DE102007045196A1 - Internal combustion engine has air intercooler, which has cooler outlet area, where cooler outlet area has exhaust casing and multiple outlet elbows - Google Patents

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Abstract

The internal combustion engine has an air intercooler (1), which has a cooler outlet area. The cooler outlet area has an exhaust casing and multiple outlet elbows (9). A cylinder head (2) is provided, which has an air intake channel to supply charge air into the combustion chamber. An electrical heating element (10) is arranged in the cooler outlet area for temporary pre-heating of the charge air.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Ladeluftkühler und einem Zylinderkopf, welche unmittelbar an einander anliegen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 7.The The invention relates to an internal combustion engine with a charge air cooler and a cylinder head, which abut each other directly, according to the preamble of claim 1 and claim 7.

Aus der DE 10 2005 030 850 A1 ist eine Brennkraftmaschine in Reihenanordnung bekannt, bei der ein Zylinderkopf und ein Ladeluftkühler unmittelbar aneinander angeordnet sind und einen durchgehenden Ladeluft-Gasführungskanal bilden. Die Ladeluft strömt aus dem Ladeluftkühler unmittelbar, also ohne Ladeluft-Sammelrohr, in den Luft-Einlasskanal des Zylinderkopfs und von dort zum Brennraum. Der Ladeluftkühler umfasst einem Kühler-Einlassbereich, eine Kühlermatrix und einem Kühler-Auslassbereich. Der Kühler-Einlassbereich wiederum setzt sich aus einem Einlasskrümmer zum Anschluss an einen Verdichter und einem Eintrittsgehäuse zusammen. In der Kühlermatrix erfolgt der Wärmeübergang aus der Ladeluft in ein zweites Medium, beispielsweise Wasser. Der Kühler-Auslassbereich setzt sich aus einem Austrittsgehäuse und mehreren Auslasskrümmern zusammen, welche am jeweiligen Zylinderkopf dann anliegen. Von Vorteil ist die hohe Packungsdichte der Brennkraftmaschine mit den Nebenaggregaten, da ein quaderförmiger Bauraum nahezu vollständig ausgefüllt wird.From the DE 10 2005 030 850 A1 an internal combustion engine is known in series arrangement, in which a cylinder head and a charge air cooler are arranged directly adjacent to each other and form a continuous charge air gas duct. The charge air flows from the intercooler directly, ie without charge air manifold, into the air inlet channel of the cylinder head and from there to the combustion chamber. The charge air cooler includes a radiator inlet portion, a radiator matrix, and a radiator outlet portion. The radiator inlet region, in turn, is composed of an intake manifold for connection to a compressor and an inlet housing. In the radiator matrix, the heat transfer from the charge air takes place in a second medium, for example water. The radiator outlet area is composed of an outlet housing and a plurality of exhaust manifolds, which then abut the respective cylinder head. An advantage is the high packing density of the internal combustion engine with the ancillaries, since a cuboid space is almost completely filled.

In der Praxis werden Brennkraftmaschinen mit einer Ladeluft-Vorwärmung ausgerüstet. Die Ladeluft-Vorwärmung ermöglicht den Kaltstart und dient zur Weißrauchunterdrückung bei niederen Motortemperaturen. Bekannte Einrichtungen zur Ladeluft-Vorwärmung sind die Flammstart-Anlage, Glühkerzen oder elektrische Heizelemente. Letztere können entweder auf einer separaten Konsole befestigt dem Ladeluft-Sammelrohr vorgeschaltet sein oder im Ladeluft-Sammelrohr selber angeordnet sein. Derartige Lösungen sind beispielsweise aus der DE 601 08 178 T2 bekannt. Gemeinsames Merkmal dieser Einrichtungen zur Vorwärmung der Ladeluft ist der zusätzliche Bauraumbedarf, wodurch diese Einrichtungen für die aus der DE 10 2005 030 850 A1 bekannte Brennkraftmaschine nicht einsetzbar sind.In practice, internal combustion engines are equipped with a charge-air preheating. The charge-air preheating allows the cold start and serves for white smoke suppression at low engine temperatures. Known devices for charge air preheating are the flame start system, glow plugs or electrical heating elements. The latter can either be connected upstream of the charge air manifold on a separate bracket or arranged in the charge air manifold itself. Such solutions are for example from the DE 601 08 178 T2 known. The common feature of these devices for preheating the charge air is the additional space requirements, making these facilities for the out of the DE 10 2005 030 850 A1 known internal combustion engine can not be used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, für die zuvor beschriebene Brennkraftmaschine eine Ladeluft-Vorwärmung zu entwerfen.Of the Invention is therefore based on the task for the previously described internal combustion engine, a charge air preheating to design.

Die Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Die Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.The Task is by an internal combustion engine with the characteristics of Claim 1 and the features of claim 7 solved. The Embodiments are in the dependent claims shown.

Bei der ersten Lösung ist ein elektrisches Heizelement zur temporären Vorwärmung der Ladeluft im Kühler-Auslassbereich angeordnet. In einer ersten Bauart hierzu ist das elektrische Heizelement als einstückiges Bauteil im Austrittsgehäuse angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Länge des Austrittsgehäuses. Der gesamte Ladeluftstrom wird daher vor Verlassen des Ladeluftkühlers mit einem einzigen elektrischen Heizelement vorgewärmt. Alternativ hierzu besteht das elektrische Heizelement aus einzelnen, örtlich sowie elektrisch gegeneinander isolierten, Heizelementen, wobei jeweils ein elektrisches Heizelement einem Auslasskrümmer zugeordnet ist. In einer zweiten Bauart ist das elektrische Heizelement im Auslasskrümmer des Ladeluftkühlers untergebracht. Das elektrische Heizelement kann als von außen zugängliche Einschubeinheit im Auslasskrümmer ausgeführt sein. Bei beiden Bauarten gehört das elektrische Heizelement zum Funktionsumfang des Ladeluftkühlers. Der Ladeluftkühler einschließlich des elektrischen Heizelements kann daher als vormontiertes Modul von einem Zulieferer bezogen werden. Bei der ersten erfindungsgemäßen Lösung ist von Vorteil, dass keine weitere mechanische Anpassungsarbeit am Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine erforderlich ist.at the first solution is an electric heating element for temporary preheating of the charge air in the radiator outlet area arranged. In a first type for this purpose, the electric heating element as one-piece component arranged in the outlet housing and extends over the entire length of the Outlet housing. The entire charge air flow is therefore before leaving the intercooler with a single electric Preheated heating element. Alternatively, there is the electrical Heating element of individual, locally and electrically against each other insulated, heating elements, each with an electric heating element associated with an exhaust manifold. In a second design is the electric heating element in the exhaust manifold of the intercooler accommodated. The electric heating element can be considered from the outside accessible plug-in unit in the exhaust manifold be executed. This belongs to both types electric heating element to the scope of functions of the intercooler. The intercooler including the electric Heating element can therefore be purchased as a pre-assembled module from a supplier become. In the first solution according to the invention is advantageous that no further mechanical adjustment work is required on the crankcase of the internal combustion engine.

Bei der zweiten Lösung ist das elektrische Heizelement zur temporären Vorwärmung der Ladeluft im Luft-Einlasskanal des Zylinderkopfs angeordnet. Auch hier kann das elektrische Heizelement als integraler Bestandteil des Zylinderkopfs oder als Einschubeinheit ausgeführt sein.at the second solution is the electric heating element for temporary preheating of the charge air in the air inlet duct arranged the cylinder head. Again, the electric heating element as an integral part of the cylinder head or as a plug-in unit be executed.

Die Integration der Ladeluft-Vorwärmung geschieht innerhalb des gegeben Bauraums, also ohne Bauraumzunahme für die Gesamtanordnung bestehend aus der Brennkraftmaschine und den Nebenaggregaten. Da das elektrische Heizelement im aktivierten Zustand keinen Sauerstoff verbraucht, wird die Gemischbildung nicht negativ beeinflusst. Dies ist zum Beispiel bei einem Einsatz in großer geodätischer Höhe von Vorteil. Eine gute Systemanpassung wird dadurch erzielt, dass die elektrische Vorwärmung in Leistungsstufen betrieben werden kann, beispielsweise bei tiefen Motor- und Ansauglufttemperatur (Kaltstart) mit maximaler elektrischer Leistung und in abnehmenden Leistungsstufen in der Wasserlaufphase zur Weißrauchunterdrückung.The Integration of the charge air preheating happens within the given space, so without increasing the space for the Overall arrangement consisting of the internal combustion engine and the ancillaries. Since the electrical heating element in the activated state no oxygen consumed, the mixture formation is not adversely affected. This is, for example, when used in large geodesic Height of advantage. A good system adaptation is thereby achieved that the electric preheating in power levels can be operated, for example, at low engine and intake air temperature (Cold start) with maximum electrical power and in decreasing Performance levels in the watercourse phase for white smoke suppression.

In den Figuren sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:In The figures show the preferred embodiments. Show it:

1 einen Ladeluftkühler mit Zylinderkopf gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 a charge air cooler with cylinder head according to the first embodiment of the invention,

2 den Ladeluftkühler als Funktionseinheit, 2 the intercooler as a functional unit,

3 den Ladeluftkühler der 1 in einer ersten Bauart, 3 the charge air cooler the 1 in a first design,

4 den Ladeluftkühler der 1 in einer zweiten Bauart, 4 the charge air cooler the 1 in a second type,

5 einen Ladeluftkühler mit Zylinderkopf gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, 5 a charge air cooler with cylinder head according to the second embodiment of the invention,

6 den Zylinderkopf der 5 in einer ersten Bauart und 6 the cylinder head of the 5 in a first type and

7 den Zylinderkopf der 5 in einer zweiten Bauart. 7 the cylinder head of the 5 in a second design.

Die 1 zeigt den Ladeluftkühler 1 mit dem Zylinderkopf 2 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung als montierte Baueinheit. In der ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein elektrisches Heizelement 10 im Ladeluftkühler 1 angeordnet. Der Ladeluftkühler 1 und der Zylinderkopf 2 kommen unmittelbar – ohne Zwischenschaltung eines Ladeluftrohrs – an einander zur Anlage. Der Zylinderkopf 2 kann als einstückiges Bauteil ausgeführt oder – wie dargestellt – aus Einzelzylinderköpfen komplettiert sein. Der dargestellte Ladeluftkühler 1 besitzt fünf Auslasskrümmer 9, innerhalb welcher ein Ladeluft-Gasführungskanal angeordnet ist. Dieser kommuniziert mit dem jeweiligen Luft-Einlasskanal im Zylinderkopf 2. Diesen bilden daher einen durchgehenden Ladeluft-Gasführungskanal vom Ladeluftkühler bis zum Brennraum der Brennkraftmaschine. Ausgeführt ist der Ladeluftkühler 1 als Luft-Wasserkühler, bei dem der Wärmeübergang aus der Ladeluft in das Wasser erfolgt. Die Wasserzuführung ist mit dem Bezugszeichen WASSER ZU gekennzeichnet. Die Zuführung der Ladeluft von einem Verdichter, Bezugszeichen LL ZU, erfolgt über einen Einlasskrümmer 6.The 1 shows the intercooler 1 with the cylinder head 2 according to the first embodiment of the invention as a mounted assembly. In the first embodiment of the invention is an electric heating element 10 in the intercooler 1 arranged. The intercooler 1 and the cylinder head 2 come directly - without the interposition of a charge air pipe - to each other to the plant. The cylinder head 2 can be designed as a one-piece component or - as shown - be completed from single cylinder heads. The illustrated intercooler 1 has five exhaust manifolds 9 within which a charge-air gas guide channel is arranged. This communicates with the respective air inlet channel in the cylinder head 2 , These therefore form a continuous charge-air gas duct from the intercooler to the combustion chamber of the internal combustion engine. The intercooler is executed 1 as an air-water cooler, in which the heat transfer from the charge air into the water takes place. The water supply is marked with the reference WATER CLOSED. The supply of the charge air from a compressor, reference numeral LL ZU, via an intake manifold 6 ,

Die 2 und 3 zeigen den Ladeluftkühler 1 der 1 als erste Ausführungsform der Erfindung in einer ersten Bauart. In der ersten Bauart ist das elektrische Heizelement 10 im Kühler-Auslassbereich des Ladeluftkühlers 1 angeordnet. In der 2 ist der Ladeluftkühler 1 schematisch als Funktionseinheit dargestellt. Die 3 zeigt die konkrete Ausführungsform hierzu in perspektivischer Ansicht mit Teilaufriss. Die weitere Beschreibung erfolgt für die beiden 2 und 3 gemeinsam.The 2 and 3 show the intercooler 1 of the 1 as a first embodiment of the invention in a first type. In the first type is the electric heating element 10 in the radiator outlet area of the intercooler 1 arranged. In the 2 is the intercooler 1 shown schematically as a functional unit. The 3 shows the specific embodiment of this in perspective view with partial elevation. The further description is for the two 2 and 3 together.

Der Ladeluftkühler 1 umfasst einen Kühler-Einlassbereich 3, eine Kühlermatrix 4 und einen Kühler-Auslassbereich 5, siehe 2. Der Kühler-Einlassbereich 3 wiederum setzt sich aus dem Einlasskrümmer 6 und einem Eintrittsgehäuse 7 zusammen. Über den Einlasskrümmer 6 wird die Ladeluft zugeführt. In den Figuren ist dies mit einem Pfeil und dem Bezugszeichen LL ZU gekennzeichnet. In der Kühlermatrix 4 erfolgt der Wärmeübergang. Der Wasserfluss durch die Kühlermatrix 4 ist in der 2 durch Pfeile mit den Bezugszeichen WASSER ZU und WASSER AB gekennzeichnet. Der Kühler-Auslassbereich 5 setzt sich aus einem Austrittsgehäuse 8 und den Auslasskrümmern 9 zusammen. Auf Grund des Aufrisses ist in der 3 von den fünf Auslasskrümmern 9 bei zwei Auslasskrümmern nur ein Teil der unteren Anschlussfläche sichtbar. Über den Auslasskrümmer 9 wird die Ladeluft aus dem Ladeluftkühler 1 abgeführt. In den Figuren ist dies durch einen Pfeil und das Bezugszeichen LL AB gekennzeichnet.The intercooler 1 includes a radiator inlet area 3 , a cooler matrix 4 and a radiator outlet area 5 , please refer 2 , The radiator inlet area 3 in turn sits down from the intake manifold 6 and an inlet housing 7 together. About the intake manifold 6 the charge air is supplied. In the figures, this is indicated by an arrow and the reference LL ZU. In the cooler matrix 4 the heat transfer takes place. The flow of water through the radiator matrix 4 is in the 2 indicated by arrows with the symbols WATER CLOSED and WATER AB. The radiator outlet area 5 is made up of an outlet housing 8th and the exhaust manifolds 9 together. Due to the elevation is in the 3 from the five exhaust manifolds 9 with two exhaust manifolds, only part of the lower connection surface is visible. About the exhaust manifold 9 is the charge air from the intercooler 1 dissipated. In the figures, this is indicated by an arrow and the reference LL AB.

In der ersten Bauart des Ladeluftkühlers 1 ist das elektrisches Heizelement 10 innerhalb des Austrittsgehäuses 8 angeordnet und somit integraler Bestandteil des Ladeluftkühlers 1. Über das elektrische Heizelement 10 wird die Ladeluft bei einem Kaltstart vorgewärmt, wodurch bei tiefen Temperaturen der Start ermöglicht wird und die Weißrauchentstehung unterdrückt wird. Wie in der 3 dargestellt, setzt sich das elektrische Heizelement 10 aus einzelnen Heizelementen zusammen, welche örtlich sowie elektrisch gegeneinander isoliert sind. Jedem Auslasskrümmer 9 ist ein elektrisches Heizelement 10 zugeordnet. Beispielsweise ist dem Auslasskrümmer 9.1 das elektrische Heizelement 10.1 zugeordnet. Von einem nicht dargestellten elektronischen Heizelement-Steuergerät kann jedes elektrische Heizelement 10 mit einem Ansteuersignal U beaufschlagt werden. In der Praxis ist das Ansteuersignal als PWM-Signal ausgeführt, bei dem über das Impuls-Pausenverhältnis die im elektrischen Heizelement erzeugte Wärmemenge gesteuert wird. Über das PWM-Signal kann das elektrische Heizelement in Leistungsstufen betrieben werden, wodurch eine zielgerichtete Anpassung der Ladeluftvorwärmung möglich wird. Die Ladeluft-Vorwärmung kann daher in jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zur Optimierung des Verbrennungsprozesses aktiviert werden. Die vom Heizelement 10.1 erwärmte Ladeluft strömt über den Auslasskrümmer 9.1 in den Luft-Einlasskanal 12.1 des Zylinderkopfs 2. Der Ladeluftkühler 1 und der Zylinderkopf 2 bilden daher – wie in 3 dargestellt – einen gemeinsamen Ladeluft-Gasführungskanal. Die einzelnen elektrischen Heizelemente können auch leitend zu einem gesamten elektrischen Heizelement verbunden sein, welches sich dann über die gesamte Länge des Austrittsgehäuses 8 erstreckt.In the first type of intercooler 1 is the electric heating element 10 inside the outlet housing 8th arranged and thus an integral part of the intercooler 1 , About the electric heating element 10 the charge air is preheated in a cold start, which allows the start at low temperatures and the white smoke is suppressed. Like in the 3 represented, the electric heating element is set 10 composed of individual heating elements, which are locally and electrically isolated from each other. Every exhaust manifold 9 is an electric heating element 10 assigned. For example, the exhaust manifold 9.1 the electric heating element 10.1 assigned. From an electronic heating element controller, not shown, each electrical heating element 10 be acted upon by a drive signal U. In practice, the drive signal is designed as a PWM signal, in which the amount of heat generated in the electrical heating element is controlled by means of the pulse-pause ratio. Via the PWM signal, the electric heating element can be operated in power stages, whereby a targeted adjustment of the charge air preheating is possible. The charge air preheating can therefore be activated in each operating point of the internal combustion engine to optimize the combustion process. The of the heating element 10.1 heated charge air flows over the exhaust manifold 9.1 in the air inlet duct 12.1 of the cylinder head 2 , The intercooler 1 and the cylinder head 2 therefore form - as in 3 shown - a common charge air gas duct. The individual electrical heating elements can also be connected in a conductive manner to an entire electrical heating element, which then extends over the entire length of the outlet housing 8th extends.

In der 4 ist der Ladeluftkühler 1 der 1 in einer zweiten Bauart dargestellt. Die zweite Bauart unterscheidet sich von der ersten Bauart (2 und 3) dadurch, dass das elektrische Heizelement 10 im Auslasskrümmer 9 als Einschubeinheit 11 angeordnet ist. Die Einschubeinheit 11 kann zu Servicezwecken – in Zeichnungsrichtung gesehen nach oben – aus dem Auslasskrümmer 9 herausgezogen werden. Beispielsweise ist dem Auslasskrümmer 9.1 die Einschubeinheit 11.1 mit dem elektrischen Heizelement 10.1 zugeordnet. Die einzelnen elektrischen Heizelemente 10 können auch bei dieser Bauart über ein nicht dargestelltes elektronisches Heizelement-Steuergerät einzeln mit einem Ansteuersignal U beaufschlagt werden.In the 4 is the intercooler 1 of the 1 shown in a second type. The second type differs from the first type ( 2 and 3 ) in that the electric heating element 10 in the exhaust manifold 9 as plug-in unit 11 is arranged. The plug-in unit 11 Can for service purposes - viewed in the direction of drawing upwards - from the exhaust manifold 9 be pulled out. For example, the exhaust manifold 9.1 the plug-in unit 11.1 with the electric heating element 10.1 assigned. The individual electrical heating elements 10 can also individually in this design via an unillustrated electronic heating element control unit with a Ansteu Ersignal U be acted upon.

Die 5 zeigt einen Ladeluftkühler 1 mit Zylinderkopf 2 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung als montierte Baueinheit, bei welcher ebenfalls der Ladeluftkühler 1 unmittelbar – ohne Zwischenschaltung eines Ladeluftrohrs – am Zylinderkopf 2 anliegt. In der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das elektrische Heizelement 10 im Luft-Einlasskanal 12 des Zylinderkopfs 2 angeordnet. Der dargestellte Ladeluftkühler 1 besitzt fünf Auslasskrümmer 9, innerhalb welcher ein Ladeluft-Gasführungskanal angeordnet ist. Dieser kommuniziert mit dem jeweiligen Luft-Einlasskanal 12 des Zylinderkopfs 2. Diesen bilden daher einen durchgehenden Ladeluft-Gasführungskanal vom Ladeluftkühler bis zum Brennraum der Brennkraftmaschine.The 5 shows a charge air cooler 1 with cylinder head 2 according to the second embodiment of the invention as a mounted unit, in which also the intercooler 1 directly - without the interposition of a charge air tube - on the cylinder head 2 is applied. In the second embodiment of the invention, the electric heating element 10 in the air inlet duct 12 of the cylinder head 2 arranged. The illustrated intercooler 1 has five exhaust manifolds 9 within which a charge-air gas guide channel is arranged. This communicates with the respective air intake duct 12 of the cylinder head 2 , These therefore form a continuous charge-air gas duct from the intercooler to the combustion chamber of the internal combustion engine.

Die 6 zeigt den Zylinderkopf 2 der 5 in einer ersten Bauart, bei der zum besseren Verständnis der Zylinderkopf 2 im Bereich des Luft-Einlasskanals 12 im Aufriss dargestellt ist. Innerhalb des Luft-Einlasskanals 12 ist das elektrische Heizelement 10 als integraler Bestandteil des Zylinderkopfs 2 angeordnet. Angesteuert wird das elektrische Heizelement 10 durch ein nicht dargestelltes elektronisches Heizelement-Steuergerät.The 6 shows the cylinder head 2 of the 5 in a first design, in which for better understanding of the cylinder head 2 in the area of the air inlet channel 12 is shown in elevation. Inside the air inlet duct 12 is the electric heating element 10 as an integral part of the cylinder head 2 arranged. The electric heating element is activated 10 by an unillustrated electronic heating element control unit.

Die 7 zeigt den Zylinderkopf 2 der 5 in einer zweiten Bauart. Auch hier ist der Zylinderkopf 2 im Bereich des Luft-Einlasskanals 12 im Aufriss dargestellt. Die zweite Bauart unterscheidet sich von der ersten Bauart (6) dadurch, dass das elektrische Heizelement 10 hier als Einschubeinheit 11 ausgeführt ist. Die Einschubeinheit 11 ist von der Außenseite her zugänglich und damit servicefreundlich. Das den Luft-Einlasskanal 12 umgebende Gehäuse wurde entsprechend gekürzt, so dass der Bauraum trotz Einschubeinheit 11 unverändert beibehalten werden konnte.The 7 shows the cylinder head 2 of the 5 in a second design. Again, the cylinder head 2 in the area of the air inlet channel 12 shown in elevation. The second type differs from the first type ( 6 ) in that the electric heating element 10 here as a plug-in unit 11 is executed. The plug-in unit 11 is accessible from the outside and therefore easy to service. The air inlet duct 12 surrounding housing was shortened accordingly, so that the installation space despite insertion unit 11 could be kept unchanged.

Zusammenfassend ergeben sich aus der Beschreibung für die Erfindung folgende Vorteile:

  • – Die Integration der Ladeluft-Vorwärmung geschieht innerhalb des gegeben Bauraums, also ohne Bauraumzunahme;
  • – Das elektrische Heizelement hat keine Auswirkung auf die Gemischbildung, was beim Betrieb in großer geodätischer Höhe von Vorteil ist;
  • – Die Erfindung kann als Nachrüstsatz angeboten werden;
  • – Durch die Aussteuerung in Leistungsstufen ist eine gezielte Systemanpassung möglich, zum Beispiel mit hoher elektrischer Leistung beim Motorstart und abnehmender elektrischer Leistung in der Warmlaufphase zur Weißrauchunterdrückung.
In summary, the description of the invention provides the following advantages:
  • - The integration of the charge air preheating happens within the given space, so without space increase;
  • - The electrical heating element has no effect on the mixture formation, which is advantageous for operation in large geodesic height;
  • - The invention can be offered as a retrofit kit;
  • - By the modulation in power levels targeted system adaptation is possible, for example, with high electrical power at engine start and decreasing electrical power in the warm-up phase for white smoke suppression.

11
LadeluftkühlerIntercooler
22
Zylinderkopfcylinder head
33
Kühler-EinlassbereichCooler inlet area
44
Kühlermatrixradiator matrix
55
Kühler-AuslassbereichCooler outlet
66
Einlasskrümmerintake manifold
77
Eintrittsgehäuseinlet casing
88th
Austrittsgehäuseoutlet housing
99
Auslasskrümmerexhaust manifold
9.19.1
Auslasskrümmerexhaust manifold
1010
elektrisches Heizelementelectrical heating element
10.110.1
elektrisches Heizelementelectrical heating element
1111
Einschubeinheitwithdrawable unit
11.111.1
Einschubeinheitwithdrawable unit
1212
Luft-EinlasskanalAir intake channel
12.112.1
Luft-EinlasskanalAir intake channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005030850 A1 [0002, 0003] - DE 102005030850 A1 [0002, 0003]
  • - DE 60108178 T2 [0003] - DE 60108178 T2 [0003]

Claims (8)

Brennkraftmaschine mit einem Ladeluftkühler (1), welcher einen Kühler-Auslassbereich (5), bestehend aus einem Austrittsgehäuse (8) sowie mehreren Auslasskrümmern (9), umfasst, und mit einem Zylinderkopf (2), welcher einen Luft-Einlasskanal (12) zur Zuführung der Ladeluft in den Brennraum aufweist, wobei der Ladeluftkühler (1) und der Zylinderkopf (2) unter Bildung eines durchgehenden Ladeluft-Gasführungskanals unmittelbar an einander anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühler-Auslassbereich (5) ein elektrisches Heizelement (10) zur temporären Vorwärmung der Ladeluft angeordnet ist.Internal combustion engine with a charge air cooler ( 1 ) which has a radiator outlet area ( 5 ), consisting of a discharge housing ( 8th ) and a plurality of exhaust manifolds ( 9 ), and with a cylinder head ( 2 ), which has an air inlet duct ( 12 ) for supplying the charge air into the combustion chamber, wherein the intercooler ( 1 ) and the cylinder head ( 2 ) abut each other directly to form a continuous charge-air gas-carrying channel, characterized in that in the cooler outlet region ( 5 ) an electric heating element ( 10 ) is arranged for temporary preheating of the charge air. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (10) im Austrittsgehäuse (8) angeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the electric heating element ( 10 ) in the outlet housing ( 8th ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (10) einstückig sich über die gesamte Länge des Austrittsgehäuses (8) erstreckt.Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the electric heating element ( 10 ) integrally over the entire length of the outlet housing ( 8th ). Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere elektrische Heizelemente (10) örtlich sowie elektrisch gegeneinander isoliert im Austrittsgehäuse (8) angeordnet sind, wobei jeweils ein elektrisches Heizelement (10) einem Auslasskrümmer (9) zugeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that a plurality of electrical heating elements ( 10 ) locally and electrically isolated from each other in the outlet housing ( 8th ) are arranged, wherein in each case an electrical heating element ( 10 ) an exhaust manifold ( 9 ) assigned. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (10) im Auslasskrümmer (9) angeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the electric heating element ( 10 ) in the exhaust manifold ( 9 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) als Einschubeinheit (11) im Auslasskrümmer (9) angeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the heating element ( 10 ) as a plug-in unit ( 11 ) in the exhaust manifold ( 9 ) is arranged. Brennkraftmaschine mit einem Ladeluftkühler (1), welcher einen Kühler-Auslassbereich (5), bestehend aus einem Austrittsgehäuse (8) sowie mehreren Auslasskrümmern (9), umfasst, und mit einem Zylinderkopf (2), welcher einen Luft-Einlasskanal (12) zur Zuführung der Ladeluft in den Brennraum aufweist, wobei der Ladeluftkühler (1) und der Zylinderkopf (2) unter Bildung eines durchgehenden Ladeluft-Gasführungskanals unmittelbar an einander anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass im Luft-Einlasskanal (12) des Zylinderkopfs (2) ein elektrisches Heizelement (10) zur temporären Vorwärmung der Ladeluft angeordnet ist.Internal combustion engine with a charge air cooler ( 1 ) which has a radiator outlet area ( 5 ), consisting of a discharge housing ( 8th ) and a plurality of exhaust manifolds ( 9 ), and with a cylinder head ( 2 ), which has an air inlet duct ( 12 ) for supplying the charge air into the combustion chamber, wherein the intercooler ( 1 ) and the cylinder head ( 2 ) abut one another directly, forming a continuous charge-air gas guide channel, characterized in that in the air inlet channel ( 12 ) of the cylinder head ( 2 ) an electric heating element ( 10 ) is arranged for temporary preheating of the charge air. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (10) als Einschubeinheit (11) im Lufteinlass-Kanal (12) angeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the electric heating element ( 10 ) as a plug-in unit ( 11 ) in the air inlet duct ( 12 ) is arranged.
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