[发明专利]用于增压内燃发动机的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于增压燃烧发动机的装置。

背景技术

能够被供给到增压燃烧发动机的空气的量不仅取决于空气压力而且取决于空气温度。供给可能的最大量的空气到燃烧发动机需要空气在其被引导至燃烧发动机之前进行有效的冷却。压缩空气可以在增压空气冷却器中经受第一步冷却，其通过来自燃烧发动机的冷却系统的冷却剂冷却，并且在增压空气冷却器中经受第二步冷却，其通过来自一冷却系统的冷却剂冷却，所述一冷却系统中的冷却剂处于比燃烧发动机的冷却系统中显著较低的温度。这种低温冷却系统使得压缩空气可以被冷却到接近环境温度的温度。在冷的天气条件下，压缩空气经受第二步冷却到可能低于空气露点温度的温度，使得呈液态形式的水蒸汽在增压空气冷却器中凝结。当环境空气的温度低于0℃时，还有凝结的水在增压空气冷却器内冻结成冰的风险。所述结冰将导致增压空气冷却器内空气流导管的更大或更小量的阻塞，从而引起至燃烧发动机的减小的空气流量以及随之而来的运行故障或停止。

被称为EGR(废气再循环)的技术是将一部分来自燃烧发动机中的燃烧过程的废气进行再循环的一种已知的方法。再循环废气与到燃烧发动机的进气空气混合，所述混合在该混合物被引导至燃烧发动机的气缸之前进行。将废气添加到空气中产生较低的燃烧温度，特别地产生废气中氮氧化物NO_x的减小的含量。所述技术既用于奥托发动机也用于柴油发动机。供给大量的废气到燃烧发动机需要废气在它们被引导至燃烧发动机之前进行有效的冷却。废气可以在EGR冷却器中经受第一步冷却，其通过来自燃烧发动机的冷却系统的冷却剂冷却，并且在EGR冷却器中经受第二步冷却，其通过来自低温冷却系统的冷却剂冷却。因此废气同样可以被冷却到接近环境温度的温度。废气包含水蒸汽，当废气承受第二步冷却到水蒸汽露点以下的温度时，所述水蒸汽凝结在EGR冷却器内。当环境空气的温度低于0℃时，还有所形成的冷凝物可能在第二EGR冷却器内冻结成冰的风险。所述结冰将导致EGR冷却器内废气流导管的更大或更小量的阻塞。如果EGR冷却器受到阻塞并且废气再循环停止或减小时，结果将是废气中氮氧化物含量的增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种装置，由此包含水蒸汽的气态介质可以在散热器中经受很好的冷却，而同时所述散热器受到阻塞的风险被基本消除。

所述目的利用在引言中提到的类型的装置而实现，所述装置的特征在于权利要求1的特征部分中所指出的特征。为了气态介质能够被有效地冷却，其需要由处于低温的冷却剂冷却。然而，如果第二冷却系统中的冷却剂比0℃更冷，则存在已经在散热器中凝结的水可能冻结成冰的明显的风险。第二冷却系统中的冷却剂的温度越低，所述风险越大。所述装置因此还包括第一冷却系统，其带有比第二冷却系统中的冷却剂更热的冷却剂。有利地，所述第一冷却系统是冷却剂在其中可以处于大约80-85℃的温度的对燃烧发动机进行冷却的冷却系统。根据本发明，带有第一阀机构的连接管线被使用，以使得可以从所述第一冷却系统供给热的(暖的)冷却剂到所述第二冷却系统。在燃烧发动机常规运行期间，第一阀机构被置于第一位置由此来自第一系统的冷却剂被阻止引导至第二冷却系统。当第一阀机构被置于第二位置时，来自第一冷却系统的热的冷却剂被允许引导至第二冷却系统，冷却剂在其中沿使其经过所述散热器的方向被引导。在结冰可能在散热器中出现的情况下，更热的冷却剂到第二冷却系统中的散热器的这种供给是有利的。如果冰已经在散热器内形成，则来自第一冷却系统的热的冷却剂将迅速且有效地熔化冰。当冰已经被熔化时，第一阀机构被设置回其第一位置。利用这种装置，气态介质能够提供散热器中很好的冷却，而同时散热器中的所有结冰都可以被简单且有效地清除。

根据本发明的一个优选实施方式，所述装置包括将所述第一冷却系统与所述第二冷却系统连接的第二连接管线、以及第二阀机构，所述第二阀机构可以被置于第一位置由此其阻止来自所述第二冷却系统的冷却剂经由所述第二连接管线被引导至所述第一冷却系统，并且所述第二阀机构可以被置于第二位置由此其允许已经通过散热器的冷却剂经由所述第二连接管线被引导回第一冷却系统。这种第二连接管线使得冷却剂可以一旦在其已经经过第二冷却系统中包括散热器的部分时就被引导回第一冷却系统。有利地，在热的冷却剂被供给到第二冷却系统的情况下，第二系统中的冷的冷却剂的流动被停止。为此，控制单元可以停止泵等的运行，所述泵等适于使存在于第二冷却系统中的冷却剂循环。