SE413427B - FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-EASY INTERMEDIATE COMBUSTION ENGINES - Google Patents

FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-EASY INTERMEDIATE COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number
SE413427B
SE413427B SE7810997A SE7810997A SE413427B SE 413427 B SE413427 B SE 413427B SE 7810997 A SE7810997 A SE 7810997A SE 7810997 A SE7810997 A SE 7810997A SE 413427 B SE413427 B SE 413427B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cooling
chamber
engine
fresh water
water
Prior art date
Application number
SE7810997A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7810997L (en
Inventor
P Ohlsson
T Bjorkqvist
Original Assignee
Nohab Diesel Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nohab Diesel Ab filed Critical Nohab Diesel Ab
Priority to SE7810997A priority Critical patent/SE413427B/en
Priority to DK440779A priority patent/DK148544C/en
Priority to PCT/SE1979/000214 priority patent/WO1980000863A1/en
Priority to DE792953216A priority patent/DE2953216A1/en
Priority to NO793389A priority patent/NO153743C/en
Publication of SE7810997L publication Critical patent/SE7810997L/en
Publication of SE413427B publication Critical patent/SE413427B/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/028—Deaeration devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443—Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00—Applications
    • F01P2050/02—Marine engines
    • F01P2050/06—Marine engines using liquid-to-liquid heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/02—Intercooler
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

gva1o997-2 Helt färskvattenkylda system för såväl mantelkylning av motorn som mellankylning av förbränningsluften finns redan i bruk för t ex diesellok och enstaka marina och stationära motorer men såvitt vi känner till inget utförande i likhet med nedan beskrivna system. gva1o997-2 Completely fresh water-cooled systems for both jacket cooling of the engine and intermediate cooling of the combustion air are already in use for eg diesel locomotives and occasional marine and stationary engines, but as far as we know no design similar to the systems described below.

Fördelarna med föreliggande kylsystem torde främst vara dess enkla uppbyggnad innefattande få och robusta komponenter samt dess stora flexibilitet vad beträffar temperaturregleringen i systemet inom hela motorns effekt- och varvtalsområde och under olika yttre förhållanden.The advantages of the present cooling system should mainly be its simple construction including few and robust components as well as its great flexibility in terms of temperature control in the system within the entire engine power and speed range and under different external conditions.

Den i systemet ingående kombinerade avluftnings-,expansions- och tryckhållningstanken erbjuder vidare en elegant lösning på samtliga dessa funktioner i en enda robust enhet som vid fabrik kan monteras direkt på motorn och som genom att expan- sionsutrymmet anbringats under avluftningskammaren ej ökar motorns bygghöjd då den monteras med tilloppet från motorn på strömningsmässigt mest fördelaktiga höjd.The combined venting, expansion and pressure holding tank included in the system also offers an elegant solution to all these functions in a single robust unit which can be mounted directly on the engine at the factory and which by placing the expansion space under the venting chamber does not increase the engine height. mounted with the inlet from the motor at the most favorable height in terms of flow.

Färskvattenkylsystemet i enlighet med föreliggande uppfinning g har definierats i de efterföljande patentkraven och skall nu ytterligare beskrivas i samband med bifogade ritningar.The fresh water cooling system according to the present invention g has been defined in the appended claims and will now be further described in connection with the accompanying drawings.

Av dessa visar figur 1 ett förenklat schema över kylvattensy- stemet medan figur 2 visar en snittad sidoprojektion av den kombinerade avluftnings-, expansions- och tryckhållningstanken, och figur 3 en karaktäristik över hela systemet uppmätt vid en speciell motor.Of these, Figure 1 shows a simplified diagram of the cooling water system, while Figure 2 shows a sectional side projection of the combined deaeration, expansion and pressure holding tank, and Figure 3 shows a characteristic of the entire system measured by a special engine.

Pâ-figur 1 markerar en dubbel prick- streck linje vilka detaljer som är lämpliga att montera direkt på eller ingår i själva motorn. Dessa levereras alltså lämpligen som en enhet _ från fabriken. Från kylmanteln 1 med dess i förekommande fall utritade fyra kylströmmar följer kylvattnet en huvudström 2 till den kombinerade avluftnings-, expansions- och tryckhåll- ningstankens 5 övre avluftningskammare 4. Under denna kammare och avskild från densamma medelst en skiljevägg 5 ligger tankens expansions- och tryckhàllningskammare 6. Tankens mera 'detaljerade utformning kommer att beskrivas närmare i samband med figur 2. Efter avluftningen i kammaren 5 lämnar kylvattnet 7810997-2 densamma i form av en huvudström som passerar en flödes- justerventil 8. Vid en efter flödesjusterventilen 8 anordnad första greningspunkt 9 och en i strömningsriktningen något längre fram anordnad andra greningspunkt 10 delas kylvatten- strömmen upp i tre delströmmar av vilka den första 11 via en första temperaturregulator T1 tillförs en såsom luftmellan- kylare fungerande värmeväxlare 12. I temperaturregulatorn T1 blandas kylvattenströmmen 11 med en direkt från den företrädes- vis utanför motorn anordnade färskvattenkylaren 21 kommande kylvattenström 13. Denna senare kylvattenström utgör den ena av de två vid den tidigare nämnda andra greningspunkten 10 av- skilda kylvattenströmmarna, som alltså nu återföres efter passage genom färskvattenkylaren 21. Temperaturregulatorn T1 är avpassad att ständigt tillföra luftmellankylaren 12 en kyl- vattenström 14 med konstant temperatur. Temperaturregulatorn bestämmer alltså endast blandningsförhållandet mellan de bägge kylvattenströmmarna 11 och 13. Vid en omedelbart efter luft- mellankylaren 12 anordnad andra temperaturregulator T2 samman- förs kylvattenströmmen från luftmellankylaren med den andra kylvattenströmmen 15 av de två vid greningspunkten 10 separera- de delströmmarna. Kombinerade ger dessa bägge delströmmar 14 och 15 ånyo en huvudström 16 med samma flöde som den från motorns kylmantlar kommande huvudströmmen 2. Även temperatur- regulatorn T2 är avpassad att sköta blandningsförhållandet mellan de olika tempererade delströmmarna 14 och 15. Hotorns kylmantel 1 kommer alltså ständigt att kunna tillföras kyl- vatten av konstant temperatur. På sin väg till motorns kyl- mantel passerar kylvattenströmmen 16 kylvattenpumpen 17~ Det är denna pump som tillsammans med den tidigare nämnda flödes- justerventilen 8 bestämmer det totala kylvattenflödet genom systemet. Av den ovan skisserade uppbyggnaden framgår att varje ändring av kylvattentemperaturen vid någon punkt i sy- stemet innebär en ändring av de olika delflödena 11, 1? och 15 proportionella storlek vilket ger en konstanthållning av tempe- raturen i flödena 14 och 16.Figure 1 shows a double dotted line which parts are suitable for mounting directly on or included in the engine itself. These are thus conveniently delivered as a unit _ from the factory. From the cooling jacket 1 with its four cooling streams, if any, the cooling water follows a main stream 2 to the upper venting chamber 5 of the combined venting, expansion and pressure holding tank 5. Below this chamber and separated from it by a partition wall 5 is the tank expansion chamber and pressure holding chamber. 6. The more detailed design of the tank will be described in more detail in connection with Figure 2. After venting in the chamber 5, the cooling water 7810997-2 leaves it in the form of a main stream passing a flow adjusting valve 8. At a first branch point 9 arranged after the flow adjusting valve 8 and a second branch point 10 arranged slightly further forward in the flow direction, the cooling water stream is divided into three substreams, of which the first 11 is supplied via a first temperature regulator T1 with a heat exchanger 12 acting as an air intercooler. In the temperature regulator T1 the cooling water stream 11 is mixed directly with the preferably f. arranged outside the engine This later cooling water stream constitutes one of the two cooling water streams separated at the previously mentioned second branch point 10, which are thus now returned after passage through the fresh water cooler 21. The temperature regulator T1 is adapted to constantly supply the air intermediate cooler 12 with a cooling water stream. 14 with constant temperature. The temperature controller thus only determines the mixing ratio between the two cooling water streams 11 and 13. In a second temperature regulator T2 arranged immediately after the air intercooler 12, the cooling water stream from the air intercooler is combined with the second cooling water stream 15 of the two substreams separated at branch point 10. Combined, these two substreams 14 and 15 again give a main stream 16 with the same flow as the main stream 2 coming from the engine's cooling jackets. be able to be supplied with cooling water of constant temperature. On its way to the engine cooling jacket, the cooling water stream 16 passes the cooling water pump 17 ~ It is this pump which, together with the previously mentioned flow adjusting valve 8, determines the total cooling water flow through the system. From the structure outlined above it appears that any change in the cooling water temperature at any point in the system means a change in the various sub-flows 11, 1? and 15 proportional size which gives a constant maintenance of the temperature in the flows 14 and 16.

Detta innebär att en i det närmaste konstant lufttemperatur på den i motorn indrivna luften erhålles beroende av lämpligt vald pumpkaraktäristik, kombination och val av termostatven- tilernas reglerområden samt val av kylarea och K-värdeskarak- täristik för luftmellankylaren (se bifogade karaktäristik på 7810997-2 figur 3).This means that an almost constant air temperature of the air driven in the engine is obtained depending on the appropriately selected pump characteristics, combination and selection of the thermostat valves' control areas and selection of cooling area and K-value characteristics for the air intercooler (see attached characteristics on 7810997-2 figure 3).

På figur 1 finns vidare en tryckhållningsförbindelse 18 och två avluftningsförbindelser 19 respektive 20 för luft- mellankylaren 12 och färskvattenkylaren 21. Råvattenledningen till färskvattenkylaren 21 har fått beteckningen 22. I rå- vattenkretsen ingår givetvis såväl cirkulationspump som lämp- liga komponenter för styrning av råvattenflödet men dessa har ej medtagits på ritningen eftersom denna har till främsta upp- gift att illustrera färskvattenkylsystemet.På samma sätt har smörjoljekylare och diverse säkerhets- och kontrollsystem vil- ka som regel ingår i en motorinstallation av denna typ ute- slutits för att gör figuren så tydlig som möjligt.Figure 1 also shows a pressure maintenance connection 18 and two vent connections 19 and 20, respectively, for the air intercooler 12 and the fresh water cooler 21. The raw water line to the fresh water cooler 21 has been given the designation 22. The raw water circuit of course includes both circulation pump and suitable components for controlling raw water flow. these have not been included in the drawing because the main task of this is to illustrate the fresh water cooling system. In the same way, lubricating oil coolers and various safety and control systems, which are usually included in an engine installation of this type, have been excluded to make the figure so clear. as possible.

På figuren har emellertid antytts en i en egen cirkulations- krets 23 med separat kylvattenpump 24 kopplad kylvattenför- värmare 25.In the figure, however, a cooling water preheater 25 connected in a separate circulating circuit 23 with a separate cooling water pump 24 has been indicated.

Denna krets användes under varmhållning alternativt en kort tid före uppstartning av motorn vid extremt kalla förhållan- den.- Den på figur 2 visade kombinerade avluftnings-,expansions- och tryekhållningstanken 3 består som tidigare nämnts av en övre avluftningskammare 4 och en undre expansions- och tryckhâll- ningskammare 6 åtskilda av en skiljevägg 5. Kammaren 6 är- utifrån åtkomlig via ett ovanpå tanken anbringat trycktätt men med en tryckregulator försett lock 26 som är anbringat över ett stigarrör 27 som leder genom den övre kammaren 4 till den undre. Den normala vätskeytan i den undre kammaren finns utritad på figuren. Den övre avluftningskammaren är som framgår av figuren 1 normalfallet helt fylld med kyl- vatten.This circuit is used during warm-up or shortly before starting the engine in extremely cold conditions. The combined venting, expansion and pressure holding tank 3 shown in Figure 2 consists, as previously mentioned, of an upper venting chamber 4 and a lower expansion and pressure holding chamber 6 separated by a partition wall 5. The chamber 6 is accessible from the outside via a pressure-tight fitting but with a pressure regulator fitted on top of the tank which is fitted over a riser pipe 27 leading through the upper chamber 4 to the lower one. The normal liquid surface in the lower chamber is drawn in the figure. As shown in Figure 1, the upper venting chamber is normally completely filled with cooling water.

Den övre kammaren 4 har ett tillopp 28 och ett utlopp 29.The upper chamber 4 has an inlet 28 and an outlet 29.

Tilloppet och utloppet mynnar i olika delar av kammaren och emellan_dessa är anordnad en tvärs kammaren sig sträckande styrplåt 30. 7810997-2 Kylvattnet tvingas därigenom följa den väg som antytts på figuren med en streckprickad pillinje. Genom att vatten- flödets impuls nedbringas av den riktningsändring som styr plåten ger upphov till och förändringen till större snitt- area i tanken sker en övergång till laminär strömning varvid en effektiv avluftning av kylvattenflödet erhålles." Avskild luft ansamlas i kammarens övre del och har genom en rörledning 31 en passage till tankens undre kammare. Rörled- ningen 31 har en öppning 32 i kammarens 4 övre del och en öpp- ning 33 under vätskeytan i kammaren 6. På figuren finns även en rensplugg 34 utritad. I tilloppet 28 finns ett avluftnings- hål 35 för att förhindra en luftansamling i rörkröken under uppfyllning av systemet. I tankens undre kammare 6 vars gasdel (luft) alltså komprimeras och upptar utvidgningen då vattnet i systemet uppvärmes mynnar tryckhållningsledningen 18 samt avluftningsledningarna 19 respektive 20 från luftmellankylaren 12 respektive färskvattenkylaren 21 (se fig 1).The inlet and the outlet open into different parts of the chamber and between these a guide plate 30 is arranged transversely to the chamber. 7810997-2 The cooling water is thereby forced to follow the path indicated in the figure with a dotted dotted line. By the impulse of the water flow being reduced by the change of direction which controls the plate gives rise to and the change to a larger cutting area in the tank, a transition to laminar flow takes place whereby an efficient venting of the cooling water flow is obtained. "Separated air accumulates in the upper part a pipeline 31 has a passage to the lower chamber of the tank The pipeline 31 has an opening 32 in the upper part of the chamber 4 and an opening 33 below the liquid surface in the chamber 6. In the figure there is also a cleaning plug 34 drawn in. Inlet 28 there is a vent hole 35 to prevent an air accumulation in the pipe bend during filling of the system In the lower chamber 6 of the tank whose gas part (air) is thus compressed and absorbs the expansion when the water in the system is heated, the pressure holding line 18 and the vent lines 19 and 20 respectively open from the air intercooler 12 see Fig. 1).

I de på figur l inte närmare utritade säkerhetssystemen ingår att vätskeytan i expansions- och tryckhållningskammaren 6 skall hållas inom begränsade variationer. I tanken kan därför inkopp- las en pumpstart 36 vid låg nivå för tillförsel av ytterligare kylvatten till systemet från en konventionell dräneringstank (ej utritad) samt ett pumpstopp 37 vid normal nivå och slut- ligen ett alarm 38 för extremt låg nivå.The safety systems, not shown in more detail in Figure 1, include that the liquid surface in the expansion and pressure holding chamber 6 must be kept within limited variations. In the tank, therefore, a pump start 36 at a low level can be connected for supplying additional cooling water to the system from a conventional drainage tank (not drawn) as well as a pump stop 37 at a normal level and finally an alarm 38 for an extremely low level.

På figur 2 är en nivâskala 39 utritad bredvid tanken 3. Denna nivàskala motsvarar ett på tankens 3 utsida anordnad och med expansions-,tryckhållningskammaren förbundet nivàavläsningsrör.In Figure 2, a level scale 39 is drawn next to the tank 3. This level scale corresponds to a level reading tube arranged on the outside of the tank 3 and connected to the expansion and pressure holding chamber.

Avluftningskammaren 4 är vidare försedd med en luftutlopps- ventil 40. Nivåskalan 39 har de tre markeringarna "låg", "hög" och "fylln ". Vid normal drift skall kammarens 6 nivå ligga inom det normala driftsområdet mellan markeringarna för hög respektive låg vattennivå. Nivámarkeringen "fylln" användes vid uppfyllning av ett tomt system då även luftutloppsventilen 40 skall vara öppen. Då kylvatten fyllts till denna nivå och ventilen 40 stängts och systemet startas upp, omfördelas vattnet, i systemet så att den övre kammaren 4 utfylles och det bildas ett luftfyllt expansionsutrymme i den undre kammaren 6. 7810997-2 Beträffande färskvattenkylsystemets enligt uppfinningen all- männa funktion kan i övrigt anmärkas att vattenpumpens 17 kapacitet inställes med hjälp av flödesjusteranordningen 8 så att en önskad temperaturhöjning erhålles över motorn vid full effekt. Därigenom ökas även trycknivån i mantelkylningen så att temperaturgränsen för ångbildning förhöjes varigenom en dylik ångbildning kan undvikas på motorns starkt värmeav- givande ytor. Flödesjusteranordningen 8 kan bestå av en lås- bar strypventil eller en fast strypbricka.The vent chamber 4 is further provided with an air outlet valve 40. The level scale 39 has the three markings "low", "high" and "filling". During normal operation, the level of the chamber 6 must be within the normal operating range between the markings for high and low water level, respectively. The level mark "fill" is used when filling an empty system as the air outlet valve 40 must also be open. When cooling water is filled to this level and the valve 40 is closed and the system is started up, the water is redistributed in the system so that the upper chamber 4 is filled and an air-filled expansion space is formed in the lower chamber 6. 7810997-2 Regarding the general function of the fresh water cooling system according to the invention It can otherwise be noted that the capacity of the water pump 17 is adjusted by means of the flow adjusting device 8 so that a desired temperature increase is obtained over the motor at full power. This also increases the pressure level in the jacket cooling so that the temperature limit for steam formation is increased, whereby such steam formation can be avoided on the engine's strongly heat-emitting surfaces. The flow adjusting device 8 may consist of a lockable throttle valve or a fixed throttle washer.

Temperaturregulatorn T1 blandar högtemperaturvatten med kallt vatten från färskvattenkylaren till konstant inloppstempera- tur för luftmellankylaren.The temperature controller T1 mixes high temperature water with cold water from the fresh water cooler to a constant inlet temperature for the air intercooler.

- Temperaturregulatorn T2 blandar hög- och làgtemperatur- vatten till konstant inloppstemperatur i högtemperatur- kretsen (mantelkylningen).- The temperature controller T2 mixes high and low temperature water to a constant inlet temperature in the high temperature circuit (jacket cooling).

Då motorn startas upp styr temperaturregulatorn T2 under kort tid vattencirkulationen enbart genom högtemperaturkretsen till dess driftstemperatur uppnåtts.When the engine is started up, the temperature controller T2 controls the water circulation for a short time only through the high temperature circuit until the operating temperature is reached.

En viss förvärmningseffekt i luftmellankylaren erhålles dock dels genom ett litet förbindelsehål i temperaturregulatorernas element och dels genom luftmellankylarens avluftningsledning.However, a certain preheating effect in the air intercooler is obtained partly through a small connecting hole in the elements of the temperature regulators and partly through the vent line of the air intercooler.

Så snart motorn nått normal arbetstemperatur styr temperatur- regulatorerna T2 och T1 även vatten genom lågtemperaturkretsen (luftmellankylaren), varvid insugningsluften tempereras, d v s kyles ned om belastningen så kräver eller förvärmes om så er- fordras.As soon as the engine has reached normal operating temperature, the temperature controllers T2 and T1 also control water through the low-temperature circuit (air intercooler), whereby the intake air is tempered, ie cooled down if the load so requires or preheated if required.

Då drifttemperatur även uppnåtts i lågtemperaturkretsen börjar temperaturregulatorn T1 vid ökad belastning att späda in vatten från färskvattenkylaren i lågtemperaturkretsen och ge ökad kyl- effekt åt luftmellankylaren. Som framgår är arrangemanget så- dant att ökad kyleffekt erhålles i luftmellankylaren för ökande belastning i motorn, vilket leder till att motorns termiska belastning hålles nere. 7810997-2 Tryckhållning 1 systemet utgöres av vattnets statiska nivå i undre kammaren tillsammans med tryckökningen genom vattnets expansion och verkar genom tryckhållningsledningen 18 som för- binder den undre kammaren 6 med pumpens 17 sugsida, vilket garanterar att störningar (kavitation) ej uppkommer i pumpen.When the operating temperature is also reached in the low-temperature circuit, the temperature regulator T1 begins to dilute water from the fresh water cooler in the low-temperature circuit with increased load and to give an increased cooling effect to the air intercooler. As can be seen, the arrangement is such that increased cooling power is obtained in the air intercooler for increasing load in the engine, which leads to the engine's thermal load being kept down. 7810997-2 Pressure holding 1 The system consists of the static level of the water in the lower chamber together with the pressure increase through the expansion of the water and acts through the pressure holding line 18 which connects the lower chamber 6 with the suction side of the pump 17, which ensures that disturbances

Alternativt kan ett yttre tryck anslutas till stigarröret 27.Alternatively, an external pressure can be connected to the riser pipe 27.

Detta stigarrör, som utgår från undre kammaren 6, är vidare försett med en i trycktätt lock 26 med däri inbegripen tryck- regulator, som dels öppnar vid bestämt övertryck (säkerhets- funktion) och dels öppnar strax under atmosfärslinjen (vakuum funktion).This riser pipe, which starts from the lower chamber 6, is further provided with a pressure-tight lid 26 with a pressure regulator included therein, which opens at a certain overpressure (safety function) and opens just below the atmospheric line (vacuum function).

I övrigt kan påpekas att genomspolningen i avluftningsröret 31 från övre kammare till undre (expansionsdelen) mynnar ut under vattennivån så att någon genomduschning av expansions- delen ej sker och därmed minimal syresättning av systemvatt- net. Avluftningsrörets 31 dragning innebär dessutom att ingen luftficka dras upp till övre kammaren då motorn stoppats var- vid bedömningen av vätskenivån även blir enklare.In other respects, it can be pointed out that the flushing in the vent pipe 31 from the upper chamber to the lower (expansion part) opens out below the water level so that no through-showering of the expansion part takes place and thus minimal oxygenation of the system water. The drawing of the vent pipe 31 also means that no air pocket is pulled up to the upper chamber when the engine is stopped, whereby the assessment of the liquid level also becomes easier.

Fördelarna med systemet enligt uppfinningen skulle kunna samman- fattas: - Ett enda kylsystem för både mantel- och luftmellan- kylning där samtliga funktioner finns inbyggda på motorn utom färskvattenkylaren.The advantages of the system according to the invention could be summarized: - A single cooling system for both jacket and air intermediate cooling where all functions are built into the engine except the fresh water cooler.

- Luftmellankylningens effektivitet ökar med ökande motorbelastning, vilket håller nere motorns termiska belastning.- The efficiency of air intercooling increases with increasing engine load, which keeps the engine's thermal load down.

- Förvärmning (temperering) av insugningsluften sker vid uppstart och vid drift under arktiska förhållan- den (kondensbildning undvikas).- Preheating (tempering) of the intake air takes place during start-up and during operation under Arctic conditions (condensation is avoided).

- Kontinuerlig avluftning (avgasning) säkerställd.- Continuous deaeration (degassing) ensured.

- Korrosionssäkert system eftersom syresättning av vattnet ej sker.- Corrosion-proof system as oxygenation of the water does not take place.

- Enhetligare och billigare material i rör, armaturer och luftmellankylare kan användas (jämfört med rå- Vattenkylning). 7810997--2 - Förenklat handhavande.- More uniform and cheaper materials in pipes, fittings and air intercoolers can be used (compared to raw water cooling). 7810997--2 - Simplified operation.

- Väsentligt förenklad motorinstallation.- Significantly simplified engine installation.

Färskvattenkylsystemet enligt uppfinningen är slutligen på figur 3 exemplifierat med relevanta data för ett dylikt kyl- system vid en kompressormatad luftmellankyld "medium speed" dieselmotor med utvecklad effekt och varvtal enligt propeller- lagen. Den aktuella motorn var som framgår av diagrammet för- sedd med en direktdriven vattenpump. Motorns varvtal är markerat på X-axeln och i övrigt torde de olika kurvorna tala för sig själva.The fresh water cooling system according to the invention is finally exemplified in Figure 3 with relevant data for such a cooling system in a compressor-fed air-cooled "medium speed" diesel engine with developed power and speed according to the Propeller Act. As shown in the diagram, the engine in question was equipped with a direct-drive water pump. The engine speed is marked on the X-axis and otherwise the different curves should speak for themselves.

Claims (8)

781099?-2 PATENTKRAV781099? -2 PATENT REQUIREMENTS 1. Färskvattenkylsystem för kompressormatade för- bränningsmonmær av främst typen medium speed dieselmotorer innefattande förutom kylmantlarna (1) vid motorns cylindrar och en konventionell färskvattenkylare (21) även en luftmellan- kylare (12) för kylning av förbränningsluften sedan denna läm- nat kompressorn men före inmatningen i respektive cylinder k ä n n e t e c k n a t därav att kylsystemet är uppdelat i en motorns kylmantlar innefattande högtemperaturkrets, i vilken dessutom ingår en i kylvattnets cirkulationsriktning före motorn anordnad cirkulationspump (17) samt efter den- samma anordnade avluftnings-, expansions-, tryckhållnings- och flödesjustersystem (3,8), en luftmellankylaren (12) inne- fattande lágtemperaturkrets samt en färskvattenkylaren (21) innefattande värmeväxlingskrets varvid förbindelsen mellan dessa olika kretsar är så anordnad att det heta kylvattnet (2) i högtemperaturkretsen sedan detta lämnat motorn avlänkas i tre parter av vilka den första via värmeväxlingskretsen ledes genom färskvattenkylaren (21) medan den andra parten (11X blandas med den första parten (13) efter färskvattenkylaren i proportioner som bestäms av en i korsningen mellan dessa bägge kretsar anordnad första temperaturregulator (T1) för att där- efter via lágtemperaturkretsen ledas genom luftmellankylaren (12) och därefter vid en andra temperaturregulator (T2) blandas med kylvattnet från den tredje (15) av de avlänkade parterna från högtemperaturkretsen i proportioner som bestäms av denna andra temperaturregulator (T2) för att därefter ånyo vid kon- stant temperatur tillföras högtemperaturkretsen och via denna motorns kylmantlar (1).Fresh water cooling system for compressor-fed combustion engines of mainly medium speed diesel engines comprising not only the cooling jackets (1) at the engine cylinders and a conventional fresh water cooler (21) also an air intercooler (12) for cooling the combustion air after leaving the compressor but before the input in the respective cylinder is characterized in that the cooling system is divided into an engine cooling jacket comprising a high temperature circuit, which also includes a circulation pump (17) arranged in the direction of the cooling water before the engine and after this venting, expansion, pressure maintenance and flow adjustment system (3,8), an air intercooler (12) comprising low temperature circuit and a fresh water cooler (21) comprising heat exchange circuit wherein the connection between these different circuits is arranged so that the hot cooling water (2) in the high temperature circuit after leaving the engine is diverted in three parts of which the first via heat exchange the gas circuit is passed through the fresh water cooler (21) while the second part (11X is mixed with the first part (13) after the fresh water cooler in proportions determined by a first temperature regulator (T1) arranged at the junction between these two circuits and then passed through the low temperature circuit. the air intercooler (12) and then at a second temperature regulator (T2) is mixed with the cooling water from the third (15) of the deflected parts from the high temperature circuit in proportions determined by this second temperature regulator (T2) and then again at constant temperature the high temperature circuit is supplied and via the cooling jackets of this engine (1). 2. Färskvattenkylsystem enligt krav 1 k ä n n e t e c k- n a t därav att i högtemperaturkretsen ingående avluftnings- expansions-, tryckhâllnings- (3) och flödesjustersystem (8) är anordnade i kylvattnets strömningsriktning efter motorn men före uppdelningen av högtemperaturvattenkretsen.Fresh water cooling system according to claim 1, characterized in that the venting, expansion, pressure holding (3) and flow adjusting systems (8) included in the high temperature circuit are arranged in the flow direction of the cooling water after the motor but before the division of the high temperature water circuit. 3. Färskvattenkylsystem enligt krav 1 k ä n n e t e c k - n a t därav att de bägge temperaturregulatorerna (T1, T2) '7810997-2 10 enbart är anpassad att styra blandningsförhållandet mellan kylvatten av olika temperatur som från deolika kretsarna blandas i regulatorerna för att ge en fortsatt kylvatten- ström av bestämd temperatur medan den i högtemperaturkretsen anbringade flödesjusteranordningen (8) och cirkulationspumpen (17) svarar för kylvattenflödets storlek i hela systemet.3. A fresh water cooling system according to claim 1, characterized in that the two temperature controllers (T1, T2) are only adapted to control the mixing ratio between cooling water of different temperature which is mixed from the different circuits in the controllers to provide a continued cooling water. current of a fixed temperature while the flow adjusting device (8) arranged in the high temperature circuit and the circulation pump (17) are responsible for the size of the cooling water flow in the whole system. 4. Färskvattenkylsystem enligt något av kraven 1-3 k ä n n e t e c k n a t därav att däri ingående komponen- ters reglerområden och karaktäristiker är så valda och kombinerade att den i motorn indrivna luftens temperatur hålles konstant inom ett proportionellt band motsvarande 10 % av börvärdet för belastad motor varvid luften kyles inom motorns höga effektområde och förvärmes inom dess låga effekt- område trots att i systemet ingående temperaturavkännande element är placerade i det kylande mediet.Fresh water cooling system according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the control ranges and characteristics of the components contained therein are so selected and combined that the temperature of the air driven in the engine is kept constant within a proportional band corresponding to 10% of the setpoint for loaded engine. the air is cooled within the engine's high power range and preheated within its low power range even though the temperature sensing elements included in the system are located in the cooling medium. 5. Färskvattenkylsystem enligt något av kraven 1-4 k ä n n e t e c k n a t av att däri ingår en i högtempera- turkretsen i kylvattnets strömningsriktning efter motorn an- bringad kombinerad avluftnings-, expansions- och tryckhåll- ningstank (3) utformad med en trycktät med infoch utlopp för kylvattnet försedd helt kylvattenfylld övre avluftnings- kammare (4) samt en under densamma anbringad likaledes tryck- tät och delvis kylvattenfylld expansions- och tryckhàllnings- kammare (6), vilken dels via ett under kammarens vätskeyta mynnande rör (18) är förbunden med högtemperaturkretsen före motorn samt dels via ett andra under vätskeytan mynnande rör (31) är förbunden med avluftningskammarens högsta punkt.Fresh water cooling system according to one of Claims 1 to 4, characterized in that it comprises a combined deaeration, expansion and pressure holding tank (3) arranged in the high-temperature circuit in the flow direction of the cooling water after the engine, designed with a pressure seal with an inlet and outlet. a fully cooling water-filled upper vent chamber (4) provided with the cooling water and an equally pressure-tight and partially cooling-filled expansion and pressure holding chamber (6) arranged below it, which is connected to the high temperature circuit via a pipe (18) below the liquid surface of the chamber before the engine and partly via a second pipe (31) opening below the liquid surface are connected to the highest point of the vent chamber. 6. Färskvattenkylsystmmenligt krav 5 k ä n n e - t e c k n a t därav att avluftningskammaren (4) av en från dess botten till ett stycke upp tvärs tanken sig sträckande styrplåt (30) uppdelas i en inloppsdel och en utloppsdel så utformade att kylvattnets flödesarea väsentligt förstoras så att vattnet tvingas till en laminär strömning genom kammaren. 7810997 -2 llFresh water cooling system according to claim 5 - characterized in that the venting chamber (4) of a guide plate (30) extending transversely from the bottom to the tank is divided into an inlet part and an outlet part so designed that the cooling water flow area is substantially watered forced to a laminar flow through the chamber. 7810997 -2 ll 7. Färskvattenkylsystem enligt något av kraven 5 eller 6 k ä n n e t e c k n a t därav att avluftningskammaren (4) och expansions-tryckhållningskammaren (6) medelst en mellanplåt är avdelade ur en och samma tank (5) vilken monterats direkt på motorn med avluftningskammarens inlopp på strömningsmässigt mest fördelaktiga höjdläge i förhållande till motorns kylmantlar.Fresh water cooling system according to one of Claims 5 or 6, characterized in that the vent chamber (4) and the expansion pressure holding chamber (6) are separated by means of an intermediate plate from one and the same tank (5) which is mounted directly on the engine with the vent chamber inlet at most advantageous height position in relation to the engine's cooling jackets. 8. Färskvattenkylsystem enligt något av kraven 5-7 k ä n n e t e c k n a t därav att avluftningskammaren (4) är försedd med en i dess översta del anordnad öppningsbar luftutloppsventil (40) samt att expansions-tryckhållnings~ kammarens (6) undre del är förbunden med ett till nämnda kammare anslutet genom avluftningskammaren sig sträckande stigarrörs (27) övre del medelst ett längs tankens (3) utsida löpande nivåavläsningsrör (59) varigenom det är möjligt att vid uppfyllning av systemet med luftutloppsventilen (40) öppen fylla upp tankens bägge kamrar till en på niváavläsnings- röret (39) markerad gemensam höjd för att därefter vid stängd luftutloppsventil (40) då systemet startas upp omfördela kyl- vattnet så att tankens övre kammare helt vattenfylles medan ett luftfyllt expansionsutrymme bildas i den undre kammaren.Fresh water cooling system according to any one of claims 5-7, characterized in that the vent chamber (4) is provided with an openable air outlet valve (40) arranged in its upper part and that the lower part of the expansion pressure holding chamber (6) is connected to another said chamber connected through the upper part of the venting chamber (27) extending through the venting chamber by means of a level reading pipe (59) running along the outside of the tank (3), whereby it is possible to open both chambers of the tank open to fill the system with a level reading the common height of the pipe (39) and then, when the air outlet valve (40) is closed when the system is started up, redistribute the cooling water so that the upper chamber of the tank is completely filled with water while an air-filled expansion space is formed in the lower chamber.
SE7810997A 1978-10-23 1978-10-23 FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-EASY INTERMEDIATE COMBUSTION ENGINES SE413427B (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7810997A SE413427B (en) 1978-10-23 1978-10-23 FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-EASY INTERMEDIATE COMBUSTION ENGINES
DK440779A DK148544C (en) 1978-10-23 1979-10-18 FRESH WATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-LED COMBUSTION ENGINES WITH AIR INTERNAL COOLER
PCT/SE1979/000214 WO1980000863A1 (en) 1978-10-23 1979-10-22 Fresh water cooling system for compressed charged i.c.engines
DE792953216A DE2953216A1 (en) 1978-10-23 1979-10-22 Fresh water cooling system for compressed charged i.c.engines
NO793389A NO153743C (en) 1978-10-23 1979-10-22 FRESH WATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSORATED COMBUSTION ENGINES WITH AIR INTERMEDIATE COOLING.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7810997A SE413427B (en) 1978-10-23 1978-10-23 FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-EASY INTERMEDIATE COMBUSTION ENGINES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7810997L SE7810997L (en) 1980-04-24
SE413427B true SE413427B (en) 1980-05-27

Family

ID=20336162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7810997A SE413427B (en) 1978-10-23 1978-10-23 FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-EASY INTERMEDIATE COMBUSTION ENGINES

Country Status (5)

Country Link
DE (1) DE2953216A1 (en)
DK (1) DK148544C (en)
NO (1) NO153743C (en)
SE (1) SE413427B (en)
WO (1) WO1980000863A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220134906A1 (en) * 2020-11-04 2022-05-05 Ford Global Technologies, Llc Deaeration devices for electrified vehicle thermal management systems

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE425514B (en) * 1981-05-08 1982-10-04 Nohab Diesel Ab SETTING TO TEMPERATURE REGULATE A FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-LATED COMBUSTION ENGINES WITH AIR INTERNAL COOLER AND FRESHWATER COOLING SYSTEM ACCORDING TO THE SET
DE3483349D1 (en) * 1983-10-25 1990-11-08 Nissan Motor COOLING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE.
EP0153694B1 (en) * 1984-02-23 1990-01-17 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling method and system for automotive engine
US4697551A (en) * 1985-06-18 1987-10-06 Paccar Inc Quick-response control system for low-flow engine coolant systems
DE3824412C1 (en) * 1988-07-19 1989-08-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh
DE4035284A1 (en) * 1990-02-09 1991-08-14 Iveco Magirus COMPENSATORY TANK FOR THE COOLANT LIQUID-COOLED INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2680618B1 (en) * 1991-08-19 1993-11-19 Sgs Thomson Microelectronics Sa METHOD AND CIRCUIT FOR ADAPTING COEFFICIENT IN A MODEM EQUALIZER.
FR2706531B1 (en) * 1993-06-10 1995-08-18 Valeo Thermique Moteur Sa Expansion tank for thermal engine cooling circuit.
DK172262B1 (en) * 1995-10-10 1998-02-09 Man B & W Diesel Gmbh Multi-engine system with common fresh water cooling system
FR2866064B1 (en) * 2004-02-11 2008-05-16 Trelleborg Fluid Systems Geie DEVICE FOR CONTROLLING THE LIQUID PHASE OF A COOLING CIRCUIT OF A THERMAL MOTOR, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE
DE102005004518A1 (en) 2005-01-31 2006-10-12 Behr Gmbh & Co. Kg Expansion tank for a coolant for a cooling circuit, in particular for a low temperature circuit for indirect charge air cooling for an internal combustion engine, cooling circuit, in particular low temperature circuit for indirect charge air cooling for an internal combustion engine, method for cooling a hot component, in particular an internal combustion engine
FR2955148B1 (en) * 2010-01-11 2012-05-11 Trelleborg Fluid & Acoustic Solutions Tfas DEVICE FOR CONTROLLING THE LIQUID PHASE OF A COOLING CIRCUIT OF A THERMAL ENGINE
CN102562259A (en) * 2012-02-14 2012-07-11 潍柴动力股份有限公司 Air inlet temperature control system of engine
DE102015212554A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle with at least one coolant circuit
DE102015111407A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Cooling system for a vehicle
JP6681950B2 (en) * 2018-07-27 2020-04-15 三桜工業株式会社 Cooling system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2245257B2 (en) * 1972-09-15 1974-06-27 Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Cooling device for a supercharged internal combustion engine
DE2523436C3 (en) * 1975-05-27 1978-05-24 Kloeckner-Humboldt-Deutz Ag, 5000 Koeln Liquid cooling system for an internal combustion engine
DE2527872C2 (en) * 1975-06-23 1983-08-04 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Liquid cooling system for an internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220134906A1 (en) * 2020-11-04 2022-05-05 Ford Global Technologies, Llc Deaeration devices for electrified vehicle thermal management systems
US11618343B2 (en) * 2020-11-04 2023-04-04 Ford Global Technologies, Llc Deaeration devices for electrified vehicle thermal management systems

Also Published As

Publication number Publication date
DK148544C (en) 1986-01-13
SE7810997L (en) 1980-04-24
NO153743C (en) 1986-05-21
DK148544B (en) 1985-07-29
NO153743B (en) 1986-02-03
NO793389L (en) 1980-04-24
DK440779A (en) 1980-04-24
WO1980000863A1 (en) 1980-05-01
DE2953216A1 (en) 1980-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE413427B (en) FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-EASY INTERMEDIATE COMBUSTION ENGINES
US7114469B1 (en) Cooling system for a marine propulsion engine
US3863612A (en) Cooling system
US4620509A (en) Twin-flow cooling system
US3358654A (en) Engine cooling system
US4565175A (en) Engine cooling system
SE467010B (en) cooling device
US2729203A (en) Coolant system
US11199125B2 (en) Cooling system comprising at least two cooling circuits connected to a common expansion tank
US5309870A (en) Method and apparatus for cooling a heat engine of widely variable power
US2372272A (en) Apparatus for controlling temperature of boosted charge of internal-combustion engines
SE425514B (en) SETTING TO TEMPERATURE REGULATE A FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-LATED COMBUSTION ENGINES WITH AIR INTERNAL COOLER AND FRESHWATER COOLING SYSTEM ACCORDING TO THE SET
US5020482A (en) Device for cooling a charged piston internal-combustion engine
US4600049A (en) Method and system for operating a cooling plant
US3380466A (en) Thermostatic by-pass valves
SE448566B (en) FUEL VEHICLE AND BUCTION AIR CONDITIONING DEVICE IN ALCOHOL ENGINE OPERATION OF COMBUSTION ENGINE
US2500472A (en) Control for coolants in liquid cooled motors
US5947064A (en) Multi-engine plant with a common freshwater cooling system
US5317994A (en) Engine cooling system and thermostat therefor
CN88100453A (en) Circulating cooling system
US2887308A (en) Self-regulating circulating and cooling system
KR870008753A (en) Aircraft Deicing Fluid Heating System
US2086440A (en) High temperature cooling system for internal combustion engines
US4006596A (en) Cooling-water supply system with self-adjusting hydraulics
SU1200086A1 (en) Method of cryogenic pump life-testing

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7810997-2

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7810997-2

Format of ref document f/p: F