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CN111058972A - 具有液体容器的机动车辆 - Google Patents

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CN111058972A
CN111058972A CN201910976747.3A CN201910976747A CN111058972A CN 111058972 A CN111058972 A CN 111058972A CN 201910976747 A CN201910976747 A CN 201910976747A CN 111058972 A CN111058972 A CN 111058972A
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liquid
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liquid container
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Application number
CN201910976747.3A
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J.格罗斯
K.马雷克
B.卡勒
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Magna Steyr Fuel Systems GmbH
Original Assignee
Magna Steyr Fuel Systems GmbH
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Publication date
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Abstract

一种机动车辆，包括用于接收工作液体的液体容器(1)，还包括机动车辆的驱动马达和用于冷却驱动马达的冷却回路(2)，其中冷却液体在冷却回路(2)中循环，其中至少一个加热线圈(3)布置在液体容器(1)中，其中加热线圈(3)以使得冷却液体能够流过加热线圈(3)的方式附接到冷却回路(2)，以便加热工作液体，其中，连接线(4)在两侧附接到冷却回路(2)，使得产生较小的次级回路(5)，冷却液体流过该次级回路，其中加热线圈(3)布置在次级回路(5)中，以及一种用于加热这种机动车辆的液体容器中的工作液体的方法。

Description

具有液体容器的机动车辆
技术领域
本发明涉及包括用于接收工作液体的液体容器的机动车辆，以及用于加热这种液体容器中的工作液体的方法。
背景技术
液体容器在机动车辆中用于不同目的，以便存储机动车辆操作所需的工作液体。
最近，例如，水已经被用作工作液体，以便将水注入到内燃机的进气管中。当内燃发动机在高发动机负载下运行时，注水能够避免爆震燃烧。水可以例如以汽油/水混合物的形式注入发动机的燃烧室中，或者通过注水器将水直接注入燃烧室中。
问题是水在0摄氏度的温度下会冻结。此外，用于内燃机的注水系统每秒需要相对大量的水，这意味着必须以液态形式提供相应大量的水。由于这个原因，许多用于诸如水的工作液体的容器相应地需要有效的加热系统，以便可以提供所需量的液体。
因此，在许多应用中缺乏习惯使用电加热系统来加热液体容器中的工作液体。
利用汽车驱动马达产生的废热来加热工作液体的速度不够快，无法迅速提供所需的工作液体。
发明内容
本发明解决的问题是提出一种机动车辆，该机动车辆包括用于接收工作液体，特别是水的流体容器，其中，要以经济的方式防止工作液体冻结，包括以更高的工作液体通过量防止工作液体冻结。尤其是，即使在-20摄氏度左右的外部温度下，诸如水之类的工作液体也应能够快速而有效地融化。本发明解决的另一个问题是提供一种用于加热这种液体容器中的工作液体的有效方法。
该问题通过一种机动车辆解决，该机动车辆包括用于接收工作液体的液体容器，还包括机动车辆的驱动马达和用于冷却该驱动马达的冷却回路，其中冷却液体在冷却回路中循环，其中至少一个加热线圈布置在液体容器中，其中加热线圈以这样的方式固定在冷却回路上，即，使得冷却液体可以流过加热线圈，从而加热工作液体。在这种情况下，根据本发明的连接线在两侧附接到冷却回路，从而形成较小的次级回路，冷却液体流过该次级回路，其中加热线圈布置在次级回路中。
根据本发明，在该机动车辆的驱动马达中使用在任何情况下都存在于机动车辆中的冷却系统，以便借助于由发动机冷却系统加热的冷却液体来加热工作液体，并且防止工作液体冻结。为此，在液体容器中布置至少一个，优选多个加热线圈，以便将热量从冷却液体传递到周围介质，即工作液体。
根据本发明，连接线在两侧附接到冷却回路，从而形成较小的次级回路，冷却液体流过该次级回路，其中加热线圈布置在次级回路中。因此，优选地选择性地缩短冷却回路，从而形成较小的第二冷却回路-次级回路，其可以以基本上更紧密配合的方式围绕液体容器进行传导。从而可以将不需要加热液体容器的部件或尚未加热的过多冷却液体与用于加热液体容器的回路分开。因此，以这种方式，有可能使用冷却回路的介质通过加热线圈来加热工作液体，但是，不必始终使用整个冷却回路。因此，可以更容易地分别加热次级回路中和加热线圈中的介质。
利用这种布置，即使在-20摄氏度的区域的外部温度下，也可以快速有效地融化诸如水之类的工作液体，特别是因为最初仅将次级回路通过加热线圈进行加热，其余的“常规”冷却回路被分开。装置可以设置为使得大约5分钟后，可以注入至少600毫升的液态水，并且从长远来看，每小时可以提供12升水并以液态形式提供。
在本发明的框架内，每个连接元件都可以用作连接线，即使所述连接元件几乎不具有线形或管状部分，例如非常短的连接线，例如在连接阀中。
连接线可以布置在液体容器中，或者也可以布置在液体容器的外部，优选布置在液体容器的附近。
优选地，泵布置在次级回路中，使得冷却液体可以在次级回路内循环。因此，借助于泵，冷却液体可以在次级回路中唯一地输送或循环。
泵优选布置在连接线中。
泵可以布置在液体容器中或液体容器的外部，特别是在液体容器附近，但是无论如何在次级回路中。
优选地，至少一个阀，尤其是截止阀，布置在连接线中，从而在冷却回路打开的同时可以通过阀切断次级回路。然而，在这种状态下，冷却回路可优选地通过加热线圈传导。
优选地，至少一个阀，尤其是截止阀，布置在冷却回路中，次级回路的外部，从而在次级回路打开的同时冷却回路可以通过阀分开。在这种状态下，一方面，冷却液体可以优选地循环通过次级回路，另一方面，与此分开，冷却液体可以循环通过冷却回路。冷却回路然后可以例如经由另一连接线传导，该另一连接线可以同样地在两侧附接到冷却回路并且可以平行于连接线附接到冷却回路。
优选地，至少一个电加热装置布置在次级回路上，以便加热次级回路中的冷却液体。因此，除了借助于来自驱动马达的废热来加热冷却液体之外，还设置有电加热装置，使得冷却液体同样可以被加热。特别地，次级回路中的冷却液体可通过电加热装置加热，并且如果所述次级回路与其余的冷却回路分开，则仅次级回路中的冷却液体可被加热。因此，即使没有来自驱动马达的废热，也可以将冷却回路的一部分用于加热加热线圈，从而加热工作液体。除了通过驱动马达进行加热之外，电加热装置还可以用于附加加热。
电加热装置可以布置在液体容器中，或者液体容器的外部，特别是布置在液体容器的附近。
加热线圈可以由光滑管或波纹管制成，加热线圈的材料优选是热塑性塑料，有色金属，铝，不锈钢或复合材料，例如塑料涂层的铝。
一种用于加热具有上述特征的机动车辆中的液体容器中的工作液体的方法，其中，机动车辆还包括控制单元，该方法可以包括：当识别到限定的激活条件时，次级回路由控制单元激活，或者，如果所述次级回路已经被激活，则使其保持激活状态。如果识别出定义的停用条件，则可以通过控制单元停用次级回路，或者，如果所述次级回路已经被停用，则可以使其保持这种状态。
在这种情况下，次级回路的激活优选地涉及泵和加热装置的打开。次级回路的停用优选地涉及泵和加热装置的关闭。
次级回路的激活还可以包括次级回路中的截止阀被打开和/或次级回路外部的冷却回路中的截止阀被关闭，特别是连接线和另一连接线之间的截止阀。
次级回路的停用还可以包括次级回路中的截止阀被关闭和/或次级回路外部的冷却回路中的截止阀被打开，特别是连接线和另一连接线之间的截止阀，使得冷却回路中的冷却液体也循环通过加热线圈。
限定的激活条件优选地包括发动机温度和/或外部温度的定义的低阈值。限定的停用条件优选地包括发动机温度和/或外部温度的定义的高阈值。
因此，当识别到预定的发动机温度时，通过关闭泵和电加热装置，可以通过控制单元切断次级电路。在这种状态下，工作流体的加热仅通过常规的冷却回路进行，因此基本上通过驱动马达的废热进行。
如果驱动马达的温度不足，例如在汽车启动时，则可以激活次级电路，特别是泵和电加热装置。其余的冷却回路可通过阀分开，并与次级回路分开循环。
附图说明
下面参考附图以示例的方式描述了本发明。
图1示出了在第一实施例中根据本发明的机动车辆的液体容器周围的区域的示意图。
图2示出了根据图1的示意图，但是在第二实施例中。
图3示出根据图1和图2的示意图，但是在第三实施例中。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的机动车辆的一部分，其包括用于接收工作液体的液体容器1。
机动车辆的驱动马达由冷却回路2冷却，为此，冷却液体在冷却回路2中循环。
附接到冷却回路2的两个加热线圈3布置在液体容器1中，使得冷却液体也流过加热线圈3，从而液体容器1内的工作液体被加热线圈加热，例如以便融化所述工作液体。
加热线圈3由光滑管或波纹管制成，例如由热塑性塑料，铝或不锈钢，或者复合材料例如塑料涂覆的铝制成。
连接线4在两侧附接到冷却回路2，从而形成较小的次级回路5，该次级回路5中流过冷却液体，其中，加热线圈3布置在次级回路5中。
在图1的实施例中，连接线4布置在液体容器1的外部。
在图1-3所示的实施例中，连接线4是短线，用于缩短冷却回路2。例如，包括加热线圈3并且在两侧附接到封闭的冷却回路2的管线也可以用作连接线。
另一连接线9在平行于连接线4的两侧附接到冷却回路2。
泵6布置在次级回路5中，即在连接线4中，以便能够使冷却液体在次级回路5中循环。
因此，泵6同样布置在所述液体容器1外部，液体容器1的附近，从而可以操作相对较小的次级回路5以加热液体容器1。
阀7，特别是截止阀，布置在次级回路5外部的冷却回路2中和连接线4中，即在连接线4和另一连接线9之间。另外，在另一连接线9中布置有另一阀7，特别是截止阀。
可选地，在冷却回路2保持打开的情况下可选地通过阀7关闭次级回路5，并且可选地经由另外的连接线9或经由次级回路5的加热线圈3运行。
冷却回路2也可以通过阀7与次级回路5分开，从而冷却液体经由另一连接线9回流，同时次级回路5保持打开并以独立的方式循环。
电加热装置8布置在次级回路5上，以便加热所述次级回路5中的冷却液体。电加热装置8布置在连接线4上，以便加热连接线4，因此加热连接线4中的冷却液体。因此，电加热装置8在图1中的液体容器1的附近布置在液体容器1的外部。
图2中的实施例与图1的不同之处在于，具有泵6的连接线4布置在液体容器1的外部，而电加热装置8布置在液体容器1中。
在这种情况下，电加热装置8直接在加热线圈3的附近和/或在加热线圈3的区域中加热次级回路5的线路。
在图3的实施例中，连接线4本身最终与泵6一起安装在液体容器1中。在这种情况下，另一连接线9保留在液体容器1的外部，从而次级回路5可以完全在液体容器1中延伸，而正常冷却回路2可以完全在液体容器1的外部。
电加热装置8同样布置在液体容器1中，在那里无论如何在液体容器1内直接作用于加热线圈3或在加热线圈3附近的次级回路的线路上。
在运行期间，可以以如下方式使用根据图1至图3中的一个的布置，即，在启动机动车辆的驱动马达之后，首先启动泵6，使得小次级回路中的冷却液体仅在液体容器1附近循环。另外，电加热装置8被激活，使得次级回路5和加热线圈3中的介质，即冷却液体再次被加热。冷却液体可以与第二回路5分开，在“常规”冷却回路2中循环，特别是通过另一条连接线9循环。在这种情况下，连接线4和另一线9之间的阀7是关闭的，连接线4中和另一连接线9中的阀7是打开的。
一旦达到确定的发动机温度，尤其是用于机动车辆运行的常规发动机温度，则停止小加热回路，即次级回路5。电动泵6和电加热装置8被关闭。取而代之的是，将由驱动马达加热的冷却液体用作加热介质(不通过电加热设备8进一步加热)，其传导通过液体容器1中的加热线圈。在这种情况下，连接线4和另一连接线9之间的阀7是打开的；连接线4中和另一连接线9中的阀7可以关闭。
附图标记列表
1 液体容器
2 冷却回路
3 加热线圈
4 连接线
5 次级回路
6 泵
7 阀
8 电加热装置
9 另一连接线

Claims (13)

1.一种机动车辆，其包括用于接收工作液体的液体容器(1)，还包括机动车辆的驱动马达和用于冷却驱动马达的冷却回路(2)，其中冷却液体在冷却回路(2)中循环，其中至少一个加热线圈(3)布置在液体容器(1)中，其中加热线圈(3)以使得冷却液体能够流过加热线圈(3)的方式附接到冷却回路(2)，以便加热工作液体，其特征在于，连接线(4)在两侧附接到冷却回路(2)，使得产生较小的次级回路(5)，冷却液体流过该次级回路，其中加热线圈(3)布置在次级回路(5)中。
2.根据权利要求1所述的机动车辆，
其特征在于，连接线(4)布置在液体容器(1)中，或者连接线(4)布置在液体容器(1)外部、液体容器(1)附近。
3.根据权利要求1所述的机动车辆，
其特征在于，泵(6)布置在次级回路(5)中，使得冷却液体能够在次级回路(5)中循环，其中泵(6)优选布置在连接线(4)中。
4.根据权利要求3所述的机动车辆，
其特征在于，泵(6)布置在液体容器(1)中，或者泵(6)布置在液体容器(1)外部、液体容器(1)附近。
5.根据权利要求1所述的机动车辆，
其特征在于，至少一个阀(7)，尤其是截止阀，布置在连接线(4)中，从而在冷却回路(2)打开的同时，能够通过阀(7)切断次级回路(5)。
6.根据权利要求1所述的机动车辆，
其特征在于，至少一个阀(7)，尤其是截止阀，布置在次级回路(5)外部的冷却回路(2)中，以便在次级回路(5)打开的同时，冷却回路(2)能够通过阀(7)与次级回路(5)分开。
7.根据权利要求1所述的机动车辆，
其特征在于，至少一个另外的连接线(9)在两侧上附接到冷却回路(2)，其中另一阀(7)，尤其是截止阀，布置在另一连接线(9)中。
8.根据权利要求1所述的机动车辆，
其特征在于，至少一个电加热装置(8)布置在次级回路(5)上，以便加热次级回路(5)中的冷却液体。
9.根据权利要求8所述的机动车辆，
其特征在于，电加热装置(8)布置在液体容器(1)中，或者电加热装置(8)布置在液体容器(1)外部、液体容器(1)附近。
10.根据权利要求1所述的机动车辆，
其特征在于，加热线圈(3)由光滑管或波纹管制成，加热线圈(3)的材料优选是热塑性塑料或有色金属或铝或不锈钢或复合材料，例如塑料涂层的铝。
11.一种用于加热根据权利要求1所述的机动车辆中的液体容器中的工作液体的方法，其中，所述机动车辆包括控制单元，
其特征在于，控制单元被设置成在识别到定义的激活条件时激活次级回路(5)，或使其保持激活状态，和/或，在识别到定义的停用条件时，停用次级回路(5)，或使其保持停用状态。
12.根据权利要求11所述的方法，在根据权利要求3所述的机动车辆中，
其特征在于，次级回路(5)的激活涉及泵(6)和加热装置(8)的打开和/或次级回路(5)的停用涉及泵(6)和加热装置(8)的关闭。
13.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于，定义的激活条件包括发动机温度的定义的低阈值和/或外部温度的定义的低阈值，和/或定义的停用条件包括发动机温度的定义的高阈值和/或外部温度的定义的高阈值。
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