DE19705631B4

DE19705631B4 - Zusatzkühleinrichtung für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE19705631B4
Application number: DE19705631A
Authority: DE
Inventors: Olaf Schumann; Peter Engel; Wilhelm Dipl.-Ing. Binder
Original assignee: Audi AG; IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: Audi AG; IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2017-02-15
Also published as: DE19705631A1

Abstract

Zusatzkühleinrichtung für Verbrennungsmotoren mit einem separaten Kühlkreislauf (KÜ) mit Kühlflüssigkeit, die zurückzuführende Abgase des Verbrennungsmotors (1) kühlt, wobei
im Ansaugtrakt (3) des Verbrennungsmotors (1) ein von der Ansaugluft durch- oder umströmter Wärmetauscher (31) des separaten Kühlkreislaufes (KÜ) angeordnet ist, der weiterhin von der Kühlflüssigkeit durchströmt wird, sodass diese Wärme an die Ansaugluft abgibt und
ein weiterer Wärmetauscher (22) vorgesehen ist, der mit der vom Wärmetauscher (31) kommenden Kühlflüssigkeit durchflossen wird und weiterhin von den zu kühlenden Abgasen umströmt wird, so dass die Abgase mittels der Kühlflüssigkeit gekühlt werden.

Description

Die Erfindung betrifft Zusatzkühleinrichtungen für Verbrennungsmotoren, nämlich für zurückführende Gase der Verbrennungsmotoren.
Allgemein ist es durch die Schriften DE 37 15 111 C1 und DE 37 25 664 A1 bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen mit Klimaanlage bekannt, eine von der Motorkühlung gesonderte Kühleinrichtung, insbesondere für den Kraftstoff der Einspritzanlage, vorzusehen, die über einen Wärmetauscher an dem Kreislauf einer Klimaanlage angeschlossen ist. Damit kann die Kühlung des Kraftstoffes mit einem niedrigeren Temperaturniveau gegenüber der Motorkühlung erfolgen.
Durch das DE 79 25 973 U1 ist es ferner bekannt, bei einem üblichen geschlossenen Kraftstoffkreislauf von Dieselmotoren einen Wärmetauscher am Rücklauf des Kraftstoffkreislaufes innerhalb des Kraftstofftankes anzuordnen. Damit soll ein Abkühlen des aus dem Kreislauf zurückströmenden Kraftstoffes und eine Erwärmung des im Tank befindlichen Kraftstoffvorrates erfolgen.
Aus der DE 2 143 317 A ist es bekannt, in einem Luftfilter für Vergaser von Verbrennungskraftmaschinen in Kraftfahrzeugen eine Kraftstoffleitung vorzusehen und so einen Wärmeübergang von dem Kraftstoff an die das Filtergehäuse durchströmende Luft zu bewirken.
Auch in dem US-Patent 4,924,838 A wird zu einem Verbrennungsmotor in einer Lufteinlassleitung strömende Luft dazu genutzt, Kraftstoff zu kühlen. Der Kraftstoff durchströmt hierbei einen Mantel der Luftzufuhrleitung spiralförmig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzkühleinrichtung für Abgase des Verbrennungsmotors zu schaffen, mit der vom Luftdurchsatz des Verbrennungsmotors abhängig eine Kühlung mit niedrigerem Temperaturniveau als die Motorkühlung möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch beschriebenen Merkmale erreicht. Damit kann abhängig vom Lastzustand des Verbrennungsmotors eine Kühlung der Abgase des Verbrennungsmotors erfolgen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß der Unteransprüche werden in der Beschreibung zusammen mit den erlangbaren Vorteilen erläutert.
Anhand einer Zeichnung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele dargestellt, die auf die Kühlung von Kraftstoff bezogen sind, deren Lehre aber auf die Erfindung anwendbar ist.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Zusatzkühleinrichtung für den Kraftstoff der Einspritzanlage;
2 einen Luftfilter mit Wärmetauscher, in schematisiertem Schnitt; und
3 eine Speicher- bzw. Anschlußleiste für die Einspritzventile mit vom Kraftstoff umspültem Wärmetauscher.
Ein Verbrennungsmotor 1 weist eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einem Kraftstoffkreislauf KR und einer Zusatzkühleinrichtung für den Kraftstoff auf. Der Kraftstoffkreislauf KR mit einer Speicher- und Anschlußleiste 24 ist zusätzlich mit einem Wärmetauscher 22 ausgestattet und wird von einer Kraftstoffförder-Pumpe 23 beaufschlagt, die den Kraftstoff aus dem Behälter 21 fördert.
Der Wärmetauscher 22 ist einerseits vom Kraftstoff und andererseits von Kühlflüssigkeit eines separaten Kühlkreislaufes KÜ durchströmt.
Im Ansaugtrakt 3 des Verbrennungsmotors ist ein von der Ansaugluft durch- oder umströmter Wärmetauscher 31 des separaten Kühlkreislaufes KÜ an geordnet. Eine Pumpe 4 fördert ein Wärmeübertragungsmedium, vorzugsweise Kühlflüssigkeit über einen Bypass 41 und einen Vorkühler 42 durch den Wärmetauscher 31 des Ansaugtraktes 3 und den Wärmetauscher 22 im Kraftstoffkreislauf. Diese Pumpe 4 ist vom Verbrennungsmotor 1 angetrieben. Über den Hauptkühler 43 läuft der Kühlkreislauf KM für den Verbrennungsmotor 1, mit 40 ist ein Kühlwasser-Ausgleichsbehälter bezeichnet.
Zweckmäßig kann der Wärmetauscher 31 im Gehäuse 30 des Luftfilters für die Ansaugluft des Verbrennungsmotors angeordnet als Luftleiteinrichtung dem Filterpaket 33 in Strömungsrichtung vor- oder nachgeordnet (siehe 2) plaziert sein.
Der von der Ansaugluft durch- oder umströmte primäre Wärmetauscher 31 des separaten Kühlkreislaufes KÜ kann auch im Gehäuses eines Schalldämpfers oder Beruhigungsgefäßes für die Ansaugluft des Verbrennungsmotors 1 angeordnet sein. Der von Kühlflüssigkeit beaufschlagte Wärmetauscher 31 kann dabei Führungs- und/oder Prallwände für die Luftführung innerhalb eines Schalldämfpers oder Beruhigungsgefäßes bilden; wie dargestellt in der 1 ist der Wärmetauscher 22 im Rücklauf des Kraftstoffes eingeschaltet.
Vorteilhaft kann auch der vom Kraftstoff umspülte Wärmetauscher 22 in der Speicher- bzw. Anschlußleiste 24 für die Einspritzventile 6 angeordnet sein (vgl. 3). Der Kraftstoff wird nach der Hochdruckerzeugung gekühlt, dabei ist das Profil der Speicher- bzw. Anschlußleiste 24 für die Einspritzventile 6 durch seine rohrförmige Längserstreckung besonders für die Anordnung des Wärmetauschers 22 geeignet.
In gleicher Weise ist eine Kühlung von rückzuführenden Abgasen ausführbar.

Claims

Zusatzkühleinrichtung für Verbrennungsmotoren mit einem separaten Kühlkreislauf (KÜ) mit Kühlflüssigkeit, die zurückzuführende Abgase des Verbrennungsmotors (1) kühlt, wobei im Ansaugtrakt (3) des Verbrennungsmotors (1) ein von der Ansaugluft durch- oder umströmter Wärmetauscher (31) des separaten Kühlkreislaufes (KÜ) angeordnet ist, der weiterhin von der Kühlflüssigkeit durchströmt wird, sodass diese Wärme an die Ansaugluft abgibt und ein weiterer Wärmetauscher (22) vorgesehen ist, der mit der vom Wärmetauscher (31) kommenden Kühlflüssigkeit durchflossen wird und weiterhin von den zu kühlenden Abgasen umströmt wird, so dass die Abgase mittels der Kühlflüssigkeit gekühlt werden.
Zusatzkühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (31) in einem Gehäuse (30) eines Luftfilters für die Ansaugluft des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist.
Zusatzkühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (31) in einem Gehäuse eines Schalldämpfers oder Beruhigungsgefäßes im Ansaugtrakt (3) des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist.
Zusatzkühleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (31) Leit- und/oder Prallwände für die Ansaugluftführung bildet.
Zusatzkühleinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf von einer Pumpe gespeist wird.