DE3243001A1 - Einrichtung zur vorwaermung der ansaugluft einer brennkraftmaschine - Google Patents

Einrichtung zur vorwaermung der ansaugluft einer brennkraftmaschine

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DE3243001A1
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Jörg Dr. 7067 Plüderhausen Abthoff
Manfred 7320 Göppingen Boenki
Karlwalter 7056 Weinstadt Schmidt
Hans-Dieter 7060 Schorndorf Schuster
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Daimler Benz AG
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Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim lk 197A
Stuttgart J EPT schr-gro
16. Nov. 1982
Einrichtung zur Vorwärmung der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
10
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Vorwärrnung der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist durch die DE-OS 26 50 9^6 eine Einrichtung zur Vorwärmung für Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Abgasleitung abschnittsweise von einem Mantelrohr umgeben ist und durch den so gebildeten Zwischenraum die Verbrennungsluft angesaugt und erwärmt wird. Der Nachteil ist jedoch dabei, daß die Ansaugluft der Brennkraftmaschine eine Temperatur erreichen kann, bei der Kraftstoff bereits im Vergaser oder in den Einspritzdüsen verdampft, was zu einer klopfenden Verbrennung führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Verwendung der Abgaswärme der Brennkraftmaschine zur Verkürzung der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine eine Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruches 1 und des Patentansprüches 2 gelöst,
BAD ORIGINAL
Daim lh 197/4
Weitere Merkmale der Erfindung beinhalten die ünteransprüche.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Vorwärmung der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine wei:st den Vorteil auf, daß die Kühlflüssigkeit bzw. das Schmieröl der Brennkraftmaschine schneller erwärmt wird, so daß einer Fahrgastheizung eines Kraftfahrzeuges umgehend Heizwärme zur Verfügung gestellt wenden kann. Eine Überhitzung der Ansaugluft kann nicht eintreten, da diese in dem zweiten Wärmetauscher herabgekühlt wird, so daß die Gefahr der vorzeitigen Kraftstoffverdampfung nicht gegeben ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt: 20
Figur 1 eine Einrichtung zur Vorwärmung der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, bei der die erwärmte Ansaugluft mit dem Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine in Wärmeaustausch tritt, und
.Figur 2 eine Vorrichtung zur Vorwärmung der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, bei der die erwärmte Ansaugluft mit dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine in Wärmeaustausch tritt.
Ein in Fig. 1 mit 1 bezeichnetes Ansaugsystem umfaßt ein Ansaugrohr 2, eine Umgehungsleitung 3 und ein Sammelansaugrohr h, das zusammen mit einem Abgassystem 6 an einer Brenn· kraftmaschine 5 befestigt ist.Die Umgehungsleitung 3 weist
-6 - Daim ΐΛ 197A
einen Wärmetauscher 7 und einen Wärmetauscher 8 auf. Der Wärmetauscher 7 wird einerseits von den Abgasen der Brennkraftmaschine 5 und andererseits von der Ansaugluft der Brennkraftmaschine 5 durchströmt. Der Wärmetauscher 8 wird einerseits von der erwärmten Ansaugluft und andererseits von der Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine 5 durchströmt. Eine Steuerklappe 9 ist im Ansaugrohr 2 angeordnet und über einen Anlenkhebel n 3 mit einem Membranstellglied 10 verbunden. Ein Arbeitsraum Xh des Membranstellgliedes 10 ist über ein brennkraftmaschinen-temperaturabhängiges Drei-Wege-Ventil 12 und einer Leitung 11 mit dem Sammelansaugrohr verbunden. Zwischen einem Abstützsteg l6 und dem Anlenkhebel 13 ist eine Zugfeder 15 angeordnet. Die Kühlflüssigkeit des Kühlkreislafes 21 der Brennkraftmaschine 5 wird durch eine Leitung 17 zu einer Anschlußstelle des Wärmetauschers 8 geleitet, und von einer Entnahmesteile des Wärmetauschers 8 mit einer Leitung dem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine 5 im Bereich wieder zugeführt.
Während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine 5 weist das Drei-Wege-Ventil 12 eine derartige Schalt stellung auf, daß der Arbeitsraum Xh von dem im Sammelansaugrohr h vorherrschenden Unterdruck beaufschlagt wird. Der im Arbeitsraum xh des Membranstellgliedes 10 wirkende Unterdruck aus dem Sammelansaugrohr h bewirkt, daß das Membranstellglied 10 über den Anschlaghebel 13 elie Steuerklappe 9 in die die Querschnittsfläche des Ansaugrohres 2 verschließende Position auslenkt. (Leerlauf). Die Ansaugluft der Brennkraftmaschine 5 durchströmt die Umgehungsleitung 3 un.d wird im Wärmetauscher 7 erwärmt. Diese erwärmte Ansaugluft tritt im Wärmetauscher 8 mit der Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine 5 in Warmetausch, wodurch die Temperatur der Kühlflüssigkeit orhöht wird und die Ansaugluft-Temperatur annähernd die gleiche Temperatur hat wie die der Kühlflüssigkeit.
- 7 8AD.0R1GINAL
Daim lh 197 A
Bewegt sich die Drosselklappe 20 in den Teillastbereich der Brennkraftmaschine 5, so wird der Unterdruck im Sammelansaugrohr k kleiner, wodurch das Membranstellglied 10 über den Anlenkhebel 13 die Steuerklappe derart auslenkt, daß diese den Querschnitt des Ansaugrohres 2 zum Teil verschließt. Die Ansaugluft für die Brennkraftmaschine 5 strömt aufgrund des Strömungswiders.tandes der Steuerklasse im Ansaugrohr 2 teilweise durch die Umgehungsleitung 3 und teilweise durch das Ansaugrohr 2.
Beim Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine wird das Drei-Vege-Ventil 12 in eine derartige Schließstellung gebracht, daß die Verbindung des Arbeitsraumes I^ mit dem Sammelansaugrohr k unterbrochen wird und Umgebungsluftdruck den Arbeitsraum Ik beaufschlagt. Die Zugfeder 15 schwenkt die Steuerklappe 9 in eine Position, in del" der Querschnitt des Ansaugrohres 2 nicht nennenswert beeinflußt wird. Der Strömungswiderstand der Umgehungsleitung 3 ist so groß, daß die Ansaugluft ausschließlich durch das Ansaugrohr 2 strömt. Eine Erwärmung der Ansaugluft erfolgt nicht mehr.
Das in der Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 lediglich dadurch, daß der Wärmetauscher 8 nicht vom Kühlkreislauf 21 der Brennkraftmaschine 5> sondern vom Schmiermittelkreislauf 22 der Brennkraftmaschine durchströmt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine Erwärmung der Kühlflüssigkeit/oder des Schmiermittels der Brennkraftmaschine durch einen ansaugluftunabhängigen
7 .
-JS- Daim ΐΛ 197 A
Luftstrom erfolgen. Dabei -wird ein Wärmetauscher von den Abgasen der Brennkraftmaschine beaufschlagt und von durch ein Gebläse geförderte Umgebungsluft durchströmt. Die erwärmte Umgebungsluft beaufschlagt einen Wärmetauscher, der von der Kühlflüssigkeit oder vom Schmiermittel der Brennkraftmaschine durchströmt wird. Diese Umgebungsluft kann z.B. auch der Ansaugluft der Brennkraftmaschine zugeführt wer.i'sn. Eine derartige Lösung hat den Vorteil, daß keine Änderungen am Ansaugrohr vorgenommen werden müssen und die erwärmte Umgebungsluft kann unabhängig von der Ansaugluft geregelt werden.
Bei der Verwendung eines mechanischen,antriebslosen Einspritzsystems ist es erforderlich, den Luftmengenmesser an der Stelle im Ansaugsystem anzuordnen, an dem die gesamte Ansaugluft erfaßt werden kann.
BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. Daimler-Benz AKtiengesellsohaft Daim Ik 197A
    Stuttgart EPT schr-gro
    16. Nov. 1982
    Pat entansprüche
    1.7 Einrichtung zur Vorwärmung der Ansaugluft einer Brenn-
    ■ — ' —*
    kraftmaschine, die einen Schmiermittelkreislauf, ein Ansaugluftsystem und ein Abgassystem umfaßt, dessen Abgasstrom ein Wärmetauscher zugeordnet ist, der von der Ansaugluft der Brennkraftmaschine durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmte Ansaugluft der Brennkraftmaschine einen an den Schmiermittelkreislauf (22) der Brennkraftmaschine angeschlossenen Wärmetauscher (8) beaufschlagt.
    2. Einrichtung zur Vorwärmung der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, die einen Kühlmittelkreislauf, ein Ansaugluftsystem und ein Abgassystem umfaßt, dessen Abgasstrom ein Wärmetauscher zugeordnet ist, der von der Ansaugluft der Brennkraftmaschine durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmte Ansaugluft der Brennkraftmaschine einen an den Kühlmittelkreislauf (21) der Brennkraftmaschine angeschlossenen Wärmetauscher (8) beaufschlagt.
    3« Einrichtung zur Vorwärmung der Ansaugluft nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    "Z
    t - Palm lh 197A
    daß der Grad der Vorwärmung der Ansaugluft der Brennkraftmaschine mit einer im Ansaugrohr (2) des Ansaugluftsystems (l) angeordnete Steuerklappe (9) beeinflußbar ist, die mit einem vorzugsweise als Membranstellglied (10) ausgebildetes Stellglied verstellbar ist, das in Abhängigkeit des Druckes im Sammelansaugrohr (h) des Ansaugluftsystems (1) der Brennkraftmaschineeine Auslenkung der Steuerklappe (9) ausführt.
    h. Einrichtung zur Erwärmung dtr Ansaugluft nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß der im Ansaugrohr (2) angeordneten Steuerklappe (9) eine Umgehungsleitung (3) zugeordnet ist, in der d-er Wärmetauscher (8) angeordnet ist.
    5. Einrichtung zur Erwärmung der Ansaugluft nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (10) mit einem Drei-¥ege-Ventil (12), das in einer das Stellglied (lO) mit dem Sammelansaugrohr (h) verbindenden Steuerleitung (ll) angeordnet ist, in Abhängigkeit der Brennkraftmaschinentemperatur zu- und abschalt bar ist.
    BAD ORIGINAL
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