SE530376C2 - High and low temperature water cooling system for engine, includes low temperature heat exchanger bypass pipe with valve allowing coolant from high temperature circuit to be used to heat charge air in cold conditions - Google Patents
High and low temperature water cooling system for engine, includes low temperature heat exchanger bypass pipe with valve allowing coolant from high temperature circuit to be used to heat charge air in cold conditionsInfo
- Publication number
- SE530376C2 SE530376C2 SE0602837A SE0602837A SE530376C2 SE 530376 C2 SE530376 C2 SE 530376C2 SE 0602837 A SE0602837 A SE 0602837A SE 0602837 A SE0602837 A SE 0602837A SE 530376 C2 SE530376 C2 SE 530376C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- port
- low temperature
- outlet
- circuit
- heat exchanger
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
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
- 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
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
- F01P2005/105—Using two or more pumps
-
- 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
- F01P2037/00—Controlling
- F01P2037/02—Controlling starting
-
- 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
-
- 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
- F01P2060/06—Retarder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
Description
25 30 SSD 376 2 nämnda ansökan, är nämnda WCCAC ansluten till en andra kylmedelspump och anordnad att kyla laddningsluft innan den blåses in i motorn. Eftersom tvâ individuella kylkretsar föreligger, är det möjligt att välja individuella kyl- strategier för de båda kretsarna och därmed att minimera värmeenergl~ förlusterna för hela systemet, vilket år mycket gynnsamt för bränsleförbruk- ningen. Ändamålet med uppfinningen Vid körning av en förbränningsmotor under kalla omgivnings- förhållanden eller under fryspunkten, kräver förbrännings- eller laddnings- luften som matas in i motorn av en överladdare mindre kylning eller ingen kylning alls för att anta ett önskat värde på ungefär 20°C. Det tidigare kända systemet kan ta hänsyn till detta genom att reducera eller helt stänga av kyl- medelsflödet i dess LT-kylkrets. Vid omgivningsförhållanden långt under fryspunkten, t ex vid -20°C, finns dock en tendens till att även den icke-kylda laddningsluften antar en temperatur under det önskade värdet. Detta kan medföra dåliga prestanda på grund av knackning orsakad av en för hög luft- densitet i motorns cylinder/cylindrar eller till och med till motorfel på grund av att kondensat fryser inuti och blockerar motoms intag. Det tidigare kända systemet innefattar inga som helst arrangemang för att möta dessa problem. SSD 376 In said application, said WCCAC is connected to a second coolant pump and arranged to cool charge air before it is blown into the engine. Since there are two individual cooling circuits, it is possible to choose individual cooling strategies for the two circuits and thereby minimize the heat energy losses for the entire system, which is very favorable for fuel consumption. The object of the invention When running an internal combustion engine under cold ambient conditions or below the freezing point, the combustion or charging air fed into the engine of a supercharger requires less cooling or no cooling at all to assume a desired value of approximately 20 ° C. The prior art system can take this into account by reducing or completely shutting off the coolant flow in its LT cooling circuit. At ambient conditions well below the freezing point, eg at -20 ° C, however, there is a tendency for the uncooled charge air to assume a temperature below the desired value. This can lead to poor performance due to knocking caused by an excessive air density in the engine cylinder / cylinders or even to engine failure due to condensate freezing inside and blocking the engine intake. The prior art system does not include any arrangements whatsoever to address these problems.
Vid start av en kall förbränningsmotor är det dessutom alltid önskvärt att värma upp motorn så snabbt som möjligt i syfte att maximera prestanda och att reducera motorslitaget. I detta syfte innefattar HT-motorkylkretsar, liksom den som avslöjas i ansökan enligt teknikens ståndpunkt, en termostat.When starting a cold internal combustion engine, it is also always desirable to warm up the engine as quickly as possible in order to maximize performance and reduce engine wear. To this end, HT engine cooling circuits, like the one disclosed in the prior art application, include a thermostat.
Termostaten är anordnad att styra en förbiledning från motorns kylmedels- utlopp till motorns kylmedelsinlopp parallell med HT-värmeväxlaren. Vid start av en kall motor är terrnostaten helt stängd och leds kylmedlet förbi HT- värmeväxlaren i syfte att åstadkomma snabbare uppvärmning. Den enda källan för uppvärmning av kylmedlet är dock motorn som sådan, och speciellt om motorn är en dieselmotor finns en tendens till att uppvärmningstiden blir långvarig. Åter innefattar det tidigare kända systemet inga arrangemang som möter de problem som detta medför. 10 15 20 25 30 530 376 3 Ändamålet med uppfinningen är att undanröja problemen med det tidi- gare kända hög-/lågtemperaturvattenkylsystemet enligt ingressen.The thermostat is arranged to control a bypass from the engine coolant outlet to the engine coolant inlet parallel to the HT heat exchanger. When starting a cold engine, the thermostat is completely closed and the coolant is led past the HT heat exchanger in order to achieve faster heating. However, the only source for heating the coolant is the engine as such, and especially if the engine is a diesel engine there is a tendency for the heating time to be long. Again, the prior art system does not include arrangements that address the problems this entails. 10 15 20 25 30 530 376 3 The purpose of the invention is to eliminate the problems with the previously known high / low temperature water cooling system according to the preamble.
Sammandgggv uppfinningen Enligt uppfinningen uppnås detta ändamål genom att lågtemperaturkyl- kretsen dessutom innefattar: ett kretsutlopp, som är anslutbart till den andra kylmedelspumpen och till högtemperaturkylkretsen uppströms den första kylmedelspumpen, ett kretsinlopp, som är anslutet till pumpinloppet och till högtemperatur- kylkretsen nedströms den första kylmedelspumpen, och en flervägsventil, vars första port är ansluten till lågtemperaturvärmeväxlaren, vars andra port är ansluten till en andra förbiledning parallell med låg- temperaturvärmeväxlaren, vars tredje port är ansluten till pumputloppet, och vars fjärde port är ansluten till kretsutloppet, varvid ventilen är anordnad att blockera den första och den tredje porten och att med varandra förbinda den andra och den fjärde porten under en uppvärmningsfas, eller att med varandra förbinda den första och den tredje porten och att blockera den andra och den fiärde porten under en kylfas.SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, this object is achieved in that the low temperature cooling circuit further comprises: a circuit outlet which is connectable to the second coolant pump and to the high temperature cooling circuit upstream of the first coolant pump, a circuit inlet connected to the pump inlet and the , and a fl way valve, the first port of which is connected to the low-temperature heat exchanger, the second port of which is connected to a second bypass parallel to the low-temperature heat exchanger, the third port of which is connected to the pump outlet, and the fourth port of which is connected to the circuit outlet. blocking the first and third ports and interconnecting the second and fourth ports during a heating phase, or interconnecting the first and third ports and blocking the second and fourth ports during a cooling phase.
Genom att med varandra förbinda HT- och LT-kylkretsarna uppströms och nedströms kylmedelspumpen i HT-kylkretsen och genom att inrätta en förbiledning även i LT-kylkretsen, blir det genom flervägsventilen möjligt för hög-/lågtemperaturvattenkylsystemet att utföra både de traditionella laddluft- kylningsuppgifterna under en kylningsfas och att dessutom utföra ytterligare uppgifter under en uppvärrnningsfas. De ytterligare uppgifterna beståri ladd- luftkylning under kalla omgivnlngsförhållanden med hjälp av varmt kylmedel från HT-kylkretsen l LT-kylkretsen och att främja motoruppvärmning genom att utnyttja varmt kylmedel från LT-kylkretsen i HT-kylkretsen.By connecting the HT and LT cooling circuits to each other upstream and downstream of the coolant pump in the HT cooling circuit and by arranging a bypass also in the LT cooling circuit, it becomes possible for the high / low temperature water cooling system to perform both the traditional charge air cooling tasks. a cooling phase and to also perform additional tasks during a heating phase. The additional tasks consist of charge air cooling under cold ambient conditions by means of hot coolant from the HT cooling circuit in the LT cooling circuit and to promote engine heating by using hot coolant from the LT cooling circuit in the HT cooling circuit.
Enligt en föredragen utföringsform är den andra kylmedelspumpen avsedd att vara avstängd under uppvärmningsfasen och att vara igång under 10 15 20 25 30 5313 375 4 en laddluftkylningsfas för att på så sätt optimera kylmedelsflödet och energi- förbrukningen under dessa båda faser.According to a preferred embodiment, the second coolant pump is intended to be switched off during the heating phase and to be running during a charge air cooling phase in order thus optimizing the coolant flow and energy consumption during these two phases.
Enligt en annan utföringsforrn innefattar systemet enligt uppfinningen dessutom en vattenkyld retarder, som är ansluten till högtemperaturkyl- kretsen, varvid nämnda ventil är anordnad att med varandra förbinda den för- sta och den fjärde porten och att blockera den andra och den tredje porten under en retarderbromsfas. På så sätt kan LT-värmeväxlaren användas för att förbruka retardervärme under en fas i vilken ingen laddluftkylning behövs, varigenom förlängd retarderbromsning blir möjlig.According to another embodiment, the system according to the invention further comprises a water-cooled retarder, which is connected to the high-temperature cooling circuit, said valve being arranged to interconnect the first and the fourth port and to block the second and the third port during a retarder brake phase. . In this way, the LT heat exchanger can be used to consume retarder heat during a phase in which no charge air cooling is required, whereby extended retarder braking becomes possible.
Företrädesvis är den andra kylmedelspumpen avsedd att vara avstängd under retarderbromsningsfasen, varigenom kylmedelsflödeti LT- kylkretsen optimeras under denna fas.Preferably, the second coolant pump is intended to be switched off during the retarder braking phase, whereby coolant fl in the LT cooling circuit is optimized during this phase.
Lämpllgen är en avgasningskrets inrättad, vilken innefattar ett högt beläget utlopp på motorn, ett högt beläget utlopp på högtemperaturvärme- växlaren, ett högt beläget utlopp på lågtemperaturvänneväxlaren och ett högt beläget utlopp på nämnda laddluftkylare, varvid samtliga fyra utlopp är anslutna till en gemensam expansionstank, och dessutom innefattar ett lågt beläget utlopp på expansionstanken, vilket utlopp är anslutet till hög- temperaturkylkretsen uppströms den första kylmedelspumpen. Expansions- tanken, som är gemensam för alla fyra utlopp och det ensamma expansions- tanksutloppet, utnyttjar på ett mycket effektivt och viktbesparande sätt att högtemperatur- och làgtemperaturkylkretsarna är sammankopplade i systemet enligt uppfinningen.Suitably, a degassing circuit is provided, which comprises a high-positioned outlet on the engine, a high-positioned outlet on the high-temperature heat exchanger, a high-positioned outlet on the low-temperature fan exchanger and a high-positioned outlet on said charge air cooler, all of which are connected to an outlet. and further comprises a low-lying outlet on the expansion tank, which outlet is connected to the high-temperature cooling circuit upstream of the first coolant pump. The expansion tank, which is common to all four outlets and the single expansion tank outlet, utilizes in a very efficient and weight-saving way that the high-temperature and low-temperature cooling circuits are connected in the system according to the invention.
Enligt en ytterligare utföringsform av kylsystemet enligt uppfinningen är flervägsventilen anordnad att blockera alla fyra portar under en motor- uppvännningsfas när omgivningsförhållandena är moderat eller under en bromsningsfas när bromsning sker utan användning av nämnda retarder, varigenom allt HT-kylmedel koncentreras till enbart HT-kylkretsen.According to a further embodiment of the cooling system according to the invention, the multi-way valve is arranged to block all four ports during an engine recovery phase when the ambient conditions are moderate or during a braking phase when braking takes place without using said retarder, whereby all HT coolant is concentrated to the HT cooling circuit only.
Föreliggande uppfinning avser även en fyrvägsventil för ett hög- /lågtemperaturvattenkylsystem enligt uppfinningen, varvid ventilen innefattar en cirkulär ventilkammare, som har en första omkretsport, en andra omkrets- port 90° från nämnda första port, en tredje omkretsport ytterligare 45° längre bort från nämnda första port än nämnda andra port och en fjärde omkretsport 10 15 20 25 30 530 376 5 ytterligare 90° längre bort från den första porten än den tredje porten, och en roterbar ventilslid, som tätt passar i ventilkammaren och har en första och en andra omkretsöppning, vilka är förbundna medelst en kanal som sträcker sig genom ventilsliden, varvid nämnda första och andra öppning är belägna 135° från varandra och är inriktbara med två portar åt gången. En fyrvägsventil, som är utformad enligt uppfinningen, är hållbar och lätt att styra och därmed lämplig för tuffa förhållanden, som t ex i en lastbil.The present invention also relates to a four-way valve for a high / low temperature water cooling system according to the invention, the valve comprising a circular valve chamber having a first circumferential port, a second circumferential port 90 ° from said first port, a third circumferential port a further 45 ° further away from said first port than said second port and a fourth circumferential port 10 further 20 ° further away from the first port than the third port, and a rotatable valve slide which fits snugly in the valve chamber and has a first and a second circumferential opening , which are connected by means of a channel extending through the valve slide, said first and second openings being located 135 ° from each other and being alignable with two ports at a time. A four-way valve, which is designed according to the invention, is durable and easy to control and thus suitable for harsh conditions, such as in a truck.
Företrädesvis är nämnda ventil avsedd att styras elektroniskt och koordinerat med den andra kylmedelspumpen, varigenom kylmedelsflödet och energiförbrukningen optimeras på ett enkelt sätt.Preferably, said valve is intended to be controlled electronically and in coordination with the second coolant pump, whereby the coolant flow and energy consumption are optimized in a simple manner.
Kort beskrivning av ritningarna På ritningarna visas schematiskt en föredragen utföringsform av upp- finningen, varvid: Fig 1 är en helhetsvy av ett hög-/lågtemperaturvattenkylsystem enligt uppfinningen; Fig 2-4 visar tre olika driftsfaser för systemet i fig 1; F lg 5 är en helhetsvy av en fyrvägsventil enligt uppfinningen; Fig 6-9 visar fyra olika driftsfaser för fyrvägsventilen i fig 5; och Fig 10 är en ytterligare helhetsvy av hög-llågtemperaturvattenkyl~ systemet med en ditsatt avgasningskrets.Brief description of the drawings The drawings schematically show a preferred embodiment of the invention, wherein: Fig. 1 is an overall view of a high / low temperature water cooling system according to the invention; Figs. 2-4 show three different operating phases for the system in fi g 1; Fig. 5 is an overall view of a four-way valve according to the invention; Figs. 6-9 show four different operating phases for the four-way valve in Fig. 5; and Fig. 10 is a further overall view of the high-low temperature water cooling system with a degassing circuit installed.
Beskrivning av en föredragen utföringsform l det följande beskrivs föredragna utföringsforrner av hög-/låg- temperaturvattenkylsystemet 1 och av en flervägsventil 18 enligt uppfinningen under hänvisning till ritningama, varvid aktiva komponenter indikeras med hjälp av tjocka linjer och flödesriktningar indikeras med hjälp av pilar i fig 2-4 och inaktiva komponenter indikeras med hjälp av streckade linjer i fig 6-9. l den systemöversikt som ges i fig 1 är en dieselmotor 3, t ex för en lastbil, försedd med en högtemperatur- eller HT-kylkrets 4 och en vattenkyld retarder 24, som är ansluten till motorn 3. HT-kylkretsen 4 innefattar ett motorkylmedelsutlopp 5, som är anslutet till en HT-värmeväxlare 6, ett motor- kylmedelsinlopp 7, som är anslutet till HT-värmeväxlaren 6, en termostat 8 för 10 15 20 25 30 5301 375 6 styrning av en första förbiledning 9 från motorkylmedelsutloppet 5 till motor- kylmedelsinloppet 7 parallell med HT-värmeväxlaren 6, och en första kyl- medelspump 10.DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT In the following, preferred embodiments of the high / low temperature water cooling system 1 and of a way valve 18 according to the invention are described with reference to the drawings, in which active components are indicated by means of thick lines and directions of fate are indicated by means of arrows in Fig. 2. -4 and inactive components are indicated by dashed lines in 6- g 6-9. In the system overview given in fi g 1, a diesel engine 3, for example for a truck, is provided with a high temperature or HT cooling circuit 4 and a water-cooled retarder 24, which is connected to the engine 3. The HT cooling circuit 4 comprises an engine coolant outlet 5 , which is connected to an HT heat exchanger 6, an engine coolant inlet 7, which is connected to the HT heat exchanger 6, a thermostat 8 for controlling a first bypass 9 from the engine coolant outlet 5 to the engine the coolant inlet 7 parallel to the HT heat exchanger 6, and a first coolant pump 10.
Förutom HT-kylkretsen 4 finns även en lågtemperatur- eller LT-kyl- medelskrets 11 för en vattenkyld laddluftkylare 2, i korthet en WCCAC.In addition to the HT cooling circuit 4, there is also a low-temperature or LT coolant circuit 11 for a water-cooled charge air cooler 2, in short a WCCAC.
Nämnda WCCAC 2 är anordnad att kyla överladdad förbränningsluft som bläses in i dieselmotorn 3 för förbättring av motorns prestanda och utgör en integrerad del av LT-kylkretsen 11, som också innefattar en lågtemperatur- eller LT-värmeväxlare 12 och en andra kylmedelspump 13, som har ett pump- inlopp 14 och ett pumputlopp 15.The WCCAC 2 is arranged to cool supercharged combustion air which is blown into the diesel engine 3 to improve the engine performance and forms an integral part of the LT cooling circuit 11, which also comprises a low temperature or LT heat exchanger 12 and a second coolant pump 13, which has a pump inlet 14 and a pump outlet 15.
Enligt uppfinningen innefattar LT-kylkretsen 11 dessutom ett krets- utlopp 16, som är anslutbart till pumputloppet 15 och till HT-kylkretsen 4 upp- ströms den första kylmedelspumpen 10, ett kretsinlopp 17, som är anslutet till pumplnloppet 14 och till HT-kylkretsen 4 nedströms den första kylmedels- pumpen 10, och en flervägsventil 18.According to the invention, the LT cooling circuit 11 further comprises a circuit outlet 16, which is connectable to the pump outlet 15 and to the HT cooling circuit 4 upstream of the first coolant pump 10, a circuit inlet 17, which is connected to the pump inlet 14 and to the HT cooling circuit 4. downstream of the first coolant pump 10, and a vä way valve 18.
Flervägsventilen 18 är företrädesvis en fyrvägsventil av den typ som visas närmare i fig 5. Den har en första port 19, som är ansluten till LT-värme- växlaren 12, en andra port 20, som är ansluten till en andra förbiledning 21 parallell med LT-värmeväxlaren 12, en tredje port 22, som är ansluten till pumputloppet 15, och en fjärde port 23, som är ansluten till kretsutloppet 16.The multipath valve 18 is preferably a four-way valve of the type shown in more detail in Fig. 5. It has a first port 19, which is connected to the LT heat exchanger 12, a second port 20, which is connected to a second bypass 21 parallel to LT the heat exchanger 12, a third port 22, which is connected to the pump outlet 15, and a fourth port 23, which is connected to the circuit outlet 16.
Ventilen 18 styrs företrädesvis med hjälp av elektronik (ej visad), som styr hela hög-/lågtemperaturvattenkylsystemet 1.The valve 18 is preferably controlled by means of electronics (not shown), which control the entire high / low temperature water cooling system 1.
Såsom framgår av fig 5 är ventilportarna 19, 20,22, 23 omkretsportar, som är fördelade runt en cirkulär ventilkammare 25. Med utgångspunkt från den första porten 19 är den andra porten 20 i omkretsriktningen belägen 90° från den första porten 19, är den tredje porten 22 belägen ytterligare 45° längre bort från den första porten 19 än den andra porten 20 och är den fjärde porten 23 belägen ytterligare 90° längre bort från den första porten 19 än den tredje porten 22.As can be seen from fi g 5, the valve ports 19, 20, 22, 23 are circumferential ports, which are distributed around a circular valve chamber 25. Starting from the first port 19, the second port 20 is circumferentially located 90 ° from the first port 19, it is the third gate 22 is located a further 45 ° further away from the first gate 19 than the second gate 20 and the fourth gate 23 is located a further 90 ° further away from the first gate 19 than the third gate 22.
Inuti fyrvägsventilen 18 finns en roterbar ventilslld 26, som tättslutande passar inuti ventilkammaren 25. Den har en första och en andra omkrets- öppnlng 27, 28, vilka är förbundna med varandra medelst en kanal 29, som sträcker sig genom ventilsliden 26. De första och andra öppningarna 27, 28 10 15 20 25 30 SBC! 376 7 ligger 135” från varandra och är inriktbara med maximalt två portar 19, 20, 22, 23 åt gången.Inside the four-way valve 18 there is a rotatable valve slide 26, which fits snugly inside the valve chamber 25. It has a first and a second circumferential opening 27, 28, which are connected to each other by means of a channel 29, which extends through the valve slide 26. The first and second openings 27, 28 10 15 20 25 30 SBC! 376 7 are 135 ”apart and are adjustable with a maximum of two ports 19, 20, 22, 23 at a time.
Det beskrivna hög-/lågtempertun/attenkylsystemet kan inta olika drifts- faser med hjälp av fyrvägsventilen 18.The described high / low temperature tuna / attenuation cooling system can take on different operating phases by means of the four-way valve 18.
Under en första driftsfas, som visas l fig 2 och 6, är den andra kyl- medelspumpen 13 företrädesvis avstängd (huvudsakligen för att spara energi) och har ventilsliden 26 roterats för att blockera den första 19 och den tredje 22 porten och för att med varandra förbinda den andra 20 och den fjärde 23 porten. Under denna fas åstadkommas således stora kylmedels- flöden genom kretsinloppet 17 från HT-kylkretsen 4 till LT-kylkretsen 11 och genom kretsutloppet 16 från LT-kylkretsen 11 tillbaka till HT-kylkretsen 4.During a first operating phase, as shown in Figs. 2 and 6, the second coolant pump 13 is preferably switched off (mainly to save energy) and the valve slide 26 has been rotated to block the first 19 and the third 22 ports and to connect the second 20 and the fourth 23 port. During this phase, large coolant loads are thus produced through the circuit inlet 17 from the HT cooling circuit 4 to the LT cooling circuit 11 and through the circuit outlet 16 from the LT cooling circuit 11 back to the HT cooling circuit 4.
Flödet inuti LT-kylkretsen 11 som sådan är av bakåtriktad typ (åstadkommet av den första kylmedelspumpen 10) och strömmar helt och hållet förbi LT- värmeväxlaren 12. Den resulterande fasen är en uppvärmningsfas som används antingen för att främja uppvärmning av en kall motor med hjälp av värme som alstras l nämnda WCCAC 2 eller för att värma laddluften i nämnda WCCAC 2 under kalla omgivningsförhållanden, t ex vid -20°C, när motorn 3 väl är uppvärmd, varigenom knackning på grund av för hög luft- densitet förhindras.The flow inside the LT cooling circuit 11 as such is of the reverse type (provided by the first coolant pump 10) and flows completely past the LT heat exchanger 12. The resulting phase is a heating phase used either to promote heating of a cold engine by means of of heat generated in the WCCAC 2 or to heat the charge air in the WCCAC 2 under cold ambient conditions, for example at -20 ° C, when the engine 3 is well heated, thereby preventing knocking due to excessive air density.
Under en andra driftsfas, som visas i fig 3 och 7, är den andra kyl- medelspumpen 13 igång och har ventilsliden 26 roterats för att med varandra förbinda den första 19 och den tredje 22 porten och för att blockera den andra 20 och den fjärde 23 porten. Under denna fas föreligger således endast ett litet kylmedelsflöde genom kretsinloppet 17 (avgasning) och inget som helst kylmedelsflöde genom kretsutloppet 16. Flödet inuti LT-kylkretsen 11 är av framåtriktad typ (åstadkommet av den andra kylmedelspumpen 13) och passerar LT-vämfeväxlaren 12. Den resulterande fasen är en traditionell ladd- luftkylfas som förbättrar motorns prestanda under normala drtftsförhållanden genom att öka densiteten hos laddluften som trycks in i motorn 3.During a second operating phase, as shown in Figs. 3 and 7, the second coolant pump 13 is running and the valve slide 26 has been rotated to connect the first 19 and third 22 ports and to block the second 20 and the fourth 23. the gate. Thus, during this phase, there is only a small coolant fl through the circuit inlet 17 (degassing) and no coolant fl through the circuit outlet 16. The flow inside the LT cooling circuit 11 is of the forward type (provided by the second coolant pump 13) and passes the LT heat exchanger 12. The resulting phase is a traditional charge air cooling phase that improves engine performance under normal operating conditions by increasing the density of the charge air forced into the engine 3.
Under en tredje driftsfas, som visas i fig 4 och 8, är den andra kylmedelspumpen 13 avstängd (för att spara energi och att förbättra system- prestanda) och har ventilsliden 26 roterats för att med varandra förbinda den första 19 och den tredje 22 porten och för att blockera den andra 20 och den 10 15 20 25 30 5313 375 8 fjärde 23 porten. Under denna fas åstadkommes således stora kylmedels- flöden genom kretsinloppet 17 från HT-kylkretsen 4 till LT-kylkretsen 11 och genom kretsutloppet 16 från LT-kylkretsen 11 tillbaka till HT-kylkretsen 4. Åter är flödet inuti själva LT-kylkretsen 11 av bakåtriktad typ (åstadkommet av den första kylmedelspumpen 10), men denna gång passerar det genom LT- värmeväxlaren 12. Den resulterande fasen är en retarderkylfas, under vilken LT-värmeväxlaren 12 används som ett extra organ för förbrukning av retardervärme som åstadkommes under retarderbromsning.During a third operating phase, shown in Figures 4 and 8, the second coolant pump 13 is turned off (to save energy and improve system performance) and the valve slide 26 is rotated to interconnect the first 19 and third 22 ports and to block the second 20 and the fourth 23 23 gate. During this phase, large coolant feats are thus produced through the circuit inlet 17 from the HT cooling circuit 4 to the LT cooling circuit 11 and through the circuit outlet 16 from the LT cooling circuit 11 back to the HT cooling circuit 4. Again, the flow inside the LT cooling circuit 11 itself is of the reverse type. (provided by the first coolant pump 10), but this time it passes through the LT heat exchanger 12. The resulting phase is a retarder cooling phase, during which the LT heat exchanger 12 is used as an additional means for consuming retarder heat produced during retarder braking.
Under en fjärde driftsfas, för vilken ventilpositionen visas i fig 9, är den andra kylmedelspumpen 13 avstängd och har ventilsliden 26 roterats för att blockera alla fyra portar 19, 29, 22, 23. Denna fas, under vilken inget som helst kylmedelsflöde föreligger inuti och till och från LT-kylkretsen 11 och all kylmedelscirkulation är förbehållen enbart HT~kylkretsen, är en motorupp- värmingsfas, som används huvudsakligen under uppvärmning av motorn 3 på tomgångsvarvtal.During a fourth operating phase, for which the valve position is shown in fi g 9, the second coolant pump 13 is switched off and the valve slide 26 has been rotated to block all four ports 19, 29, 22, 23. This phase, during which no coolant fl fate exists inside and to and from the LT cooling circuit 11 and all refrigerant circulation is reserved only for the HT cooling circuit, is an engine heating phase, which is used mainly during heating of the engine 3 at idle speed.
I fig 10 visas en avgasningskrets 30, vilken krets utgör en integrerad del av hög-/lågtemperaturvattenkylsystemet 1. Den innefattar ett högt beläget utlopp 31 på motorn 3, ett högt beläget utlopp 32 på högtemperaturvärme- växlaren 6, ett högt beläget utlopp 33 på lågtemperaturvärmeväxlaren 12 och ett högt beläget utlopp 34 på laddluftkylaren 2. Samtliga fyra utlopp 31-34 är anslutna till en gemensam expansionstank 35 och tjänar till att avleda över- skottskylmedel när systemet 1 är uppvärmt och att ventilera luft om luft är innesluten i systemet 1. På känt sätt är expansionstanken 35 inrättad att innehålla ett bottenskikt av kylmedel och luft ovanför detta, varvid luften tryck- sätts när systemet 1 värms upp och kylmedlet därmed expanderar. Avgas- ningskretsen 30 innefattar dessutom ett lågt beläget utlopp 36 på expansions- tanken 35. Utloppet 36 tjänar till att återföra kylmedel till systemet 1 när systemet kyls av och är anslutet till högtemperaturkylkretsen 4 uppströms den första kylmedelspumpen 10.Fig. 10 shows a degassing circuit 30, which circuit forms an integral part of the high / low temperature water cooling system 1. It comprises a high-located outlet 31 on the engine 3, a high-located outlet 32 on the high-temperature heat exchanger 6, a high-located outlet 33 on the low-temperature heat exchanger 12 and a high outlet 34 on the charge air cooler 2. All four outlets 31-34 are connected to a common expansion tank 35 and serve to divert excess coolant when the system 1 is heated and to ventilate air if air is trapped in the system 1. On In a known manner, the expansion tank 35 is arranged to contain a bottom layer of coolant and air above it, the air being pressurized when the system 1 is heated and the coolant thereby expands. The degassing circuit 30 further comprises a low-lying outlet 36 on the expansion tank 35. The outlet 36 serves to return coolant to the system 1 when the system is cooled and is connected to the high-temperature cooling circuit 4 upstream of the first coolant pump 10.
Det är uppenbart för fackmannen på området att den ovan beskrivna systemuppbyggnaden kan varieras på olika sätt inom ramen för de bifogade kraven. Således behöver inte varje system som är uppbyggt enligt före- liggande uppfinning innefatta någon retarder 24. Dessutom är det uppenbart 530 375 9 att den ovan beskrivna fyrvägsventilen 18 endast utgör en av ett antal tänk- bara ventillösningar.It is obvious to the person skilled in the art that the system structure described above can be varied in different ways within the scope of the appended claims. Thus, not every system constructed in accordance with the present invention need to include any retarder 24. In addition, it is obvious that the four-way valve 18 described above constitutes only one of a number of conceivable valve solutions.
Claims (8)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0602837A SE0602837L (en) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | High / low temperature water cooling system with a water-cooled charge air cooler for an internal combustion engine and a four-way valve for such a system |
EP07857926.5A EP2097628B1 (en) | 2006-12-29 | 2007-12-20 | High/low temperature water cooling system and a four port valve for such a system |
PCT/EP2007/064305 WO2008080872A1 (en) | 2006-12-29 | 2007-12-20 | High/low temperature water cooling system and a four port valve for such a system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0602837A SE0602837L (en) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | High / low temperature water cooling system with a water-cooled charge air cooler for an internal combustion engine and a four-way valve for such a system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE530376C2 true SE530376C2 (en) | 2008-05-20 |
SE0602837L SE0602837L (en) | 2008-05-20 |
Family
ID=39327023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0602837A SE0602837L (en) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | High / low temperature water cooling system with a water-cooled charge air cooler for an internal combustion engine and a four-way valve for such a system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2097628B1 (en) |
SE (1) | SE0602837L (en) |
WO (1) | WO2008080872A1 (en) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE532245C2 (en) * | 2008-04-18 | 2009-11-24 | Scania Cv Ab | Cooling arrangement of a supercharged internal combustion engine |
SE533416C2 (en) * | 2008-09-25 | 2010-09-21 | Scania Cv Ab | Cooling arrangements that reduce the risk of ice formation in the cooler of a supercharged internal combustion engine |
EP2357335A3 (en) * | 2010-01-15 | 2014-01-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for cooling charge air |
DE102011116933A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Man Truck & Bus Ag | Cooling circuit for a liquid-cooled engine |
SE536283C2 (en) * | 2011-12-23 | 2013-07-30 | Scania Cv Ab | Arrangement and method for cooling coolant in a cooling system of a vehicle |
SE536826C2 (en) * | 2012-12-17 | 2014-09-23 | Scania Cv Ab | Cooling |
DE102014201170A1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for venting a thermal management system of an internal combustion engine |
CN106232959B (en) * | 2014-04-30 | 2020-12-22 | 康明斯公司 | System and method for optimizing engine and vehicle driveline retarder integration |
EP3001006A1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-03-30 | Wärtsilä Finland Oy | A cooling system for an internal combustion piston engine, a method of operating an internal combustion piston engine and an internal combustion piston engine |
GB2536656B (en) * | 2015-03-24 | 2019-05-22 | Jaguar Land Rover Ltd | Heat exchange system |
CN105179061B (en) * | 2015-10-16 | 2018-03-20 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | A kind of dual cycle cooling system for including double expansion tanks |
CN105179067B (en) * | 2015-10-16 | 2017-12-22 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | A kind of dual cycle cooling system for including auxiliary pump |
SE541691C2 (en) * | 2016-05-19 | 2019-11-26 | Scania Cv Ab | A cooling system for a combustion engine and a further object |
DE102017216700A1 (en) | 2017-09-21 | 2019-03-21 | Mahle International Gmbh | Cooling device and method for controlling the cooling device |
JP7035428B2 (en) * | 2017-09-29 | 2022-03-15 | 株式会社デンソー | Control device |
DE102018203931B3 (en) | 2018-03-15 | 2019-06-06 | Audi Ag | Drive device with arranged in a common housing coolant pump and method for operating such a drive device |
CN112119210B (en) * | 2018-04-17 | 2022-10-14 | 斯堪尼亚商用车有限公司 | Cooling system comprising at least two cooling circuits connected to a common expansion tank |
DE102018214152B3 (en) | 2018-08-22 | 2019-11-07 | Ford Global Technologies, Llc | Cooling system for an internal combustion engine, in particular cylinder head cooling with intercooler |
SE542979C2 (en) * | 2018-10-09 | 2020-09-22 | Scania Cv Ab | A temperature control system, a vehicle provided therewith and a method for controlling the operation thereof |
US11124047B2 (en) | 2018-11-03 | 2021-09-21 | Hyundai Motor Company | Vehicular HVAC system with liquid-cooled charge air cooler integration |
WO2021083532A1 (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | Volvo Truck Corporation | A combined cooling and water braking system for a vehicle, and a method for cooling a propulsion device of a vehicle and water braking a pair of wheels of a vehicle |
DE102020201350A1 (en) | 2020-02-04 | 2021-08-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Assembly for a cooling system of a motor vehicle with a heat exchanger, a control valve and an actuating device |
SE544141C2 (en) | 2020-03-23 | 2022-01-11 | Scania Cv Ab | A temperature control system, a vehicle provided therewith and a method for controlling the operation thereof |
US12065959B2 (en) | 2022-09-09 | 2024-08-20 | Cummins Inc. | Thermal management of exhaust gas with charge air heating |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4324749A1 (en) * | 1993-07-23 | 1995-01-26 | Freudenberg Carl Fa | Control valve |
US6647934B2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-11-18 | General Electric Company | Unified rotary flow control valve for internal combustion engine cooling system |
US6539899B1 (en) * | 2002-02-11 | 2003-04-01 | Visteon Global Technologies, Inc. | Rotary valve for single-point coolant diversion in engine cooling system |
SE0300923L (en) * | 2003-03-28 | 2004-02-24 | Scania Cv Abp | Cooling device and method of cooling a retarder |
DE10317003A1 (en) * | 2003-04-11 | 2004-12-09 | Behr Gmbh & Co. Kg | Circuit arrangement for cooling charge air and method for operating such a circuit arrangement |
-
2006
- 2006-12-29 SE SE0602837A patent/SE0602837L/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-12-20 EP EP07857926.5A patent/EP2097628B1/en active Active
- 2007-12-20 WO PCT/EP2007/064305 patent/WO2008080872A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2097628A1 (en) | 2009-09-09 |
WO2008080872A1 (en) | 2008-07-10 |
SE0602837L (en) | 2008-05-20 |
EP2097628B1 (en) | 2018-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE530376C2 (en) | High and low temperature water cooling system for engine, includes low temperature heat exchanger bypass pipe with valve allowing coolant from high temperature circuit to be used to heat charge air in cold conditions | |
JP5787994B2 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING COOLANT COLLECTION TUBE FOR COOLING DURING COLD OR OPERATION | |
US9140176B2 (en) | Coolant circuit with head and block coolant jackets connected in series | |
JP6272094B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
CN104963752B (en) | Heat management system and method | |
US20120192557A1 (en) | Engine System | |
RU2605493C2 (en) | Coolant circuit | |
JP2011047305A (en) | Internal combustion engine | |
JPS6121537Y2 (en) | ||
CN109139224A (en) | A kind of engine dual cycle cooling system | |
CN109057942B (en) | Cooling system for increasing warming speed and reducing oil consumption | |
RU2592155C2 (en) | Method for operating separated circuit of cooling liquid | |
JP2950879B2 (en) | Cooling system for internal combustion engine | |
JP2016050545A (en) | Cooling system for vehicle | |
JP3692426B2 (en) | Engine cooling system | |
CN109057943B (en) | Mutually independent engine double-circulation cooling system | |
GB2442839A (en) | Cooling system for an internal combustion engine comprising an exhaust gas cooler | |
WO2014122773A1 (en) | Internal combustion engine with supercharger | |
JPS63195314A (en) | Cooling device for water-cooled engine | |
WO2012108030A1 (en) | Cooling system | |
JP7347138B2 (en) | vehicle cooling water system | |
JP4649368B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
JP6518757B2 (en) | Internal combustion engine cooling system | |
EP4071339B1 (en) | A conditioning apparatus for an engine and control methods thereof | |
EP3926153B1 (en) | A conditioning apparatus for an engine and a control method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |