[发明专利]用于可增压内燃发动机的冷却装置

说明书

相关申请

本申请要求2011年5月25日提交的编号为102011076457.7德国专利申请的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及用于可增压内燃发动机的冷却装置。

背景技术

冷却装置用于，例如，具有涡轮增压器的内燃发动机，特别是机动车辆发动机，以便利用发动机冷却回路冷却该内燃发动机，并且利用低温冷却回路通过涡轮增压器输送给该内燃发动机的增压空气。

新式的可增压内燃发动机，特别是可增压的柴油发动机通常具有增压空气冷却系统，借助于该冷却系统冷却用于增压该内燃发动机所需要的空气。在这种情况下，一方面由于通过发动机的废气加热涡轮增压器，需要增压空气冷却系统。前面所述的加热是由于在一个轴上共同设置的涡轮机和压缩机并且与此相关的这两个部件接触的结果引起的。由于这种热接触，最终引起从废气涡轮增压器到增压空气压缩机的热传输。

另一方面，考虑到由增压空气压缩机引进的空气由于压缩的结果通常被加热到大约180°C的温度，或者在两级压缩的情况下被加热到更高的温度。由于温度升高，引进的增压空气膨胀，膨胀的结果引起每单位体积中氧气比例的减少。氧气比例的减少引起发动机的较低功率增加。为了抵消这种效果，采用前面提到的增压空气冷却器，特别是在机动车辆发动机中。利用增压空气冷却器确保被加热的、压缩的空气被冷却下来，因此产生可用于气缸中的燃烧过程的较高的进气密度，结果，使得能够增加内燃发动机的功率。

考虑到未来的排气和排放物控制，特别是对于柴油发动机，至少周期性地加热该增压空气是有利的，例如，为了帮助再生通常设置在柴油发动机的排气机构中或冷环境条件中的柴油颗粒物过滤器。可以利用设置在内燃发动机的进口区的电加热器对增压空气进行加热。但是，电加热器需要比较高的电能，例如，大约1.5kW，这种电能可以由机动车辆的发电机提供。但是，这样引起的较高的燃油消耗，减少机动车辆的经济效率。

具有用于冷却具有涡轮增压器的机动车辆中的增压空气的低温回路，并具有用于冷却发动机的发动机冷却回路的回路设置，例如，从WO2004/090303是已知的。低温回路可以通过混合器恒温器连接于发动机冷却回路，以便冷却液能够从冷却回路流到另一个回路并返回，其中来自两个回路的冷却液被混合。增压空气的加热通过将热冷却液从发动机冷却回路输送到低温回路来提供。

而且，WO 2005/061869A1也公开了一种用于冷却具有涡轮增压器的机动车辆中的增压空气的低温冷却回路，和具有用于冷却发动机的主冷却回路的回路设置。该低温冷却回路和主冷却回路以流体输导方式相互连接，以便来自两个回路的冷却液进行混合。具体说，主冷却回路的冷却液在发动机的冷却剂进口侧分流出来，并且流到用于冷却增压空气的低温冷却回路。所述上的回路设置不提供增压空气的加热。

还有，用于冷却具有涡轮增压器的机动车辆中再循环废气和增压空气的设置从DE 102005004778A1是已知的。用于废气再循环管路中的废气流的热交换器和用于并联的增压空气流的热交换器两者都设置在低温冷却回路中，该低温冷却回路另外还有辅助的冷却液泵，用该泵在低温冷却回路中循环冷却液。限流元件设置在增压空气冷却器的冷却液出口，以便能够根据温度控制该增压空气冷却器和废气冷却器之间的冷却液通过量的分配。用于冷却发动机的主冷却回路与低温冷却回路分开设置，以便来自两个冷却液回路的冷却液不能混合。

最后，具有增压空气馈送的增压内燃发动机的冷却系统也能够从EP 1905978A2得到。该冷却系统包括第一和第二冷却回路，其中该第一冷却回路以高于第二冷却回路的温度运行，并且其中该增压空气馈送至少具有一个增压空气冷却单元，该增压空气冷却单元热连接于具有可控制的冷却液通过量的第二冷却回路。也就是说，冷却液能够从第一回路流到第二冷却回路并返回，因此来自两个回路的冷却液能够混合。在这个公开的冷却回路中，在第二冷却回路中设置关闭装置，利用该装置能够关闭第二冷却回路中的冷却液通过量。

发明内容