SE530583C2 - Kylararrangemang hos ett fordon - Google Patents

Kylararrangemang hos ett fordon

Info

Publication number
SE530583C2
SE530583C2 SE0602547A SE0602547A SE530583C2 SE 530583 C2 SE530583 C2 SE 530583C2 SE 0602547 A SE0602547 A SE 0602547A SE 0602547 A SE0602547 A SE 0602547A SE 530583 C2 SE530583 C2 SE 530583C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
radiator
heat supply
cooler
supply element
arrangement according
Prior art date
Application number
SE0602547A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0602547L (sv
Inventor
Zoltan Kardos
Rickard Pettersson
Tomas Alsterdal
Henrik Nyren
Original Assignee
Scania Cv 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 Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE0602547A priority Critical patent/SE530583C2/sv
Priority to EP07835437.0A priority patent/EP2089627B1/en
Priority to US12/514,828 priority patent/US8166758B2/en
Priority to PCT/SE2007/050854 priority patent/WO2008066476A1/en
Priority to CN2007800440781A priority patent/CN101553659B/zh
Priority to JP2009539213A priority patent/JP2010511125A/ja
Priority to BRPI0718671-1A2A priority patent/BRPI0718671A2/pt
Publication of SE0602547L publication Critical patent/SE0602547L/sv
Publication of SE530583C2 publication Critical patent/SE530583C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425Air cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0493Controlling the air charge temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/27Layout, e.g. schematics with air-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/30Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/46Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
    • F02M26/47Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

530 583 na kyls av omgivande luft. Därmed kan de återcirkulerande avgaserna även kylas till en temperatur som väsentligen motsvarar omgivningens temperatur. Avgaser innehåller vattenånga som kondenserar inuti EGR-kylaren då avgaserna kyls till en temperatur som är lägre än vattenångans daggpunkt. I fall då den omgivande luftens temperatur är under O°C finns det även en risk att det kondenserade vattnet fryser till is inuti EGR- kylaren. En sådan isbildning medför att avgasemas strömningskanaler inuti EGR- kylaren mer eller mindre täpps igen, vilket resulterar i avgaser-nas halt av kväveoxider ökar.
SAlVIMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett kylararrangemang som in- nefattar en luftkyld kylare för kylning av ett gasforrnigt medium där det gasformiga mediet förhindras att kylas under en lägsta acceptabel temperatur även om omständig- heter då den kylande luften har en mycket låg temperatur.
Detta syfte uppnås med kylararrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets l kännetecknande del. Enligt uppfinningen innefattar kylararrangemanget således ett värmetillförande element som är monterat i en position uppströms ett kylarelement med avseende på den kylande luftströmmens riktning. Under omständigheter då mediet i kylaren riskerar att kylas ned under den lägsta acceptabla temperaturen aktiveras det värmetillförande elementet * så att den värmer upp luften som passerar genom det värmetillförande elementet. Där- med tillhandahåller den kylande luftströmmen en högre temperatur än omgivningen då den når den nedströms belägna kylarelementet. Lämpligen värms luftströmmen så att den tillhandahåller en temperatur som åtminstone motsvarar mediets lägsta acceptabla temperatur. Därmed garanteras att det gasformiga mediet i kylarelementet inte kan ky- i las till en temperatur under den lägsta acceptabla temperaturen av luftströmmen. Gas- formiga medium som innefattar luft innehåller vattenånga. Då ett sådant gasformigt medium kyls till en temperatur under vattenångans daggpunkt falls vatten i vätskeform ut inuti kylarelementet. Kyls det gasformiga mediet till en temperatur under O°C fryser det utfallda vattnet till is inuti kylarelementet. Med den ovan nämnda lägsta acceptabla . medietemperaturen avses i första hand att det gasformiga mediet inte kyls till en tem- peratur under O°C så att is bildas inuti kylarelementet. I praktiken kan en säkerhets- marginal på ett par grader dock vara tillärnpbar för att säkerställa att isbildning inte sker i någon del av kylarelementet. Det är dock inte uteslutet att nämnda lägsta accep- 53Ü 583 tabla temperatur kan avse andra temperaturer och andra fenomen än isbildning. Exem- pelvis så kan det vara önskvärt att förhindra en alltför riklig kondensation i kylarele- mentet. I och med att det värmetíllförande elementet och kylarelementet är förbundna med en forbindníng kan de monteraslsom en sammanhängande enhet i ett fordon. En tät montering av det värmetillforande elementet och kylarelementet underlättas där- med. I och med det kan det värmetillförande elementet uppta ett relativt litet utrymme i fordonet.
Enligt en annan föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar både kylarelementet och det värmetillförande elementet partier med rörformiga element som är anordnade på avstånd från varandra så att passager bildas mellan angränsande rör- forrniga element genom vilka nämnda utvändiga luftström är avsedd att passera. Där- med tillhandahåller det gasformiga mediet i kylarelementet en effektiv kylning inuti de rörformiga elementen av den omgivande luften. Med fördel är kylarelementet och det värmetillförande elementet försedda med värmeöverföringsorgan som är fast anordna- de i de respektive elementens passager. Sådana värrneöverföringsorgan tillhandahåller en ökad kontakt yta mellan de rörformiga elementen och den utvändiga luften. Värme- » överföringsorganen effektiviserar värmeutbytet mellan medierna inuti de rörformiga elementen och omgivande luft.
Enligt en annan föredragen utfóríngsfonn av föreliggande uppfinning innefattar kylar- elementet åtminstone en passage och det värmetillförande elementet åtminstone inne- fattar en passage, vilka passager är dimensionerade och positionerade i förhållande till å varandra så att de tillsammans bildar en väsentligen rak strömningspassage som sträck- er sig "genom det värmetillförande elementet och kylarelementet. Om samtliga passager- genom det värmeöverförande elementet samordnas med motsvarande orienterade pas- sager genom kylarelementet tillhandahåller det värmetillförande elementet väsentligen inget extra strömningsmotstånd för luften som strömmar genom kylarelementet. Före- trädesvis innefattar kylarelementets passage och det värmetillförande elementets pas- sage, som tillsammans bildar nämnda väsentligen raka strömningspassage, ett gemen- i samt värmeöverföringsorgan som utgör nämnda förbindning mellan kylarelementets och det värmetillförande elementets. Ett sådant vänneöverforingsorgan som både är fast förbundet med kylarelementet och det värmetillförande elementet utgör en för- bindning som håller samman kylarelementet och det värmetillförande elementet. Med fördel innefattar samtliga passager hos kylarelementet och det värmetilltörande ele- mentet sâdana gemensamma värmeöverföringsorgan. Därmed bildas en mycket stabil 530 583 förbindning mellan kylarelementet och det värmetillförande elementet. Med fördel är nämnda värmeöverföringsorgan tillverkat av ett plåtforrnigt material som har en struk- tur så att det indelar nämnda väsentligen raka strörnningspassage i ett flertal parallella strömningskanaler. Värmeöverfföringsorganet bör ha en struktur så att det växelvis sträcker sig mellan två angränsande rörforniiga element hos kylarelementet och det värmetillförande elementet. Det värmeöverförande organet kan därvid ha en sicksack- _ formad struktur.
Enligt en annan föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfinning är nämnda kylar- element en EGR-kylare och att nämnda medium är avgaser som återcirkuleras till för- bränningsmotorn. Den luft som sugs in och används vid förbränningen i en förbrän- ningsmotor innehåller vattenånga i en mängd som varierar med den omgivande luftens fuktighet. Därmed kommer även avgaserna att innehålla vattenånga i en varierande grad. Då avgaserna har ett högre tryck än omgivande luft är det många gånger svårt att Förhindra att vattenånga kondenserar inuti en luftkyld EGR-kylare. De återcirkulerande avgaserna bör därför inte kylas i EGR-kylaren till en temperatur under 0°C eftersom kondenserad vattenånga i EGR- kylaren i sådana fall fryser till is. Alternativt kan nämnda kylarelement vara en laddlufikylare och att nämnda medium är komprimerad luft som leds till förbränningsmotorn. De flesta dieseldrivna förbränningsmotorer och många bensindrivna förbränningsmotorer är överladdade dvs. de innefattar ett turboag- gregat som suger in och komprimerar omgivande luft som leds till förbränningsmotorn.
. Den komprimerade luften innehåller därmed vattenånga i en mängd som varierar med den omgivande luftens fuktighet. Eftersom den komprimerade luften har en högre daggpunkt än luft med omgivningens tryck kan vatten kondensera i laddluftkylaren.
Den komprimerade luften bör därmed inte heller kylas till en temperatur under 0°C eftersom kondenserad vattenånga därvid kan frysa till is inuti laddluftkylaren.
Enligt en annan föredragen utföringsforni av uppfinningen är det värmetillförande ele- mentet anpassat att genomströmmas av ett värmetillförande medium under tillfällen då ' det gasformiga mediet i kylarelementet riskerar att kylas under, nämnda lägsta accep- tabla temperatur. Ett sådan t medium är med fördel kylvätska som används i ett kylsy- stem fór kylning av förbränningsmotom. Kylvätskan i kylsystemet har normalt, under drift av förbränningsmotorn, en relativt hög väsentligen konstant temperatur. Kylväts- kan är därför mycket lämplig att utnyttja som värmetillförande medium i detta sam- manhang. Med fördel är nämnda värrnetillförande element och nämnda kylarelement monterade i ett ornråde som är beläget vid ett frontparti hos fordonet. Det värmetillfö- 53Ü 583 rande elementet placeras här åtminstone delvis framför kylarelementet. Fordonets fart- i vind och en eventuell kylarflälrt åstadkommer här en luftström i en bestämd riktning vilken först passerar genom det värmetillförande elementet innan den passerar genom kylarelementet.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom ett exempel, en foredragen utföríngsform av uppfinning- en med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: F ig. l visar ett kylararrangemang hos ett fordon enligt en utföringsform av föreliggan- de uppfinningen, F ig. 2 visar en frontvy av det värmetillförande elementet i Fig. l och Fig. 3 visar ett snitt genom planet B-B i Fig. 1, DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRNGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. l visar ett fordon l som drivs av en överladdad förbränningsmotor 2. Fordonet l kan vara ett tungt fordon som drivs av en överladdad dieselmotor. Avgasema från förbränningsmotorns 2 cylindrar leds, via en avgassamlare 3, till en avgasledning 4.
Avgasema i avgasledningen 4, som har ett övertryck, leds till en turbin 5 hos ett turbo- aggregat. Turbinen 5 tillhandahåller därvid en drivkraft, som överförs, via en förbind- ning, till erikompressor 6. Kompressorn 6 komprimerar därvid den luft som, via ett luftfilter 7, leds ini en inloppsledning 8. En laddluftkylare 9 är anordnad i inloppsled- ningen 8. Laddluftkylaren 9 är anordnad i ett område A vid ett frontparti av fordonet l.
Laddluftkylarens 9 uppgift är att kyla den komprimerade luften innan den leds till för förbränningsmotom 2. Den komprimerade luften kyls i laddluftkylaren 9 medelst om- - givande luft som strömmar genom laddluftlqlaren 9 i en bestämd riktning med hjälp av en kylarfläkt l0. Kylartlälcten 10 drivs av forbränníngsmotorn 2 medelst en lämplig förbindning.
Förbränningsmotom 2 är försedd med ett EGR- system (Exhaust Gas Recirculation) för återcirkulation av avgaserna. Medelst en inblandning av avgaser i den komprimera- de luft som leds till motorns cylindrar sänks förbränningstemperatiiren och därmed även halten av kväveoxider (N OX) som bildas under förbränningsprocesserna. En re- '10 530 583 turledning 11 för återcirkulation av avgaser sträcker sig från avgasledningen 4 till in- loppsledningen 8. Returledningen 11 innefattar en EGR-ventil 12, med vilken avgas- flödet i returledningen 11 kan stängas av. EGR-ventilen 12 kan även användas för att steglöst styra den mängd avgaser som leds från avgasledningen 4, via returledningen 11, till ínloppsledningen 8. »Returledningen 11 innefattar en första EGR-kylare 14 för att kyla avgasema i ett första steg och en andra EGR-kylare 15 för att kyla avgasemai ett andra steg. Hos överladdade dieselmotorer 2 är, under vissa driftstillstånd, avgaser- nas tryck i avgasledningen 4 lägre än den komprimerade luftens tryck i inloppsledning- en 8. Under sådana driftstillstånd är det inte möjligt att direkt blanda avgaserna i retur- ledningen ll med den komprimerade luften i inloppsledningen 8 utan speciella hjälp- mcdel. Härvid kan, exempelvis, en venturi 16 användas. Om förbränningsmotorn 2 istället är en överladdad ottomotor kan avgaserna i returledningen 11 direkt ledas in i inloppsledníngen 8 då avgaserna i avgasledningen 4 hos en ottomotor väsentligen un- der alla driftstillstånd uppvisar ett högre tryck än den komprimerade luften i inlopps- ledningen 8. Efter att avgaserna blandats med den komprimerad luft i inloppsledningen 8 leds blandningen, via en törgrening 17, till förbränningsmotorns 2 respektive cylind- rar.
Förbränningsmotorn 2 kyls på ett konventionellt sätt medelst ett kylsystem som inne- fattar en cirkulerande kylvätska. Kylvätskan cirkuleras i kylsystemet medelst en kyl- vätskepump 18. Kylsystemet innefattar även en termostat 19. Kylvätskan i kylsystemet är avsett att kylas i en kylare 20, som är monterad vid ett främre parti av fordonet 1 i området A. Kylaren 20 är monterad nedströms laddluftkylaren 9 och den andra EGR- kylaren 15 med avseende på luftens avsedda strömningsriktriing i området A. Kylväts- kan i lcylsystemet utnyttjas även för att kyla de återcirkulerande avgaserna i det första steget i den första EGR-kylaren 14. Kylsystemet innefattar en förgrening i form av en ledning 21 som initialt leder kylvätska till den första EGR-kylaren 14 för kylning av de återcirkulerande avgaserna i det första steget. Den första EGR-kylaren 14 kan vara monterad på eller i anslutning till förbränningsmotorn 2. De återcirkulerande avgaserna * kan här kylas från en temperatur av cirka 500 - 600°C till en temperatur i närheten av kylvätskans temperatur som i regel är inom området 70 - 90°C.
Efter att kylvätskan passerat genom den första EGR-kylaren 14 leds den till ett ventil- organ 22. En elektrisk styrenhet 23 i form av en datorenhet som är försedd med en lämplig programvara 23a är anpassad att ställa ventilorganet 22 i olika lägen. Då styr- enheten ställer ventilorganet 22 i ett första läge leds kylvätskan från den första EGR- 530 583 kylaren 14 till en ledning 24 där den förenas med kylvätska som kommer från förbrän- ningsrnotorn 2. Kylvätskan leds, via ledningen 24, till kylaren 20 där den kyls innan i den åter används för kylning av förbränningsmotorn 2 eller de återcirkulerande avga- sema i första EGR-kylaren 14. Då styrenheten 23 ställer ventilorganet 22 i ett andra läge leds kylvätskan från den första EGR-kylaren 14, via en ledning 25, till ett värme- tillförande element 26. Det värmetillförande elementet 26 är monterad frarnför EGR- kylaren 15 med avseende på den kylande luftströmmens avsedda strörnningsrikming i ' området A så att åtminstone en huvudsaklig del av den lufien som strömmar genom det värmetillförande elementet 26 även strömmar genom den andra EGR-kylaren 15. Det värmetillförande elementet 26 utgör en integrerad del av EGR-kylaren 15 så att de kan monteras som en sammanhängande enhet i fordonet 1. För att ställa ventilorganet 22 i ett korrekt läge mottar styrenlieten 23 information från en första temperatursensor 27 som avkänner de âtercirkulerande avgasernas temperatur omedelbart efter att den läm- nat den andra EGR-kylaren 15. Styrenheten 23 mottar även information från och en andra temperatursensor 28 som avkänner kylvätskans temperatur efter att den kylt för- bränningsmotorn 2. Alternativt kan styrenheten 23 mottaga information från en tredje temperatursensor som avkänner omgivningens temperatur för att styra ventilorganet 22.
Den komprimerade luften i laddluftkylaren 9 och de återcirkulerande avgaserna i den andra EGR-kylaren 15 kyls i detta fall således av en kylande luftström av omgivande luft. Därmed är det möjligt att kyla den komprimerade luften och avgaserna till en temperatur som väsentligen motsvarar omgivningens temperatur. Luften och avgaserna kyls för att de ska få en lägre volymitet. Det är därvid möjligt att tillföra en större mängd luft och återcirkulerande avgaser till förbränningsmotorns cylindrar. Då omgiv- ningens temperatur är låg kondenserar vattenånga i avgaserna i den andra EGR-kylaren . Om omgivningstemperaturen är under O°C firms det även en risk att kondenserad vattenånga fryser till is i den andra EGR-kylaren 15. Avgasemas strömningskanaler i den andra EGR-kylaren 15 kan därvid täppas igen. Avgasema bör således inte kylas till en temperatur som är lägre än O°C.
Under drift av forbränningsmotorn 2 mottar styrenheten 23 information från den första ternperatursensorn 27 avseende de återcirkulerande avgasernas temperatur efter att de kylts i den andra EGR-kylaren 15. Styrenheten' 23 jäniför mottagna temperaturvärden med en referenstemperatiir. För att förhindra isbildning i den andra EGR-kylaren 15 kan en referenstemperatur användas vilken är O°C. För att ha en säkerhetsmarginal mot 530 583 att ísbildning inte sker inuti den andra EGR-kylaren 15 kan styrenheten 23 jämföra mottagna temperatur-värden med en referenstemperattlr som är något högre än 0°C. Så länge som styrenheten 23 mottar informafion från den första temperatursensom 27 att de återcirkulerande avgasema har en temperatur över referenstemperaturen ställer styr- enheten 23 ventilorganet i det törsta läget. Därmed kommer kylvätskan som cirkuleras i genom den första EGR-kylaren l4 att ledas till kylsystemets ordinarie kylare 20. Ingen kylvätska leds således i detta fall till det värmetíllförande elementet 26. Den kylande luftströmmen tillhandahåller därmed ingen uppvärmning då den passerar genom det värmetillförande elementet 26 utan den har fortfarande omgivningens temperatur då den når den andra EGR-kylaren 15.
Om styrenheten 23 mottar information från någon av den första temperatursensorn 27 att de âtercirkulerande avgaserna har kylts till en temperatur under referenstemperatu- ren ställer styrenheten 23 ventilorganet 22 i det andra läget. Därmed leds den varma kylvätskan från den första EGR-kylaren 14, via ventilorganet 22 och ledningen 25, till det värmetillförande elementet 26. Luften som strömmar genom det värrnetillförande elementet 26 tillhandahåller därmed en uppvärmning av den kylande luftströmmen innan den når den andra EGR-kylaren l5. Kylningen av avgaserna i den andra EGR- kylaren 15 reduceras därmed avsevärt. Det värmetillförande elementet 26 kan vara dimensionerad för att värma den kylande luftströmmen till en temperatur som översti- ger O°C. Därmed kan de återcirkulerande avgasema i den andra EGR-kylaren 15 med säkerhet inte kylas till en temperatur under 0°C. Risken för isbildning inuti den andra EGR-kylaren 15 är därmed helt eliminerad. I Under vissa omständigheter finns det en risk att kylsystemet överbelastas dvs. att kyl- vätskan i kylsystemet erhåller en för hög temperatur. Sådana omständigheter kan, ex- empelvis, uppkomma då förbränningsmotorn 2 har en hög belastning samtidigt som en hög omgivningstemperatur råder. Om kylsystemet för :törbränningsmotorn 2 även ut- nyttjas för att kyla andra komponenteri fordonet såsom, exempelvis, en retarder, som kräver en stor kylkapacitet, kan kylsystemet även överbelastas då retardern utnyttjas.
Det är under sådana omständigheter möjligt att utnyttja föreliggande värmeväxlare 26 såsom en extra kylare. Kylsystemet tillhandahåller därmed en extra kylkapacitet som- förhindrar att kylvätskan överhettas, Styrenheten 23 kan därvid ha den extra funktionen att mottaga information från den andra temperatursensor 28 avseende kylvätskans tem- peratur efter att den lämnat förbränningsmotorn 2. Kylvätskan i kylsystemet har nor- malt sin högsta temperatur efter att den kylt fórbränningsmotorn 2. Styrenheten 23 är 530 583 anpassad att jämföra kylvätskans temperatur med en referenstemperatur som kylväts- kan inte bör överskrida. Om kylvätskans temperatur överstiger referenstemperattiren ställer styrenheten 23 ventilorganet 22 i det andra' läget. Varm kylvätska strömmar där- vid genom det värmetillförande elementet 26 där den kyls av den kylande luftström- men. I detta fall, kyls kylvätskan i kylsystemet bådai den ordinarie kylaren 20 och i det värmetillförande elementet 26. Därmed tillhandahåller kylsystemet en extra kylkapaci- tet så att en överbelastning av kylsystemet förhindras.
Pig. 2 visar enbart det värmetillförande elementet 26. Det värmetillförande elementet 26 innefattar en första tank 26a för att mottaga kylvätska från ledningen 25 via ett in- lopp 25a. Det värmetillfórande elementet 26 innefattar vidare ett kylparti i vilket kyl- vätskan kyls av omgivande luft. Kylpartiet innefattar på sedvanligt sätt ett flertal vä- sentligen parallella rörforrniga element 26b i vilka kylvätskan kyls av omgivande luft.
Den kylande omgivande luften är anpassad att strömma genom kylpartiet i befintliga passager mellan de rörformiga elementen 26b. Värmeöverföringsorgan 29 är anordna- de i nämnda passager. Syftet med vänneöverföringsorganen 29, som vanligtvis be- nämns rankor, är att öka luftens kontaktyta med det värmetillförande elementet 26 så att de återcírkulerande avgasema tillhandahåller en effektivare kylning i de rörforrniga elementen 26b. Värmeöverföringsorganen 29 är vanligtvis tillverkade av ett plåtmate- rial som har en sicksackformad struktur. Värmeöverföringsorganen 29 kan därmed indela passagerna mellan angränsande rörforrniga element 26b i ett stort antal ström- ningskanaler. Det värmetíllförande elementet 26 innefattar dessutom en andra tank 26c för mottagning av de âtercirkulerande avgaserna efter att de kylts i kylpartiet. De åter- cirkulerande avgaserna lärnnar den andra tanken 26c via ett utlopp 25b som är förbun- det med ledningen 25.
Pig. 3 visar ett snitt ett plan B-B i Figl 1 vilket sträcker sig genom det värmetillförande l elementet 26, den andra luftkylda EGR-kylaren 15 och den bakomvarande kylaren 20.
Den andra EGR-kylaren l5 och kylaren 20 har en motsvarande uppbyggnad som det värmetillförande elementet 26 i Fig. 2. Den andra EGR-kylaren l5 och kylaren 20 har således en första tank 15 a, 20a för mottagning av återcirkulerande avgaser respektive kylvätska. Den andra EGR-kylaren 15 och kylaren 20 har således även ett kylparti med ett antal väsentligen parallella rörformiga element l5b, 20b för att leda avgaserna re- spektive kylvätskan då de kyls av omgivande luft. Den andra EGR-kylaren 15 och ky- laren 20 har således även värmeöverfñringsorgan 29, 30 (rankor) som är anordnade i passagerna mellan de rörforrniga elementen 15b, 20b vilka indelar passagerna i ett stort 536' 583 .antal strömningskanaler. Den andra EGR-kylaren 15 och kylaren 20 har även en icke visad andra tank för mottagning av återcirkulerande avgaser respektive kylvätska efter att de kylts.
Det värmetillförande elementet 26 ärförsedd med rörforrriiga element 26b som har motsvarande dimensioner som de rörforrniga elementen l5b hos den andra EGR- kylaren. Avstånden i höjdled mellan angränsande rörformiga element i det värmetillfö- rande elementet 26 är även dimensionerade så att de motsvarar avstånden mellan an- gränsande rörfonniga element l5b hos den andra EGR-kylaren. Därmed sammanfaller det värmetillförande elementets 26 och den andra EGR-kylarens 15 passager för luften.
Var och en av de sammanfallande passagerna bildar därmed tillsammans en väsentli- gen rak strörnningspassage som sträcker sig genom det värmetillförande elementet 26 och kylarelementet 15. I och med det möjliggörs användning av gemensamma värme- överföringsorgan 29 som sträcker sig både genom det värmetillförande elementets pas- sager och genom EGR-kylarens 15 passager. De gemensamma värmeövertöringsorga- nen 29 är fast mot både det värmetillförande elementet 26 och den andra EGR-kylaren . Därmed bildar var och en av de gemensamma varmeöverföringsorganen 29 för- bindningar som håller samman det värmetillforande .elementet 26 och den andra EGR-i kylaren 15 som en enhet. I och med det kan det värmetillförande elementet 26 och den andra EGR-kylaren 15 monteras som en sammanhängande enhet i ett fordon.
Då problem med ísbildning även förekommer hos laddluftkylare 9 kan ett motsvarande värmetillförande elementet 26 lika gärna förbindas med laddluftkylaren 9 så att de ut- gör en sammanhängande enhet. Det värmetillförande elementet 26 appliceras på ladd- luftkylarens 9 uppströms vända sida med avseende på luftens avsedda strömningsrikt- ning genom laddluftkylaren 9. Det värmetillförande elementet 26 kan därvid vid be- hov förvärma luften tillen temperatur så att inte isbildning uppstår i laddluftkylaren 9. Även här kan gemensamma värmeöverföringsorgan 29 (rankor) utnyttjas for att för- binda det värmetillförande elementet 26 med laddluftkylaren 9. i Uppfmnjngen är på intet sätt begränsad till de beskrivna utföringsforrnema utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 530 583 11 Patentkrav
1. l. Kylararrangemang hos ett fordon (1) som drivs av en förbränningsmotor (2), varvid kylararrangemanget innefattar åtminstone ett kylarelement (9, 15) som genomström- mas av ett gasformigt medium som är anpassat att kylas av en utvändig luftström som strömmar i en bestämd riktning genom kylarelementet (9, 15) under drift av förbrän- ningsmotorn (2), kännetecknat av att kylararrangemanget innefattar ett vännetillföran- de element (26) som är monterat i en position uppströms nämnda kylarelement (9, 15) ; med avseende på den kylande luftströmmens riktning så att åtminstone en del av den luften som strömmar genom det värmetíllförande elementet (26) även strömmar genom kylarelementet (9, 15), styrmedel (22, 23) som är anpassade att aktivera det värmetill- förande elementet (26) så att luften som strömmar genom det värmetillförande elemen- tet (26) värms upp under tillfällen då det gasformiga mediet i kylarelementet (9, 15) riskerar att kylas under en lägsta acceptabel temperatur och att det värmetillforande elementet (26) och kylarelementet (9, 15) innefattar en förbindning (29) så att de utgör i en sammanhängande enhet.
2. Kylararrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att både kylarelementet (9, 15) och det värmetillförande elementet (26) innefattar värmeöverförande partier med rörforrni- i ga element (l 5b, 26b) som är anordnade på avstånd från varandra så att passager bildas mellan angränsande rörfonniga element (15b, 26b) genom vilka nämnda utvändiga luftström är avsedd att passera.
3. Kylararrangemang enligt krav 2, kännetecknat av att kylarelementet (9, 15) och det värmetillforande elementet (26) är försedda med värmeöverföiingsorgan (29) som är fast anordnade i de respektive elementen (9, 15, 26) i nämnda passager.
4. Kylararrangemang enligt krav 2 eller 3, kärmetecknat av att kylarelementet (9, 15) innefattar åtminstone en passage och det värmetillförande elementet (26) innefattar åtminstone en passage vilka passager är dimensionerade och positionerade i förhållan- de till varandra så att de tillsammans bildar en väsentligen rak strömningspassage som sträcker sig genom det värmetillförande elementet (26) och kylarelementet (9, 15),
5. Kylararrangemang enligt krav 3 och 4, kännetecknat av att kylarelementets (9, 15) passage och det värrnetillförande elementets (26) passage, som tillsammans bildar nämnda väsentligen raka strömningspassage, innefattar ett gemensamt värmeöverfö- 10 15 20 25 530 583 12 ringsorgan (29) som utgör nämnda förbindning mellan kylarelementets (9, l5) och det värmetillfórande elementets (26).
6. Kylararrangernang enligt något av föregående krav 5, att nämnda värmeöverföringsorgan (29) är plåtformigt och att det har en struktur så att det indelar i nämnda väsentligen raka strömningspassage i ett flertal parallella strörrmingskanaler.
7. Kylararrangemang enligt något av föregående krav, kärmetecknat av att nämnda ky-š larelernent är en EGR-kylare (15) och att nämnda gasformiga medium är avgaser som återcirkuleras till förbränningsmotom (2).
8. Kylararrangemang enligt något av de föregående kraven l till 6, att* nämnda kylarelement år en laddluñkylare (9) och att nämnda gasformiga medium är komprimerad luft som leds till törbränningsmotorn (2).
9. Kylararrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det värme- tillförande elementet (26) är anpassat att genomströmmas av ett värmetillförande me- dium under tillfällen då det gasformiga mediet i kylarelementet (9, 15) riskerar att ky- las under nämnda lägsta acceptabla temperatur.
10. Kylararrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda värmetillförande element (26) och nämnda kylare (9, 15) är monterade i ett område (A) som är beläget vid ett frontparti hos fordonet (l).
SE0602547A 2006-11-29 2006-11-29 Kylararrangemang hos ett fordon SE530583C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0602547A SE530583C2 (sv) 2006-11-29 2006-11-29 Kylararrangemang hos ett fordon
EP07835437.0A EP2089627B1 (en) 2006-11-29 2007-11-16 Cooler arrangement at a vehicle
US12/514,828 US8166758B2 (en) 2006-11-29 2007-11-16 Cooler arrangement at a vehicle
PCT/SE2007/050854 WO2008066476A1 (en) 2006-11-29 2007-11-16 Cooler arrangement at a vehicle
CN2007800440781A CN101553659B (zh) 2006-11-29 2007-11-16 车辆的冷却装置
JP2009539213A JP2010511125A (ja) 2006-11-29 2007-11-16 車両の冷却器装置
BRPI0718671-1A2A BRPI0718671A2 (pt) 2006-11-29 2007-11-16 Arranjo de refrigeração em um veículo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0602547A SE530583C2 (sv) 2006-11-29 2006-11-29 Kylararrangemang hos ett fordon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0602547L SE0602547L (sv) 2008-05-30
SE530583C2 true SE530583C2 (sv) 2008-07-08

Family

ID=39468170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0602547A SE530583C2 (sv) 2006-11-29 2006-11-29 Kylararrangemang hos ett fordon

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8166758B2 (sv)
EP (1) EP2089627B1 (sv)
JP (1) JP2010511125A (sv)
CN (1) CN101553659B (sv)
BR (1) BRPI0718671A2 (sv)
SE (1) SE530583C2 (sv)
WO (1) WO2008066476A1 (sv)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE529101C2 (sv) * 2005-09-20 2007-05-02 Scania Cv Ab Kylarrangemang för återcirkulation av gaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE533750C2 (sv) * 2008-06-09 2010-12-21 Scania Cv Ab Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE533416C2 (sv) * 2008-09-25 2010-09-21 Scania Cv Ab Kylarrangemang som minskar risken för isbildning i kylare hos en överladdad förbränningsmotor
SE534814C2 (sv) * 2010-05-04 2012-01-10 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande för att värma kylvätska som cirkulerar i ett kylsystem
CN101936212B (zh) * 2010-09-02 2012-05-23 奇瑞汽车股份有限公司 一种车用双级中冷装置
SE535564C2 (sv) * 2010-12-22 2012-09-25 Scania Cv Ab Kylsystem i ett fordon
JP5742529B2 (ja) * 2011-07-19 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気再循環装置
JP2013108379A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Calsonic Kansei Corp 排気ガス再循環システム
US20130174817A1 (en) * 2012-01-05 2013-07-11 Julie N. Brown Exhaust system and method for an internal combustion engine
US8991339B2 (en) * 2012-03-30 2015-03-31 Ford Global Technologies, Llc Multi-zone vehicle radiators
US8783233B2 (en) 2012-08-28 2014-07-22 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler with dual flow path conduit
JP6318893B2 (ja) * 2014-06-16 2018-05-09 株式会社デンソー 吸気冷却装置
SE541121C2 (en) * 2015-02-18 2019-04-09 Scania Cv Ab A cooler arrangement of a hybrid vehicle powered by a supercharged combustion engine and an electric power unit
FR3048028B1 (fr) * 2016-02-24 2020-01-10 Renault S.A.S Dispositif de gestion thermique d'un refroidisseur d'air de suralimentation.

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US216458A (en) * 1879-06-10 Improvement in thill-couplings
US2558797A (en) * 1949-05-20 1951-07-03 Edward C Theiss Air induction system for turbosupercharged aircraft engines, including air intercooler and air interwarmer
FR2490724B1 (fr) * 1980-09-19 1985-10-25 Melchior Jean Perfectionnements aux moteurs a combustion interne fortement suralimentes et equipes d'un systeme de refroidissement par air et aux systemes de refroidissement pour de tels moteurs
US6216458B1 (en) * 1997-03-31 2001-04-17 Caterpillar Inc. Exhaust gas recirculation system
JP3729994B2 (ja) * 1997-10-23 2005-12-21 三菱ふそうトラック・バス株式会社 排気ガス還流装置
US6244256B1 (en) * 1999-10-07 2001-06-12 Behr Gmbh & Co. High-temperature coolant loop for cooled exhaust gas recirculation for internal combustion engines
JP2002188526A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Hino Motors Ltd Egr装置
US6367256B1 (en) * 2001-03-26 2002-04-09 Detroit Diesel Corporation Exhaust gas recirculation with condensation control
DE10136861A1 (de) * 2001-07-27 2003-02-20 Modine Mfg Co Luftgekühlter Ladeluftkühler
US7013879B2 (en) * 2003-11-17 2006-03-21 Honeywell International, Inc. Dual and hybrid EGR systems for use with turbocharged engine
SE527481C2 (sv) * 2004-05-28 2006-03-21 Scania Cv Ab Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE527479C2 (sv) * 2004-05-28 2006-03-21 Scania Cv Ab Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
JP2008516176A (ja) * 2004-10-07 2008-05-15 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 空気冷却される排ガス熱伝達体、特に自動車のための排ガスクーラー
DE202005021555U1 (de) * 2004-10-07 2008-11-13 Behr Gmbh & Co. Kg Luftgekühlter Abgaswärmeübertrager, insbesondere Abgaskühler für Kraftfahrzeuge
SE527869C2 (sv) * 2004-11-17 2006-06-27 Scania Cv Ab Kylanordning i ett fordon
JP4103887B2 (ja) * 2004-11-22 2008-06-18 トヨタ自動車株式会社 ハイブリット車両
JP2006177331A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Satoshi Suganuma 内燃機関の吸入空気調整装置
SE528198C2 (sv) * 2005-02-21 2006-09-26 Scania Cv Ab Laddluftkylare
SE529101C2 (sv) * 2005-09-20 2007-05-02 Scania Cv Ab Kylarrangemang för återcirkulation av gaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE529731C2 (sv) * 2006-03-21 2007-11-06 Scania Cv Ab Kylararrangemang hos ett fordon

Also Published As

Publication number Publication date
EP2089627A4 (en) 2012-08-01
US20100065024A1 (en) 2010-03-18
SE0602547L (sv) 2008-05-30
CN101553659A (zh) 2009-10-07
CN101553659B (zh) 2012-02-15
EP2089627A1 (en) 2009-08-19
US8166758B2 (en) 2012-05-01
EP2089627B1 (en) 2013-10-23
BRPI0718671A2 (pt) 2013-11-26
WO2008066476A1 (en) 2008-06-05
JP2010511125A (ja) 2010-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530583C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE532245C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE1051363A1 (sv) Kylsystem i ett fordon
SE529731C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE532143C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
US7650753B2 (en) Arrangement for cooling exhaust gas and charge air
SE530239C2 (sv) Kylararrangemang hos ett fordon
SE532361C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE530242C2 (sv) Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE1050516A1 (sv) Kylarrangemang hos ett fordon som drivs av en överladdad förbränningsmotor
SE532709C2 (sv) Kylarrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE531705C2 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE531841C2 (sv) Arrangemang och förfarande för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor
SE528621C2 (sv) Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE533750C2 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE531200C2 (sv) Kylararrangemang i ett fordon
SE527869C2 (sv) Kylanordning i ett fordon
SE528739C2 (sv) Kylararrangemang
SE531791C2 (sv) Arrangemang för att kyla olja i en växellåda i ett fordon
SE531102C2 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE532729C2 (sv) Kylsystem hos ett fordon som drivs av en förbränningsmotor
SE536283C2 (sv) Arrangemang och förfarande för att kyla kylvätska i ett kylsystem i ett fordon
SE526821C2 (sv) Arrangemang för återcirkulation av avgaser hos en överladdad förbränningsmotor
SE0802031A1 (sv) Arrangemang hos en överladdad förbränningsmotor
SE534270C2 (sv) Arrangemang för kylning av återcirkulerande avgaser hos en förbränningsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed