CN111140409A - 用于减少内燃发动机的进气管道中的冷凝物形成的布置和方法，以及机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于减少内燃发动机的进气管道中的冷凝物形成的布置和方法，以及机动车辆。一种减少内燃发动机的进气管道中的冷凝物形成的布置，该布置具有内燃发动机、进气管道、排气管道、涡轮增压器、低压排气再循环管道、热交换器和发动机冷却***，热交换器布置在排气引入点上游的进气管道中，发动机冷却***利用布置在汽缸盖的区域中的第一温度控制介质通道并且利用布置在汽缸体的区域中的第二温度控制介质通道用于内燃发动机的分流式冷却。热交换器借助于温度控制介质管路被连接到第一温度控制介质通道，使得流入第一温度控制介质通道中的温度控制介质供给到热交换器。一种具有上述布置的机动车辆和一种用于减少该布置中的冷凝物形成的方法。

Description

用于减少内燃发动机的进气管道中的冷凝物形成的布置和方 法，以及机动车辆

技术领域

本发明涉及用于减少内燃发动机的进气管道中的冷凝物形成的布置和方法，并且涉及机动车辆。

背景技术

现今使用的内燃发动机以高效率为特征，使得燃料中含有的更小部分的化学能被转化热能。这导致内燃发动机在冷启动之后的更低的排气温度和更差的暖机行为。

然而，冷的内燃发动机由于增加的内部发动机摩擦和非最佳的燃烧过程而导致更高的燃料消耗。为了加快内燃发动机的暖机，不同的策略被使用。

一种已知的措施是所谓的"无流策略"，其中内燃发动机的冷却回路中的温度控制介质流被切断直至内燃发动机已经达到最小温度。然而，如果温度控制介质流被其温度要被控制的其他部件所需要、或其温度要被控制的其他部件不能借助于温度控制介质流在与后者被切断一样长的时间内被温度控制，则这种策略不能被选择。

能够被认为"无流策略"的进一步发展是所谓的"分流式冷却***"，在此情况下温度控制介质流在内燃发动机的区域中被分成彼此(相对于温度控制介质的流动)平行行进的两个温度控制介质通道，使得流入两个温度控制介质通道的温度控制介质的比能够被单独设置。具有分流式冷却的这种冷却***例如从EP1900919A1是已知的。

通常，第一温度控制介质通道在汽缸盖垫片的区域或汽缸盖的区域中行进，并且用于汽缸盖的温度控制，而第二温度控制介质通道在汽缸体的区域中行进，并且因此用于汽缸体的温度控制。以此方式，主要被热耦接到燃烧室壁、进气引导和排气排出布置的汽缸盖和主要被热耦接到摩擦点的汽缸体能够被不同地冷却。例如，在内燃发动机的暖机阶段中，汽缸盖能够在汽缸体没有被冷却的情况下被冷却，使得汽缸体能够更快地被带到所需的运转温度。

还已知是的用于内燃发动机(具体地柴油发动机)的排气再循环布置，用于将在内燃发动机中的燃烧过程期间产生的一部分排气引入到内燃发动机的进气管道内，由此排气的成分能够被影响，并且空气污染物的形成能够被减少。

在用于内燃发动机的已知低压排气再循环布置的情况下，再循环的排气在被分配给内燃发动机的涡轮增压器的压缩机叶轮的上游与从外部供给的新鲜空气混合，并且由新鲜空气和再循环的排气形成的进气经由压缩机叶轮被供给到内燃发动机。

如果未达露点，内燃发动机在冷启动之后的相对低的排气温度和相对差的暖机行为会导致冷凝水(冷凝物形成)的不期望的形成和雪和/或冰晶的形成。

然而，即使在存在高排气温度的情况下，露点的未达可能在同时足够低的进气温度的情况下发生。这会具有以下结果：在持续低的外部温度的情况下使用的区域中，尽管内燃发动机在高负荷下(即在高排气温度的情况下)运转，低压排气再循环的使用是不可能的，或仅在由于冷凝物形成而对压缩机叶轮造成损坏的高风险的情况下是可能的。

在冷凝物形成期间，所谓的自由流动冷凝物可以借助于暖或热且潮湿的再循环的低压排气中含有的水在与冷新鲜空气接触的冷却期间冷凝而被形成。此处，小的液滴首先聚集来形成更大的液滴。如果所述更大的液滴到达涡轮增压器的快速旋转的压缩机叶轮，它们能够产生破坏的高可能性。

此外，所谓的壁冷凝可能发生，在此情况下暖或热的再循环的低压排气撞击冷的壁，导致再循环的排气和其中含有的水的冷却。如果在存在给定比例的气态水的情况下到在所述水比例的露点之下的温度的冷却发生，冷凝因此发生。

如果冷凝物到达涡轮增压器的压缩机叶轮，冷凝物液滴能够引起压缩机叶片的腐蚀，因为所述液滴由于其质量而在出现的压缩机旋转速度下造成对叶片的阻碍。所述磨损对压缩机的效率、对燃料消耗、对空气污染物的排放以及对NVH(噪声、振动与不舒适性)具有不利的影响。

发明内容

因此，本发明的目标是详细说明了由于冷凝水而对压缩机叶轮的损坏能够被防止的可能性。此外将会希望尽可能快地达到内燃发动机的最佳运转温度。

所述目标借助于独立权利要求的主题来实现。从属权利要求详细说明了本发明的有利改进。

本发明的基本构思是减少或甚至防止冷凝水在压缩机上游的形成。以此方式，没有冷凝水或至多非常少量的冷凝水能够到达压缩机叶轮并且在那里造成损坏。

为此目的，提供了从外部供应的新鲜空气在与再循环的排气汇合之前被变暖，使得到达压缩机叶轮的进气的温度高到足以防止水的冷凝。为了实现这点，热交换器被提供在用于再循环的排气的排气引入点的上游

所述热交换器与用于分流式冷却的发动机冷却***组合，具体地使得热交换器被连接到用于分流式冷却的发动机冷却***的第一温度控制介质通道(其在内燃发动机的汽缸盖的区域中行进)，使得流入第一温度控制介质通道的温度控制介质能够被供给到热交换器。

以此方式，在内燃发动机的暖机阶段中，首先可能的是，热从汽缸体的消散借助于用于分流式冷却的发动机冷却***的第二温度控制介质通道中的温度控制介质流被切断而被防止。以此方式，内燃发动机能够尽可能快地达到最佳运转温度。

其次，已经在汽缸盖的区域中被变暖的温度控制介质能够被引导到进气管道中的热交换器，使得从外部供给的新鲜空气能够被变暖，并且冷凝物形成能够被基本上防止。

根据本发明的一种用于防止内燃发动机的进气管道中的冷凝物形成的布置，该布置具有内燃发动机、进气管道、排气管道、涡轮增压器、低压排气再循环管道、热交换器和发动机冷却***，所述内燃发动机具有汽缸体并且具有汽缸盖，所述进气管道用于将进气供给到所述内燃发动机，所述排气管道用于从所述内燃发动机排出排气，所述涡轮增压器具有被布置在所述进气管道中的压缩机并且具有被布置在所述排气管道中的排气涡轮，所述低压排气再循环管道经设计用于将排气从被布置在所述排气涡轮下游的所述排气管道中的排气抽取点再循环到被布置在所述压缩机上游的所述进气管道中的排气引入点，所述热交换器被布置在所述排气引入点上游的所述进气管道中，所述发动机冷却***用于利用被布置在所述汽缸盖的区域中的第一温度控制介质通道并且利用被布置在所述汽缸体的区域中的第二温度控制介质通道的所述内燃发动机的分流式冷却。所述热交换器借助于温度控制介质管路被连接到所述第一温度控制介质通道，使得流入所述第一温度控制介质通道中的温度控制介质能够被供给到所述热交换器。

内燃发动机(有时也被称为燃烧机)要被理解为表示用于将燃料中含有的化学能转换成机械功的内燃发动机。内燃发动机可以是以自动点火或应用点火的内燃发动机的形式。可以例如利用汽油或柴油作为燃料。可选地，排气后处理装置(例如催化转化器)被布置在排气管道中是可能的。

在本实例中，进气指的是被供应到内燃发动机的用于执行燃烧过程的燃烧空气。所述进气可以由新鲜空气(即从外部供给的空气)和再循环的排气组成。因此，新鲜空气在排气引入点的上游流入进气管道，该新鲜空气在排气引入点的下游根据需要与再循环的排气混合，并且与后者一起形成进气。

低压排气再循环管道可以具有排气再循环阀(EGR阀)，其用于控制再循环的排气的流速，使得进气中的新鲜空气与再循环的排气的比能够被调整。EGR阀可以例如被布置在排气引入点处。

发动机冷却***是如在对于分流式冷却的介绍中描述的发动机冷却***，在此情况下温度控制介质流在第一通道与第二通道之间被分流，其中所述第一通道被布置在汽缸盖的区域中用于汽缸盖的温度控制，并且其中所述第二通道被布置在汽缸体的区域中用于汽缸体的温度控制。温度控制介质在发动机冷却***中的回路中被引导，即，在经过第一和/或第二温度控制介质通道之后，这两个部分流在共同的温度控制介质流被再次分成部分流之前，再次汇合以形成共同的温度控制介质流。

为了共同的温度控制介质流的分流，发动机冷却***具有一个或更多个发动机冷却***通流控制装置，借助于所述一个或更多个发动机冷却***通流控制装置能够以灵活的方式设置两个部分流的部分体积。具体地，分流也可以被实现为使得仅两个温度控制介质通道中的一个被温度控制介质流过。发动机冷却***通流控制装置可以例如是以阀的形式，并且可以被布置在发动机冷却***中的不同位置中，例如在水泵的上游或下游或在汽缸体或汽缸盖下游的温度控制介质出口处。

热交换器用于使新鲜空气变暖。为此目的，热能从流过热交换器的温度控制介质(例如水或含水温度控制介质)被转移到新鲜空气，使得所述新鲜空气的温度增加。热交换器可以优选地被布置得尽可能靠近排气引入点的上游，例如在排气引入点的正上游，即在没有另外的装置–但温度传感器除外-被布置在热交换器与排气引入点之间。这减少了热交换器与排气引入点之间的路径上的新鲜空气的不期望冷却。温度控制介质优选地在回路中被引导。

借助于新鲜空气的温度的增加，在与再循环的排气的下游汇合期间冷凝水的形成能够被避免，所述再循环的排气通常处于比从周围环境获取的新鲜空气更高的温度并且因此具有对于气态水的更高的吸收能力。变暖应当优选地被执行，使得进气中(即再循环的排气和新鲜空气的混合气中)的水的露点超过，并且因此进气中的含有的水的冷凝被防止。

换言之，借助于露点或露点温度被升高到在普遍空气湿度和普遍压力的情况下没有冷凝水形成的程度，新鲜空气的温度的增加防止了(主要在再循环的排气中)含有的水的冷凝并且具体地防止了自由流动冷凝物的形成。通过冷凝物形成的减少或防止，水滴对压缩机叶轮的撞击和相关联的对压缩机叶轮的损坏能够被防止。

由于新鲜空气的变暖，还可能的是，被布置在热交换器下游的进气管道的管路和装置(例如被布置在排气引入点处的EGR阀和/或用于混合新鲜空气和再循环的排气的可选的混合装置)的变暖被影响，使得，除了自由流动冷凝物的形成之外，壁冷凝物的形成也能够被减少或被防止。

本发明在低压排气再循环布置的情况下具有特别有利的影响，因为此处由于长流动路径，在排气再循环装置在内燃发动机的冷启动之后借助于再循环的排气被充分地变暖并且因此冷凝水的不期望的形成相对频繁地发生之前，特别长的时间段逝去。

然而，冷凝水可能不仅在冷启动之后而且在其他工况下被形成，例如由于再循环的排气借助于被布置在低压排气再循环管道中的冷却器(EGR冷却器)的冷却。再循环的排气的这种冷却可以例如是必须的，以便将进气的温度保持在期望的充气压力能够被产生的这种低水平下。借助于本发明，在冷启动之后以及在没有根据本发明的干预的情况下允许由于普遍压力和温度状况的冷凝水的形成的运转阶段中使得新鲜空气的变暖成为可能。在持续低的外部温度的情况下使用的区域中，本发明可以此外允许在第一时间内提供低压排气再循环，因为在这种区域中，尽管内燃发动机在高负荷下运转，不期望的冷凝物形成要不然也会发生，如在介绍中讨论的。

除了防止冷凝水的形成之外，进气的变暖也可以具有对内燃发动机的积极影响，并且降低燃料消耗和/或减少空气污染物的排放。为了内燃发动机在冷启动之后的快速变暖，如果进气能够相对于环境温度被变暖，则是有利的。变暖的进气导致内燃发动机的温度和排气后处理装置(例如催化转化器)的温度的更快增加。两者都有益于燃料消耗和污染物排放的降低，因为首先，内燃发动机的高摩擦比在具有冷的进气的运转的情况下更快地减少。其次，排气后处理装置的温度也更快地增加，由此这些在更早的时间点处达到其起燃温度，并且因此排气流中含有的空气污染物的改善的转化是可能的。

根据本发明的借助于热交换器的新鲜空气的变暖与用于内燃发动机的分流式冷却的发动机冷却***的组合同时允许具有上面讨论的优点的进气的变暖和借助于汽缸体在暖机阶段中(即在冷启动之后)不被温度控制介质流过的内燃发动机本身的快速变暖。

换言之，在暖机阶段中，为了借助于热能从汽缸盖被转移到温度控制介质来冷却汽缸盖的目的，温度控制介质流过第一温度控制介质通道。变暖的温度控制介质流到热交换器，其中热能从温度控制介质被转移到从外部供给的新鲜空气。相比之下，在暖机阶段中，用于汽缸体的温度控制的第二温度控制介质通道未被温度控制介质流过，即没有热被消散，使得汽缸体能够快速地变暖，并且因此也在更早的时间点处达到更高排气温度，该更高排气温度具有在上面关于有效排气后处理讨论的优点。

在暖机阶段之后，温度控制介质还可以流过被布置在汽缸体的区域中的第二温度控制介质通道，使得汽缸体能够以常规方式被冷却。

通过用于将热能转移到进气的发动机冷却***的温度控制介质的使用，另外的温度控制回路能够被省略。更确切地说，在燃烧过程期间释放的热能能够被进一步用于使进气变暖。不需要额外的热源，使得能量能够被节省。此外，从发动机冷却***分支出来的温度控制介质管路需要小的结构空间，使得这能够以其他方式被利用。

换言之，发动机冷却***的温度控制介质的能量能够被用作热源。相比之下，用于使新鲜空气变暖的电运转的辅助加热器不能以燃料中立的方式被运转。相比于利用温度控制介质中的过多热能的***，电辅助加热器需要电能从燃料的产生。因为由于普遍环境状况的冷凝物形成的风险可能遍及内燃发动机的整个运转持续时间存在，这会遍及整个运转持续时间需要持续额外分数的燃料用于电辅助加热器。这能够被有利地避免。

发动机冷却***可以具有泵装置，例如所谓的冷却水泵、冷却器(其可以例如被设计用于将热能从温度控制介质转移到环境空气)和温度调节器(恒温器)。

温度调节器可以被配置为双位式调节器。在最小温度之下，温度控制介质在回路中被引导而不流过冷却器，使得仅低冷却动作被实现。从达到最小温度的点，需要内燃发动机的增强的冷却，并且温度控制介质能够被引导通过冷却器以便将热能释放到周围环境。

在不同的设计变体中，该布置可以具有用于控制温度控制介质到温度控制介质管路并且因此还到热交换器的供给的通流控制装置。换言之，温度控制介质到热交换器的供给是可控的。

通流控制装置可以例如是以三通阀的形式，使得从第一温度控制介质通道出来的温度控制介质能够在温度控制介质管路与发动机冷却回路的返回管路之间被分流。

例如，如果不需要新鲜空气的变暖，到热交换器的温度控制介质流可以被切断。如果没有另外的温度控制介质达到热交换器或没有另外的新的变暖的温度控制介质被供给到热交换器，也能够发生没有热能到新鲜空气的另外的转移这样的情况。

然而，温度控制介质流的切断仅在一定时间延迟的情况下生效，因为仅仅是没有另外的"新的"热能被供应的情况。通流控制装置能够以节省空间的方式被有利地布置，使得结构空间能够被节省。

在另外的设计变体中，该布置可以具有用于旁通/绕过(bypass)热交换器的旁路，并且具有被设计用于激活和停用该旁路的旁通阀。

旁路从进气管道中的进口点通向进气管道中的出口点，从而旁通热交换器。旁通阀可以例如被布置在进口点处，并且以开环或闭环方式控制新鲜空气到旁路内的入流。

借助于热交换器的旁通，进气的变暖能够被防止。相比于温度控制介质到温度控制介质管路的供给的切断，进气的变暖的立即切断(即没有时间延迟)能够借助于旁路来实现。

在另外的设计变体中，该布置可以具有被布置在排气引入点上游(相对于新鲜空气或进气的流动方向)的进气管道中的空气过滤器。空气过滤器用于清洁从外部供给的新鲜空气，例如通过从新鲜空气去除灰尘微粒、花粉等。

空气过滤器可以被布置在热交换器的下游或上游。热交换器上游的布置有利地具有如下效果：仅过滤(即净化)撞击热交换器的新鲜空气，使得没有不利地影响热转移的微粒能够被沉积在热交换器上，并且该布置的寿命能够被改善。

空气过滤器和热交换器可以优选地被布置在共同的壳体中，使得具有空气过滤器和热交换器的壳体形成被集成在进气管道中的紧凑部件。空气过滤器和热交换器优先地直接邻近彼此被布置，以便保持空间要求尽可能小。可替代地，空气过滤器和热交换器的单独布置是可能的。这种单独布置可以对某些封装情况具有积极影响。

可选地可能的是，仅旁路与旁通阀的分支点被布置在空气过滤器与热交换器之间，如上面描述的。这种构造有利地需要特别小的结构空间，并且能够以节省空间的方式例如被布置在机动车辆的发动机舱中。因此可能的是，硬部件在机动车辆的起皱区的区域中的布置被避免，并且车辆乘坐者和另外交通参与者的安全性被增加。

在各种设计变体中，该布置可以具有被布置在排气引入点上游和/或下游的一个或更多个温度传感器。这些用于新鲜空气或进气的温度的确定。

被布置在排气引入点上游(即在热交换器与排气引入点之间)的温度传感器测量热交换器正下游的新鲜空气的温度。温度以依赖于该布置是处于变暖模式还是处于标准/旁通模式(即没有进气的变暖)的方式改变。

被布置在排气引入点下游的温度传感器确定压缩机上游的温度。这相当于在再循环的排气的引入的情况下的混合气温度，即进气的温度。两个温度传感器是重要的，因为以此方式，旁通阀和/或通流控制装置的监测能够被执行，以便建立新鲜空气是否正被变暖。

例如，能够借助于温度传感器来检测是否已经未达、达到或超过依赖于压力和温度状况的露点温度。在这方面，所预先定义的不是固定的最小温度，而是依赖于压力和温度状况并且必须被超过以便防止冷凝物形成的露点温度。

温度传感器的传感器信号可以被控制单元处理。控制单元被设计用于以依赖于一个或更多个温度传感器的传感器信号的方式将控制信号输出到通流控制装置和/或旁通阀。另外的控制信号可以被输出到发动机冷却***通流控制装置，以便控制温度控制介质在第一与第二温度控制介质通道之间的分流。

例如，控制可以根据下面讨论的根据本发明的方法来执行。

控制单元可以从温度传感器接收输入数据，处理该输入数据，并且在根据一个或更多个程序被编程在其中的命令或代码的基础上对经处理的输入数据作出反应而将控制信号输出到致动器(即，例如通流控制装置和/或旁通阀)。

控制单元可以以硬件和/或软件形式被实现，并且可以物理地是以单件或多件形式。具体地，控制单元可以是发动机控制器的一部分或被集成到发动机控制器内。在典型的实施例中，机动车辆的发动机控制器用作控制单元。

根据本发明的机动车辆具有根据上面描述的布置。因此，用于解释根据本发明的布置的以上陈述还用于描述根据本发明的机动车辆。根据本发明的机动车辆的优点对应于根据本发明的布置和其对应设计变体的那些优点。

机动车辆是被马达驱动的车辆，例如陆地车辆、飞行器或船舶，具体地乘客机动车辆。

用于防止根据上面描述的布置中的冷凝物形成的根据本发明的方法包含，将温度控制介质供给热交换器，使热交换器变暖，并且如果需要新鲜空气的变暖，则将热能转移到新鲜空气。如果提供了用于旁通热交换器的旁路，则旁路应当此外被停用，以便热交换器不被新鲜空气旁通。

如果在给定状况(温度、压力、空气湿度等)下新鲜空气的变暖是必要的，存在冷凝水的形成的风险。变暖也可能是必要的，以便积极地影响内燃发动机的行为和/或降低燃料消耗和/或减少空气污染物的排放。对于新鲜空气的变暖的需要可以在温度传感器的传感器信号的帮助下来识别。

利用根据本发明的方法，已经关于布置描述的效果能够被实现，使得根据本发明的方法的优点对应于根据本发明的布置和其设计变体的优点。

如果新鲜空气的变暖不是必要的，例如如果不存在冷凝水形成的风险和/或内燃发动机的行为、对燃料消耗和对空气污染物的排放的积极影响未被预期，温度控制介质到热交换器的供给能够被切断，和/或旁路能够被激活以便旁通热交换器。

通常，要寻求最冷的进气，因为这样，密度和可用的含氧量最大，因此可以燃烧更多的燃料。在存在对于最大功率的需求的情况下，例如当上坡行驶时，当在重拖车负荷的情况下行驶时或当在高速或最大速度下行驶时，进气的变暖是适得其反的，因为最大功率在变暖的进气的情况下可能无法达到。进气的变暖因此可以在这些运转状况下被停用。

此外，在具有低发动机负荷的状况下或在低速的状况下，通过第一温度控制介质通道的温度控制介质流可以被减少。因此，汽缸盖被更不强烈地冷却，并且能够获得更高的材料温度和排气温度。以此方式，内燃发动机的燃烧状况能够被改善，并且排气后处理***的温度能够被增加。此外，冷却液流的减少导致第一温度控制介质通道的出口处的冷却液温度的增加，由此进气的更有效变暖能够被实现。

附图说明

本发明的进一步优点将会从图和相关联的描述中显露出来。在图中：

图1示出了用于防止内燃发动机的进气管道中的冷凝物形成的示例性布置；

图2示出了处于标准模式的按照图1的布置；

图3示出了处于变暖模式的按照图1的布置；以及

图4示出了处于低负荷下的运转模式的按照图1的布置。

具体实施方式

在图中，冷的温度控制介质通过点划线箭头来图示，热的温度控制介质通过实线箭头来图示，并且暖的温度控制介质通过点线箭头来图示。失活区域通过细实线箭头来图示。可选的温度控制介质流通过虚线箭头来图示。粗箭头表示排气。

图1示意性地图示了用于防止内燃发动机2的进气管道3中的冷凝物形成的示例性布置1。布置1具有内燃发动机2，经由进气管道3为所述内燃发动机2供应进气6。由内燃发动机2在燃烧过程期间产生的排气9经由毗邻内燃发动机2的排气管道(未图示)被排出。在排气管道中，可以可选地存在所布置的排气后处理装置，例如催化转化器和/或微粒过滤器。

为内燃发动机2分配涡轮增压器，所述涡轮增压器具有被布置在进气管道3中的压缩机7和被布置在排气管道中的排气涡轮(未图示)，该压缩机和排气涡轮借助于涡轮增压器轴被连接到彼此。

布置1具有低压排气再循环管道8，所述低压排气再循环管道8被设计为将排气9从被布置在排气管道中的排气抽取点引导到被布置在进气管道3中的排气引入点10。排气抽取点被布置在排气涡轮的下游，而排气引入点10被布置在压缩机7的上游。

从周围环境获取的新鲜空气26最初流入进气管道3。所述新鲜空气在排气引入点10的下游与再循环的排气9混合，并且然后与再循环的排气9一起形成沿压缩机7的方向进一步流动的进气6。在排气引入点10处，布置有EGR阀33，借助于所述EGR阀33能够调整进气6中的新鲜空气26与再循环的排气9的比。

具有空气过滤器20并且具有热交换器11的壳体21被布置在排气引入点10上游的进气管道3中。空气过滤器20位于热交换器11的下游。从周围环境供给的新鲜空气26流入壳体21。在壳体21内，新鲜空气26首先流过空气过滤器20，其中所述新鲜空气被净化，并且随后与热交换器11进行接触。

热交换器11至少被温度控制介质16间歇地流过。在与热交换器11的接触期间，如果温度控制介质16或热交换器11的温度高于新鲜空气26的温度，新鲜空气26能够借助于正从温度控制介质16被转移到热交换器11并且向前到新鲜空气26的热能被变暖。在经过热交换器之后，变暖的新鲜空气26从壳体21中流出并且沿排气引入点10的方向向前流动。

新鲜空气26的变暖防止在新鲜空气26在排气引入点10下游与再循环的排气9汇合后冷凝水的形成。水滴的形成被防止，使得压缩机7不会被进气6中夹带的水滴损坏。

为了绕过热交换器11，提供了旁路18，所述旁路18在空气过滤器20下游且热交换器11上游的进口点28处从进气管道3分支出来，并且在热交换器11下游的出口点29处再次通回到进气管道3。在进口点28处，布置有旁通阀19，借助于所述旁通阀19能够激活和停用旁路18。激活意味着旁路18被新鲜空气26流过，使得新鲜空气26与热交换器11的接触被防止。停用意味着没有新鲜空气26流入旁路18。

内燃发动机2包含汽缸体5和汽缸盖4，并且在示例性实施例中，具有四个汽缸27，其中内燃发动机2也可以具有不同数量的汽缸27，例如两个、三个、六个或八个汽缸27。为了内燃发动机2的冷却，提供了发动机冷却***12，所述发动机冷却***12被在回路中引导的温度控制介质16流过。

发动机冷却***12被设计用于内燃发动机2的分流式冷却，即汽缸体和汽缸盖4能够独立于彼此借助于被布置在汽缸盖4的区域中的第一温度控制介质通道13和被布置在汽缸体5的区域中的第二温度控制介质通道14来冷却，并且第一温度控制介质通道13相对于第二温度控制介质通道14关于温度控制介质16的流动被并联地布置。

发动机冷却***12此外具有水泵30，借助于所述水泵30能够在发动机冷却***12中形成温度控制介质16的流动。为了温度控制介质流在第一温度控制介质通道13与第二温度控制介质通道14之间的分流，提供了发动机冷却***通流控制装置(未图示)，所述发动机冷却***通流控制装置可以例如是在水泵30下游的三通阀。此外，在发动机冷却***12中，布置有冷却器31，所述冷却器31可以例如被形成为空气型冷却器，并且在存在内燃发动机2的升高的冷却需求的情况下，所述冷却器31能够被温度控制介质16流过。

此外，发动机冷却***12具有恒温器32，借助于所述恒温器32，以依赖于温度控制介质16的温度的方式，能够限定温度控制介质16是否流过冷却器31。为此目的，恒温器32被设计为双位式调节器。

温度控制介质管路15在汽缸盖4的下游从第一温度控制介质通道13分支出来，借助于所述温度控制介质管路15能够将温度控制介质管路温度控制介质16从发动机冷却***12引导到热交换器11，使得热交换器11能够借助于温度控制介质16被变暖。布置1此外在温度控制介质管路15从第一温度控制介质通道13的分支点处具有通流控制装置17，借助于该通流控制装置能够控制温度控制介质16到温度控制介质管路15并且因此到热交换器11的供给，即到热交换器11的温度控制介质流能够被产生或被切断。

此外，第一温度传感器22a被布置在排气引入点10正下游的进气管道3中，该第一温度传感器用于确定进气6的温度。第二温度传感器22b被布置在排气引入点10正上游的进气管道3中。所述第二温度传感器22b用于确定与再循环的排气9汇合的正上游的新鲜空气26的温度。

第一和第二温度传感器22a、22b在信号传输方面被连接到控制单元23，所述控制单元23接收并处理温度传感器22a、22b的传感器信号25a、25b。旁通阀19和通流控制装置17同样在信号传输方面被连接到控制单元23。以依赖于温度传感器22a、22b的传感器信号25a、25b的方式，控制单元23产生控制信号24a、24b，所述控制信号24a、24b被输出到旁通阀19和/或到作为致动器的通流控制装置17。

图2示出了处于标准模式的图1的布置1，其中进气6的变暖不是必要的，并且其中汽缸体5和汽缸盖4两者需要冷却。通流控制装置17被激活，使得温度控制介质16到温度控制介质管路15内的入流被防止。因此，在标准模式中，温度控制介质16仅流入发动机冷却***12。

从水泵30出发，温度控制介质16在第一温度控制介质通道13与第二温度控制介质通道14之间被分流，使得两个温度控制介质通道13、14被温度控制介质16流过。因此，热能既从汽缸盖4也从汽缸体5被转移到温度控制介质16，所述温度控制介质16的温度因此增加。

在流过汽缸体5之后，温度控制介质16借助于恒温器32被分成两个子部分流，所述两个子部分流中的一个被直接引导回到水泵30，将热能释放到周围环境，并且所述两个子部分流中的第二子部分流首先流过冷却器31，在那里被进一步冷却，并且随后同样沿水泵30的方向流动。

流过第一温度控制介质通道13的温度控制介质部分流借助于通流控制装置17的对应设置再次沿水泵30的方向被向后引导，其中该部分流在上游与另外的温度控制介质部分流汇合。

图3示出了处于变暖模式的图1的布置，其中期望进气6和内燃发动机2的变暖。

为了允许汽缸体5的快速变暖，第二温度控制介质通道14中的温度控制介质部分流被切断，即所谓的"无流"策略被应用。由于没有热经由温度控制介质16被排出，汽缸体5能够快速地暖机，使得排气温度因此也快速地增加。

为了使进气6变暖，变暖的温度控制介质16被供给到热交换器11。该变暖的温度控制介质16借助于通流控制装置17从发动机冷却***、更具体地从第一温度控制介质通道13来获取。温度控制介质16因此从水泵30流到第一温度控制介质通道13，其中它通过来自汽缸盖4的热转移被变暖。随后，变暖的温度控制介质16进入温度控制介质管路15，所述温度控制介质管路15将变暖的温度控制介质16供给到热交换器11。在热交换器11中，热能从温度控制介质16被转移到进气6。随后，温度控制介质16再次流回到水泵30。

图4示出了处于低负荷下的运转模式的图1的布置1，其中目的是，一方面，汽缸体5被冷却，并且另一方面，进气6至少稍微被变暖。例如，当在城市交通中行驶时，该运转模式可以被使用。

相比于图2的标准模式，流过第一温度控制介质通道13的温度控制介质部分流不再次被直接引导回到水泵30，而是经由温度控制介质管路15被引导到热交换器11，使得进气6能够被变暖。借助于通流控制装置17，流过第一温度控制介质通道13的温度控制介质16的分数能够被节流，以便能够获得更高的材料温度和排气温度。

尽管已经在优选示例性实施例的基础上更详细地图示并描述了本发明，但是本发明不被所公开的示例限制，并且其他变型可以由本领域技术人员在不脱离本发明的保护范围的情况下从其导出。

参考符号列表

1 布置

2 内燃发动机

3 进气管道

4 汽缸盖

5 汽缸体

6 进气

7 压缩机

8 低压排气再循环管道

9 排气

10 排气引入点

11 热交换器

12 发动机冷却***

13 第一温度控制介质通道

14 第二温度控制介质通道

15 温度控制介质管路

16 温度控制介质

17 通流控制装置

18 旁路

19 旁通阀

20 空气过滤器

21 壳体

22a、22b 温度传感器

23 控制单元

24a、24b 控制信号

25a、25b 传感器信号

26 新鲜空气

27 汽缸

28 进口点

29 出口点

30 水泵

31 冷却器

32 恒温器

33 EGR阀

Claims (10)

1.一种用于减少内燃发动机(2)的进气管道(3)中的冷凝物形成的布置(1)，包含：

-内燃发动机(2)，其具有汽缸盖(4)，并且具有汽缸体(5)，

-进气管道(3)，用于将进气(6)供给到所述内燃发动机(2)，

-排气管道，用于从所述内燃发动机(2)排出排气(9)，

-涡轮增压器，其具有被布置在所述进气管道(3)中的压缩机(7)，并且具有被布置在所述排气管道中的排气涡轮，

-低压排气再循环管道(8)，其被设计用于将排气(9)从被布置在所述排气涡轮下游的所述排气管道中的排气抽取点再循环到被布置在所述压缩机(7)上游的所述进气管道(3)中的排气引入点(10)，

-热交换器(11)，其被布置在所述排气引入点(10)上游的所述进气管道(3)中，以及

-发动机冷却***(12)，用于利用被布置在所述汽缸盖(4)的区域中的第一温度控制介质通道(13)并且利用被布置在所述汽缸体(5)的区域中的第二温度控制介质通道(14)的所述内燃发动机(2)的分流式冷却，

其中所述热交换器(11)借助于温度控制介质管路(15)被连接到所述第一温度控制介质通道(13)，使得流入所述第一温度控制介质通道(13)中的温度控制介质(16)能够被供给到所述热交换器(11)。

2.根据权利要求1所述的布置(1)，包含：

-通流控制装置(17)，用于控制所述温度控制介质(16)到所述温度控制介质管路(15)的供给。

3.根据前述权利要求中任一项所述的布置(1)，包含：

-旁路(18)，用于绕过所述热交换器(11)，以及

-旁通阀(19)，其被设计用于激活和停用所述旁路(18)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的布置(1)，包含：

-空气过滤器(20)，其被布置在所述排气引入点(10)上游的所述进气管道(3)中。

5.根据权利要求4所述的布置(1)，其中所述空气过滤器(20)和所述热交换器(11)被布置在共同的壳体(21)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的布置(1)，包含：

-被布置在所述排气引入点(10)的上游和/或下游的一个或更多个温度传感器(22a、22b)。

7.根据权利要求6所述的布置(1)，包含：

-控制单元(23)，其被设计用于以依赖于所述一个或更多个温度传感器(22a、22b)的传感器信号(25a、25b)的方式将控制信号(24a、24b)输出到所述通流控制装置(17)和/或所述旁通阀(19)。

8.一种机动车辆，其具有根据前述权利要求中任一项所述的布置(1)。

9.一种用于减少根据权利要求1至7中任一项所述的布置(1)中的冷凝物形成的方法，包含：

-当需要新鲜空气(26)的变暖时，将所述温度控制介质(16)供给到所述热交换器(11)，使所述热交换器(11)变暖，并且将热能转移到所述新鲜空气(26)。

10.根据权利要求9所述的方法，包含：

-当不需要所述新鲜空气(26)的变暖时，为了旁通所述热交换器(11)的目的，切断所述温度控制介质(16)到所述热交换器(11)的供给，和/或激活所述旁路(18)。

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