DE3200834A1

DE3200834A1 - "in einem kraftfahrzeug eingebaute brennkraftmaschine"

Info

Publication number: DE3200834A1
Application number: DE19823200834
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. 7400 Tübingen Stolz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3200834C2

Description

"In einem Kraftfahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine gemäß dem Obergegriff des Anspruchs 1.
Bei einer derart ausgebildeten Brennkraftmaschine (DE-AS 14 76 192 soll bei der Verwendung als Vielstoffmotor die Ansauglufttemperatur bei verschiedenen Lastzuständen auf einen genauen Wert eingeregelt und für jeden Kraftstoff die Vorwärmung der Ansaugluft auf ein Optimum eingestellt werden. Der zwischen die Zufuhrleitungen und die Brennkraftmaschine zwischengeschaltete Luftfilter dämpft jedoch die Anpassung der Lufttemperatur an die gelegentlich schnell und häufig wechselnde Last. Auch sind die bekannten Bauarten (Papierfilter, Ölbadfilter, Filtergehäuse aus Kunststoff) den hohen Temperaturen der Ansaugluft, wie sie sich bei einer Wärmeübertragung Abgas/Ansaugluft ergeben können, nicht gewachsen. Es liegt auch keine Aussage über die Dimensionietung des als Wärmetauscher zu betrachtenden Auspuffrohrs vor.
Außerdem ist eine Nutzbarmachung der Brennkraftmaschine fUr die Klimatisierung eines Kraftfahrzeuges nicht angegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei einer Laständerung auftretende Regelzeit für die Anpassung der Temperatur der in die Brennkraftmaschine einströmenden Luft wesentlich zu verringern und zumindest einen Teil der Abgaswärme für die Klimatisierung eines Kraftfahrzeuges nutzbar zu machen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäß.ausgebildeten Brennkraftmaschine erfolgt die Anpassung der Temperatur der in die Brennkraftmaschine strömenden Ansaugluft an die Last außerordentlich schnell, da der als Wärmepuffer erscheinende Luftfilter bereits stromauf des Wärmetauschers zwischen Ansaugluft und Abgasen angeordnet ist.
Zusätzlich kann zumindest ein Teil der Abgaswärme für die Elimatisierung des Kraftfahrzeuges abgezweigt werden, und zwar infolgE der Anordnung des Wärmetauschers stromab des ersten Wärmetauschew genau dann, wenn infolge von geringer Last der Brennkraftmaschinz deren sonstiges Wärmeangebot für die Klimatisierung gering ist.
Eine Überhitzung ist ausgeschlossen. Diese Ausführung eignet sich vor allem für die Wärmeübertragung an die Zuluft der Klimatisierung. Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 eignet sich für geringere Temperaturdifferenzen zwischen Verbrennungsluft und Wärmeträger, also bevorzugt für Motorkffklmittel als Wärme träger.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 ist deshalb günstig, weil infolge der Erwärmung der Ladeluft bei geringer Last diese belm Durchströmen des Laders eine geringe Dichte hat, so daß dieser wegen seines geringeren Leistungsbedarfs eine höhere Drehzahl erreicht. Auch erreichen die Abgase einer aufgeladenen Brennkraftmaschine eine höhere Temperatur, so daß eine größere Wärmemenge für die Aufheizung der Ladeluft zur Verfügung steht.
Die Ausbildung gemäß dem Anspruch 4 hat den Vorteil, daß das Steuerorgan nur von kalter Ansaugluft durchströmt ist.
Mit der Ausbildung der Erfindung gemäß dem Anspruch 5 können flexible Verbindungen zwischen der Brennkraftmaschine und diesen Teilen vermieden werden.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Beispiel in Schemaform dargestellt.
Von einem Luftfilter 1 aus wird Verbrennungsluft über zwei Zuführleitungen 2, 3, die sich in einer Weiche 4 mit einem Steuerglied 5 vereinigen, einem Lader 6 zugeführt, von dem sie in eine Brennkraftmaschine 7 gedrückt wird. Die Abgase der Brennkraftmaschine 7 werden nach dem Durchströmen einer Turbine 8, die den Lader 6 antreibt, in einem Auslaßrohr 9 abgeführt.
In diesem und gleichzeitig in der Zuführleitung 2 ist ein Wärmetauscher 10 angeordnet, in dem Abgaswärme auf die Verbrennungsluft übertragen wird. In der Zuführleitung 2 ist stromab vom Wärmetauscher 10 ein zweiter Wärmetauscher 11 angeordnet, der anderseitig vom Heizwasser eines Wasserkreislaufes 12 durchströmt wird. Dieser ist Teil des Kuhlwassersystems der Brennkraftmaschine 7- mit einem Kühler 13, einem Thermostaten 14 und einem Steuerorgan 15 für den Heizwasserstrom. Das Heizwasser gibt seine Wärme in einem weiteren Wärmetauscher 16 an die Heizluft für die Beheizung des Innenraums eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges ab.
Das Steuerglied 5 der Weiche 4, dessen Stellmechanismus nicht dargestellt ist, verschließt bei geringer Last der Brennkraftmaschine 7 die Mündung der Zuführleitung 3 ganz oder teilweise und öffnet dementsprechend die Mündung der anderen Zuführleitung 2. Die Verbrennungsluft wird somit durch die Abgase erwärmt, so daß der Brennkraftmaschine 7 Verbrennungsluft von ausreichend hoher Temperatur zugeführt und ihr Auskühlen verhindert wird. Gleichzeitig wird dem Heizwasser über den Wärmetauscher 11 Wärme zugeführt und damit die Abgaswärme auch für diesen Verbraucher genutzt. Mit steigender Last verschließt das Steuerglied 5 zunehmend die Mündung der Zuführleitung 2 und öffnet dementsprechend die Mündung der Zuführleitung 3. Der Brennkraftmaschine wird dann kühle, nicht vorgewärmte Luft zugeführt, die einen guten Füllungsgrad gewährleistet.
Das Heizwasser wird bei dieser höheren Last unmittelbar von der Prennkraftmaschine 7 ausreichend erwärmt, so daß eine zusätzliche Wärmezufuhr von den Abgasen nicht notwendig ist.
Das Steuerglied 5 der Weiche 4 kann außer von der Luft der Brennkraftmaschine 7 auch noch von anderen Größen gesteuert werden, wie der Außentemperatur, der Verbrennungslufttemperatur hinter dem Lader 6 oder der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine 7.

Claims

Patentansprüche In einem Kraftfahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine mit zwei, in ein Saugrohr mündenden ZufUhrleitungen für durch einen Luft filter gereinigte Ansaugluft mit einem Steuerorgan, das in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine den Ansaugluftdurchfluß durch die beiden Zuführleitungen aufteilt, wobei in der Zuführleitung mit erhöhtem Durchfluß bei geringer Last ein anderseitig von den Abgasen der Brsnnkraftmaschine beaufschlagter Wärmetauscher angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Luftfilter (1) stromauf vom Stellorgan und von beiden Zufuhrleitungen (2, 3) liegt und daß stromab vom durch Abgas beaufschlagten Wärmetauscher (10) ein zweiter Wärmetauscher (11) angeordnet ist, der anderseitig von einem der Klimatisierung des Kraftfahrzeuges dienenden Wärmeträgermedium beaufschlagt ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t , daß der zweite Wärmetauscher (11) in der Zuführleitung (2) mit erhöhtem Durchsatz bei geringer Last angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß stromab des zweiten Wärmetauschers (11) ein Lader (6) angeordnet ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Steuerorgan (Weiche 4) stromauf der beiden Zuführleitungen (2, 3) angeordnet ist.
5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine motorseitige Befestigung der Zuführleitungen (2, 3), der beiden Wärmetauscher (10, 11) und des Steuerorgans (Weiche 4).
6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der zweite Wärmetauscher zwischen Verbrennungsluft und Wärmeträgermedium der Klimatisierung die Trennwände zwischen dem Motorkthlmittel und den Arbeitsräumen der Zylinder sind.