[实用新型]车辆加热系统

说明书

相关申请

本申请要求2013年06月20日提交的第102013211700.0号德国专利申请的权益，该专利文献的内容通过参考结合于此。

技术领域

本实用新型公开的构思总体上涉及车辆加热系统。

背景技术

车辆加热系统用于独立于外部影响加热封闭车辆的内部。除了因此实现舒适度的提高以外，这样的系统还承担与安全相关的功能。在这个意义上，首先是通过车辆的装有玻璃的部分的清楚的视野。因此，例如，低的外界温度导致内部的水蒸气冷凝在窗子上。结果，冷凝的水蒸气变成雾气甚至结上一层冰，使视野模糊不清甚至完全看不清。

尤其就机动车辆而言，从内燃发动机中的燃料获得的相当一部分能量转化成热量。为了确保内燃发动机的经济、尤其长效的利用，发动机必须在特定的温度范围内运行。为了保持在该范围内，尤其在顶部，需要适当的冷却措施。为此，风冷内燃发动机(air cooled internal combustion engine)具有总体上肋状外部结构的区域。凭借用这种方法扩大的表面面积，一些运行热量释放到环境空气中。相比之下，就水冷内燃发动机(water cooled internal combustion engine)而言，凭借导管在发动机机体和气缸盖周围流动的冷却液最初吸收产生的一大部分废热。为了防止冷却液的连续热量吸收和过热，然后该冷却液经过合适的冷却器。在该过程中，一些热量凭借设计为气体/冷却液热交换器的冷却器释放到环境空气中。

自从引入水冷却之后，使用的冷却液还用于加热车辆的内部。为此，除了冷却器以外，加热热交换器(heating heat exchanger)已经集成到内燃发动机的高温冷却回路中。设计为气体/冷却液热交换器，这使得冷却液中包含的热能能够释放到车辆内部的空气中。为此，从外面或从内部吸进空气，并且引导空气经过加热热交换器或通过内部。在该过程中，在引导空气进入车辆的内部之前，空气吸收一些热能。

为了增加现代内燃发动机的有效性，越来越多地为它们提供了压缩的燃烧空气。电力驱动或通过来自机动车辆的废气流驱动用于该目的的涡轮增压器(turbocharger)或气动压力波机。目的是压缩引入的空气，从而增加每单位体积的氧气(O₂)的比例，因此增加反应性。这样，实现燃料的更有效燃烧。而且，现代内燃发动机可以以这种方式发展高功率，尽管只有较小的排油量。

进气的压缩与其温度的增加关联。为了进一步增加氧气的富集，以这种方式压缩的空气在引入内燃发动机之前必须进行冷却。

更进一步的发展预期了增压空气冷却器(charge air cooler)的使用，增压空气冷却器从燃烧空气中去除一些热能。为了使从燃烧空气中撤出的热量释放到环境中，增压空气冷却器还可以与另一冷却器一起整合到单独的低温冷却回路中。

具有集成的加热装置的增压空气冷却器系统从至今未公布的DE 102013 203 643.4号专利文献中得以知晓。用于该目的的涡轮增压器布置包括凭借至少一个涡轮增压器增压的内燃发动机和设置在涡轮增压器和内燃发动机之间并且位于进气部分(intake section)的增压空气冷却器。在这种情况下，增压空气冷却器联接至低温冷却回路，同时内燃发动机联接至高温冷却回路。为了去除有时出现在增压内燃发动机中的冷凝物，高温冷却回路的热能用于加热低温冷却回路。

同样尚未公布的DE 10 2013 206 082.3号专利文献公开了包括内燃发动机、涡轮增压器和增压空气冷却器的车辆的发动机系统。此外内燃发动机和增压空气冷却器联接至各自的冷却回路。为了允许以尽可能及时的方式达到内燃发动机的运行温度，推荐针对冷却回路内的路径的多种修改，其中低温冷却回路用于加热高温冷却回路。

当冷启动时，为了能够尽可能快地使内燃发动机变热，其高温冷却回路首先减小尺寸。在这种情况下，在没有释放热能，因此吸收至热交换器的情况下，大多数冷却液围绕发动机机体和气缸盖流动。在已经达到预先确定的冷却液温度之后，通过整合任何热交换器扩大小的冷却回路。特别是在内燃发动机的冷启动之后的内燃发动机的冷运行阶段(cold running phase)，因此存在着较长的一段时间没有可用于加热内部的足够暖和的冷却液。