JPS5853172B2 - 内燃機関の装入空気用熱交換設備 - Google Patents
内燃機関の装入空気用熱交換設備Info
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- JPS5853172B2 JPS5853172B2 JP52107316A JP10731677A JPS5853172B2 JP S5853172 B2 JPS5853172 B2 JP S5853172B2 JP 52107316 A JP52107316 A JP 52107316A JP 10731677 A JP10731677 A JP 10731677A JP S5853172 B2 JPS5853172 B2 JP S5853172B2
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- combustion engine
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-
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、始動運転及び部分負荷運転の際には、加熱装
置の熱エネルギーが装入空気に供給されると共に内燃機
関の冷却水循環回路に接続可能である第一の装入空気と
水との間の熱交換器と、内燃機関外部の冷却水循環回路
に接続された第二の装入空気と水との熱交換器とを有し
ている、低圧縮される、排ガスターボ過給機によって作
動されるピストン内燃機関の装入空気用熱交換設備に関
するものである。
置の熱エネルギーが装入空気に供給されると共に内燃機
関の冷却水循環回路に接続可能である第一の装入空気と
水との間の熱交換器と、内燃機関外部の冷却水循環回路
に接続された第二の装入空気と水との熱交換器とを有し
ている、低圧縮される、排ガスターボ過給機によって作
動されるピストン内燃機関の装入空気用熱交換設備に関
するものである。
このような熱交換設備の目的は、内燃機関の圧縮機から
構成される装入空気温度を、内燃機関の各運転状態に対
してシリンダの中における装入物の点火及び燃焼経過が
好適となるように調節することにある。
構成される装入空気温度を、内燃機関の各運転状態に対
してシリンダの中における装入物の点火及び燃焼経過が
好適となるように調節することにある。
ドイツ特許第1451887号明細書によって、装入空
気冷却器を予備加熱器及び内燃機関の冷却循環回路に連
結することが公知となっている。
気冷却器を予備加熱器及び内燃機関の冷却循環回路に連
結することが公知となっている。
しかしながら、ここで考慮されている装入空気の温度制
御は、内燃機関に・おいて現われる迅速な負荷変動に対
して、余りにも緩慢に行なわれるたけである。
御は、内燃機関に・おいて現われる迅速な負荷変動に対
して、余りにも緩慢に行なわれるたけである。
なぜならば、それぞれの温度状態、又は、その他の内燃
機関の負荷状態を指示する検知器から構成される装入空
気温度変動の際に、まず、第一に、装入空気冷却水循環
回路の水量の温度が変えられなければならないが、この
ことは、必然的にある時間を必要とするからである。
機関の負荷状態を指示する検知器から構成される装入空
気温度変動の際に、まず、第一に、装入空気冷却水循環
回路の水量の温度が変えられなければならないが、この
ことは、必然的にある時間を必要とするからである。
その上、高出力内燃機関に対しては、全負荷の際に、周
囲空気による冷却水の冷却によって達成されることので
きるよりも、より強力な装入空気の冷却が望まれる。
囲空気による冷却水の冷却によって達成されることので
きるよりも、より強力な装入空気の冷却が望まれる。
また、装入空気を内燃機関の外部の冷却水循環回路によ
って冷却することも知られている。
って冷却することも知られている。
しかしながら、この場合には、装入空気の加熱が始動運
転及び部分負荷運転に対して問題となる。
転及び部分負荷運転に対して問題となる。
なぜならば、外部冷却水は大概は低温度であり、その上
、この生水の加熱は、それに伴う沈殿物のために実行不
可能であるからである。
、この生水の加熱は、それに伴う沈殿物のために実行不
可能であるからである。
本発明の課題は、これらの両方の公知の装入空気冷却の
可能性を利用し、この場合、内燃機関の負荷ないしは運
転状態には無関係に、敏感に且つ直接的に作動する装入
空気温度の制御装置を得ることにある。
可能性を利用し、この場合、内燃機関の負荷ないしは運
転状態には無関係に、敏感に且つ直接的に作動する装入
空気温度の制御装置を得ることにある。
この課題は、本発明によると、両方の装入空気と水との
熱交換器が装入空気によって並列に貫流されることと、
個々の熱交換器を通る装入空気量の無段階の制御を、シ
リンダの前における装入空気の温度及び内燃機関の運転
状態に関係して行なう制御装置が配置されることとによ
って解決される。
熱交換器が装入空気によって並列に貫流されることと、
個々の熱交換器を通る装入空気量の無段階の制御を、シ
リンダの前における装入空気の温度及び内燃機関の運転
状態に関係して行なう制御装置が配置されることとによ
って解決される。
このような設備によって、装入空気を内燃機関の始動運
転及び部分負荷運転に対して少量の、従って、迅速に加
熱可能な水量で加熱すること、負荷の増加と共に内燃機
関の熱を装入空気の加熱に利用すること又は装入空気を
内燃機関の冷却器によって冷却すると、全負荷運転の際
には内燃機関外部の冷却水循環回路によって確実な装入
空気の冷却を達成することが可能となる。
転及び部分負荷運転に対して少量の、従って、迅速に加
熱可能な水量で加熱すること、負荷の増加と共に内燃機
関の熱を装入空気の加熱に利用すること又は装入空気を
内燃機関の冷却器によって冷却すると、全負荷運転の際
には内燃機関外部の冷却水循環回路によって確実な装入
空気の冷却を達成することが可能となる。
この場合、装入空気温度の高さは、無段階に、要求に遅
れることなしに、シリンダ内の装入物の確実な燃焼lと
対して適合されることができる。
れることなしに、シリンダ内の装入物の確実な燃焼lと
対して適合されることができる。
以下、本発明をその1実施例を示す添附図面に基づいて
説明する。
説明する。
ピストン内燃機関11の排ガスが排気導管12を介して
排ガスターボ過給機13に供給される。
排ガスターボ過給機13に供給される。
圧縮された装入空気は導管14、制御装置15゜第一の
装入空気と水との熱交換器16又は第二の装入空気と水
との熱交換器17を介して装入空気導管18内に到達し
、そこからピストン内燃機関11の個々のシリンダに供
給される。
装入空気と水との熱交換器16又は第二の装入空気と水
との熱交換器17を介して装入空気導管18内に到達し
、そこからピストン内燃機関11の個々のシリンダに供
給される。
冷却水循環回路19が、内燃機関11によって駆動され
るポンプ20によって確立されている。
るポンプ20によって確立されている。
冷却器21が内燃機関11の中において発生された損失
熱量の周囲空気への運び出しに役立っている。
熱量の周囲空気への運び出しに役立っている。
例えば、電気的エネルギーによって駆動される加熱装置
22によって、装入空気と水との間の熱交換器16を通
って流れる少量の水量が加熱されることができ、また、
装入空気を始動運転及び部分負荷運転の際に加熱する。
22によって、装入空気と水との間の熱交換器16を通
って流れる少量の水量が加熱されることができ、また、
装入空気を始動運転及び部分負荷運転の際に加熱する。
この水循環回路はポンプ23によって確立される。
この装入空気と水との間の熱交換器16は、電磁弁24
及び25を介して冷却水循環回路19に接続されること
ができる。
及び25を介して冷却水循環回路19に接続されること
ができる。
冷却水循環回路19内に分岐箇所を配置することによっ
て、装入空気の加熱か、冷却かのいずれかが、装入空気
と水との間の熱交換器16によって実現されることがで
きる。
て、装入空気の加熱か、冷却かのいずれかが、装入空気
と水との間の熱交換器16によって実現されることがで
きる。
例えば、若しも、分岐が冷却水循環回路19の場所29
において行なわれるならば、装入空気と水との間の熱交
換器16は、冷却水循環回路19の平均温度を有する水
を受取り、装入空気は加熱されることができる。
において行なわれるならば、装入空気と水との間の熱交
換器16は、冷却水循環回路19の平均温度を有する水
を受取り、装入空気は加熱されることができる。
一方、冷却水循環回路19の場所30における分岐によ
って、装入空気と水との間の熱交換器16は冷却された
水を受取る。
って、装入空気と水との間の熱交換器16は冷却された
水を受取る。
その結果、装入空気も冷却される。
なお、電磁弁25は、分岐場所29゜30のこのような
交互の作用を達成するために、公知構造の適当なものを
使用することができる。
交互の作用を達成するために、公知構造の適当なものを
使用することができる。
全負荷運転の際には、装入空気の冷却は、外部の冷却水
を供給される装入空気と水との間の熱交換器17によっ
て行なわれることができる。
を供給される装入空気と水との間の熱交換器17によっ
て行なわれることができる。
この水循環回路はポンプ26によって確立される。
装入空気に対する制御装置15の制御は、制御ユニット
27及びサーボモータ28によって装入空気導管18内
の温度及び内燃機関の運転状態に応じて行なわれる。
27及びサーボモータ28によって装入空気導管18内
の温度及び内燃機関の運転状態に応じて行なわれる。
制御ユニット27によって、電磁弁24及び25並びに
ポンプ23及び26も、内燃機関11の要求に対応して
制御されることができ、これによって、装入空気制御装
置の全自動運転が可能となるようになる。
ポンプ23及び26も、内燃機関11の要求に対応して
制御されることができ、これによって、装入空気制御装
置の全自動運転が可能となるようになる。
今、本発明による設備の作動を改めて説明すると、次ぎ
のとおりである。
のとおりである。
内燃機関の始動の前には、電磁弁24は、第一の装入空
気と水との間の熱交換器16と、ポンプ23との間の連
結は開放されるが、しかしながら、冷却器21への連結
は、閉塞されるように作動される。
気と水との間の熱交換器16と、ポンプ23との間の連
結は開放されるが、しかしながら、冷却器21への連結
は、閉塞されるように作動される。
追加して、電磁弁25は、閉鎖されている。加熱装置2
2及びポンプ23の作動後、小量の水が加熱され、第一
の装入空気と水との間の熱交換器16を経て供給される
。
2及びポンプ23の作動後、小量の水が加熱され、第一
の装入空気と水との間の熱交換器16を経て供給される
。
制御装置15は、制御ユニット27によって、サーボモ
ータ28を介して、次ぎのように、すなわち、第二の装
入空気と水との間の熱交換器17がしゃ断され、全体の
装入空気が、第一の装入空気と熱との間の交換器16を
経て流れ、これによって加熱されるように制御される。
ータ28を介して、次ぎのように、すなわち、第二の装
入空気と水との間の熱交換器17がしゃ断され、全体の
装入空気が、第一の装入空気と熱との間の交換器16を
経て流れ、これによって加熱されるように制御される。
それ故、内燃機関は、引続く始動の際に既に、最初の回
転の際に、加熱された装入空気を吸引するが、このこと
は、始動を非常に容易とし、確実な始動後の無負荷運転
を可能とさせる。
転の際に、加熱された装入空気を吸引するが、このこと
は、始動を非常に容易とし、確実な始動後の無負荷運転
を可能とさせる。
若しも、小さな部分負荷の際及び低い外部温度の際に、
一層確実な燃焼のために、依然として装入空気の加熱が
必要であるならば、このために、内燃機関の冷却水循環
回路19が加入される。
一層確実な燃焼のために、依然として装入空気の加熱が
必要であるならば、このために、内燃機関の冷却水循環
回路19が加入される。
このために、冷却水循環回路19の中の冷却水が十分な
温度の場合に、制御ユニット27によって、加熱装置2
2及びポンプ23はしゃ断され、電磁弁24は、第一の
装入空気と水との間の熱交換器16が、冷却器21に連
結されるように切換わり、また、電磁弁25は、冷却水
循環回路19の点29が、装入空気と水との間の熱交換
器16に連結されるように切換わる。
温度の場合に、制御ユニット27によって、加熱装置2
2及びポンプ23はしゃ断され、電磁弁24は、第一の
装入空気と水との間の熱交換器16が、冷却器21に連
結されるように切換わり、また、電磁弁25は、冷却水
循環回路19の点29が、装入空気と水との間の熱交換
器16に連結されるように切換わる。
それ故、内燃機関の冷却水は、ポンプ20から、内燃機
関の一部分を貫流した後に、第一の装入空気と水との間
の熱交換器16まで供給され、装入空気は内燃機関を加
熱することができる。
関の一部分を貫流した後に、第一の装入空気と水との間
の熱交換器16まで供給され、装入空気は内燃機関を加
熱することができる。
若しも、内燃機関の負荷の増加又は外部温度の増加によ
って、装入空気のそれ以上の加熱がもはや不必要であり
、又は、望ましくなくさえなるならば、制御ユニット2
1によって、サーボモータ28を介して制御装置15は
、まず、第一に、装入空気の一部分が、第一の装入空気
と水との間熱交換器16によって、また、他の一部分が
、第二の装入空気と水との間の熱交換器17を経て導か
れるように制御される。
って、装入空気のそれ以上の加熱がもはや不必要であり
、又は、望ましくなくさえなるならば、制御ユニット2
1によって、サーボモータ28を介して制御装置15は
、まず、第一に、装入空気の一部分が、第一の装入空気
と水との間熱交換器16によって、また、他の一部分が
、第二の装入空気と水との間の熱交換器17を経て導か
れるように制御される。
それ故、装入空気の一部分は加熱され、しかしながら、
他の、第二の装入空気と水との間の熱交換器11を経て
導かれた部分は、冷却される。
他の、第二の装入空気と水との間の熱交換器11を経て
導かれた部分は、冷却される。
それ故、制御装置15の位置に従って、装入空気導管1
8の中には、シリンダに供給されるべき装入空気の混合
温度が遠戚される。
8の中には、シリンダに供給されるべき装入空気の混合
温度が遠戚される。
制御装置15の無段階の調節の可能性によって、この場
合、装入空気温度の内燃機関の要求に細かな且つ正確な
適合が可能となる。
合、装入空気温度の内燃機関の要求に細かな且つ正確な
適合が可能となる。
運転条件に応じて、装入空気と水との間の熱交換器16
に対する水は、点30においても、従って、冷却器21
の背後においても、冷却水循環回路19から取出される
ことができる。
に対する水は、点30においても、従って、冷却器21
の背後においても、冷却水循環回路19から取出される
ことができる。
これによって、よりわずかな加熱が行なわれ、又は、装
入空気の冷却さえも行なわれる。
入空気の冷却さえも行なわれる。
しかしながら、装入空気温度の制御は、前述の制御装置
15によるのと同様に、行なわれる。
15によるのと同様に、行なわれる。
内燃機関の出力が一層増加するに伴い、制御装置15に
よって、第一の装入空気と水との間の熱交換器16は、
装入空気に対して、続けてしゃ断され、最後に、全負荷
において、全装入空気は第二の装入空気と水との間の熱
交換器17を経て導かれ、従って、強力に冷却されるよ
うにする。
よって、第一の装入空気と水との間の熱交換器16は、
装入空気に対して、続けてしゃ断され、最後に、全負荷
において、全装入空気は第二の装入空気と水との間の熱
交換器17を経て導かれ、従って、強力に冷却されるよ
うにする。
図は本発明の1実施例の略図である。
11・・・・・・内燃機関、15・・・・・・制御装置
、16゜17・・・・・・熱交換器。
、16゜17・・・・・・熱交換器。
Claims (1)
- 1 始動運転及び部分負荷運転の際には、加熱装置の熱
エネルギーが装入空気に供給されると共に内燃機関の冷
却器を備えている冷却水循環回路に接続されることので
きる第一の装入空気と水との間の熱交換器と、内燃機関
の外部の冷却水循環回路に接続された第二の装入空気と
水との間の熱交換器とを有している、低圧縮される、排
ガスターボ過給機によって作動されるピストン内燃機関
に対する装入空気用熱交換設備において、両方の装入空
気と水との間の熱交換器16.17が、装入空気によっ
て並列に通過されるようにし、また、個々の熱交換器を
通る装入空気量の無段階の制御を、シリンダの前におけ
る装入空気の温度及び内燃機関11の運転状態に関係し
て行なうようにした制御装置15が設けられたことを特
徴とする装入空気用熱交換設備。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762640732 DE2640732A1 (de) | 1976-09-10 | 1976-09-10 | Ladeluft-waermetauscheranlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5334011A JPS5334011A (en) | 1978-03-30 |
JPS5853172B2 true JPS5853172B2 (ja) | 1983-11-28 |
Family
ID=5987594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52107316A Expired JPS5853172B2 (ja) | 1976-09-10 | 1977-09-08 | 内燃機関の装入空気用熱交換設備 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4207848A (ja) |
JP (1) | JPS5853172B2 (ja) |
CH (1) | CH624183A5 (ja) |
DE (1) | DE2640732A1 (ja) |
ES (1) | ES461309A1 (ja) |
FR (1) | FR2364340A1 (ja) |
GB (1) | GB1560769A (ja) |
IT (1) | IT1079443B (ja) |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS569636A (en) * | 1979-07-02 | 1981-01-31 | Nissan Motor Co Ltd | Temperature controller for internal combustion engine |
DE2934797A1 (de) * | 1979-08-29 | 1981-03-12 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Mit gas betriebene brennkraftmaschine, insbesondere fuer nutzfahrzeuge. |
DE2935009A1 (de) * | 1979-08-30 | 1981-03-12 | Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg | Vorrichtung zur regelung der temperatur der ansaugluft von brennkraftmaschinen. |
FR2495689A1 (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-11 | Hyperbar Develop Suralimentati | Coolant circuit for diesel engine - has heat exchanger in air intake for recuperator air and fuel circuit |
DE3200683A1 (de) * | 1982-01-13 | 1983-07-21 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Aufgeladene brennkraftmaschine |
DE3200684A1 (de) * | 1982-01-13 | 1983-07-21 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Fluessigkeitsgekuehlte brennkraftmaschine mit aufladung |
DE3824099A1 (de) * | 1988-07-15 | 1990-01-18 | Schatz Oskar | Verfahren zur beheizung eines verbrennungsmotors |
DE3824133A1 (de) * | 1988-07-15 | 1990-01-18 | Schatz Oskar | Verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors |
AT393539B (de) * | 1988-09-02 | 1991-11-11 | Steyr Daimler Puch Ag | Brennkraftmaschine mit einem aufladeaggregat fuer die ladeluft |
US4944260A (en) * | 1989-06-05 | 1990-07-31 | Cummins Electronics, Inc. | Air intake heater system for internal combustion engines |
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