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EINLEITUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Kondensations-Verteilungssystem für einen Kraft-Ansaugmotor eines Kraftfahrzeugs und insbesondere auf ein Ladeluftkühler-Kondensations- Verteilungssystem.
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Moderne Motoren verwenden Kompressoren, wie z.B. Kompressoren und Turbolader, um die Leistung von Verbrennungsmotoren mit kleinerem Hubraum auf die Leistung von Verbrennungsmotoren mit größerem Hubraum zu erhöhen. Die Kompressoren erhöhen die Dichte der Luft, damit der Verbrennungsprozess mehr Brennstoff pro Zyklus verbrennen kann, wodurch die Leistung bei Bedarf erhöht wird. Verbrennungsmotoren mit Kompressoren sind allgemein als Zwangsinduktionsmotoren bekannt.
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Die Temperatur der aus den Kompressoren austretenden Druckluft, auch als Verbrennungsluft bezeichnet, ist aufgrund des Verdichtungsprozesses deutlich höher als die Umgebungsluft am Einlass. Ladeluftkühler (charge air coolers, CAC) werden eingesetzt, um übermäßige Wärme aus der verdichteten Verbrennungsluft vor dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors zu entfernen, um die Verbrennungseffizienz weiter zu verbessern, was zu einer verbesserten Kraftstoffeinsparung und weniger unerwünschten Emissionen führt. CAC sind typischerweise Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmetauscher, bei denen die Wärme der durch die CAC strömenden komprimierten Verbrennungsluft mit höherer Temperatur auf einen Außenluft- oder Kühlmittelstrom übertragen wird, was zu einer Temperatursenkung des Verbrennungsluftstroms führt.
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Die Wirksamkeit der CAC kann dazu führen, dass der komprimierte Verbrennungsluftstrom durch die CAC einen Temperaturübergang unter die Kondensationspunkt-Temperatur erfährt, wodurch Feuchtigkeit in der Verbrennungsluft kondensiert und flüssiges Kondensat innerhalb der CAC gebildet wird. Innerhalb des CAC kann sich ein ausreichendes Volumen an Kondensat ansammeln, das in Form von Tröpfchen zurück in den Verbrennungsluftstrom, der aus dem CAC austritt und zum Ansaugkrümmer transportiert wird, abgelöst werden kann. Nicht dosierte Kondensat-Tröpfchen, die in den Brennraum des Motors gelangen, können den Verbrennungsprozess behindern und damit zu einer unerwünschten Motorleistung führen. Dies gilt insbesondere für kleinere Motoren, die in feuchten Umgebungen betrieben werden, da die Kompressoren selbst im stationären Teillastbetrieb ein höheres Betriebsintervall aufweisen als größere Motoren.
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Während also die derzeitigen CAC ihren Zweck erfüllen, ist ein CAC mit einem Kondensations-Verteilungssystem und einem Verfahren zur Verteilung des Kondensats aus dem CAC erforderlich, um den Verbrennungsluftstrom zu den Verbrennungsmotoren zu liefern.
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BESCHREIBUNG
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Nach mehreren Aspekten wird ein Ladeluftkühler-(CAC)-Kondensations-Verteilungssystem offengelegt. Das CAC-Kondensations-Verteilungssystem umfasst einen Kompressor mit einem Kompressor-Einlass und einem Kompressor-Auslass; einen CAC mit einem Einlasstank in Fluidverbindung mit dem Kompressor-Auslass und einem Auslasstank, wobei der Auslasstank ein unteres Raumvolumen für die Ansammlung eines Kondensats umfasst; ein Kondensat-Aufnahmerohr mit einem Aufnahmerohr-Einlass, der innerhalb des unteren Raumvolumens innerhalb des Auslasstanks angeordnet ist, und einem gegenüberliegenden Aufnahmerohr-Auslass; und ein Kondensat-Förderrohr mit einem ersten Ende, das mit dem Aufnahmerohr-Auslass verbunden ist, und einem gegenüberliegenden zweiten Ende in Fluidverbindung mit dem Kompressor-Einlass.
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Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist, dass das CAC-Kondensations-Verteilungssystem außerdem einen Einlasskanal umfasst, der mit dem Kompressor-Einlass verbunden ist. Das zweite Ende des Kondensat-Förderrohrs steht in Fluidverbindung mit dem Einlasskanal neben dem Einlass des Kompressors.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Kondensat-Aufnahmerohr ein Venturirohr.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das CAC-Kondensations-Verteilungssystem ferner ein Regelventil, das in-line zum Kondensat-Förderrohr zwischen dem ersten und zweiten Ende des Kondensat-Förderrohrs angeordnet ist. Das Regelventil ist so eingerichtet, dass das Kondensat selektiv durch das Kondensat-Förderrohr vom ersten Ende zum zweiten Ende fließen kann.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das CAC-Kondensations-Verteilungssystem ferner eine Inline-Blende, die im Kondensat-Förderrohr neben dem zweiten Ende des Kondensat-Förderrohrs angeordnet ist.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung definiert die Inline-Blende eine Blendendüse, die so eingerichtet ist, dass sie einen Stopfen mit flüssigem Kondensat in ein Nebelkondensat im Einlasskanal verteilt.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Steuerventil ein magnetisch gesteuertes Steuerventil. Das CAC-Kondensations-Verteilungssystem enthält ferner eine Steuerung, die so eingerichtet ist, dass sie ein Signal erzeugt und an das magnetgesteuerte Steuerventil ausgibt, um das magnetgesteuerte Steuerventil selektiv zu zyklisieren.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuerung so eingerichtet, dass sie Informationen von mindestens einem Umgebungs-Sensor, einem Fahrzeugzustands-Sensor und einem Motorsteuerungsmodul zur Erzeugung und Ausgabe des Signals empfängt und verarbeitet.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der Fahrzeugzustands-Sensor mindestens einen Drosselklappeneinlassluftdruck-Sensor. Der Umgebungs-Sensor enthält einen Umgebungsfeuchtigkeits-Sensor. Das Motorsteuerungsmodul enthält ein kalibriertes Drehmomentkennfeld.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält die Steuerung außerdem einen Zeitgeber.
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Nach mehreren Aspekten wird ein Verfahren zur Dispersion von Kondensat aus einem Ladeluftkühler (CAC) in einem System mit einem Motor und einem Kompressor mit Zwangsansaugung offengelegt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Zuführens von Druckluft durch den Kompressor durch den CAC zu einem Ansaugkrümmer des Motors; Bestimmen einer relativen Umgebungsfeuchtigkeit (Amb Rh); Bestimmen eines Drosselklappeneinlassluftdrucks (TIAP) des Ansaugkrümmers; Bestimmen des relativen Motordrehmomentbedarfs (EngTorq%) des Motors; und Fördern eines Kondensats von einem Auslasstank des CAC durch ein Kondensat-Förderrohr zu einem Einlass des Kompressors, wenn der Amb Rh über einer vorbestimmten Feuchtigkeit, der TIAP über einem vorbestimmten Druck und der EngTorq unter einem vorbestimmten Prozentsatz liegt.
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In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner die Betätigung eines Steuerventils, das in Reihe mit dem Kondensat-Förderrohr angeordnet ist, in der offenen Position, um das Kondensat durch das Kondensat-Förderrohr fließen zu lassen.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner die Summierung einer Zeitspanne, in der sowohl der Amb Rh über einer vorbestimmten Feuchtigkeit als auch der TIAP über einem vorbestimmten TIAP liegt; und die Betätigung des Regelventils, nachdem die Summenzeit über einem vorbestimmten Zeitwert liegt.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Zeitspanne summiert, in der sowohl der Amb Rh über einer vorbestimmten Feuchtigkeit als auch der TIAP über einem vorbestimmten Druck liegt; ein zweiter TIAP des Ansaugkrümmers wird bestimmt, nachdem die summierte Zeitspanne über einem vorbestimmten Zeitwert liegt; und das Steuerventil wird betätigt, wenn der zweite TIAP über einem zweiten vorbestimmten TIAP liegt.
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In einem anderen Aspekt der gegenwärtigen Offenbarung wird der EngTorq% bestimmt, nachdem die Zeitdauer der Totalisierung über dem vorbestimmten Zeitwert liegt.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Betätigung des Steuerventils das zyklische Umschalten des Steuerventils zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand mit einer vorbestimmten Frequenz und für eine vorbestimmte Zeitdauer.
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Nach mehreren Aspekten wird ein System mit Zwangsinduktionsmotor für ein Fahrzeug offengelegt. Das Zwangsansaugmotorsystem umfasst einen Kompressor mit einem Einlass zur Aufnahme eines Luftstroms und einem Auslass zur Abgabe eines heißen Druckluftstroms, einen Ladeluftkühler mit einem Einlasstank zur Aufnahme des heißen Druckluftstroms und einem Auslasstank zur Abgabe eines gekühlten Druckluftstroms, wobei der Auslasstank ein unteres Raumvolumen zur Ansammlung eines Kondensats umfasst; einen Verbrennungsmotor mit einem Einlasskrümmer zur Aufnahme des gekühlten Druckluftstroms aus dem Auslasstank; ein Kondensat-Aufnahmerohr mit einem im unteren Raumvolumen angeordneten Einlass und einem gegenüberliegenden Auslass; und ein Kondensat-Förderrohr mit einem ersten Ende, das mit dem Aufnahmerohr-Auslass verbunden ist, und einem gegenüberliegenden zweiten Ende, das in Fluidverbindung mit dem Einlass des Kompressors steht.
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Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist, dass das System des Zwangsansaugmotors außerdem eine Blende umfasst, die neben dem zweiten Ende des Kondensat-Förderrohrs angeordnet ist. Die Blende ist so eingerichtet, dass ein Pfropfen flüssigen Kondensats, der am zweiten Ende des Kondensat-Förderrohrs austritt, in einen Kondensatnebel, der in den Einlass des Kompressors eintritt, verteilt wird.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Zwangseinlass-Motorsystem ferner ein Magnetsteuerventil, das in Reihe mit dem Kondensat-Förderrohr angeordnet ist; und eine Steuerung, die so eingerichtet ist, dass sie ein Signal an das Magnetventil sendet, um das Steuerventil selektiv zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand zu schalten.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Kraftinduktionssystem außerdem mindestens einen Umgebungs-Sensor, einen Fahrzeugzustands-Sensor und ein Motorsteuerungsmodul, das so eingerichtet ist, dass es Informationen an die Steuerung sendet. Die Steuerung ist so eingerichtet, dass sie die Informationen empfängt und verarbeitet, um das Regelventil selektiv zu schalten.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der Umgebungs-Sensor einen Umgebungsfeuchtesensor, der Fahrzeugzustands-Sensor einen Drosselklappeneinlassluftdruck (TIAP) und das Motorsteuerungsmodul ein kalibriertes Drehmomentkennfeld.
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Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der hier gegebenen Beschreibung ergeben. Es sollte verstanden werden, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung dienen und nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Figuren dienen nur zur Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit erzwungener Ansaugung und einem Kondensations-Verteilungssystem mit Ladeluftkühler (CAC) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
- 2 zeigt ein Verfahren zur Dispergierung von Kondensat aus einem Ladeluftkühler mit dem CAC-Kondensations-Verteilungssystem von 1 nach einer beispielhaften Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die gegenwärtige Offenbarung, Anwendung oder Verwendung nicht einschränken. Die abgebildeten Ausführungsformen werden mit Bezug auf die Figuren offengelegt, wobei gleichartige Bezugszeichen auf entsprechende Teile in den einzelnen Figuren hinweisen. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, und einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Merkmale zu zeigen. Die spezifischen strukturellen und funktionellen Details, die offenbart wurden, sollen nicht als Einschränkung, sondern als repräsentative Grundlage für die Vermittlung der Praxis der offengelegten Konzepte interpretiert werden.
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1 zeigt ein System 100 mit einem Verbrennungsmotor (Motor) 102, einem Ansaugfiltergehäuse 104, einem Luftkompressor 106 und einem Ladeluftkühler (CAC) 108. Das System 100 für den Motor mit Zwangsansaugung umfasst auch ein Kondensations-Verteilungssystem 110 für den Ladeluftkühler, das so eingerichtet ist, dass es das Kondensat aus dem CAC 108 selektiv verteilt, indem es das Kondensat aus einem Auslasstank 122 des CAC 108 bei vorgegebenen Betriebsbedingungen des Motors 102 zum Kompressor 106 leitet, um unerwünschte Auswirkungen auf die Motorleistung zu vermeiden. Es wird geschätzt, dass das System 100 mit dem Ladeluftkühler-Kondensations-Verteilungssystem 110 nicht auf den Einsatz in Landmaschinen beschränkt ist, sondern auch in Wasser- und Luftfahrzeugen sowie für den Antrieb eines Hybridantriebsystems für solche Fahrzeuge verwendet werden kann.
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Das Ansaugfiltergehäuse 104 enthält ein Filtermedium (nicht abgebildet) und verfügt über einen Umgebungslufteinlass 112 und einen gefilterten Luftauslass 114. Die Umgebungsluft tritt in den Umgebungslufteinlass 112 ein, strömt durch das Filtermedium und filtert Partikel aus dem Luftstrom, die das Kraftsaugmotorsystem 100 verstopfen oder beschädigen können, und verlässt den gefilterten Luftauslass 114. Die gefilterte Luft, die aus dem Luftansaugfiltergehäuse 104 austritt, wird durch den Kompressor-Einlasskanal 116 zum Kompressor 106 geleitet.
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Der Kompressor 106 kann der eines Kompressors vom Typ Kompressor oder Turbolader sein. Kompressoren vom Typ Kompressor werden in der Regel durch einen mechanischen Nebenabtrieb, wie z.B. einen Riemen, ein Zahnrad und/oder eine Welle, von einer Kurbelwelle des Motors 102 angetrieben. Moderne Kompressoren vom Typ Kompressor werden von einem Elektromotor angetrieben, um eine direkte Leistungsaufnahme vom Motor 102 zu vermeiden. Kompressoren vom Typ Turbolader werden von den heißen Abgasen des Motors 102 angetrieben, wobei die heißen Abgase eine Turbine drehen, die den gefilterten Luftstrom verdichtet.
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Auf der Grundlage des Leistungsbedarfs verdichtet der Kompressor 106 selektiv das Volumen des gefilterten Luftstroms, um die Dichte des Luftstroms zu erhöhen, wodurch dem Motor 102 mehr Sauerstoff pro Volumeneinheit des Luftstroms für eine effizientere Verbrennung des Kraftstoffs bei erhöhter Leistung zur Verfügung gestellt wird. Je höher die Dichte der dem Motor 102 zugeführten Verbrennungsluft ist, desto größer ist die Ausgangsleistung, die der Motor 102 erzeugen kann. Je größer die Dichte, desto mehr Wärme wird während des Kompressionsprozesses erzeugt. Beispielhafte Temperaturen des Druckluftstroms, der aus einem Kompressor des Turboladertyps austritt, können bis zu 200 °C betragen.
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Der aus dem Kompressor 106 austretende Druckluftstrom wird durch den CAC 108 geleitet, um die Temperatur des Druckluftstroms zu reduzieren, indem die Wärme des Druckluftstroms an einen externen Luft- oder Wasserstrom abgeführt wird. Das gezeigte Beispiel CAC 108 ist ein Luft-Luft-CAC, ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann auch ein Luft-Flüssigkeits-CAC enthalten. Der beispielhafte CAC 108 umfasst einen Einlasstank 118 mit einem Lufteinlassanschluss 120 und einen Luftauslasstank 122 mit einem Luftauslassanschluss 124. Eine Vielzahl von Luftstromrohren 126 verbindet den Einlasstank 118 mit dem Auslasstank 122 und definiert eine Vielzahl von internen Luftstromkanälen (nicht abgebildet) für den Verbrennungsluftstrom durch die Luftstromrohre 126. Eine Vielzahl von gewellten Rippen 128, die die Außenflächen benachbarter Luftstromrohre 126 miteinander verbinden, um die Außenfläche des CAC 108 zur Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz zu vergrößern. Die gewellten Rippen 128, die benachbarte Luftstromrohre miteinander verbinden, definieren eine Vielzahl von externen Luftstromdurchgängen 130 senkrecht zu den Luftstromrohren 126. Während gewellte Lamellen des Typs 128 gezeigt werden, wird es geschätzt, dass andere Arten von luftseitigen Lamellen, wie z.B. Plattenlamellen, zur Vergrößerung der äußeren Wärmeübertragungsfläche des CAC 108 verwendet werden können.
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In dem gezeigten Beispiel CAC 108 kühlt Umgebungsluft mit niedrigerer Temperatur, die durch die externen Luftstromkanäle 130 fließt, den Druckluftstrom mit höherer Temperatur in den Luftstromrohren 126. Unter feuchten Betriebsbedingungen kann die durch die externen Luftstromkanäle 130 strömende Umgebungsluft für eine ausreichende Kühlung sorgen, so dass der Druckluftstrom in den Luftstromrohren 126 unter seinen Kondensationspunkt absinken kann, was zur Bildung von Kondensat-Tröpfchen führt. Der Impuls der Druckluftströmung durch die Luftstromrohre 126 trägt die Kondensat-Tröpfchen zum Auslasstank 122 des CAC 108, wo die Kondensat-Tröpfchen aufeinander prallen und miteinander verschmelzen und sich in einem unteren Volumen des Raumes 132 innerhalb des Auslasstankes 122 absetzen.
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Das CAC-Kondensations-Verteilungssystem 110 ist vorgesehen, um das abgesetzte flüssige Kondensat 140 aus dem Auslassbehälter 122 des CAC 108 bei vorbestimmten Betriebsbedingungen des Motors selektiv in den Einlasskanal 116 des Kompressors 106 zu dispergieren, um unerwünschte Auswirkungen auf die Motorleistung zu vermeiden. Das Ladeluftkühler-Kondensations-Verteilungssystem 110 umfasst ein Kondensat-Aufnahmerohr 134, das im unteren Raumvolumen 132 des Auslassbehälters 122 angeordnet ist, und ein Kondensat-Förderrohr 136 zum Transport des Kondensats vom Auslassbehälter 122 zum Einlasskanal 116 des Kompressors 106. Das Kondensat-Aufnahmerohr 134 kann das eines Venturirohrs sein.
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Der Auslassbehälter 122 umfasst eine Innenfläche 138, die das untere Volumen des Raumes 132 definiert, in dem sich das flüssige Kondensat 140 unter der Schwerkraft absetzen würde. Das Aufnahmerohr 134 enthält einen Rohreinlass 142, der im unteren Volumen des Raumes 132 in Bezug auf die Schwerkraftrichtung so angeordnet ist, dass jegliches Kondensat, das sich im unteren Volumen des Raumes 132 absetzt, mit dem Rohreinlass 142 des Aufnahmerohrs 134 in physischen Kontakt kommt. Das Aufnahmerohr 134 enthält einen Auslass 144, der mit einem Einlass 146 des Kondensat-Förderrohrs 136 verbunden ist. Das Kondensat-Förderrohr 136 enthält ein gegenüberliegendes Auslassende 148, das in Fluidverbindung mit dem Einlasskanal 116 des Kompressors 106 steht.
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Wenn der Kompressor 106 in Betrieb ist, saugt der Kompressor 106 gefilterte Luft durch den Einlasskanal 116 an und verdichtet das Volumen des gefilterten Luftstroms, um die Dichte des Luftstroms auf den CAC 108 zu erhöhen, wodurch gleichzeitig der absolute Druck im Einlasskanal 116 auf etwa 85 bis 90 Kilopascal (kPa) gesenkt und der absolute Druck im CAC 108 auf etwa 130 bis 140 kPa für einen typischen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug erhöht wird. Die Druckdifferenz zwischen dem Einlasskanal 116 und dem Auslassbehälter 122 des CAC 108 ist ausreichend, so dass der Luftstrom mit höherem Druck durch den Auslassbehälter 122 Kondensatpfropfen durch das Kondensat-Aufnahmerohr 134 in das Kondensat-Förderrohr 136 drückt, das das Kondensat zu der durch den Einlasskanal 116 zum Kompressor 106 fließenden Luft mit niedrigerem Druck befördert.
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Ein Magnetsteuerventil 162 ist in der Kondensatförderleitung 136 in Reihe angeordnet, um den Kondensatfluss vom unteren Volumen des Raumes 132 des Auslassbehälters 122 des CAC 108 zum Einlasskanal 116 des Kompressors 106 selektiv zu steuern. Eine Blende 164 ist in Reihe mit dem Kondensat-Förderrohr 136 proximal zum Einlasskanal 116 angeordnet. Die Blende 164 kann auch die einer Düse 164 sein, die so eingerichtet ist, dass sie Kondensatpfropfen, die aus dem Kondensat-Förderrohr 136 austreten, in einen feinen Nebel 166 direkt in den Einlasskanal 116 verteilt. Das Kondensat-Regelventil 162 wird normalerweise in eine geschlossene Stellung gebracht und von einem Steuerung 168 selektiv in eine offene Stellung gebracht, um den Kondensatfluss durch das Kondensat-Förderrohr 136 zu ermöglichen.
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Die Steuerung 168 kann Prozessoren 170 und nicht-transitive Speicher 172 enthalten und kann der eines Mikroprozessors sein. Die nicht-transitiven Speicher enthielten Software-Routinen 174 einschließlich einer Methode zum Betrieb des Kondensations-Verteilungssystems 110, die vom Prozessor 170 ausgeführt werden kann. Die Steuerung 168 kann so eingerichtet werden, dass sie Eingaben von den Umgebungs-Sensoren 176, den Fahrzeugzustands-Sensoren 178 und dem Motorsteuermodul 179 empfängt, um Daten zur Verwendung bei der Implementierung des Verfahrens zum Betrieb des Kondensations-Verteilungssystems 110 zu sammeln. Die Fahrzeugzustands-Sensoren 178 umfassen einen im Ansaugkrümmer angeordneten Drosselklappeneinlassluftdruck (TIAP) und einen Motordrehmoment-Ausgangssensor. Die Steuerung 168 kann auch einen Timer zur Messung und Summierung des Zeitablaufs enthalten.
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4 zeigt ein Verfahren 200 zur Dispergierung von Kondensat aus dem CAC 108 unter Verwendung des CAC-Kondensations-Verteilungssystems 110. Die Anweisungen für das Verfahren können durch die Steuerung 168 implementiert werden, das die vom Umgebungs-Sensor 176, vom Fahrzeugzustands-Sensor 178 und vom Motorsteuermodul 179 empfangenen Informationen verarbeitet, um ein Steuersignal zu erzeugen, das an das Steuerventil 162 gesendet wird. Das Verfahren beginnt in Schritt A, wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist.
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In Schritt B wird ein Timer durch die Steuerung 168 initiiert und auf 0 gesetzt. In Schritt C wird die relative Umgebungsfeuchtigkeit (Amb Rh) bestimmt und der Drosselklappeneinlassluftdruck (TIAP) wird durch die Steuerung 168 aus der Verarbeitung der vom Umgebungs-Sensor 176 und vom Fahrzeugzustands-Sensor 178 erhaltenen Informationen bestimmt. Der Timer wird gestartet, wenn sowohl der TIAP größer als 100 KPa als auch der Amb Rh größer als 90% ist. Der Zeitplan wird fortgesetzt, solange sowohl der TIAP über 100 KPa als auch der Amb Rh über 90% liegt. Wenn der TIAP unter 100 KPa oder der Amb Rh unter 90% fällt, wird der Timer angehalten, bis sowohl der TIAP wieder über 100 KPa als auch der Amb Rh über 90% liegt. Sobald der Timer eine vorbestimmte Gesamtzeit erreicht, z.B. 10 Minuten, geht das Verfahren zu Schritt D über.
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In Schritt D wird ein zweiter TIAP bestimmt, um zu bestätigen, dass ein ausreichender Druckunterschied zwischen dem Auslasstank 122 und dem Einlasskanal 116 besteht, um das flüssige Kondensat 140 aus dem Auslasstank 122 zu spülen. Wenn der zweite TIAP unter einen zweiten vorgegebenen Druck fällt, z.B. 110 kPa, kehrt das Verfahren 200 zu Schritt C zurück. Andernfalls geht das Verfahren 200 zu Schritt E über.
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Im Schritt E wird der relative Motordrehmomentbedarf (EngTorq%) bestimmt, um ein Ausblasen bei hohem Leistungsbedarf zu vermeiden, um unerwünschte Auswirkungen auf die Motorleistung zu minimieren. Der EngTorq% kann von der Steuerung 168 auf der Grundlage von Informationen bestimmt werden, die von einem Fahrzeugzustands-Sensor 178, wie z.B. einem Motordrehmoment-Sensor, oder aus einem kalibrierten Drehmomentkennfeld, das im Motorsteuermodul 179 enthalten ist, empfangen werden.
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Ist das EngTorq% kleiner als ein vorgegebenes EngTorq%, z.B. als 50 Prozent, dann geht das Verfahren 200 zurück zu Schritt C. Andernfalls geht das Verfahren 200 zu Schritt F über, wo das Magnetsteuerventil 162 für genügend Zyklen betätigt wird, um das flüssige Kondensat 140 aus dem Auslasstank 122 des CAC 108 zu spülen. Das Steuerventil 162 kann z.B. 100 Zyklen lang zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand hin und her geschaltet werden. Jeder Zyklus umfasst das Öffnen des Steuerventils 162 für 500 Mikrosekunden und das Schließen des Steuerventils 162 für 500 Mikrosekunden.
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Es wird geschätzt, dass die Zahlenwerte für TIAP, Amb Rh, Timer und EngTorq% nur als Beispiele angegeben werden. Der gewünschte TIAP und Amb Rh für das Verfahren 200 kann auf der Grundlage der Eigenschaften des jeweiligen Ansaugmotorsystems 100 und der Betriebsumgebung eines bestimmten Fahrzeugs bestimmt werden. Der gewünschte Prozentsatz der maximalen Drehmomentabgabe für den EngTorq wird so festgelegt, dass ein Ausblasen bei hoher Beschleunigung oder unter Bedingungen mit hohem Leistungsbedarf vermieden wird, um nachteilige Auswirkungen auf die Vorformung des Motors zu minimieren, indem zu viel Kondensat in den Einlasskanal 116 zum Kompressor 106 vernebelt wird.
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Das Kondensations-Verteilungssystem 110 und das Verfahren zum Betreiben des Kondensations-Verteilungssystems 200 steuert im Wesentlichen die Rate der Kondensatentfernung aus dem CAC 108, indem das Kondensat dosiert in den Verbrennungsluftstrom zum Motor zurückgeführt wird. Wenn das Kondensations-Verteilungssystem 110 nicht die Rate der Kondensatentfernung aus dem Auslasstank 122 dosiert, kann die im Auslasstank 122 angesammelte Kondensatmenge dazu führen, dass aus dem Auslasstank 122 Tröpfchen oder Pfropfen von Kondensat in den Luftstrom zum Motor 102 spritzen. Der Impuls des Luftstroms würde die Kondensattropfen oder -pfropfen zum Motor 102 befördern und dadurch Verbrennungsprobleme verursachen, die zu einer schlechten Motorleistung und den Motorfehlercodes führen.
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Während die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird es von den Fachleuten verstanden, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Elemente davon durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne dass der Anwendungsbereich der Erfindung verlassen wird. Darüber hinaus können viele Änderungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne den wesentlichen Umfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die einzelnen offenbarten Ausführungsformen beschränkt wird, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Anwendungsbereich der Anmeldung fallen.
