通过油和夹套水冷却器来预热内燃机的方法技术

一种内燃机(1)，其包括用于在内燃机的操作期间和/或之后冷却内燃机的至少一种工作液体的至少一个冷却装置(2)，其中至少一个冷却装置(2)具有至少一个热交换器(3)和管线(4,5)，管线用于将至少一种工作液体输送到至少一个热交换器(3)，以及输送离开至少一个热交换器(3)，其中热交换器(3)利用冷却介质交换热，在内燃机的操作期间，该冷却介质具有比内燃机的至少一种工作液体更低的温度水平，其中在内燃机的启动操作期间和/或之前，冷却装置构造成预热内燃机，其中通过热交换器而在至少一种工作液体与冷却介质之间交换热，在内燃机的启动操作之前和/或期间，该冷却介质具有比内燃机的至少一种工作液体更高的温度水平。

Method of Preheating Internal Combustion Engine by Oil and Jacket Water Cooler

【技术实现步骤摘要】
通过油和夹套水冷却器来预热内燃机的方法
本专利技术涉及一种具有权利要求1的分类部分的特征的内燃机，以及一种具有权利要求7的分类部分的特征的用于预热内燃机的方法。
技术介绍
现有技术水平下已知的内燃机包括冷却装置，其用于在内燃机的操作期间和/或之后冷却内燃机。通常，这些冷却装置包括热交换器，该热交换器在工作液体(来自于内燃机)与冷却介质之间交换热。工作液体可为例如冷却水回路的冷却水(该冷却水回路在操作期间冷却内燃机的汽缸或其它构件)，或用于润滑内燃机的移动部件的油。为了在内燃机与热交换器之间输送工作液体，设置了管线。冷却介质可取决于内燃机的应用领域而变化。常用的冷却介质为水，在水回路中，水将热能输送远离内燃机。为了在操作期间冷却内燃机，冷却介质具有比内燃机的工作液体更低的温度水平。如根据现有技术水平已知的那样，内燃机在启动之前必须被预热。在启动内燃机之前进行预热减小了内燃机的热应力，如果内燃机在启动之前没有被预热，则将出现热应力。该热应力可立即或在某一时间段之后造成构件的缺陷，其中构件的寿命将显著缩短。另外，如果工作液体(诸如冷却液体、油、燃料或空气)的温度相对于冷的环境空气升高，则发动机的冷启动行为得到改善。使内燃机设有预热装置是公知的。这样的预热装置可包括例如电预热器或板式热交换器。在内燃机的启动操作之前和/或期间，通过使用外部驱动的泵(其不由内燃机驱动)来引导内燃机的冷却流体或工作液体通过预热装置。这样的方法的缺点在于，预热装置的加热需要很多能量(特别是如果使用电加热装置)。额外的缺点在于，用于提供这样的预热装置的成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内燃机和一种用于预热内燃机的方法，其中制造和/或操作成本降低。通过具有权利要求1的特征的内燃机和具有权利要求7的特征的用于预热内燃机的方法来实现该目的。内燃机的启动操作从促动启动开关延续到达到内燃机的预先限定的操作状态，例如达到内燃机的额定旋转速度。根据本专利技术，设置的是，在内燃机的启动操作期间和/或之前，冷却装置构造成预热内燃机，其中通过热交换器而在至少一种工作液体与冷却介质之间交换热，在内燃机的启动操作之前和/或期间，冷却介质具有比内燃机的至少一种工作液体更高的温度水平。这样，根据本专利技术，由冷却介质运送的已经存在的热能可用于预热内燃机。没有必要在内燃机的位置处产生额外的热能。在启动操作之前和/或期间，冷却介质的热水平(其在操作期间(在完成启动操作之后)低到足以用于冷却内燃机)高到足以预热内燃机。用于加热的额外的构件是不必要的。这降低了制造内燃机的成本。本专利技术的实施例由从属的权利要求书限定。优选地，可设置的是，内燃机是固定的往复式活塞发动机，其优选驱动发电机，该发电机可为电源网络提供电能。在本专利技术的实施例中，提供至少一个泵，优选电动泵，其中泵构造成在内燃机的启动操作之前和/或期间将至少一种工作液体泵送到至少一个冷却装置，以及泵吸离开至少一个冷却装置。有利地，可设置的是，至少一个泵可独立于内燃机而被驱动，使得至少一个泵可在启动内燃机之前开始工作。例如，这可通过提供电动泵来完成。此外，至少一个泵可设在旁通管线处，其中在内燃机的启动操作之前和/或期间，旁通管线可流通地连接到至少一个热交换器。通过这样的实施例，可设置的是，用于预热的泵仅在内燃机的启动操作之前和/或期间才结合热交换器来使用。在预热之后，可关闭旁通管线，且泵(其可在启动内燃机之后关闭)不会形成至少一种工作液体的循环的障碍。在内燃机的操作期间，可通过由内燃机驱动的额外的泵来完成至少一种工作液体的泵送。额外地或备选地，可提供至少两个冷却装置，用于冷却内燃机的至少一种工作液体，其中至少两个冷却装置中的第一冷却装置构造成冷却内燃机的至少一个冷却水回路，且其中至少两个冷却装置中的第二冷却装置构造成冷却内燃机的至少一个油回路，其中在内燃机的启动操作之前和/或期间，内燃机的至少一个冷却水回路和至少一个油回路可由至少两个冷却装置加热。此外，可提供至少一个额外冷却装置，用于内燃机的至少一个外部构件，其中至少一个额外冷却装置构造成在内燃机的启动操作之前和/或期间对内燃机的至少一个额外构件进行加热。这样，可预热内燃机的外部构件，例如涡轮增压器和/或中间冷却器和/或燃料冷却器。还设法保护一种用于预热内燃机的方法，其中内燃机包括至少一个冷却装置，用于在内燃机的操作期间和/或之后通过冷却介质来冷却内燃机的至少一种工作液体，其中在内燃机的操作期间，冷却介质具有比内燃机的至少一种工作液体更低的温度水平，其中在内燃机的启动操作之前和/或期间，至少一个冷却装置用于通过冷却介质来预热内燃机，其中在内燃机的启动操作之前和/或期间，冷却介质具有比内燃机的至少一种工作液体更高的温度水平。附图说明将参照下文中的具体描述来描述本专利技术的额外的细节和优点。在附图中：图1显示了具有如根据现有技术水平已知的冷却装置的内燃机的实施例，图2显示了在预热期间的具有如在现有技术水平下显示的冷却装置的内燃机的实施例，以及图3显示了根据本专利技术的内燃机的实施例。具体实施方式图1显示了具有如根据现有技术水平已知的冷却装置2的内燃机1。更特别地，图1中显示的内燃机1具有两个冷却装置2。通过管线4，内燃机1的冷却水可从内燃机1(连接点4.1)而被引导至热交换器3，且从热交换器3而被引导回到内燃机1(到内燃机1的连接点4.2)。泵6设在管线4中，从而将内燃机1的冷却水回路引导回到内燃机1，该泵6由内燃机1驱动，且在内燃机1的操作期间使冷却水回路保持运转。通过使用管线5，内燃机1的油可从内燃机1(连接点5.1)而被引导至热交换器3，且从热交换器3而被引导回到内燃机1(到内燃机1的连接点5.3)。此外，提供用于管线10和管线11的两个热交换器3，该管线10和管线11例如可用于冷却内燃机的外部构件(即涡轮增压器或中间冷却器)。热交换器3利用管线8交换热，该管线8设置成用于对冷却介质进行导向。该冷却介质用于从内燃机1移除热。内燃机1的被移除的热可被例如热电厂使用。通过管线4、5和8的回路的流方向由箭头显示。存在并行于管线4、5而布置的旁通管线7。那些旁通管线7包括至少一个泵6和至少一个预热装置9。止回阀12布置在冷却水回路的管线4中，以在内燃机1的预热期间的旁通操作期间确保冷却水回路的流方向。图2显示了在预热操作期间的根据现有技术水平的内燃机1(如图1中显示的同一内燃机1)，可在内燃机1的启动操作之前和/或期间完成预热操作。在内燃机1的预热期间，油和冷却水的流可转向通过预热装置9。更详细地，在预热操作期间，冷却水被引导通过旁通管线7，该旁通管线包括泵6和预热装置9。泵6由独立的驱动器(附图中未显示)驱动，因为通常在预热操作期间，内燃机1不工作，且因此具有独立的驱动器的单独的泵6对于使冷却水回路移动来说是必要的。预热装置9例如可为电加热装置。在流过旁通管线7之后，冷却水通过额外的旁通管线而被引导回到内燃机1(到内燃机1的连接点4.2)，该旁通管线绕过热交换器3。在内燃机1的预热操作期间，引导油从内燃机的连接点5.2(例如连接到内燃机1的曲轴箱的点)流到泵6(其也由独立的驱动器驱动)而到达用于油的预热装置9，且在油流过该预热装置9之后，通过使用旁通管线而将油引导回到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种内燃机(1)，其包括至少一个冷却装置(2)，所述至少一个冷却装置(2)用于在所述内燃机(1)的操作期间和/或之后冷却所述内燃机(1)的至少一种工作液体，其中所述至少一个冷却装置(2)具有至少一个热交换器(3)和管线(4, 5)，所述管线(4, 5)用于将所述至少一种工作液体输送到所述至少一个热交换器(3)，以及输送离开所述至少一个热交换器(3)，其中所述热交换器(3)利用冷却介质交换热，在所述内燃机(1)的所述操作期间，所述冷却介质具有比所述内燃机(1)的所述至少一种工作液体更低的温度水平，其特征在于，在所述内燃机(1)的启动操作期间和/或之前，所述冷却装置(2)构造成预热所述内燃机(1)，其中通过所述热交换器(3)而在所述至少一种工作液体与所述冷却介质之间交换热，在所述内燃机(1)的启动操作之前和/或期间，所述冷却介质具有比所述内燃机(1)的所述至少一种工作液体更高的温度水平。

【技术特征摘要】
2018.02.21 EP 18157808.91.一种内燃机(1)，其包括至少一个冷却装置(2)，所述至少一个冷却装置(2)用于在所述内燃机(1)的操作期间和/或之后冷却所述内燃机(1)的至少一种工作液体，其中所述至少一个冷却装置(2)具有至少一个热交换器(3)和管线(4,5)，所述管线(4,5)用于将所述至少一种工作液体输送到所述至少一个热交换器(3)，以及输送离开所述至少一个热交换器(3)，其中所述热交换器(3)利用冷却介质交换热，在所述内燃机(1)的所述操作期间，所述冷却介质具有比所述内燃机(1)的所述至少一种工作液体更低的温度水平，其特征在于，在所述内燃机(1)的启动操作期间和/或之前，所述冷却装置(2)构造成预热所述内燃机(1)，其中通过所述热交换器(3)而在所述至少一种工作液体与所述冷却介质之间交换热，在所述内燃机(1)的启动操作之前和/或期间，所述冷却介质具有比所述内燃机(1)的所述至少一种工作液体更高的温度水平。2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，提供至少一个泵(6)，优选电动泵，其中所述泵(6)构造成在所述内燃机(1)的启动操作之前和/或期间将至少一种工作液体泵送到所述至少一个冷却装置(2)，以及泵吸离开所述至少一个冷却装置(2)。3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述至少一个泵(6)设在旁通管线(7)处，其中在所述内燃机(1)的启动操作之前和/或期间，所述旁通管线(7)可流通地连接到所述至少一个热交换器(3)。4.根据前述权利要求中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：M赖纳，
申请(专利权)人：GE延巴赫两合无限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT