DE3139621A1 - Temperatursteuervorrichtung fuer einen verbrennungsmotor - Google Patents
Temperatursteuervorrichtung fuer einen verbrennungsmotorInfo
- Publication number
- DE3139621A1 DE3139621A1 DE19813139621 DE3139621A DE3139621A1 DE 3139621 A1 DE3139621 A1 DE 3139621A1 DE 19813139621 DE19813139621 DE 19813139621 DE 3139621 A DE3139621 A DE 3139621A DE 3139621 A1 DE3139621 A1 DE 3139621A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- engine
- cooling medium
- air
- lubricating oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P9/00—Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
- F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
- F02B29/0443—Layout of the coolant or refrigerant circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P2003/006—Liquid cooling the liquid being oil
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
- F01P2003/021—Cooling cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
- F01P2003/024—Cooling cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2025/00—Measuring
- F01P2025/04—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2025/00—Measuring
- F01P2025/08—Temperature
- F01P2025/13—Ambient temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2025/00—Measuring
- F01P2025/08—Temperature
- F01P2025/32—Engine outcoming fluid temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2025/00—Measuring
- F01P2025/08—Temperature
- F01P2025/33—Cylinder head temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2025/00—Measuring
- F01P2025/08—Temperature
- F01P2025/40—Oil temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2025/00—Measuring
- F01P2025/60—Operating parameters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2050/00—Applications
- F01P2050/02—Marine engines
- F01P2050/06—Marine engines using liquid-to-liquid heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/02—Intercooler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/04—Lubricant cooler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/08—Cabin heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/12—Turbo charger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0493—Controlling the air charge temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
HOEGER, STELUREGHT: &JPA:RiTNER
PATENTANWÄLTE"
UHLANDSTRASSE 14 C D 7000 STUTTOiART 1
A 44 871 m Anmelder: Cummins Engine Company, Inc.
nt — 192 1ooo 5th Street
29. September 1981 Columbus, Indiana 472o1
U.S.A.
Beschreibung:
Temperatursteuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft eine Temperatursteuervorrichtung
für einen unter Luftzufuhr arbeitenden Verbrennungsmotor mit einem Zylinderblock, eineit
Kreislaufsystem für Schmieröl, welches gleichzeitig als primäres Kühlmedium dient, vorzugsweise einem
Kompressor für die zugeführte Luft mit Nachkühler zur Anpassung der Temperatur der zugeführten, komprimierten
Luft und mit ersten Leitungsmitteln zur Verbringung des als primäres Kühlmittel dienenden
Schmieröls in Wärmeaustauschbeziehung mit einem oder mehreren Motorzylindern, wobei diese ersten
■Leitungsmittel erste Steuermittel umfassen zur Aufrechterhaltung der Schmieröltemperatur auf einem
ersten Niveau, welches im wesentlichen bei allen Betriebsbedingungen des Motors relativ konstant ist.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Kühl.-sy
steine mit zwei Kühlmittelkreisläufen zur Verwendung bei Verbren.iungskraf tmaschinen, insbesondere
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
•Hochleistungs-Dieselmotoren.
Die Konstrukteure von Verbrennungskraftmaschinen haben seit langem erkannt, daß der Wirkungsgrad
solcher Maschinen dadurch verbessert werden kann, daß man die Betriebstemperatur des Motors und der
ihm zugeführten Verbrennungsluft sorgfältig einsteuert.
Neuerdings wurden auch intensive Anstrengungen dem Studium von neuen Techniken zur Steuerung
der Emission von Schadstoffen durch Verbrennungskraftmaschinen gewidmet, wobei sich ebenfalls
ergab, daß eine Temperatursteuerung mit Bezug auf die Ausschaltung bestimmter, unerwünschter Schadstoffe
wesentlich ist. Unglücklicherweise ist die ideale Temperatur zur Erzielung eines maximalen
Wirkungsgrades wie einer maximalen Emissionsausschaltung
bei allen Betriebsbedingungen des Motors nicht die gleiche. Dies gilt auch im Hinblick auf
die Temperatur aller Motorteile und der zugeführten Verbrennungsluft. Nachdem diese Tatsachen bekannt
geworden waren, entwickelten die Verbrennungskraftmaschinenkonstrukteure immer kompliziertere Motorkühlsysteme,
um so zu versuchen, die gewünschten Resultate zu erzielen.
Das Problem der hier vorliegenden Komplexität wird besonders akut, wenn der 'Motor turboaufgeladen wird,
da derartige Motoren im allgemeinen einen Nachkühler erfordern, in welchem die Temperatur der
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
vom Kompressor abgegebenen Luft reduziert wird. Normalerweise wird bei derartigen Nachkühlern ein
Motorkühlmittel als aufnehmendes Wärmeübertragungsmedium benutzt, wodurch das Kühlsystem des Motors
weiterhin kompliziert wird. Bei dem üblichen, nur einen einzigen Kühlkreis umfassenden System ist das
Kühlmedium häufig nicht unter etwa 76 C am kältesten
Punkt im Kühlkreislauf, nachdem der Motor seine normale Betriebstemperatur erreicht hat. Eine derartige Temperatur ist nicht ausreichend niedrig, um
einen idealen Nachkühlerbetrieb unter bestimmten Betriebsverhältnissen des Motors zu gewährleisten.
Wenn das dem Nachkühler zugeführte Kühlmittel in
seiner Temperatur weiter reduziert werden könnte,
wäre eine weitere Verbesserung des MotorWirkungsgrades
möglich. Unglücklicherweise kann eine Reduzierung der normalen Betriebstemperatur des Motorkühlmittels
abträgliche Einflüsse auf den Motor haben, da bei gewissen Motoren unter bestimmten
Betriebsbedingungen das Motorkühlmedium dazu benötigt
wird, dem Schmieröl des Motors Wärme zu liefern. Die Notwendigkeit, das Schmieröl aufzuheizen,
rührt teilweise von der Tatsache her, daß bestimmte Verbrennungsgase in sehr kleinen Mengcjn
(sogenannte Durchblasgase) stets an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse des Motors austreten.
Wenn das Schmieröl im Kurbelgehäuse nicht bei einer ausreiche id hohen Temperatur gehalten
- To -
A 44 871 m
m - 192 ■
29, September 1981
ist, werden die Durchblasgase im Schmieröl kondensiert
und bilden höchst schädliche Säuren und Schlämme. Eine Aufwärmung des Schmieröls ist ferner .erwünscht,
da das öl bei niederen Betriebstemperaturen übermäßig zäh wird, wodurch der Wirkungsgrad reduziert
wird, indem ein übermäßiger Leistungsverbrauch an dor Schmierölpumpe auftritt (als parasitärer
Pumpverlust bezeichnet). Im Idealfall soll-die Betriebstemperatur
des Schmieröls in den meisten Motoren im Bereich von etwa 9o bis 125 C liegen.
So erreichen beispielsweise von der Anmelderin hergestellte Motoren optimale Durchschnitts-Betriebsbedingungen,
wenn das Schmieröl im Temperaturbereich zwischen etwa 98 und 11o C gehalten wird.
Um die Herabsetzung parasitärer Pumpverluste zu unterstützen und die Bildung von Säure und Schlamm
im Schmieröl zu reduzieren, wird das Kühlmedium des Motors dazu ausgenutzt, das Schmieröl über besondere
Wärmetauscher aufzuheizen, die als "Ölkühler" bezeichnet werden. Beispiele solcher Wärmetauscher
sind in den US-Patentschriften 21 88 172 und 24 46 995 beschrieben. Diese Vorrichtungen nutzen
aufgrund ihrer besonderen Konstruktion die Tatsache in vorteilhafter. Weise aus, daß das Kühlmittel des
Motors dazu tendiert, sich viel rascher aufzuwärmen als das Schmieröl, wenn der Motor zum ersten Mal
gestartet wird. Insbesondere sind Ölkühler so konstruiert, daß sie das Schmieröl in Wärmeaustausch-
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
beziehung mit dem Motorkühlmittel während des Aufwärmens des Motors leiten, so daß das kalte Schn.ieröl
durch das Kühlmedium des Motors aufgeheizt wird. Unter bestimmten Betriebsbedingungen eines in einem
Fahrzeug angeordneten Motors, beispielsweise bei fortgesetzter, hoher Geschwindigkeit im Autobahnbetrieb,
hat die Schmieröltemperatur das Bestreben, unter diejenige Temperatur zu fallen, bei welcher
die Bildung von Säure und Schlamm ein ernsthaftes Problem wird. Unter diesen Umständen wird der Ölkühler
normalerweise kontinuierlich dazu benutzt, das Schmieröl aufzuwärmen, indem man Wärme aus dem
auf höherer Temperatur befindlichen Motorkühlmedium
veranlaßt, in das Schmieröl zu fließen.
Es ist somit ersichtlich, daß es für bestimmte Zwecke, beispielsweise einen wirksamen Nachkühlerbetrieb,
erwünscht wäre, das Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine so zu betreiben, daß die
tiefstmögliche Kühlmitteltemperatur erreicht wird." Für die Erreichung anderer Zwecke, beispielsweise
einen wirksamen Ölkühlerbetrieb, sollte das Motorkühlmedium bei einer viel höheren Temperatur in
Betrieb genommen werden, um dazu beizutragen, die ideale Schmieröltemperatur zu erreichen und beizubehalten.
Dieses Dilemma kann bis zu einem bestimmten Grad dadurch gemildert werden, daß man Kühlmittel
aus einem Abschnitt des Kühlsystems mit tieferer Temperatur für den 1 achkühler und Kühlmittel aus
W I V
A 44 871 m "
m - 192 ·
29. September 1981
einem Abschnitt des Kühlsystems mit höherer Temperatur
für den Ölkühler benutzt. Bei weiterhin verfeinerten Motorkühlsystemen, wie sie beispielsweise
in den US-Patentschriften 4o 61 187, 3S 72 835,
38 63 612, 37 52 132, 31 34 371 und 17 74 881 beschrieben sind, werden getrennte Kühlkreise vorgesehen,
wobei ein Kreis bei höherer Temperatur als der andere Kreis arbeitet. Solche dualen oder doppelte
Kühlkreislaufsysteme lösen einige der Probleme, welche mit der Notwendigkeit verbunden sind, Kühlmittel
sowohl hoher als auch niederer Temperatur zu verschiedenen Motorteilen hin zu liefern. Tut
man dies aber, so entstehen weitere Probleme. So sind beispielsweise doppelte Kühlkreislaufsysteme
teurer in der Herstellung und Unterhaltung. Weiterhin tragen derartige Systeme zum Gesamtgewicht des
Motors bei und unterstützen selbst gegebenenfalls die gesamten, parasitären Pumpverluste, die sich
ergeben, wenn Medien durch komplexere Strömungswege laufen.
Die bekannten, doppelten Kühlmittelkreislaufsysteme waren ferner auch nicht in.der Lage, den Rauch zu
eliminieren, der manchmal von einer turbogeladenen
und nachgekühlten Verbrennungskraftmaschine abgegeben wird, wenn das Drosselventil vorgeschoben wird.
Wie in der US-PS 4o oo 725 erörtert, wird das Rauchemiss ionsproblem dann besonders akut, wenn ein
Motor unmittelbar vorher eine längere Leerlauf-
A 44 871 m
m - 192
29, September 1981
Periode durchlaufen hat. Die theoretische Erklärung,
welche für diese Erscheinung in der vorgenannter Patentschrift gegeben wird, liegt darin, daß der
Motor schneller beschleunigt als der Turbolader und die zugeführte Verbrennungsluft veranlaßt, sich in
bestimmtem Maße aufzuheizen, anstatt durch den tachkühler
gekühlt zu werden. In einem Versuch, dieses Problem zu lösen, werden in der genannten Patentschrift
Mittel vorgeschlagen, mit deren Hilfe d; s Ausmaß der Erwärmung der zugeführten Luft durch den
Nachkühler dadurch reduziert wird, daß man den Kühlmittelfluß durch den Nachkühler während der Leerlaufperioden
des Motors verringert.
Trotz der oben erörterten Verfeinerungen in den Kühlsystemen liegen Brennstoffausnutzung und Emissionsausschaltung beim Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen immer noch unter den Idealwerten.
In einem Versuch, zahlreiche der mit der Verwendung von Wasser als Motorkühlmedium verbundenen Nach-,
teile zu überwinden, wurden bereits viele Anregungen in der Vergangenheit dahingehend gemacht, Motorschmieröl als Kühlmedium in einer Verbrennungskraftmaschine
zu verwenden. Beispiele solcher Vorschläge sind in den US-Patentschriften 2o 85 810, 29 44 534,
31 27 879, 36 87 232 und in der GB-PS 2o oo 223 enthalten. Derartige Systeme haben jedoch nie eine
verbreitete, gewerbliche Verwendung gefunden, und zwar aus verschiedenen Gründen, die in erster Linie
ι \j ν/ ν c ι
A 44 871 m -
m - 192
29. September 1981
darauf zurückgehen, daß Öl eine kleinere spezifische Wärme und eine höhere Viskosität im Vergleich mit
Wasser hat und daher kernen ausreichenden Kühleffekt vermittelt, wenn es in einem üblichen Wasserströmungskreis
verwendet wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik dadurch zu überwinden, daß ein
Kühlsystem für einen. Verbrennungsmotor vorgeschlagen wird, welches so wirkt, daß der Brennstoffverbrauch
herabgesetzt und der Leistungsausgang erhöht wird, während gleichzeitig Rauch und die Emission unverbrannter
Kohlenwasserstoffe und von Stickstoffoxiden ausgeschaltet wird.
Hierzu zeichnet sich eine gattungsgemäße Temperatursteuervorrichtung
aus durch zweite Leitungsmittel· für ein vom ersten Kühlmedium verschiedenes, zweites
Kühlmedium, durch welche dieses zweite Kühlmedium im Nachkühler in Wärmeaustauschbeziehung mit der
dem Motor zugeführten, gegebenenfalls komprimierten
Luft bringbar ist und mit den zweiten Leitungsmitteln zusammenwirkende, zweite Steuermittel zur Steuerung
der Temperatur der Luft durch Veränderung der Temperatur des zweiten, dem Nachkühler zugeleiteten
Kühlmediums in Abhängigkeit vom Ausgangsmotordrehmoment derart, daß die zugeführte Luft veranlaßt ist,
bei maximalem Drehmoment ihre niedrigste und bei minimalem Drehmoment ihre höchste Temperatur anzunehmen
.
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus folgendem: Es wird ein Kühlsystem für einen
turbogeladenen Motor mit Nachkühler vorgeschlagen, das derart betrieben wird, daß die bei niedriger.)
Ausgangsmotordrehmoment zugeführte Luft aufgeheizt wird, wodurch die Emission von weißem Rauch und/oder
unverbranntem Kohlenwasserstoff reduziert wird;
I- "
ferner wird die zugeführte Verbrennungsluft bei hohem Ausgangsdrehmoment des Motors gekühlt, wodurch
die maximale Ausgangsleistung, die Wirksamkeit der
Brennstoffausnutzung und die Ausschaltung von Stickoxidemission verbessert wird.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein doppeltes oder
duales Kühlkreislaufsystem vorgeschlagen, welches weniger parasitären Pumpverlust enthält, -und bei
dem das Kühlmittel in einem Kreislauf Wasser und im anderen Kreislauf MotorSchmieröl ist. Die Kühlmedientemperaturen
werden sorgfältig so einreguliert, daß sich optimale Aufwärm- und Kühleffekte an denjenigen
Motorkomponenten ergeben, die mit den Kühlmedien in Wärmeaustauschbeziehung stehen. Auf diese
Weise läßt sich der Brennstoffverbrauch und die Ausbildung
weißen Rauches herabsetzen. Dasselbe gilt auch für die Emission von unverbrannten Kohlenwasserstoffen
und Stickstoffoxiden sowie für eine Schlammbildung im Schmieröl.
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
Insbesondere wird erfindungsgemäß ein Kühlsystem für einen turbogeladenen und nachgekühlten Verbrennungsmotor
vermittelt, bei dem die Temperatur des als Kühlmedium verwendeten Wassers durch einen
TemperaturSteuermechanismus reguliert wird, der so
konstruiert ist, daß er die in den Einlaßverteiler
eintretende Verbrennungsluft veranlaßt, bei maximalem Ausgangsdrehmoment des Motors die niedrigste und bei
einem Motordrehmoment von Null die höchste Temperatur anzunehmen. Das erfindungsgemäße Kühlsystem erreicht
dieses Ergebnis dadurch, daß es auf den Drehmomentausgang
des Motors in solcher Weise anspricht, daß die Temperatur des dem Nachkühler zugeführten
Kühlmediums bei einem Drehmoment von Null am höchsten und bei maximalem Drehmoment am niedrigsten
• ist. Der Sensor, welcher das Motordrehmoment abfühlt, kann, auf die Temperatur des den Motor verlassenden
Kühlmediums ansprechen, auf den Druck im Einlaßluftverteiler, auf die Temperatur der vom
Kompressor abgegebenen Luft,auf den Brennstoffe '
schienendruck oder auf die Position der. Brennstoffpump.enzahnstange.
Erfindungsgemäß wird ein Wasser-Öl-Kühlsystem für turbogeladene und nachgekühlte Verbrennungskraftmaschinen
vermittelt, bei dem der Wasserkreislauf durch den Nachkühler und durch den Zylinderkopfabschnitt
des Motors hindurch verläuft, um die dem Motor zugeführte Luft und die Zylinderköpfe zu
A 44 871 m
m -192
29. September 1981
kühlen, während der Ölkreislauf lediglich durch den
Motorblockteil der Verbrennungskraftmaschine in Wärmeaustauschbeziehung mit den Motorzylindern hindurch
verläuft, um so die Motorzylinder zu kühlen und die Temperatur des Schmieröls auf einem gewünschten Niveau zu halten. Die Temperatur des Kühlwassers
wird reguliert, um die dem Motor zugeführte Luft, welche den Nachkühler verläßt, zu veranlassen,
ihre niedrigste Temperatur bei maximalem Ausgancrsdrehmoment des Motors und ihre höchste Temperatur
bei einem Drehmoment von Null einzunehmen. Die Schmieröltemperatur wird so reguliert, daß die Temperatur
des Motorblocks auf einem hohen und stabilen Niveau gehalten wird, und zwar im wesentlichen bei
allen Betriebsbedingungen. Insbesondere wird erfindungsgemäß
ein Kühlsystem vorgeschlagen, bei dem MotorSchmieröl so geleitet wird, daß es Wärme von
den Motorkolben und Zylinderbüchsen abführt um so das Motorschmieröl, welches den Motorlagern zugeführt
wird, dazu zu bringen, bei einer Temperatur zwischen etwa 98 und 11o C gehalten zu werden, und
zwar im wesentlichen bei allen Betriebsbedingungen,, welche dem Warmlaufen des Motors nachfolgen. Ein
Wärmetauscher verbindet den Schmierölkreis in Wärmeaustauschbeziehung mit einem getrennten Kühlwasserkreislauf und wird so betrieben, daß die Wärme lediglich
vom Schmieröl in das Kühlwasser fließen kann. Die angestrebte Temperatur des Schmieröls wird in
erster Linie dadurc. erreicht und aufrecht erhalten,
ο ι
A- 44 871 m
m - 192
29. September 1981
daß das öl veranlaßt wird, in Wärmeaustauschbeziehung
mit den Motorzylindern zu strömen.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführüngsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit
beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise schematische Quer-
schnittsansicht einer Verbrennungskraftmaschine mit doppeltem Kühlsystem;
Fig. 2 eine schematische Einzelansicht des in Pig. 1 dargestellten Kühlsystems
mit zusätzlichen Komponenten;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kühlwasserumleiteinrichtung, welche
auf den im Einlaßverteiler herrschenden Druck anspricht und bei der Anordnung gemäß Fig. 2 Anwendung finden
kann und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Kühlwasserumleiteinrichtung,
welche auf die Temperatur der Einlaßverteilefluft
anspricht und ebenfalls bei
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
der Anordnung gemäß Fig. 2 verwendet werden kann.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen mit Luft gespeisten
Verbrennungsmotor 2 mit einem Motor- oder Zylinderblock 4, welcher mehrere Zylinder 6 umfaßt,
von denen lediglich einer dargestellt ist. In dem Zylinder 6 ist ein Kolben 8 hin- und herbeweglich
angeordnet. Die obere Stirnseite des Motorzylinders 6 ist durch einen Zylinderkopfdeckel 1o verschlossen, durch welchen hindurch Brennstoff und Verbrennungsluft
dem Zylinder zugeleitet werden. Abgase werden aus dem Zylinder durch (nicht dargestellte)
Abgasleitungen entfernt, die ebenfalls im Zylinderkopfdeckel 1o enthalten sind. Der Kolben 8 ist über
ein Pleuel 14 mit einer umlaufenden Kurbelwelle 12 verbunden. An der Unterseite des Motorblocks 4 ist
eine ölwanne 16 angeordnet, welche einen Sumpf für
das MotorSchmieröl bildet.
Der Motor 2 ist ein turbogeladener Motor, bei welchem
die Abgase durch eine Abgassammelleitung 18 vom Zylinderkopfdeckel her gesammelt werden. Die gesammelten Abgase werden einer Abgasturbine 2o zugeleitet,
die ihrerseits einen Luftkompressor 22 antreibt. Dieser führt die unter Druck gesetzte Luft
den (nicht dargestellten) Einlaßöffnungen zu. Dabei folgt die komprimierte Luft dem durch die Pfeile 26
dargestellten Weg vnä verläuft dabei durch einen Nachkühler 28, der aazu dient, die Temperatur der
ν ν ν C- \
a««
- 2ο - ■
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
komprimierten Luft zu verringern, bevor sie in die Motorzylinder über (nicht dargestellte) Einlaßleitungen
im Zylinderkopfdeckel 1o zugeleitet wird.
Der Nachkühler begünstigt den Betrieb des Motors dadurch, daß er die Dichte der zugeführten Verbrennungsluft
erhöht und hierdurch den Wirkungsgrad und den Leistungsausgang der mit dem Nachkühler ausgerüsteten
Verbrenn.ungskraftmaschine steigert.
Bei einem turbogeladenen, mit Nachkühler ausgerüstetem Motor ist es üblich, das Motorkühlmedium als
aufnehmendes Wärmeaustauschmedium für die Kühlung der komprimierten Luft im Nachkühler zu benutzen.
Die Notwendigkeit für eine Tieftemperaturkühlung für den Nachkühler bei gleichzeitiger Einsteuerung
der Temperatur auf einem konstanten, höheren Niveau ■ für das Motorschmieröl hat in der Vergangenheit zur
Entwicklung komplizierter, doppelter oder zweikreisiger Kühlsysteme geführt. Die Erfindung vermittelt
die normalerweise mit doppelten Kühlsystemeh verbundenen Vorteile und weiterhin eine erhebliche Vereinfachung,
einen verminderten Energieverbrauch und einen erhöhten Wirkungsgrad. Dieses verbesserte
Ergebnis wird teilweise erreicht durch Verwendung von Bauteilen, die einen Teil des bereits vorhandenen
Schmierölkreislaufsystems des Motors bilden. Insbesondere sind die meisten Motoren normalerweise
mit. einem Ölreislauf ausgerüstet, beispielsweise dem Kreislauf 32, mit dessen Hilfe Schmieröl den
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
Motorlagern und anderen Flächen zugeleitet wird, die eine Schmierung erfordern. Der Ölkreislauf
wird normalerweise durch eine Schmierölpumpe 34 mit unter Druck stehendem Öl versorgt. Wie weiter
unten noch erläutert werden wird, wurde der nornale Strömungsweg jedoch modifiziert, so daß sich ein
Mediumkreislaufmittel 36 ergibt, mit dessen Hilie
das Schmieröl in Wärmeaustauschbeziehung mit einem oder mehreren Motorzylindern geleitet werden kann.
Auf diese Weise ergibt sich für diese das" primäre Kühlmedium.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Verbrennungskraftmaschine
wird der Motorzylinder 6 von einer Zylinderbüchse 38 gebildet, die von einer Zylinderbohrung
4o aufgenommen wird. Die Außenseite der Büchse 38 und die Innenseite der Zylinderbohrung 4o sind
so gestaltet, daß sich ein Ölzuführkanal 4 2 am oberen
Ende des Zylinders 6 und ein ringförmiger Ölaufnahmekanal
44 in der Nähe des zentralen, axicilen Bereiches der Büchse ergibt, wobei ein zylindrischer
Strömungsweg 46 die Zuführ- und Aufnahmekanäle verbindet,
durch den das Schmieröl unter laminaren Strömungsbedingungen fließt. Die genaue Ausgestaltung
des bevorzugten Ölfließweges, der jede Zylin- ·. derbüchse umgibt, ist im einzelnen in der schwebenden
US-Patentanmeldung Nr. 149 332 vom 13. Mai 198ο
beschrieben.
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
Der zweite Kreis des doppelten Motorkühlmedxumsystems wird von einem zweiten Mediumkreis 48 gebildet, mit
dessen Hilfe ein zweites Kühlmedium, beispielsweise Wasser, durch den Nachkühler 28 in Wärmeaustauschbeziehung
mit der komprimierten Einlaßluft gesetzt wird, die ihrerseits vom Turbolader 2o und 22 zugeführt
wird. Das sekundäre Kühlmedium strömt durch den Zylinderkopfdeckel 1o und steuert die Temperatur
dieses Deckels.und der darin angeordneten Motorteile. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin,
daß gefunden wurde, daß sich eine erhebliche Ausschaltung der Emission dadurch erzielen läßt, daß
man den Grad der Kühlung, welcher durch den Nachkühler 28 erzielt wird, in Abhängigkeit vom Äusgangsdrehmoment
des Motors steuert. Insbesondere sind die Leitmittel 48 für das sekundäre Kühlmedium
so ausgebildet, daß sie die dem Motor zugeführte Luft veranlassen, bei maximalem Motor-Ausgangsdrehmoment
die niedrigste und bei minimalem Motor-Ausgangsdrehmoment ihre höchste Temperatur anzunehmen.
Die Art und Weise, aufgrund welcher die ersten und zweiten Kühlmedium-Kreislaufmittel in der Lage sind,
die angestrebte Temperatursteuerung des Schmieröls bzw. des sekundären Kühlmediums zu erreichen, werden
nun im einzelnen beschrieben. Zunächst wird auf die ersten Leitmittel 36 für das erste oder primäre
Kühlmedium Bezug genommen. Die Schmierölpumpe. 34 ist so konstruiert und angenommen, daß sie Öl aus einem
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
Ölsumpf, beispielsweise der ölwanne 16, über eine
LeitungS& aufnimmt. Die Pumpe 34 liefert das Schmieröl unter Druck über eine Leitung 52 zum Wärmetauscher
54, welcher dazu dient, die ersten und zweiten Mediumleitmittel· in Wärmeaustauschbeziehung miteinander
zu verbinden. Der Wärmetauscher 54 wird weiter unten noch detailliert beschrieben. Aus dem Wärmetauscher 54 gelangt das Schmieröl über Leitungen
und 58 in einen ringförmigen Kanal 42, welcher den oberen Teil jeder Zylinderbüchse umgibt. Nachdem das
Öl in Wärmeaustauschkontakt mit der Zylinderbüchse durch den Durchlaß 46 geflossen ist, tritt es durch
die Leitung 6o aus, um zur Ölwanne 16 zurückzukehren.
Eine Ölkreisleitung 32, welche dazu dient, Schmieröl
zu den Motorlagern und anderen, eine Schmierung erfordernden Flächen hinzuführen, erhält einen Teil
des temperaturgesteuerten Schmieröls aus der Lei-, tung 58 über eine Zweigleitung 62. Durch eine weitere
Zweigleitung 64 kehrt das Schmieröl zum Ölsumpf zurück.
Zur Realisierung der angestrebten Temperatursteuerung des der Leitung 58 zugeleiteten Öls ist ein
erstes Steuermittel 66 vorgesehen, welches den Wärmetauscher 54 einschließt und weiterhin ein Ölumleitmittel
68 zur Steuerung des Schmierölflusses unter Umgehung des Wärmetauschers 54, und zwar in
Abhängigkeit von der Öltemperatur," so daß hierdurch
die Wärmemenge gesteuert wird, welche vom Schmieröl
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
in das sekundäre oder zweite Kühlmedium der zweiten Kühlmedium-Leitmittel 48 fließt. Das Ölumleitmittel
68 umfaßt eine Nebenleitung 7o, die an einer Seite mit der Leitung 52 verbunden ist, sowie ein Steuerventil
72, welches in Abhängigkeit von einem Steuersignal betätigbar ist, um die Menge an Schmieröl zu
verändern oder zu modulieren, welche durch den Wärmetauscher 54 fließen soll. So kann beispielsweise ein
Temperaturfühler vorgesehen werden, welcher die Temperatur des Öls in der Leitung 58 abfühlt, um nach
Art einer Rückkopplung die Einstellung des Steuerventils 72 zu steuern, wodurch die Schmierölmenge
gesteuert wird, welche durch den Wärmetauscher 54 fließt. Da die erwünschte Temperatur des Schmieröls
immer oberhalb der Temperatur des zweiten, durch den Wärmetauscher 54 fließenden Kühlmediums liegt, vermittelt
die Schmierölmenge, welche durch den Wärmetauscher 54 fließt, einen einfachen Mechanismus zur
Aufrechterhaltung der Temperatur des Schmieröls bei einem bestimmten Wert. Somit muß das Kühlmedium in
den Leitmitteln 48 nicht dazu herangezogen werden, um dem Schmieröl Wärme zu vermitteln, wie dies oft
bei üblichen Motoren der Fall ist. Somit können die Probleme vermieden werden, welche mit der oben erwühnten
Kondensation der Durchblasgase verbunden sind. Durch Verwendung des Schmieröls als primäres
Kühlmedium für die Motorzylinder läßt sich eine Anhebung der Schmieröltemperatur auf dem gewünschten
Betriebstemperaturwert sehr rasch erreichen, und
ι* * f · t*
- 25 -
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
zwar unmittelbar im Anschluß an den Start oder das Anlassen eines kalten Motors. Bei den meisten Motoren
liegt die ideale Schmieröltemperatur etwa zwischen 9o und 125 C. Bei Motoren, wie sie von der Anmelderin
hergestellt werden, liegt die durchschnittliche ideale Betriebstemperatur des Schmieröls zwischen
etwa 98 und 11o C. Darüber hinaus reduziert die Verwendung der bereits vorhandenen Sehuiiei ölpumpe
des Motors die Kosten tür die Bw. oitijtollung eines
doppelten Kühlkreislaufsystems für den Motor erheblich.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, umfassen die für das zweite Kühlmedium vorgesehenen, zweiten Leitungsmittel 48 eine Kühlmittelpumpe 76, welche Kühlmittel
über eine Leitung 78 aus dem Nachkühler 28 ansaugt und es unter Druck in eine Leitung 8o einspeist, so
daß es durch den oben erwähnten Wärmetauscher 54 fließt. Aus dem Wärmetauscher 54 strömt das zweite
Kühlmedium über eine Leitung 82 zum Zylinderkopfdeckel 1o und durch dort vorgesehene, innere Durchlässe,
wonach das Kühlmedium schließlich durch eine Leitung 84 austritt.
Die Eintritts- und Austrittsstellen für das Kühlmittel
sind in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt. Die tatsächlichen Ein- und Austrittsstellen
liegen in Wirklichkeit anderswo. Die Kühlmittelleitung 84 mündet zunä :hst in ein zweites Steuermittel 9o,
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
welches dazu dient, die Temperatur der unter Druck gesetzten, dem Motor zugeführten Einlaßluft zu
steuern, und zwar durch Modulation oder Veränderung der Temperatur des zweiten Kühlmediums, welches in
Wärmeaustauschbeziehung mit der unter Druck gesetzten EinlaßIuft durch den Nachkühler 28 strömt. Das zweite
Steuermittel 9o umfaßt einen Radiator 86 zur Übertragung von Wärme aus dem zweiten Kühlmedium
in die Umgebung sowie zweite Umleitmittel 92 für das zweite Kühlmedium, mit deren Hilfe die Strömung
des zweiten Kühlmediums unter Umgehung des Radiators
gesteuert wird, um auf diese Weise die gewünschte Temperaturmodulation des zweiten, dem Nachkühler
zugeleiteten Kühlmediums zu erreichen.
Das Umleitmittel 92 für das zweite Kühlmedium umfaßt ein Strömungs-Steuerventil· 94 für dieses Kühlmedium
und eine Nebenleitung 96, die auf einer Seite mit der Leitung 88 verbunden ist, wodurch das Steuerventil
94 auf ein Steuersignal anspricht, um zu veranlassen, daß das aus der Leitung 84 eintretende
Kühlmittel entweder zum Radiator hin oder über die Zweigleitung 96 zur Leitung 88 hin strömt, und zwar
in Abhängigkeit von dem betreffenden Steuersignal. Wie im einzelnen weiter unten noch beschrieben werden
wird, ist das Steuersignal so beschaffen, daß es die dem Motor zugeführte Einlaßluft veranlaßt, bei
maximalem Motor-Ausgangsdrehmoment ihre niedere Temperatur und bei minimalem Motor-Ausgangsdreh-
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
moment ihre höchste Temperatur anzunehmen. Dabei kann irgendeiner von zahlreichen möglichen und verschiedenen, die Motorbetrxebsbedingungen abfühlenden
Sensoren und irgendein passendes Strömungssteuerungsventil verwendet werden, um das gewünschte Ergebnis
zu erzielen. So kann beispielsweise das Strömungssteuerventil 94 auf ein Signal ansprechen, welches
für die Auslaßtemperatur des in die Leitung 84 eintretenden Motorwassers repräsentativ ist. Alternativ
kann das Ventil 94 auch auf ein Signal ansprechen, welches für den im Lufteinlaßverteiler herrschenden
Druck repräsentativ ist. Weitere Möglichkeiten können darin bestehen, das Ventil 94 in Abhängigkeit von
einem Signal zu steuern, welches für die Temperatur der aus dem Kompressor austretenden Verbrennungsluft
repräsentativ ist. Weitere Möglichkeiten für die Steuerung des Ventils 94 bieten der Ölschienendruck
oder die Zahnstangenstellung der Brennstoffpumpe .
Irgendeine dieser Techniken läßt sich anwenden, da das abgeleitete Signal in voraussagbarer Weise auf
das Ausgang.sdrehmoment des Motors anspricht, wobei eine Ansprechkurve den abgefühlten Zustand mit dem
Ausgangsdrehmoment des Motors in Beziehung setzt. Durch einen geeigneten elektrischen oder mechanischen
Steuermechanismus kann das StrömungsSteuerventil so eingestellt werden, daß es die Temperatur des zweiten,
dem Nachkühlei 28 zugeleiteten Kühlmediums in
V I VV «J
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
einer Art und Weise variiert , die wiederum Veranlassung gibt, daß die Einlaßluft ihre niedrigste
Temperatur annimmt, wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors maximal ist, während die Einlaßluft die
höchste Temperatur hat, wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors minimal ist. Der Betrieb eines Motors in
Übereinstimmung mit diesem Programm vermittelt im Bedarfsfall die höchste Leistungskapazität, während
gleichzeitig im allgemeinen erreicht wird, daß die zugeführte Verbrennungsluft im Anschluß an längere
Leerlaufperioden etwas angewärmt wird. Der Vorteil, der sich aus der Anwärmung der Einlaßluft bei einem
Ausgangsdrehmoment Null ergibt, liegt darin, daß
eine Emission von "weißem Rauch" und unverbrannten Kohlenwasserstoffen reduziert wird. Das System dient
weiterhin dazu, die Erzeugung von Stickoxiden bei voller Leistung zu unterdrücken.
Das erfindungsgemäße Kühlsystem ist besonders vorteilhaft,
wenn es bei turbogeladenen, nachgekühlten Motoren angewandt wird. Es läßt sich jedoch auch
bei :;olehen Vox-brennungskraf tinaschinen einsetzen,
bei denen ein rezirkulierendes Schmiersystem vorhanden und es erwünscht ist, das Schmieröl bei einer
hohen und ziemlich konstanten Temperatur zu halten, während ein Kühlmedium von variabler Temperatur
einer anderen Motorkomponente vermittelt wird,- dessen Temperatur unter verschiedenen Motorbetriebsbedingungen
moduliert oder verändert werden muß, um einen
A 44 871 m
m - 192
.29. September 1981
bestimmten Motorwirkungsgrad zu erzielen.
Die Fig. 2 zeigt eine mehr schematische Darstellung der Temperatursteuervorrichtung gemäß der Erfindung
zusammen mit einer Vielfalt zusätzlicher Motor- und Fahrzeugkomponenten. Gleiche Teile sind in Fig. 1
und 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Wie
klar aus Fig. 2 hervorgeht, umfassen die ersten Leitmittel 36 für das erste Kühlmedium die Leitung
5o, die Schmiermittelpumpe 34 und das erste Steuermittel 66, welches seinerseits gebildet ist vom
Wärmetauscher 54, der Leitung 56 und dem Öl-Umleitmittel 68. Das letztere besteht aus der Ncbenleitung
7o und dem Strömungssteuerventil 72. Die Strömung durch den ersten Kühlmediumkreis wird vervollständigt -durch die Leitung 58 und die im Motorblock 4
enthaltenen Durchlässe, welche veranlassen, daß Schmieröl in Wärmeaustauschbeziehung mit den Zylindern des Blocks 4 strömt. Wie oben bereits erläutert,
wird das Strömungssteuerventil 72 durch einen (nicht dargestellten) temperaturempfindlichen Steuermechanismus
betätigt, welcher in der Lage ist, eine Strömung durch den Wärmetauscher 54 und die Leitung 56
lediglich dann zu ermöglichen, wenn das Schmieröl ein vorbestimmtes Betriebsniveau einnimmt oder gerade
erreicht.
Die zweiten Leitmittel 48 für das zweite Kühlmedium sind ebenfalls klar in Fig. 2 dargestellt und um-
- 3ο -
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
fassen einen Kreislauf, der von der Kühlmittelpumpe 76, der Leitung 8o, dem Wärmetauscher 54, der Leitung 82, dem ZyIinderkopfdeckel 1o, der Leitung 84,
dem zweiten Steuermittel 9o, der Leitung 88, dem Nachkühler 28 und der Leitung 78 gebildet wird, wobei
die Leitung 78 dazu dient, das Kühlmedium der Pumpe 76 wieder zuzuführen. Wenn das dargestellte
System dazu bestimmt ist, bei einem Fahrzeugmotor eingesetzt zu werden, kann ein Luftkompressor in den
Strömungsweg 8o eingesetzt werden, so daß er Kühlmedium aus dem Strömungskreislauf aufnimmt. Weiterhin
kann eine Fahrzeugheizung 1oo in der Leitung 84 "- oder an anderen Stellen angeordnet werden, um das
Fahrzeuginnere aufzuheizen. Ein Vorratstank 1o2 kann an verschiedenen Stellen derart angeschlossen werden,
daß er in Strömungsverbindung mit der'Leitung 78 steht und Kühlmedium ersetzt, welches aus dem System
austritt oder verdampft.
Wie oben festgestellt, arbeitet das ümleitmittel 92 für das zweite Kühlmedium, welches vom Strömüngsventil
94 und der Nebenleitung 96 gebildet ist, derart, daß es die Temperatur des dem Nachkühler 28
zugeleiteten Kühlmediums steuert, und zwar in einer Weise, daß auch wiederum die Temperatur der unter
Druck gesetzten, dem Motor zugeführten Einlaßluft gesteuert wird, mit dem Ergebnis, daß letzten Endes
die Einlaßluft bei maximalem Ausgangsdrehmoment des
Motors ihre niedrigste und bei minimalem Ausgangs-
A 44 871 ία
m - 192
29. September 1981
drehmoment des Motors ihre höchste Temperatur annimmt.
Eine Vielfalt von Steuermitteln kann diesem Zweck dienen, beispielsweise das Strömungssteuerventil 94,
welches auf ein von einem Temperaturfühler 1o4 abgeleitetes Signal anspricht. Der Temperaturfühler
1o4 ist so angeordnet, daß er die Temperatur des Kühlwassers abfühlt, welches aus dem Motor austritt,
beispielsweise die Temperatur des durch die Leitung 84 fließenden Wassers. Die Temperatur des an dieser
Stelle des Kreislaufes fließenden Wassers steht bekanntlich in einer bestimmten Beziehung zu dem in
einem bestimmten Zeitpunkt vorliegenden Ausgangs**2'*
drehmoment des Motors. Dementsprechend ist es möglich, den Steuermechanismus für das Strömungssteuerventil
94 so auszubilden, daß er eine Ansprechkurve besitzt^ welche veranlaßt, daß die Temperatur des
in den Nachkühler 28 gelangenden Kühlmediums bei einer Temperatur ist, die ihrerseits dazu führt, daß
die zugeführte Verbrennungsluft ihre niedrigste Temperatur bei maximalem Ausgangsdrehmonient des
Motors hat und ihre höchste Temperatur bei minimalem Ausgangsdrehmoment des Motors einnimmt.
Eine alternative Anordnung zur Ausbildung des Umleitmittels
für das zweite Kühlmedium ist in Fig. dargestellt, wo ein den im Verteiler herrschenden
Druck abfühlender Sensor 1o6 vorgesehen ist, welcher
den Druck der Luft im Einlaßverteiler abfühlt und
ein Signal erzeugt, das (seinerseits das Strömungs-
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
steuerventil 94' in einer Weise steuert, daß die
Einlaßluft veranlaßt wird, bei maximalem Motor-Aus gangs drehmoment ihre niedrigste und bei minimalem
Motor-Ausgangsdrehmoment ihre höchste Temperatur einzunehmen. Wiederum hat bekanntlich der Luftdruck
im Einlaßverteiler eine vorbestimmte Beziehung zum Ausgangsdrehmoment des Motors. Dementsprechend kann
der (nicht dargestellte) Steuermechanismus des Strömungssteuerventils
94' eine Ansprechkurve haben, welche in der Lage ist, den Wert des Einlaßverteilerdruckes,
welcher vom Sensor 1o6 geliefert ist, zu empfangen und von da aus das Strömungssteuerventil
94' zu steuern, so daß sich das gewünschte Ergebnis einstellt.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform-des
Umleitmittels 92 für das zweite Kühlmedium, wobei ein Temperaturfühler 1o8 vorgesehen ist, welcher
die Temperatur des aus dem Kompressor austretenden, dem Motor zugeführten Luft abfühlt. Der Fühler 1o8
erzeugt ein für die Temperatur der vom Kompressor abgegebenen Luft repräsentatives Signal, welches
wiederum bekanntlich eine vorgegebene Beziehung mit dem Motor-Ausgangsdrehmoment hat, so daß das Strömungssteuerventil
94' in solcher Weise ansprechen kann, daß es die angestrebte Temperaturmodulation
der Einlaßluft hervorruft. Bei Anwendung der in. Fig. 3 und 4 dargestellten Steuereinrichtungen kann
in das System eine Überholsteuerung eingeschlossen
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
werden, um eine Kühlung zu verhindern, wenn die Ölsumpftemperatur
niedriger als etwa 77 C ist. Darüber hinaus läßt sich leicht feststellen, daß das
Ansprechen der Leitmittel 48 für das zweite Kühlmedium einzig von dem Steuerprogramm zur Betätigung ·
der Strömungssteuerventile 94, 94' oder 94" abhangt.
Die tatsächlichen Werte sind Funktionen der thermischen Trägheit der Motorteile und der vorliegenden
Ventilkonstruktionen. Es ist zu erwarten, daß das
in Fig. 3 dargestellte Steuersystem, welches auf den Druck im EinlaßVerteiler anspricht, das rascheste
Ansprechverhalten zeigt bezüglich einer Änderung des Motorbetriebs. Das Steuersystem gemäß Fig.·2,
bei dem das Ventil 94 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers arbeitet, spricht vermutlich
am langsamsten an. Voraussagen für die Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Kühlsystems entsprechend
Fig. 2 sind in der nachstehenden Tabelle enthalten. Die Angaben beziehen sich auf eine von der Anmelderin
hergestellte Verbrennungskraftmaschine des Typs N 14 mit bis zu 35o PS. Zu dieser Voraussage wurde
angenommen, daß der Nachkühler 28 mit einem Wirkungsgrad von o,95 arbeitet. Im Zusammenhang mit dem
Radiator 86 wurde angenommen, daß er mehrere Durchlässe
und einen Wirkungsgrad von o,75 aufweist. Die
wirksame Fläche ist 7 742 cm bei 7,5 bis 4 cm Dicke
2 mit einem zu erwartenden Druckabfall von o,7o kg/cm
Im Zusammenhang mit dem Wärmetauscher 54 wurde angenommen, daß dieser mit einem Wirkungsgrad von o,44
ι ο C υ L· ι
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
arbeitet. Die Pumpe 76 für das zweite Kühlmedium (Wasser) lieferte 41 bis 46 l/min mit einer Druck--
2
erhöhung von 1,76 kg/cm . Die Schmiermittelpumpe 34 lieferte 151 l/min. Das Strömungssteuerventil 72 für das Schmieröl war so konstruiert, daß es bei etwa 99 bis 1o5 C in der vollen Offenstellung war. Das Strömungssteuerventil 94 war so konstruiert, daß es bei ca. 82 bis 91° C vollständig öffnete.
erhöhung von 1,76 kg/cm . Die Schmiermittelpumpe 34 lieferte 151 l/min. Das Strömungssteuerventil 72 für das Schmieröl war so konstruiert, daß es bei etwa 99 bis 1o5 C in der vollen Offenstellung war. Das Strömungssteuerventil 94 war so konstruiert, daß es bei ca. 82 bis 91° C vollständig öffnete.
Dreh- ' zahl U/min |
Dreh moment m-kg |
Leitung 48 Wasserdurch fluß l/min |
Nachkühler Lufteinlaß |
Motor Wasser auslaß T8C |
Nachkühler Wasserein- • laß T C |
Einlaß verteiler Luftein laß T ° C |
6o | -O | 11.ο | 29.4 | 82.2 | 81 .1 | 81.1 |
13ÖO | O | 23.5 | 34.4 | 82.2 | 82.2 | ■ 8.1.1 |
13OO | 4o | 27.6 | 52.2 | 83.3 | ■ 71.1 | 71.1 |
13OO | 8o | - 3O.3 | 74.1 | 85.ο | 61.1 | 62.2 |
13OO | •12o | 29.1 | 96.6 | 86.7 | 51.1 | 51.7 |
13oo | 16o | 28.4 | 117.9 | 9o.4 | 38.9 | 4o.o |
19OQ | O | 36.7 | 55.6 | 82.2 | 76.7 | 75.6 |
19oo | 33 ' | 4O.8 | 75.1 | 82.2 | 68.8 | 68.8 |
19oo | 66 | 44.3 | 93.3 | 84.4 | 58.9 | 58.9 |
1-9 oo | 99 | 43.2 | 123.6 | 85.5 | 52.2 | 53.3 |
19oo | 133 | 41 .6 | 151.1 | 93.3 | 42.8 | 46.1 |
Wie die voranstehende Tabelle zeigt, beträgt die Verteilerlufttemperatur
bei Volleistung lediglich etwa 46 C, während die Einlaßlufttemperatur unter Leerlaufbedingungen
auf etwa 81 C ansteigt. Dieses
- 35 -
A 44 871 m
m - 192
29. September 1981
System dient dazu, die Erzeugung von Abgasemissionen
zu unterdrücken, wobei der Stickoxidanfall bei voller
Leistung und der Anfall von Kohlenwasserstoffen
und weißem Rauch bei nur teilweiser Ausschöpfung der Leistung oder im Leerlauf erniedrigt wird. Um
die angestrebten Resultate sicherzustellen, müssen die Strömungsgeschwindigkeiten im Leitungssystem
auf die angegebenen Werte eingestellt werden, uiu die sehr niedrige Temperatur des in den Nachkühler
einströmenden Wassers unter Vollkühlungs-(Leistungs-)
Bedingungen zu ermöglichen.
Das hier dargestellte und beschriebene Kühlsystem gemäß der Erfindung kann bei praktisch allen Arten
von Verbrennungskraftmaschinen Anwendung finden. Besonders vorteilhaft ist seine Anwendung bei Hochleistungs-Dieselmotoren,
wie sie beispielsweise in Straßenfahrzeugen eingesetzt werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung bestehen bei Schiffsmotoren und Anlagen zur Erzeugung elektrischen
Stroms.
Claims (1)
- Η/~\ er ζ1™*· C πϋ) CTCi ι * ι—y er /—* i—ι τ* j?
LJt V^i hi K, ο I bLLWtbn Ιί.™.. PATE N TA N vV ALTE,4 ■ UHLANDSTRASSE 14 c D 7000 STUTTGART 1A 44 871 m Anmelder: Cummins Engine Compary, Inc.m - 192 logo 5th·Street '29. September 1981 Columbus, Indiana 472o1U.S.A..Patentansprüche :j 1.jTemperatursteuervorrichtung für einen unter Iuft- ^—'zufuhr arbeitenden-Verbrennungsmotor mit einemZylinderblock, einem Kreislaufsystem für Schmieröl, welches gleichzeitig als primäres Kühlmedium dient, vorzugsweise einem Kompressor für die zugeführte Luft, vorzugsweise einem Nachkühler zur *t Anpassung der Temperatur der dem Motor zugeft.hrten, * komprimierten Luft und mit ersten Leitungsmitteln zur Verbringung des als primäres Kühlmittel cienenden Schmieröls in Wärmeaustauschbeziehung mit einem oder mehreren Mo tor zylindern, wobei die-se ersten Leitungsmittel erste Steuermittel umfassen zur Aufrechterhaltung der Schmieröltemperatur auf einem ersten Niveau, welches im wesentlichen bei allen Betriebsbedingungen des Motors relcitiv konstant ist, gekennzeichnet durch zweite Leitungsmittel (48,76,78,8o,82,84) für ein vom ersten Kühlmedium verschiedenes, zweites Kühlmedium, durch welche dieses zweite Kühlmedium, vorzugsweise im Nachkühler (26) in Wärmeaustauschbeziehung mit der aQ.m Motor (2) zugeführten, gegebenen- * falls komprimierten Luft bringbar ist, und mit %V I VV V 4m \A 44 871 mm - 19229. September 1981den zweiten Leitungsmitteln (48,76,78,8ο,82,84) zusammenwirkende, zweite Steuermittel (86,9b,92, 94,94',94",96,1o4,1o6,1o8) zur Steuerung der Temperatur der Luft durch Veränderung der Temperatur des zweiten Kühlmediums in Abhängigkeit vom Ausgangsmotordrehmoment derart, daß die zugeführte Luft, veranlaßt ist, bei maximalem Drehmoment ihre niedrigste und bei minimalem Drehmoment ihre höchste Temperatur anzunehmen.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuermittel (72,54) einen Wärmetauscher (54) zur wärmeaustauschenden Ver-■ kopplung der ersten mit den zweiten Leitungsmitteln umfassen, und daß Schmieröl-ümleitmittel (68,7o,72) vorgesehen sind zur Steuerung des Ölflusses unter Umgehung des Wärmetauschers (54) derart, daß Wärme vom Öl nur dann zum sekundären Kühlmedium fließt, wenn es zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Temperatur nötig ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmieröl-Umleitmittel (68,7o,72) ein Ölfluß-Steuerventil (72) umfassen, welches in- Abhängigkeit von der Schmieröltemperatur betätigt ist.4. Vorrichtung nach Anspruch T, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Steuermittel (86, 9o,92,94,1o4) einen Radiator (86) zur überführungA 44 871 mm - 19229. September 1981von Wärme aus dem sekundären Kühlmedium in d^e Umgebung sowie Umleitmittel (9o,94,96) für das zweite Kühlmedium umfassen zur Steuerung des -..-".. Kühlmediumflusses unter Umgehung des Radiators derart, daß die gewünschte Temperaturverändea'ung des dem Nachkühler (28) zugeleiteten, zweiten Kühlmediums erreichbar ist.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umleitmittel (9o, ; 94,96) für das zweite Kühlmedium ein Steuerventil (94,94' ,94") umfassen, welches in Abhängigkeit vom Ausgangs-Motordrehmomen't derart betätigt ist, daß eine Umgehung des Radiators (86) durch das sekundäre Kühlmedium erreichbar ist.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umleitmittel (9o,94,96) für das
zweite Kühlmedium einen die Temperatur des zweiten Kühlmediums abfühlenden Temperaturfühler (To4) umfassen, durch den das Steuerventil (94) steuerbar ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Ansprechkurve, die ihrerseits die abgefühlte Temperatur derart in Beziehung zum Motordrehmoment setzt, daß das Ventil (94) die Temperatur des zweiten, dem Nachkühler (28) zu-' geführten Kühlmediums so steuert, daß die dem Motor zugeführte Luft veranlaßt ist, bei maximalem Drehmoment ihre niedrigste und bei minimalem Drehmoment ihre höchste Temperatur anzunehmer .ι οA 44 871 mm - 19229. September 19817; Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umleitmittel (9o,94,96) für das zweite Kühlmedium druckempfindliche Mittel (1o6) zum Abfühlen des Druckes der dem Motor zugeführten Luft umfassen, durch die das Steuerventil (94') steuerbar ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Ansprechkurve, die ihrerseits den abgefühlten Druck derart in Beziehung zum Motordrehmoment setzt, daß das Ventil (94') die Temperatur des zweiten, dem Nachkühler (28) zugeführten Kühlmediums so steuert, daß die dem Motor zugeführte Luft veranlaßt ist, bei maximalem Drehmoment ihre niedrigste und bei minimalem Drehmoment ihre höchste: Temperatur anzunehmen.8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die UmIeitmittel (9o,94,96) für das zweite Kühlmedium temperatursensitive Mittel (1o8) zum Abfühlen der vom Kompressor abgegebenen Luft umfassen, durch die das Steuerventil (94") steuerbar ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Ansprechkurve, die ihrerseits die abgefühlte Temperatur derart in Beziehung zum Motordrehmoment setzt, daß das Ventil (94") die Temperatur des zweiten, dem Nachkühler (28) zugeführten Kühlmediums so steuert, daß die dem Motor zugeführte Luft veranlaßt ist, bei maximalem Drehmoment ihre niedrigste und bei mini-malern Drehmoment ihre höchste Temperatur.anzunehmen.A 44 871 mm - 19229. September 19819. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,' dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Leitmittel (48,76,78,8o,82,84) einen Leitungskreis ausbilden, durch den das sekundäre. Kühlmedium nacheinander in Wärmeaustauschbeziehung- mit einem ZyIInderkopfdeckel (1o) des Motors (2), dem Radiator (86), dem Nachkühler (28) und dem Wärmetauscher (54) bringbar ist.1o. Vorrichtung, insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit dem Motor zugeordneten Mitteln, die den Motor veranlassen, eine gewünschte Betriebskapazität einzunehmen, wenn diese Mittel in Übereinstimmung mit einem spezifischen Temperaturprogramm betätigt sind, wobei die Temperaturen von einer oder mehr Betriebsbedingungen des Motors abhängen, gekennzeichnet durch zweite Leitungsmittel (4 8,76,78,8o,82,34) für ein von einem ersten Kühlmedium verschiedenes zweites Kühlmedium, durch welches das zweite Kühlmedium in Wörmeaustauschbeziehung mit den ■ dem Motor (2) zugeordneten Mitteln (28) leitbar ist, und durch zweite Steuermittel (86,90,92,94, 94',94",96,1o4,1o6,1o8) zur Veränderung der Temperatur des in Wärmeaustauschbeziehung mit den Mitteln (28) geleiteten, zweiten Kühlmittels derart, daß die Temperatur der Mittel (28) dem spezifischen Betriebstemperaturprogramm-in Abhängigkeit von einer oder mehr Betriebsbedingungen des Motors (2) folgt.A 44 871 mm - 19229. September 198111. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen Kompressor für die zugeführte Verbrennungsluft aufweist und die dem Motor zugeordneten Mittel als Nachkühler (28) ausgebildet sind, in welchem die Temperatur der dem Motor zugeführten, komprimierten Verbrennungsluft veränderbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/197,518 US4348991A (en) | 1980-10-16 | 1980-10-16 | Dual coolant engine cooling system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3139621A1 true DE3139621A1 (de) | 1982-05-27 |
Family
ID=22729734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813139621 Ceased DE3139621A1 (de) | 1980-10-16 | 1981-10-06 | Temperatursteuervorrichtung fuer einen verbrennungsmotor |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4348991A (de) |
JP (1) | JPS5797018A (de) |
KR (1) | KR830008014A (de) |
BR (1) | BR8106664A (de) |
DE (1) | DE3139621A1 (de) |
GB (1) | GB2085524B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3226883A1 (de) | 1982-02-10 | 1983-08-18 | Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg | Kuehlkreislauf fuer verbrennungskraftmaschinen, insbesondere fuer schiffsdiesel |
DE19615738B4 (de) * | 1996-04-20 | 2004-08-05 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Temperaturregelung eines Schmiermittelkreislaufes einer Brennkraftmaschine |
DE102010044026A1 (de) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid Kühlsystem eines Verbrennungsmotors |
CN106150660A (zh) * | 2015-04-20 | 2016-11-23 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法 |
Families Citing this family (57)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59179223U (ja) * | 1983-05-18 | 1984-11-30 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 海水直冷直接噴射式機関の冷却装置 |
US4520767A (en) * | 1983-09-16 | 1985-06-04 | Cummins Engine Company | Low flow cooling system and apparatus |
US4517929A (en) * | 1983-09-23 | 1985-05-21 | International Harvester Company | Self-adjusting cooling system for diesel engines |
JPS60164614A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | 過給機付エンジンの沸騰冷却装置 |
US4550692A (en) * | 1984-02-13 | 1985-11-05 | Cummins Engine Company, Inc. | Cooling system |
GB2162578B (en) * | 1984-08-03 | 1987-09-23 | Ford Motor Co | Controlling the temperature of air entering an i.c. engine |
US4697551A (en) * | 1985-06-18 | 1987-10-06 | Paccar Inc | Quick-response control system for low-flow engine coolant systems |
JPS6228038U (de) * | 1985-08-02 | 1987-02-20 | ||
US4708095A (en) * | 1986-06-16 | 1987-11-24 | Deere & Company | Combined engine cooling and lube system |
US4815419A (en) * | 1986-10-23 | 1989-03-28 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine cooling apparatus |
US4776303A (en) * | 1987-12-16 | 1988-10-11 | Brunswick Corporation | Two cycle engine with cylinder liner and exhaust bridge lubrication and cooling |
US4776302A (en) * | 1987-12-16 | 1988-10-11 | Brunswick Corporation | Two cycle engine with exhaust bridge lubrication |
US4901531A (en) * | 1988-01-29 | 1990-02-20 | Cummins Engine Company, Inc. | Rankine-diesel integrated system |
DE4104093A1 (de) * | 1991-02-11 | 1992-08-13 | Behr Gmbh & Co | Kuehlanlage fuer ein fahrzeug mit verbrennungsmotor |
US5544700A (en) * | 1994-08-22 | 1996-08-13 | General Electric Company | Method and apparatus for preferential cooling |
US5669335A (en) * | 1994-09-14 | 1997-09-23 | Thomas J. Hollis | System for controlling the state of a flow control valve |
US5467745A (en) * | 1994-09-14 | 1995-11-21 | Hollis; Thomas J. | System for determining the appropriate state of a flow control valve and controlling its state |
US5463986A (en) * | 1994-09-14 | 1995-11-07 | Hollis; Thomas J. | Hydraulically operated restrictor/shutoff flow control valve |
US5458096A (en) * | 1994-09-14 | 1995-10-17 | Hollis; Thomas J. | Hydraulically operated electronic engine temperature control valve |
US5657722A (en) * | 1996-01-30 | 1997-08-19 | Thomas J. Hollis | System for maintaining engine oil at a desired temperature |
US5507251A (en) * | 1995-06-06 | 1996-04-16 | Hollis; Thomas J. | System for determining the load condition of an engine for maintaining optimum engine oil temperature |
JP3414035B2 (ja) * | 1995-03-22 | 2003-06-09 | スズキ株式会社 | 空冷4サイクルエンジンシリンダの冷却装置 |
US5655506A (en) * | 1995-09-25 | 1997-08-12 | Hollis; Thomas J. | System for preheating intake air for an internal combustion engine |
US5724931A (en) * | 1995-12-21 | 1998-03-10 | Thomas J. Hollis | System for controlling the heating of temperature control fluid using the engine exhaust manifold |
US5551384A (en) * | 1995-05-23 | 1996-09-03 | Hollis; Thomas J. | System for heating temperature control fluid using the engine exhaust manifold |
US5503118A (en) * | 1995-05-23 | 1996-04-02 | Hollis; Thomas J. | Integral water pump/engine block bypass cooling system |
US5584371A (en) * | 1995-08-31 | 1996-12-17 | Eaton Corporation | Viscous fan drive system logic |
US5669338A (en) * | 1996-04-15 | 1997-09-23 | Caterpillar Inc. | Dual circuit cooling systems |
DE19629210A1 (de) * | 1996-07-22 | 1998-02-12 | Daimler Benz Ag | Brennkraftmaschine |
US5875633A (en) * | 1998-04-24 | 1999-03-02 | Lawson, Jr.; Thomas Towles | Cooling system for internal combustion engines |
US6158399A (en) * | 1998-11-06 | 2000-12-12 | Caterpillar Inc. | Turbocharged engine cooling system with two-pass radiator |
US6145480A (en) * | 1998-11-30 | 2000-11-14 | Caterpillar Inc. | Turbocharged engine cooling system with two two-pass radiators |
IT1308421B1 (it) * | 1999-03-11 | 2001-12-17 | Fiat Ricerche | Sistema di raffreddamento per un motore a combustione interna. |
JP4445676B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2010-04-07 | 株式会社小松製作所 | 過給機付きディーゼルエンジン |
KR100389698B1 (ko) * | 2000-12-11 | 2003-06-27 | 삼성공조 주식회사 | 고/저온 수냉식 냉각시스템 |
FR2835884B1 (fr) * | 2002-02-12 | 2005-03-18 | Valeo Thermique Moteur Sa | Procede de controle de la temperature de gaz admis dans un moteur de vehicule automobile, echangeur et dispositif de gestion de la temperature de ces gaz |
DE10217383A1 (de) * | 2002-04-18 | 2003-11-13 | Siemens Ag | Zylinderkopf-integriertes Dieseleinspritzsytem mit Ölsensor |
US7287494B2 (en) | 2004-11-10 | 2007-10-30 | Buck Supply Co., Inc. | Multicylinder internal combustion engine with individual cylinder assemblies and modular cylinder carrier |
US7287493B2 (en) | 2004-11-10 | 2007-10-30 | Buck Supply Co., Inc. | Internal combustion engine with hybrid cooling system |
US7543558B2 (en) | 2004-11-10 | 2009-06-09 | Buck Diesel Engines, Inc. | Multicylinder internal combustion engine with individual cylinder assemblies |
FR2904857B1 (fr) * | 2006-08-09 | 2008-11-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif permettant de commander un circuit de circulation d'un liquide de refroidissement ainsi qu'un circuit de circulation d'huile de lubrification d'un moteur thermique de vehicule |
US7717069B2 (en) | 2007-11-15 | 2010-05-18 | Caterpillar Inc. | Engine cooling system having two cooling circuits |
US7958854B2 (en) * | 2008-05-09 | 2011-06-14 | Caterpillar Inc. | Multi-stage cooling system |
KR101013970B1 (ko) * | 2008-11-18 | 2011-02-14 | 기아자동차주식회사 | 엔진의 유체회로 |
US8316814B2 (en) | 2009-06-29 | 2012-11-27 | Buck Kenneth M | Toploading internal combustion engine |
WO2011133164A1 (en) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Engine with engine oil viscosity control and method for controlling the same |
US8857480B2 (en) * | 2011-01-13 | 2014-10-14 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for filling a plurality of isolated vehicle fluid circuits through a common fluid fill port |
DE102011084632B4 (de) | 2011-10-17 | 2015-03-05 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Erwärmen einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens |
WO2015195633A1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | Cummins Inc. | Coolant isolation system |
US10202886B1 (en) * | 2015-05-02 | 2019-02-12 | Darius Teslovich | Engine temperature control system |
KR101664731B1 (ko) * | 2015-07-30 | 2016-10-12 | 현대자동차주식회사 | 보조 쿨링 시스템 |
CN105041449B (zh) * | 2015-08-13 | 2018-09-07 | 洛阳华鹰三轮摩托车销售有限公司 | 一种三轮摩托车发动机油水风混合冷媒冷却***及其应用 |
DE102015014514B4 (de) * | 2015-11-11 | 2023-10-26 | Deutz Aktiengesellschaft | "Common-Rail" Wassermantel |
DK179001B1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-08-07 | Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland | Engine device of an internal combustion engine |
WO2018217634A1 (en) | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Cummins Inc. | Engine cooling system and method for a spark ignited engine |
US20190136746A1 (en) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | GM Global Technology Operations LLC | Methods for controlling turbocharger compressor air cooling systems |
EP3807504A4 (de) | 2018-06-12 | 2022-03-23 | Cummins, Inc. | Abgaskühlsystem und -verfahren |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3127879A (en) * | 1962-02-10 | 1964-04-07 | Fiat Spa | Cooling cylinder liners of internal combustion engines |
US3444845A (en) * | 1966-02-23 | 1969-05-20 | List Hans | Internal combustion engine |
US3752132A (en) * | 1971-04-19 | 1973-08-14 | Caterpillar Tractor Co | Dual cooling system for engines |
DE2545227A1 (de) * | 1975-10-09 | 1977-04-28 | Motoren Werke Mannheim Ag | Vorrichtung zur erleichterung des anlassens eines dieselmotors |
DE2610378B2 (de) * | 1976-03-12 | 1978-01-12 | Motoren-Werke Mannheim Ag Vorm. Benz Abt. Stat. Motorenbau, 6800 Mannheim | Kuehlkreis fuer einen aufgeladenen wassergekuehlten verbrennungsmotor |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1774881A (en) * | 1927-11-04 | 1930-09-02 | Fry Charles Henry Monroe | Cooling system for internal-combustion engines |
US2085810A (en) * | 1932-06-20 | 1937-07-06 | Spontan Ab | Cooling of internal combustion engines |
US2188172A (en) * | 1937-01-06 | 1940-01-23 | Gen Electric | Heat transfer system |
US2446995A (en) * | 1945-10-31 | 1948-08-17 | Thomas J Bay | Engine cooling system and apparatus |
US2748562A (en) * | 1953-10-30 | 1956-06-05 | Worthington Corp | Aftercooler water control for internal combustion engines |
US2944534A (en) * | 1958-04-08 | 1960-07-12 | Engineering Res & Applic Ltd | Internal combustion engines |
US3134371A (en) * | 1962-10-29 | 1964-05-26 | Cooper Bessemer Corp | Cooling system for internal combustion engines |
US3687232A (en) * | 1970-08-21 | 1972-08-29 | August M Stenger | Oil distribution system |
US3731660A (en) * | 1971-12-29 | 1973-05-08 | Gen Motors Corp | Vapor-cooled internal combustion engine |
DE2245257B2 (de) * | 1972-09-15 | 1974-06-27 | Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Kühleinrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine |
US3863612A (en) * | 1973-09-17 | 1975-02-04 | Gen Electric | Cooling system |
US4000725A (en) * | 1975-03-24 | 1977-01-04 | Cummins Engine Company, Inc. | Aftercooler coolant flow control for internal combustion engine |
US4061187A (en) * | 1976-04-29 | 1977-12-06 | Cummins Engine Company, Inc. | Dual cooling system |
IT1115349B (it) | 1977-06-13 | 1986-02-03 | Brighigna Mario | Motore a combustione interna raffreddato mediante l'olio di lubrificazione |
US4249491A (en) * | 1979-09-04 | 1981-02-10 | Kim Hotstart Manufacturing Co., Inc. | Multiple liquid heating and circulating system |
-
1980
- 1980-10-16 US US06/197,518 patent/US4348991A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-09-24 GB GB8128874A patent/GB2085524B/en not_active Expired
- 1981-10-06 DE DE19813139621 patent/DE3139621A1/de not_active Ceased
- 1981-10-08 KR KR1019810003800A patent/KR830008014A/ko unknown
- 1981-10-15 BR BR8106664A patent/BR8106664A/pt unknown
- 1981-10-16 JP JP56166293A patent/JPS5797018A/ja active Granted
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3127879A (en) * | 1962-02-10 | 1964-04-07 | Fiat Spa | Cooling cylinder liners of internal combustion engines |
US3444845A (en) * | 1966-02-23 | 1969-05-20 | List Hans | Internal combustion engine |
US3752132A (en) * | 1971-04-19 | 1973-08-14 | Caterpillar Tractor Co | Dual cooling system for engines |
DE2545227A1 (de) * | 1975-10-09 | 1977-04-28 | Motoren Werke Mannheim Ag | Vorrichtung zur erleichterung des anlassens eines dieselmotors |
DE2610378B2 (de) * | 1976-03-12 | 1978-01-12 | Motoren-Werke Mannheim Ag Vorm. Benz Abt. Stat. Motorenbau, 6800 Mannheim | Kuehlkreis fuer einen aufgeladenen wassergekuehlten verbrennungsmotor |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3226883A1 (de) | 1982-02-10 | 1983-08-18 | Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg | Kuehlkreislauf fuer verbrennungskraftmaschinen, insbesondere fuer schiffsdiesel |
DE19615738B4 (de) * | 1996-04-20 | 2004-08-05 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Temperaturregelung eines Schmiermittelkreislaufes einer Brennkraftmaschine |
DE102010044026A1 (de) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid Kühlsystem eines Verbrennungsmotors |
DE102010044026B4 (de) * | 2010-11-17 | 2013-12-12 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid Kühlsystem eines Verbrennungsmotors |
CN106150660A (zh) * | 2015-04-20 | 2016-11-23 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法 |
CN106150660B (zh) * | 2015-04-20 | 2018-09-18 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2085524A (en) | 1982-04-28 |
JPS5797018A (en) | 1982-06-16 |
GB2085524B (en) | 1984-06-20 |
BR8106664A (pt) | 1982-06-29 |
JPS6326255B2 (de) | 1988-05-28 |
KR830008014A (ko) | 1983-11-09 |
US4348991A (en) | 1982-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3139621A1 (de) | Temperatursteuervorrichtung fuer einen verbrennungsmotor | |
DE102010025733B4 (de) | Wärmetauschsysteme für Kraftfahrzeuge | |
DE102010002082B4 (de) | Separat gekühlter Abgassammler zur Aufrechterhaltung einer No-Flow Strategie des Zylinderblockkühlmittelmantels | |
DE102016113394B3 (de) | Wärmemanagementsystem und -verfahren einer variablen Zylinderkühlung eines Verbrennungsmotors | |
DE102010027816B4 (de) | Brennkraftmaschine mit Ölkreislauf und Verfahren zur Erwärmung des Motoröls einer derartigen Brennkraftmaschine | |
DE3433370C2 (de) | ||
DE102013215523B4 (de) | Kraftmaschinensystem mit kolbensprühschmierung und wärmerohr | |
DE102009013943A1 (de) | Ölschmiersystem | |
DE10331834A1 (de) | Motorverbrennungsluftkühlung | |
DE2847057A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine mit kuehlsystem | |
DE102016106701A1 (de) | System zur Kolbenkühlung | |
DE102018207011B3 (de) | Hybrid-Antrieb umfassend eine Brennkraftmaschine und eine weitere Drehmoment-Quelle zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges | |
DE2916216A1 (de) | Einrichtung zur erwaermung von teilen einer brennkraftmaschine | |
DE102005033163B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE102008025953A1 (de) | Motorsystem mit dafür vorgesehenem Wärmemanagementsystem | |
DE3935367C2 (de) | ||
DE3245026A1 (de) | Verfahren und waermetauscheranordnung zur temperierung bei kraftfahrzeugen mit verbrennungsmotor | |
WO2003106825A1 (de) | Verfahren zum betrieb einer flüssigkeitsgekühlten brennkraftmaschine | |
DE102013211156A1 (de) | Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit Nebenkreislauf | |
DE19854389A1 (de) | Kühlkreislauf | |
DE3509095A1 (de) | Anordnung zur kuehlung und schmierung einer hubkolben-brennkraftmaschine | |
DE102008031122B4 (de) | Anordnung zum Aufheizen eines Kraftfahrzeuggetriebes | |
DE102010036581A1 (de) | Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit kühlmittelbetriebener Heizung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine | |
EP1440228B1 (de) | Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine, sowie brennkraftmaschine | |
DE102017217542A1 (de) | Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit integriertem Abgaskrümmer und Verfahren zur Steuerung der Kühlung einer derartigen Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |