RU2349768C1 - Система и способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Система и способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2349768C1
RU2349768C1 RU2007134888/06A RU2007134888A RU2349768C1 RU 2349768 C1 RU2349768 C1 RU 2349768C1 RU 2007134888/06 A RU2007134888/06 A RU 2007134888/06A RU 2007134888 A RU2007134888 A RU 2007134888A RU 2349768 C1 RU2349768 C1 RU 2349768C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
cooling circuit
internal combustion
combustion engine
pressure compressor
Prior art date
Application number
RU2007134888/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Готтфрид РААБ (AT)
Готтфрид РААБ
Петер КИСЛИНГЕР (AT)
Петер КИСЛИНГЕР
Хайдрун БАУЭР (AT)
Хайдрун БАУЭР
Original Assignee
Ман Нутцфарцойге Эстеррайх Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ман Нутцфарцойге Эстеррайх Аг filed Critical Ман Нутцфарцойге Эстеррайх Аг
Application granted granted Critical
Publication of RU2349768C1 publication Critical patent/RU2349768C1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02B29/0412—Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
    • 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
    • F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • 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
    • 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
    • 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
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
    • 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)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системам охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Предложены способ и система для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, имеющего линию подачи воздуха наддува, включающую в себя первый и второй охлаждающие контуры; причем первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур; при этом линия подачи воздуха наддува имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, имеющее тепловую связь со вторым охлаждающим контуром, выполненным с возможностью регулирования расхода хладагента. Система характеризуется тем, что второй охлаждающий контур имеет, по меньшей мере, один перекрывающий элемент, с помощью которого расход хладагента во втором охлаждающем контуре можно дросселировать до 0 (нуля), то есть можно перекрывать, при работе двигателя внутреннего сгорания в зависимости от рабочего параметра компонента транспортного средства. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик за счет минимального расхода хладагента в низкотемпературном контуре охлаждения в выборочных рабочих режимах. 2 н., 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к способу и системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, имеющего линию подачи наддува воздуха; причем система охлаждения имеет первый охлаждающий контур и второй охлаждающий контур; при этом первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур, и линия подачи воздуха с наддувом имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, которое имеет тепловую связь со вторым охлаждающим контуром, выполненным с возможностью регулирования охлаждающей мощности.
Современные двигатели внутреннего сгорания, в частности дизельные двигатели, имеют промежуточное охлаждение, с помощью которого охлаждается воздух, используемый для наддува в двигатель внутреннего сгорания. Промежуточное охлаждение требуется, с одной стороны, в связи с нагреванием турбонагнетателя выхлопными газами двигателя. Это нагревание обусловлено совместным расположением турбины и компрессора на одном валу и тепловым контактом двух кожухов, соединенных с ним. По причине теплового контакта имеет место теплопередача от турбонагнетателя выхлопных газов в компрессор наддува воздуха.
С другой стороны, воздух, отбираемый компрессором наддува воздуха, обычно нагревается до температуры около 180°С, или даже выше, двухступенчатым сжатием. Отбираемый воздух наддува расширяется с повышением температуры, в результате чего уменьшается доля кислорода в единице объема. Это снижение доли кислорода является причиной снижения характеристик работы двигателя. Для устранения этого последствия в двигателях транспортных средств также используются упомянутые выше промежуточные охладители. Промежуточный охладитель охлаждает нагретый воздух, и в результате этого повышается плотность заряда топливной смеси, поступающей на сгорание в цилиндре. Таким образом, благодаря повышенному содержанию кислорода в воздухе наддува из расчета на единицу объема обеспечивается возможность сгорания большего количества топлива. В результате этого повышаются характеристики работы, и это повышение может доходить до приблизительно 30%. При этом выделение окиси азота снижается за счет промежуточного охлаждения, поскольку также обеспечивается более низкая температура сгорания в связи с более низкой входной температурой воздуха наддува.
В свете вышеизложенного система охлаждения для двигателя внутреннего сгорания с косвенным промежуточным охлаждением также известна из документа DE 10246807 А1. Эта система охлаждения содержит два охлаждаемых воздухом теплообменника и промежуточный охладитель. Система охлаждения имеет единый охлаждающий контур для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий главный охлаждающий контур, имеющий основной охладитель хладагента, и вспомогательный охлаждающий контур для охлаждения вспомогательного носителя. Вспомогательный охлаждающий контур ответвляется в точке ветвления от главного контура охлаждения и проходит обратно в точку ветвления, расположенную между основным охладителем хладагента и насосом нагнетания хладагента. Помимо этих двух охладителей также имеется промежуточный охладитель, при помощи которого охлаждается воздух наддува, поступающий в двигатель внутреннего сгорания. Технический результат этого решения заключается в том, что охлаждающие контуры работают на разных температурных уровнях, причем нагнетающий насос охлаждения выполнен с возможностью регулирования сообразно объему нагнетаемого потока, характеристикам нагнетания и/или давлению нагнетания.
Помимо упомянутой публикации также известна, например, система охлаждения для двигателей с наддувом, раскрытая в DE 102006010247, в которой устройство промежуточного охлаждения имеет промежуточный охладитель воздуха наддува и основной охладитель воздуха наддува. Поскольку воздух наддува сжимается в этом техническом решении двумя ступенями, воздух наддува охлаждается между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления с помощью промежуточно-промежуточного охладителя, при этом основной промежуточный охладитель охлаждает воздух наддува, выходящий из компрессора высокого давления.
Упоминаемые выше системы имеют тот недостаток, что на охлаждающий контур, работающий в каждом случае на более низком температурном уровне, и с которым также соединены промежуточные охладители, например во всех рабочих режимах, попадает хладагент, вследствие чего соответствующие компоненты двигателя всегда охлаждаются при работе двигателя внутреннего сгорания. Однако, независимо от минимальной охлаждающей мощности в низкотемпературном охлаждающем контуре имеются такие рабочие режимы двигателя внутреннего сгорания, как, например, стадия пуска или определенные фазы для восстановления компонентов обработки выхлопных газов, во время которых (режимов) необходимы повышенные температуры.
Целью настоящего изобретения является создание системы охлаждения для двигателя внутреннего сгорания с нагнетателем, в которой его охлаждение, выполняемое минимальным расходом хладагента в низкотемпературном контуре охлаждения, надежно предотвращено в определенных, выборочных рабочих режимах. В частности, этапы работы двигателя внутреннего сгорания в прогретом состоянии сокращены, и временное повышение температурного уровня воздуха наддува обеспечивается в кратчайшее возможное время, прежде всего - за счет определенной методики восстановления компонентов обработки выхлопного газа. Заявляемая система охлаждения прежде всего имеет сравнительно простое техническое исполнение, и выполнена с возможностью незамедлительного реагирования на изменения рабочих параметров двигателя внутреннего сгорания, расположенной после него системы обработки выхлопных газов, и на переменные величины состояния охлаждающих контуров.
Упомянутая цель достигнута посредством создания системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания с линией подачи наддува воздуха, имеющей первый и второй охлаждающие контуры, причем первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур; при этом линия подачи воздуха наддува имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, имеющее тепловую связь со вторым охлаждающим контуром, выполненным с возможностью регулирования проходящего через него хладагента, характеризующейся тем, что второй охлаждающий контур имеет, по меньшей мере, один перекрывающий элемент, с помощью которого хладагент, проходящий во втором охлаждающем контуре, может быть дросселирован до нуля, то есть перекрыт, при работе двигателя внутреннего сгорания в зависимости от рабочего параметра компонента транспортного средства и/или от других влияющих переменных, таких как температура окружающей среды.
Предпочтительно, компонентом транспортного средства является двигатель внутреннего сгорания, по меньшей мере, один из охлаждающих контуров и/или система обработки выхлопного газа.
Предпочтительно, линия подачи воздуха наддува имеет компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, а устройство промежуточного охлаждения имеет промежуточный охладитель и основной охладитель, при этом промежуточный охладитель подключен между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления в направлении потока воздуха наддува, и основной охладитель подключен после компрессора высокого давления.
Предпочтительно, устройство промежуточного охлаждения имеет, по меньшей мере, один температурный датчик и клапан, функционально связанный управляющими средствами с температурным датчиком, подключенным после него в направлении потока хладагента.
Предпочтительно, перекрывающий элемент скомбинирован с функцией снижения или ограничения давления либо подключен последовательно к редуктору давления или клапану ограничения давления.
Упомянутая цель также достигнута посредством создания способа охлаждения двигателя внутреннего сгорания с наддувом, поступающим по линии подачи наддува воздуха, в которой хладагент циркулирует в первом и втором охлаждающих контурах, причем первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур; при этом линия подачи воздуха наддува имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, которое передает тепло от воздуха наддува во второй охлаждающий контур, выполненный с возможностью регулирования проходящего через него хладагента. Способ характеризуется тем, что хладагент, проходящий во втором охлаждающем контуре, дросселируют до нуля, то есть перекрывают, при работе двигателя внутреннего сгорания в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния компонента транспортного средства и/или от других влияющих переменных, таких как температура окружающей среды.
Предпочтительно, поток хладагента перекрывают в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния двигателя внутреннего сгорания, по меньшей мере, одного из охлаждающих контуров и/или, по меньшей мере, одного компонента системы обработки выхлопных газов.
Таким образом, согласно изобретению система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, имеющая линию подачи воздуха наддува, содержащую первый и второй охлаждающие контуры, из которых первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур; и упомянутая линия подачи воздуха наддува имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, имеющее тепловую связь со вторым охлаждающим контуром, выполненным с возможностью регулирования расхода хладагента, при этом система имеет, по меньшей мере, один перекрывающий элемент во втором охлаждающем контуре, при помощи которого расход хладагента во втором охлаждающем контуре можно дросселировать до нуля, то есть перекрывать, при работе двигателя внутреннего сгорания в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния, по меньшей мере, одного компонента транспортного средства и/или других влияющих переменных величин. Перекрытие второго охлаждающего контура, то есть низкотемпературного контура охлаждения предпочтительно осуществляют в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния двигателя внутреннего сгорания, одного из охлаждающих контуров, и/или, по меньшей мере, одного компонента системы обработки выхлопных газов.
Охарактеризованное выше изобретение характеризуется тем, что расход хладагента в низкотемпературном контуре можно перекрывать полностью в зависимости от рабочих параметров или изменений состояния определенных компонентов транспортного средства, например, двигателя внутреннего сгорания, системы охлаждения или системы обработки выхлопных газов, которые (параметры или изменения) выбираются или запоминаются в центральном управляющем блоке. При помощи системы охлаждения в соответствии с изобретением обеспечивается возможность, даже при работе двигателя внутреннего сгорания, полного перекрывания обычного минимального расхода хладагента в низкотемпературном контуре, по меньшей мере, временно в зависимости от заданного критерия выбора решения для определенного характера эксплуатации. Таким образом, в определенных заданных состояниях эксплуатации, надежным образом исключается охлаждение двигателя и определенных компонентов транспортного средства, имеющих тепловую связь с низкотемпературным контуром, например, компонентов системы обработки выхлопных газов, которое в других случаях осуществляется минимальным расходом хладагента.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения система охлаждения скомбинирована с двухступенчатым сжатием воздуха наддува. Этот технический результат изобретения отличается тем, что линия подачи воздуха наддува имеет компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, а устройство промежуточного охлаждения имеет промежуточный охладитель и основной охладитель. Промежуточный охладитель подключен между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления в направлении потока воздуха наддува; и основной охладитель установлен после компрессора высокого давления. При этом управляемый термостатом клапан предпочтительно установлен после промежуточного охладителя и/или основного охладителя в низкотемпературном охлаждающем контуре, в результате чего расход хладагента в двух охладителях регулируется в зависимости от температуры или температур во втором охлаждающем контуре в направлении потока хладагента после охладителей.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения перекрывающий элемент во втором охлаждающем контуре имеет предохранительный клапан. Этот предохранительный клапан ограничивает давление во втором охлаждающем контуре, и поэтому в случае необходимости охлаждаемый воздухом низкотемпературный теплообменник, то есть теплообменник, по которому тепло выводится из второго охлаждающего контура в окружающую среду, защищен от недопустимых всплесков давления.
Кроме того, в соответствии со способом согласно настоящему изобретению в двигатель внутреннего сгорания поступает воздух наддува по линии подачи воздуха наддува, и хладагент циркулирует в первом и втором охлаждающих контурах. Первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур, и линия подачи воздуха наддува имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, которое передает тепло от воздуха наддува во второй охлаждающий контур, в котором расход хладагента предпочтительно регулируется в зависимости от рабочих параметров данного транспортного средства. Согласно способу при работе двигателя внутреннего сгорания расход хладагента во втором охлаждающем контуре дросселируют до нуля, то есть перекрывают, в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния компонента транспортного средства и/или других влияющих переменных. Перекрытие предпочтительно выполняют в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния двигателя внутреннего сгорания, по меньшей мере, одного из охлаждающих контуров, и/или, по меньшей мере, одного компонента системы обработки выхлопных газов.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие неограничивающий вариант осуществления изобретения. На чертежах:
Фиг.1 - система охлаждения с высоко- и низкотемпературными охлаждающими контурами, а также с перекрывающим элементом в низкотемпературном охлаждающем контуре; и
Фиг.2 - система охлаждения с высоко- и низкотемпературными охлаждающими контурами, без перекрывающего элемента в низкотемпературном охлаждающем контуре.
На Фиг.1 показана система охлаждения согласно изобретению, имеющая первый охлаждающий контур, выполненный как высокотемпературный охлаждающий контур, и второй охлаждающий контур, выполненный как низкотемпературный охлаждающий контур. В приводимом в качестве примера варианте осуществления системы охлаждения транспортного средства или автомобиля, используемой, например, в современных коммерческих транспортных средствах, таких как грузовые автомобили и автобусы, двигатель внутреннего сгорания, масляный теплообменник, теплообменник выхлопных газов, насос хладагента и охлаждаемый воздухом высокотемпературный теплообменник гидравлически и теплотехнически входят в состав высокотемпературного охлаждающего контура. Тепло рассеивается от упомянутых компонентов транспортных средств и передается посредством высокотемпературного теплообменника в окружающий воздух хладагентом, проходящим в первом охлаждающем контуре, то есть в высокотемпературном охлаждающем контуре.
Термостат установлен в первом охлаждающем контуре и регулирует расход хладагента, проходящего через высокотемпературный теплообменник. Система охлаждения согласно Фиг.1 имеет второй охлаждающий контур, выполненный как низкотемпературный охлаждающий контур, состоящий из промежуточного охладителя и охлаждаемого воздухом низкотемпературного теплообменника, гидравлически и теплотехнически входящих в его состав. В этом втором охлаждающем контуре хладагент охлаждается до температуры, значительно более низкой, чем температура хладагента в охлаждающем контуре при работе двигателя внутреннего сгорания.
Оптимальное осуществление наддува воздуха двигателя внутреннего сгорания осуществляется двухступенчатым компрессором; при этом компрессор состоит из компрессора низкого давления и компрессора высокого давления. Воздух наддува охлаждается при помощи устройства промежуточного охлаждения, имеющего промежуточный охладитель и основной охладитель. Промежуточный охладитель и основной охладитель гидравлически установлены параллельно во втором охлаждающем контуре и охлаждают воздух наддува: воздух наддува выходит из компрессора низкого давления и проходит через промежуточный охладитель; и воздух наддува из компрессора высокого давления проходит через основной охладитель.
Регулирующий клапан термостата, посредством которого регулируется распределение расхода хладагента в устройстве промежуточного охлаждения, в каждом случае гидравлически подключен после промежуточного охладителя и основного охладителя во втором охлаждающем контуре.
Клапан, выполненный в виде перекрывающего элемента, установлен после охлаждаемого воздухом низкотемпературного теплообменника в направлении потока хладагента во втором охлаждающем контуре. Расход хладагента можно перекрывать в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния компонента транспортного средства и/или других влияющих переменных. Таким образом, минимальный расход можно свести к нулю, например, при работе под небольшой нагрузкой, или во время пуска двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, надежно предотвращается нежелательное охлаждение двигателя внутреннего сгорания или удлинение этапа прогревания по причине обычно обеспечиваемого минимального расхода хладагента.
Помимо этого, перекрывающий элемент можно скомбинировать с функцией ограничения давления или снижения давления, за счет чего будет подавляться недопустимое повышение давления во втором охлаждающем контуре, которое может повредить низкотемпературный теплообменник. При этом также возможно комбинирование перекрывающего элемента, имеющего, или не имеющего, функцию ограничения или снижения давления, с перепускной линией на стороне насоса хладагента. Перекрывающий элемент срабатывает от сигналов, формируемых при реагировании на измеряемые значения, регистрируемые датчиками транспортного средства.
По сравнению с Фиг.1 Фиг.2 показывает систему охлаждения согласно известному уровню техники. В этом варианте осуществления системы охлаждения перепускной клапан, выполненный с возможностью частичного или полного перепуска по отношению к низкотемпературному теплообменнику, расположен в направлении потока хладагента во втором охлаждающем контуре перед низкотемпературным теплообменником. Эти варианты выполнения компоновки контуров также обеспечивают более быстрое прогревание двигателя внутреннего сгорания и предотвращение нежелательного охлаждения. В противоположность техническому эффекту объекта согласно изобретению комбинирование перепускного клапана с соответствующей схемой линий приводит к значительным ощутимым затратам. Помимо этого, перепускной клапан в виде трехходового клапана может и не предотвратить минимальный расход в основной магистрали.

Claims (9)

1. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания с линией подачи наддува воздуха, имеющая первый и второй охлаждающие контуры, причем первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур; при этом линия подачи воздуха наддува имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, имеющее тепловую связь со вторым охлаждающим контуром, выполненным с возможностью регулирования проходящего через него хладагента, отличающаяся тем, что второй охлаждающий контур имеет, по меньшей мере, один перекрывающий элемент, с помощью которого хладагент, проходящий во втором охлаждающем контуре, может быть дросселирован до 0 (нуля), то есть перекрыт, при работе двигателя внутреннего сгорания в зависимости от рабочего параметра компонента транспортного средства и/или от других влияющих переменных, таких, как температура окружающей среды.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что линия подачи воздуха наддува имеет компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, а устройство промежуточного охлаждения имеет промежуточный охладитель и основной охладитель, при этом промежуточный охладитель подключен между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления в направлении потока воздуха наддува и основной охладитель подключен после компрессора высокого давления.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что компонентом транспортного средства является двигатель внутреннего сгорания, по меньшей мере, один из охлаждающих контуров и/или система обработки выхлопного газа.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что линия подачи воздуха наддува имеет компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, а устройство промежуточного охлаждения имеет промежуточный охладитель и основной охладитель, при этом промежуточный охладитель подключен между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления в направлении потока воздуха наддува и основной охладитель подключен после компрессора высокого давления.
5. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что устройство промежуточного охлаждения имеет, по меньшей мере, один температурный датчик и клапан, функционально связанный управляющими средствами с температурным датчиком, подключенным после него в направлении потока хладагента.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что перекрывающий элемент скомбинирован с функцией снижения или ограничения давления или подключен последовательно к редуктору давления или клапану ограничения давления.
7. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что перекрывающий элемент скомбинирован с функцией снижения или ограничения давления или подключен последовательно к редуктору давления или клапану ограничения давления.
8. Способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания с наддувом, поступающим по линии подачи наддува воздуха, в которой хладагент циркулирует в первом и втором охлаждающих контурах, причем первый охлаждающий контур работает на более высоком температурном уровне, чем второй охлаждающий контур; при этом линия подачи воздуха наддува имеет, по меньшей мере, одно устройство промежуточного охлаждения, которое передает тепло от воздуха наддува во второй охлаждающий контур, выполненный с возможностью регулирования проходящего через него хладагента, отличающийся тем, что хладагент, проходящий во втором охлаждающем контуре, дросселируют до 0 (нуля), то есть перекрывают, при работе двигателя внутреннего сгорания в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния компонента транспортного средства и/или от других влияющих переменных, таких, как температура окружающей среды.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что поток хладагента перекрывают в зависимости от рабочего параметра или изменения состояния двигателя внутреннего сгорания, по меньшей мере, одного из охлаждающих контуров и/или, по меньшей мере, одного компонента системы обработки выхлопных газов.
RU2007134888/06A 2006-09-20 2007-09-19 Система и способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания RU2349768C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006044820.0A DE102006044820B4 (de) 2006-09-20 2006-09-20 Kühlsystem einer Brennkraftmaschine mit Ladeluftzufuhr
DE102006044820.0 2006-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2349768C1 true RU2349768C1 (ru) 2009-03-20

Family

ID=38819783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007134888/06A RU2349768C1 (ru) 2006-09-20 2007-09-19 Система и способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7874154B2 (ru)
EP (1) EP1905978B1 (ru)
CN (1) CN101225764B (ru)
BR (1) BRPI0704877A (ru)
DE (1) DE102006044820B4 (ru)
PL (1) PL1905978T3 (ru)
RU (1) RU2349768C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580981C2 (ru) * 2011-05-25 2016-04-10 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания с наддувом

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007014942A2 (de) * 2005-08-03 2007-02-08 Amovis Gmbh Antriebseinrichtung
SE532245C2 (sv) * 2008-04-18 2009-11-24 Scania Cv Ab Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE533942C2 (sv) * 2008-06-09 2011-03-08 Scania Cv Ab Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE533750C2 (sv) * 2008-06-09 2010-12-21 Scania Cv Ab Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
DE112009001675T5 (de) * 2008-07-16 2011-06-01 Borgwarner Inc., Auburn Hills Diagnostizieren eines Kühlteilsystems eines Motorsystems als Antwort auf einen in dem Teilsystem erfassten dynamischen Druck
SE532729C2 (sv) * 2008-08-22 2010-03-23 Scania Cv Ab Kylsystem hos ett fordon som drivs av en förbränningsmotor
AT507096B1 (de) * 2008-12-10 2010-02-15 Man Nutzfahrzeuge Oesterreich Antriebseinheit mit kühlkreislauf und separatem wärmerückgewinnungskreislauf
DE102009006966A1 (de) 2009-01-31 2010-08-05 Volkswagen Ag Verfahren zum Regeln eines Ladeluftkühlers
CN102362054B (zh) * 2009-03-23 2014-01-22 康奈可关精株式会社 进气控制***
DE102009002890B4 (de) * 2009-05-07 2019-03-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Ladeluftkühler-Bypass-Ventils
DE102010005824A1 (de) * 2010-01-27 2011-07-28 GM Global Technology Operations LLC, ( n. d. Ges. d. Staates Delaware ), Mich. Flüssigkeitskühlsystem eines durch einen Turbolader aufgeladenen Verbrennungsmotors und Verfahren zur Kühlung eines Turbinengehäuses eines Turboladers
SE535877C2 (sv) * 2010-05-25 2013-01-29 Scania Cv Ab Kylarrangemang hos ett fordon som drivs av en överladdad förbränningsmotor
US8091359B2 (en) 2010-06-03 2012-01-10 Ford Global Technologies, Llc Exhaust heat recovery for engine heating and exhaust cooling
JP5614235B2 (ja) * 2010-10-21 2014-10-29 いすゞ自動車株式会社 二段過給システムの吸気冷却装置
SE535564C2 (sv) * 2010-12-22 2012-09-25 Scania Cv Ab Kylsystem i ett fordon
WO2012148565A1 (en) * 2011-02-28 2012-11-01 Cummins Intellectual Property, Inc. Ejector coolant pump for internal combustion engine
DE102011075617B4 (de) * 2011-05-10 2013-05-08 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Führung einer Ladeluft, Anschlusskasten für eine Kühleranordnung und Kühleranordnung für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine mit einer zweistufigen Aufladung
GB2492769A (en) * 2011-07-11 2013-01-16 Gm Global Tech Operations Inc Engine system with an additional circuit collecting heat
US20150068472A1 (en) 2011-09-16 2015-03-12 Tokyo Raidator Mfg. Co., Ltd. EGR Gas Cooling System
JP2013113182A (ja) 2011-11-28 2013-06-10 Calsonic Kansei Corp エンジンの冷却装置及びその冷却方法
JP5664586B2 (ja) * 2012-04-05 2015-02-04 株式会社デンソー 内燃機関の吸気システム
US9097174B2 (en) * 2012-05-11 2015-08-04 Delphi Technologies, Inc. System and method for conditioning intake air to an internal combustion engine
DE102013215608A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Behr Gmbh & Co. Kg Kühlsystem und zugehöriges Betriebsverfahren
CN103437876B (zh) * 2013-09-17 2016-08-17 南车戚墅堰机车有限公司 柴油发电机组辅助水冷却***
US9551275B2 (en) * 2014-08-07 2017-01-24 Caterpillar Inc. Cooling system having pulsed fan control
CN106555631B (zh) * 2015-09-29 2019-02-05 日立汽车***(苏州）有限公司 发动机***及其控制方法
FR3043719B1 (fr) * 2015-11-13 2019-07-05 Novares France Circuit de refroidissement pour un vehicule automobile
SE541691C2 (en) * 2016-05-19 2019-11-26 Scania Cv Ab A cooling system for a combustion engine and a further object
DE102016014904A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Deutz Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
US10920656B2 (en) 2017-06-09 2021-02-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Internal combustion engine cooling system
DE102017219939A1 (de) * 2017-11-09 2019-05-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Kühlkreislauf für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges
CN107939509B (zh) * 2017-11-20 2020-11-03 潍柴动力股份有限公司 一种发动机的两级增压级间冷却控制***及控制方法
CN108361098A (zh) * 2018-03-22 2018-08-03 潍柴动力股份有限公司 两级增压中冷发动机的冷却***
DE102019218390A1 (de) 2019-11-27 2021-05-27 Mahle International Gmbh Kühlsystem und eine Kühlanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102020007769A1 (de) 2020-12-18 2022-06-23 Mercedes-Benz Group AG Kühlvorrichtung zum Kühlen von Ladeluft

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3134371A (en) * 1962-10-29 1964-05-26 Cooper Bessemer Corp Cooling system for internal combustion engines
DE2923852A1 (de) * 1978-06-16 1979-12-20 Garrett Corp Ladeluftkuehlsystem
US4317439A (en) * 1979-08-24 1982-03-02 The Garrett Corporation Cooling system
DE3517567A1 (de) * 1984-05-29 1985-12-05 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Antriebsanlage fuer geraete und fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge
US5598705A (en) * 1995-05-12 1997-02-04 General Motors Corporation Turbocharged engine cooling apparatus
US5910099A (en) * 1997-02-28 1999-06-08 General Motors Corporation Turbocharged engine cooling system control with fuel economy optimization
DE19924677A1 (de) 1999-05-29 2000-08-10 Daimler Chrysler Ag Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine
DE10139315A1 (de) 2001-08-09 2003-03-06 Deere & Co Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor
DE10155339A1 (de) * 2001-11-10 2003-05-22 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und Kraftfahrzeug
DE50312731D1 (de) * 2002-03-08 2010-07-08 Behr Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung
DE10215262B4 (de) * 2002-04-06 2014-12-31 Daimler Ag Kühlsystem, insbesondere für einen Kraftfahrzeugmotor mit indirekter Ladeluftkühlung
DE10317003A1 (de) 2003-04-11 2004-12-09 Behr Gmbh & Co. Kg Kreislaufanordnung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kreislaufanordnung
DE10335567A1 (de) * 2003-07-31 2005-03-10 Behr Gmbh & Co Kg Kreislaufanordnung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kreislaufanordnung
DE102004060658A1 (de) 2003-12-19 2005-08-11 Behr Gmbh & Co. Kg Kreislaufanordnung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kreislaufanordnung
DE102005004778A1 (de) 2004-02-01 2005-08-18 Behr Gmbh & Co. Kg Anordnung zur Kühlung von Abgas und Ladeluft
DE102004033704B4 (de) * 2004-07-13 2010-11-04 Man Nutzfahrzeuge Ag Ladeluftkühler für eine zweistufig aufgeladene Brennkraftmaschine
US7254947B2 (en) * 2005-06-10 2007-08-14 Deere & Company Vehicle cooling system
WO2007054330A2 (de) * 2005-11-10 2007-05-18 Behr Gmbh & Co. Kg Kreislaufsystem, mischorgan
DE102006010247B4 (de) 2006-03-02 2019-12-19 Man Truck & Bus Se Antriebseinheit mit Wärmerückgewinnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580981C2 (ru) * 2011-05-25 2016-04-10 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания с наддувом

Also Published As

Publication number Publication date
CN101225764B (zh) 2012-09-05
EP1905978A3 (de) 2010-01-13
EP1905978B1 (de) 2016-01-27
US7874154B2 (en) 2011-01-25
EP1905978A2 (de) 2008-04-02
PL1905978T3 (pl) 2016-07-29
US20080066697A1 (en) 2008-03-20
DE102006044820B4 (de) 2019-03-07
CN101225764A (zh) 2008-07-23
BRPI0704877A (pt) 2008-09-16
DE102006044820A1 (de) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2349768C1 (ru) Система и способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания
EP2286068B1 (en) Cooling arrangement for a supercharged internal combustion engine
US8413627B2 (en) Arrangement of a supercharged internal combustion engine
KR101531360B1 (ko) 과급 내연 기관용 장치
EP2324221B1 (en) Cooling arrangement for a supercharged combustion engine
GB2487747A (en) Engine turbocharger system with liquid-cooled turbine housing and separate wastegate valve housing
US9175600B2 (en) System and method for protecting an engine from condensation at intake
EP2761150A1 (en) Cooling system for two-stage charged engines
KR101946683B1 (ko) 내연기관용 냉각 시스템 및 방법
KR20190040456A (ko) 내연기관 작동 방법, 내연기관, 및 자동차
KR20190040454A (ko) 내연기관 작동 방법, 내연기관, 및 자동차
JP6511952B2 (ja) エンジン用冷却装置及びエンジンの冷却方法
JP2016109081A (ja) インタークーラの温度制御装置
JP6511953B2 (ja) エンジン用冷却装置及びエンジンの冷却方法
JP2001342839A (ja) ターボ過給システム
KR102265182B1 (ko) 2단 과급 엔진의 흡기 냉각 시스템
KR20150091234A (ko) 공냉식 과급 공기 냉각기에서 과급 공기 상태를 개선하는 방법
JP2018062915A (ja) エンジンの凝縮水抑制装置
JP2016173062A (ja) 内燃機関の冷却システム、内燃機関及び内燃機関の冷却方法
BRPI0704877B1 (pt) Sistema de resfriamento de um motor de combustão interna e método para resfriar um motor de combustão interna
WO2013032485A1 (en) Protection system for whr system and engine system
JP2007278127A (ja) 冷却装置及び内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner