CN106068369B - 增压的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增压的内燃机，其包括进气管系，在进气管系中设置压缩机，在进气管系中在压缩机与内燃机之间设置节流元件，进气管系在低压侧能与第一管路导气地连接并且在高压侧能与第二管路在压缩机与节流元件之间经由空气转向阀导气地连接，为了给内燃机供给燃料，设置燃料箱，该燃料箱包括活性炭过滤器，该活性炭过滤器能经由阀与箱体通风阀导气地连接，进气管系在低压侧能与第三管路导气地连接并且在高压侧能与第四管路在压缩机与节流元件之间经由箱体通风阀导气地连接，空气转向阀和箱体通风阀在流动技术上彼此并联地设置，并且第一管路和第三管路以及第二管路和第四管路至少局部是相同的管路。通过本发明的构造，取消双重管路，因此在成本、结构空间以及重量方面产生优点，而没有功能缺点。

Description

增压的内燃机
技术领域
本发明涉及一种增压的内燃机。
背景技术
如今的机动车具有用燃料例如汽油或柴油运行的内燃机，燃料储存在箱体中。由于在箱体中存在温度和压力，因蒸发而产生不允许或仅有限地允许排放到车辆的周围环境中的气体。一方面对于蒸发排放物存在法律规定的界限值，所述蒸发排放物在规定的循环中求得，另一方面排出的包含碳氢化合物(HC)的气体导致可感觉到的燃料气味。该燃料气味被客户感觉为干扰性的，并且因此导致客户不满。另外在极端情况下也可能存在因排出的气体或液态燃料引起的火灾危险。
为了不将产生的富集碳氢化合物的气体排出到环境中，将其暂存在活性炭过滤器中。为了避免从活性炭过滤器溢出，活性炭过滤器需要在运行中尽可能频繁地被冲扫。在此，平均的冲扫率需要高于在箱体中存在的气体量。活性炭过滤器的冲扫通过箱体通风气体的通向内燃机进风部的进气管路实现。在气体中存在的燃料在内燃机的控制器的混合物预控制装置中考虑，使得在箱体中存在的燃料气体以消耗中性和排放中性的方式燃烧。为了产生活性炭过滤器的冲扫，需要实现冲扫落差(压力降)。需要的冲扫落差通过在内燃机的进风部中的、相对于车辆环境压力的、借助于节流元件例如节流风门实现的负压产生。通风的调节经由通常以电气方式控制的阀实现。
在增压的内燃机、例如具有涡轮增压器或压缩机的内燃机中，在内燃机的高负荷范围中，也就是说在满负荷或者在高的部分负荷范围中，在进气设备中存在超压，使得在这些工作点上不能实现活性炭过滤的冲扫。为了也能够在内燃机增压运行中形成活性炭过滤器的冲扫，在现有技术中建议，设有在涡轮增压器的压缩机之前的箱体通风气体的导入部位。如果在进气管路中在压缩机之前不存在足够的负压，箱体通风可以通过文丘里喷嘴改善。为此设置从压缩机的高压侧出发到压缩机的低压侧的驱动喷射路径。在该驱动喷射路径中集成被动的进气喷射泵(文丘里喷嘴)，该进气喷射泵在内燃机增压运行中为箱体通风系统产生需要的负压。
但是增压的内燃机具有缺点，在快速的负荷撤销时可能出现压缩机的所谓的“泵吸”。该状态在负荷撤销的情况下节气门快速关闭并且空气柱逆着空气路径的穿流方向回堵直至压缩机时产生。因此，在进气管系的区域中在压缩机与内燃机的进气门之间出现压力升高并且因此在压缩机中出现失速，这在声学上能被感觉为不利的。
为了避免压缩机泵吸和由此导致的构件损害，在现有技术中使用空气转向阀(Schubumluftventil)。该空气转向阀在进气管系的区域中集成在压缩机与内燃机的节气门之间，以便在负荷撤销时朝进气管系的低压侧的方向快速地卸除在进气管系的高压侧中存在的超压，也就是说，压缩机的高压侧以导气的方式与压缩机的低压侧连接。
使用空气转向阀引起附加的硬件规模，它们在开发和装配内燃机时产生额外花费。此外对于所有附加部件存在如下危险：它们在运行中失灵并且因此可能导致舒适性缺陷或者在其他构件上的伴随损害。
为了避开该缺点，在德国专利文献DE102011084539B3中建议一种具有压缩机的涡轮增压器，该压缩机的壳体包含与低压入口连接的低压入口区域以及与高压出口连接的高压出口区域。低压入口区域与进气管的低压侧连接，并且高压出口区域与进气管的高压侧连接。压缩机具有文丘里喷嘴，其设置在高压出口区域与低压入口区域之间并且另外与活性炭过滤器连接以便给活性炭过滤器通风。另外，压缩机具有空气转向阀，文丘里喷嘴与空气转向阀连接，并且活性炭过滤器的通风在空气转向阀打开时实现。
但是这种已知实施方式的缺点在于，箱体通风需要与空气转向阀相比明显更小的流动横截面。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种怎样能避免上述缺点的措施，同时减少所使用的构件。
所述目的通过一种增压的内燃机达到，其包括进气管系，在进气管系中设置压缩机，在进气管系中在压缩机与内燃机之间设置节流元件，进气管系在低压侧能与第一管路导气地连接并且在高压侧能与第二管路在压缩机与节流元件之间经由空气转向阀导气地连接，为了给内燃机供给燃料，设有燃料箱，该燃料箱包括活性炭过滤器，该活性炭过滤器能经由阀与箱体通风阀导气地连接，进气管系在低压侧能与第三管路导气地连接并且在高压侧能与第四管路在压缩机与节流元件之间经由箱体通风阀导气地连接，空气转向阀和箱体通风阀在流动技术上彼此并联地设置，并且第一管路和第三管路以及第二管路和第四管路至少局部是相同的管路，所述空气转向阀和箱体通风阀设置在一个共同的壳体中，所述箱体通风阀包括文丘里喷嘴和扩流阀，其中，在第四管路中设置第一节流元件，箱体通风阀能通过该第一节流元件截止。
通过在一个阀组合体中组合两种功能，取消与阀往来的双重的气体输入和气体排出管路、用于阀的第二控制电缆以及用于第二壳体的第二部件支架。因此在成本、结构空间和重量方面产生优点，而没有功能缺点。
按本发明，空气转向阀和箱体通风阀设置在一个共同的壳体中，以便节约结构空间。
优选箱体通风阀包括已知且稳健的文丘里喷嘴以及同样已知的扩流阀，所述扩流阀具有至少两个流动横截面扩展级。
在另一优选实施方式中，燃料箱经由阀能与进气管系气态地连通，因此，在内燃机在非增压运行(进气运行)中运行时，活性炭过滤器的冲扫是可能的。
优选在第一或第二管路中设置第一节流元件，箱体通风阀能通过该节流元件截止，以便使得泄漏损失并因此内燃机的功率损失最小化。
附图说明
下面借助于示意性描述的实施例在唯一附图中详细解释本发明。
图1示意性显示本发明的内燃机。
具体实施方式
图1示意性地显示按本发明的增压的内燃机1，其包括进气管系2，在进气管系中设置压缩机3，例如涡轮增压器的压缩机或者压气机。另外，在进气管系2中在压缩机3与内燃机1之间设置节流元件4、例如节气门。进气管系2在低压侧能与第一管路5导气地连接，在高压侧能与第二管路6在压缩机3与节流元件4之间经由空气转向阀7导气地连接，其中，空气转向阀7应该也能完全地封闭。
为了给内燃机1供给燃料，另外设置燃料箱8，其包括活性炭过滤器16，该活性炭过滤器能经由阀9与箱体通风阀10导气地连接。另外，进气管系2在低压侧能与第三管路11导气地连接并且在高压侧能与第四管路12在压缩机3与节流元件4之间经由箱体通风阀10导气地连接。
按本发明，空气转向阀7和箱体通风阀10在流动技术上彼此并联地设置，并且第一管路5和第三管路11以及第二管路6和第四管路12至少局部是相同的管路。
另外，空气转向阀7和箱体通风阀10设置在一个共同的壳体13中，以便节约结构空间。
为了特别稳健的构造，箱体通风阀10包括文丘里喷嘴14和扩流阀15。
在另一有利的实施方式中，在图1的实施例中，燃料箱8和活性炭过滤器16能经由阀9导气地与进气管系2连接。因此可能的是，在内燃机非增压地运行时碳氢化合物蒸汽从活性炭过滤器16通过在进气管系中存在的负压被抽吸并且被输送去燃烧。
如图1所示，在第四管路12中设置第一节流元件18，箱体通风阀10能通过第一节流元件截止。通过该构造，仅在需要时才从活性炭过滤器16抽吸碳氢化合物蒸汽。
通过按本发明在一个阀组合体中组合两种功能(空气转向阀7与箱体通风阀10并联地处在一个唯一的壳体13中)，取消与阀7、10往来的双重的气体输入和气体排出管路5、6、11、12、用于阀7、10的第二控制电缆以及用于第二壳体的第二部件支架。因此在成本、结构空间以及重量方面产生优点，而没有功能缺点。
附图标记列表
1 内燃机
2 进气管系
3 压缩机
4 节流元件
5 第一管路
6 第二管路
7 空气转向阀
8 燃料箱
9 阀
10 箱体通风阀
11 第三管路
12 第四管路
13 壳体
14 文丘里喷嘴
15 扩流阀
16 活性炭过滤器
17 总管
18 第一节流元件

Claims (2)

1.增压的内燃机(1)，其包括进气管系(2)，在进气管系中设置压缩机(3)，在进气管系(2)中在压缩机(3)与内燃机(1)之间设置节流元件(4)，进气管系(2)在低压侧能与第一管路(5)导气地连接并且在高压侧能与第二管路(6)在压缩机(3)与节流元件(4)之间经由空气转向阀(7)导气地连接，为了给内燃机(1)供给燃料，设有燃料箱(8)，该燃料箱包括活性炭过滤器(16)，该活性炭过滤器能经由阀(9)与箱体通风阀(10)导气地连接，进气管系(2)在低压侧能与第三管路(11)导气地连接并且在高压侧能与第四管路(12)在压缩机(3)与节流元件(4)之间经由箱体通风阀(10)导气地连接，空气转向阀(7)和箱体通风阀(10)在流动技术上彼此并联地设置，并且第一管路(5)和第三管路(11)以及第二管路(6)和第四管路(12)至少局部是相同的管路，其特征在于，所述空气转向阀(7)和箱体通风阀(10)设置在一个共同的壳体(13)中，所述箱体通风阀(10)包括文丘里喷嘴(14)和扩流阀(15)，其中，在第四管路(12)中设置第一节流元件(18)，箱体通风阀(10)能通过该第一节流元件截止，所述扩流阀(15)具有至少两个流动横截面扩展级，并且所述扩流阀(15)、文丘里喷嘴(14)和第一节流元件(18)从进气管系(2)的低压侧到高压侧依次设置。
2.根据权利要求1所述的增压的内燃机，其特征在于，所述活性炭过滤器(16)能经由所述阀(9)导气地与进气管系(2)连接。
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