[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SE532143C2 - Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor - Google Patents

Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor

Info

Publication number
SE532143C2
SE532143C2 SE0800529A SE0800529A SE532143C2 SE 532143 C2 SE532143 C2 SE 532143C2 SE 0800529 A SE0800529 A SE 0800529A SE 0800529 A SE0800529 A SE 0800529A SE 532143 C2 SE532143 C2 SE 532143C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coolant
cooling system
cooler
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
SE0800529A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0800529L (sv
Inventor
Zoltan Kardos
Erik Soederberg
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE0800529A priority Critical patent/SE532143C2/sv
Priority to RU2010140819/06A priority patent/RU2450133C1/ru
Priority to US12/920,719 priority patent/US8511260B2/en
Priority to PCT/SE2009/050169 priority patent/WO2009110840A1/en
Priority to JP2010549610A priority patent/JP5132785B2/ja
Priority to CN2009801079624A priority patent/CN101960116B/zh
Priority to BRPI0907606-9A priority patent/BRPI0907606A2/pt
Priority to KR1020107021007A priority patent/KR101531360B1/ko
Priority to EP09718004.6A priority patent/EP2262990B1/en
Publication of SE0800529L publication Critical patent/SE0800529L/sv
Publication of SE532143C2 publication Critical patent/SE532143C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0493Controlling the air charge temperature
    • F02M25/0731
    • F02M25/0732
    • F02M25/0738
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24Layout, e.g. schematics with two or more coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/18Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • F01P2003/187Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105Using two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/02Intercooler
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0412Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

25 30 35 forbränningsmotorns kylsystem och i ett andra steg i en luftkyld EGR-kylare. Därmed kan avgasema även kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur.
Avgaser innehåller vattenånga som kondenserar inuti EGR-kylaren då avgaserna kyls i det andra steget till en temperatur som är lägre än vattenångans daggpunkt. Då den omgivande luftens temperatur är lägre än 0°C finns det även en risk att det bildade kondensatet firyser till is inuti den andra EGR-kylaren. En sådan isbildning medför att avgasernas strömningskanaler inuti EGR-kylaren mer eller mindre täpps igen. Då återcirkulationen av avgaser upphör eller reduceras avsevärt erhålls en förhöjd halt av kväveoxider i avgaserna.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syfiet med föreliggande uppfinning ar att tillhandahålla ett arrangemang där ett gasformig medium som innefattar vattenånga kan erhålla en mycket god kylning i en kylare samtidigt som risken for att kylaren täpps igen av is undviks.
Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del. För att det gasformiga mediet ska kunna kylas effektivt erfordras att det kyls av en kylvätska i ett kylsystem som kan benämnas såsom ett lågtemperaturkylsystem. Då kylvätska i ett lågtemperaturkylsystem utnyttjas kyls det gasformiga mediet i regel till en temperatur vid vilken vatten i vätskeform fälls ut inuti kylaren. Om kylvätskan dessutom är kallare än 0°C finns det en uppenbar risk att vattnet fiyser till is inuti kylaren. Denna risk ökar ju lägre temperatur som kylvätskan har i lågtemperaturkylsystemet. Arrangemanget innefattar även ett kylsystem med en varmare kylvätska än kylvätskan i lågtemperaturkylsystemet. Detta kylsystem kan benämnas såsom ett högtemperaturkylsystem. Enligt uppfinningen utnyttjas en värmeväxlare och ett ventilorgan for att möjliggöra uppvärmning av kylvätskan i lågtemperaturkylsystemet med hjälp av den varmare kylvätskan i högtemperaturkylsystemet. Ventilorganet är, under normal drift av forbränningsmotorn, ställt i ett första läge då kylvätska från åtminstone en av nämnda kylsystem förhindras att strömma genom värmeväxlaren. I och med det erhålls ingen värmeöverforing mellan kylvätskorna i de båda kylsystemen. Då ventilorganet ställs i ett andra läge tillåts emellertid kylvätska från de båda kylsystemen att strömma genom värmeväxlaren. I detta fall värms kylvätskan i lågtemperaturkylsystemet i värmeväxlaren av den varmare kylvätskan i högtemperaturkylsystemet. En sådan uppvärmning är gynnsam under tillfällen då 10 15 20 25 30 35 i fi; F11 an: r.. f.. í-àf qlfv kylvätskan i lågtemperaturkylsystemet har en så låg temperatur att den riskerar att kyla det gasformiga mediet så att is bildas inuti kylaren. Om en person gör bedömningen att kylaren riskerar eller håller på att frysa igen kan ventilorganet manuellt ställas i det andra läget. Då risken for isbíldning upphört kan ventilorganet åter ställas i det forsta läget. Därmed kan det gasformiga mediet tillhandahålla en mycket god kylning i en kylare samtidigt som isbíldning i kylaren kan undvikas.
Enligt en foredragen utforingsform av uppfinningen innefattar arrangemanget åtminstone en sensor som är anpassad att avkänna en parameter som indikerar om det gasformiga mediet kyls så att isbíldning eller risk for isbíldning föreligger i kylaren, och en styrenhet som är anpassad att mottaga information från nämnda komponent och att avgöra om isbíldning eller risk for isbíldning föreligger i kylaren och om så är fallet ställa ventilorganet i det andra läget. Med en sådan utformning kan ventilorganet automatiskt ställas i det andra läget då risk for isbíldning foreligger i kylaren.
Styrenheten kan vara en datorenhet med en för detta ändamål lämplig programvara.
Närrmda sensor kan vara en temperatursensor som avkänner kylvätskans temperatur i lågtemperaturkyl systemet, Om kylvätskans temperatur är över 0°C då den leds in i kylaren finns det ingen risk for isbíldning inuti kylaren. För att helt undvika isbíldning kan styrenheten ställa ventilorganet i det andra läget så fort som kylvätskans temperatur sjunker under 0°C. Företrädesvis innefattar arrangemanget temperatursensorer eller trycksensorer vilka är anpassade att avkänna en parameter som är relaterad till gasformiga mediets tryckfall eller temperaturfall i kylaren. En sensor kan avkänna det gasformiga mediets tryck eller temperatur innan det leds in i kylaren och en sensor kan avkänna det gasformiga mediets tryck eller. temperatur då det leds ut ur kylaren. Om tryckfallet eller temperatur-fallet i kylaren inte är inom ett forbestämt värde kan styrenheten konstatera att strömningspassagema i kylaren håller på att täppas igen avis. Styrenheten ställer i sådana fall ventilorganet i det andra läget så att kylvätskan i lågtemperaturkylsysternet erhåller en uppvärmning. Den uppvärmda kylvätskan som strömmar igenom kylaren smälter isen som bildats inuti kylaren. Då isen har smält mottar styrenheten information från sensorerna som indikerar att tryckfallet eller temperaturfallet i kylaren åter erhållit acceptabla värden. Styrenheten återställer ventilorganet i det forsta laget. I detta fall tillåts således en begränsad isbíldning inuti kylaren. Däremot erhålls en mycket effektiv kylning av det gasforrniga då kylvätsketemperaturer som är lägre än 0°C kan accepteras så länge som kylaren inte börjar frysa igen. 10 15 20 25 30 35 Enligt en annan foredragen utföringsform av uppfinningen har det andra kylsystemet ett kylarelement där den cirkulerande kylvätskan kyls av luft med omgivningens temperatur. Därmed kan kylvätskan kylas till en temperatur i närheten av omgivningen temperatur. Värmeväxlaren är med fördel belägen i det andra kylsystemet i en position nedströms kylarelementet och uppströms kylaren med avseende på kylsvätskans avsedda strömningsrilctnirig i det andra kylsystemet. Därmed kan kylvätskan i det andra systemet värmas väsentligen omedelbart innan den leds in i kylaren. Under tillfällen då ventilorganet ställs i det andra läget kan därmed relativt varm kylvätska ledas in i kylaren så att den is som bildats inuti kylaren snabbt smälter bort.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är det första kylsystemet anpassat att kyla forbränningsmotorn. Kylsystemet som kyler en forbränningsmotor har under normal drift en temperatur av 80-l0O°C. Denna befintliga kylvätska är därmed mycket lämplig att utnyttja for att värma kylvätskan i lågtemperaturkylsystemet. Kylsystemet som kyler förbränningsmotorn kan innefatta en ledning som är anpassad att leda varm kylvätska från en position i kylsystemet, vilken är belägen väsentligen omedelbart nedströms forbränningsmotom, till värmeväxlaren.
Efter att kylvätskan kylt forbränningsmotorn har det sin högsta temperatur i kylsystemet och det är därför mycket effektivt att utnyttja denna optimalt varma kylvätska for att värma kylvätskan i lågtemperaturkyl systemet då isbildning föreligger.
Enligt en annan foredragen utforingsform av uppfinningen innefattar arrangemanget en ytterligare kylare där det gasformiga mediet är anpassat att kylas i ett forsta steg av kylvätskan i det forsta kylsystemet innan det gasformiga mediet leds till ovan nämnda kylare där det kyls i ett andra steg av kylvätskan i det andra kylsystemet. Det gasformiga mediet kan vara komprimerad lufi som leds i en inloppsledning till forbränningsmotorn. Då luft komprimeras erhåller det en uppvärmning som är relaterad till lufiens kompressionsgrad. I överladdade förbränningsmotorer används luft med ett mycket högt tryck. Luften erfordrar därför en effektiv kylning. Det är av den anledningen lämpligt att kyla den komprimerade luften i fler än en kylare och i flera steg så att den kan nå en önskad låg temperatur innan den leds till förbränningsmotorn. Nämnda gasformiga medium kan även vara återcirkulerande avgaser som leds i en returledning till forbränningsmotorn. Avgaserna kan ha en temperatur av 500-600°C då de leds in i returledningen. Det är således även lämpligt att kyla avgaserna i fler än en kylare och i flera steg så att den kan nå en önskad låg temperatur innan den leds till forbränningsmotorn. 10 15 20 25 30 35 i i 211.3 imm- .från LZ-.Lï KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs, såsom exempel, en foredragen utforingsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: F ig. 1 visar ett arrangemang hos en överladdad dieselmotor enligt en utforingsform av uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN F ig. 1 visar ett arrangemang hos en överladdad forbränningsmotor som är anpassad att driva ett schematiskt visat fordon 1. Förbränníngsmotom är här exemplifierad som en dieselmotor 2. Dieselmotorn 2 kan vara avsedd som drivmotor for ett tyngre fordon 1.
Avgaserna från dieselmotorns 2 cylindrar leds, via en avgassamlare 3, till en avgasledning 4. Dieselmotorn 2 är försedd med ett turboaggregat, som innefattar en turbin 5 och en kompressor 6. Avgaserna i avgasledningen 4, som har ett övertryck, leds inledningsvis till turbinen 5. Turbinen 5 tillhandahåller därvid en drivkraft, som överförs, via en forbindning, till kompressorn 6. Kompressom 6 komprimerar därvid luft som, via ett luftfilter 7, sugs in i en inloppsledning 8 for luft. Luften i inloppsledningen kyls inledningsvis i en forsta kylvätskekyld laddlufikylare 9. Luften kyls i den forsta laddlufikylaren 9 av kylvätska från förbränningsmotorns kylsystem.
Den komprimerade luften kyls därefier i en andra kylvätskekyld laddlufikylare 10.
Luften kyls i den andra laddluftkylaren 10 av kylvätska från ett separat kylsystem.
Arrangemanget innefattar en returledning 11 för att tillhandahålla en återcirkulation av en del av avgaserna i avgasledningen 4. Returledningen har en sträckning mellan avgasledníngen 4 och inloppsledningen 8. Returledningen 11 innefattar en EGR-ventil 12, med vilken avgasflödet i returledningen ll kan stängas av. EGR-ventilen 12 kan även användas for att steglöst styra den mängd avgaser som leds från avgasledningen 4, via returledningen 11, till inloppsledningen 8. En styrenhet 13 är anpassad att styra EGR-ventilen 12 med information om dieselmotoms 2 aktuella driftstillstånd.
Returledningen 11 innefattar en forsta kylvätskekyld EGR-kylare 14 for att kyla avgaserna i ett forsta steg. Avgaserna kyls i den forsta EGR-kylaren 14 av kylvätska från forbränningsmotorns kylsystem. Avgaserna kyls i en kylvâtskekyld EGR-kylare 10 15 20 25 30 35 15 i ett andra steg. Avgaserna kyls i den andra laddluftkylaren 15 av kylvätska från det separata kylsystemet.
Hos overladdade dieselmotorer 2 är, under vissa driftstillstånd, avgasernas tryck i avgasledningen 4 lägre än den komprimerade luftens tryck i inloppsledningen 8. Under sådana drifistillstånd är det inte möjligt att direkt blanda avgaserna i returledningen 11 med den komprimerade lufien i inloppsledningen 8 utan speciella hjälpmedel. Härvid kan, exempelvis, en ventun' 16 eller ett turboaggregat med en variabel geometri användas. Om forbränningsmotorn 2 istället år en overladdad ottomotor kan avgaserna i returledningen ll direkt ledas in i inloppsledningen 8 då avgaserna i avgasledningen 4 hos en ottomotor väsentligen under alla driftstillstånd uppvisar ett högre tryck än den komprimerade luften i inloppsledningen 8. Efter att avgaserna blandats med den komprimerad luften i inloppsledningen 8 leds blandningen, via en forgrening 17, till dieselmotorns 2 respektive cylindrar.
Förbränningsmotorn 2 kyls på ett konventionellt sätt medelst ett kylsystem som innefattar en cirkulerande kylvätska. En kylvätskepump 18 cirkulerar kylvätskan i kylsystemet. Ett huvudsakligt flöde av kylvätskan cirkuleras genom förbränningsmotorn 2. Efter att kylvätskan kylt forbränningsmotorn 2 leds den i en ledning 21 till en termostat 19 i kylsystemet. Då kylvätskan uppnått en normal driñstemperatur är terrnostaten 19 anpassad att leda kylvätskan till en kylare 20, som är monterad vid ett främre parti av fordonet, for att kylas. En mindre del av kylvätskan i kylsystemet leds dock inte till forbränningsmotom 2 utan den cirkuleras genom en ledning 22 som övergår i två parallella ledningar 22a, 22b. Ledningen 22a leder kylvätska till den forsta laddlufikylaren 9 där den kyler den komprimerade luften i ett forsta steg. Ledningen 22b leder kylvätska till den forsta EGR-kylaren 14 där den kyler de återcirkulerande avgaserna i ett forsta steg. Kylvätskan som kylt luften i den forsta laddluftkylaren 9 och kylvätskan som kylt avgaserna i den forsta EGR-kylaren 14 leds åter samman i ledningen 22 som leder tillbaka kylvätskan till ledningen 21. Den varma kylvätskan leds i ledningen 21 till kylaren 20.
Det separata kylsystemet innefattar ett kylarelement 24 som är monterat framför kylaren 20 i ett perifert område av fordonet l. I detta fall är det perifera området beläget vid ett frontparti av fordonet 1. En kylarfläkt 25 är anpassad att alstra en luftström av omgivande luft genom kylarelementet 24 och kylaren 20. Eftersom kylarelementet 24 är placerat framför kylaren 20 kyls kylvätskan i kylarelementet 24 10 15 20 25 30 35 av lufi med omgivningens temperatur. Kylarvätskan i kylarelementet 24 kan därmed kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Den kalla kylvätskan från kylarelementet 24 cirkuleras i det separata kylsystemet i en ledning 26 medelst en pump 27. En värmeväxlare 28 är anordnad i ledningen 26. Om behov föreligger kan den kalla kylvätskan i det separata kylsystemet värmas i värmeväxlaren 28 medelst varm kylvätska från fórbränningsmotoms kylsystem. Förbränningsmotorns kylsystem innefattar en ledning 29 som har en sträckning *från en position 2la i ledningen 21 där den mottar varm kylvätska som just passerat igenom förbränningsmotorn. Ledningen 29 innefattar en ventil 30 som är ställbar i ett stängt läge och i åtminstone ett öppet läge medelst en styrenhet 31. Då ventilen 30 är i ett öppet läge leds varm kylvätska genom ledningen 29 som sträcker sig genom värmeväxlaren 28. Kylvätskan leds därefier till en ledning 23, som utgör en ordinarie del av förbränningsmotorns kylsystem, vilken leder kyld kylvätska fiån kylaren 20 till förbränningsmotorn 2.
Efter att kylvätskan i det separata kylsystemet passerat igenom värmevâxlaren 28 övergår ledningen 26 i två parallella ledningar 26a, 26b. Ledningen 26a leder kylvätska till den andra laddluflzkylaren 10 där den kyler den komprimerade luften i ett andra steg. Ledningen 26b leder kylvätska till den andra EGR~kylaren 15 där den kyler de återcirkulerande avgaserna i ett andra steg. Efler att kylvätskan passerat genom den andra laddluitkylaren 10 och den andra EGR-kylaren 15 går ledningarna 26a, 26b samman. Kylvätskan leds därefter i ledningen 26 till kylarelementet 24 för att kylas.
En första trycksensor 32 är anordnad i lufiledningen 8 för att avkänna luftens tryck innan den leds in i den andra laddluftkylaren 10. En andra trycksensor 33 är anordnad i luftledningen 8 for att avkänna luftens tryck efter att den passerat genom den andra laddluftkylaren 10. En tredje trycksensor 34 är anordnad i returledningen 11 for att avkänna avgasernas tryck innan de leds in i den andra EGR-kylaren 15. En fjärde trycksensor 35 är anordnad i returledningen ll for att avkänna avgasemas tryck efter att de passerat genom den andra EGR~kylaren 15. Styrenheten 31 är anpassad att mottaga information fiån nämnda sensorer avseende uppmätta tryck.
Under drift av dieselmotorn 2 strömmar avgaser genom avgasledningen 4 vilka driver turbinen 5. Turbinen 5 tillhandahåller därvid en drivkraft, som driver kompressorn 6.
Kompressorn 6 suger in omgivande lufi, via luftfiltret 7, och komprimerar lufien i inloppsledningen 8. Lufien tillhandahåller därvid ett förhöjt tryck och en förhöjd temperatur. Den komprimerade luflen kyls i den första laddlufikylaren 9 medelst kylarvätskan i forbränningsmotorns kylsystem. Kylarvätskan kan här ha en temperatur 10 15 20 25 30 35 T 'šêíš av cirka 80-85°C. I och med det kan den komprimerade luñen kylas i den första laddluftkylaren 9 i ett första steg till en temperatur i närheten av kylvätskans temperatur. Den komprimerade luften leds därefier genom den andra laddlufikylaren 10 där den kyls av kylvätskan i det separata kylsystemet. Kylvätskan kan här ha en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Därmed kan även den komprimerade lufien under gynnsamma omständigheter kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur.
Styrenheten 13 håller, under de flesta av dieselmotorns 2 drifistillstånd, EGR-ventilen 12 öppen så att en del av avgaserna i avgasledningen 4 leds in i returledningen 11.
Avgaserna i avgasledningen 4 kan ha en temperatur av cirka 500°C - 600°C då de när den forsta EGR-kylaren 14. De återcirkulerande avgaserna kyls i den första EGR- kylaren 14 i ett första steg av kylvätskan i förbränningsmotorns kylsystem.
Kylarvätskan i förbränningsmotorns kylsystem har således en relativt hög temperatur men den är klart lägre än avgaserna temperatur. Det är därmed möjligt att tillhandahålla en god kylning avgaserna i den första EGR-kylaren 14. De återcirkulerande avgaserna leds därefter till den andra EGR-kylaren 15 där de kyls av kylvätskan i det separata kylsystemet. Kylvätskan har här en klart lägre temperatur och avgaserna kan under gynnsamma omständigheter kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Avgaser i returledningen 11 kan därmed tillhandahålla en kylning till väsentligen samma låga temperatur som den komprimerade luften innan de blandas och leds till förbränningsmotorn 2. Därmed kan en väsentligen optimal mängd luft och återcirkulerande avgaser ledas in i förbränningsmotorn. I och med det möjliggörs en förbränning i förbränningsmotorn med en väsentligen optimal prestanda, Den låga temperaturen på den komprimerade lufien och de återcirkulerande avgaserna resulterar även i en lägre förbränningstemperatur och därmed i en lägre halt av kväveoxider i avgaserna.
Denna effektiva kylning av den komprimerade luften och de återcirkulerande avgaserna har även nackdelar. Den komprimerade lufien kyls i den andra laddlufikylaren 10 till en temperatur vid vilken vatten i vätskeform fälls ut inuti laddlufikylaren 10. På ett motsvarande sätt kyls avgaserna i den andra EGR-kylaren 15 till en temperatur vid vilken kondensat bildas inuti den andra EGR-kylaren 15. Då den omgivande luftens temperatur är lägre än 0°C finns det även en risk att det utfällda vattnet fryser till is inuti den andra laddlufilrylaren 10 och det utfällda kondensatet fryser till is inuti den andra EGR-kylaren 15. Isbildning inuti den andra laddlufikylaren 10 15 20 25 30 35 ii ÅS 10 och den andra EGR-kyl aren 15 kan allvarligt störa driften av förbränningsmotorn 2.
För att förhindra att den andra laddluitkylaren 10 och den andra EGR-kylaren 15 fiyser igen mottar styrenheten 31 väsentligen kontinuerligt information från trycksensorna 32, 33 avseende luftens tryck före och efter den andra laddluftkylaren 10 och från trycksensorna 34, 35 avseende de återcirkulerande avgasernas tryck före och efier den andra laddlufikylaren 15 _ Om trycksensorerna 32, 33 indikerar ett tryckfall som är över ett förbestämt tröskelvärde i den andra laddlufilylaren 10 kan styrenheten 31 konstatera att is har bildats inuti laddluttkylaren 10. Om trycksensorerna 34, 35 indikerar ett tryckfall som är över ett förbestämt tröskelvärde i den andra EGR-kylaren 15 kan på ett motsvarande sätt konstateras att is har bildats i den andra EGR-kylaren 15.
Om styrenheten 31 mottar sådan information öppnar den ventilen 30 så att varm kylvätska från förbränningsmotoms kylsystem leds genom ledningen 29 och värmeväxlaren 28. Den varma kylvätskan från förbränningsmotorns kylsystem värmer upp den kalla kylvätskan i det separata kylsystemet som kontinuerligt strömmar genom värmeväxlaren 28. Värmeväxlaren 28 är belägen i det separata kylsystemet i en position nedströms kylarelementet 24 och uppströms den andra laddluitkylaren 10 och den andra EGR-kylaren 15 med avseende på kylvätskans avsedda strömningsriktning i det separata kylsystemet. I och med det tillhandahåller kylvätskan i det separata systemet en markant uppvärmning väsentligen omedelbart innan den leds till den andra laddluftkylaren 10 och till den andra EGR-kylaren 15. Då den varma kylvätskan leds genom den andra laddluftkylaren 10 och den andra EGR-kylaren 15 smälter den snabbt och effektivt den is som bildats i kylarna 10, 15.
Så snart som styrenheten 31 mottar information som indikerar att tryckfallet i den andra laddluftkylaren 10 och i den andra EGR-kylaren 15 åter har antagit godtagbara värden stänger styrenheten 31 ventilen 30. Därmed upphör cirkulationen av varm kylvätska från förbränningsmotorns kylsystem genom värmeväxlaren 28.
Uppvärmningen av kylvätskan i det separata kylsystemet upphör och kall kylvätska, som kylts i kylarelementet 24, kan åter användas for att kyla luflen i den andra laddluftkylaren 10 och avgaserna i den EGR-kylaren 15. Om en mycket låg omgivningstemperatur råder under drift av fordonet kan styrenheten 31 med jämna mellanrum ställa ventilen 30 i ett öppet läge för att förhindra en alltför riklig isbildning i den andra laddlufikylaren 10 och i den andra EGR-kylaren 15. Arrangemanget möjliggör således en mycket effektiv kylning av luñen i den andra laddlufikylaren 10 och avgaserna i den andra EGR-kylaren 15. Samtidigt förhindras en isbildning i den 10 15 20 10 andra laddluitkylaren 10 och i den andra EGR-kylaren 15 vilken skulle kunna störa driften av förbränningsmotom 2.
Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den utföringsform som beskrivs på ritningen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. I uttöringsexemplet utnyttjas trycksensorer for att bestämma tryckfallet över kylarna som en parameter for att indikera när is har bildats i kylarna. Temperatursensorer kan lika gärna utnyttjas for att bestämma temperaturfallet i kylarna som en parameter for att indikera när is har bildats i kylarna. Enligt ett annat alternativ kan en temperatursensor utnyttjas som avkänner temperaturen på kylvätskan som leds till kylarna10, 15. Är kylvätskans temperatur över 0°C kan ingen isbildning ske 10 i kylarna 10, 15. I den visade utföringsformen utnyttjas arrangemanget for att hålla både den andra laddlufikylaren. och den andra EGR-kylaren 15 väsentligen fria från is. Arrangemanget kan även utnyttjas for att hålla endast en av nämnda kylare 10, 15 väsentligen fri från is.
Arrangemanget är visat för en överladdad forbränningsmotor där ett turboaggregat används för att komprimera luften som leds till törbränningsmotorn. Självfallet kan arrangemanget även utnyttjas hos överladdade forbränningsmotor där luften komprimeras av flera turboaggregat. Den forsta laddluftkylaren 9 kan här utnyttjas som en mellankylare for att kyla luften mellan komprimeringarna i turboaggregatens kompressorer.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 Patentkrav
1. Arrangemang hos en överladdad forbränningsmotor (2), varvid arrangemanget innefattar ett forsta kylsystem med en cirkulerande kylvätska, ett andra kylsystem med en cirkulerande kylvätska som, under normal driñ av forbränningsmotom (2), har en lägre temperatur än kylvätskan i det första kylsystemet och en kylare (10, 15) i vilken ett gasformigt medium, som innefattar vattenånga, är anpassat att kylas av kylvätskan i det andra kylsystemet, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en värmeväxlare (28), som innefattar en passage (29) som är anpassad att genomströmmas av kylvätska från det första kylsystemet och en passage (26) som är anpassad att genomströmmas av kylvätska från det andra kylsystemet, ett ventilorgan (30), som är ställbart i ett forsta läge då kylvätska från åtminstone ett av nämnda kylsystem förhindras att strömma genom värmeväxlaren (28) och i ett andra läge då kylvätska från de båda kylsystemen strömmar genom värmeväxlaren (28) så att kylvätskan i det andra kyl systemet värms av den kylvätskan i det första kylsystemet, åtminstone en sensor (32-36) som är anpassad att avkänna en parameter som indikerar om det gasformiga mediet kyls så att isbildning eller risk for isbildning föreligger i kylaren (10, 15), och en styrenhet (31), som är anpassad att mottaga information från nämnda sensor (32-36) och att avgöra om isbildning eller risk for isbildning föreligger i kylaren (10, 15) och om så är fallet ställa ventilorganet (30) i det andra läget.
2. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att arrangemanget innefattar trycksensorer (32-35) eller temperatursensorer vilka är anpassade att avkänna en parameter som är relaterad till gasformiga mediets tryckfall eller temperaturfall i kylaren (10, 15).
3. Arrangemang enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att det andra kylsystemet har ett kylarelement (24) där den cirkulerande kylvätskan kyls av lult med omgivningens temperatur.
4. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknar av att värmeväxlaren (28) är belägen i det andra kylsystemet i en position nedströms kylarelementet (24) och uppströms kylaren (10, 15) med avseende på kylvätskans avsedda strömningsriktning i det andra kylsystemet. 10 15 20 Lïl 'LS HJ mi: 42th i" Qi
5. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknatgy att det första kylsystemet är anpassat att kyla förbränningsmotom (2).
6. Arrangemang enligt krav 5 kånnetecknat av att det första kylsystemet innefattar en ledning (29) som är anpassad att leda varm kylvätska från en position (Zla) i det första kylsystemet, vilken är belägen väsentligen omedelbart nedströms förbränningsmotorn (2), till värmeväxlaren (28).
7. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en ytterligare kylare (9, 14) där det gasformiga mediet år anpassat att kylas i ett första steg av kylvätskan i det första kylsystemet innan det gasformiga mediet leds till ovan nämnda kylare (10, 15) där det kyls i ett andra steg av kylvätskan i det andra kylsystemet.
8. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda gasformiga medium är komprímerad lufi som leds i en inloppsledning (8) till förbränningsmotom (2).
9. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda gasformiga medium är återcirkulerande avgaser som leds i en returledning (11) till förbränningsmotorn (2).
SE0800529A 2008-03-06 2008-03-06 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor SE532143C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800529A SE532143C2 (sv) 2008-03-06 2008-03-06 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
RU2010140819/06A RU2450133C1 (ru) 2008-03-06 2009-02-17 Устройство для двигателя внутреннего сгорания с наддувом
US12/920,719 US8511260B2 (en) 2008-03-06 2009-02-17 Apparatus for preventing icing in a supercharged internal combustion engine
PCT/SE2009/050169 WO2009110840A1 (en) 2008-03-06 2009-02-17 Arrangement at a supercharged internal combustion engine
JP2010549610A JP5132785B2 (ja) 2008-03-06 2009-02-17 過給内燃機関用装置
CN2009801079624A CN101960116B (zh) 2008-03-06 2009-02-17 增压内燃发动机中的装置
BRPI0907606-9A BRPI0907606A2 (pt) 2008-03-06 2009-02-17 Arranjo em um motor de combustão interna sobrecarregado
KR1020107021007A KR101531360B1 (ko) 2008-03-06 2009-02-17 과급 내연 기관용 장치
EP09718004.6A EP2262990B1 (en) 2008-03-06 2009-02-17 Arrangement at a supercharged internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800529A SE532143C2 (sv) 2008-03-06 2008-03-06 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0800529L SE0800529L (sv) 2009-09-07
SE532143C2 true SE532143C2 (sv) 2009-11-03

Family

ID=41056251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0800529A SE532143C2 (sv) 2008-03-06 2008-03-06 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8511260B2 (sv)
EP (1) EP2262990B1 (sv)
JP (1) JP5132785B2 (sv)
KR (1) KR101531360B1 (sv)
CN (1) CN101960116B (sv)
BR (1) BRPI0907606A2 (sv)
RU (1) RU2450133C1 (sv)
SE (1) SE532143C2 (sv)
WO (1) WO2009110840A1 (sv)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE533750C2 (sv) * 2008-06-09 2010-12-21 Scania Cv Ab Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE534270C2 (sv) * 2008-11-05 2011-06-21 Scania Cv Ab Arrangemang för kylning av återcirkulerande avgaser hos en förbränningsmotor
DE102010005803A1 (de) * 2010-01-27 2011-07-28 Audi Ag, 85057 Kraftwagen mit einer Abgasanlage
SE535319C2 (sv) * 2010-02-19 2012-06-26 Scania Cv Ab Arrangemang för avisning av en laddluftkylare
BR112015003138A2 (pt) * 2012-08-14 2017-07-04 Mack Trucks medidor de vazão de venturi isolado a vácuo para um aparelho de recirculação de gás de exaustão
US8961368B2 (en) * 2012-10-10 2015-02-24 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler condensate purging cycle
US9476345B2 (en) * 2012-10-19 2016-10-25 Ford Global Technologies, Llc Engine cooling fan to reduce charge air cooler corrosion
US9151214B2 (en) * 2012-10-19 2015-10-06 Ford Global Technologies, Llc Engine control system and method
US9004046B2 (en) * 2012-11-08 2015-04-14 Ford Global Technologies, Llc System and method to identify ambient conditions
US9739194B2 (en) * 2013-03-04 2017-08-22 Ford Global Technologies, Llc Charge-air intercooler system with integrated heating device
KR101575254B1 (ko) * 2014-05-20 2015-12-07 현대자동차 주식회사 차량 엔진 냉각 시스템
JP6064981B2 (ja) * 2014-12-12 2017-01-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6156431B2 (ja) * 2015-04-09 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置
US10563900B2 (en) * 2015-06-19 2020-02-18 Carrier Corporation Transport refrigeration unit with evaporator deforst heat exchanger utilizing compressed hot air
KR102253567B1 (ko) * 2015-12-28 2021-05-17 선코크 테크놀러지 앤드 디벨로프먼트 엘엘씨 동적으로 코크스 오븐을 충전하기 위한 방법 및 시스템
RU2636362C1 (ru) 2016-11-22 2017-11-22 Никишин ГмбХ Устройство управляемого турбонаддува двигателя внутреннего сгорания
DE102017200800B4 (de) 2017-01-19 2018-09-20 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit Ladeluftkühlung
JP6544376B2 (ja) * 2017-03-28 2019-07-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
JP6536708B2 (ja) * 2018-03-08 2019-07-03 株式会社デンソー 内燃機関のegrシステム
CN110332062B (zh) * 2019-06-28 2020-09-29 潍柴动力股份有限公司 格栅结冰的故障处理方法、装置、电子设备及存储介质
FR3137418B1 (fr) * 2022-06-29 2024-05-17 Psa Automobiles Sa Ensemble moteur suralimenté comprenant des moyens de détection de la formation de glace dans le refroidisseur d’air de suralimentation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB950020A (en) * 1961-12-18 1964-02-19 Manfred Behr Improvements relating to supercharged internal combustion engine cooling arrangements
SU1153091A1 (ru) * 1983-11-17 1985-04-30 Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей Система охлаждени двигател внутреннего сгорани с турбонаддувом
JPH07119463A (ja) * 1993-10-25 1995-05-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関の冷却装置
US5598705A (en) * 1995-05-12 1997-02-04 General Motors Corporation Turbocharged engine cooling apparatus
DE10012197B4 (de) * 2000-03-13 2012-02-02 Behr Thermot-Tronik Gmbh Thermomanagement für ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlmittelkreislauf und einer Klimaanlage
US6230668B1 (en) * 2000-05-22 2001-05-15 General Electric Company Locomotive cooling system
DE10134678A1 (de) * 2001-07-20 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Kühlen und Heizen eines Kraftfahrzeuges
DE10234608A1 (de) * 2002-07-30 2004-02-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Kühl- und Heizkreislaufs eines Kraftfahrzeugs
JP3982372B2 (ja) * 2002-09-27 2007-09-26 アイシン精機株式会社 車両エンジンの冷却装置
DE102004024289A1 (de) * 2004-05-15 2005-12-15 Deere & Company, Moline Kühlsystem für ein Fahrzeug
CN100573017C (zh) * 2004-10-07 2009-12-23 贝洱两合公司 气冷式废气热交换器、特别是汽车废气冷却器
SE528270C2 (sv) * 2005-02-02 2006-10-10 Scania Cv Ab Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor i ett fordon
JP2009515088A (ja) 2005-11-10 2009-04-09 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 回路システム、混合器
SE529731C2 (sv) * 2006-03-21 2007-11-06 Scania Cv Ab Kylararrangemang hos ett fordon
DE102006033315A1 (de) * 2006-07-17 2008-01-24 Behr Gmbh & Co. Kg Ventil zur Steuerung eines Kühlmittelstroms für einen Heizkörper eines Kraftfahrzeuges, System mit zumindest einem Ventil

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011513640A (ja) 2011-04-28
EP2262990A4 (en) 2014-03-12
BRPI0907606A2 (pt) 2015-07-21
SE0800529L (sv) 2009-09-07
RU2450133C1 (ru) 2012-05-10
CN101960116A (zh) 2011-01-26
EP2262990A1 (en) 2010-12-22
CN101960116B (zh) 2013-03-06
US8511260B2 (en) 2013-08-20
WO2009110840A1 (en) 2009-09-11
KR20110003324A (ko) 2011-01-11
KR101531360B1 (ko) 2015-06-24
EP2262990B1 (en) 2017-11-01
US20110000446A1 (en) 2011-01-06
JP5132785B2 (ja) 2013-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE532143C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE532361C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE532709C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
EP2286068B1 (en) Cooling arrangement for a supercharged internal combustion engine
SE1051363A1 (sv) Kylsystem i ett fordon
US8464669B2 (en) Cooling circuit for an internal combustion engine
SE530239C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE0802031A1 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE529731C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE530583C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE533750C2 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE530242C2 (sv) Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE534270C2 (sv) Arrangemang för kylning av återcirkulerande avgaser hos en förbränningsmotor
SE1050444A1 (sv) Arrangemang och förfarande för att värma kylvätska som cirkulerar i ett kylsystem
SE0950779A1 (sv) Arrangemang för att kyla komprimerad luft som leds till en förbränningsmotor
SE0950931A1 (sv) Kylare för att kyla återcirkulerande avgaser hos en förbränningsmotor
SE529422C2 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor