SE532361C2 - Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor - Google Patents

Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor

Info

Publication number
SE532361C2
SE532361C2 SE0801386A SE0801386A SE532361C2 SE 532361 C2 SE532361 C2 SE 532361C2 SE 0801386 A SE0801386 A SE 0801386A SE 0801386 A SE0801386 A SE 0801386A SE 532361 C2 SE532361 C2 SE 532361C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coolant
cooling system
internal combustion
combustion engine
cooler
Prior art date
Application number
SE0801386A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0801386L (sv
Inventor
Zoltan Kardos
Erik Soederberg
Original Assignee
Zoltan Kardos
Scania Cv Ab
Erik Soederberg
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 Zoltan Kardos, Scania Cv Ab, Erik Soederberg filed Critical Zoltan Kardos
Priority to SE0801386A priority Critical patent/SE532361C2/sv
Priority to PCT/SE2009/050662 priority patent/WO2009151379A1/en
Priority to CN2009801221884A priority patent/CN102066713B/zh
Priority to EP09762748.3A priority patent/EP2324221B1/en
Priority to JP2011513456A priority patent/JP5068389B2/ja
Priority to KR1020117000861A priority patent/KR101577369B1/ko
Priority to RU2011100842/06A priority patent/RU2445478C1/ru
Publication of SE0801386L publication Critical patent/SE0801386L/sv
Publication of SE532361C2 publication Critical patent/SE532361C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases
    • 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
    • F02B29/0412Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/12Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • 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
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • 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
    • F02M25/0738
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24Layout, e.g. schematics with two or more coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/18Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • F01P2003/187Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers arranged in series
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

10 532 351 kväveoxider NOX i avgasema. Denna teknik används både för ottomotorer och för dieselmotorer. För att tillföra en stor mängd avgaser till förbränningsmotorn erfordras en effektiv kylning av avgaserna innan de leds till förbränningsmotorn. Avgaserna kan kylas i ett första steg i en EGR-kylare som är kyld av kylvätska från förbränningsmotorns kylsystem och i ett andra steg i en EGR-kylare som är kyld av kylvätska från ett lågtemperaturkylsystem. Därmed kan avgaserna även kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Avgaser innehåller vattenånga som kondenserar inuti EGR-kylaren då avgaserna kyls i det andra steget till en temperatur som är lägre än vattenångans daggpunkt. Då den omgivande luftens temperatur är lägre än O°C finns det även en risk att det bildade kondensatet fryser till is inuti den andra EGR-kylaren. En sådan isbildning medför att avgasernas strömningskanaler inuti EGR-kylaren mer eller mindre täpps igen. Om EGR-kylaren täpps igen och återcirkulationen av avgaser upphör eller reduceras erhålls en förhöjd halt av kväveoxider i avgaserna.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNTNGEN Syñet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett arrangemang där ett gasformigt medium som innefattar vattenånga kan erhålla en mycket god kylning i en kylare samtidigt som risken for att kylaren täpps igen av is undviks.
Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del. För att det gasformiga mediet ska kunna kylas effektivt erfordras att det kyls av en kylvätska i ett andra kylsystem som kan benämnas såsom ett lågtemperaturkylsystem. Då kylvätska i det andra kylsystemet utnyttjas kyls det gasformiga mediet i regel till en temperatur vid vilken vatten i vätskeform fälls ut inuti kylaren. Om kylvätskan dessutom är kallare än O°C finns det en uppenbar risk att vattnet fryser till is inuti kylaren. Denna risk ökar ju lägre temperatur som kylvätskan har i det andra kylsystemet. Enligt uppfinningen utnyttjas värmen från forbränningsmotorns avgaser för att möjliggöra uppvärmning av kylvätskan i det andra kylsystemet då is bildats eller risk för isbildning föreligger i kylaren. Ventilorganet under normal drifi av forbränningsmotorn, ställt i ett stängt läge vid vilket avgaser förhindras att strömma genom värmeväxlaren. I och med det tillhandahålls ingen uppvärmning av kylvätskan i det andra kylsystemet. Då Ventilorganet ställs i ett öppet läge strömmar varma avgaser genom värmeväxlaren. I detta fall värms kylvätskan i det andra kylsystemet upp av 532 351 avgaserna. En sådan uppvärmning är gynnsam under tillfällen då kylvätskan i det andra kylsystemet har en så låg temperatur att den riskerar att kyla det gasformiga mediet så att is bildas inuti kylaren. Om en person gör bedömningen att kylaren riskerar eller håller på att frysa igen kan ventilorganet manuellt ställas i det öppna läget. Då risken för isbildning upphört kan ventilorganet åter ställas i det stängda läget.
Därmed kan det gasformiga mediet tillhandahålla en mycket god kylning i en kylare samtidigt som isbildning i kylaren kan undvikas.
Enligt en foredragen utföringsform av uppfinningen innefattar arrangemanget en avgasslinga som är förbunden med en avgasledning hos förbränningsmotorn och att avgasslingan innefattar nämnda värmeväxlare och ventilorgan. En sådan avgasslinga kan vara U-formad. Den kan därmed ha en första förbindning med avgasledningen för mottagning av avgaser och en andra förbindning med avgasledningen för att återföra de mottagna avgaserna. Den andra förbindningen är med fördel belägen nedströms den första förbindningen så att en del av avgaserna i avgasledningen kan ledas parallellt genom nämnda avgasslinga och värma kylvätskan i värmeväxlaren då risk för isbildning föreligger.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar arrangemanget åtminstone en sensor som är anpassad att avkänna en parameter som indikerar om det gasformiga mediet kyls så att isbildning eller risk för isbildning föreligger i kylaren, och en styrenhet som är anpassad att mottaga information från nämnda komponent och att avgöra om isbildning eller risk för isbildning föreligger i kylaren och om så är fallet ställa ventilorganet i det öppna läget. Med en sådan utformning kan ventilorganet automatiskt ställas i det andra läget då risk för isbildning föreligger i kylaren.
Styrenheten kan vara en datorenhet med en för detta ändamål lämplig programvara.
Nämnda sensor kan vara en temperatursensor eller en trycksensor. En temperatursensor kan avkänna kylvätskans temperatur i det andra kylsystemet. Om kylvätskans temperatur är över 0°C då den leds in i kylaren finns det ingen risk för isbildning inuti kylaren. För att helt undvika isbildning kan styrenheten ställa ventilorganet i det andra läget så fort som kylvätskans temperatur sjunker under O°C.
Arrangemanget kan innefatta åtminstone en temperatursensor eller en trycksensor vilken är anpassad att avkänna en parameter som är relaterad till gasformiga mediets tryck eller temperatur i anslutning till kylaren. En sensor kan avkänna det gasformiga mediets tryck eller temperatur efter att det har passerat igenom kylaren. Om trycket eller temperaturen är under ett gränsvärde kan styrenheten konstatera att 532 381 strömningspassagema i kylaren håller på att täppas igen av is. Styrenheten ställer i sådana fall ventilorganet i det öppna läget så att kylvätskan i det andra kylsystemet erhåller en uppvärmning. Den uppvärmda kylvätskan som strömmar igenom kylaren smälter isen som bildats inuti kylaren. Då isen har smält mottar styrenheten information från sensorn som indikerar att trycket eller temperaturen i kylaren åter erhållit acceptabla värden. Styrenheten ställer ventilorganet i det stängda läget. I detta fall tillåts således en begränsad isbildning inuti kylaren. Däremot erhålls en mycket effektiv kylning av det gasfonniga mediet då kylvätsketemperaturer som är lägre än 0°C kan accepteras så länge som kylaren inte börjar frysa igen.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar det andra kylsystemet ett kylarelement där den cirkulerande kylvätskan kyls av luft med omgivningens temperatur. Därmed kan kylvätskan kylas till en temperatur i närheten av omgivningen temperatur. Värmeväxlaren är med fördel belägen i det andra kylsystemet i en position nedströms kylarelementet och uppströms kylaren med avseende på kylvätskans avsedda strömningsriktning i det andra kylsystemet. Därmed kan kylvätskan i det andra systemet tillhandahålla en uppvärmning väsentligen omedelbart innan den leds in i kylaren. Under tillfällen då ventilorganet ställs i det öppna läget kan därmed eventuell is som bildats inuti kylaren snabbt smältas bort.
Enligt en annan foredragen utföringsform av uppfinningen är det första kylsystemet anpassat att kyla förbränningsmotom. Kylsystemet som kyler en förbränningsmotor har under normal drifi en temperatur av 80-100°C. Kylvätskan i det andra kylsystemet har med fördel en betydligt lägre temperatur. Arrangemanget kan innefatta en ytterligare kylare där det gasformiga mediet är anpassat att kylas i ett första steg av kylvätskan i det första kylsystemet innan det gasformiga mediet leds till ovan nämnda kylare där det kyls i ett andra steg av kylvätskan i det andra kyl systemet. Det gasformiga mediet kan vara komprimerad luft som leds i en inloppsledning till förbränningsmotom. Då lufl komprimeras erhåller det en uppvärmning som är relaterad till lufiens kompressionsgrad. I överladdade forbränningsmotorer komprimeras luften till ett högt tryck. Luften erfordrar därför en effektiv kylning. Det är av den anledningen lämpligt att kyla den komprimerade luften i fler än en kylare och i flera steg så att den kan nå en önskad låg temperatur innan den leds till förbränningsmotorn. Nämnda gasformiga medium kan även vara återcirkulerande avgaser som leds i en returledning till förbränningsmotorn. Avgaserna kan ha en temperatur av 500-600°C då de leds in i returledningen. Det är således även lämpligt 532 351 att kyla de återcirkulerande avgaserna i fler än en kylare och i flera steg så att de kan nå en önskad låg temperatur innan de leds till förbränningsmotorn.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs, såsom ett exempel, en föredragen utföringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: Fig. l visar ett arrangemang hos en överladdad dieselmotor enligt en utföringsform av uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. l visar ett arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor som är anpassad att driva ett schematiskt visat fordon 1. Förbränningsmotorn är här exempliñerad som en dieselmotor 2. Dieselmotorn 2 kan vara en drivmotor för ett tyngre fordon l.
Avgaserna från dieselmotorns 2 cylindrar leds, via en avgassamlare 3, till en avgasledning 4. Dieselmotorn 2 är försedd med ett turboaggregat, som innefattar en turbin 5 och en kompressor 6. Avgaserna i avgasledningen 4, som har ett övertryck, leds inledningsvis till turbinen 5. Turbinen 5 tillhandahåller därvid en drivkraft, som överförs, via en förbindning, till kompressorn 6. Kompressorn 6 komprimerar luft som, via ett luftfilter 7, sugs in i en inloppsledning 8 for luñ. Luften i inloppsledningen 8 kyls inledningsvis i en första kylvätskekyld laddluftkylare 9. Luften kyls i den forsta laddlufikylaren 9 av kylvätska från ett första kylsystem som även kyler förbränningsmotorn 2. Det forsta kylsystemet betecknas härefier som forbränningsmotoms kylsystem. Den komprimerade luften kyls däreñeri en andra kylvätskekyld laddluftkylare lO. Luften kyls i den andra laddluftkylaren 10 av kylvätska från ett andra kylsystem. Kylvätskan i det andra kylsystemet har en betydligt lägre temperatur än kylvätskan i förbränningsmotorns kylsystem.
Arrangemanget innefattar en returledning ll för att tillhandahålla en återcirkulation av en del av avgaserna i avgasledningen 4. Returledningen ll har en sträckning mellan avgasledningen 4 och inloppsledningen 8. Returledningen ll innefattar en EGR-ventil 12, med vilken avgasflödet i returledningen ll kan stängas av. EGR-ventilen 12 kan även användas för att steglöst styra den mängd avgaser som leds från avgasledningen 532 351 4, via returledningen 11, till inloppsledningen 8. En första styrenhet 13 är anpassad att styra EGR-ventilen 12 med information om dieselmotorns 2 aktuella driltstillstånd.
Returledningen ll innefattar en forsta kylvätskekyld EGR-kylare 14 for att kyla avgaserna i ett första steg. Avgaserna kyls i den forsta EGR-kylaren 14 av kylvätska från förbränningsmotorns kylsystem. Avgaserna kyls i en andra kylvätskekyld EGR- kylare 15 i ett andra steg. Avgaserna kyls i den andra EGR-kylaren 15 av kylvätska från det andra kylsystemet.
Hos överladdade dieselmotorer 2 är, under vissa driftstillstånd, avgasernas tryck i avgasledningen 4 lägre än den komprimerade luftens tryck i inloppsledningen 8. Under sådana drifistillstånd är det inte möjligt att direkt blanda avgaserna i returledningen ll med den komprimerade luften i inloppsledningen 8 utan speciella hjälpmedel. Härvid kan, exempelvis, en venturi 16 eller ett turboaggregat med en variabel geometri användas. Om förbränningsmotorn 2 istället är en överladdad ottomotor kan avgaserna ireturledningen ll direkt ledas in i inloppsledningen 8 då avgaserna i avgasledningen 4 hos en ottomotor väsentligen under alla drifistillstånd uppvisar ett högre tryck än den komprimerade luften i inloppsledningen 8. Efter att avgaserna blandats med den komprimerade luften i inloppsledningen 8 leds blandningen, via en forgrening 17, till dieselmotorns 2 respektive cylindrar.
Förbränningsmotom 2 kyls på ett konventionellt sätt av en cirkulerande kylvätska. En kylvätskepump 18 cirkulerar kylvätskan i förbränningsmotorns kylsystem. Det huvudsakliga flödet av kylvätska leds genom förbränningsmotorn 2. Efter att kylvätskan kylt förbränningsmotorn 2 leds den i en ledning 21 till en termostat 19.
Terrnostaten 19 leder en varierbar mängd av kylvätskan till en ledning 21a och en ledning 2 lb i beroende av kylvätskans temperatur. Ledningen 21a leder kylvätska till förbränningsmotom 2 medan ledningen 2lb leder kylvätska till en kylare 20 som är monterad vid ett främre parti av fordonet 1. Då kylvätskan uppnått en normal driftstemperatur leds huvudsakligen all kylvätska till kylaren 20 för att kylas, En ledning 23 leder tillbaka den kylda kylvätskan till förbränningsmotorn 2. En mindre del av kylvätskan i kylsystemet används inte för att kyla forbränningsmotorn utan den leds in i två parallella ledningar 22a, 22b. Ledningen 22a leder kylvätska till den första laddlufikylaren 9 där den kyler den komprimerade luften i ett första steg. Ledningen 22b leder kylvätska till den första EGR-kylaren 14 där den kyler de återcirkulerande avgaserna i ett första steg. Kylvätskan som kylt luften i den första laddluftkylaren 9 och kylvätskan som kylt avgaserna i den första EGR-kylaren 14 leds samman i en 532 351 ledning 22c. Ledningen 22c leder kylvätskan till en position i kylsystemet vilken är belägen mellan trevägsventilen 19 och pumpen 18 där den blandas med kyld kylvätska från kylaren 20.
Det andra kylsystemet innefattar ett kylarelement 24 som är monterat framför kylaren i ett perifert område av fordonet 1. I detta fall är det perifera området beläget vid ett frontparti av fordonet l. En kylarfiäkt 25 är anpassad att alstra en luftström av omgivande luft genom kylarelementet 24 och kylaren 20. Eftersom kylarelementet 24 är placerat framför kylaren 20 kyls kylvätskan i kylarelementet 24 av luft med omgivningens temperatur. Kylvätskan i kylarelementet 24 kan därmed kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Den kalla kylvätskan från kylarelementet 24 cirkuleras i det andra kylsystemet i en ledningskrets 26 medelst en pump 27. Ledningskretsen 26 innefattar en forsta ledning 26a som leder ut kall kylvätska från kylarelementet 24 till kylarna 10, 15. Ledningskretsen 26 innefattar en andra ledning 26b som leder tillbaka kylvätskan till kylarelementet 24 efter att den utnyttjats for kylning av nämnda kylare 10, 15.
Den första ledningen 26a innefattar ett ledningsparti 26a' som är anpassat att leda kall kylvätska till en värmeväxlare 28. Värmeväxlaren 28 är anordnad i en avgasslinga 29 som är förbunden med avgasledningen 4. Avgasslingan har en första förbindning 29a med avgasledning 4 för mottagning av avgaser och en andra förbindning 29b med avgasledningen 4 för att återföra de mottagna avgaserna. Den andra förbindningen 29b är belägen nedströms den första förbindningen 29a så att en del av avgaserna i avgasledningen 4 kan ledas parallellt genom avgasslingan 29. Avgasslingan 29 innefattar förutom värmeväxlaren 28 även en ventil 30. Ventilen 30 är styrbar medelst en andra styrenhet 31. Efter att kylvätskan passerat genom värmeväxlaren 28 leds den värmda kylvätskan åter till ledningspartiet 26a”. Ledningen 26a innefattar i en position nedströms partiet 26a' en ledning 26c och en ledning 26d. Ledningen 26c är anpassad att leda kall kylvatska till den andra laddlufikylaren 10 där den kyler den komprimerade luflen i ett andra steg och ledningen 26d är anpassad att leda kall kylvatska till den andra EGR-kylaren 15 där den kyler de återcirkulerande avgaserna i ett andra steg. Efter att kylvätskan passerat genom nämnda kylare 10, 15 leds den värmda kylvätskan åter till kylaren 24 via ledningen 26b.
Under driñ av dieselmotorn 2 strömmar avgaser genom avgasledningen 4 vilka driver turbinen 5. Turbinen 5 tillhandahåller därvid en drivkraft, som driver kompressorn 6. 532 381 Kompressorn 6 suger in omgivande lufi, via lufiñltret 7, och komprimerar luften i inloppsledningen 8. Luñen tillhandahåller därvid ett förhöjt tryck och en förhöjd temperatur. Den komprimerade luften kyls i den första laddluftkylaren 9 medelst kylvätskan i forbränningsmotoms kylsystem. Kylvätskan kan här ha en temperatur av cirka 80-85°C. I och med det kan den komprimerade luften kylas i den första laddluitkylaren 9 i ett första steg till en temperatur i närheten av kylvätskans temperatur. Styrenheten 31 är under normal drifi anpassad att hålla ventilen 30 i ett stängt läge så att inga avgaser från avgasledningen leds in i avgasslingan 29.
Kylvätskan tillhandahåller därmed ingen uppvärmning i värmeväxlaren 28 och kall kylvätska leds till ledningen 26c kylvätskan kyler den komprimerade luften i den andra laddluftkylaren 10. Kylvätskan kan här ha en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Därmed kan den komprimerade luften, under gynnsamma omständigheter, kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur i den andra laddlufikylaren 10.
Den första styrenheten 13 håller, under de flesta av dieselmotoms 2 drifrstillstând, EGR~ventilen 12 öppen så att en del av avgaserna i avgasledningen 4 leds in i returledningen 11. Avgaserna i avgasledningen 4 kan ha en temperatur av cirka 500° C - 600° C då de när den första EGR-kylaren 14. De ätercirkulerande avgaserna kyls i den första EGR-kylaren 14 i ett första steg av kylvätskan i förbränningsmotorns kylsystem. Kylvätskan i förbränningsmotorns kylsystem har således en relativt hög temperatur men den är klart lägre än avgasernas temperatur. Det är därmed möjligt att tillhandahålla en god kylning avgaserna i den första EGR-kylaren 14. Då ventilen 30 är i det stängda läget leds kall kylvätska till ledningen 26d där kylvätskan kyler de återcirkulerande avgaserna i den andra EGR-kylaren 15. Kylvätskan kan här således ha en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Därmed kan de återcirkulerande avgaserna, under gynnsamma omständigheter, även kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur i den andra EGR-kylaren 15. Avgaser i returledningen 11 kan därmed tillhandahålla en kylning till väsentligen samma låga temperatur som den komprimerade luften innan de blandas och leds till förbränningsmotorn 2. Därmed kan en väsentligen optimal mängd luft och återcirkulerande avgaser ledas in i förbränningsmotorn 2. I och med det möjliggörs en förbränning i förbränningsmotorn 2 med en väsentligen optimal prestanda. Den låga temperaturen på den komprimerade lufien och de ätercirkulerande avgaserna resulterar även i en låg förbränningstemperatur och i en låg halt av kväveoxider i avgaserna. 532 381 Denna effektiva kylning av den komprimerade lulten och de återcirkulerande avgaserna har även nackdelar. Den komprimerade luften kyls i den andra laddluftkylaren 10 till en temperatur vid vilken vatten i vätskeform kondenserar i laddluftkylaren 10. På ett motsvarande sätt kyls avgaserna i den andra EGR-kylaren 15 till en temperatur vid vilken kondensat bildas inuti den andra EGR-kylaren 15. Då den omgivande luftens temperatur är lägre än 0° C finns det även en risk att det utfällda vattnet i den andra laddlufikylaren 10 och det utfallda kondensatet i den andra EGR- kylaren 15 fryser till is. Isbildning inuti den andra laddlufikylaren 10 och den andra EGR-kylaren 15 kan allvarligt störa driften av förbränningsmotom 2. Den andra styrenheten 31 är anpassad att mottaga information från åtminstone en sensor som indikerar om is har bildats eller riskerar att bildas i den andra laddluftkylaren 10 och/eller den andra EGR-kylaren 15. En sådan sensor kan vara en temperaturgivare 35 som avkänner kylvätskans temperatur i det andra kylsystemet. I Fig. 1 visas en sådan sensor 35 som avkänner kylvätskans temperatur i ledningen 26a i det andra kylsystemet. Om kylvätskan i ledningen 26a har en temperatur som klart understiger 0° C finns det en uppenbar risk att is bildas i den andra laddlultkylaren 10 och/eller i den andra EGR-kylaren 15. Styrenheten 31 kan alternativt mottaga information från flera temperatursensorer eller trycksensorer. En sådan temperatursensor kan mäta temperaturen på den komprimerade lufien efter att de kylts i den andra laddlultkylaren och en annan temperatursensor kan mäta temperaturen på de återcirkulerande avgaserna efter att de kylts i den andra EGR-kylaren 15. Om den komprimerade luften och/eller de återcirkulerande avgaserna har en lägre temperatur än 0° C betyder det att is håller på och bildas inuti laddlufikylaren 10 och/eller inuti den andra EGR-kylaren 1 5.
Om den andra styrenheten 31 mottar information som indikerar att det är risk för isbildning eller att is har bildats inuti någon av kylama 10, 15 ställer den andra styrenheten 31 ventilen 30 i ett öppet läge. Därmed leds varma avgaser från avgasledningen 4 genom avgasslingan 29. De varma avgaserna i avgasslingan 29 värmer kylvätskan som passerar genom värmeväxlaren 28. Den varma kylvätskan leds vidare i ledningen 26a till ledningarna 26a och 26d där den strömmar genom den andra laddlufikylaren 10 och den andra EGR-kylaren 15. Den varma kylvätskan smälter snabbt ned eventuell is som bildats inuti laddluftkylaren 10 och/eller den andra EGR- kylaren 15. Eventuell isbildning i laddlufikylaren 10 och/eller i den andra EGR- kylaren 15 kan således elimineras på ett enkelt och effektivt sätt. Efter att kylvätskan passerat igenom kylarna 10, 15 leds den till ledningen 26b och åter till kylarelementet 532 381 24. Efier en forbestämd tid eller efter att den andra styrenheten 31 mottar information som indikerar att isen smält i laddluflkylaren 10 och/eller den andra EGR-kylaren 15 ställer den andra styrenheten 31 åter ventilen 30 i ett stängt läge. Avgasströmmen genom avgasslingan 29 upphör och kylvätskan som leds i ledningspartiet 26a” tillhandahåller inte längre någon uppvärmning i värmeväxlaren 28.
Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den utföringsform som beskrivs på ritningen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Arrangemanget kan även utnyttjas för att hålla endast en av nämnda kylare 10, 15 väsentligen fri från is.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 532 381 Patentkrav
1. Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor (2), varvid arrangemanget innefattar ett första kylsystem med en cirkulerande kylvätska, ett andra kylsystem med en cirkulerande kylvätska som, under normal drifi av förbränningsmotorn (2), har en lägre temperatur än kylvätskan i det första kylsystemet, en kylare (10, 15) i vilken ett gasformigt medium, som innefattar vattenånga, är anpassat att kylas av kylvätskan i det andra kylsystemet och ett kylarelement (24) där den cirkulerande kylvätskan i det andra-kylsystemet är anpassad att kylas av luft med omgivningens temperatur, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en värmeväxlare (28) som är anpassad att genomströmmas av kylvätska från det andra kylsystemet och ett ventilorgan (30) som är ställbart i ett stängt läge då avgaser från förbränningsmotorn förhindras att strömma genom värmeväxlaren (28) och i ett öppet läge då avgaser från förbränningsmotorn (2) strömmar genom värmeväxlaren (28) så att kylvätskan i det andra kylsystemet värms upp av avgaserna, och att värmeväxlaren (28) är belägen i det andra kylsystemet i en position nedströms kylarelementet (24) och uppströms kylaren (10, 15) med avseende på kylvätskans avsedda strömningsriktning i det andra kylsystemet.
2. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en avgasslinga (29) som är förbunden med en avgasledning (4) hos förbränningsmotorn (2) och att avgasslingan (29) innefattar nämnda värmeväxlare (28) och nämnda ventilorgan (30).
3. Arrangemang enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att arrangemanget innefattar åtminstone en sensor (35) som är anpassad att avkänna en parameter som indikerar om det gasformiga mediet kyls så att isbildning eller risk för isbildning föreligger i kylaren (10, 15), och en styrenhet (31) som är anpassad att mottaga information från nämnda sensor (3 5) och att avgöra om isbildning eller risk för isbildning föreligger i kylaren (10, 15) och om så är fallet ställa ventilorganet (30) i det öppna läget.
4. Arrangemang enligt krav 3, kännetecknat av att nämnda sensor är en temperatursensor (35) eller en trycksensor.
5. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det första kylsystemet är anpassat att kyla förbränningsmotom (2). 10 15 532 351
6. Arrangemang enligt något av de föregående krav, att arrangemanget innefattar en ytterligare kylare (9, 14) där det gasformiga mediet är anpassat att kylas i ett forsta steg av kylvätskan i det första kylsystemet innan det gasformiga mediet leds till ovan nämnda kylaren (10, 15) där det kyls i ett andra steg av kylvätskan i det andra kylsystemet.
7. Arrangemang enligt något av föregående krav, att nämnda gasformiga medium är komprimerad lufi som leds i en inloppsledning (8) till forbränningsmotorn (2).
8. Arrangemang enligt något krav 1-6, kännetecknat av att nämnda gasformiga medium är återcirkulerande avgaser som leds i en returledriing (11) till förbränningsmotorn (2).
SE0801386A 2008-06-13 2008-06-13 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor SE532361C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801386A SE532361C2 (sv) 2008-06-13 2008-06-13 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
PCT/SE2009/050662 WO2009151379A1 (en) 2008-06-13 2009-06-03 Cooling arrangement for a supercharged combustion engine
CN2009801221884A CN102066713B (zh) 2008-06-13 2009-06-03 用于增压燃烧发动机的冷却装置
EP09762748.3A EP2324221B1 (en) 2008-06-13 2009-06-03 Cooling arrangement for a supercharged combustion engine
JP2011513456A JP5068389B2 (ja) 2008-06-13 2009-06-03 過給燃焼機関の冷却装置
KR1020117000861A KR101577369B1 (ko) 2008-06-13 2009-06-03 과급식 연소 기관용 냉각 장치
RU2011100842/06A RU2445478C1 (ru) 2008-06-13 2009-06-03 Система охлаждения для двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801386A SE532361C2 (sv) 2008-06-13 2008-06-13 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0801386L SE0801386L (sv) 2009-12-14
SE532361C2 true SE532361C2 (sv) 2009-12-22

Family

ID=41416933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0801386A SE532361C2 (sv) 2008-06-13 2008-06-13 Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2324221B1 (sv)
JP (1) JP5068389B2 (sv)
KR (1) KR101577369B1 (sv)
CN (1) CN102066713B (sv)
RU (1) RU2445478C1 (sv)
SE (1) SE532361C2 (sv)
WO (1) WO2009151379A1 (sv)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5803397B2 (ja) * 2011-08-03 2015-11-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のegr装置
GB2501304B (en) 2012-04-19 2019-01-16 Ford Global Tech Llc Apparatus and method for engine warm up
JP2013256936A (ja) * 2012-05-16 2013-12-26 Denso Corp 排気還流装置
US9334791B2 (en) * 2012-09-17 2016-05-10 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler condensation control
US9188056B2 (en) * 2012-10-19 2015-11-17 Ford Global Technologies, Llc Engine control system and method
US9359964B2 (en) * 2012-12-07 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Controlled transient acceleration to evacuate condensate from a charge air cooler
JP5993759B2 (ja) * 2013-02-27 2016-09-14 カルソニックカンセイ株式会社 エンジンの吸気冷却装置
DE102013207134B4 (de) * 2013-04-19 2015-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Temperieren eines Abgasrückführungskühlers einer Verbrennungsmotoranordnung und kombinierte Temperierungsvorrichtung für eine Verbrennungsmotoranordnung
US9051890B2 (en) * 2013-10-28 2015-06-09 Ford Global Technologies, Llc Method for estimating charge air cooler condensation storage with an intake oxygen sensor
KR102403512B1 (ko) 2015-04-30 2022-05-31 삼성전자주식회사 공기 조화기의 실외기, 이에 적용되는 컨트롤 장치
SE540225C2 (en) 2015-06-15 2018-05-02 Scania Cv Ab Method and system for diagnosing operation of a cooler arrangement of a cooling system of a vehicle
BE1024700B1 (nl) * 2016-10-25 2018-06-01 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Regelaar voor het regelen van de snelheid van een motor die een oliegeïnjecteerde compressor aandrijft en werkwijze voor het regelen van die snelheid
RU170743U1 (ru) * 2016-11-17 2017-05-05 Публичное акционерное общество "ЗВЕЗДА" (ПАО "ЗВЕЗДА") Дизельный двигатель
RU175657U1 (ru) * 2017-03-21 2017-12-13 Публичное акционерное общество "ЗВЕЗДА" (ПАО "ЗВЕЗДА") Дизельный двигатель
JP6958196B2 (ja) 2017-09-29 2021-11-02 いすゞ自動車株式会社 冷却システム
CN113153591B (zh) * 2021-05-11 2024-03-26 广西玉柴机器股份有限公司 一种柴油机传感器安装座

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB950020A (en) * 1961-12-18 1964-02-19 Manfred Behr Improvements relating to supercharged internal combustion engine cooling arrangements
US4391235A (en) * 1981-05-28 1983-07-05 Majkrzak David S Vehicle exhaust gas warm-up heater system
SU1153091A1 (ru) * 1983-11-17 1985-04-30 Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей Система охлаждени двигател внутреннего сгорани с турбонаддувом
US5598705A (en) * 1995-05-12 1997-02-04 General Motors Corporation Turbocharged engine cooling apparatus
KR100227551B1 (ko) * 1996-09-06 1999-11-01 정몽규 수냉식 엔진의 냉각장치
US6244256B1 (en) 1999-10-07 2001-06-12 Behr Gmbh & Co. High-temperature coolant loop for cooled exhaust gas recirculation for internal combustion engines
US6230668B1 (en) * 2000-05-22 2001-05-15 General Electric Company Locomotive cooling system
FR2811376B1 (fr) * 2000-07-06 2003-02-07 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de regulation thermique de l'air d'admission d'un moteur a combustion interne de vehicule automobile
FR2829533B1 (fr) * 2001-09-07 2004-04-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif perfectionne de regulation thermique de l'air d'admission d'un moteur a combustion interne de vehicule automobile
DE502005008822D1 (de) * 2004-02-01 2010-02-25 Behr Gmbh & Co Kg Anordnung zur kühlung von abgas und ladeluft
JP4631452B2 (ja) 2005-01-28 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 車両のegr冷却システム
GB2429763B (en) * 2005-09-02 2011-01-19 Ford Global Tech Llc A cooling system for a motor vehicle providing cold start oil heating
SE529731C2 (sv) * 2006-03-21 2007-11-06 Scania Cv Ab Kylararrangemang hos ett fordon
JP2007315323A (ja) 2006-05-26 2007-12-06 Tokyo Radiator Mfg Co Ltd Egrクーラのシステム構造
SE531102C2 (sv) * 2006-12-05 2008-12-16 Scania Cv Ab Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101577369B1 (ko) 2015-12-14
JP2011522996A (ja) 2011-08-04
SE0801386L (sv) 2009-12-14
JP5068389B2 (ja) 2012-11-07
CN102066713A (zh) 2011-05-18
EP2324221A1 (en) 2011-05-25
EP2324221A4 (en) 2014-04-02
KR20110017922A (ko) 2011-02-22
CN102066713B (zh) 2013-06-12
WO2009151379A1 (en) 2009-12-17
EP2324221B1 (en) 2017-08-09
RU2445478C1 (ru) 2012-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE532361C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE532143C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
RU2449136C1 (ru) Устройство для двигателя внутреннего сгорания с наддувом
EP2286068B1 (en) Cooling arrangement for a supercharged internal combustion engine
JP4739453B2 (ja) 過給燃焼機関の排ガス循環装置
SE1051363A1 (sv) Kylsystem i ett fordon
KR101343559B1 (ko) 차량의 냉각기 배열 장치
SE0802031A1 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE530583C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE534270C2 (sv) Arrangemang för kylning av återcirkulerande avgaser hos en förbränningsmotor
SE1050444A1 (sv) Arrangemang och förfarande för att värma kylvätska som cirkulerar i ett kylsystem
US20130220290A1 (en) Cooling device for an engine exhaust gas recirculation circuit

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed