CZ306847B6 - Termoregulační systém, zejména pro automobily - Google Patents

Termoregulační systém, zejména pro automobily Download PDF

Info

Publication number
CZ306847B6
CZ306847B6 CZ2015-573A CZ2015573A CZ306847B6 CZ 306847 B6 CZ306847 B6 CZ 306847B6 CZ 2015573 A CZ2015573 A CZ 2015573A CZ 306847 B6 CZ306847 B6 CZ 306847B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
coolant
heat exchanger
oil
outlet
engine
Prior art date
Application number
CZ2015-573A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2015573A3 (cs
Inventor
Guillaume HĂ©bert
Ľuboslav Kollár
Jiří Bazala
Original Assignee
Halla Visteon Climate Control Corporation
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 Halla Visteon Climate Control Corporation filed Critical Halla Visteon Climate Control Corporation
Priority to CZ2015-573A priority Critical patent/CZ306847B6/cs
Priority to US15/237,651 priority patent/US10167759B2/en
Publication of CZ2015573A3 publication Critical patent/CZ2015573A3/cs
Publication of CZ306847B6 publication Critical patent/CZ306847B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20—Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • 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
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • 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
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • 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
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205—Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16—Outlet manifold
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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

Abstract

Termoregulační systém, zejména pro automobily obsahuje výstup výfukových plynů pro odvádění výfukových plynů z motoru (1), vstup plynů do motoru (1), recirkulační okruh výfukových plynů mezi výstupem výfukových plynů a vstupem plynů pro recirkulaci alespoň části výfukových plynů, okruh vedení chladicího média pro chlazení a/nebo cirkulaci chladicího média pro chlazení motoru (1), okruh vedení oleje pro ohřívání nebo chlazení oleje, první tepelný výměník (7) uspořádaný v recirkulačním okruhu výfukových plynů pro výměnu tepla mezi výfukovými plyny a chladicím médiem a prostředky pro kontrolu průtoku výfukových plynů zahrnující alespoň jeden ventil (6, 8, 9) a alespoň jednu odbočku pro regulaci tepelné výměny v prvním tepelném výměníku (7). Okruh vedení oleje pro ohřívání nebo chlazení oleje zahrnuje druhý tepelný výměník (10) pro výměnu tepla mezi olejem a chladicím médiem přitékajícím z prvního tepelného výměníku (7) a okruh vedení chladicího média obsahuje jednotku (11) pro ukládání latentního tepla provedenou pro přijímání tepla z chladicího média nebo předávání tepla chladicímu médiu.

Description

Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká termoregulačního systému, zejména pro automobily.
Dosavadní stav techniky
V současné době se u automobilů, zejména s hybridním pohonem, využívá systém recirkulace výfukových plynů, a odvádí se jejich teplo v průběhu jízdy. Stávající systémy však neposkytují řešení některých problémů, například nižší teplota chladicího média v systému využití tepla na výstupu než na vstupu kvůli teplotní setrvačnosti systému v době těsně po nastartování motoru (tzv. přechlazování chladicího média). Nízká teplota bloku motoru při startu navíc vede k vyššímu mechanickému tření a opotřebení, což zvyšuje spotřebu paliva i emise CO2 - tento problém je výrazný zejména u aut s hybridním motorem a/nebo se start/stop systémem.
V dosavadních systémech je recirkulace výfukových plynů (EGR) oddělená od systému odvodu tepla výfukových plynů (EHRS), a rovněž se zde projevuje potřeba vysoké kapacity a rozměru chladiče chladicí kapaliny, protože všechno teplo z výfukových plynů je předáváno chladicí kapalině, kterou je pak potřeba chladit. Toto teplo výfukových plynů není využíváno. Dosavadní systémy dále obsahují samostatný chladič oleje nebo vodou chlazený olejový chladič.
Příklad takového systému je uveden např. v patentové přihlášce WO2015088224, která popisuje termoregulační systém automobilu, který obsahuje tepelný výměník zajišťující přímou tepelnou výměnu mezi výfukovými plyny, chladicím médiem a olejem. Podobné systémy jsou dále popsány např. v přihláškách EP2623761 nebo JP2011047305.
Uvedené problémy řeší předkládaný vynález.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález poskytuje kompletní termoregulační systém, vhodný zejména pro automobily, který obsahuje výstup výfukových plynů pro odvádění výfukových plynů z motoru, vstup plynů do motoru, recirkulační okruh výfukových plynů mezi výstupem výfukových plynů a vstupem plynů pro recirkulaci alespoň části výfukových plynů, okruh vedení chladicího média pro chlazení a/nebo cirkulaci chladicího média pro chlazení motoru, první tepelný výměník uspořádaný v recirkulačním okruhu výfukových plynů pro výměnu tepla mezi výfukovými plyny a chladicím médiem, prostředky pro kontrolu průtoku zahrnující alespoň jeden ventil a alespoň jednu odbočku pro regulaci tepelné výměny v prvním tepelném výměníku, a který dále obsahuje okruh vedení oleje pro ohřívání nebo chlazení oleje zahrnující druhý tepelný výměník pro výměnu tepla mezi olejem a chladicím médiem přitékajícím z prvního tepelného výměníku, přičemž okruh vedení chladicího média obsahuje jednotku pro ukládání latentního tepla provedenou pro přijímání tepla z chladicího média nebo předávání tepla chladicímu médiu.
Ve výhodném provedení vynálezu prostředky pro kontrolu průtoku zahrnují první odbočku pro obejití prvního tepelného výměníku vedoucí od prvního odbočovacího bodu uspořádaného mezi výstupem výfukových plynů z motoru a prvním tepelným výměníkem, a první ventil umístěný v prvním odbočovacím bodu.
Dále mohou prostředky pro kontrolu průtoku zahrnovat druhou odbočku pro vedení výfukových plynů do výfuku vedoucí od druhého odbočovacího bodu před prvním tepelným výměníkem, a druhý ventil umístěný v druhém odbočovacím bodu.
- 1 CZ 306847 B6
Systém podle předkládaného vynálezu umožňuje provádět způsob termoregulace, který obsahuje kroky vedení alespoň části výfukových plynů ke vstupu recirkulovaných plynů odbočkou obcházející první tepelný výměník, a předání tepla chladicímu médiu prostřednictvím jednotky pro ukládání latentního tepla. Způsob dále může obsahovat krok, v němž se chladicí médium a výfukový plyn po přesáhnutí předem dané hodnoty teploty výfukového plynu vedou do prvního tepelného výměníku, čímž se spustí tepelná výměna mezi chladicím médiem a výfukovým plynem. Dále způsob obsahuje krok výměny tepla mezi chladicím médiem z prvního tepelného výměníku a olejem pro promazávání motoru a krok vedení chladicího média po tepelné výměně s olejem do jednotky pro ukládání latentního tepla.
V jednom provedení termoregulační systém obsahuje za turbínovým kolem turbodmychadla zařazený katalyzátor, za nímž je uspořádán filtr pevných částic a za ním pak stavitelný ventil pro řízení toku výfukových plynů na část jdoucí do tepelného výměníku plyn/chladicí médium a na část jdoucí do výfuku (za tímto výstupem stavitelného ventilu může s výhodou být zařazen spínací ventil směřující tuto část výfukových plynů do výfuku nebo před kompresor turbodmychadla), za stavitelným ventilem je dále uspořádán tepelný výměník plyn/chladicí médium, a za ním je zařazen stavitelný ventil pro rozdělení toku výfukových plynů na část jdoucí do výfuku a na část jdoucí do kompresoru turbodmychadla. Dále systém obsahuje okruh vedení chladicího média, jímž je typicky chladicí kapalina, obsahující první termostatický ventil zařazený za výstupem chladicího média z motoru, pro vpuštění chladicího média, přesáhne-li prahovou teplotu, do chladiče; za jedním výstupem prvního termostatického ventiluje pak uspořádán chladič, a za druhým výstupem prvního termostatického ventilu je uspořádán druhý termostatický ventil, jehož jeden výstup je veden do jednotky pro ukládání latentního tepla, a druhý výstup je veden do tepelného výměníku plyn/chladicí médium, za nímž je uspořádán tepelný výměník chladicí médium/olej, a výstup tepelného výměníku chladicí médium/olej je veden do jednotky pro ukládání latentního tepla, jejíž výstup je dále veden do motoru. Dále systém obsahuje okruh vedení oleje, v němž výstup oleje z motoru je veden do tepelného výměníku chladicí médium/olej, a výstup z něj je veden zpět do motoru.
Systém v tomto provedení pracuje tak, že v první fázi běhu motoru, kdy chladicí médium nedosahuje prahové teploty a výfukové plyny dosud nedosahují vhodné teploty pro ohřátí chladicího média na provozní teplotu, tedy těsně po nastartování motoru, zajišťuje zvýšení teploty motoru prostřednictvím chladicího média, které odebírá teplo z jednotky pro ukládání latentního tepla a přenáší jej do motoru. V této fázi se prostřednictvím prvního a druhého termostatického ventilu veškeré chladicí médium vede do jednotky pro ukládání latentního tepla.
V druhé fázi běhu motoru, kdy jsou již výfukové plyny dostatečně teplé, aby mohly ohřát chladicí médium na provozní teplotu, se chladicí médium vede do tepelného výměníku plyn/chladicí médium, kde přebírá teplo od výfukových plynů, a následně do tepelného výměníku chladicí médium/olej, kde předává teplo oleji, a pak přes jednotku pro ukládání latentního tepla do motoru, kde olej a chladicí médium ohřívají blok motoru na pracovní teplotu.
Ve třetí fázi je motor již zahřátý na provozní teplotu a je potřeba jej při dalším běhu chladit. Chladicí médium se v této fázi vede z bloku motoru prostřednictvím prvního termostatického ventilu do chladiče, a z něj potom prostřednictvím druhého termostatického ventilu do tepelného výměníku plyn/chladicí médium, kde ochlazuje výfukové plyny, a následně do tepelného výměníku chladicí médium/olej, kde ochlazuje olej, a pak do jednotky pro ukládání latentního tepla, kde předává teplo, které se v této jednotce uloží a použije později při novém nastartování motoru v první fázi.
Jednotky pro ukládání tepla a jejich konstrukce jsou známé (heat storage unit, latent storage unit, např. http://web.engr.oregonstate.edu/~aristopo/in_rsch/en98.PDF)
Termín chladicí médium znamená chladicí médium používané pro chlazení motorů automobilů, zejména chladicí kapalinu, jako např. vodu nebo směs vody a glykolů. V systému podle předklá
-2CZ 306847 B6 daného vynálezu má chladicí médium termoregulační funkci, tedy v první a druhé fázi motor ohřívá, později pak motor chladí.
Uvedený systém tedy zajišťuje rychlé zahřátí motoru po nastartování, a tím snížení spotřeby paliva i snížení opotřebení dílů, a zároveň uložení tepelné energie, která je v systémech známých dosud ve stavu techniky bez užitku uvolněna do okolního prostředí z chladiče. Pro rychlé zahřátí motoru po nastartování tedy není potřeba žádný přídatný zdroj energie či zvýšená spotřeba paliva, protože se využije tato tepelná energie.
Objasnění výkresů
Obr. 1 schematicky znázorňuje termoregulační systém podle vynálezu.
Příklad uskutečnění vynálezu
Vynález bude dále vysvětlen s použitím schematického znázornění na Obr. 1.
Termoregulační systém obsahuje okruh vedení výfukových plynů (značeno plnou čarou), obsahující turbínové kolo 2 turbodmychadla zařazené za výstupem výfukových plynů z motoru 1, za turbínovým kolem 2 turbodmychadla je zařazen třícestný katalyzátor 4, za nímž je uspořádán filtr 5 pevných částic pro zabránění vstupu pevných částic do dalších částí okruhu a pro zabránění poškození těchto částí pevnými částicemi, a za filtrem 5 je uspořádán stavitelný ventil 6 pro rozdělení toku výfukových plynů na část jdoucí do tepelného výměníku 7 plyn/chladicí médium a na část jdoucí do výfuku. Za tímto výstupem stavitelného ventilu 6 může s výhodou být zařazen spínací ventil 9 směřující tuto část výfukových plynů do výfuku nebo do kompresoru 3 turbodmychadla. Za stavitelným ventilem 6 je dále uspořádán tepelný výměník 7 plyn/chladicí médium, a za ním je zařazen stavitelný ventil 8 pro rozdělení toku výfukových plynů na část jdoucí do výfuku a na část jdoucí do kompresoru 3 turbodmychadla.
Dále systém obsahuje okruh vedení chladicího média (značeno čárkovanou čarou), jímž je typicky chladicí kapalina, např. voda nebo směs vody a glykolu, obsahující první termostatický ventil 13 zařazený za výstupem chladicího média z motoru 1, pro vpuštění chladicího média, přesáhneli prahovou teplotu, do chladiče 14; za jedním výstupem prvního termostatického ventilu 13, je pak uspořádán chladič 14, a za druhým výstupem prvního termostatického ventilu 13 je uspořádán druhý termostatický ventil 12, jehož jeden výstup je veden do jednotky 11 pro ukládání latentního tepla, a druhý výstup je veden do tepelného výměníku 7 plyn/chladicí médium, za nímž je uspořádán tepelný výměník 10 chladicí médium/olej, a výstup tepelného výměníku 10 chladicí médium/olej je veden do jednotky 11 pro ukládání latentního tepla, jejíž výstup je dále veden do motoru 1.
Dále systém obsahuje okruh vedení oleje (značeno čerchovanou), v němž výstup oleje z motoru 1 je veden do tepelného výměníku 10 chladicí médium/olej, a výstup z něj je veden zpět do motoru
1.
Systém pracuje tak, že v první fázi běhu motoru, kdy chladicí médium nedosahuje prahové teploty a výfukové plyny dosud nedosahují vhodné teploty pro ohřátí chladicího média na provozní teplotu, tedy těsně po nastartování motoru, zajišťuje zvýšení teploty motoru prostřednictvím chladicího média, které odebírá teplo z jednotky 11 pro ukládání latentního tepla a přenáší jej do motoru L V této fázi se prostřednictvím prvního 13 a druhého termostatického ventilu 12 veškeré chladicí médium vede do jednotky J pro ukládání latentního tepla.
V druhé fázi běhu motoru, kdy jsou již výfukové plyny dostatečně teplé, aby mohly ohřát chladicí médium na provozní teplotu, se chladicí médium prostřednictvím prvního 13 a druhého termo
-3 CZ 306847 B6 statického ventilu 12 vede do tepelného výměníku 7 plyn/chladicí médium, kde chladicí médium přebírá teplo od výfukových plynů, a následně do tepelného výměníku 10 chladicí médium/olej, kde předává teplo oleji, a pak přes jednotku 11 pro ukládání latentního tepla do motoru 1, kde olej a chladicí médium ohřívají blok motoru na provozní teplotu.
Ve třetí fázi je motor již zahřátý na provozní teplotu a je potřeba jej při dalším běhu chladit. Chladicí médium se v této fázi vede z bloku motoru i prostřednictvím prvního termostatického ventilu 13 do chladiče 14, a z něj potom prostřednictvím druhého termostatického ventilu 12 do tepelného výměníku 7 plyn/chladicí médium, kde ochlazuje výfukové plyny, a následně do tepelného výměníku 10 chladicí médium/olej, kde ochlazuje olej, a pak do jednotky 11 pro ukládání latentního tepla, kde předává teplo, které se v této jednotce 11 uloží a použije později při novém nastartování motoru v první fázi.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Termoregulační systém, zejména pro automobily, obsahující výstup výfukových plynů pro odvádění výfukových plynů z motoru (1), vstup plynů do motoru (1), recirkulační okruh výfukových plynů mezi výstupem výfukových plynů a vstupem plynů pro recirkulaci alespoň části výfukových plynů, okruh vedení chladicího média pro chlazení a/nebo cirkulaci chladicího média pro chlazení motoru (1), okruh vedení oleje pro ohřívání nebo chlazení oleje, první tepelný výměník (7) uspořádaný v recirkulačním okruhu výfukových plynů pro výměnu tepla mezi výfukovými plyny a chladicím médiem a prostředky pro kontrolu průtoku výfukových plynů zahrnující alespoň jeden ventil (6, 8, 9) a alespoň jednu odbočku pro regulaci tepelné výměny v prvním tepelném výměníku (7), vyznačující se tím, že okruh vedení oleje pro ohřívání nebo chlazení oleje zahrnuje druhý tepelný výměník (10) pro výměnu tepla mezi olejem a chladicím médiem přitékajícím z prvního tepelného výměníku (7) a tím, že okruh vedení chladicího média obsahuje jednotku (11) pro ukládání latentního tepla provedenou pro přijímání tepla z chladicího média nebo předávání tepla chladicímu médiu.
2. Termoregulační systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky pro kontrolu průtoku výfukových plynů zahrnují první odbočku pro obejití prvního tepelného výměníku (7) vedoucí od prvního odbočovacího bodu uspořádaného mezi výstupem výfukových plynů z motoru (1) a prvním tepelným výměníkem (7), a první ventil (6) umístěný v prvním odbočovacím bodu.
3. Termoregulační systém podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že prostředky pro kontrolu průtoku výfukových plynů zahrnují druhou odbočku pro vedení výfukových plynů do výfuku vedoucí od druhého odbočovacího bodu před prvním tepelným výměníkem (7), a druhý ventil (8) umístěný v druhém odbočovacím bodu.
4. Termoregulační systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že jednotka (11) pro ukládání latentního teplaje provedena pro selektivní přijímání tepla z chladicího média z motoru (1) a/nebo druhého tepelného výměníku (10).
5. Termoregulační systém podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje okruh vedení výfukových plynů, obsahující turbínové kolo (2) turbodmychadla zařazené za výstupem výfukových plynů z motoru (1), za turbínovým kolem (2) turbodmychadla je zařazen katalyzátor (4), za nímž je uspořádán filtr (5) pevných částic, a za filtrem (5) je uspořádán první stavitelný ventil (6) pro rozdělení toku výfukových plynů na část jdoucí do prvního tepelného výměníku (7) plyn/chladicí médium a na Část jdoucí do výfuku, přičemž za stavitelným ventilem (6) je dále uspořádán první tepelný výměník (7) plyn/chladicí mé-4CZ 306847 B6 dium, a za ním je zařazen druhý stavitelný ventil (8) pro rozdělení toku výfukových plynů na část jdoucí do výfuku a na část jdoucí do kompresoru (3) turbodmychadla, kde okruh vedení chladicího média obsahující první termostatický ventil (13) zařazený za výstupem chladicího média z motoru (1), pro vpuštění chladicího média, přesáhne-li prahovou teplotu, do chladiče (14), kde za 5 jedním výstupem prvního termostatického ventilu (13) je pak uspořádán chladič (14), a za druhým výstupem prvního termostatického ventilu (13) je uspořádán druhý termostatický ventil (12), jehož jeden výstup je veden do jednotky (11) pro ukládání latentního tepla, a druhý výstup je veden do prvního tepelného výměníku (7) plyn/chladicí médium, za nímž je uspořádán tepelný výměník (10) chladicí médium/olej, a výstup tepelného výměníku (10) chladicí médium/olej je 10 veden do jednotky (11) pro ukládání latentního tepla, jejíž výstup je dále veden do motoru (1), a dále obsahuje okruh vedení oleje, v němž výstup oleje z motoru (1) je veden do tepelného výměníku (10) chladicí médium/olej, a výstup z něj je veden zpět do motoru (1).
CZ2015-573A 2015-08-25 2015-08-25 Termoregulační systém, zejména pro automobily CZ306847B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-573A CZ306847B6 (cs) 2015-08-25 2015-08-25 Termoregulační systém, zejména pro automobily
US15/237,651 US10167759B2 (en) 2015-08-25 2016-08-16 Integration of exhaust gas recirculation (EGR), exhaust heat recovery (EHRS), oil thermal conditioning and latent heat storage in a complete exhaust thermal management module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-573A CZ306847B6 (cs) 2015-08-25 2015-08-25 Termoregulační systém, zejména pro automobily

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015573A3 CZ2015573A3 (cs) 2017-03-08
CZ306847B6 true CZ306847B6 (cs) 2017-08-09

Family

ID=58097713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-573A CZ306847B6 (cs) 2015-08-25 2015-08-25 Termoregulační systém, zejména pro automobily

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10167759B2 (cs)
CZ (1) CZ306847B6 (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6809300B2 (ja) * 2017-03-06 2021-01-06 株式会社デンソー 排気還流装置
JP6775451B2 (ja) * 2017-03-21 2020-10-28 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 ディーゼルエンジン
DE102018206368B4 (de) 2018-04-25 2020-12-17 Ford Global Technologies, Llc Anordnung und Verfahren zur Temperierung von Abgasrückführungseinrichtungen sowie Kraftfahrzeug
CN110985152B (zh) * 2019-12-10 2022-04-26 潍柴动力股份有限公司 有机朗肯循环系统、控制方法、控制系统及车辆
EP4001607A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-25 Winterthur Gas & Diesel Ltd. Internal combustion engine, exhaust system and method for running an internal combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008001659A1 (de) * 2007-07-11 2009-01-15 Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren Township Abgaswärmetauscher mit integrierter Montageschnittstelle
JP2011047305A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Toyota Motor Corp 内燃機関
KR20130012998A (ko) * 2011-07-27 2013-02-06 현대자동차주식회사 Ａｔｆ 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치
EP2623761A1 (en) * 2010-09-30 2013-08-07 Sanden Corporation Waste heat utilization apparatus for internal combustion engine
CZ2013278A3 (cs) * 2013-04-11 2014-10-22 Halla Visteon Climate Control Corporation Výměník tepla
WO2015088224A1 (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 한라비스테온공조 주식회사 자동차의 통합 기능형 열교환 장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5211334A (en) * 1988-07-11 1993-05-18 Oskar Schatz Motor vehicle fluid heating device with heat storage
DE3824133A1 (de) * 1988-07-15 1990-01-18 Schatz Oskar Verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors
US5339632A (en) * 1992-12-17 1994-08-23 Mccrabb James Method and apparatus for increasing the efficiency of internal combustion engines
US7454896B2 (en) * 2005-02-23 2008-11-25 Emp Advanced Development, Llc Thermal management system for a vehicle
JP4497082B2 (ja) * 2005-11-17 2010-07-07 トヨタ自動車株式会社 エンジンの冷却媒体循環装置
JPWO2007086418A1 (ja) * 2006-01-26 2009-06-18 株式会社小松製作所 流体の冷却装置
US7721543B2 (en) * 2006-10-23 2010-05-25 Southwest Research Institute System and method for cooling a combustion gas charge
JP2009241780A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の循環装置
AT507096B1 (de) * 2008-12-10 2010-02-15 Man Nutzfahrzeuge Oesterreich Antriebseinheit mit kühlkreislauf und separatem wärmerückgewinnungskreislauf
US8413434B2 (en) * 2009-10-21 2013-04-09 GM Global Technology Operations LLC Exhaust heat recovery for transmission warm-up
DE102010003688A1 (de) * 2010-04-07 2011-10-13 Dbk David + Baader Gmbh Kühlmittelkreislauf, Verfahren zum Steuern eines Kühlmittelkreislaufs und Latentwärmespeicher
US8151553B1 (en) * 2010-07-26 2012-04-10 Michael Moses Schechter Operating internal-combustion engine without discharging gas into environment
US8463495B2 (en) 2010-12-01 2013-06-11 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling exhaust gas heat recovery systems in vehicles
DE102013011519A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 Volkswagen Ag Wärmetauschvorrichtung und Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug
US9404409B2 (en) * 2013-11-05 2016-08-02 Ford Global Technologies, Llc Exhaust throttling for cabin heating
EP2873826B1 (en) * 2013-11-15 2019-03-27 Volvo Car Corporation Heat storage in engine cooling system
EP2881690B1 (de) * 2013-12-09 2016-08-17 TuTech Innovation GmbH Kühlvorrichtung zur Abfuhr eines Wärmestromes
US10054085B2 (en) * 2015-02-18 2018-08-21 Progress Rail Locomotive Inc. Power system having fuel-based cooling
JP6265171B2 (ja) * 2015-06-09 2018-01-24 トヨタ自動車株式会社 車両の熱交換装置
JP6327290B2 (ja) * 2016-05-30 2018-05-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US10202881B2 (en) * 2016-09-27 2019-02-12 Hanon Systems Integration of exhaust gas recirculation (EGR), exhaust heat recovery (EHRS), and latent heat storage in a complete exhaust thermal management module

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008001659A1 (de) * 2007-07-11 2009-01-15 Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren Township Abgaswärmetauscher mit integrierter Montageschnittstelle
JP2011047305A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Toyota Motor Corp 内燃機関
EP2623761A1 (en) * 2010-09-30 2013-08-07 Sanden Corporation Waste heat utilization apparatus for internal combustion engine
KR20130012998A (ko) * 2011-07-27 2013-02-06 현대자동차주식회사 Ａｔｆ 웜업 기능을 갖는 분기형 배기열 회수장치
CZ2013278A3 (cs) * 2013-04-11 2014-10-22 Halla Visteon Climate Control Corporation Výměník tepla
WO2015088224A1 (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 한라비스테온공조 주식회사 자동차의 통합 기능형 열교환 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2015573A3 (cs) 2017-03-08
US20170058754A1 (en) 2017-03-02
US10167759B2 (en) 2019-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ306847B6 (cs) Termoregulační systém, zejména pro automobily
US6772715B2 (en) Cooling circuit of a liquid-cooled internal combustion engine
JP4877057B2 (ja) 内燃機関の冷却系装置
US7650753B2 (en) Arrangement for cooling exhaust gas and charge air
EP2280152A1 (en) Waste heat recovering device
JP2011173543A (ja) 電池冷却／加温装置
WO2016173421A1 (zh) 用于混合动力系统的冷却循环系统、汽车
CN103375243A (zh) 用于发动机预热的装置和方法
US20100269800A1 (en) Exhaust gas recirculation cooling circuit
US10662894B2 (en) Method for controlling the temperature of a waste heat recovery system and such a waste heat recovery system
JP2007107522A (ja) 燃焼機関の冷却システム
CN101718217A (zh) 具有油冷却器的液体冷却内燃发动机及其操作方法
EP1861595B1 (en) Railcar comprising a diesel engine and method for cooling a diesel engine of a railcar
JP2011179421A (ja) 内燃機関の冷却装置
CN107869407B (zh) 集成有排气再循环、热回收及潜热存储的排气热管理模块
JP4789820B2 (ja) エンジン冷却装置
JP2013113182A (ja) エンジンの冷却装置及びその冷却方法
EP2855872B1 (en) Cooling system and a motor vehicle comprising such a cooling system
US20140020376A1 (en) Output controller for stirling engine
US10006415B2 (en) Auxiliary cooling system
JP6812785B2 (ja) 冷却システム
JP2010169010A (ja) 内燃機関の冷却装置
JP5848906B2 (ja) 車両の熱交換装置
EP4269140A1 (en) Temperature control system for a vehicle and method for operating a temperature control system for a vehicle
JP2013241857A (ja) 排熱回収システム