DE102006026128A1 - Heating flange for preheating intake air in intake line of internal-combustion engine, has heating strips for heating intake air, where one of strips is arranged and/or formed in such manner that strip produces intake air turbulence - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Heizflansch zum Vorwärmen von Ansaugluft in einer zu einer Brennkraftmaschine führenden Ansaugleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a heating flange for preheating intake air in one leading to an internal combustion engine Suction line according to the preamble of claim 1.
Derartige
Heizflansche sind zum Beispiel aus der
Um die gesetzlichen Grenzen für die Stickoxidemission einzuhalten, werden bei Dieselbrennkraftmaschinen von Nutzfahrzeugen und Personenkraftwagen üblicherweise Abgasrückführ(AGR-) Systeme eingesetzt. Über das AGR-System wird ein Teil des Abgasstroms stromauf der Brennkraftmaschine wieder in die Ansaugleitung eingeleitet. Um eine möglichst homogene Durch mischung der Frischluft mit dem rückgeführten Abgas zu erzielen, ist stromab der AGR-Einleitungsstelle eine Turbulenzen erzeugende Mischvorrichtung in der Ansaugleitung vorgesehen.Around the legal limits for compliance with the nitrogen oxide emission, are in diesel internal combustion engines of commercial vehicles and passenger cars usually exhaust gas recirculation (EGR) Systems used. about the EGR system will become part of the exhaust stream upstream of the engine introduced into the intake pipe. To ensure the most homogeneous possible mixing the fresh air with the recirculated exhaust gas is turbulence downstream of the EGR introduction point generating mixing device provided in the suction line.
Die zunehmend höher werdenden AGR-Raten erfordern immer aufwändigere Mischsysteme. Eine ungenügende Durchmischung von Frischluft und Abgas führt zu einer Stromfadenbildung und einer schlechten Homogenisierung der gemischten Ansaugluft. Bei der anschließenden Verbrennung im Brennraum der Brennkraftmaschine erfolgt dann in den luftärmeren Zonen eine erhöhte Rußbildung. Außerdem lagern die vom rückgeführten Abgas beaufschlagten Mischvorrichtungen die im Abgas enthaltenen Rußpartikel an, die sich mit öligen Bestandteilen der Kurbelgehäuseentlüftung zu festen, teerartigen Belägen verbinden können. Diese Beläge bauen sich immer weiter auf, verschmutzen die Mischvorrichtung, verringern den freien Strömungsquerschnitt der Ansaugleitung und erhöhen den Druckverlust. Dies führt schließlich zu schlechteren Motorbetriebswerten. Die so aufgebauten Beläge können bisher nur durch eine Demontage und eine externe Reinigung der Mischvorrichtung wieder entfernt werden.The increasingly higher Expected EGR rates require ever more complex mixing systems. A inadequate Mixing of fresh air and exhaust gas leads to a current thread formation and poor homogenization of the mixed intake air. In the subsequent Combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine then takes place in the air poorer Zones an increased Soot formation. Furthermore store the recirculated exhaust gas acted mixing devices contained in the exhaust soot on, dealing with oily ones Components of the crankcase ventilation to solid, tarry coverings can connect. These pads keep building up, polluting the mixing device, reduce the free flow cross section the intake pipe and increase the pressure loss. this leads to after all to worse engine operating values. The coverings so constructed can so far only by disassembly and external cleaning of the mixing device be removed again.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die die oben genannten Probleme herkömmlicher Mischvorrichtungen überwindet. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine homogene Durchmischung von Frischluft und rückgeführtem Abgas und zugleich eine einfache Reinigung der Vorrichtung selbst ermöglicht.It It is an object of the invention to provide a device for an internal combustion engine which overcomes the above problems of conventional mixing devices. It is a particular object of the invention to provide a device to develop a homogeneous mixing of fresh air and recirculated exhaust gas and at the same time allows easy cleaning of the device itself.
Diese Aufgabe wird durch einen Heizflansch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These The object is achieved by a heating flange with the features of the claim 1 solved. Advantageous embodiments and further developments of the invention are Subject of the dependent Claims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Heizflansch zum Vorwärmen von Ansaugluft in einer zu einer Brennkraftmaschine führenden Ansaugleitung vorgeschlagen, der wenigstens ein Heizelement zum Erwärmen der an ihm vorbeiströmenden Ansaugluft und einen Grundkörper, der das wenigstens eine Heizelement innerhalb der Ansaugleitung hält, aufweist, wobei das wenigstens eine Heizelement derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass es in der durch den Heizflansch strömenden Ansaugluft Turbulenzen erzeugt.According to the present The invention will provide a heating flange for preheating intake air in one leading an internal combustion engine Suggested suction line, the at least one heating element for Heat the person passing him Intake air and a body, the at least one heating element within the suction line holds, wherein the at least one heating element arranged and / or is formed so that it turbulences in the air flowing through the heating flange intake air generated.
Indem das wenigstens eine Heizelement derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass es in der durch den Heizflansch strömenden Ansaugluft eine Turbulenz erzeugt, besitzt der Heizflansch zusätzlich zu seiner herkömmlichen Funktion des Vorwärmens der Ansaugluft in der zur Brennkraftmaschine führenden Ansaugleitung eine weitere Funktion des Durchmischens dieser Ansaugluft.By doing the at least one heating element arranged and / or formed in such a way is that there is a turbulence in the intake air flowing through the heating flange produced, the heating flange has in addition to its conventional Function of preheating the intake air in the leading to the engine intake line a Another function of mixing this intake air.
Durch diese Konstruktion kann im Fall einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasrückführ-(AGR-) System mit einer stromauf der Brennkraftmaschine in die Ansaugleitung mündenden AGR-Leitung auf eine zusätzliche Mischvorrichtung zur intensiven Durchmischung der Frischluft und des rückgeführten Abgases verzichtet werden. Dies resultiert in erheblichen Bauraum-, Montage- und Kostenvorteilen. Außerdem besitzt der erfindungsgemäße Heizflansch eine Selbstreinigungswirkung: die an dem wenigstens einen Heizelement aus dem rückgeführten Abgas abgelagerten Rußpartikel können durch ein Aufheizen des Heizelements wieder entfernt werden. Eine aufwändige Demontage und externe Reinigung der Mischvorrichtung entfällt somit. Des Weiteren sind die Heiz elemente des Heizflansches üblicherweise über den gesamten Strömungsquerschnitt verteilt, sodass auch für die Durchmischung der Frischluft mit dem Abgas der gesamte Strömungsquerschnitt erfasst wird, was zu einer verbesserten Homogenisierung der Ansaugluft führt.By This construction can in the case of an internal combustion engine with a Exhaust gas recirculation (EGR) System with an upstream of the internal combustion engine in the intake opening AGR management on an additional Mixing device for intensive mixing of fresh air and the recirculated exhaust gas be waived. This results in considerable installation space, assembly and cost advantages. Furthermore owns the heating flange according to the invention a self-cleaning effect: that on the at least one heating element from the recirculated exhaust gas deposited soot particles can through a heating of the heating element are removed again. An elaborate disassembly and external cleaning of the mixing device is thus eliminated. Furthermore are the heating elements of the Heizflansches usually on the entire flow cross section distributed so that too for the mixing of the fresh air with the exhaust gas of the entire flow cross-section is detected, resulting in improved homogenization of the intake air leads.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das wenigstens eine Heizelement ein elektrisches Heizband, das vorzugsweise in einer im Wesentlichen U-förmigen Mäanderschleife angeordnet ist. Ein derartiges Heizelement ist zum Erwärmen eines Gasstroms besonders effektiv.In a preferred embodiment of the invention, the at least one heating element is an electrical heating band, which is preferably angeord in a substantially U-shaped meander loop is net. Such a heating element is particularly effective for heating a gas flow.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das elektrische Heizband zumindest teilweise schräg bis quer zur Strömungsrichtung der Ansaugluft durch den Heizflansch angeordnet und/oder ausgebildet. Das so zur Strömungsrichtung angestellte Heizband stört den Strom der Ansaugluft durch den Heizflansch und erzeugt so die gewünschten Turbulenzen im Ansaugluftstrom.In According to an embodiment of the invention, the electric heating tape is at least partly oblique up to the flow direction the intake air arranged and / or formed by the heating flange. The so to the flow direction Employed heating cable disturbs the flow of intake air through the heating flange and thus generates the desired Turbulence in the intake air flow.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das elektrische Heizband zumindest teilweise um seine Längsachse verdreht. Durch das Verdrehen des Heizbandes stehen Teile desselben schräg bis quer zur Strömungsrichtung der Ansaugluft, wodurch auch in diesem Fall die gewünschten Turbulenzen erzeugt werden.In Another embodiment of the invention is the electrical heating tape at least partially about its longitudinal axis twisted. By turning the heating tape are parts of the same diagonally up transverse to the flow direction the intake air, which also in this case the desired Turbulence can be generated.
In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Heizelement mit wenigstens einem Leitblech versehen, das schräg bis quer zur Strömungsrichtung der Ansaugluft durch den Heizflansch angeordnet und/oder ausgebildet ist. Durch die Leitbleche werden wieder die gewünschten Turbulenzen in dem Ansaugluftstrom erzeugt.In a still further embodiment of the invention is the at least a heating element provided with at least one baffle, obliquely to transversely to the flow direction the intake air is arranged and / or formed by the heating flange. Through the baffles are again the desired turbulence in the Intake air flow generated.
Bei dieser letztgenannten Ausführungsform ist das wenigstens eine Leitblech vorzugsweise thermisch leitend mit dem Heizelement verbunden, sodass es ebenfalls durch Aufheizen gereinigt werden kann, und das wenigstens eine Leitblech ist vorzugsweise einstückig mit dem Heizelement ausgebildet.at this latter embodiment is the at least one baffle preferably thermally conductive with connected to the heating element so that it is also cleaned by heating can be, and the at least one baffle is preferably one piece formed with the heating element.
Obige
sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden
Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung besser
verständlich.
Darin zeigt die einzige
Der
in
Als
Heizelemente
Die
elektrischen Heizbänder
Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung sind in dem Heizflansch
Im
Gegensatz dazu sind die elektrischen Heizbänder
In
einer alternativen Ausführungsform
(nicht dargestellt) können
die elektrischen Heizbänder
auch einfach schräg
bis quer zur Strömungsrichtung
der Ansaugluft in dem Heizflansch
In
einem zweiten Ausführungsbeispiel (rechts
in
Die
Leitbleche
Die
oben erläuterten
Ausführungsformen
der Heizbänder
Ein
Heizflansch
Aufgrund
der oben erläuterten
Konstruktion des Heizflansches
Ferner
lagern sich die im rückgeführten Abgas
enthaltenen Rußpartikel
und auch Ölbeläge auf den
elektrischen Heizbändern
ab. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen
Mischvorrichtung muss der Heizflansch
Des
Weiteren sind die elektrischen Heizbänder
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WO2010025707A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | Beru Ag | Device for preheating air for motor vehicles |
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CN111042958A (en) * | 2019-12-11 | 2020-04-21 | 一汽解放汽车有限公司 | Air inlet heater of engine |
-
2006
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FR2937085A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-16 | Renault Sas | DEVICE FOR VAPORIZING AND GENERATING AERODYNAMISM IN A CONTROL-IGNITION ENGINE INTAKE DUCT |
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