische Leitung 113 funktional verbundene Ansteuerungsvorrichtung 114 auf. According to the invention is a cooling system 100 with a control device 110 intended. The control device 110 has a temperature distribution model 112 and one with this by a functional connection or an electrical line 113 functionally connected control device 114 on.

Das Temperaturverteilungs-Modell 112 erhält als Eingangsgrößen 111 eine erfasste Kraftstoff-Einspritzdauer und eine erfasste Motordrehzahl. Die erfasste Kraftstoff-Einspritzdauer und eine erfasste Motordrehzahl können dem Temperaturverteilungs-Modell 112 insbesondere aus einer Motorsteuerung insbesondere durch eine funktionale Verbindung oder eine elektrische Leitung jeweils zwischen der Motorsteuerung und dem Temperaturverteilungs-Modell 112 zugeführt werden. The temperature distribution model 112 receives as input variables 111 a detected fuel injection duration and a detected engine speed. The detected fuel injection duration and a detected engine speed may be the temperature distribution model 112 in particular from a motor control, in particular by a functional connection or an electrical line in each case between the engine control and the temperature distribution model 112 be supplied.

Das Temperaturverteilungs-Modell 112 weist eine Funktion auf, mit der aus den zugeführten Eingangsgrößen eine jeweils aktuelle Frischluftbereich-Temperatur und eine jeweils aktuelle Abgasbereich-Temperatur ermittelt werden. Diese Funktion beinhaltet ein mathematisches Modell für die Temperaturen im Frischluftbereich und im Abgasbereich in Abhängigkeit der jeweiligen Eingangsgrößen. Die Ansteuerungsvorrichtung 114 ermittelt aus der jeweils aktuellen Frischluftbereich-Temperatur und der jeweils aktuellen Abgasbereich-Temperatur Kommandowerte für das jeweilige Frischluftbereich-Kühldüsenventil 37 bzw. 37a, 37b, 37c, 37d und das jeweilige Abgasbereich-Kühldüsenventil 38 bzw. 38a, 38b, 38c, 38d. The temperature distribution model 112 has a function with which from the supplied input variables a respective current fresh air temperature range and a respective current exhaust gas temperature are determined. This function contains a mathematical model for the temperatures in the fresh air area and in the exhaust area depending on the respective input variables. The driving device 114 determined from the current fresh air temperature range and the respective current exhaust gas temperature range command values for the respective fresh air area cooling nozzle valve 37 respectively. 37a . 37b . 37c . 37d and the respective exhaust area cooling nozzle valve 38 respectively. 38a . 38b . 38c . 38d ,

Die Ansteuerungsvorrichtung 114 ist funktional mit einem Frischluftbereich-Kühldüsenventil 37 und dem Abgasbereich-Kühldüsenventil 38 der Hubkolbenmaschine 1 verbunden. In den 2, 3 und 4 ist die Hubkolbenmaschine 1 als Mehrzylinder-Hubkolbenmaschine mit vier Arbeitszylindern 10 bzw. 10a, 10b, 10c, 10d dargestellt. Konkret weist jeder der vier Arbeitszylinder 10a, 10b, 10c, 10d jeweils ein Frischluftbereich-Kühldüsenventil 37a bzw. 37b bzw. 37c bzw. 37d und jeweils ein Abgasbereich-Kühldüsenventil 38a bzw. 38b bzw. 38c bzw. 38d auf. The driving device 114 is functional with a fresh air area cooling nozzle valve 37 and the exhaust gas area cooling nozzle valve 38 the reciprocating engine 1 connected. In the 2 . 3 and 4 is the reciprocating engine 1 as a multi-cylinder reciprocating engine with four working cylinders 10 respectively. 10a . 10b . 10c . 10d shown. Specifically, each of the four working cylinders 10a . 10b . 10c . 10d one fresh air area cooling nozzle valve each 37a respectively. 37b respectively. 37c respectively. 37d and a respective exhaust gas area cooling nozzle valve 38a respectively. 38b respectively. 38c respectively. 38d on.

Nach einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die in der 2 dargestellt ist, wird dem Temperaturverteilungs-Modell 112 eine erfasste Kraftstoff-Einspritzdauer und eine erfasste Motordrehzahl jeweils als Eingangsgrößen 111 zugeführt. Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach der 2 wird dem Temperaturverteilungs-Modell 112 zusätzlich eine erfasste Umgebungs-Temperatur als Eingangsgröße 111 zugeführt. According to a first embodiment of the method according to the invention, which in the 2 is shown, the temperature distribution model 112 a detected fuel injection duration and a detected engine speed respectively as input variables 111 fed. In the embodiment of the inventive method according to the 2 becomes the temperature distribution model 112 In addition, a detected ambient temperature as input 111 fed.

Unter „Umgebungs-Temperatur“ wird hierin eine Temperatur der Umgebungsluft oder eines anderen Bauteils als die Hubkolbenmaschine verstanden. By "ambient temperature" herein is meant a temperature of the ambient air or other component than the reciprocating engine.

Bei den hierin dargestellten Ausführungsformen werden insbesondere die Kraftstoff-Einspritzdauer aus Ansteuerungstabellen vorgegeben und eine Motordrehzahl durch jeweilige Sensoren einer Motorsteuerung erfasst. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Eingangsgrößen durch Sensoren erfasst werden, die nicht Komponenten der Motorsteuerung sind. In particular, in the embodiments illustrated herein, the fuel injection duration is specified from control tables and an engine speed is sensed by respective sensors of an engine controller. Alternatively, it may be provided that one or more of the input variables are detected by sensors that are not components of the engine control.

Das Temperaturverteilungs-Modell 112 ermittelt aus den jeweils als aktuelle Werte empfangenen Eingangsgrößen 111 eine Frischluftbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine 1 in einem Frischluftbereich 17 derselben sowie eine Abgasbereich-Temperatur der Hubkolbenmaschine in einem Abgasbereich 18. Hierzu enthält das Temperaturverteilungs-Modell 112 eine mathematische Beschreibung des Verhaltens der Temperaturen der Hubkolbenmaschine 1 zumindest an vorbestimmten Bereichen des jeweiligen Arbeitszylinders 10 bzw. 10a, 10b, 10c, 10d in Abhängigkeit der jeweiligen Eingangsgrößen 111 und übermittelt diese an die Ansteuerungsvorrichtung 114. The temperature distribution model 112 determined from the input variables received as current values 111 a fresh air temperature range of the reciprocating engine 1 in a fresh air area 17 the same and an exhaust gas temperature of the reciprocating engine in an exhaust region 18 , The temperature distribution model is included here 112 a mathematical description of the behavior of the temperatures of the reciprocating engine 1 at least at predetermined areas of the respective working cylinder 10 respectively. 10a . 10b . 10c . 10d depending on the respective input variables 111 and transmits them to the drive device 114 ,

Die Ansteuerungsvorrichtung 114 weist eine Ansteuerungsfunktion auf, die aufgrund der jeweils aktuellen Frischluftbereich-Temperatur und der jeweils aktuellen Abgasbereich-Temperatur Kommandosignale zur Verstellung des Frischluftbereich-Kühldüsenventils 37 und Kommandosignale zur Verstellung des Abgasbereich-Kühldüsenventils 38 erzeugt und jeweils an das Frischluftbereich-Kühldüsenventil 37 und an das Abgasbereich-Kühldüsenventil 38 übermittelt. Dadurch wird der jeweilige Öffnungszustand des Frischluftbereich-Kühldüsenventils 37 und des Abgasbereich-Kühldüsenventils 38 eingestellt, um den Durchsatz des jeweils durch den Frischluftbereich-Kanalabschnitt 31 und den Abgasbereich-Kanalabschnitt 32 strömenden Kühlmittels hinsichtlich einer optimierten Kühlung des Zylindergehäuse 11 einzustellen. Ein „Öffnungszustand“ kann hierin durch eine Kombination aus zumindest einem der folgenden alternativen Maßnahmen zur Verstellung des jeweiligen Ventils verstanden werden:

(a) Düsenquerschnitt,
(b) Kühlmittelvordruck,
(c) Einspritzdauer einer intermittierenden Einspritzung.

The driving device 114 has a control function, which due to the respective current fresh air temperature range and the respective current exhaust gas temperature range command signals for adjusting the fresh air area cooling nozzle valve 37 and command signals for adjusting the exhaust gas area cooling nozzle valve 38 generated and respectively to the fresh air area cooling nozzle valve 37 and to the exhaust area cooling nozzle valve 38 transmitted. Thereby, the respective opening state of the fresh air area cooling nozzle valve becomes 37 and the exhaust area cooling nozzle valve 38 adjusted to the throughput of each through the fresh air duct section 31 and the exhaust area channel section 32 flowing coolant with regard to optimized cooling of the cylinder housing 11 adjust. An "opening state" may be understood herein by a combination of at least one of the following alternative measures for adjusting the respective valve:

(a) nozzle cross section,
(b) coolant pre-pressure,
(c) Injection duration of an intermittent injection.

Insbesondere kann die Ansteuerungsfunktion 114 eine Regelungsfunktion aufweisen, die eine Stellgröße für die Frischluftbereich-Temperatur und eine Stellgröße für die Abgasbereich-Temperatur enthält und die Kommandosignale zur Verstellung des Frischluftbereich-Kühldüsenventils 37 und Kommandosignale zur Verstellung des Abgasbereich-Kühldüsenventils 38 derart erzeugt, dass die Frischluftbereich-Temperatur und die Abgasbereich-Temperatur die jeweilige Stellgröße unterschreiten oder innerhalb eines Bereichs liegen, der einen funktionalen Bezug zu der jeweiligen Stellgröße hat oder in dem die jeweilige Stellgröße gelegen ist. In particular, the drive function 114 have a control function, which contains a control variable for the fresh air temperature range and a control variable for the exhaust gas temperature range and the command signals for adjusting the fresh air area cooling nozzle valve 37 and command signals for adjusting the exhaust gas area cooling nozzle valve 38 generated such that the fresh air temperature range and the exhaust gas temperature range below the respective manipulated variable or are within a range that has a functional relation to the respective manipulated variable or in which the respective manipulated variable is located.

Dies kann insbesondere bei der Ausführungsform des Kühlsystems 1 bzw. der Hubkolbenmaschine 1 der 2 der Fall sein, bei der dem Temperaturverteilungs-Modell 112 eine erfasste Umgebungs-Temperatur als Eingangsgröße 111 zugeführt wird. Dabei braucht dem Temperaturverteilungs-Modell 112 keine an der Hubkolbenmaschine 1 oder an dem Zylindergehäuse 11 erfasste Temperatur zugeführt werden, so dass bei dieser Ausführungsform eine solche Temperatur von dem Temperaturverteilungs-Modell 112 nicht notwendigerweise verarbeitet wird. This can be especially true in the embodiment of the cooling system 1 or the reciprocating piston engine 1 of the 2 be the case at the temperature distribution model 112 a detected ambient temperature as input 111 is supplied. It needs the temperature distribution model 112 none on the reciprocating engine 1 or on the cylinder housing 11 detected temperature, so that in this embodiment, such a temperature of the temperature distribution model 112 is not necessarily processed.

Bei dieser Ausführungsform des Kühlsystems 1 bzw. der Hubkolbenmaschine 1 kann jedoch, wie es in der 3 dargestellt ist, zusätzlich vorgesehen sein, dass an der Hubkolbenmaschine 1 und insbesondere an dem Zylinderkopf bzw. dem Zylindergehäuse 11 mittels eines einzelnen Bauteil-Temperatursensors 141 eine Temperatur der Hubkolbenmaschine 1 bzw. des Zylinderkopfes bzw. des Zylindergehäuses 11 erfasst wird und die jeweils erfasste Temperatur insbesondere als Signalwert über eine Rückführungsleitung 140 dem Temperaturverteilungs-Modell 112 zugeführt und von diesem zusätzlich zu der Umgebungs-Temperatur, der Kraftstoff-Einspritzdauer und der Motordrehzahl jeweils als Eingangsgrößen 111 zur Ermittlung der Kommandosignale oder Kommandowerte bearbeitet wird. In this embodiment of the cooling system 1 or the reciprocating piston engine 1 However, as it is in the 3 is shown, in addition to be provided that on the reciprocating engine 1 and in particular on the cylinder head or the cylinder housing 11 by means of a single component temperature sensor 141 a temperature of the reciprocating engine 1 or the cylinder head or the cylinder housing 11 is detected and the respectively detected temperature in particular as a signal value via a return line 140 the temperature distribution model 112 supplied and from this in addition to the ambient temperature, the fuel injection duration and the engine speed respectively as input variables 111 is processed to determine the command signals or command values.

Bei der Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 als Mehrkolben-Hubkolbenmaschine mit mehreren Zylindern kann der Bauteil-Temperatursensor 141 an einem der Arbeitszylinder 10 angeordnet sein. Bei der Ausführung der Hubkolbenmaschine 1 der 3 ist der Bauteil-Temperatursensor 141 an einem ersten Arbeitszylinder 10a der Arbeitszylinder 10 angeordnet. In the embodiment of the reciprocating engine 1 As a multi-piston reciprocating engine with multiple cylinders, the component temperature sensor 141 on one of the working cylinders 10 be arranged. In the execution of the reciprocating engine 1 of the 3 is the component temperature sensor 141 on a first working cylinder 10a the working cylinder 10 arranged.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Hubkolbenmaschine 1 kann vorgesehen sein, dass dem Temperaturverteilungs-Modell 112 keine erfasste Umgebungstemperatur als Eingangsgrößen 111, sondern als erfasste Temperatur nur eine von einem Bauteil-Temperatursensor erfasste Bauteil-Temperatur über eine Rückführungsleitung 140 zugeführt wird. Zur Veranschaulichung dieser Ausführungsform ist in der 3 der Bauteil-Temperatursensor 141 eingetragen. In a further embodiment of the reciprocating engine 1 can be provided that the temperature distribution model 112 no detected ambient temperature as input variables 111 but as a detected temperature only one detected by a component temperature sensor component temperature via a return line 140 is supplied. To illustrate this embodiment is in the 3 the component temperature sensor 141 entered.

Bei Ausführungsformen mit Verarbeitung zumindest einer erfassten Bauteil-Temperatur durch das Temperaturverteilungs-Modell 112 optional mit Verarbeitung einer erfassten Umgebungstemperatur durch das Temperaturverteilungs-Modell 112 kann, wie es in der 4 gezeigt ist, vorgesehen sein, dass mehrere Bauteil-Temperatursensoren 141 an der Hubkolbenmaschine 1 angeordnet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass an jedem oder zumindest einem der Arbeitszylinder 10a, 10b, 10c, 10d der Hubkolbenmaschine 1, und dabei z.B. in dem Frischluftbereich 17 oder dem Abgasbereich 18 jeweils zumindest ein Bauteil-Temperatursensor 141a, 141b, 141c, 141d angeordnet ist. In diesem Fall wird ein Sensorsignal bzw. ein erfasster Sensorwert über jeweils eine Rückführungsleitung 140a bzw. 140b bzw. 140c bzw. 140d an das Temperaturverteilungs-Modell 112 rückgeführt. Das Temperaturverteilungs-Modell 112 ermittelt in diesem Fall aus der erfassten Kraftstoff-Einspritzdauer, der erfassten Motordrehzahl, den von den Bauteil-Temperatursensoren 141a, 141b, 141c, 141d erfassten Bauteiltemperaturen und optional einer erfassten Umgebungstemperatur als Eingangsgrößen 111 eine jeweils aktuelle Frischluftbereich-Temperatur und eine jeweils aktuelle Abgasbereich-Temperatur. In embodiments with processing at least one sensed component temperature by the temperature distribution model 112 optional with processing of a sensed ambient temperature by the temperature distribution model 112 can, as it is in the 4 is shown to be provided that multiple component temperature sensors 141 on the reciprocating engine 1 are arranged. In particular, it can be provided that on each or at least one of the working cylinder 10a . 10b . 10c . 10d the reciprocating engine 1 , and thereby eg in the fresh air area 17 or the exhaust area 18 in each case at least one component temperature sensor 141 . 141b . 141c . 141d is arranged. In this case, a sensor signal or a detected sensor value is in each case via a return line 140a respectively. 140b respectively. 140c respectively. 140d to the temperature distribution model 112 recycled. The temperature distribution model 112 determined in this case from the detected fuel injection duration, the detected engine speed, that of the component temperature sensors 141 . 141b . 141c . 141d detected component temperatures and optionally a detected ambient temperature as input variables 111 a respective current fresh air temperature range and a respective current exhaust gas temperature range.

Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass an jedem oder zumindest einem der Arbeitszylinder 10a, 10b, 10c, 10d der Hubkolbenmaschine 1, und dabei in dem Frischluftbereich 17 und dem Abgasbereich 18 jeweils zumindest ein Bauteil-Temperatursensor 141a, 141b, 141c, 141d bzw. 141e, 141f, 141g, 141h angeordnet ist. In diesem Fall wird ein Sensorsignal bzw. ein erfasster Sensorwert über jeweils eine Rückführungsleitung 140a bzw. 140b bzw. 140c bzw. 140d bzw. 140e bzw. 140f bzw. 140g bzw. 140h an das Temperaturverteilungs-Modell 112 rückgeführt. Das Temperaturverteilungs-Modell 112 ermittelt in diesem Fall aus der erfassten Kraftstoff-Einspritzdauer, der erfassten Motordrehzahl, den von den Bauteil-Temperatursensoren 141a, 141b, 141c, 141d bzw. 141e, 141f, 141g, 141h erfassten Bauteiltemperaturen und optional einer erfassten Umgebungstemperatur als Eingangsgrößen 111 eine jeweils aktuelle Frischluftbereich-Temperatur und eine jeweils aktuelle Abgasbereich-Temperatur. In particular, it can also be provided that on each or at least one of the working cylinder 10a . 10b . 10c . 10d the reciprocating engine 1 , and in the fresh air area 17 and the exhaust area 18 in each case at least one component temperature sensor 141 . 141b . 141c . 141d respectively. 141e . 141f . 141g . 141h is arranged. In this case, a sensor signal or a detected sensor value is in each case via a return line 140a respectively. 140b respectively. 140c respectively. 140d respectively. 140e respectively. 140f respectively. 140g respectively. 140h to the temperature distribution model 112 recycled. The temperature distribution model 112 determined in this case from the detected fuel injection duration, the detected engine speed, that of the component temperature sensors 141 . 141b . 141c . 141d respectively. 141e . 141f . 141g . 141h detected component temperatures and optionally a detected ambient temperature as input variables 111 a respective current fresh air temperature range and a respective current exhaust gas temperature range.

Dabei kann bei der Steuerungsvorrichtung 110 weiterhin vorgesehen sein, dass die Ansteuerungsfunktion 114 eine Regelungsfunktion aufweist, die für jeweils einen der Arbeitszylinder 10a, 10b, 10c, 10d eine Stellgröße für die Frischluftbereich-Temperatur und eine Stellgröße für die Abgasbereich-Temperatur enthält und die Kommandosignale zur Verstellung der Frischluftbereich-Kühldüsenventile 37a, 37b, 37c, 37d und Kommandosignale zur Verstellung des Abgasbereich-Kühldüsenventils 38a, 38b, 38c, 38d derart erzeugt, dass die Frischluftbereich-Temperatur und die Abgasbereich-Temperatur die jeweilige Stellgröße, die jeweils einem Arbeitszylinder 10a, 10b, 10c, 10d zugeordnet ist, unterschreiten oder innerhalb eines Bereichs liegt, der einen funktionalen Bezug zu der jeweiligen Stellgröße hat oder in dem die jeweilige Stellgröße gelegen ist. It can in the control device 110 continue to be provided that the driving function 114 has a control function for each one of the working cylinder 10a . 10b . 10c . 10d contains a manipulated variable for the fresh air temperature range and a control variable for the exhaust gas temperature range and the command signals for adjusting the fresh air area cooling nozzle valves 37a . 37b . 37c . 37d and command signals for adjusting the exhaust gas area cooling nozzle valve 38a . 38b . 38c . 38d generated such that the fresh air temperature range and the exhaust gas temperature range the respective manipulated variable, each a working cylinder 10a . 10b . 10c . 10d is assigned, falls below or within a range that has a functional reference to the respective manipulated variable or in which the respective manipulated variable is located.

Claims

Method for cooling a reciprocating engine ( 1 ), the method comprising: - a temperature distribution model ( 114 ) Supply of a detected ambient temperature, a detected fuel injection duration and a detected engine speed respectively as input variables ( 111 ), - with the temperature distribution model ( 114 ) using the input variables ( 111 ) Determining a Fresh Air Area Temperature of the Reciprocating Engine ( 1 ) in a fresh air area ( 17 ) thereof and an exhaust gas temperature range of the reciprocating engine ( 1 ) in an exhaust area ( 18 ) thereof, - on the basis of the determined fresh air area temperature and the determined exhaust gas area temperature: (a) determination of command values to a fresh air area cooling nozzle valve ( 37 ) and transmission of the command values to the latter for setting the same and setting the flow rate of a coolant, with which this through the fresh air area cooling nozzle valve ( 37 ) the fresh air area ( 17 ) (b) determination of command values to an exhaust gas area cooling nozzle valve ( 38 ) and transmission of the command values to the latter for setting the same and setting the throughput of a coolant, with which this through the exhaust gas range cooling nozzle valve ( 38 ) the exhaust area ( 18 ) is supplied to the throughput of each through the fresh air area channel section ( 31 ) and the exhaust region channel section ( 32 ) flowing coolant with regard to an optimized cooling of the reciprocating engine ( 1 ).

Method for cooling a reciprocating engine ( 1 ) according to claim 1, wherein the temperature distribution model additionally receives as input a machine temperature at at least one position of a reciprocating engine housing ( 11 ), and the fresh air area temperature and the exhaust gas area temperature are determined with the temperature distribution model using the input quantities.

Method for cooling a reciprocating engine ( 1 ), the method comprising: a temperature distribution model supplying a detected engine temperature at at least one position of a reciprocating engine housing, a detected fuel injection duration and a detected engine speed respectively as inputs, with the temperature distribution model using the input quantities determination a fresh air area temperature of the reciprocating piston engine in a fresh air area thereof and an exhaust gas temperature of the reciprocating engine in an exhaust area thereof, on the basis of the determined fresh air area temperature and the determined exhaust gas area temperature: (a) determination of command values to a fresh air area cooling nozzle valve and Transmission of command values to this for setting the same and setting the flow rate of a coolant, with which this is supplied through the fresh air area cooling nozzle valve to the fresh air area, (b) determination of command tower to an exhaust region cooling nozzle valve and communicating the command values thereto for adjusting the same and adjusting the flow rate of a coolant with which it is supplied to the exhaust region through the exhaust region cooling nozzle valve to control the flow rate of each through the fresh air region channel portion (FIG. 31 ) and the exhaust region channel section ( 32 ) flowing coolant with regard to optimized cooling of the cylinder housing ( 11 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the engine temperature is detected at at least one position of a reciprocating engine housing in the fresh air area or in the exhaust gas area

Method according to one of the preceding claims, wherein the fresh air area and the exhaust gas area are opposite to each other with respect to the longitudinal axis of the reciprocating engine.

Method according to one of the preceding claims, wherein the exhaust gas region and the fresh air region each having a cooling passage section.

Method according to one of the preceding claims, wherein a multi-cylinder reciprocating engine ( 1 ) has at least one and in particular at least two combustion cylinders, wherein at each combustion cylinder, an engine temperature is detected, the detected engine temperatures are supplied to the temperature distribution model as inputs and the temperature distribution model using the input variables, the fresh air temperature range and the Exhaust range temperature can be determined.

Computer program product for carrying out a method according to one of the preceding claims.

Engine comprising the engine: - a reciprocating engine ( 1 ), which has at least one working cylinder ( 10 ) each with a cylinder housing or cylinder head ( 11 ), wherein the cylinder housing or the cylinder head ( 11 ) a fresh air area ( 17 ) with a fresh air area channel section ( 31 ), by the fresh air a combustion chamber of the working cylinder ( 10 ) is supplied for the combustion of fuel and an exhaust gas area ( 18 ) with an exhaust region channel section ( 32 ), by the exhaust gases of the fuel combustion from the combustion chamber of the working cylinder ( 10 ), - a control device ( 110 ) with a temperature distribution model ( 112 ), which has a function with which from the supplied input variables a respective current fresh air area temperature and a respective current exhaust gas area temperature are determined, and with a with the temperature distribution model ( 112 ) functionally connected control device ( 114 ), - a fresh air area cooling nozzle valve ( 37 ) located in the fresh air section channel section (FIG. 31 ), - an exhaust area cooling nozzle valve ( 38 ) located in the exhaust gas passage channel section (FIG. 32 ) is installed, wherein the driving device ( 114 ) has a control function, which due to the respective fresh air temperature range and the respective current exhaust gas temperature range command signals for adjusting the fresh air area cooling nozzle valve ( 37 ) and command signals for adjusting the exhaust gas area cooling nozzle valve ( 38 ) and in each case to the fresh air area cooling nozzle valve ( 37 ) and the exhaust gas area cooling nozzle valve ( 38 ) to determine the throughput of each through the fresh air area channel section ( 31 ) and the exhaust region channel section ( 32 ) flowing coolant with respect to an optimized cooling of the cylinder housing or cylinder head ( 11 ).