CN206668395U - 用于增压空气温度调节的冷却装置 - Google Patents

用于增压空气温度调节的冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
CN206668395U
CN206668395U CN201720163595.1U CN201720163595U CN206668395U CN 206668395 U CN206668395 U CN 206668395U CN 201720163595 U CN201720163595 U CN 201720163595U CN 206668395 U CN206668395 U CN 206668395U
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressurized air
cooling device
cooling
air
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201720163595.1U
Other languages
English (en)
Inventor
安斯加尔·德吕克
格尔德·马赫赖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FEV Europe GmbH
Kia Corp
Original Assignee
Kia Motors Corp
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 Kia Motors Corp filed Critical Kia Motors Corp
Application granted granted Critical
Publication of CN206668395U publication Critical patent/CN206668395U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • F02B29/0493—Controlling the air charge temperature
    • 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
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0418—Layout 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
    • 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
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

本实用新型涉及涡轮增压的试验台电机(10)的增压空气温度调节的冷却装置(100)，冷却装置具有：增压空气入口(11)，由涡轮增压器(12)压缩并加热的增压空气(13)能进入增压空气入口引入冷却装置(100)中；增压空气出口(14)，冷却的增压空气(15)能从增压空气出口从冷却装置(100)中引出并能供应给试验台电机(10)；水冷模块(16)，加热的增压空气(13)能流过水冷模块。根据本实用新型，冷却装置(100)具有旁通管(17)，通过旁通管能将加热的增压空气(13)的一部分略过水冷模块(16)引导到增压空气出口(14)，调节机构(18)适配为形成流过水冷模块(16)的增压空气(19)与来自旁通管(17)的增压空气(13)的可预定的混合比率。

Description

用于增压空气温度调节的冷却装置
本实用新型涉及一种用于涡轮增压的试验台电机(Prüfstandsmotor)的增压空气温度调节的冷却装置，该冷却装置：具有增压空气入口，由涡轮增压器压缩并加热的增压空气能够进入该增压空气入口被引入到该冷却装置中；并且具有增压空气出口，冷却的增压空气能够从该增压空气出口从该冷却装置中被引出并且能够被供应给该试验台电机；并且具有水冷模块，加热的增压空气能够流过该水冷模块。
现有技术
已知用于冷却涡轮增压的内燃发动机的增压空气的冷却装置，通过水冷模块来引导该增压空气，并且冷却水流过该具有调节后的温度的水冷模块。通过对冷却水温度的调节实现对冷却的增压空气的调节，使得能够将具有尽可能恒定温度的冷却的增压空气供应给该试验台电机。
如果通过用于馈送给该水冷模块的冷却水温度来调节该增压空气温度，则产生如下缺点：调节时间可能为至多十分钟。期望值可能是明显更短的调节时间。
实用新型内容
本实用新型的目的涉及一种用于涡轮增压的试验台电机的增压空气温度调节的冷却装置的改进方案，其中在使用水冷模块的情况下应实现尽可能短的调节时间，以便提供具有恒定温度的冷却的增压空气。此外，可以尽可能短地实现该冷却的增压空气的温度变化。本实用新型的目的尤其在于形成可以尽可能短地实现该冷却的增压空气的温度变化的一种温度动态化的冷却装置。
这个目的从根据本实用新型所述的冷却装置出发并且从根据本实用新型的借助于此类冷却装置用于涡轮增压的试验台电机的增压空气温度调节的方法出发而得以实现。本实用新型的有利的改进方案在下文中给出。
本实用新型包括如下技术教导内容：该冷却装置具有旁通管，通过该旁通管能够将加热的增压空气中的一部分略过该水冷模块引导到该增压空气出口，并且其中调节机构被适配为用于形成流过该水冷模块的增压空气与来自旁通管的增压空气的可预定的混合比率。
本实用新型的核心构思在于尽可能简单地调节该冷却的增压空气的温度，而不必改变用于馈送给该冷却水模块的冷却水的温度，以便随着水温变化来设定该冷却的增压空气的温度。由此得出该冷却装置的明显较小的热学惯性。该冷却水可以具有甚至在一定界限内可变的温度并且仅须为如此冷，使得当该调节机构例如被配置为不引导加热的增压空气通过该旁通管时，可以达到该冷却的增压空气的最低必需的增压空气温度。
由于根据本实用新型的冷却装置的较小的热学惯性，可以借助于简单地控制该调节机构来设定引导到该试验台电机处的冷却的增压空气的期望温度。对此的研究已经表明：在该增压空气具有可以引导到该试验台电机处的期望温度之前，原先需要十分钟来进行调节，而现在需要大约1.5至两分钟来进行调节。该冷却水温度可以在此例如为6℃至10℃，并且通过该水冷模块可以将冷却水温度和冷却水的流通量在此保持恒定。
优选以如下方式实施该冷却装置：能够通过该调节机构将流过该冷却水模块的增压空气与来自该旁通管的增压空气相结合以便形成冷却的增压空气。因此，通过流过该水冷模块的增压空气与在该旁通管中加热地引导的增压空气的混合而形成该冷却的增压空气。
该调节机构例如具有简单的调节阀。在此，该调节机构位于该增压空气出口的上游并且在该水冷模块的下游。该旁通管从该冷却装置的增压空气入口直到该调节机构处、尤其直到该调节阀处环绕该水冷模块。该冷却装置中的空气引导装置的最后一个区段才将来自该水冷模块的空气与来自该旁通管的空气一起引导到该增压空气出口。在此，该旁通管不必具有用于形成该冷却装置的构造单元，其中具有共用的外壳主体的构造单元仅仅形成有利的实施方式。
因此，该冷却装置例如具有外壳主体，该冷却水模块、该旁通管以及该调节机构被容纳在该外壳主体中。该旁通管例如围绕该水冷装置U形地流动，并且在该外壳主体内部的分隔壁位于流过该水冷模块的空气与该旁通管的空气之间。
根据用于构型该冷却装置的有利的改进方案，该冷却装置具有压差阀，该压差阀安排在该增压空气出口中或其上游并且借助该压差阀能够导致在该冷却的增压空气中的流动阻力。如果代替增压空气冷却器使用根据本实用新型的冷却装置，则尤其通过该旁通管产生明显更低的流动阻力。为了针对试验台电机以通常的、尤其常规的方式对该增压空气进行调适，可以以如下方式设定该压差阀：该压差阀在空气流动中形成流动阻力，该流动阻力尤其在该试验台电机的涡轮增压器与增压空气段(Ladelufttrakt)之间具有与由常规的增压空气冷却器引起的值相同的值。在此，基于在该压差阀之前和之后的压差测量来进行压差阀的设定。
根据该冷却装置的另一个有利的实施方式，该冷却装置具有用于测量加热的增压空气的温度的第一温度传感器以及用于测量冷却的增压空气的温度的第二温度传感器。该冷却装置尤其具有控制单元，该控制单元形成为用于接收这些温度传感器的温度测量值，并且其中在控制单元与该调节机构的调控致动器之间配置有控制管线，通过该控制管线能够借助于该控制单元来控制该调节机构。基于该加热的空气和该冷却的增压空气的所测量的温度，可以以如下方式用该控制单元来控制该调节机构(即例如该调节阀)：如下量的加热的增压空气流入该旁通管中，使得旁通管的增压空气与流过该水冷模块的增压空气的混合形成冷却的增压空气的期望温度。在此，该冷却的增压空气的温度用作用于借助于该控制单元对该调节机构进行调节的调节变量。
本实用新型还涉及一种用于借助于冷却装置对涡轮增压的试验台电机进行增压空气温度调节的方法，该冷却装置：具有增压空气入口，由涡轮增压器压缩并加热的增压空气进入该增压空气入口被引入到该冷却装置中；并且具有增压空气出口，冷却的增压空气从该增压空气出口从该冷却装置中被引出并且被供应给该试验台电机；并且具有水冷模块，加热的增压空气流过该水冷模块，并且其中根据本实用新型该方法具有以下步骤：在该冷却装置中形成旁通管，通过该旁通管将加热的增压空气中的一部分略过该水冷模块引导到该增压空气出口，以及配置调节机构，借助该调节机构形成流过该水冷模块的增压空气与来自旁通管中的增压空气的预定的混合比率，其方式为，通过该混合比率来设定该冷却的增压空气的期望温度。
为了实施根据本实用新型的方法，设置有控制单元，借助该控制单元在估算该加热的增压空气的温度值和该冷却的增压空气的温度值的情况下以如下方式控制该调节机构，使得该冷却的增压空气达到期望的温度值。在此，在该试验台电机运行期间，在查询用这些温度传感器测量的温度的情况下持续地进行增压空气温度调节，并且该控制单元通过调节环路以对应的调节频率来控制该调节阀。
本实用新型的优选实施例
下面借助于附图与本实用新型的优选实施例的说明一起对改进本实用新型的其他措施进行详细展示。在附图中：
图1示出了具有本实用新型的特征的冷却装置的示意图，以及
图2以横截面图示出了冷却装置的详细构型。
图1以呈框图形式的示意图示出了冷却装置100。示出了具有涡轮增压器12的试验台电机10。加热的增压空气13从该涡轮增压器12到达该冷却装置100中。在此，该加热的增压空气13的第一部分被引导到水冷模块16中，并且该加热的增压空气13的第二部分通过分支被引导到旁通管17中。加热的增压空气的这些部分13和17(流过该水冷模块16的加热的增压空气和流过该旁通管17的加热的增压空气)通过调节机构18再次结合，以便最终经用于引导结合后的冷却的增压空气15的管线回到该试验台电机10中。
还展示了控制单元24，该控制单元通过温度传感器22和23获得多个温度测量值。该温度传感器22安排在如下增压空气管线处，来自该涡轮增压器12的加热的增压空气13流过该增压空气管线；并且该温度传感器23安排在如下增压空气管线处，该增压空气管线引导冷却的增压空气15回到该试验台电机10中。该加热的增压空气13经增压空气入口11从该涡轮增压器12到达该冷却装置100中，并且该冷却的增压空气15经增压空气出口14回到该试验台电机10中。
该控制单元24以如下方式计算该调节机构18的设定值：形成用于从加热的增压空气13的这些部分形成冷却的增压空气15的混合比率，该混合比率生成该冷却的增压空气15的温度，该温度对应于该增压空气15的应供应给该试验台电机10的期望的温度。为此，该冷却装置100具有控制管线25，该控制单元24能够通过该控制管线来控制调控致动器26，并且该调控致动器26用于调整该调节机构18。
如果通过该温度传感器23例如得知该冷却的增压空气15的过高的温度，则以如下方式控制该调节机构18：将来自该水冷模块16的更大部分的空气供给到该冷却的增压空气15中，使得流过该旁通管17的加热的增压空气13的比例减小。如果测量到该冷却的增压空气15的温度低于期望的温度，则提高通过该旁通管17馈送到该冷却的增压空气15中的增压空气的比例。
图2以详细视图示出了该冷却装置100的实施方式。该冷却装置100具有外壳主体30，并且该外壳主体30具有增压空气入口11和增压空气出口14。加热的增压空气13流入该增压空气入口11中，并且冷却的增压空气15从该增压空气出口14流出。在此，该加热的增压空气13与该冷却的增压空气15的连接对应于试验台电机10的和在该试验台电机处的根据图1的安排。
该水冷模块16容纳在该外壳主体30的内侧，并且旁通管17围绕该水冷模块16走向。该旁通管17围绕该水冷模块16大体上U形地流动，并且示例性地实施为调节阀20的该调节机构18位于该增压空气出口14的上游。示例性地，该调节阀20位于如下位置中：该增压空气19的流过该水冷模块16的那部分被阻挡在该位置中，使得阻止了该增压空气19在朝向增压空气出口14的方向上继续流动。在所示状态下，该全部的增压空气13流过该旁通管17。如果该调节阀20从所示的位置中移出，则增压空气19与增压空气13以混合比率进行混合，该混合比率能够借助于该调节阀20的阀位置进行设定，由此该冷却的增压温度15形成为具有这两种流体流的期望的热力学的平均温度。分隔壁27(该外壳主体30的一部分)用于将该增压空气19与该加热的增压空气13分隔开。
该水冷模块16具有冷却水入口28和冷却水出口29。冷却水从该冷却水入口28经该水冷模块16直至该冷却水出口29的流动方向是根据逆流原则实施的。因此，该冷却水以与增压空气19的流动相反的方向流过该水冷模块16。
在该增压空气出口14中或其之前不远处，在用于空气流动的通道中配置有压差阀21。以如下方式控制该压差阀21，使得在已经充分混合并且形成该冷却的增压空气15的增压空气中产生流动阻力。该流动阻力以如下方式形成，使得该流动阻力模拟在常规的冷却器中产生的流动阻力，该常规的冷却器必须被来自该涡轮增压器12的所有增压空气流过。通过该旁通管17的自由的流动路径减小了该冷却装置100的流动阻力，使得该压差阀21有利地配置在该外壳主体30处的增压空气出口14的区域中并且模拟代替该冷却装置用常规的增压空气冷却器所产生的流动阻力。
本实用新型在其实施方式中不局限于以上给出的优选实施例。而是可以设想多个变体，这些变体即使在原理上不同类型的实施方式中也使用所示解决方案。从权利要求书、说明书或附图中得出的所有特征和/或优点、包括构造细节或空间安排可以自身而言并且可以在不同的组合中是对本实用新型必要的。尤其在图2中未进一步示出该试验台电机10和该涡轮增压器12的安排，其中相应地在该增压空气入口11和该增压空气出口14处以如下方式形成接口：用根据图2的冷却装置100可以实现根据图1的安排。
参考符号清单
100 冷却装置
10 试验台电机
11 增压空气入口
12 涡轮增压器
13 加热的增压空气
14 增压空气出口
15 冷却的增压空气
16 水冷模块
17 旁通管
18 调节机构
19 增压空气
20 调节阀
21 压差阀
22 温度传感器
23 温度传感器
24 控制单元
25 控制管线
26 调控致动器
27 分隔壁
28 冷却水入口
29 冷却水出口
30 外壳主体

Claims (8)

1.用于增压空气温度调节的冷却装置(100)，该冷却装置用于涡轮增压的试验台电机(10)，该冷却装置：具有增压空气入口(11)，由涡轮增压器(12)压缩并加热的增压空气(13)能够进入该增压空气入口被引入到该冷却装置(100)中；并且具有增压空气出口(14)，冷却的增压空气(15)能够从该增压空气出口从该冷却装置(100)中被引出并且能够被供应给该试验台电机(10)；并且具有水冷模块(16)，该加热的增压空气(13)能够流过该水冷模块，
其特征在于，该冷却装置(100)具有旁通管(17)，通过该旁通管能够将该加热的增压空气(13)的一部分略过该水冷模块(16)引导到该增压空气出口(14)，并且其中调节机构(18)被适配为用于形成流过该水冷模块(16)的增压空气(19)与来自旁通管(17)的增压空气(13)的可预定的混合比率。
2.根据权利要求1所述的冷却装置(100)，其特征在于，流过该水冷模块(16)的增压空气(19)能够通过该调节机构(18)与来自该旁通管(17)的增压空气(13)相结合以便形成该冷却的增压空气(15)。
3.根据权利要求1或2所述的冷却装置(100)，其特征在于，该调节机构(18)具有调节阀(20)。
4.根据权利要求3所述的冷却装置(100)，其特征在于，该调节机构(18)安排在该增压空气出口(14)的上游。
5.根据权利要求1或2所述的冷却装置(100)，其特征在于，该冷却装置(100)具有外壳主体(30)，该水冷模块(16)、该旁通管(17)以及该调节机构(18)被容纳在该外壳主体中。
6.根据权利要求1或2所述的冷却装置(100)，其特征在于，设置有压差阀(21)，该压差阀安排在该增压空气出口(14)中或其上游并且借 助该压差阀能够导致在该冷却的增压空气(15)中的流动阻力。
7.根据权利要求1或2所述的冷却装置(100)，其特征在于，该冷却装置(100)具有用于测量该加热的增压空气(13)的温度的温度传感器(22)以及用于测量该冷却的增压空气(15)的温度的温度传感器(23)。
8.根据权利要求7所述的冷却装置(100)，其特征在于，该冷却装置(100)具有控制单元(24)，该控制单元形成为用于接收这些温度传感器(22，23)的温度测量值，并且其中在该控制单元(24)与该调节机构(18)的调控致动器(26)之间配置有控制管线(25)，通过该控制管线能够借助于该控制单元(24)来控制该调节机构(18)。
CN201720163595.1U 2016-02-24 2017-02-22 用于增压空气温度调节的冷却装置 Active CN206668395U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016103219 2016-02-24
DE102016103219.0 2016-02-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206668395U true CN206668395U (zh) 2017-11-24

Family

ID=58456727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201720163595.1U Active CN206668395U (zh) 2016-02-24 2017-02-22 用于增压空气温度调节的冷却装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN206668395U (zh)
DE (1) DE102017101574A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT520814B1 (de) * 2018-01-31 2019-08-15 Avl List Gmbh Verfahren zum Regeln einer Temperatur eines Kühlmittels eines Kühlmittelkreislaufs einer Antriebseinheit auf einem Prüfstand
DE102018205961A1 (de) * 2018-04-19 2019-10-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladeluftkühler einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Ladeluftkühlung einer Brennkraftmaschine
CN114109585B (zh) * 2021-11-25 2023-04-21 李斯特测试设备(上海)有限公司 中冷冷却系统及测试设备

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017101574A1 (de) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206668395U (zh) 用于增压空气温度调节的冷却装置
CN103216306B (zh) 具有在冷却液回路中布置的泵的内燃发动机及其操作方法
CN101440743B (zh) 用于调节内燃机的方法
CN104956059B (zh) 用于运行余热利用设备的方法和余热利用设备
CN105587400B (zh) 用于涡轮增压器驱动的冷却剂泵的系统和方法
EP3056715A1 (en) Systems and methods for controlling an inlet air temperature of an intercooleld gas turbine engine
US8931440B2 (en) Engine cooling system and method for engine cooling
CN104360702B (zh) 动态航空热动力试验系统和动态温度、压力环境控制方法
CN107002514B (zh) 用于废热回收系统的冷却装置
CN107532516A (zh) 涡轮发动机的油回路的冷却
EP0947679A2 (de) Brennkraftmaschine mit VTG-Lader und Verfahren zum Betrieb einer mittels VTG-Laders aufgeladenen Brennkraftmaschine
CN204212847U (zh) 发动机增压中冷恒温装置
US11199125B2 (en) Cooling system comprising at least two cooling circuits connected to a common expansion tank
KR102099576B1 (ko) 가스터빈 냉각 계통, 이것을 갖추는 가스터빈 설비, 가스터빈 냉각 계통의 제어 장치 및 제어 방법
KR20120109993A (ko) 피스톤 엔진 작동 방법
CN101354801A (zh) 流量控制阀和流量控制方法
RU2017131537A (ru) Способ эксплуатации системы кондиционирования воздуха транспортного средства (варианты) и система транспортного средства
JP2007514890A (ja) 給気を冷却するための回路装置と、このような回路装置を作動させるための方法
CN108474285B (zh) 用于控制将冷却剂输送至车辆中的热交换器的冷却系统的方法
CN104340041B (zh) 混合动力汽车
CN213956788U (zh) 试验供油系统及航空发动机试验平台
CN206862631U (zh) 一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置
EP2703617A1 (en) Coolant temperature control apparatus for internal combustion engine
CN206054091U (zh) 中冷器温度控制装置及系统
US20200309017A1 (en) A cooling system for a combustion engine and a further object

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant