SE535319C2 - Arrangement for de-icing a charge air cooler - Google Patents
Arrangement for de-icing a charge air cooler Download PDFInfo
- Publication number
- SE535319C2 SE535319C2 SE1050164A SE1050164A SE535319C2 SE 535319 C2 SE535319 C2 SE 535319C2 SE 1050164 A SE1050164 A SE 1050164A SE 1050164 A SE1050164 A SE 1050164A SE 535319 C2 SE535319 C2 SE 535319C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- tubular elements
- coolant
- compressed air
- arrangement
- charge air
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 73
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 13
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
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
- F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
- F02B29/0456—Air cooled heat exchangers
-
- 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
- F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
- F02B29/0462—Liquid cooled heat exchangers
-
- 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
- F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
- F02B29/0475—Constructional 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
-
- 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
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
- F02M31/10—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot liquids, e.g. lubricants or cooling water
- F02M31/102—Particular constructional characteristics of the shape of the heat exchange surfaces
-
- 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
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10373—Sensors for intake systems
- F02M35/1038—Sensors for intake systems for temperature or pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0025—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0082—Charged air coolers
-
- 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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Föreliggande uppfinning avser ett arrangemang för avisning av en laddluftkylare (1).som innefattar åtminstone ett rörforrnigt element (5) som är anpassad att ledakomprimerad luft. Arrangemanget innefattar en källa (10) med ett vätskeformigtmedium som är anpassad att ha en högre temperatur än 0°C, en ledningskrets (12a-12c)som sträcker sig fiån nämnda källan till åtminstone en position i anslutning till nämndarörforrniga element (5) och flödesrnedel (13) som är anpassat att tillhandahållatillförsel av det vätskeforrniga mediet från nämnda källan (10), via nämndaledningskrets (12a-12c), till nämnda position (126) i anslutning till det rörformigaelementet (5) under tillfällen då is har bildats inuti de rörfonniga elementen (5). (Fia 1) The present invention relates to an arrangement for defrosting a charge air cooler (1), which comprises at least one tubular element (5) which is adapted to articulated compressed air. The arrangement comprises a source (10) with a liquid medium adapted to have a temperature higher than 0 ° C, a conduction circuit (12a-12c) extending from said source to at least one position adjacent to said tube-shaped elements (5) and (13) adapted to provide supply of the liquid medium from said source (10), via said conduit circuit (12a-12c), to said position (126) in connection with the tubular element (5) at times when ice has formed inside the tubular elements (5). (Fia 1)
Description
535 819 till förbränningsmotorn bli bristfällig eller upphör helt med följd att törbrärmingsmotom stannar. 535 819 to the internal combustion engine becomes defective or ceases altogether as a result of the dry-burning engine stopping.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är tillhandahålla ett arrangemang som möjliggör en snabb och säker avisning av en luftkyld laddluftkylare då is har bildats inuti laddluftkylaren.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide an arrangement which enables a rapid and safe defrosting of an air-cooled charge air cooler when ice has formed inside the charge air cooler.
Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilken kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del. Under tillfällen då omgivande luft har en klart lägre temperatur än 0°C och då laddluftkylaren leder komprimerad luft till en överladdad förbränning som är lågt belastad föreligger det en risk för isbildning i laddluftkylaren. Under tillfällen då is har bildats inuti laddluftkylaren leds ett varmt vätskeformigt medium från en mediekälla till en ledning som är anordnad i anslutning till det rörforrniga elementet. Det vätskeformiga mediet har med fördel en temperatur över, exempelvis, SO°C, då det leds till laddluftkylaren.This object is achieved with the arrangement of the kind mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in the characterizing part of claim 1. At times when ambient air has a clearly lower temperature than 0 ° C and when the charge air cooler leads compressed air to a supercharged combustion that is low load, there is a risk of ice formation in the charge air cooler. At times when ice has formed inside the charge air cooler, a hot liquid medium is led from a media source to a conduit which is arranged in connection with the tubular element. The liquid medium advantageously has a temperature above, for example, 50 ° C, when it is led to the charge air cooler.
Med en sådan hög temperatur tillhandahåller mediet en relativt snabb uppvärmning av det rörformiga elementet så att isen inuti det rörformiga elementet smälter. En laddluftkylare innefattar normalt ett relativt stort antal sådana parallellt anordnade rörformiga element där den komprimerade luften kyls av luft med omgivningens temperatur. Ledningskretsen innefattar i detta fall åtminstone en ledning per rörforrni gt element så att isbildning kan förhindras i samtliga rörformiga element hos laddluñskylarens.With such a high temperature, the medium provides a relatively rapid heating of the tubular element so that the ice inside the tubular element melts. A charge air cooler normally comprises a relatively large number of such parallel arranged tubular elements where the compressed air is cooled by air at ambient temperature. The line circuit in this case comprises at least one line per tubular element so that ice formation can be prevented in all tubular elements of the charge cooler.
Enligt en uttöringsforrn av föreliggande uppfinning innefattar arrangemanget åtminstone en sensor som är anpassad att detektera en parameter som är relaterad till om is har bildats inuti nämnda rörformiga element. Ett sätt att detektera om isbildning förekommer i laddluftkylaren är att mäta den komprimerade luftens tryckfall då den passerar genom laddluftkylaren. Är tryckfallet omotiverat stort kan det konstateras att flödeskanalema i laddluftkylaren har blivit mer eller mindre igentäppta. Om detta sker under tillfällen då omgivande luft har en låg temperatur torde det stora tryckfallet bero på isbildning i laddluftkylaren. I detta fall kan arrangemanget innefatta en sensor som är anpassad att mäta den komprimerade luftens tryck uppströms det rörfonniga elementet och en sensor som är anpassad att mäta den komprimerade lufiens tryck nedströms det rörformiga elementet. Altemativt eller i kombination kan en 535 319 temperatursensor anordnas nedströms laddluftkylaren där den mäter den komprimerade luftens temperatur då den leds ut från laddluftkylaren. Ifall den komprimerade luften har kylts till en temperatur under O°C i laddluftkylaren kan konstateras att isbildning torde förekomma i laddluttkylaren.According to an embodiment of the present invention, the arrangement comprises at least one sensor adapted to detect a parameter related to whether ice has formed inside said tubular elements. One way to detect if ice formation occurs in the charge air cooler is to measure the pressure drop of the compressed air as it passes through the charge air cooler. If the pressure drop is unjustifiably large, it can be stated that the flow channels in the charge air cooler have become more or less clogged. If this occurs during times when ambient air has a low temperature, the large pressure drop is probably due to ice formation in the charge air cooler. In this case, the arrangement may comprise a sensor adapted to measure the pressure of the compressed air upstream of the tubular element and a sensor adapted to measure the pressure of the compressed air downstream of the tubular element. Alternatively or in combination, a temperature sensor 535 319 can be arranged downstream of the charge air cooler where it measures the temperature of the compressed air as it is led out of the charge air cooler. If the compressed air has been cooled to a temperature below 0 ° C in the charge air cooler, it can be stated that ice formation is likely to occur in the charge air cooler.
Enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar arrangemanget en styrenhet som är anpassad att mottaga information från närrmda sensor och att styra nämnda flödesmedel så att det vätskeforrniga mediet leds till nämnda position i anslutning till det rörfonniga elementet under tillfällen då is har bildats inuti de rörformiga elementen. Styrenheten kan vara en datorenhet med en lämplig programvara för detta ändamål. I detta fall leds det varma mediet automatiskt till laddluftkylaren så att den avisas så snait som styrenheten konstaterar att isbildning förekommer i laddluftkylaren. Altemativt eller i kombination kan det vätskeformiga mediet ledas till laddluftkylaren med hjälp av ett reglage som manövreras manuellt av exempelvis en förare i ett fordon då föraren misstänker att laddluftkylaren behöver avisas.According to an embodiment of the present invention, the arrangement comprises a control unit which is adapted to receive information from said sensor and to control said means so that the liquid medium is led to said position in connection with the tubular element during times when ice has formed inside the tubular elements. The control unit may be a computer unit with suitable software for this purpose. In this case, the hot medium is automatically led to the charge air cooler so that it is defrosted as soon as the control unit determines that ice formation occurs in the charge air cooler. Alternatively or in combination, the liquid medium can be led to the charge air cooler by means of a control which is operated manually by, for example, a driver in a vehicle when the driver suspects that the charge air cooler needs to be defrosted.
Enligt föreliggande uppfinning innefattar nämnda ledningskrets åtminstone en ledning som är anordnad i anslutning till det rörformiga elementet, vilken ledning har en väsentligen parallell sträckning med det rörformiga elementet. Därmed kan det vätskefonniga mediet ledas i en ledning som har en parallell sträckning med hela det rörfonniga elementet. Då det vätskeforiniga mediet strömmar genom en sådan ledning värmer det effektivt upp det rörformiga elementet så att isen inuti det rörformiga elementet smälter. Ledningen i nänmda anslutande position är anordnad i kontakt med en utvändig yta hos det rörformiga elementet. Lämpligen har det rörformiga elementet och nämnda ledning kontaktytor med en kompletterande forin så att de uppvisar en relativt stor värmeöverförande yta. Det rörforrniga elementet är försett med en inbuktning där nämnda ledning är anordnad. För att effektivisera avisningen av det rörformiga elementet kan flera ledningar med det vätskeformiga mediet anordnas utvändig om det rörformiga elementet.According to the present invention, said line circuit comprises at least one line arranged in connection with the tubular element, which line has a substantially parallel extension with the tubular element. Thus, the liquid-containing medium can be led in a line which has a parallel stretch with the entire tubular element. As the liquid-containing medium flows through such a conduit, it effectively heats the tubular element so that the ice inside the tubular element melts. The conduit in said connecting position is arranged in contact with an outer surface of the tubular element. Suitably the tubular element and said conduit have contact surfaces with a complementary liner so that they have a relatively large heat transfer surface. The tubular element is provided with a indentation where said conduit is arranged. In order to make the de-icing of the tubular element more efficient, several lines with the liquid medium can be arranged outside the tubular element.
Enligt föreliggande uppfinning innefattar nämnda källa ett kylsystem med en cirkulerande kylvätska. Fordon kan innefatta ett eller flera kylsystem med en cirkulerande kylvätska. Efter att kylvätskan utnyttjats för att kyla en eller flera komponenter i fordonet kyls den varma kylvätskan i en kylare eller liknande. Att använda sådan befintlig varm kylvätska för att avisa en laddluftkylare kan utföras på 535 319 ett relativt enkelt sätt och med få komponenter. Nämnda kylsystem är ett befintligt kylsystem för att kyla en törbränningsmotor. Kylvätskan i fórbränningsmotorns kylsystem har under normal drift en temperatur av inom området 70-90°C. Avisningen av en laddluftkylare med kylvätska av denna temperatur blir mycket effektiv.According to the present invention, said source comprises a cooling system with a circulating coolant. Vehicles may include one or more cooling systems with a circulating coolant. After the coolant has been used to cool one or more of your components in the vehicle, the hot coolant is cooled in a radiator or similar. Using such an existing hot coolant to defrost a charge air cooler can be performed in a relatively simple manner and with few components. Said cooling system is an existing cooling system for cooling a dry combustion engine. The coolant in the internal combustion engine's cooling system has a temperature of in the range 70-90 ° C during normal operation. The defrosting of a charge air cooler with coolant of this temperature becomes very efficient.
Ledningskretsen innefatta en ledning för mottagning av varm kylvätska från kylsystemet i en position uppströms ett kylarelement hos kylsystemet och en ledning som leder tillbaka kylvätskan till kylsystemet i en position nedströms kylarelementet efter att kylvätskan utnyttjats för avisning. Kylsystemets kylarelement anordnas normalt bakom laddlufikylaren vid ett frontparti i ett fordon. I detta fall erfordras relativt korta ledningar för att leda varm kylvätska till och från laddluftkylaren. Även om syftet med uppfinningen är att avisa en laddluftkylare kan nämnda varma vätskeformiga medium även utnyttjas under andra tillfällen då det är fördelaktigt att reducera kylningen av den komprimerade luften i laddluftkylaren. Ett sådant tillfälle är då avgasema har en så låg temperatur att de inte erhåller en önskad rening i en avgasrenande komponent. Då ett fordon kallstartas eller då förbränningsmotorn har en låg belastning kan avgastemperaturen från fórbränningsmotom ha en för låg temperatur för att renas effektivt i, exempelvis, en katalysator. I dessa fall kan styrenheten leda det varma vätskeformi ga mediet till laddluftkylaren för att reducera kylningen av den komprimerade luften i laddluftkylaren. Därmed kan luften som leds till förbränningsmotorn erhålla en högre temperatur liksom avgaser som därmed värmer upp katalysator till en önskad temperatur.The conduit circuit comprises a conduit for receiving hot coolant from the cooling system in a position upstream of a cooler element of the cooling system and a conduit which returns the coolant to the cooling system in a position downstream of the coolant element after the coolant has been used for defrosting. The cooling element of the cooling system is normally arranged behind the charge cooler at a front part of a vehicle. In this case, relatively short lines are required to conduct hot coolant to and from the charge air cooler. Although the object of the invention is to defrost a charge air cooler, said hot liquid medium can also be used on other occasions when it is advantageous to reduce the cooling of the compressed air in the charge air cooler. Such an occasion is when the exhaust gases have such a low temperature that they do not obtain a desired purification in an exhaust gas purifying component. When a vehicle is cold started or when the internal combustion engine has a low load, the exhaust gas temperature from the internal combustion engine may have too low a temperature to be effectively purified in, for example, a catalyst. In these cases, the control unit can direct the hot liquid medium to the charge air cooler to reduce the cooling of the compressed air in the charge air cooler. Thus, the air which is led to the internal combustion engine can obtain a higher temperature as well as exhaust gases which thereby heat the catalyst to a desired temperature.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom exempel, utföringsfonner av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en laddlufikylare med ett arrangemang enligt föreliggande uppfinning och Fig. 2 visar en tvärsnittsvy i planet A-A i Fig. 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following, embodiments of the invention are described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a charge cooler with an arrangement according to the present invention and Fig. 2 shows a cross-sectional view in the plane AA in Fig. 1 .
DETALJERAD BESKRIVNING AV F ÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en laddluftkylare 1 som kan vara monterad vid ett frontparti hos ett fordon som drivs av en icke visad överladdad fórbränningsmotor. En överladdad 535 319 törbränningsmotor erfordrar tillförsel av komprimerad luft. Laddluftkylaren l har till uppgift att kyla den komprimerade luften innan den leds till förbränningsmotom.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows a charge air cooler 1 which may be mounted to a front portion of a vehicle driven by an overcharged internal combustion engine (not shown). A supercharged 535 319 dry combustion engine requires the supply of compressed air. The charge air cooler 1 has the task of cooling the compressed air before it is led to the internal combustion engine.
Kylningen resulterar i att luften blir mer kompakt så att större mängd luft kan tillföras till törbränningsmotorn. Laddluftkylaren l innefattar en inloppstank 2 som, via en inloppsöppning 2a, mottar varm komprimerad luft från en icke visad kompressor.The cooling results in the air becoming more compact so that a larger amount of air can be supplied to the dry combustion engine. The charge air cooler 1 comprises an inlet tank 2 which, via an inlet opening 2a, receives hot compressed air from a compressor (not shown).
Laddlufikylaren innefattar ett kylarpaket 3 som sträcker sig mellan den inloppstanken 2 och en utloppstank 4 som mottar den komprimerade luften efter kylning i Kylarpaketet 3. Kylarpaketet 3 innefattar ett flertal rörfonniga element 5 som sträcker sig väsentligen rätlinjigt i ett gemensamt plan mellan inloppstanken 2 och utloppstanken 4.The charge cooler comprises a radiator package 3 extending between the inlet tank 2 and an outlet tank 4 which receives the compressed air after cooling in the radiator package 3. The radiator package 3 comprises a number of tubular elements 5 extending substantially rectilinearly in a common tank 4 between .
De rörformiga elementen 5 är parallellt anordnade på väsentligen likforrniga avstånd från varandra så att regelbundna spalter 6 bildas mellan angränsande rörfonniga element 5. Omgivande luft kan därmed strömma genom spaltema 6 mellan de rörformiga elementen 5. Spaltema 6 är försedda med veckade värmeöverförande element för att öka den värmeöverförande ytan mellan den omgivande luften och de rörformiga elementen 5. Strömmen av omgivande luft genom kylarpaketet 3 åstadkoms av fordonets rörelse och/eller av en icke visad kylarfläkt som suger luft genom kylarpaketet 3. Den omgivande luften kyler den komprimerade luften som leds genom de rörforrniga elementen 5. Den kylda komprimerade luften leds ut från utloppstanken 4 via en utloppsöppning 4a. Den komprimerade luften blandas därefter eventuellt med âtercirkulerande avgaser innan den leds till den överladdade förbränningsmotom.The tubular elements 5 are arranged in parallel at substantially uniform distances from each other so that regular gaps 6 are formed between adjacent tubular elements 5. Ambient air can thus flow through the gaps 6 between the tubular elements 5. The gaps 6 are provided with pleated heat transfer elements to increase the heat transfer surface between the ambient air and the tubular elements 5. The flow of ambient air through the radiator package 3 is provided by the movement of the vehicle and / or by a radiator (not shown) which sucks air through the radiator package 3. The ambient air cools the compressed air passed through the tubular elements 5. The cooled compressed air is led out of the outlet tank 4 via an outlet opening 4a. The compressed air is then optionally mixed with recirculating exhaust gases before being led to the supercharged internal combustion engine.
En första trycksensor 7a är anordnad i inloppstanken 2 där den avkänner trycket hos den komprimerade luften innan den leds in i kylarpartiet 3. En andra trycksensor 7b är anordnad så i utloppstanken 4 där den avkärmer trycket hos den komprimerade lufien efter att den har passerat igenom kylarpartiet 3. En styrenhet 8 är anpassad att mottaga information fiån nämnda sensorer avseende de rådande trycken i inloppstanken 2 och i utloppstanken 4. Med hjälp av denna information beräknar styrenheten den komprimerade luftens tryckfall då den leds genom de rörformiga elementen 5. Om den komprimerade luften har ett tryckfall som överstiger ett törbestämt tröskelvärde kan styrenheten 8 konstatera att det har bildats is inuti de rörformiga elementen som blockerar luftflödet genom de rörformiga elementen 5. Lufttillförseln till förbränningsmotorn blir därmed reducerad vilket kan orsaka driftstömingar av förbränningsmotorn. Täpps de rörforrniga elementen 5 igen väsentligen helt av is stannar förbränningsmotom. 535 319 Laddluftkylaren 1 är här med fördel monterad framför ett schematiskt visat kylarement 9 vid ett frontparti hos fordonet. Kylvätskan i kylsystemet som kyler förbränningsrnotorn leds till kylarelementet 9 via en ledning 10 och från kylarelementet 9 via en ledning 1 1. Kylvätskan har under normal drift en temperatur inom området 70°- 90°C då den leds i ledningen 10 till kylarelementet 9 för att kylas. I detta fall har en ledningskrets 12a-g förbundits med förbränningsmotoms kylsystem.A first pressure sensor 7a is arranged in the inlet tank 2 where it senses the pressure of the compressed air before it is led into the radiator portion 3. A second pressure sensor 7b is arranged so in the outlet tank 4 where it senses the pressure of the compressed air after it has passed through the radiator portion. A control unit 8 is adapted to receive information from said sensors regarding the prevailing pressures in the inlet tank 2 and in the outlet tank 4. Using this information, the pressure drop of the compressed air as it is passed through the tubular elements 5. If the compressed air has a pressure drop exceeding a dry-determined threshold value, the control unit 8 can ascertain that ice has formed inside the tubular elements which block the air flow through the tubular elements 5. The air supply to the internal combustion engine is thus reduced which can cause operational disturbances of the internal combustion engine. If the tubular elements 5 are again completely blocked by ice, the combustion engine stops. 535 319 The charge air cooler 1 is here advantageously mounted in front of a schematically shown cooling element 9 at a front part of the vehicle. The coolant in the cooling system that cools the combustion engine is led to the cooler element 9 via a line 10 and from the cooler element 9 via a line 1 1. During normal operation the coolant has a temperature in the range 70 ° - 90 ° C when it is led in the line 10 to the cooler element 9 to kylas. In this case, a line circuit 12a-g has been connected to the cooling system of the internal combustion engine.
Ledningskretsen 12a-g innefattar en ledning 12a som är förbunden med kylsystemets ledning 10. Ledningen 12a innefattar ett ventilorgan 13 som i ett stängt läge förhindrar att kylvätska från ledningen 10 leds till ledningen 12a och i ett öppet tillåter att kylvätska från ledningen 10 leds till ledningen 12a. Ledningen 12a sträcker sig in i inloppstanken 2 där den övergår i åtminstone en vertikal ledning l2b som sträcker sig i en vertikal riktning inuti inloppstanken 2 i anslutning till de rörforrniga elementens 5 inloppsöppningar.The line circuit 12a-g comprises a line 12a which is connected to the line 10 of the cooling system. The line 12a comprises a valve means 13 which in a closed position prevents coolant from the line 10 from being led to the line 12a and in an open manner allows coolant from the line 10 to be led to the line 12a. The conduit 12a extends into the inlet tank 2 where it merges into at least one vertical conduit 12b which extends in a vertical direction inside the inlet tank 2 in connection with the inlet openings of the tubular elements 5.
Fig. 2 visar en tvärsnittsvy i planet A-A av tre av de rörforrniga elementen 5. De rörforrniga elementen 5 är försedda med invändiga turbulatorer 14 för att förbättra kylningen av den komprimerade luften inuti de rörforrniga elementen 5.Fig. 2 shows a cross-sectional view in the plane A-A of three of the tubular elements 5. The tubular elements 5 are provided with internal turbulators 14 to improve the cooling of the compressed air inside the tubular elements 5.
I detta fall utnyttjas två parallellt anordnade vertikala ledningar l2b för att leda kylvätska till respektive horisontella parallella ledningar l2c. De rörforrniga elementen 5 är här försedda med inbuktningar vid en front yta och en bakre yta. En av de horisontella ledningarna l2c är anordnad i kontakt med det rörforrniga elementets 5 utvändiga yta i den främre inbuktningen och den andra horisontella ledningen l2c är anordnad i kontakt med det rörforrniga elementets 5 utvändiga yta i den bakre inbuktningen. De respektive horisontella ledningarna l2c mynnar i en respektive vertikal ledning 12d. De vertikala ledningarna 12d är förbundna med en ledning 12e som i sin tur är förbunden med ledningen 1 1 i kylvätskesystemet.In this case, two parallel-arranged vertical lines 12b are used to conduct coolant to the respective horizontal parallel lines 12c. The tubular elements 5 are here provided with indentations at a front surface and a rear surface. One of the horizontal conduits 12c is arranged in contact with the outer surface of the tubular element 5 in the front indentation and the other horizontal conduit 12c is arranged in contact with the outer surface of the tubular element 5 in the rear indentation. The respective horizontal lines 12c open into a respective vertical line 12d. The vertical lines 12d are connected to a line 12e which in turn is connected to the line 11 in the coolant system.
Under drift av förbränningsmotom leds komprimerad luft genom laddluftkylaren 1.During operation of the internal combustion engine, compressed air is led through the charge air cooler 1.
Samtidigt cirkulerar kylvätska i kylsystemet som kyler förbränningsmotorn.At the same time, coolant circulates in the cooling system that cools the internal combustion engine.
Styrenheten 8 mottar information från en temperatursensor 15 avseende den omgivande luftens temperatur. I de fall då den omgivande luften som kyler den komprimerade luften i laddluftkylaren l har en temperatur över 0°C konstaterar styrenheten 8 att det inte föreligger någon risk för isbildning i laddluftkylaren 1. Under tillfällen då den omgivande luften har en lägre temperatur än 0°C konstaterar styrenheten 8 att risk för isbildning föreligger. Denna risk är bl.a. beroende av den 535 319 omgivande luftens temperatur och forbränningsmotoms belastning. Isbildning i laddluflkylaren 1 sker framför allt under tillfällen då omgivande lufi har en mycket låg temperatur samtidigt som fórbränningsmotorn är lågt belastad. Under tillfällen då omgivande luft har en lägre temperatur än 0°C mottar i detta fall styrenheten 8 information från trycksensorema 7a, 7b. Med hjälp av denna information beräknar styrenheten 8 tryckfallet då den komprimerade luften passerar genom de rörformiga elementen 5. Styrenheten jämför det beräknade tryckfallet med ett tröskelvärde. Överskrider det beräknade tryckfallsvärdet tröskelvärdet konstaterar styrenheten 8 att is har bildats inuti de rörformiga elementen 5 i en mängd så att laddluftkylaren 1 behöver avisas.The control unit 8 receives information from a temperature sensor 15 regarding the temperature of the ambient air. In cases where the ambient air that cools the compressed air in the charge air cooler 1 has a temperature above 0 ° C, the control unit 8 states that there is no risk of icing in the charge air cooler 1. In cases where the ambient air has a lower temperature than 0 ° C, the control unit 8 states that there is a risk of ice formation. This risk is i.a. depending on the temperature of the ambient air and the load of the internal combustion engine. Ice formation in the charge cooler 1 occurs mainly during occasions when the surrounding lu fi has a very low temperature at the same time as the combustion engine is low loaded. In cases where ambient air has a lower temperature than 0 ° C, in this case the control unit 8 receives information from the pressure sensors 7a, 7b. With the aid of this information, the control unit 8 calculates the pressure drop when the compressed air passes through the tubular elements 5. The control unit compares the calculated pressure drop with a threshold value. If the calculated pressure drop value exceeds the threshold value, the control unit 8 finds that ice has formed inside the tubular elements 5 in an amount so that the charge air cooler 1 needs to be defrosted.
Styrenheten 8 öppnar därvid ventilorganet 13 så att en del av den varma kylvätskan i ledningen 10 leds till ledningen l2a. Kylvätskan leds från ledningen 12a till de två vertikala ledningarna l2b. Kylvätskan i de två vertikala ledningarna l2b leds till de horisontella ledningama 12c i var och en av de rörformiga elementen 5. De horisontella ledningarna 12c är anordnade i kontakt med den utvändiga ytan hos de respektive rörfonniga elementen 5. De rörforrniga elementen 5 värms därmed upp av den varma kylvätskan som strömmar inuti de horisontella ledningarna l2c. Is som har bildats i närheten eller i kontakt med de rörformiga elementens 5 invändiga ytor smälter därmed. När kylvätskan har passerat igenom de horisontella ledningama 12c mottas den i de två vertikala ledningama l2d. Kylvätskan leds sedan i ledningen l2e tillbaka till kylsystemet som kyler fórbränningsmotom.The control unit 8 then opens the valve means 13 so that a part of the hot coolant in the line 10 is led to the line 12a. The coolant is led from the line 12a to the two vertical lines 12b. The coolant in the two vertical conduits 12b is led to the horizontal conduits 12c in each of the tubular elements 5. The horizontal conduits 12c are arranged in contact with the outer surface of the respective tubular elements 5. The tubular elements 5 are thus heated by the hot coolant flowing inside the horizontal conduits l2c. Ice that has formed in the vicinity or in contact with the inner surfaces of the tubular elements 5 melts therewith. When the coolant has passed through the horizontal conduits 12c, it is received in the two vertical conduits 12d. The coolant is then led in line 12e back to the cooling system which cools the combustion engine.
Under den tid som avisningsprocessen pågår mottar styrenheten 8 väsentligen kontinuerligt eller med lämpliga intervall information från trycksensorema 7a, 7b så att den kan beräkna den komprimerade luftens tryckfall över de rörformiga elementen 5.During the time that the deicing process is in progress, the control unit 8 receives information from the pressure sensors 7a, 7b substantially continuously or at suitable intervals so that it can calculate the pressure drop of the compressed air over the tubular elements 5.
Då styrenheten 8 mottar tryckvärden från trycksensorema 7a, 7b som indikerar att tryckfallet sjunkit under ett fórbestämt tröskelvärde kan styrenheten 8 konstatera att isen i laddluftkylaren har smält. Styrenheten 8 stänger därvid ventilorganet 13 så att kylvätskeflödet genom ledningskretsen 12a-d upphör.When the control unit 8 receives pressure values from the pressure sensors 7a, 7b which indicate that the pressure drop has fallen below a predetermined threshold value, the control unit 8 can ascertain that the ice in the charge air cooler has melted. The control unit 8 then closes the valve member 13 so that the coolant flow through the line circuit 12a-d ceases.
Uppfmningen är på intet sätt begränsad till den på ritningen beskrivna utfdringsfonnen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Exempelvis kan antalet horisontella ledningar 12c som anordnas i kontakt med de rörformiga elementen 5 vara godtyckligt.The invention is in no way limited to the embodiment described in the drawing but can be varied freely within the scope of the claims. For example, the number of horizontal conduits 12c arranged in contact with the tubular elements 5 may be arbitrary.
Claims (4)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1050164A SE535319C2 (en) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Arrangement for de-icing a charge air cooler |
| PCT/SE2011/050134 WO2011102783A1 (en) | 2010-02-19 | 2011-02-07 | Arrangement for de-icing of a charge air cooler |
| DE112011100614T DE112011100614T5 (en) | 2010-02-19 | 2011-02-07 | Arrangement for defrosting an intercooler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1050164A SE535319C2 (en) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Arrangement for de-icing a charge air cooler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1050164A1 SE1050164A1 (en) | 2011-08-20 |
| SE535319C2 true SE535319C2 (en) | 2012-06-26 |
Family
ID=44483184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1050164A SE535319C2 (en) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Arrangement for de-icing a charge air cooler |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE112011100614T5 (en) |
| SE (1) | SE535319C2 (en) |
| WO (1) | WO2011102783A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3026477B1 (en) * | 2014-09-25 | 2019-03-22 | Valeo Systemes Thermiques | THERMAL EXCHANGER WITH ENHANCED DEFROSTING |
| US10273872B2 (en) * | 2016-11-14 | 2019-04-30 | GM Global Technology Operations LLC | Air-to-air charge air cooler (A-CAC) for a vehicle |
| DE102017200800B4 (en) | 2017-01-19 | 2018-09-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method for operating a supercharged internal combustion engine with intercooling |
| DE102019214766B4 (en) * | 2019-09-26 | 2021-11-04 | Vitesco Technologies GmbH | Method and device for determining the icing condition of a component of the exhaust tract of a motor vehicle that is not arranged directly in the exhaust gas mass flow |
| FR3137418B1 (en) * | 2022-06-29 | 2024-05-17 | Psa Automobiles Sa | Supercharged engine assembly comprising means for detecting the formation of ice in the charge air cooler |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2049154B1 (en) * | 1991-12-03 | 1995-02-16 | Pascual Juann Targa | MIXED HEAT CHANGER FOR AIR INLET CIRCUITS IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES. |
| US8739520B2 (en) * | 2004-10-07 | 2014-06-03 | Behr Gmbh & Co. Kg | Air-cooled exhaust gas heat exchanger, in particular exhaust gas cooler for motor vehicles |
| SE529731C2 (en) * | 2006-03-21 | 2007-11-06 | Scania Cv Ab | Radiator arrangement of a vehicle |
| JP5112805B2 (en) * | 2007-10-12 | 2013-01-09 | 日野自動車株式会社 | EGR device |
| SE532143C2 (en) * | 2008-03-06 | 2009-11-03 | Scania Cv Ab | Cooling arrangement of a supercharged internal combustion engine |
| DE102008028194A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Audi Ag | Intercooler deicing |
-
2010
- 2010-02-19 SE SE1050164A patent/SE535319C2/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-02-07 DE DE112011100614T patent/DE112011100614T5/en not_active Withdrawn
- 2011-02-07 WO PCT/SE2011/050134 patent/WO2011102783A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE1050164A1 (en) | 2011-08-20 |
| WO2011102783A1 (en) | 2011-08-25 |
| DE112011100614T5 (en) | 2013-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9140176B2 (en) | Coolant circuit with head and block coolant jackets connected in series | |
| KR101531360B1 (en) | Arrangement at a supercharged internal combustion engine | |
| SE532245C2 (en) | Cooling arrangement of a supercharged internal combustion engine | |
| US8250865B2 (en) | Using compressed intake air to clean engine exhaust gas recirculation cooler | |
| US9146176B2 (en) | Thermostat failure judgment device | |
| SE535319C2 (en) | Arrangement for de-icing a charge air cooler | |
| SE532361C2 (en) | Cooling arrangement of a supercharged internal combustion engine | |
| SE531841C2 (en) | Arrangement and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine | |
| SE530242C2 (en) | Arrangements for recirculation of exhaust gases of a supercharged internal combustion engine | |
| SE1051363A1 (en) | Cooling system in a vehicle | |
| RU2605493C2 (en) | Coolant circuit | |
| CN101413466A (en) | EGR cooling system with multiple EGR coolers | |
| SE532709C2 (en) | Cooling arrangement of a supercharged internal combustion engine | |
| SE530239C2 (en) | Radiator arrangement of a vehicle | |
| SE532729C2 (en) | Cooling system of a vehicle powered by an internal combustion engine | |
| SE0950150A1 (en) | Arrangement for cooling of recirculating exhaust gases of an internal combustion engine | |
| SE528198C2 (en) | Intercooler | |
| SE530583C2 (en) | Radiator arrangement of a vehicle | |
| SE529731C2 (en) | Radiator arrangement of a vehicle | |
| SE533416C2 (en) | Cooling arrangements that reduce the risk of ice formation in the cooler of a supercharged internal combustion engine | |
| SE0802349A1 (en) | Arrangement for cooling of recirculating exhaust gases of an internal combustion engine | |
| SE1050162A1 (en) | Arrangements to prevent ice formation in a charge air cooler | |
| JP7013944B2 (en) | Fuel cell system with cooling mechanism | |
| EP3527925B1 (en) | Closed loop icing control for heat exchangers | |
| JP4844454B2 (en) | EGR device for engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |