DE10007158A1 - Ansaugluft-Heizsystem für Motoren - Google Patents

Ansaugluft-Heizsystem für Motoren

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Toshio Morikawa
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Abstract

Erfindungsgemäß ist in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (1), wie einem Dieselmotor, ein Kraftstoffbrenner (15) vorgesehen, um Fluid, wie etwa Wärmekühlwasser, zu heizen, welches durch einen Heizerkern (14) zur Klimatisierung einer Fahrgastzelle umgewälzt wird. Der Brenner (15) wird betätigt, um Kraftstoff zu verbrennen, wenn der Motor (1) sich in einem Startvorgang befindet. Hochtemperatur-Verbrennungsgas des Brenners (15) wird in eine Ansaugseite (2) des Motors (1) zugeleitet, um dem Motor (1) zugeführte Luft zu heizen, um damit die Startbarkeit des Motors (1) zu verbessern, und zwar vor oder mitten während des Wärmetauschers des Hochtemperatur-Verbrennungsgases mit dem Fluid. Die Menge des Hochtemperatur-Verbrennungsgases wird nach Beendigung des Motorstartvorgangs oder dann verringert, wenn die Umgebungstemperatur in dem Brenner (15) über eine vorbestimmte Temperatur ansteigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ansaugluft-Heizsystem zum Heizen von Ansaugluft eines Verbrennungsmotors durch einen Brenner.
Verbrennungsmotoren saugen Luft an und verdichten und verbrennen ein Luft-Kraftstoffgemisch. Es ist von Vorteil, Ansaugluft eines Verbrennungsmotors zu heizen bzw. zu erwärmen, um die Motorstartbarkeit (Startleistungsvermögen) insbesondere im Fall eines Dieselmotors zu verbessern, der keine Zündeinrichtung (Zündkerze) besitzt.
Es wurde vorgeschlagen, Ansaugluft eines Verbrennungsmotors zu heizen, indem seiner Ansaugseite Motorverbrennungsgas eines Brenners zugeführt wird, welcher Fluid (Kühlmittel) heizt, welches einen Heizerkern durchsetzt, der zum Heizen einer Fahrgastzelle verwendet wird. Bei diesem Ansaugluft-Heizsystem nimmt jedoch die Temperatur des Verbrennungsgases ab, sobald das Verbrennungsgas einem Wärmetauscher mit einem Fluid ausgesetzt wird, welches den Heizerkern durchsetzt. Infolge davon wird die Ansaugluft nicht in ausreichender Weise erwärmt, und die Motorstartbarkeit wird nicht verbessert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die Startbarkeit eines Verbrennungsmotors zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach sieht die vorliegende Erfindung vor, während eines Motorstartvorgangs einen Brenner zu aktivieren und Hochtemperatur-Verbrennungsgas, welches von dem Verbrenner erzeugt wird, der Ansaugseite eines Motors vor oder mitten während des Wärmetausches mit einem Fluid zu Heizzwecken zuzuführen.
Die Menge an Hochtemperaturverbrennungsgas, welche der Ansaugseite zugeführt wird, wird bevorzugt nach dem Motorstartvorgang verringert. Die Menge an Hochtemperaturgas, welches der Ansaugseite zugeführt wird, wird durch ein Ventil reguliert, welches in einem Gasdurchlaß zwischen dem Brenner und der Ansaugseite angeordnet ist, und zwar in Übereinstimmung mit der Temperatur in dem Gasdurchlaß oder nach einem Zeitablauf folgend auf den Motorstartvorgang. Das Ventil wird durch ein Antriebselement aktiviert, welches eine Formgedächtnislegierung enthält, welche ihre Form mit der Temperatur ändert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer Modifikation der zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einem ersten Typ einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einem zweiten Typ einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einem dritten Typ der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 9 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 10 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-Heizsystems für einen Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ansaugluft-Heizsystem weist ein Dieselmotor (Verbrennungsmotor) 1 ein Ansaugrohr 2 zum Einleiten von Ansaugluft und ein Auslaß- bzw. Abgasrohr 3 zum Austragen von Abgas auf.
Das Ansaugrohr 2 ist mit einem Luftfilter 4 zum Filtern von Staub in Luft, mit einem Turboverdichter 5 zum Verdichten von Luft und mit einem Zwischenkühler 6 zum Kühlen von verdichteter Luft von seiner stromaufwärtigen Seite versehen.
Das Abgasrohr 3 ist mit einem Dreiwege-Katalysator 7 zum Fördern der Oxidations-/Reduktionsreaktion von Abgas und mit einem Schalldämpfer 8 zum Verringern von Abgasgeräusch versehen.
Ein Abgasrezirkulationsrohr 9 ist vorgesehen, um einen Teil des Abgases zu dem Ansaugrohr 2 erneut umzuwälzen bzw. rückzuführen, um Stickoxide im Abgas zu reduzieren. Ein EGR- Ventil 10 ist in dem Abgasrezirkulationsrohr 9 vorgesehen, um das Öffnen/Schließen des Rezirkulationsrohrs 9 zu steuern.
Ein Kühler 11 ist vorgesehen, um Kühlwasser abzukühlen, welches in dem Motor 1 zirkuliert bzw. umgewälzt wird. Eine Pumpe 12 ist vorgesehen, um das Kühlmittelwasser umzuwälzen, wenn sie durch den Motor 1 angetrieben wird. Ein Thermostat 13 ist vorgesehen, um die Kühlwassermenge zu regulieren, welche durch den Kühler 11 strömt, so daß die Temperatur von Kühlwasser innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (etwa 80°C bis 100°C) gehalten werden kann.
Ein Heizerkern 14 ist vorgesehen, um eine Fahrgastzelle mit Luft zu heizen, die mit dem Kühlwasser (Fluid) einen Wärmetausch durchgeführt hat, welches in dem Motor 1 zirkuliert. Ein Brenner 15 ist vorgesehen, um das Kühlwasser zu heizen, welches in dem Heizerkern 14 strömt, und zwar durch Verbrennen von Kraftstoff (Leichtöl) darin. Der Brenner 15 ist an dem Motor 1 auf der Oberseite des Motors 1 fest angebracht. Eine Kraftstoffpumpe 16 ist vorgesehen, um dem Brenner 15 Kraftstoff zuzuführen. Ein Axialstrom-Turbogebläse 17 ist vorgesehen, um Luft (Sauerstoff) dem Verbrennungszylinder 15b zuzuführen, in welchen der Kraftstoff verbrannt wird.
Der Brenner 15 ist mit einem Wassermantel (Wärmetauscher) 15a um den Verbrennungszylinder 15b herum derart versehen, daß ein Wärmetausch zwischen dem Kühlwasser und der Wärme des Verbrennungsgases bewirkt wird, um das Kühlwasser zu heizen.
Ein Auslaß- bzw. Abgasdurchlaß 15c ist zwischen dem Wassermantel 15a und dem Verbrennungszylinder 15b vorgesehen, um Verbrennungsgas dort hindurchzuleiten. Die Temperatur des Verbrennungsgases nimmt ab (auf unter 300°C beispielsweise), wenn Wärmetausch mit dem Kühlwasser in dem Kühlwasserdurchlaß 15c stattfindet. Ein Brennerabgasrohr 18 ist vorgesehen, um Niedrigtemperatur-Verbrennungsgas (Abgas) vom Abgasdurchlaß 15c zum Ansaugrohr 2 in einer Position stromabwärts von dem Zwischenkühler 6 zu leiten.
Es ist erforderlich, Luft von dem Brenner 15 von einem Teil zuzuführen, wo der Druck im wesentlichen demjenigen des Verbrennungsgases entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird deshalb die Luft für den Brenner 15 von bzw. aus dem Ansaugrohr 2 eingeleitet, insbesondere von einem Teil bzw. ausgehend von diesem zwischen einer Auslaßöffnung des Abgasrohrs 18 und dem Zwischenkühler 6.
Ein Austragdurchlaß 19 ist an der axialen Endseite des Verbrennungszylinders 15b in dem Brenner 15 derart vorgesehen, daß Hochtemperatur-Verbrennungsgas (über 300°C beispielsweise), welches noch nicht einem Wärmetausch mit dem Kühlwasser in dem Wassermantel 15a unterworfen war, in das Abgasrohr 18 des Brenners 15 eingeleitet werden kann, welches den Abgasdurchlaß 15c umgeht. Ein Ventil 20 ist in dem Austragdurchlaß 19 vorgesehen, um die Menge des Hochtemperatur-Verbrennungsgases zu steuern, die dem Ansaugrohr 18 zugeführt wird.
Das Ventil 20 wird durch ein elektromagnetisches Betätigungsorgan 20a, wie etwa einen Schrittmotor, angetrieben. Das elektromagnetische Betätigungsorgan 20a ist mit dem Ventil 20 durch eine (nicht gezeigte), Verbindungsstange, wie etwa aus Keramik, mit niedriger Wärmeleitfähigkeit verbunden.
Ein Teil des Wassermantels 15a erstreckt sich bis nahe zu dem elektromagnetischen Betätigungsorgan 20a, um dieses zum Schutz vor dem Hochtemperatur-Verbrennungsgas zu kühlen.
Das Hochtemperatur-Verbrennungsgas und das Niedrigtemperatur- Verbrennungsgas laufen an einer Verbindung zwischen dem Austragdurchlaß 19 und dem Abgasrohr 18 zusammen. Eine Führungsplatte 18a ist in der Nähe des Verbindungsteils vorgesehen, um das Niedrigtemperatur-Verbrennungsgas so zu führen bzw. zu leiten, daß es in der Nähe des elektromagnetischen Betätigungsorgans 20a strömt. Das elektromagnetische Betätigungsorgan 20a wird dadurch von dem Hochtemperatur-Verbrennungsgas geschützt.
Eine elektrisch angetriebene Pumpe 25 ist vorgesehen, um das Kühlwasser durch den Wassermantel umzuwälzen, während der Motor 1 nicht betätigt ist, und die Motor-angetriebene Pumpe 12 nicht betätigt ist. Ein Rückschlagventil 25 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß das aus der Pumpe 25 ausgetragene Kühlwasser in die Einlaßseite des Wassermantels 15a sofort erneut zuströmt.
Im Betrieb wird der Brenner 15 aktiviert, um den Kraftstoff in diesem zu verbrennen, wobei der Austragdurchlaß 19 zum selben Zeitpunkt offen ist bzw. offensteht, wenn das Ankurbeln startet oder der Motor startet, d. h., wenn der Motor angekurbelt wird.
Nachdem der Motorstart beendet ist, wird der Austragdurchlaß 19 durch das Ventil 20 allmählich geschlossen, um die Menge an Hochtemperatur-Verbrennungsgas zu verringern, die dem Ansaugrohr 2 zugeführt wird. Wenn der Austragdurchlaß 19 vollständig geschlossen ist, wird ausschließlich das Niedrigtemperatur-Verbrennungsgas in das Ansaugrohr 2 strömen gelassen.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform wird der Brenner 15 aktiviert, um Kraftstoff in diesem zum Zeitpunkt des Motorstarts zu verbrennen, und Hochtemperatur- Verbrennungsgas wird der Ansaugseite zugeführt, um die dem Motor zugeführte Ansaugluft zu heizen. Die Startbarkeit des Motors 1 kann dadurch in ausreichender Weise verbessert werden.
Da die Menge an Hochtemperatur-Verbrennungsgas nach dem Motorstart verringert wird, wird das Hochtemperaturgas daran gehindert, in übermäßigem Umfang zugeführt zu werden und wird stattdessen genutzt, um das Kühlwasser zu heizen. Infolge davon wird das Heizvermögen des Heizerkerns 14 nicht verringert.
Es ist nicht erforderlich, zusätzlich ein Rohr ausschließlich für das Hochtemperatur-Verbrennungsgas bereitzustellen, weil der Austragdurchlaß 19 und das Abgasrohr 18 unmittelbar auf der Unterseite des Verbrennungszylinders 15c in Verbindung stehen. Dadurch wird erreicht, daß das Ansaugluft-Heizsystem eine geringere Anzahl an Bauteilen aufweist und daß es kostengünstig ist.
Eine ausreichende Wärmemenge kann der Ansaugluft zugeführt werden, während sie durch das Ventil 20 reguliert wird. Die Wärmemenge kann auf etwa 5 kW bis 6 kW vergrößert werden, bei welcher Menge es sich um mehr als das Maximum (etwa 1 kW) eines elektrischen Heizers handelt.
Es wird bemerkt, daß das Ventil 20 angetrieben sein kann, den Austragdurchlaß 19 zu schließen, wenn das Starten des Motors 1 beendet ist, oder wenn die Umgebungstemperatur in dem Austragdurchlaß 19 über eine vorbestimmte Temperatur (450°C) ansteigt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist ein weiteres Ventil 21 in dem Abgasrohr 18 zusätzlich zu dem Ventil 20 in einer Position stromaufwärts von dem Verbindungsteil zwischen dem Abgasrohr 18 und dem Austragdurchlaß 19 vorgesehen. Das Ventil 21 ist während der Motorstartperiode geschlossen.
In Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform kann die Temperatur des Hochtemperatur-Verbrennungsgases, welches der Ansaugseite des Motors 1 zugeführt wird, so hoch wie möglich gehalten werden, weil das Ventil 21 verhindert, daß das Hochtemperatur-Verbrennungsgas mit dem Niedrigtemperatur- Verbrennungsgas vermischt wird. Dadurch wird sichergestellt, daß das Hochtemperatur-Verbrennungsgas in die Ansaugseite des Motors zugeleitet werden kann, um die Ansaugluft zu heizen.
Die zweite Ausführungsform kann so modifiziert sein, wie in Fig. 3 gezeigt. Das heißt, das Ventil 20 ist in Fig. 3 nicht vorgesehen, um den Aufbau des Systems zu vereinfachen.
Bei der in Fig. 4 bis 6 gezeigten dritten Ausführungsform stehen das Abgasrohr 18 und der Austragdurchlaß 19 getrennt voneinander in Verbindung mit dem Ansaugrohr 2.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten ersten Typ der dritten Ausführungsform stehen das Abgasrohr 18 und der Austragdurchlaß 19 getrennt in Verbindung mit dem Ansaugrohr 2 als Modifikation der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Bei dem in Fig. 5 gezeigten zweiten Typ der dritten Ausführungsform stehen das Abgasrohr 18 und der Austragdurchlaß 19 getrennt in Verbindung mit dem Ansaugrohr 2 als Modifikation der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform. Bei dem in Fig. 6 gezeigten dritten Typ der dritten Ausführungsform stehen das Abgasrohr 18 und der Austragdurchlaß 19 getrennt in Verbindung mit dem Ansaugrohr 2 als Modifikation der Modifikation der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform.
Der Austragdurchlaß 19 steht mit dem Ansaugrohr 2 in einer Position in der Nähe des Motors derart in Verbindung, daß das Hochtemperatur-Verbrennungsgas in die Ansaugseite des Motors 1 zugeleitet wird. Das Ansaugrohr 22 und das Abgasrohr 18 des Brenners 15 stehen mit dem Ansaugrohr 2 in einer Position beabstandet von dem Motor 1 in Verbindung.
Bei der dritten Ausführungsform kann der Brenner 15 an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden, weil das Abgasrohr 18 und der Austragdurchlaß 19 nicht miteinander verbunden sind.
Infolge hiervon benötigt der Brenner 15 keinen Vibrations- bzw. Schwingungsabsorptionsmechanismus, wodurch die Herstellungskosten verringert sind. Die dritte Ausführungsform benötigt deshalb gegenüber den ersten und zweiten Ausführungsformen, bei welchen das Abgasrohr 18 und der Austragdurchlaß 19 miteinander vereinigt sind, und der Brenner 15 an dem Motor 1 befestigt ist, was einen bestimmten Vibrationsabsorptionsmechanismus erfordert, keinen solchen Mechanismus, was vorteilhaft ist.
Bei der in Fig. 7 gezeigten vierten Ausfhürungsform sind zwei Ventile 20 und 21 durch eine Verbindungsstange 20b verbunden, um gemeinsam betrieben bzw. betätigt zu werden, im Gegensatz zu der zweiten Ausführungsform, bei welcher die Ventile 20 und 21 unabhängig voneinander betätigbar sind.
Das heißt, die Ventile 20 und 21 sind so angeordnet bzw. ausgelegt, daß das Ventil 21 schließt, wenn das Ventil 20 öffnet. Wenn das Hochtemperatur-Verbrennungsgas dem Ansaugrohr 2 zugeführt werden soll, wird deshalb das Niedrigtemperatur- Verbrennungsgas daran gehindert, dem Ansaugrohr 2 zugeführt zu werden. Andererseits schließt das Ventil 20, wenn das Ventil 21 öffnet, so daß das Niedrigtemperatur-Verbrennungsgas dem Ansaugrohr 2 zugeführt wird, indem verhindert wird, daß das Hochtemperatur-Verbrennungsgas dem Ansaugrohr 2 zugeführt wird.
Bei dieser Ausführungsform ist das elektromagnetische Betätigungsorgan 20a näher am Abgasrohr 18 für das Niedrigtemperatur-Verbrennungsgas angeordnet als an dem Austragdurchlaß 19. Das elektromagnetische Betätigungsorgan 20a ist dadurch vor der Wärme des Hochtemperatur- Verbrennungsgases geschützt. Das elektromagnetische Betätigungsorgan 20a ist bevorzugt so aufgebaut, daß es bis etwa 600°C temperaturbeständig ist.
Eine fünfte Ausführungsform ist in Fig. 8 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird eine Schraubenfeder 20b als Antriebselement zum Antreiben des Ventils 20 zum Öffnen und Schließen des Austragdurchlasses 19 verwendet. Die Schraubenfeder 20b besteht aus einer Formgedächtnislegierung, die ihre Form bei Temperaturänderungen ändert.
Die Schraubenfeder 20b ist ausgelegt, den Austragdurchlaß 19 bei Niedrigtemperaturbedingung zu öffnen. Der Austragdurchlaß 19 wird allmählich geschlossen, wenn die Schraubenfeder 20b sich allmählich ansprechend auf einen Temperaturanstieg in dem Austragdurchlaß 19 aufgrund des Hochtemperatur- Verbrennungsgases ausdehnt.
Infolge hiervon kann das Hochtemperatur-Verbrennungsgas der Ansaugseite des Motors 1 zugeführt werden, um die Startbarkeit des Motors 1 selbst dann zu verbessern, wenn die Startbarkeit des Motors 1 bei einer Startbedingung bei kaltem Motor schlecht ist.
Ein Metallmaschengeflecht 15d ist vorgesehen, um ausgehend von der Kraftstoffpumpe 16 zugeführten Kraftstoff zwischenzuspeichern. Eine Glühkerze 15e ist vorgesehen, um das Geflecht 15d zu heizen, um dadurch den Kraftstoff zu verdampfen und zu zünden. Ein Gebläseauslaß 15f ist in dem Brenner 15 vorgesehen.
Bei der in Fig. 9 gezeigten sechsten Ausführungsform wird ein Membranbalg 20c, gefüllt mit Inertgas, wie etwa Stickstoffgas, verwendet, um den Austragdurchlaß 19 zu öffnen und zu schließen.
Der Membranbalg 20c ist so angeordnet bzw. dazu ausgelegt, das Ventil 20 in einer Richtung zum Schließen des Austragdurchlasses 19 ansprechend auf eine Erhöhung der Umgebungstemperatur vorzuspannen bzw. vorzubelasten. Eine Schraubenfeder (ein elastisches Element) 20d ist vorgesehen, um das Ventil 20 normalerweise in einer Richtung zum Öffnen des Austragdurchlasses 19 vorzuspannen bzw. vorzubelasten.
Bei der in Fig. 10 gezeigten siebten Ausführungsform ist der Austragdurchlaß 19 in einer zylindrischen Wand des Verbrennungszylinders 15b gebildet, so daß der Austragdurchlaß 19 und der Abgasdurchlaß 18 innerhalb des Brenners 15 verbunden sind. Das Ventil 20 besteht aus einer Formgedächtnislegierung oder einem Bimetall, um den Austragdurchlaß 19 zu schließen, wenn die Temperatur des Verbrennungszylinders 15b über eine vorbestimmte Temperatur ansteigt.
Das Hochtemperatur-Verbrennungsgas kann dadurch der Ansaugseite des Motors 1 vor oder mitten während des Wärmetausches mit dem Kühlwasser des Motors 1 zugeführt werden, d. h., bevor es eine merkliche Wärmemenge verliert. Folglich kann die Startbarkeit des Motors in zufriedenstellender Weise verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend angeführten Ausführungsformen und Modifikationen beschränkt, sondern vielmehr zahlreichen Abwandlungen zugänglich, die sämtlich im Umfang der Erfindung liegen, die in den anliegenden Ansprüchen festgelegt ist.

Claims (10)

1. Ansaugluft-Heizsystem für einen Fahrzeugmotor, aufweisend:
einen Heizerkern (14) zum Heizen einer Fahrgastzelle, einen Brenner (15) zum Verbrennen von Kraftstoff zum Heizen eines Fluids, welches durch den Heizerkern (14) zirkuliert, und
eine Wärmezufuhrrohreinrichtung (18-20), welche zwischen dem Brenner (15) und der Ansaugseite (2) eines Motors (1) zum Zuführen von Wärme eines Hochtemperatur- Verbrennungsgases von dem Brenner zu der Ansaugseite (2) während eines Motorstartvorgangs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochtemperatur-Verbrennungsgas der Ansaugseite (2) vor oder mitten während des Wärmetausches mit dem Fluid für den Heizerkern (14) zugeführt wird.
2. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 1, wobei die Menge des Hochtemperatur-Verbrennungsgases, die der Ansaugseite (2) zugeführt wird, nach dem Motorstartvorgang verringert wird.
3. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 1, wobei die Wärmezufuhrrohreinrichtung (18-20) ein Ventil (20) zum Öffnen und Schließen eines Durchlasses (19) für das Hochtemperaturgas ansprechend auf die Umgebungstemperatur in dem Durchlaß (19) aufweist.
4. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 3, wobei das Ventil (20) durch ein Antriebselement (20b, 20c) angetrieben ist, das aus einer Formgedächtnislegierung besteht, welche ihre Form ansprechend auf die Umgebungstemperatur ändert.
5. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Menge des Hochtemperatur-Verbrennungsgases, die der Ansaugseite (2) zugeführt wird, nach einer vorbestimmten Zeitperiode ausgehend vom Beginn des Startvorgangs verringert wird.
6. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 1, wobei die Wärmezufuhrrohreinrichtung (18-20) ein Abgasrohr (18) umfaßt, welches den Verbrenner (15) mit der Ansaugseite (2) verbindet und in Wärmetauschbeziehung mit dem Fluid angeordnet ist, einen Austragdurchlaß (19), welcher den Brenner (15) mit der Ansaugseite (2) verbindet, ohne in Wärmeaustauschbeziehung mit dem Fluid zu stehen, und ein Ventil (20, 21), welches angeordnet ist bzw. dazu dient, die Menge des Hochtemperatur-Verbrennungsgases zu steuern, die der Ansaugseite (2) zugeführt wird.
7. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 6, wobei eine elektrisch betätigte Einrichtung (20a) vorgesehen ist, um das Ventil (20) anzutreiben bzw. zu betätigen und in einer Position, in welcher das Hochtemperatur-Verbrennungsgas nach Wärmetausch mit dem Fluid benachbart hierzu strömt.
8. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Austragdurchlaß (19) mit dem Abgasrohr (18) in einer Position stromabwärts von einem Abschnitt verbunden ist, der in Wärmetauschbeziehung mit dem Fluid steht, und das Ventil (20) an einer Verbindung zwischen dem Austragdurchlaß (19) und dem Abgasrohr (18) angeordnet ist.
9. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 6, wobei das Ventil (21) in dem Abgasrohr (18) angeordnet ist.
10. Ansaugluft-Heizsystem nach Anspruch 6, wobei das Abgasrohr (18) und der Austragdurchlaß (19) mit der Ansaugseite (2) verbunden sind, und der Austragdurchlaß (19) mit der Ansaugseite (2) auf einer weiter stromabwärts liegenden Seite des Luftstroms als das Abgasrohr (18) verbunden ist.
DE10007158A 1999-03-05 2000-02-17 Ansaugluft-Heizsystem für Motoren Ceased DE10007158A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022101751A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Ford Global Technologies Llc Ansaugluft-Heizsystem für einen Fahrzeugmotor

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