AT506198B1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AT LEAST ONE CONDENSATE SOURCE - Google Patents

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AT506198B1 AT0188708A AT18872008A AT506198B1 AT 506198 B1 AT506198 B1 AT 506198B1 AT 0188708 A AT0188708 A AT 0188708A AT 18872008 A AT18872008 A AT 18872008A AT 506198 B1 AT506198 B1 AT 506198B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit zumindest einer Kondensatquelle und einem Kondensatabscheider, sowie mit einem Kondensatsammelbehälter (19).Um eine effiziente Nutzung des anfallenden Kondensates auf vorteilhafte Weise zu erzielen, ist vorgesehen, dass das Kondensat über zumindest eine Kondensatzuführeinrichtung (20) auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche zumindest eines Wärmetauschers aufbringbar ist.The invention relates to an internal combustion engine (1) with at least one condensate source and a condensate separator (19). In order to achieve efficient use of the resulting condensate in an advantageous manner, it is provided that the condensate is conveyed via at least one condensate feed device (20). on the ambient air side surface of at least one heat exchanger can be applied.

Description

österreichisches Patentamt AT506198 B1 2010-08-15Austrian Patent Office AT506198 B1 2010-08-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Kondensatquelle und einem Kondensatabscheider, sowie mit einem Kondensatsammelbehälter, wobei das Kondensat über zumindest eine Kondensatzuführeinrichtung auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche zumindest eines Wärmetauschers aufbringbar ist.The invention relates to an internal combustion engine having at least one condensate source and a condensate separator, and to a condensate collecting container, wherein the condensate can be applied via at least one condensate feed device on the ambient air side surface of at least one heat exchanger.

[0002] Aus der JP 10-259762 A ist eine Abgasrückführeinrichtung mit einem Abgasrückführkühler bekannt, wobei das auskondensierende Wasser gesammelt und ab einem definierten Niveau abgelassen wird. Ein ähnliches System wird in der JP 2007-154795 A2 geoffenbart. Die JP 2003-097361 A2 zeigt ein Abgasrückführsystem mit einen Kondensationseinrichtung, wobei das kondensierte Wasser der Einlassströmung zugeführt wird.From JP 10-259762 A, an exhaust gas recirculation device with an exhaust gas recirculation cooler is known, wherein the auskondensierende water is collected and discharged from a defined level. A similar system is disclosed in JP 2007-154795 A2. JP 2003-097361 A2 shows an exhaust gas recirculation system with a condensation device, wherein the condensed water is supplied to the inlet flow.

[0003] Aus den Veröffentlichungen JP 58-162717 A, JP 2003-237387 A und JP 07-238830 A ist es bekannt, Wasser aus einem Wassertank auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Kühlmittelkühlers oder eines Ölkühlers einer Brennkraftmaschine aufzubringen, um die Kühlleistung zu verbessern. Die JP 58-162717 A schlägt dazu vor, im Wassertank kondensiertes Wasser einer Klimaanlage zu sammeln.From the publications JP 58-162717 A, JP 2003-237387 A and JP 07-238830 A it is known to apply water from a water tank on the ambient air side surface of a coolant radiator or an oil cooler of an internal combustion engine to improve the cooling performance. JP 58-162717 A proposes to collect in the water tank condensed water of an air conditioner.

[0004] In der JP 11-082182 A wird Wasser in die Einlassleitung einer Brennkraftmaschine eingespritzt, um den Luftladewirkungsgrad zu erhöhen.In JP 11-082182 A, water is injected into the intake pipe of an internal combustion engine to increase the air charging efficiency.

[0005] Wärmetauscher in Brennkraftmaschinen haben den Nachteil, dass sie relativ viel Bauraum in Anspruch nehmen. Dies ist insbesondere bei kompakten Fahrzeugen ein Problem, welche eine große Anzahl an verschiedenen Wärmetauschern aufweisen.Heat exchangers in internal combustion engines have the disadvantage that they take up a relatively large amount of space. This is a problem, especially in compact vehicles, which have a large number of different heat exchangers.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine effiziente Nutzung des bei der Abgasrückführung anfallenden Kondensates vorzuschlagen.The object of the invention is to propose an efficient use of the resulting in the exhaust gas recirculation condensate.

[0007] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Kühlers eines thermoelektrischen Generators aufbringbar ist.According to the invention this is achieved in that the condensate on the ambient air side surface of a radiator of a thermoelectric generator can be applied.

[0008] Das Kondensat kann dabei auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Niedertemperatur-Abgaskühlers, eines Kühlmittelkühlers, eines Ölkühlers oder eines Ladeluftkühlers oder der wärmeabführenden Seite eines thermoelektrischen Generators aufgebracht werden.The condensate can be applied to the ambient air side surface of a low-temperature exhaust gas cooler, a coolant radiator, an oil cooler or a charge air cooler or the heat-dissipating side of a thermoelectric generator.

[0009] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kondensatzuführeinrichtung eine Kondensatpumpe und einen Kondensatverteiler zur Aufbringung des Kondensates auf der luftseitigen Oberfläche des Wärmetauschers aufweist.Preferably, it is provided that the Kondensatzuführeinrichtung has a condensate pump and a condensate distributor for applying the condensate on the air-side surface of the heat exchanger.

[0010] In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kon-densatquelle durch das Abgassystem und/oder durch ein Abgasrückführsystem der Brennkraftmaschine gebildet ist, wobei der Kondensatabscheider im Abgassystem oder Abgasrückführsystem, vorzugsweise stromabwärts eines Niedertemperatur-Abgaskühlers, angeordnet sein kann.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the condensate source is formed by the exhaust system and / or by an exhaust gas recirculation system of the internal combustion engine, wherein the condensate can be arranged in the exhaust system or exhaust gas recirculation system, preferably downstream of a low-temperature exhaust gas cooler.

[0011] Alternativ dazu oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Kondensatquelle durch eine Klimaanlage gebildet ist.Alternatively or additionally, it can also be provided that the condensate source is formed by an air conditioner.

[0012] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIG.

[0013] Die Figur zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Einlasssystem 2 und einem Abgassystem 3 sowie einem Abgasturbolader 4, welcher einen Verdichter 5 und eine Abgasturbine 6 aufweist. Zwischen dem Abgassystem 3 und dem Einlasssystem 2 ist ein als Hochdruck-Abgasrückführsystem ausgeführtes Abgasrückführsystem 7 mit Niedertemperatur-Abgaskühler 8 und nachgeschaltetem Kondensatabscheider 9 angeordnet. Alternativ zum Hochdruck-Abgasrückführsystem kann auch ein Niederdruck-Abgasrückführsystem eingesetzt werden. Dem Niedertemperatur-Abgaskühler 8 des Abgasrückführsystems 7 kann ein Hochtemperatur-Abgaskühler 8a vorgeschaltet sein.The figure shows schematically an internal combustion engine 1 with an intake system 2 and an exhaust system 3 and an exhaust gas turbocharger 4, which has a compressor 5 and an exhaust gas turbine 6. Between the exhaust system 3 and the intake system 2 is designed as a high-pressure exhaust gas recirculation system exhaust gas recirculation system 7 with low-temperature exhaust gas cooler 8 and downstream condensate 9 is arranged. As an alternative to the high-pressure exhaust gas recirculation system, a low-pressure exhaust gas recirculation system can also be used. The low-temperature exhaust gas cooler 8 of the exhaust gas recirculation system 7 may be preceded by a high-temperature exhaust gas cooler 8a.

[0014] Mit Bezugszeichen 13 ist ein Kühlmittelkühler, mit Bezugszeichen 14 ein Lüfter und mit 1/4With reference numeral 13 is a coolant radiator, with reference numeral 14 is a fan and with 1/4

Claims (11)

österreichisches Patentamt AT506198 B1 2010-08-15 Bezugszeichen 15 eine Kühlmittelpumpe des Kühlmittelkreislaufes 17 bezeichnet. Im Einlasssystem 2 kann ein Ladeluftkühler 18 angeordnet sein. [0015] Das Abgasrückführsystem 7 bildet im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kondensatquelle 30, aus welcher Kondensat mittels eines Kondensatabscheiders 9 gewonnen, in einem Kondensat-Sammelbehälter 19 gesammelt und über eine Kondensatzuführeinrichtung 20, welche eine Kondensatpumpe 21 und einen Kondensatverteiler 22 aufweist, auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Wärmetauschers, beispielsweise des Niedertemperatur-Abgaskühlers 8, aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich kann als Kondensatquelle 30 auch das Abgassystem 3 oder eine (nicht weiter dargestellte) Klimaanlage eingesetzt werden. [0016] Es ist auch möglich, das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Kühlers eines thermoelektrischen Generators aufzubringen, um dessen effektives Temperaturgefälle zu erhöhen und somit eine Wirkungsgradsteigerung, bzw. Steigerung des Temperaturhubes zu erzielen. Weiters kann auch die Umgebungsluftseite des Kühlmittelkühlers 13, eines Ölkühlers oder des Ladeluftkühlers 18 mit dem Kondensat beaufschlagt werden, wobei der Kühlmittelkühler 13 ein Hochtemperaturkühlmittelkühler (wie dargestellt) oder ein Niedertemperaturkühlmittelkühlersein kann. [0017] Durch Aufbringung des Kondensates auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Wärmetauschers kann auf Grund der Verdunstungskühlung dessen Größe deutlich reduziert werden, wodurch der erforderliche Bauraum eingespart werden kann. Patentansprüche 1. Brennkraftmaschine (1) mit zumindest einer Kondensatquelle (30) und einem Kondensatabscheider (9), sowie mit einem Kondensatsammelbehälter (19), wobei das Kondensat über zumindest eine Kondensatzuführeinrichtung (20) auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche zumindest eines Wärmetauschers aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Kühlers eines thermoelektrischen Generators aufbringbar ist.Austrian Patent Office AT506198 B1 2010-08-15 reference numeral 15 denotes a coolant pump of the coolant circuit 17. In the intake system 2, a charge air cooler 18 may be arranged. The exhaust gas recirculation system 7 forms in the present embodiment, a condensate source 30, from which condensate obtained by means of a condensate 9, collected in a condensate collection tank 19 and a Kondensatzuführeinrichtung 20, which has a condensate pump 21 and a condensate distributor 22, on the ambient air side surface a heat exchanger, for example, the low-temperature exhaust gas cooler 8, applied. Alternatively or additionally, the condensate source 30 may also be the exhaust system 3 or an air conditioning system (not shown). It is also possible to apply the condensate on the ambient air side surface of a radiator of a thermoelectric generator in order to increase its effective temperature gradient and thus to achieve an increase in efficiency, and to increase the temperature stroke. Furthermore, the ambient air side of the coolant cooler 13, an oil cooler or the intercooler 18 may be charged with the condensate, wherein the coolant radiator 13 may be a high-temperature coolant radiator (as shown) or a Niedertemperaturkühlmittelkühler. By applying the condensate on the ambient air side surface of a heat exchanger can be significantly reduced due to the evaporative cooling whose size, whereby the required space can be saved. 1. internal combustion engine (1) with at least one condensate source (30) and a Kondensatabscheider (9), and with a condensate collection container (19), wherein the condensate on at least one Kondensatzuführeinrichtung (20) on the ambient air side surface of at least one heat exchanger can be applied, characterized in that the condensate can be applied to the ambient air side surface of a cooler of a thermoelectric generator. 2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat auf der luftseitigen Oberfläche eines in einem Abgassystem (3) oder einem Abgasrückführsystem (7) angeordneten Niedertemperatur-Abgaskühlers (8) aufbringbar ist.Second internal combustion engine (1) according to claim 1, characterized in that the condensate on the air-side surface of a in an exhaust system (3) or an exhaust gas recirculation system (7) arranged low-temperature exhaust gas cooler (8) can be applied. 3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Kühlmittelkühlers (13), eines Ölkühlers oder eines Ladeluftkühlers (18) der Brennkraftmaschine (1) aufbringbar ist.3. Internal combustion engine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the condensate on the ambient air side surface of a coolant radiator (13), an oil cooler or a charge air cooler (18) of the internal combustion engine (1) can be applied. 4. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatzuführeinrichtung (20) eine Kondensatpumpe (21) und einen Kondensatverteiler (22) zur Aufbringung des Kondensates auf der luftseitigen Oberfläche des Wärmetauschers aufweist.4. Internal combustion engine (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Kondensatzuführeinrichtung (20) has a condensate pump (21) and a condensate distributor (22) for applying the condensate on the air-side surface of the heat exchanger. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatquelle (30) durch ein Abgassystem (3) und/oder ein Abgasrückführsystem (7) der Brennkraftmaschine (1) gebildet ist, wobei der Kondensatabscheider (9) im Abgassystem (3) oder im Abgasrückführsystem (7), vorzugsweise stromabwärts eines Niedertemperatur-Abgaskühlers (8), angeordnet ist.5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the condensate source (30) by an exhaust system (3) and / or an exhaust gas recirculation system (7) of the internal combustion engine (1) is formed, wherein the Kondensatabscheider (9) in the exhaust system (3) or in the exhaust gas recirculation system (7), preferably downstream of a low-temperature exhaust gas cooler (8) is arranged. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatquelle (30) durch eine Klimaanlage gebildet ist.6. Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the condensate source (30) is formed by an air conditioner. 7. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), wobei Kondensat aus zumindest einer Kondensatquelle abgeschieden und in einem Kondensatsammelbehälter (19) gesammelt wird, wobei das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche zumindest eines Wärmetauschers aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Kühlers eines thermoelektrischen Generators aufgebracht wird. 2/4 österreichisches Patentamt AT506198 B1 2010-08-157. A method for operating an internal combustion engine (1), wherein condensate is separated from at least one condensate source and collected in a condensate collection container (19), wherein the condensate is applied to the ambient air side surface of at least one heat exchanger, characterized in that the condensate on the ambient air side Surface of a radiator of a thermoelectric generator is applied. 2/4 Austrian Patent Office AT506198 B1 2010-08-15 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Niedertemperatur-Abgaskühlers (8) aufgebracht wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the condensate is applied to the ambient air side surface of a low-temperature exhaust gas cooler (8). 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat auf der umgebungsluftseitigen Oberfläche eines Kühlmittelkühlers (13), eines Ölkühlers oder eines Ladeluftkühlers (18) der Brennkraftmaschine (1) aufgebracht wird.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the condensate on the ambient air side surface of a coolant radiator (13), an oil cooler or a charge air cooler (18) of the internal combustion engine (1) is applied. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise im Bereich eines Niedertemperatur-Abgaskühler (8) anfallendes Kondensat aus einem Abgassystem (3) und/oder einem Abgasrückführsystem (7) der Brennkraftmaschine (1) gesammelt wird.10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that preferably in the region of a low-temperature exhaust gas cooler (8) resulting condensate from an exhaust system (3) and / or an exhaust gas recirculation system (7) of the internal combustion engine (1) is collected. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Kondensat einer Klimaanlage gesammelt wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/411. The method according to any one of claims 7 to 12, characterized in that condensate of an air conditioner is collected. 1 sheet of drawings 3/4
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