DE3404773A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A SUCTION PIPE INCLUDING A HEATING DEVICE - Google Patents
INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A SUCTION PIPE INCLUDING A HEATING DEVICEInfo
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Description
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Brennkraftmaschine mit einem eine Heizvorrichtung umfassenden SaugrohrInternal combustion engine with an intake manifold comprising a heating device
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem eine Heizvorrichtung umfassenden Saugrohr und einer eine Pumpe aufweisenden Flüssigkeitskühlung, die einen mit einem Kühler versehenen Hauptkreislauf für die Betriebstemperatur der ,*_ Brennkraftmaschine und einen mittels eines Thermostats an- iJ®* steuerbaren, in letzterer Warmlauf phase unter Umgehung des Kühlers wirkenden Kurzschlußkreislauf beinhaltet, wobei an * den Kurzschlußkreislauf ein Nebenkreislauf für die Saugrohrbeheizung angeschlossen ist.The invention relates to an internal combustion engine with a heating means comprising the suction tube and having a pump liquid cooling, the * controllable one provided with a cooler main circuit for the operating temperature of, * _ internal combustion engine and a check means of a thermostat iJ ®, phase in the latter warming-up under Bypassing the cooler includes a short-circuit circuit, whereby a secondary circuit for the intake manifold heating is connected to the short-circuit circuit.
Versuche mit einer in ein Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine, die ein beheiztes Saugrohr aufweist, haben gezeigt, daß ihre Fahrbarkeit durch eine rasche Aufwärmung des Saugrohrs nach dem Kaltstart deutlich verbessert wird. Außerdem beeinflußt diese Saugrohrbeheizung die Abgasemission und den Kraftstoffverbrauch günstig;Tests with an internal combustion engine built into a vehicle, which has a heated intake manifold have shown that their drivability by a rapid warming of the intake manifold the cold start is significantly improved. In addition, this intake manifold heating influences the exhaust gas emissions and fuel consumption cheap;
H Bei einer bekannten Heizvorrichtung für ein Saugrohr (DE-PS 22 35 857) ist zu dessen Erwärmung eine an eine Bypassleitung angeschlossene Nebenschlußleitung vorgesehen. Da die Anschlüsse der Nebenschlußleitung an der Bypassleitung entfernt von der Kühlwasserpumpe vorgesehen sind und auch die in der Nebenschlußleitung zirkulierende Flüssigkeitsmenge nicht definiert ist, ist die dargelegte anzustrebende rasche Erwärmung des Saugrohrs mit dieser Vorrichtung schwerlich möglich.In a known heating device for a suction pipe (DE-PS 22 35 857) , a bypass line connected to a bypass line is provided for heating it. Since the connections of the shunt line to the bypass line are provided away from the cooling water pump and the amount of liquid circulating in the shunt line is also not defined, the desired rapid heating of the suction tube with this device is hardly possible.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Heizvorrichtung für ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine so zu gestalten, daß dieses Saugrohr in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine schnell erwärmt wird und nach Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine eine den guten Lauf derThe object of the invention is therefore to design a heating device for an intake manifold of an internal combustion engine in such a way that that this intake manifold is heated quickly in the warm-up phase of the internal combustion engine and after reaching the operating temperature the internal combustion engine a good run of the
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letzteren unterstützende Temperatur aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgäbe- durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.the latter has supporting temperature. According to the invention, this task is due to the characterizing features of the Claim solved.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch den Anschluß der Vor- und Rück-• laufleitungen des Nebenkreislaufs an die Kühlmittelpumpe und den Anteil der im Nebenkreislauf zirkulierenden Flüssigkeitsmenge eine optimierte Erwärmung des Saugrohrs in der Warmlaufphase erzielt wird. Außerdem stellt der Dreiwege-The main advantages achieved by the invention are it can be seen that by connecting the supply and return lines • of the secondary circuit to the coolant pump and the proportion of the amount of liquid circulating in the secondary circuit an optimized heating of the suction pipe in the Warm-up phase is achieved. In addition, the three-way
» Thermostat nach Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine sicher, daß die im Nebenkreislauf umlaufende Flüssigkeitsmenge bis auf eine zur Teilbeheizung des Saugrohrs dienende Restmenge in den Hauptkreislauf umleitet, wodurch das Saugrohr auch bei diesem Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine ihr Laufverhalten unterstützende Temperatur aufweist, denn die Teilbeheizung verbessert die Abgasemission, das dynamische Verhalten und den Verbrauch der Brennkraftmaschine bei besagtem Zustand.»Thermostat after reaching the operating temperature of the internal combustion engine ensure that the amount of liquid circulating in the secondary circuit except for one for partial heating of the suction pipe serving residual amount diverts into the main circuit, whereby the intake manifold also in this operating state of the internal combustion engine has a temperature that supports its running behavior, because the partial heating improves the exhaust gas emissions, the dynamic Behavior and consumption of the internal combustion engine in the said state.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.The drawing shows an embodiment of the invention shown, which is described in more detail below.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine Schrägansicht einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Saugrohr-Heizvorrichtung,Fig. 1 is an oblique view of an internal combustion engine with the intake manifold heating device according to the invention,
Fig. 2 ein Diagramm, mit dem die Funktion der Saugrohr-Heizvorrichtung erläutert wird.Fig. 2 is a diagram showing the function of the intake manifold heating device is explained.
Eine schematisch dargestellte Brennkraftmaschine 1 umfasst einen Motorblock 2, der mit einem Saugrohr 3 versehen ist. Weitere Einzelheiten der Brennkraftmaschine wie Zusatzaggregate, elektrische Anlage und KraftstoffZuführungssystem sind nicht dargestellt. Der Motorblock 2 ist an eine Flüssigkeitskühlung 4 angeschlossen, die einen Kühler 5 umfasst.A schematically illustrated internal combustion engine 1 comprises an engine block 2 provided with an intake pipe 3. Further details of the internal combustion engine such as additional units, electrical system and fuel supply system are not shown. The engine block 2 is connected to a liquid cooling system 4 which comprises a cooler 5.
Das Saugrohr 3 ist mit einer an die Flüssigkeitskühlung 4 angeschlossenen Heizvorrichtung 6 versehen. Die Flüssigkeitskühlung 4 beinhaltet einen Hauptkreislauf 7 und einen Kurz-The suction pipe 3 is provided with a heating device 6 connected to the liquid cooling 4. The liquid cooling 4 includes a main circuit 7 and a short
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schlußkreislauf 8. Der Hauptkreislauf 7 ist bei Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine 1 wirksam; der Kurzschlußkreislauf 8 in ihrer Warmlaufphase und zwar unter Umgehung des Kühlers 5. Der Kurzschlußkreislauf 8 wird mittels eines" Thermostats 9 angesteuert. Außerdem ist dieser Kurzschlußkreislauf 8 mit einem Nebenkreislauf 10 verbunden, der eine Vorlaufleitung 11 und eine Rücklaufleitung 12 aufweist, die einerseits bei 13 bzw. 14 an das Saugrohr 3 und andererseits mit kurzem Abstand A, also benachbart, an druck- und saugseitigen Anschlüssen 15 bzw. 16 einer Pumpe 17 angeschlossen sind. Die Pumpe 17 ist in die Leitung 18 geschaltet, die sowohl Bestandteil des Hauptkreislaufs 7 als auch des Kurzschlußkreislaufs 8 ist.final circuit 8. The main circuit 7 is at operating temperature the internal combustion engine 1 effective; the short circuit 8 in its warm-up phase, bypassing the Cooler 5. The short-circuit circuit 8 is controlled by means of a "thermostat 9. In addition, this short-circuit circuit 8 connected to a secondary circuit 10, which has a flow line 11 and a return line 12, the on the one hand at 13 or 14 to the suction pipe 3 and on the other hand at a short distance A, ie adjacent, on the pressure and suction side Connections 15 and 16 of a pump 17 are connected. The pump 17 is connected to the line 18, which both Part of the main circuit 7 and the short circuit 8 is.
Der Nebenkreislauf 10 wird im Bereich des Saugrohrs 3 beispielsweise durch eine integrierte Ringleitung 19 (mit strichpunktierten Linien dargestellt) gebildet und weist bei 20 einen Dreiwege-Thermostat 21 auf, der in eine Leitung 22 mündet. Der Thermostat 21 kann in das Saugrohr 3 integriert sein. Die Leitung 22 ist bei 23 mit dem Hauptkreislauf 7 verbunden.The secondary circuit 10 is in the area of the suction pipe 3, for example formed by an integrated ring line 19 (shown with dash-dotted lines) and has at 20 a Three-way thermostat 21 which opens into a line 22. The thermostat 21 can be integrated into the suction pipe 3. the Line 22 is connected to the main circuit 7 at 23.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 in der Warmlaufphase steuert der Thermostat 9 den Kurzschlußkreislauf 8 an, so daß der durch die Pumpe 17 in umlauf gebrachte Flüssigkeitsstrom entlang der mit unterbrochenen Linien dargestellten Richtungsangabe B fließt und.bei 24 in den Motorblock 2 eintritt. When operating the internal combustion engine 1 in the warm-up phase the thermostat 9 controls the short-circuit circuit 8, so that the liquid flow brought into circulation by the pump 17 flows along the direction indication B shown with broken lines and enters the engine block 2 at 24.
Gleichzeitig wird über die Vorlaufleitung 11 das Saugrohr 3 mit flüssigem Medium versorgt, wodurch das Saugrohr 3 über die Ringleitung 8 der Heizvorrichtung 6 erwärmt wird; bei 14 tritt das Medium wieder in die Rücklaufleitung 12 ein. Das den Motorblock 2 durchströmende Medium 25 gelangt durch einen Austrittsstutzen 26 wieder in den Kurzschlußkreislauf 8.At the same time, the suction pipe 3 is via the flow line 11 liquid medium supplied, whereby the suction pipe 3 is heated via the ring line 8 of the heating device 6; occurs at 14 the medium back into the return line 12. That the The medium 25 flowing through the engine block 2 passes through an outlet connection 26 back into the short-circuit circuit 8.
Von der gesamten, im Kurzschlußkreislauf 8 und im Nebenkreislauf 10 zirkulierenden Flüssigkeitsmenge läuft ein Anteil von 20 bis 40 % im Nebenkreislauf um, was durch eine WahlOf the whole, in the short circuit 8 and in the secondary circuit 10 circulating amount of liquid circulates a share of 20 to 40% in the secondary circuit, which is through a choice
Y3334CH773; Y33 34CH773;
der Querschnitte im Leitungssystem - insbesondere des Saugrohrs »3 - des Nebenkreislaufs 10 realisierbar ist.the cross-sections in the line system - in particular the suction pipe 3 - of the secondary circuit 10 can be realized.
Nach Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine 1 sperrt der Thermostat 9 den Kurzschlußkreislauf 8 und das flüssige Medium zirkuliert gemäß der mit strichpunktierten Linien dargestellten Richtungsangabe C im Hauptkreislauf 7, wobei nunmehr das Medium den Kühler 5 durchströmt. Bei diesem Betriebszustand der Brennkraftmaschine sperrt auch der Thermostat 21 in Richtung Saugrohr 3, so daß der wesentliche Teil der Elüssigkeitsmenge des Nebenkreislaufs 10 entlang der mit Punkten symbolisierten Richtungsangabe D strömt, über die Leitung 22 wird die wesentliche Flüssigkeitsmenge dem Hauptkreislauf 7 zugeführt.After reaching the operating temperature of the internal combustion engine 1 the thermostat 9 blocks the short-circuit circuit 8 and the liquid medium circulates according to the dash-dotted line Directional indication C shown in lines in the main circuit 7, the medium now flowing through the cooler 5. With this one The operating state of the internal combustion engine also blocks the thermostat 21 in the direction of the intake manifold 3, so that the essential Part of the liquid quantity of the secondary circuit 10 flows along the direction indication D symbolized by dots, via which In line 22, the essential quantity of liquid is fed to the main circuit 7.
Eine Teilmenge, ca. 10 % der Flüssigkeitsmenge des Nebenkreislaufs 10, durchströmt weiterhin das Saugrohr 3, wodurch eine Teilbeheizung des Saugrohrs 3 erreicht wird. Um dies zu bewirken, sind lediglich an dem in Saugrohrrichtung wirkenden Schließventil des Thermostats 21 öffnungen vorgesehen, was nicht dargestellt ist.A partial amount, approx. 10% of the amount of liquid in the secondary circuit 10, continues to flow through the suction pipe 3, as a result of which partial heating of the suction pipe 3 is achieved. To do this cause openings are only provided on the closing valve of the thermostat 21 acting in the direction of the intake manifold, what is not shown.
Anhand des Diagramms gemäß Fig. 2 wird die Aufwärmgeschwindigkeit eines bekannten Saugrohrs und des Saugrohrs 3 gemäß der Erfindung veranschaulicht. Hierzu ist auf der Ordinate die Temperatur t und auf der Abszisse die Zeit s aufgetragen. Die Linie E verdeutlicht die Aufwärmgeschwindigkeit des bekannten Saugrohrs, d.h. es dauert neun Minuten, bis es die gewünschte Betriebstemperatur von 86° C aufweist. Demgegenüber erreicht das erfindungsgemäße Saugrohr 3 bereits nach vier Minuten diese Betriebstemperatur, was durch die Linie G verdeutlicht wird.Based on the diagram of FIG. 2, the warm-up speed of a known suction pipe and the suction pipe 3 according to the invention. For this purpose, the ordinate is the Temperature t and time s plotted on the abscissa. The line E shows the warm-up speed of the known Suction tube, i.e. it takes nine minutes for it to reach the desired operating temperature of 86 ° C. In contrast, achieved the intake manifold 3 according to the invention this operating temperature after four minutes, which is illustrated by the line G. will.
COPVCOPV
* 6. * 6.
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Claims (1)
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