SE528197C2 - Laddluftkylare - Google Patents

Laddluftkylare

Info

Publication number
SE528197C2
SE528197C2 SE0500371A SE0500371A SE528197C2 SE 528197 C2 SE528197 C2 SE 528197C2 SE 0500371 A SE0500371 A SE 0500371A SE 0500371 A SE0500371 A SE 0500371A SE 528197 C2 SE528197 C2 SE 528197C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
compressed air
air cooler
fate
charge
control
Prior art date
Application number
SE0500371A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0500371L (sv
Inventor
Magnus Hagberg
Henrik Pettersson
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE0500371A priority Critical patent/SE528197C2/sv
Priority to CNB2006800051789A priority patent/CN100547234C/zh
Priority to PCT/SE2006/000127 priority patent/WO2006088407A1/en
Priority to BRPI0606458-2A priority patent/BRPI0606458A2/pt
Priority to US11/722,485 priority patent/US7828044B2/en
Priority to JP2007555053A priority patent/JP4551454B2/ja
Priority to AT06704610T priority patent/ATE525555T1/de
Priority to EP06704610A priority patent/EP1853804B1/en
Publication of SE0500371L publication Critical patent/SE0500371L/sv
Publication of SE528197C2 publication Critical patent/SE528197C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0418Layout of the intake air cooling or coolant circuit the intake air cooler having a bypass or multiple flow paths within the heat exchanger to vary the effective heat transfer surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0493Controlling the air charge temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0456Air cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/06Derivation channels, e.g. bypass
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Description

528 197” torn. Därmed kan förbränningsmotoms initialt tillhandahålla varmare avgaser som snabbare värmer upp fordonets katalysator.
GB l 255 956 visar en laddluftkylare för att kyla komprimerad lufi innan den leds till en förbränningsmotor. Laddlufckylaren innefattar en förbikopplingsledning med en reglerbar ventil så att åtminstone en önskad del av den komprimerade luften kan ledas förbi laddlufikylaren utan att kylas. Den icke kylda delen och den kylda delen av den komprimerade luften blandas därefter innan den leds till törbränningsmotorn. Genom att kyla en lämplig del av den komprimerade luften kan temperaturen på den luft som leds till rörbränningsmotom styras till ett önskat värde.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syfiet med föreliggande uppfinning är tillhandahålla en laddlufikylaren som har en konstruktion som gör detmöjligt att styra flödet av komprimerad luft genom laddluft- kylaren på ett enkelt och tillförlitligt sätt så en lörbränningsmotor väsentligen alltid kan tillföras komprimerad luft av en optimal ternperamr.
Detta syfte uppnås med laddluflkylaren av det inledningsvis närrmda slaget, vilken kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kärmetecknande del. Med hjälp av åtminstone ett sådant styrelement, som är ställbart i olika lägen, är det möjligt att på ett effektivt och noggrant sätt styra flödet av komprimerad lufi genom det rörfonniga elementet. Flödet av komprimerad lufi står i relation till lufien strömningshastighet genom laddluftkylaren. Ju mindre flöde som leds genom laddluftkylaren desto lägre strömningshastighet erhåller den komprimerade luften genom laddlufikylaren. Med en låg strörrmingshastighet genom laddlufikylaren tillhandahåller den komprimerade luf- ten en effektiv kylning. En justering av flödet av den komprimerade luften genom det rörformiga elementet resulterar således i att laddlufiskylarens verkningsgrad kan ändras dvs. att den komprimerade luften kan kylas till en temperatur som mer eller mindre närmar sig det kylande mediets temperatur. Den komprimerade lufiens temperatur efter kylning i laddluftkylaren bestäms dock till stor del av det kylande mediets temperatur.
Det kylande mediets temperatur varierar dock avsevärt då det utgörs av omgivande lufi. Med hjälp av styrelementet enligt föreliggande uppfinning är det således möjligt att mycket exakt styra flödet av komprimerad lufi genom det rörformiga elementet av laddluftkylaren. Därmed är det även möjligt att ge den komprimerade luften som leds (fl 'i OO ...s \O \'l till en fórbränningsmotor en väsentligen optimalt temperatur oberoende av den omgi- vande luftens temperatur och förbränningsmotorns driftstillstånd.
Enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning är styrelementet steglöst ställbart i olika lägen mellan en första ändläge då ett maximalt flöde av komprimerad luft leds till tlödeskanalen och ett andra ändläge då ett minimalt flöde av komprimerad luft leds till flödeskanalen. Därmed kan flödet av komprimerad luft mycket exakt justeras medelst en törskjutningsrörelse av styrelementet till ett lämpligt läge utefter en bana som inne- fattar nämnda ändlägen. Den komprimerade luften som leds från laddluftkylaren till förbränningsmotorn kan därmed ges en önskad temperatur med en mycket god preci- sion.
Enligt uppfinning innefattar styrelementet en kropp med styrmedel i form av åtminsto- ne ett genomgående hål vilket är inrättat att ha en position i anslutning till inloppsöpp- ning eller utloppsöppningen hos det rörforrniga elementet så att det genomgående hålet och inloppsöppningen eller utloppsöppningen tillsammans bildar en passage för den komprimerade luften, vilken passage har en flödesbegränsande tvärsnittsarea som är relaterad till styrelementets läge. Med fördel har det genomgående hålet en motsvaran- de storlek och form som inloppsöppningen eller utloppsöppningen. Då styrelementet ställs i ett läge i vilket ett sådant genomgående hål och en sådan inloppsöppning är helt koaxiellt förbundna med varandra tillhandahålls en inloppspassage med en väsentligen konstant tvärsnittsarea. Då styrelementet är i detta läge kan ett maximalt flöde av kom- primerad luft tillhandahållas genom inloppspassagen. F örskjuts styrelementet till ett nytt läge i ett plan som är vinkelrät mot den huvudsakliga strömningsriktningen genom inloppspassagen tillhandahåller det genomgående hålet en radiell förskjutning i förhål- lande till inloppsöppningen. I styrelementets nya läge kommer det genomgående hålet och inloppsöppningen inte längre att vara helt koaxiellt förbundna med varandra. Då styrelementet är i ett sådant läge erhåller inloppspassagen en reducerad tvärsnittsarea i ett övergångsområde mellan det genomgående hålet och inloppsöppningen. Den redu- cerade tvärsnittsarean begränsar flödet genom inloppspassagen. Ju längre sträcka som det genomgående hålet förskjuts i nämnda plan ifrån inloppsöppningen desto mindre blir den flödesbegränsande tvärsníttsarean i övergångsområdet mellan det genomgåen- de hålet och inloppsöppningen. Förskjuts styrelementet till ett läge där det genomgåen- de hålets fiirbindning med inloppsöppningen helt upphör bryts även flödet av kompri- merad luft genom inloppspassagen. 528 197 Enligt en föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar laddluftkyla- ren en tank som är inrättad att mottaga den komprimerade luften innan eller efter att den kylts i det rörforrniga elementet, varvid Styrelementet är anordnat inuti nämnda tank. De flesta konventionella laddluftkylare är försedda med en varm tank på den ena sidan av de rörforrniga elementen för att ackumulera den varma komprimerade luften innan den kyls och en kall tank på den motsatta sidan om de rörformiga elementen för att ackumulera den kylda komprimerade luften. Styrelementet kan erhålla en skyddad placering inuti en avdessa tankar i anslutning till det rörformiga elementets inlopps- öppning eller utloppsöppning. Styrelementet är med fördel plattformigt och rörligt an- ordnat i en rätlinjig fram och återgående riktning. Ett sådant styrelement upptar ett rela- tivt litet utrymme i laddlufikylaren. Att ge Styrelementet en fram och återgående rörlig- het längs en rätlinjig bana är även relativt enkelt att åstadkomma. Det är dock möjligt att arrangera styrelementet så att det erhåller en annan typ av rörelse. Laddluftkylaren kan innefatta ett ställdon som är inrättat att törflytta styrelementet till önskade lägen.
Eftersom inloppshålet och inloppsöppningen normalt har relativt små dimensioner be- höver styrelementet endast förskjutas en relativ kort sträcka av ställdonet för att flödet av komprimerad luft genom inloppspassagen eller utloppspassagen ska ändras. Ställ- donet kan därvid vara en proportionell ventil, exempelvis, i form av en solenoid. Det kan även vara ett elektriskt, hydrauliskt eller pneumatisk drivet ställdon av annat slag.
Med fördel innefattar laddlufikylaren en styrenhet som är inrättad att styra aktiveringen av ställdonet så att det förflyttar Styrelementet till önskade lägen. Styrenheten kan vara en datorenhet med lämplig mjukvara för att styra styrelementet. För att möjliggöra en funktionell styrning av styrelementet kan styrenheten mottaga lämplig driftsrelaterad information såsom temperaturen på den komprimerade luften som leds till förbrän- ningsmotom, temperaturen på den omgivande lufien eller annan relevant information.
Enligt en föredragen utfóringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar laddluftkyla- ren ett flertal parallellt anordnade rörformiga element vilka var och en är inrättade att leda den komprimerade luften mellan en inloppsöppning och en utloppsöppning. Kon- ventionella laddluftkylare innefattar i regel ett relativt stort antal parallella rörforrniga element som är anordnade på ett avstånd från varandra så att en kylande luftström av omgivande luft kan strömma mellan de rörformiga elementen och kyla den komprime- rade luften i flödeskanalema inuti de rörformiga elementen. Styrelementet kan innefat- ta en kropp som är försedd ett flertal genomgående hål, vilka var och en är inrättade att arrangeras i en position i anslutning till en inloppsöppning eller en utloppsöppning till de rörformiga elementen så att åtminstone en passage med en flödesbegränsande tvär- 528 397 snittsarea bildas hos samtliga rörforrniga element. Därmed kan flödet genom var och en av de rörformiga elementen styras väsentligen likformigt.
Enligt en föredragen utföringsforrn av löreliggande uppfinning innefattar laddluftkylare en förbikopplingsledning, som sträcker sig parallellt med det rörformiga elementet, och ett ventilorgan, som är ställbart så att en varierbar mängd av den komprimerade luften kan ledas förbi det rörforrniga elementet. En sådan förbikopplingsledning kan direkt leda en varierbar del av den komprimerade luften mellan tankama som är belägna vid motsatta ändar av de rörformiga elementen utan att den väsentligen kyls.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följ ande beskrivs, såsom exempel, en utföringsform av uppfinning med hänvis- ning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en laddluftkylare enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 visar ett snitt längs planet A-A i Fig. 1, Fig. 3 visar ett snitt längs planet B-B i F ig. 1 och Fig. 4 visar ett styrelement enligt föreliggande uppfinning.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN F ig. 1 visar en laddluflkylare som, exempelvis, kan vara monterad vid ett frontparti hos ett fordon som drivs av en överladdad förbränningsmotor. En överladdad förbrän- ningsmotor erfordrar tillförsel av komprimerad luft. Laddluftkylaren har till uppgift att kyla den komprimerade luften innan den leds till fiårbränningsmotom. Laddluftkylaren innefattar ett inlopp 1 till en första tank 2 som mottar varm komprimerad lufi från en kompressor. Laddluftkylaren innefattar ett kylarpaket 3 som sträcker sig mellan den första tanken 2 och en andra tank 4 för mottagning av kyld komprimerad luft. Kylarpa- ketet 3 innefattar ett flertal rörforrniga element 5 som sträcker sig väsentligen rätlinjigt i ett gemensamt plan mellan den första tanken 2 och den andra tanken 4.
De rörforrniga elementen 5 är parallellt anordnade på väsentligen likfonniga avstånd från varandra så att regelbundna spalter 6 erhålls mellan angränsande rörfonniga ele- ment 5. Omgivande lufi kan därmed strömma genom spaltema 6 mellan de rörforrniga elementen 5. Strömmen av omgivande luft genom kylarpaketet 3 kan åstadkommas av fordonets rörelse och/eller av en kylarfläkt som suger luft genom kylarpaketet 3. Den 528 197 omgivande luften kyler den komprimerade luften som leds genom de rörfonniga ele- menten 5. Den andra tanken 4 mottar således den kylda komprimerade luften från de respektive rörformiga elementen 5 varefter den kylda komprimerade luften leds ut från den andra tanken 4, via ett utlopp 7. Den kylda komprimerade lufien leds därefter me- delst lämpliga ledningar till ett inloppsrör hos den överladdade förbrärmingsmotorn.
Laddluftkylaren innefattar, vid ett nedre parti, en förbikopplingsledning 8 som sträcker sig mellan den första tanken 2 och den andra tanken 4. Då risk för överkylning av den- komprimerade luften i laddlufikylaren föreligger kan en del av den komprimerade luf- ten ledas genom förbikopplingsledningen 8 i stället för genom de rörformiga elementen . Förbikopplingsledningen 8 innefattar en schematiskt visad ventil 9 med vilken ett varierbart luítflöde kan tillhandahållas genom förbikopplingsledningen 8. Ventilen 9 är styrd av en elektrisk styrenhet 10.
Laddluftkylaren innefattar ett första styrelement lla, som är anordnat i den första tan- ken 2, och ett andra styrelement 1 lb, som är anordnad i den andra tanken 4, för att sty- ra flödet av komprimerad luft genom de rörformiga elementen 5. Var och en av styr- elementen l la, b är förskjutbara mellan olika lägen inuti tankarna 2, 4 medelst ett ställdon l2a, b. Ställdonen l2a, b kan vara proportionella ventiler i form av solenoider.
Ställdonen l2a, b kan även vara elektriska, hydrauliska eller pneumatiska ställdon av annat slag. Den elektriska styrenheten 10 är inrättad att även styra aktiveringen av Ställdonen l2a, b så att de förskjuter de respektive styrelementen 1 la, b till önskade lägen. Styrenheten 10 styr ventilen 9 och ställdonen l2a, b med hjälp av information från en eller flera sensorer 13. En sådan sensor 13 kan vara en temperatursensor som avkärmer den komprimerade luftens temperatur efter att den kylts i laddluftkylaren eller den omgivande luftens temperatur. Styrenheten 10 kan styra styrelementen l la, b och ventilen 9 med infonnation om ett godtyckligt antal relevanta parametrar så att komprimerad luft med väsentligen optimala egenskaper alltid kan ledas till den över- laddade törbränningsmotorn.
Fig. 2 visar en snitt genom ett antal av de parallellt anordnade rörfonniga elementen 5 i kylarpaketet 3. De rörfonniga elementen 5 har en väsentligen identisk konstruktion. De rörfonniga elementen 5 är tillverkade av ett material med en hög värmeledningsförrnå- ga såsom, exempelvis, aluminium. De rörforrniga elementen 5 har en utvändiga ytan 14 som definierar en kontaktyta med omgivande lufi. De rörforrniga elementen 5 har en invändig yta 15 som definierar en flödeskanal 16 för den komprimerade luften inuti de rörformiga elementen 5. Den komprimerade luflen som strömmar genom flödeska- 528 197 nalema 16 i de respektive rörformi ga elementen 5 kyls således av omgivande luft. Den omgivande luften har en huvudsaklig strömningsriktning 18 mot kylarpaketet 3 som är väsentligen vinkelrätt mot ett plan 19 som sträcker sig centralt genom de parallellt an- ordnade rörformiga elementen 5. De rörforrniga elementen 5 har i tvärsnitt en väsentli- gen långsträckt profil i den omgivande luftens huvudsakliga strörnningsriktning 18 för att tillhandahålla en stor värmeöverförande yta mellan den strömmande omgivande luften och de rörformiga elementen 5.
Den första tanken innefattar ett väggparti 2a som är försedd med inloppsöppningar 20a för att leda den komprimerade luften till flödeskanalerna 16 i de respektive rörforrniga elementen 5. I detta fall innefattar väggpartiet 2a tre stycken på rad anordnade inlopps- öppningar 20a till var och en av de rörforrniga elementen 5. Styrelementet 1 la som således är anordnat inuit den första tanken 2 är försett med ett motsvarande antal genomgående hål 21 som antalet inloppsöppningar 20a i väggpartiet 2a. De genomgå- ende hålen 21 har en motsvarande form och storlek som inloppsöppningarna 20a. Då Styrelementet lla är arrangerat i tanken 2 bildar var och en av de genomgående hålen 21 tillsammans med en inloppsöppning 20a en inloppspassage 22a för den komprime- rade luften till de rörforrniga elementen 5.
Den andra tanken 4 innefattar på ett motsvarande sett ett väggparti med utloppsöpp- ningar 20b för att leda den komprimerade luften ut från de respektive rörfonniga ele- menten 5. Styrelementet llb, som är anordnat inuit den andra tanken 4, är försett med ett motsvarande antal genomgående hål 21 som antalet utloppsöppningar 20b. De genomgående hålen 21 har en motsvarande form och storlek som utloppsöppningarna 20b. Styrelementet llb i den andra tanken 4 har en motsvarande funktion som styrele- mentet l la i den första tanken 2. Styrelementen 1 lb genomgående hål 21 bildar därvid tillsammans med utloppsöppningarna 20b en utloppspassage 22b för den komprimera- de luften ut ur de rörforrniga elementen 5.
Fig. 3 visar en snittvy längs planet B-B i Fig. 1. Den första tanken 2 innefattar inåt skjutande partier 23 som är anordnade vid motsatta ändar av väggpartiet 2a. Mellan de inåt skjutande partierna 23 och väggpartiet 2a bildas urtagningar 24 i vilka styrelemen- tet l la är förskjutbart anordnat. Den andra tanken 4 kan ha en motsvarande utformning för mottagning av styrelementet 1 lb. Om inloppsöppníngarna 20a i den första tanken 2 och utloppsöppningarna 20b i den andra tanken 4 har en motsvarande form och stor- lek kan väsentligen identiskt utformade styrelement lla, b anordnas i de respektive tankarna 2, 4. Ett sådant styrelement lla, b visas separat i Fig. 4. Styrelementet lla, b 528 197 består av en plattformig väsentligen rektangulärt formad kropp som är försedd med ett relativt stort antal genomgående hål 21. De genomgående hålen 21 har inbördes posi- tioner som motsvarar de inbördes positionerna för inloppsöppningama 20a i den första tanken 2 och utloppsöppningama 20b i den andra tanken 4.
Under drift av fordonet mottar styrenheten 10 information från b1.a. sensorn 13 om den komprimerade luftens temperatur efter att den lärnnat laddluñkylaren. Med b1.a. en sådan information initierar styrenheten 10 en positionering av styrelementen lla, b och . ventilen 9 så att ett lämpligt flöde av komprimerad luft leds genom de rörformiga ele- menten 5 och förbikopplingsledningen 8. Med en sådan styrning kan den komprimera- de luften i den andra tanken 4 ges en väsentligen en önskad temperatur med en relativt stor noggrannhet. Därmed kan komprimerad luft med en önskad temperatur ledas till förbränningsmotom under väsentligen alla förbränningsmotorns drifistillstând. Under nonnal driñ styrs styrelementen 1 la, b huvudsakligen synkront så att inloppspassagen 22a och utloppspassagen 22b erhåller en motsvarande flödesbegränsande tvärsnitts- area.
I de fall då styrenheten 10 bedömer att ett maximalt flöde av komprimerad luft ska ledas genom de rörforrniga elementen 5 ställs styrelementen lla, b i ett övre ändläge. I detta övre ändläge erhåller det första styrelementets lla samtliga genomgående hål 21 en helt koaxiell fórbindning med inloppsöppningama 20a i den första tanken 2 och det andra styrelementets llb samtliga genomgående hål 21 en helt koaxiell förbindning med utloppsöppningama 20b i den andra tanken 4. Därmed tillhandahålls ett över- gångsorriråde mellan de genomgående hålen 21 och inloppsöppningama 20a som har en tvärsnittsarea som motsvarar inloppshålens 21 och inloppsöppningarnas 20a tvär- snittsareor. På ett motsvarande sätt tillhandahålls ett övergångsområde mellan de genomgående hålen 21 och utloppsöppningama 20b som har en tvärsnittsarea som motsvarar inloppshålens 21 och inloppsöppningarnas 20b tvärsnittsareor. Då de re- spektive styrelementen lla, b är i det övre ändläget kan ett maximalt flöde av kompri- merad luft tillhandahållas genom flödeskanalema 16 i de rörformiga elementen 5.
Om styrenheten 10 däremot gör bedömningen att flödet av komprimerad luft genom de rörformiga partierna 5 borde reduceras förskjuts styrelementen lla, b ett stycke nedåt i urtagningama 24 till ett lämpligt läge. Därmed kommer styrelementens lla, b genom- gående hål 21 att förskj utas nedåt i förhållande till inloppsöppningama 20a och ut- loppsöppningarna 20b. De genomgående hålen 21 och inloppsöppningama 20a respek- tive utloppsöppningama 20b blir därmed inte längre helt koaxiellt förbundna med var- 528 197 andra. I övergångsområdet mellan de genomgående hålen 21 och inloppsöppningama 20a respektive utloppsöppningarna 20b kommer passagerna 22a, b att tillhandahålla en reducerad tvärsnittsarea. Det flöde som kan erhållas genom nämnda passager 22a, b står i relation till passagens minsta tvärsnittsarea. Med styrelementen lla, b i detta läge bildas passager 22a, b som i nämnda övergångsområde har en reducerad flödesbegrän- sande tvärsnittsarea. Ju längre nedåt som styrelementen lla, b förskjuts desto mer för- skjuts de genomgående hålen 21 ifrån inloppsöppningarna 20a respektive utloppsöpp- ningarna 20b och desto mindre blir den flödesbegränsande tvärsnittsarean i nårrmda passager 22a, b. Styrelementen lla, b kan förskjutas nedåt till ett nedre åndläge. I det nedre ändläget har de genomgående hålen 21 förskjutits helt förbi inloppsöppningarna 20a respektive utloppsöppningarna 20b så att förbindningarna genom nämnda passager 22a, b helt brutits. Då styrelementet äri det nedre ändläget erhålls således inget flöde av komprimerad luft genom de rörforrniga elementen 5. Avstånden 25 mellan angrän- sande genomgående hål 21 i styrelementens l la, b rörelseriktning är större eller lika med de respektive genomgående hålens 21 utsträckning i denna riktning. Därmed ga- ranteras att flödet genom passagema 22a, b helt kan stängas av.
Då flödet av komprimerad luft ska ökas genom de rörforrniga elementen 5 under drifi initierar styrenheten 10 en förskjutningsrörelse uppåt av styrelementen lla, b och då flödet av komprimerad lufi ska reduceras genom de rörformiga elementen 5 initierar styrenheten 10 en förskjutningsrörelse nedåt av styrelementen lla; b. Styrenheten 10 initierar väsentligen samtidigt en positionering av ventilen 9 så att ett önskat flöde er- hålls genom förbikopplingsledningen 8. Styrenheten 10 kan innefatta lagrad informa- tion avseende optimala inbördes positioner för styrelementen lla, b och ventilen 9 för väsentligen samtliga driftsområden hos förbrärmingsmotorn. Under vissa omständlig- heter kan styrenheten 10 initiera en individuell styrning av styrelementen lla, b till olika lägen så att inloppspassagema 22a och utloppspassagcma 22b erhåller olika flö- desbegränsande tvärsnittsareor. Då risk för isbildning föreligger inuti laddluftkylaren kan styrenheten medelst individuell styming av ställdonen 12a, b och därmed av passa- gemas 22a, b flödesbegränsande tvärsnittsareor upprätta temporära tryckskillnader mellan tankarna 2, 4. Då sådana tryckskillnader elimineras uppkommer stötvisa flöden av komprimerad luft genom de rörfonniga elementens 5 flödeskanaler 16. Sådana stöt- visa luftflöden kan blåsa rent inuti flödeskanalema 16 så att eventuella isbildningar elimineras. 528 197 Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den på ritningen beskrivna utföringsforrnen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. I utfóringsforrnen är styrelement 11a, b anordnade i båda tankarna 2, 4. I regel räcker det med att anordna ett styrelement lla i en av tankarna 2, 4 för att styra flödet genom de rörformiga elementen 5 på ett önskat vis. Styrelementen 1 la, b kan ha en väsentligen godtycklig form med ett lämpligt antal genomgående hål 21 av en godtycklig form och storlek. Tankarna 2, 4 kan även ha ett väsentligen godtyckligt antal inloppsöppningar 20a respektive utloppsöppningar 20b med en lämplig form och storlek. Det är inte nödvändigt att de genomgående hålen 21 och inloppsöppningarna 20a respektive utloppsöppningama 20b har en helt motsvaran- de form och storlek. Det kylande mediet behöver nödvändigtvis inte vara omgivande luft utan det kan vara en kylvätska som cirkuleras i ett kylsystem.

Claims (9)

10 15 20 25 30 528 197 11 Patentkrav
1. l. Laddlufikylare, varvid laddluftkylaren innefattar åtminstone ett rörforrnigt element (5) med en invändig flödeskanal (16) för att leda komprimerad luft mellan en inlopps- öppning (20a) och en utloppsöppning (20b), varvid ett medium, som har en lägre tem- peratur än den komprimerade luiten, är inrättat att strömmai kontakt med en utvändig yta (14) hos det rörformiga elementet (5) så att den komprimerade lufien i det rörfor- miga elementet (5) tillhåller en kylning då den leds genom flödeskanalen ( 16), och ett rörligt anordnat styrelement (1 la, b), som är arrangerat i anslutning till flödeskanalens (16) inloppsöppning (20a) eller utloppsöppning (201)), att laddluttky- laren innefattar styrmedel (21) som är inrättade att tillhandahålla ett varierbart flöde av komprimerad luft genom flödeskanalen (16) då det rörliga styrelementet (1 la, b) ställs i olika lägen, varvid styrelementet (l la, b) innefattar en kropp med styrmedel i form av åtminstone ett genomgående hål (21) vilket år inrättat att ha en position i anslutning till inloppsöppningen (20a) eller utloppsöppníngen (20b) hos det rörfonniga elementet (5) så att det genomgående hålet (21) och inloppsöppningen (20a) eller utloppsöppningen (20b) tillsammans bildar en passage (22a, b) för den komprimerade luften, vilken pas- sage (22a, b) har en flödesbegränsande tvärsnittsarea som är relaterad till styrelemen- tets läge (l la, b).
2. Laddluftkylare enligt krav 1, kännetecknad av att styrelementet (1 la, b) är steglöst ställbart i olika lägen mellan en första ändläge då ett maximalt flöde av komprimerad luft leds genom flödeskanalen (16) och ett andra ändläge då ett minimalt flöde av komprimerad luft leds genom flödeskanalen (16).
3. Laddlufikylare enligt något av föregående krav, kännetecknad av att laddluftkylaren innefattar en tank (2, 4) som är inrättad att mottaga den komprimerade luften innan eller efter att den kylts i det rörformiga elementet (5), varvid styrelementet (l la, b) är anordnat inuti nämnda tank (2, 4).
4. Laddluftlcylare enligt något av föregående krav, kärmetecknad av att styrelementet (1 la, b) är plattformigt och törskjutbart anordnat i en rätlinjig fram och återgående riktning. 10 15 20 25 528 197 12
5. Laddluftkylare enligt något av föregående krav, att laddluftkylaren innefattar ett ställdon (12a, b) som är inrättat att förflytta styrelementet (1 la, b) till önskade lägen.
6. Laddluftkylare enligt krav 5, kännetecknad av att laddluftkylaren innefattar en styr- enhet (10) som är inrättad att styra aktiveringen av ställdonet (12a, b) så att det törflyt- tar styrelementet (1 la, b) till önskade lägen.
7. Laddluftkylare enligt något av föregående krav, kännetecknad av att laddlufikylaren innefattar ett flertal parallellt anordnade rörforrniga element (5 ), vilka var och en är inrättade att leda komprimerad luft mellan en inloppsöppning (20a) och en utlopps- öppning (20b).
8. Laddluftkylare enligt krav 2 och 7, kännetecknad av att styrelementet(11a, b) irme- fattar en kropp som är försedd ett flertal genomgående hål (21), vilka är inrättade att arrangeras i en position i anslutning till inloppsöppningarna (20a) eller utloppsöpp- ningarna (20b) hos de rörfonniga elementen (5) så att åtminstone en passage (22a, b) med en flödesbegränsande tvärsnittsarea bildas hos var och en av de rörformiga ele- menten (5).
9. Laddluftkylare enligt något av föregående krav, kännetecknad av att laddlilftkylare innefattar en förbikopplingsledning (8) som sträcker sig parallellt med det rörfonniga elementet (5) och ett ventilorgan (9) som ställbart så att en varierbar mängd av den komprimerade luften kan ledas förbi det rörformiga elementet (5) via förbikopplings- ledning (8).
SE0500371A 2005-02-17 2005-02-17 Laddluftkylare SE528197C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0500371A SE528197C2 (sv) 2005-02-17 2005-02-17 Laddluftkylare
CNB2006800051789A CN100547234C (zh) 2005-02-17 2006-01-30 增压空气冷却器
PCT/SE2006/000127 WO2006088407A1 (en) 2005-02-17 2006-01-30 Charge air cooler
BRPI0606458-2A BRPI0606458A2 (pt) 2005-02-17 2006-01-30 resfriador de ar de carga
US11/722,485 US7828044B2 (en) 2005-02-17 2006-01-30 Charge air cooler
JP2007555053A JP4551454B2 (ja) 2005-02-17 2006-01-30 過給空気冷却器
AT06704610T ATE525555T1 (de) 2005-02-17 2006-01-30 Ladeluftkühler
EP06704610A EP1853804B1 (en) 2005-02-17 2006-01-30 Charge air cooler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0500371A SE528197C2 (sv) 2005-02-17 2005-02-17 Laddluftkylare

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0500371L SE0500371L (sv) 2006-08-18
SE528197C2 true SE528197C2 (sv) 2006-09-26

Family

ID=36916725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0500371A SE528197C2 (sv) 2005-02-17 2005-02-17 Laddluftkylare

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7828044B2 (sv)
EP (1) EP1853804B1 (sv)
JP (1) JP4551454B2 (sv)
CN (1) CN100547234C (sv)
AT (1) ATE525555T1 (sv)
BR (1) BRPI0606458A2 (sv)
SE (1) SE528197C2 (sv)
WO (1) WO2006088407A1 (sv)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006048485A1 (de) * 2006-10-11 2008-04-17 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Ladeluftkühlung für einen Verbrennungsmotor, System mit einer Vorrichtung zur Ladeluftkühlung
JP2011106336A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Toyota Motor Corp 作動ガス循環型エンジン
SE534618C2 (sv) * 2010-02-19 2011-10-25 Scania Cv Ab Arrangemang för att förhindra isbildning i en laddluftkylare
KR101219344B1 (ko) * 2010-12-03 2013-01-08 현대자동차주식회사 차량용 냉각공기 유입량 조절 장치 및 이를 이용한 하이브리드 차량용 냉각 장치
DE102010063324A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Kühlung von Ladeluft, System zum Konditionieren von Ladeluft und Ansaugmodul für einen Verbrennungsmotor
DE102011078454B4 (de) * 2011-06-30 2013-05-08 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit Ladeluftkühlung
DE102011078457B4 (de) * 2011-06-30 2013-05-08 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Ladeluftkühler
US8726889B2 (en) 2012-04-09 2014-05-20 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler control system and method
US9222447B2 (en) 2012-07-26 2015-12-29 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler control system and method
US9080499B2 (en) 2012-08-20 2015-07-14 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling a variable charge air cooler
US9032939B2 (en) 2012-08-20 2015-05-19 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling a variable charge air cooler
US9169809B2 (en) 2012-08-20 2015-10-27 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling a variable charge air cooler
US9644905B2 (en) * 2012-09-27 2017-05-09 Hamilton Sundstrand Corporation Valve with flow modulation device for heat exchanger
US9038607B2 (en) * 2013-02-06 2015-05-26 Ford Global Technologies, Llc Air cooler and method for operation of an air cooler
DE102013006627A1 (de) * 2013-04-18 2014-10-23 Man Truck & Bus Ag Luftpresser für eine Druckluftanlage, insbesondere für eine Druckbremsanlage eines Nutzfahrzeugs
CN103486896B (zh) * 2013-07-30 2015-05-27 杭州三花微通道换热器有限公司 集流管组件和具有该集流管组件的换热器
DE102017210800A1 (de) * 2017-06-27 2018-12-27 Mahle International Gmbh Verfahren zur Kühlung einer Brennstoffzelle und ein Kühlsystem
US10465596B2 (en) 2018-02-28 2019-11-05 Ford Global Technologies, Llc Variable thermal capacity charge air cooler
US10746088B2 (en) 2018-02-28 2020-08-18 Ford Global Technologies, Llc Variable thermal capacity charge air cooler

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US445536A (en) * 1891-02-03 Wheat-heater
US1912670A (en) * 1930-12-03 1933-06-06 Processco Ltd Petroleum and gas control apparatus
US2143565A (en) * 1935-11-04 1939-01-10 Raymond G Minea Beer stabilizer coil control
US2319698A (en) * 1938-10-03 1943-05-18 Walter L Mayne Heating device
US2261596A (en) * 1939-03-18 1941-11-04 Stroobants Gaston Jean Fluid distributor for heat exchangers
GB1255956A (en) * 1968-02-02 1971-12-08 Covrad Ltd Formerly Known As C Means for regulating the temperature of air passing from an air compressor to an internal combustion engine
US3735809A (en) * 1970-09-09 1973-05-29 Toyota Motor Co Ltd Fluid distribution device
JPS55110997U (sv) * 1979-01-30 1980-08-04
JPS6081664A (ja) * 1983-10-12 1985-05-09 Nippon Signal Co Ltd:The マイクロコンピユ−タシステム
JPS63255118A (ja) * 1987-04-13 1988-10-21 Hitachi Ltd 自動車用空調装置
JPH02119935U (sv) * 1989-03-14 1990-09-27
JPH0373630U (sv) * 1989-11-24 1991-07-24
US5152144A (en) 1990-09-19 1992-10-06 Cummins Engine Company, Inc. Air to air heat exchanger internal bypass
US5968312A (en) * 1992-08-06 1999-10-19 Sephton; Hugo H. Liquid flow distribution and flow control with dual adjustable orifice plates or overlapping orifices
JPH0681664A (ja) 1992-09-04 1994-03-22 Showa Alum Corp 自動車におけるエンジンの吸気冷却システム
US6085834A (en) * 1998-09-24 2000-07-11 Munters Corporation Air handling system
US6622499B1 (en) * 2002-03-20 2003-09-23 Visteon Global Technologies, Inc. Multi-purpose air cycle system
DE10303910A1 (de) * 2003-01-31 2004-08-12 Arvin Technologies Inc., Columbus Baugruppe bestehend aus Abgas-Wärmetauscher und Bypass
DE502004011048D1 (de) * 2003-10-02 2010-05-27 Behr Gmbh & Co Kg Ladeluftkühler eines kraftfahrzeuges

Also Published As

Publication number Publication date
EP1853804A1 (en) 2007-11-14
ATE525555T1 (de) 2011-10-15
US7828044B2 (en) 2010-11-09
US20080155983A1 (en) 2008-07-03
CN100547234C (zh) 2009-10-07
EP1853804A4 (en) 2010-07-14
BRPI0606458A2 (pt) 2009-06-30
JP4551454B2 (ja) 2010-09-29
WO2006088407A1 (en) 2006-08-24
JP2008530432A (ja) 2008-08-07
SE0500371L (sv) 2006-08-18
CN101120160A (zh) 2008-02-06
EP1853804B1 (en) 2011-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE528197C2 (sv) Laddluftkylare
US8601792B2 (en) Oil cooler having adjustable heat transfer effectiveness
US10100729B2 (en) Cooling device for electro-pneumatic controller
SE530032C2 (sv) Kylaranordning för ett motorfordon
SE530033C2 (sv) Kylanordning för ett motorfordon
JP2012107623A (ja) 熱交換システムおよびその動作方法
SE528270C2 (sv) Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor i ett fordon
US20110174243A1 (en) Internal combustion engine cooling unit
SE528198C2 (sv) Laddluftkylare
SE536466C2 (sv) Termostatanordning och kylsystem
SE528412C2 (sv) Kylanordning där en första tank är försedd med yttre ytförstorande element och ett inre földesledande element
SE534618C2 (sv) Arrangemang för att förhindra isbildning i en laddluftkylare
SE528123C2 (sv) Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor i ett fordon
SE528278C2 (sv) Laddluftkylare
SE534871C2 (sv) Termostat för reglering av temperaturen hos en kylvätska som kyler en förbränningsmotor
SE1251466A1 (sv) Värmeväxlare
SE536475C2 (sv) Kylsystem och ett motorfordon innefattande ett sådant kylsystem
EP3066313B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
CN109075244B (zh) 车用能量回收单元
US20180345754A1 (en) Heat exchanger
GB2551950B (en) Energy recovery unit for a vehicle exhaust system
GB2549124B (en) Energy recovery unit for vehicle use
CN103620178B (zh) 用于内燃活塞式发动机的装置以及内燃活塞式发动机
SE533123C2 (sv) Arrangemang för kylning av återcirkulerande avgaser hos en förbränningsmotor