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CN104813003A - 用于内燃机的冷却剂循环系统 - Google Patents

用于内燃机的冷却剂循环系统 Download PDF

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CN104813003A
CN104813003A CN201380062045.5A CN201380062045A CN104813003A CN 104813003 A CN104813003 A CN 104813003A CN 201380062045 A CN201380062045 A CN 201380062045A CN 104813003 A CN104813003 A CN 104813003A
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G·彻凯班
A·克雷姆
R·里希特
U·维尔特
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的冷却剂循环系统，所述内燃机带有用于吸入空气的压缩设备，该冷却剂循环系统包括高温循环回路和低温循环回路，高温循环回路设置为用于借助冷却剂冷却器和在该高温循环回路中所设置的第一冷却剂泵对内燃机进行冷却，其中，具有第二冷却剂泵的低温循环回路设置为用于借助增压空气冷却器对由压缩设备压缩的吸入空气进行冷却并用于对冷凝器中致冷剂循环系统的致冷剂进行冷却，其中，高温循环回路与低温循环回路是相互分离的冷却循环。通过本发明的构造设计，降低了低温循环回路中的基本热负荷，因此能够降低致冷剂循环系统中的压力水平，有利的结果便是能量消耗的下降。

Description

用于内燃机的冷却剂循环系统
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于内燃机的冷却剂循环系统。
背景技术
本发明以德国公开文献DE 41 04 093 A1为基础。由这个公开文献已知一种用于带有内燃机的车辆的冷却设备，该冷却设备包括多个冷却循环以及配置给它们的热交换器，其中第一个(冷却循环)规定用于冷却发动机冷却剂，第二个(冷却循环)用于冷却发动机润滑剂以及第三个(冷却循环)用于冷却增压空气。在相应的冷却循环中设置有温度传感器，这些温度传感器与一电气开关装置相连接。该开关装置与操作元件连接，这些操作元件根据温度传感器的信号来控制热交换器的功率。这种冷却设备的特征在于：设置有包括至少一个微处理器的第一控制单元，通过该控制单元可以根据温度传感器的信号来确定各个冷却循环的冷却功率需求，并且为每个冷却剂循环系统配置有用于个别地影响有关热交换器的功率的操作机构。
该已知的现有技术具有下述缺点：来自车辆发动机舱和废气涡轮增压器单元的寄生热流在低负荷阶段中也对低温循环进行加热。这样导致在每个温度循环中都出现的过高的温度水平。结果尤其是在用于乘客舱调温的空调系统中发生过高的能量消耗。
发明内容
本发明的目的是，提供一种措施，借以避免上述缺点。
这个目的通过权利要求1特征部分中所述的特征得以实现。
本发明提出：将低温循环(回路)完全与高温循环(回路)分离开来，其中，增压空气冷却器和冷凝器是设置在低温循环(回路)中。
由此实现了用于内燃机冷却剂的高温循环回路与用于间接增压空气冷却和乘客舱空气调节的低温循环回路的完全分离。
优选根据权利要求2，增压空气冷却器与冷凝器彼此并联地设置在低温循环回路中，也就是说，冷却剂并行地流过它们。
另外，根据权利要求3和4，沿着冷却剂的流动方向在增压空气冷却器上游设置有第一阀门和/或在冷凝器上游设置有第二阀门。由此以有益的方式产生多个、下面在表格中列举出的最佳协作效果。在另一个实施例中，所述阀门也可以设置在增压空气冷却器和/或冷凝器下游，或者是混合形式的布置。
优选根据权利要求5，各阀门能够受调节或受控制地运行。
此外，优选根据权利要求6，第二冷却剂泵能够在其转速方面符合需要地运行，以实现最佳效率。
现在利用本发明的用于内燃机的冷却剂循环系统能够以有益方式根据内燃机(BKM)的运行状况体现出下列运转情况：
通过本发明的冷却剂循环系统的构造设计，降低了寄生热量输入并因此降低了在低温循环回路中的基本热负荷。这样便导致在致冷剂循环系统中的压力水平下降，结果是整体能量消耗的有利下降。
附图说明
下文在唯一附图中进一步详细地阐述本发明的冷却剂循环系统。
图1示出按照本发明的用于内燃机的冷却剂循环系统的方框线路图。
具体实施方式
图1示出了按照本发明的用于内燃机1的冷却剂循环系统的方框线路图，所述内燃机带有一个用于为该内燃机压缩吸入空气的废气涡轮增压器的压缩设备2，在本实施例中为压缩机。当然它也可以是机械式的增压器。
整个冷却剂循环系统包括高温循环回路3和低温循环回路4。
在此，在用于冷却内燃机1的高温循环回路3中设置有一个冷却剂冷却器5和一个在该高温循环回路3中所设置的第一冷却剂泵6。借助节温器阀14能够调节或控制流入内燃机中的始流温度。在整个图1中利用箭头示意性地示出了冷却剂的流动方向。另外，为了提高冷却剂冷却器5的冷却效果还设置有一个风扇13。
另外，低温循环回路4具有第二冷却剂泵7以及第二冷却剂冷却器12，用于借助增压空气冷却器8冷却由压缩设备2压缩的吸入空气。另外，为了对用于乘客舱空气调节的致冷剂循环系统的致冷剂进行冷却，低温循环回路4还具有一个冷凝器9。
根据本发明，高温循环回路3与低温循环回路4是彼此分离的循环。此外，增压空气冷却器8与冷凝器9彼此并联地设置在低温循环回路4中，也就是说，冷却剂并行地流过它们。在本实施例中，在低温循环回路4中沿着冷却剂的流动方向在增压空气冷却器8上游设置有第一阀门10以及4在冷凝器9上游设置有第二阀门11。在另一个实施例中，也可以在冷凝器9或增压空气冷却器8下游或者混合地设置阀门10、11。优选阀门10、11能够由未示出的电子控制器(如发动机控制器)调节或控制地运行。
此外，第二冷却剂泵7同样可以通过控制器在其转速方面符合需要地运行，也就是说，在冷却需求高时调定到第二冷却剂泵7的高转速，而在冷却需求低时调定到低转速。第二冷却剂泵7例如可以是一种电动冷却剂泵。
在本实施例中，第二冷却剂冷却器12沿着通过三个粗箭头示意性示出的空气流动方向设置在冷却剂冷却器5上游。按其他一些实施例，它们也可以部分重叠地或者并排地设置。
现在利用本发明的用于内燃机1的冷却剂循环系统能够以有益方式根据内燃机1的运行状况体现出下列运转情况：
通过本发明的冷却剂循环系统的构造设计，降低了寄生热量输入并因此降低了在低温循环回路中的基本热负荷。这样便导致在致冷剂循环系统中的压力水平下降，结果是整体能量消耗的有利下降。
附图标记列表
1.   内燃机
2.   压缩设备
3.   高温循环回路
4.   低温循环回路
5.   冷却剂冷却器
6.   第一冷却剂泵
7.   第二冷却剂泵
8.   增压空气冷却器
9.   冷凝器
10.  第一阀门
11.  第二阀门
12.  第二冷却剂冷却器
13.  风扇
14.  节温器阀

Claims (6)

1.用于内燃机(1)的冷却剂循环系统，所述内燃机带有用于吸入空气的压缩设备(2)，其中，该冷却剂循环系统包括高温循环回路(3)和低温循环回路(4)，所述高温循环回路(3)设置为用于借助冷却剂冷却器(5)和在该高温循环回路(3)中所设置的第一冷却剂泵(6)对内燃机(1)进行冷却，
其特征在于：所述低温循环回路(4)具有第二冷却剂泵(7)和第二冷却剂冷却器(12)，该低温循环回路设置为用于借助增压空气冷却器(8)对由压缩设备(2)压缩的吸入空气进行冷却并用于对冷凝器(9)中致冷剂循环系统的致冷剂进行冷却，其中，所述高温循环回路(3)与所述低温循环回路(4)是相互分离的冷却循环。
2.如权利要求1所述的冷却剂循环系统，其特征在于：所述增压空气冷却器(8)与所述冷凝器(9)彼此并联地设置在所述低温循环回路(4)中。
3.如权利要求1或2所述的冷却剂循环系统，其特征在于：在所述低温循环回路(4)中沿着冷却剂的流动方向在所述增压空气冷却器(8)上游设置有第一阀门(10)。
4.如权利要求1或2所述的冷却剂循环系统，其特征在于：在所述低温循环回路(4)中沿着冷却剂的流动方向在所述冷凝器(9)上游设置有第二阀门(11)。
5.如权利要求3或4所述的冷却剂循环系统，其特征在于：所述阀门(10，11)能够受调节或受控制地运行。
6.如权利要求1至5之任一项所述的冷却剂循环系统，其特征在于：所述第二冷却剂泵(7)能够在其转速方面符合需要地运行。
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