Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkühlkreislauf, insbesondere Motorkühlkreislauf eines Lkw, Personenkraftwagens, Schienenfahrzeugs oder sonstigen Kraftfahrzeugs, welcher einen hydrodynamischen Retarder zum hydrodynamischen Abbremsen oder eine hydrodynamische Kupplung zum hydrodynamischen Antreiben des Fahrzeugs, das heißt zur Traktion oder zum Antreiben eines Aggregates des Fahrzeuges aufweist.

Kühlkreisläufe, in denen ein hydrodynamischer Retarder angeordnet ist, sind bekannt. Das Dokument DE 103 46 066 A1 beschreibt einen Fahrzeugkühlkreislauf, umfassend eine Kühlmediumpumpe, mittels der ein Kühlmedium zum Kühlen einer Brennkraftmaschine umgewälzt wird, sowie einen hydrodynamischen Retarder, wobei das Arbeitsmedium des Retarders zugleich das Kühlmedium des Kühlkreislaufs ist. Hierbei stellt der Retarder gleichzeitig die Kühlmediumpumpe dar.

Das Dokument DE 44 08 349 C2 beschreibt eine ähnliche Anordnung, wobei der Retarder auch im Nichtbremsbetrieb mit Arbeitsmedium befüllt wird.

Obwohl die bekannten Fahrzeugkühlkreisläufe bereits geringe Leistungsverluste aufweisen, gibt es Raum für weitere Verbesserungen. Es hat sich herausgestellt, dass die beschriebenen Retarder mitunter einen schlechten Wirkungsgrad im Pumpbetrieb (Nichtbremsbetrieb) zeigen. Dies lag bisher daran, dass das Strömungsverhalten des Retarders im Nichtbremsbetrieb im Wesentlichen dem im Retarderbetrieb glich. So wirken sich Strömungsverluste, die im herkömmlichen Bremsbetrieb durchaus erwünscht sind und zu einer optimalen Verzögerung des Fahrzeugs beitragen, im Pumpbetrieb, also dann, wenn der Retarder nicht zum Bremsen benutzt wird, negativ auf den Wirkungsgrad aus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugkühlkreislauf anzugeben, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll ein hydrodynamischer Retarder bereitgestellt werden, der im Nichtbremsbetrieb einen hohen Wirkungsgrad als Pumpe aufweist und insbesondere neben einer herkömmlichen Rotationspumpe als Ergänzungspumpe im Kühlkreislauf eingesetzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Kühlkreislauf gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

Ein erfindungsgemäßer Fahrzeugkühlkreislauf, beispielsweise Motorkühlkreislauf, weist ein im Kühlkreislauf mittels einer Kühlmediumpumpe umgewälztes Kühlmedium sowie einen mittels des Kühlmediums gekühlten Fahrzeugantriebsmotor und/oder ein sonstiges wärmeerzeugendes Aggregat auf. Erfindungsgemäß ist ein hydrodynamischer Retarder vorgesehen, umfassend ein angetriebenes Primärschaufelrad und ein Sekundärschaufelrad, die miteinander einen torusförmigen, wahlweise mit einem Arbeitsmedium befüllbaren und von diesem entleerbaren Arbeitsraum ausbilden, um Drehmoment hydrodynamisch vom Primärschaufelrad auf das Sekundärschaufelrad zu übertragen, wobei das Arbeitsmedium des hydrodynamischen Retarders zugleich das Kühlmedium des Kühlkreislaufes ist und der hydrodynamische Retarder zugleich als die

Kühlmediumpumpe oder als eine zusätzlich vorgesehene Kühlmediumpumpe arbeitet und eine Pumpwirkung zum Umwälzen des Kühlmediums im Kühlkreislauf auf das Kühlmedium aufbringt. Erfindungsgemäß ist dem Sekundärschaufelrad eine Bremse oder ein gegenüber dem Antrieb des Primärschaufelrads gegenläufiger Antrieb derart zugeordnet, dass dieses wahlweise in einem ersten

Betriebszustand - Bremsbetrieb - festsetzbar oder entgegen der Drehrichtung des Primärschaufelrads antreibbar ist, um das Primärschaufelrad hydrodynamisch abzubremsen, und in einem zweiten Betriebszustand - Pumpbetrieb - teilweise oder vollständig freigebbar ist, so dass es mit der Drehzahl des Primärschaufelrads oder mit einer vorgegebenen Drehzahldifferenz langsamer als das Primärschaufelrad gemeinsam mit dem Primärschaufelrad in dieselbe Richtung umläuft. Durch die Maßnahme des Festsetzens oder des gegenläufigen Antreibens des Sekundärrades im Bremsbetrieb wird im Wesentlichen die Ausbildung einer Kreislaufströmung mit Meridiankomponente im Arbeitsraum erreicht. Das Festsetzen des Sekundärschaufelrades entspricht einem Schlupf von 100 %, wohingegen das gegenläufige Antreiben des Sekundärschaufelrades insbesondere mit der gleichen oder nur leicht verschiedenen Drehzahl wie die des Primärschaufelrads einem Schlupf von etwa 200 % entspricht. Dagegen bildet sich im Pumpbetrieb durch das gleichsinnige und insbesondere freie Umlaufen oder Mitschleppen des Sekundärschaufelrades keine entsprechende hydrodynamische Kreislaufströmung aus, welche das Primärrad abbremst. Das Primärrad kann somit ungebremst als Kühlmediumpumpe arbeiten.

Besonders vorteilhaft trägt das Primärschaufelrad auf einer dem Arbeitsraum abgewandten Seite eine Rückenbeschaufelung zum Beschleunigen und Fördern von Kühlmedium. Dabei können sich die Schaufeln der Rückenbeschaufelung über den gesamten Außenumfang des Primärschaufelrades erstrecken oder nur auf einem Teil - beispielsweise im Bereich der radialen Mitte - vorgesehen und insbesondere einteilig mit dem Primärschaufelrad ausgeführt sein.

Bevorzugt begrenzen einander benachbarte innerhalb des Arbeitsraumes positionierte Schaufeln des Primärschaufelrades einen Arbeitsschaufelraum und einander benachbarte Schaufeln der Rückenbeschaufelung einen Rückenschaufelraum, wobei Arbeitsschaufelraum und Rückenschaufelraum über Öffnungen im Primärschaufelrad in strömungsleitender Verbindung miteinander stehen. Dabei bilden die Öffnungen einen Arbeitsmediumeinthtt und einen Arbeitsmediumausthtt aus, so dass Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum und somit aus dem Arbeitsschaufelraum oder einer Vielzahl von Arbeitsschaufelräumen durch den Arbeitsmediumaustritt ausströmt und über die Schaufeln der Rückenbeschaufelung und den Arbeitsmediumeintritt in den

Arbeitsraum zurückströmt. Bevorzugt ist der Arbeitsmediumaustritt radial innen im Bereich der Vorderseite der Schaufel des Primärschaufelrads in Bezug auf die Drehrichtung des Primärschaufelrads gesehen im Primärschaufelrad eingebracht, wohingegen der Arbeitsmediumeintritt radial außen im Bereich der Rückseite der Schaufel des Primärschaufelrads in das Primärschaufelrad eingebracht ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass Arbeitsmedium höheren Druckes, welches die Vorderseite der Schaufel (Druckseite) umströmt, radial innen aus dem Arbeitsraum durch den Arbeitsmediumaustritt herausströmt und von der Rückenbeschaufelung radial nach außen beschleunigt wird. Dort strömt es durch den Arbeitsmediumeintritt wieder in den Arbeitsraum ein, wobei der Druck auf der Rückseite der Schaufel des Primärschaufelrads geringer ist, als der auf der Vorderseite, so dass Arbeitsmedium in den Arbeitsraum „gesogen" wird. Hierdurch wird der Wirkungsgrad und somit die Pumpwirkung des Retarders deutlich verbessert.

Vorzugsweise ist eine weitere Kühlmediumpumpe im Fahrzeugkühlkreislauf vorgesehen.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Fahrzeugkühlkreislauf, wie beispielsweise Motorkühlkreislauf ein im Kreislauf mittels einer Kühlmediumpumpe umgewälztes Kühlmedium, sowie einen mittels des Kühlmediums gekühlten Fahrzeugantriebsmotor und/oder ein sonstiges wärmeerzeugendes Aggregat. Ferner ist eine hydrodynamische Kupplung vorgesehen, umfassend ein angetriebenes Primärschaufelrad und ein Sekundärschaufelrad, die miteinander einen torusförmigen, wahlweise mit einem Arbeitsmedium befüllbaren und von diesem entleerbaren Arbeitsraum ausbilden, um Drehmoment hydrodynamisch vom Primärschaufelrad auf das Sekundärschaufelrad zu übertragen, wobei das Arbeitsmedium der hydrodynamischen Kupplung zugleich das Kühlmedium des Kühlkreislaufs ist, und das Sekundärschaufelrad der hydrodynamischen Kupplung drehfest mit der Kühlmediumpumpe verbunden ist. Erfindungsgemäß ist dem Sekundärschaufelrad eine Bremse oder ein gegenüber dem Antrieb des Primärschaufelrads gegenläufiger Antrieb derart zugeordnet, dass dieses wahlweise in einem ersten Betriebszustand - Bremsbetrieb - festsetzbar oder entgegen der Drehrichtung des Primärschaufelrads antreibbar ist, um das Primärschaufelrad hydrodynamisch abzubremsen und in einem zweiten Betriebszustand - Pumpbetrieb - teilweise oder vollständig freigebbar ist, so dass es annährend mit der Drehzahl des Primärschaufelrades oder mit einer vorgegebenen Drehzahldifferenz langsamer als das Primärschaufelrad gemeinsam mit dem Primärschaufelrad in dieselbe Richtung umläuft.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Fahrzeugkühlkreislaufs.

Figur 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Retarders.

Figur 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Retarders.

Figuren 4a, 4b eine weitere Ausführungsform unter Weiterbildung der Ausführung gemäß der Figur 2.

Figur 5 eine Abwicklung eines Bereiches des Primärschaufelrads eines erfindungsgemäßen Retarders gemäß Figur 4.

Figur 5a eine Detailansicht in Blickrichtung A aus Figur 5.

Figur 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Retarders.

Figur 7 ein Ersatzschaltbild eines erfindungsgemäßen Retarders. Figur 8 ein Volumenstrom-Druck-Diagramm eines erfindungsgemäßen Retarders im Pumpbetrieb.

Figur 9 eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugkühlkreislaufs.

In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugkühlkreislaufs dargestellt. In Strömungsrichtung des Kühlmediums gesehen sind ein Fahrzeugantriebsmotor 2, ein Thermostat 24 und ein Wärmetauscher 23 hintereinander geschaltet. Weiterhin ist ein Ausgleichsbehälter für Arbeitsmedium 22 vorgesehen. Im Kühlkreislauf ist im vorliegenden Falle ein hydrodynamischer Retarder 3 parallel zum Fahrzeugantriebsmotor 2 geschaltet, dessen Arbeitsmedium zugleich das Kühlmedium ist. Das Kühlmedium kann

Wasser, Öl oder ein Wassergemisch sein. Hier ist der hydrodynamische Retarder 3 als Primärretarder ausgeführt, das heißt, dass dieser im Bremsbetrieb unter Umgehung eines Getriebes 21 oder angekoppelt auf der Primärseite des Getriebes 21 insbesondere direkt die Antriebs- oder Kurbelwelle des Fahrzeugantriebsmotors 2, welcher beispielsweise als Dieselmotor ausgeführt sein kann, verzögert. Auch wäre eine Ausführung als Sekundärretarder denkbar, wobei dieser dann zum Beispiel in Triebverbindung mit der Ausgangsseite des Getriebes 21 , insbesondere einer Nebenabtriebswelle des Getriebes 21 oder einer Gelenkwelle hinter dem Getriebe 21 in Triebverbindung stehen würde.

Der Retarder 3 arbeitet im Nichtbremsbetrieb und insbesondere auch im Bremsbetrieb als Kühlmediumpumpe 1. Dieser kann somit alleine zur Umwälzung des Kühlmediums herangezogen werden. Alternativ hierzu kann eine zusätzliche Kühlmediumpumpe (nicht gezeigt) vorgesehen sein, so dass der Retarder 3 dann als Ergänzungs- oder Unterstützungspumpe arbeitet. Figur 2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des hydrodynamischen Retarders 3 gemäß einer ersten Ausfϋhrungsform. Dieser umfasst ein Primärschaufelrad 4 und ein Sekundärschaufelrad 5, welche einen torusförmigen, insbesondere von außen mit Arbeitsmedium befüll- und entleerbaren Arbeitsraum 6 ausbilden. Dabei erfolgt hier die Befüllung des Arbeitsraums 6 sowohl im

Pumpbetrieb als auch im Bremsbetrieb über eine Zuführleitung 29 und einen im Primärschaufelrad 4 eingebrachten Arbeitsmediumzulauf 25, welcher mit der Zuführleitung 29 arbeitsmediumleitend verbunden ist. Hier ist der Arbeitsmediumzulauf 25 vorliegend als schräge Bohrung, das heißt im Winkel zur Längsachse des Retarders ausgeführt. Beispielsweise kann der

Arbeitsmediumzulauf 25 in einer Schaufel 10 oder einer Vielzahl von Schaufeln 10 des Primärschaufelrades 4 eingebracht sein. Das Primärschaufelrad 4 und das Sekundärschaufelrad 5 bilden mit ihren einander zugewandten Seiten einen Trennspalt 16 aus, welcher mit einem Arbeitsmediumablauf 18 zum Abführen von Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 6, kommuniziert. Hier ist der

Arbeitsmediumablauf 18 radial außen angeordnet und umschließt den Trennspalt 16.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, trägt das Primärschaufelrad 4 auf dessen dem Arbeitsraum 6 abgewandten Seite eine Rückenbeschaufelung 8, umfassend eine Vielzahl von Schaufeln 9. Diese dienen dazu, den Fördervolumenstrom durch den Retarder insbesondere im Pumpbetrieb, das heißt während eines Betriebszustands, in dem der Retarder 3 nicht zum hydrodynamischen Bremsen durch Übertragen von Drehmoment vom Primärschaufelrad 4 auf das Sekundärschaufelrad 5 benutzt wird, zu erhöhen. Dazu wird unabhängig vom Betriebszustand des Retarders Arbeitsmedium, das über die Zuführleitung 29 strömt, vom radial inneren Teil 9.1 der Schaufeln 9 erfasst und radial nach außen beschleunigt. Hierzu kann das Primärschaufelrad 4 über eine nicht gezeigte Antriebswelle permanent in Triebverbindung mit dem Fahrzeugantriebsmotor stehen oder in eine solche bringbar sein. Das Arbeitsmedium verlässt sodann die Schaufeln 9 im radial äußersten Bereich 9.2 der Rückenbeschaufelung 8 und strömt beispielsweise in einen Ringkanal oder Spiralkanal 19, welcher hier radial außen am Primärschaufelrad 4 angeordnet ist.

Vorliegend sind der Ringkanal oder der Spiralkanal 19 und der Arbeitsmediumablauf 18 im Bereich des Trennspalts 16 gegeneinander abgedichtet, so dass Arbeitsmedium nicht aus dem Trennspalt 16 in den Ringkanal/Spiralkanal 19 übertreten kann. Hier sind jedoch der Arbeitsmediumablauf 18 sowie der Spiralkanal 19 radial weiter außen arbeitsmediumleitend miteinander verbunden und insbesondere parallel geschaltet. In der strömungsleitenden Verbindung kann ein Rückschlagventil 26, welches den Rückfluss von Arbeitsmedium in den Spiralkanal 19 verhindert, vorgesehen sein.

Beispielweise kann dem Sekundärschaufelrad 5 eine Bremse 7 zugeordnet sein, welche es ermöglicht, das Sekundärschaufelrad insbesondere im Bremsbetrieb des Retarders 3 vollständig festzusetzen und dieses im Pumpbetrieb teilweise oder vollständig freizugeben. Dabei kann der Bremse 7 eine nicht gezeigte Steuervorrichtung zugeordnet sein, mittels welcher das Bremsmoment mehr oder minder eingestellt werden kann. Zusätzlich oder alternativ zur Bremse 7 kann eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, welche das

Sekundärschaufelrad 5 im Bremsbetrieb des Retarders gegenläufig zum Primärschaufelrad 4 antreibt, wobei dann ein Schlupf von 200 % erzielbar ist. Durch das gegenläufige Antreiben oder Festsetzen des Primärschaufelrades 5 bildet sich im Arbeitsraum 6 eine Kreislaufströmung aus, welche das Primärschaufelrad 4 hydrodynamisch verzögert. Gleichzeitig fördert die

Rückenbeschaufelung 8 Kühlmedium, wobei die Förderleistung von der Drehzahl des Primärschaufelrades 4 abhängt. Im zweiten Betriebszustand, dem Pumpbetrieb, kann das Sekundärschaufelrad 6 dann derart freigegeben oder angetrieben werden, dass es gemeinsam mit dem Primärschaufelrad 4 in dieselbe Richtung und insbesondere mit derselben Drehzahl umläuft. Durch das gleichsinnige Antreiben oder das freie Mitschleppen des Sekundärschaufelrades 5 wird keine ausgeprägte Kreislaufströmung im Arbeitsraum 6 ausgebildet. Die beiden Schaufelräder 4, 5 wirken jetzt ausschließlich als Pumpe. Durch die Parallelschaltung des Spiralkanals 19 und des Arbeitsmediumablaufs 18 wird die Förderleistung des Retarders 3 vergrößert.

Die Figuren 4a, 4b, 5 und 5a zeigen eine besonders vorteilhafte Ausführungsform gemäß einer Weiterbildung der in der Figur 2 dargestellten Ausführung. Dabei sind die gleichen Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in den vorigen Figuren bezeichnet. Wie aus Figur 4a und 4b ersichtlich ist, weist das Primärschaufelrad 4 in einem Axialschnitt durch den Retarder gesehen, im radial inneren Bereich eine im Wesentlichen in Tangentialrichtung des äußeren Umfangs des Arbeitsraumes 6 verlaufende Öffnung auf, welche einen Arbeitsmediumaustritt 15 darstellt. Ebenso bildet das Primärschaufelrad 4 im radial äußeren Bereich eine derartige Öffnung aus, welche als Arbeitsmediumeintritt 14 dient. Die Figur 4a zeigt dabei einen Schnitt, der in Umfangshchtung gegenüber dem Schnitt der Figur 4b versetzt angeordnet ist, und zwar um einen Rückenschaufelraum 12, der später mit Bezug auf die Figur 5 noch erläutert wird.

Weiter ist eine Rückenbeschaufelung 8, umfassend eine Vielzahl von Schaufeln 9 des Primärschaufelrades 4 dargestellt. Dabei kann Arbeitsmedium aus dem Kühlkreislauf über die Zuführleitung 29 den Schaufeln 9 zugeführt werden, von wo es, wie bereits beschrieben, aufgrund der Drehung des Primärschaufelrades 4 radial nach außen beschleunigt wird. Hierbei tritt abhängig vom Betriebszustand des hydrodynamischen Retarders 3 ein Teilstrom des Arbeitsmediums über den Arbeitsmediumeintritt 14 in den Arbeitsraum 6 und insbesondere in einen entsprechenden von zwei einander benachbarten Schaufeln 10 ausgebildeten Arbeitsschaufelraum 11 (siehe Figuren 5 und 5a) ein. Das Arbeitsmedium der Kreislaufströmung tritt im Bereich des Trennspalts 16 radial außen in das Sekundärschaufelrad 5 und von dort radial innen wieder in das Primärschaufelrad 4 ein, von wo es durch den Arbeitsmediumaustritt 15 den Arbeitsraum 6 wieder verlässt. Der übrige Teilstrom des Arbeitsmediums strömt durch die

Rückenbeschaufelung 8 ohne den Arbeitsraum 6 radial nach außen zu durchströmen und wird zum Beispiel in den Ringkanal/Spiralkanal 19 von Figur 2 abgeführt.

Die Figur 5 zeigt eine Abwicklung des Primärschaufelrades 4 aus der Figur 4, beziehungsweise eine Draufsicht in Radialrichtung von außen nach innen gesehen. Dabei sind die von den Schaufeln 10 des Primärschaufelrades 4 begrenzten Arbeitsschaufelräume 11 sowie die von den Schaufeln 9 der Rückenbeschaufelung 8 begrenzten Rückenschaufelräume 12 ersichtlich. Im vorliegenden Fall sind Schaufeln 9 zwischen den Schaufeln 10 des Primärschaufelrades 4 und Schaufeln 9 im Bereich des Schaufelfußes der

Schaufeln 10 des Primärschaufelrades 4 angeordnet. Somit sind doppelt so viele Schaufeln 9 wie Schaufeln 10 vorgesehen. Die Schaufeln 9 können parallel beziehungsweise fluchtend zu den Schaufeln 10 angeordnet sein.

Der Arbeitsmediumaustritt 15 ist hierbei im Bereich der Vorderseite der Schaufel 10 angeordnet - im Bezug auf die Drehrichtung (siehe den Pfeil) - wohingegen der Arbeitsmediumeintritt 14 im Bereich der Rückseite 10 der Schaufel 10 des Primärschaufelrads angeordnet ist. Die Figur 5a verdeutlicht gemäß der Ansicht A von Figur 5 die radial äußere Anordnung des Arbeitsmediumeintritts 14 und die radial innere Anordnung des Arbeitsmediumaustritts 15 in Bezug auf die gezeigte Längsachse (Drehachse) des hydrodynamischen Retarders 3.

In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Retarders 3 gezeigt. Dabei wird auf eine Rückenbeschaufelung, wie in den vorigen Figuren gezeigt, verzichtet. Stattdessen wird lediglich die Pumpwirkung der Beschaufelung der Primär- 4 und Sekundärschaufelräder 5 ausgenutzt. Hierzu wird im Pump- sowie im Bremsbetrieb dem Arbeitsraum 6 Arbeitsmedium über den Arbeitsmediumzulauf 25 zugeführt, wodurch sich eine Kreislaufströmung im Arbeitsraum 6 ausbildet. Zum Abführen des Arbeitsmediums im Pumpbetrieb umfasst das

Primärschaufelrad 4 im radial äußeren Bereich Öffnungen 13, durch welche das Arbeitsmedium der Kreislaufströmung im Wesentlichen in Radialrichtung aus dem Arbeitsraum 6 tangential zur Kreislaufströmung austritt und abgeführt wird. Das abgeführte Arbeitsmedium kann, wie bereits beschrieben, in den Ringkanal/Spiralkanal 19 strömen. Beispielsweise können Ventile vorgesehen sein, mittels denen der Strömungsquerschnitt der Öffnungen 13 variiert werden kann, derart, dass zum Beispiel im Bremsbetrieb des hydrodynamischen

Retarders 3 die Öffnungen 13 insbesondere vollständig versperrt sind, so dass Arbeitsmedium nicht durch diese hindurchtreten kann, wohingegen die Öffnungen 13 im Nichtbremsbetrieb teilweise oder vollständig freigegeben sind. Weiterhin ist eine Bremse 7 oder ein Antrieb (nicht gezeigt) zum Festsetzen oder Antreiben des Sekundärschaufelrads 5 vorgesehen.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Retarders 3 mit einer Kombination der Merkmale der vorangegangenen Ausführungsformen. Dabei sind auch hier dieselben Merkmale mit den selben Bezugszeichen bezeichnet. Wie zu sehen, sind neben den Öffnungen 13 auch Öffnungen 17 im Sekundärschaufelrad 5 vorgesehen, welche im Wesentlichen tangential zur Kreislaufströmung im Arbeitsraum 6 eingebracht sind und im Wesentlichen in Axialrichtung verlaufen. Diese dienen ebenfalls dem Abführen von Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 6, insbesondere im Pumpbetrieb des Retarders. Auch hier können den Öffnungen 13 die oben beschriebenen Ventile zur Einstellung eines Strömungsquerschnitts zugeordnet sein. Dabei münden die Öffnungen 17 in einem weiteren Arbeitsmediumablauf 30. Die Arbeitsmediumabläufe 18, 30 und der Ringkanal beziehungsweise Spiralkanal 19 können dabei im Bereich des radial äußeren Umfangs der beiden Schaufelräder 4, 5 mittels Spaltdichtungen 27 voneinander gegen den Übertritt von Arbeitsmedium getrennt sein. Weiterhin können die besagten Arbeitsmediumabläufe 18, 30 sowie der Ringkanal/Spiralkanal 19 über Leitungen miteinander strömungsleitend verbunden sein und insbesondere parallel geschaltet sein.

Die Figur 7 zeigt ein Ersatzschaubild der Anordnung gemäß der Figur 2. Dabei bezeichnen die Bezugszeichen 6, 9.1 und 9.2 symbolhaft die Pumpwirkung der einzelnen Komponenten. Dabei ist der die Pumpwirkung aufweisende Arbeitsraum 6 vorliegend zu dem die Pumpwirkung aufweisenden oberen Bereich 9.2 der Schaufel 9 parallelgeschaltet. Diesen in Reihe vorgeschaltet ist der die Pumpwirkung aufweisende untere Bereich 9.1 der Schaufel 9. Auch hier ist wiederum ein Rückschlagventil 26 vorgesehen.

Die Figur 8 zeigt ein Kennlinienfeld eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Retarders. Dabei ist der Druck des Arbeitsmediums gegenüber dem Volumenstrom im Pumpbetrieb aufgezeichnet. Vorliegend zeigen die ausgezogenen Linien verschiedene Kennlinien bei unterschiedlichen Drehzahlen des Primärschaufelrades des hydrodynamischen Retarders, wobei das

Sekundärschaufelrad vom Primärschaufelrad mitgeschleppt wird. Die gestrichelten Linien beschreiben hingegen Kennlinien die den entsprechenden Drehzahlen des Primärschaufelrades des Retarders bei mitgeschleppten Sekundärschaufelrad zugeordnet sind, wobei zum Bespiel das Sekundärschaufelrad durch Aufbringen eines Bremsmoments wenigstens teilweise verzögert wird, wobei ein vollständiges Festsetzen des Sekundärschaufelrades für längere Zeit vermieden wird. Dabei kann das Bremsmoment zeitlich getaktet aufgebracht oder von einem Minimalbremsmoment stufenweise oder stufenlos auf ein Maximalbremsmoment erhöht werden. Ein solches Bremsmoment kann dabei von einer elektro-, elektromagnetischen oder dauermagnetischen Bremsen aufgebracht werden. Die strichpunktierte Kennlinie beschreibt hierbei den Strömungswiderstand des gesamten Kühlkreislaufs.

Hieraus ist erkennbar, dass das Verhältnis des Fördervolumenstromes Q des Retarders im Bremsbetrieb zu dem im Pumpbetrieb derart gewählt, dass das Verhältnis mindestens 1 ,5 beträgt.

Die Figur 9 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs, wobei die Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können. Dabei ist alternativ zum Retarder eine hydrodynamische Kupplung 20 vorgesehen, welche ebenfalls ein Primärschaufelrad 4 und ein Sekundärschaufelrad 5 aufweist, welche einen torusförmigen mit Arbeitsmedium befüll- und entleerbaren Arbeitsraum ausbilden. Dabei erfolgt die Befüllung über den Arbeitsmediumzulauf 25 und die Entleerung über den Arbeitsmediumablauf 18. Vorliegend ist die hydrodynamische Kupplung 20 parallel zur Kühlmediumpumpe 1 im Kühlkreislauf angeordnet. Dabei steht die hydrodynamische Kupplung 20 in Triebverbindung mit der Kühlmediumpumpe 1 oder ist in eine solche bringbar, beispielsweise mittels einer Kupplung 28. In der Triebverbindung kann eine Bremse 7 vorgesehen sein, welche dem Sekundärschaufelrad 5 oder einem mit dem Sekundärschaufelrad 5 drehfest ausgeführten Kupplungsteil der Kupplung 28 zugeordnet ist. Mittels der Bremse 7 kann das Sekundärschaufelrad in einem Bremsbetrieb festgesetzt und in einem Pumpbetrieb teilweise oder vollständig freigegeben werden, so dass die Funktionsweise dem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Retarder gleicht. Vorzugsweise ist die Kupplung 20 eine schaltbare Kupplung, wobei im Bremsbetrieb die Kupplung 20 geöffnet ist, so dass die Triebverbindung zwischen hydrodynamischer Kupplung 20 und Kühlmediumpumpe 1 unterbrochen ist, wobei gleichzeitig die Bremse 7 geschlossen ist, so dass das Sekundärschaufeldrad 5 festgesetzt ist und die hydrodynamische Kupplung 20 als hydrodynamischer Retarder arbeitet. Im Pumpbetrieb ist die Kupplung 28 dagegen geschlossen und die Bremse 7 gelöst, so dass abhängig vom Füllungsgrad des Arbeitsraums 6 Antriebsleistung vom Primärschaufelrad 4 hydrodynamisch auf das

Sekundärschaufelrad 5 übertragen wird, um somit die Kühlmediumpumpe 1 anzutreiben. Die Kupplung 28 kann beispielsweise auch als richtungsgeschaltete Kupplung ausgeführt sein, welche in einer ersten Drehrichtung eine Drehmomentübertragung zulässt und diese in einer entgegengesetzten Drehrichtung unterbindet.

Bezugszeichenliste

1 Kühlmediumpumpe

2 Fahrzeugantriebsmotor

3 hydrodynamischer Retarder

4 Primärschaufelrad

5 Sekundärschaufelrad

6 Arbeitsraum

7 Bremse

8 Rückenbeschaufelung

9 Schaufel

9.1 unterer Schaufelbereich

9.2 oberer Schaufelbereich

10 Schaufel

11 Arbeitsschaufelraum

12 Rückenschaufelraum

13 Öffnungen

14 Arbeitsmediumeintritt

15 Arbeitsmediumaustritt

16 Trennspalt

17 Öffnungen

18 Arbeitsmediumablauf

19 Spiralkanal

20 hydrodynamische Kupplung

21 Getriebe

22 Ausgleichsbehälter

23 Wärmetauscher

24 Thermostat

25 Arbeitsmediumzulauf

26 Rückschlagventil

Tl Spaltdichtung

28 Kupplung Zuführleitung Arbeitsmediumablauf