CN109790774A - 具有用于增加自身转矩的装置的往复活塞式内燃机 - Google Patents

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Abstract

介绍了一种呈冲程活塞结构类型的内燃机，其具有带气缸头(1)的气缸(2)和布置在气缸头中的进气阀(3)。进气管(4)连在进气阀(3)上，燃烧空气(5)能够通过进气管输送给气缸(2)。另外，设置有压缩空气储存器(6)，压缩空气能够通过能够控制的阀(7)与进气管(4)连接，其中，进气管(4)在其通流横截面方面能够被截止元件(8)封闭。阀(7)能够以如下方式控制，使得基于控制信号能够将压缩空气(9)从压缩空气储存器(6)输入到进气管的紧邻地处在进气阀(3)之前的区域中，截止元件(8)密封地布置在气缸头(1)上，并且封闭进气管(4)的横截面。进气阀(3)借助操控元件(24)在压缩冲程期间短时地重新打开，并且进气阀在这种短时重新打开期间，在截止元件保持在其关闭的位置中时，将压缩空气(9)从压缩空气储存器(6)输送到气缸(2)中。根据第二方面，压缩空气储存器(6)也可以用于，将所有燃烧空气通过入口储器(25)直接在进气阀(3)之前输送给气缸(2)。

Description

具有用于增加自身转矩的装置的往复活塞式内燃机
技术领域
本发明涉及一种往复活塞式内燃机，其具有根据权利要求1的前序部分所述的特征。
背景技术
往复活塞式内燃机在原理上是已知的，其中，燃烧空气可以通过布置在气缸的气缸盖中的进气阀引入气缸，这对应于冲程活塞内燃机的原理性的结构，并且这种往复活塞式内燃机具有用于增加内燃机扭矩的装置，这种装置呈额外的压缩空气储存器的形式，从压缩空气储存器中能够将额外的燃烧空气通过存在于布置在气缸头的进气管路中的进气阀同样输送给气缸。从额外的加压容器中输送给气缸的额外的燃烧空气根据已知的设备，或者通过气缸头以及在其中布置的额外的进气阀，或者通过进气管路在气缸头中的进气阀之前，输送给气缸。
根据DE112007000944T5，在压缩冲程期间，具体而言是在压缩冲程开始期间，喷入额外的燃烧空气。额外的燃烧空气可在压缩空气容器中以约200巴的压力存放。由此可行的是，对排量产生积极影响，并且在多缸机器的情况下，也对内燃机的整体性能产生积极影响。然而，针对加压容器中的这种高压需要显著份额的额外能量，以便在这种相对高的压力下提供足够大的空气量。
由DE102010033591介绍一种具有改进的冷启动表现的内燃机，其中，在吸取和/或输入燃料-空气混合物到气缸中之后，在实际点火过程之前，混合物被压缩并且经压缩的空气然后从空气储存器引入气缸中。由此，可以改善这种内燃机的冷启动表现，其中，引入额外的压缩空气仅用于冷启动的目的。
为了能够对内燃机的排量和性能产生积极影响，在RU2435065C2描述了一种装置，在该装置中，在内燃机的气缸中设置有额外的进气口，通过进气口将压缩空气从蓄压器在点火结束后推入气缸，以便通过额外的氧气改善点火表现并因此改善发动机的功率。
在DE102004047975A1描述了：呈来自蓄压器中的压缩空气形式的额外空气周期性地在吸取阶段期间，输送给气缸，其中，压缩空气制动器的压缩空气容器用作加压容器。通过周期性地喷入额外空气可以改善内燃机的整体功率表现，这里的额外空气在量和喷入时长方面，根据内燃机的运行参数来调整。在此，在吸取阶段期间将额外的空气输送到吸取管，因此，必须从加压容器中针对每个相应的喷入周期提供相对大的空气体积。
另外，DE102012014204B4以及DE102012014205B3介绍了一种内燃发动机，其中，对于气缸，将额外的燃烧空气从额外设置的加压容器通过可控的截止件输送给分成两个管段的吸取通道，截止件用于改变两个子通道之一的流动横截面。在此，加压容器在可控制的截止件下游连接到相应子通道，使得仅需要通过额外的加压燃烧空气对子通道中的容积加载而不是对两个吸取子通道的容积加载。然而，将吸取通道分成子通道是相对复杂的并且增加了这种已知内燃机的成本。
另外，DE102008000326A1描述了一种加载的内燃发动机，其中，用于喷入额外的压缩空气的额外装置在所设置的涡轮增压器(即涡轮增压器的压缩机)与内燃发动机的进气阀之间设置到空气吸取组件中。额外的压缩空气不会持续引入空气吸取组件中，而是仅当这根据车辆的当前运行情况，在顾及到驾驶员的安全性的情况下，对于燃料消耗和驾驶舒适性以及离合器的磨损方面而言，产生车辆的有利的运行表现时，才将额外的压缩空气引入空气吸取组件中。即便在已知方法中，仍然必须将相对大量的额外压缩空气喷入吸取组件中，因为在此涉及相对大的体积，这导致存储在额外的压缩空气容器中的燃烧空气发生快速消耗。
DE10224719B4描述了一种内燃机，其中，同样设有蓄压器，由蓄压器通过发动机控制装置控制阀，以便以额外的燃烧空气周期性地对内燃机的吸取组件加载。在此，由于吸取组件的体积大小，用额外的加压燃烧空气对整个吸取组件的加载被认为是不利的，因为这将需要相当大的压力容器。然而，为了避免这个问题，根据额外的、尺寸较小的吸取管适当设置，通过这种吸取管，将额外的燃烧空气在稍前于进入气缸之前输送给实际的吸取组件。这时，将蓄压器连接到额外的吸取组件。这使内燃机所需的整个管路系统复杂化，这与这种内燃机例如在乘用车中的高紧凑性要求相背离，这另外增加了结构的复杂性并因此增加了这种内燃机的成本。
DE 39 06 312 C1还公开了一种用于废气涡轮增压内燃机的加速辅助。加速辅助措施在于，设置额外的压缩空气容器，加压的燃烧空气从该压缩空气容器注入相应的气缸。压缩空气容器中的压力在5巴的范围内，空气喷入设计为周期性的，使得例如当踩下油门踏板时，额外的燃料不会立即引入气缸，而是首先喷入额外的空气，之后才提高燃料量。为此目的，提供了一种自动阀，用于为内燃机的吸取管供应额外的辅助增压空气。在此，额外存在的自动阀位于进入进气收集管路的入口处，而不是布置在相应的气缸附近，从而需要相对大的空气体积以增加进气空气收集管路中的压力。
DE 10 2008 000324 A1还描述了一种内燃发动机，其具有用于将额外的压缩空气喷入到涡轮增压器(即涡轮增压器的压缩机)与内燃机的气缸头中的进气阀区域中的直接入口之间的空气吸取组件中的装置。额外喷入空气吸取组件中的压缩空气在时间点、时长、压力和/或体积方面根据内燃机的所需功率、内燃机的负载状态、车速以及用于改变变速器速比的过程得到控制。压缩空气喷入吸取管路中，使得需要相对较大的空气量。必要时，空气喷射的持续时间根据节流瓣板位置得到调节。
最后，由US 3 673 796已知一种具有涡轮增压发动机的进气系统的内燃机，其中，在废气涡轮增压器的压缩机与进入气缸的入口之间设置有空气瓣板，通过空气瓣板，可以说朝向废气涡轮增压器的压缩机的方向应当实现对吸取管路的一定程度的密封。由于空气瓣板位于压缩机附近，所以吸取组件的处在瓣板与进气阀之间的体积仍然相当大，使得这种装置需要一个用于额外提供的燃烧空气的大容量压力容器。
发明内容
与已知装置相比，本发明的目的在于，构造具有升高的扭矩的冲程活塞内燃机，其具有简单的构造，并且确保对气缸可靠地供应附加的燃烧空气，其中，内燃机仍然是具有高度的紧凑性，并且在其尺寸方面，任何情况下都不显著占据更多空间。
该目的通过具有根据权利要求1的特征的、呈冲程活塞类型的内燃机来实现。在从属权利要求中限定出有利的改进方案。
根据本发明，呈冲程活塞结构类型的内燃机具有至少一个布置在气缸的气缸头中的进气阀，进气管连接到进气阀。燃烧空气通过进气管供应到气缸。在机器吸取的情况下，燃烧空气通过进气管吸入，而在加载机器的情况下，燃烧空气通过加载机构供应到气缸，加载机构通常呈由废气涡轮机驱动的压缩机的形式。另外提供压缩空气储存器，其通过可控的阀连接到进气管的至少一部分。为了使从进气管的压缩空气储存器进而通过进气管输送给气缸的压缩空气不必填充进气管的整个较大的体积，在进气管中设置有截止元件，通过截止元件可以阻挡进气管的流通横截面。因此，与整个进气管相比，进气管的来自空气蓄压器的压缩空气供应到其中的体积显著减小。凭借出自压缩空气储存器的压缩空气，至少在一部分进气管中将那里的压力提升到高于否则例如通过废气涡轮增压机的通过作为加载机构发挥作用的压缩机而存在的压力。进气管中的利用额外输送的压缩空气提高的压力使得加载空气的密度提高进而使得气缸的燃气腔中的供氧量提高。
可以通过其从压缩空气储存器输送压缩空气的阀能够以如下方式得到控制，使得通过控制装置基于控制信号对来自压缩空气储存器的压缩空气输送到进气管的在其中布置有进气阀的区域中。这意味着，压缩空气在尽可能靠近气缸的位置从压缩空气储存器中输送。这时，截止元件被布置成，使得进气管的由压缩空气储存器供应压缩空气的区域在截止元件闭合时、也就是在进气管的通流横截面被阻挡的情况下，基本上仅限于气缸头中进气管的一部分。因此，截止元件尽可能靠近进气阀。截止元件优选地布置在进气管的进气管本身连接到气缸头上的部位上。进气阀通常由操控元件控制，优选借助布置在凸轮轴上的凸轮在其运动方面加以控制。根据本发明，凸轮形状以如下方式进行适配，使得在压缩冲程期间，进气阀可以短暂地返回到打开位置，在此期间可以将额外用作燃烧空气的压缩空气从压缩空气储存器通过受控制的阀引入气缸中，截止元件处在其阻挡进气管的通流横截面的关闭位置中。
凭借额外的截止元件实现的是，使来自压缩空气储存器的额外的压缩空气仅被导入到进气管的相对小体积中，使得存在于压缩空气储存器中的压缩空气可以提供用于气缸中的尽可能大量的燃烧过程。较小和/或减小的空间对于作为可压缩的介质的压缩空气也提供其在时间上更快地引入气缸中的过程，并且因此有利地影响对气缸的填充。在此，截止元件和阀因此由控制装置以彼此协调地控制。在此，优选可以主动控制截止元件；但截止元件也可以通过流动的燃烧空气的动能至少部分地控制。
截止元件优选地设计为压缩空气控制的、能够在两个位置之间移动的瓣板阀。当受控的阀打开的情况下，这种瓣板阀可通过燃烧空气和/或来自压缩空气储存器的压缩空气的动能移动到关闭进气管的位置，这里的压缩空气的压力高于压力空气储存器否则存在的压力。如果截止元件移动到阻止进气管的通流横截面的位置中，则截止元件由于通过打开的阀门输送的压缩空气而足够时长地保持在关闭位置中，直到额外的进气管进入进气管的被阻挡部分的输送被中断，由此，在下一次进气和/或进气冲程开始时，燃烧空气的动能再次将瓣板阀移动到释放进气管的打开位置中。如果燃烧空气的动能会不足，则可以设置为，截止元件额外地利用主动的操作装置在其打开位置与其截止位置之间运动、特别是枢转。
优选的是，这种致动器以电动、磁力或至少这两种驱动类型组合的方式来构造。
进气阀优选地根据其优选凸轮控制的驱动器根据瓣板阀的运动来控制，具体而言，仅在瓣板阀已经移动到其关闭位置时，进气阀才打开，并且在瓣片阀已经再次回到打开位置之前，进气阀关闭。
优选控制进气阀的、凸轮轴上的凸轮优选地具有额外的开口斜坡，通过该开口斜坡，在压缩冲程期间重新打开进气阀。然后明显地控制进气阀的打开，使得进气阀仅在压缩冲程的这个阶段期间打开，在该阶段期间，气缸中的压力低于蓄压器中的压缩空气的压力。
但是也可行的是，在凸轮轴上设置额外凸轮，以便控制进气阀再次打开。该凸轮优选也可以构造为倾斜凸轮，使得根据发动机的相应负载，进气阀的打开和关闭时间点为了重新打开，在压缩冲程期间是可变的。
压缩空气储存器中的额外压缩空气优选具有10至15巴的压力，但压力也可以更高，特别是在10至30巴的范围内。
布置在构造为瓣板阀的截止元件与进气阀之间的、用于在进气阀之前控制进气管区域中的压缩空气的阀优选能够以如下方式控制，使得可以根据发动机运行参数、例如发动机负荷将压缩空气输入到进气管中。
根据本发明的第二方面，呈冲程活塞类型的内燃机同样设置有至少一个布置在气缸的气缸头中的进气阀地提供，入口储器连接到进气阀。燃烧空气通过入口储器输送给气缸，具体而言是从直接与入口储器通过可控的阀连接的压缩空气储存器输送。在此，入口储存器的容积小于成套进气管的在传统内燃机中足够大的常见的进气管容积，以便能够根据内燃机的负载条件将足够量的燃烧空气供应到相应的气缸。根据本发明，阀能够以如下方式控制，使得基于控制信号，能够将来自蓄压器的燃烧空气供应到进气阀所在的气缸头中的入口储存器的区域中。也就是说，阀位于气缸头中的紧邻进气阀处，但它不位于气缸头中。该设计使得可以使用气缸头的传统设计并且可能将现有发动机改装成这样的、带有从蓄压器供应燃烧空气的机制而不必采用全新的发动机设计的构造方式。进气阀优选地通过控制元件，优选为凸轮的优选凸轮轴，关于其必要的运动得到控制，其中，控制元件构造成使得进气阀可以在内燃机的压缩冲程期间返回到其打开位置，在此期间，来自蓄压器的燃烧空气可以再次通过受控阀进入气缸，并在压缩冲程结束之前再次关闭，使得气缸中存在的压力仍然不会超过压缩空气储存器中的压力。
结合使用凸轮轴进行阀控制的示例描述内燃机。然而，阀控制机制不限于凸轮轴。其他阀控制机制也可以考虑，例如电的、电磁的或液压的阀控制机制。
附图说明
下面，参照附图详细阐述根据本发明的内燃机的其他优点、细节和构造方案。在附图中：
图1示出根据本发明的内燃机的气缸的原理性横截面，具有处于进气管中的可控的阀，用于从压缩空气储存器输送额外的压缩空气；
图2示出根据图1的视图，其中，进气阀和排气阀处于其阀叠加阶段，可控制的阀为了从压缩空气储存器中输送压缩空气而以其打开位置示出；
图3示出根据图1的视图，其中示出，在进气管截止的情况下，进气阀为了从压缩空气储存器中输送压缩空气而重新打开；
图4示出以废气涡轮增压器加载的内燃机的原理性图表，具有额外的压缩空气储存器，用于将用作额外的燃烧空气的压缩空气输送到内燃机的进气管中；
图5示出在截止元件打开的情况下，内燃机的进气管的紧邻地处于进气阀前面的、用于将燃烧空气通过进气管给送至进气阀的区域；
图6示出内燃机的气缸头的截面，其中，进气阀关闭，燃烧空气从内燃机的加载系统流入或者压缩空气从压缩空气储存器示意的流入；以及
图7示出根据本发明的内燃机的原理性横截面图，其中，整体的燃烧空气从压缩空气储存器输送给气缸或燃烧腔。
具体实施方式
图1以原理图示出气缸2的横截面，气缸具有气缸头1和内燃机气缸中的示意的活塞12，内燃机气缸具有进气阀3和排气阀10以及气缸头1中的注入喷嘴11。进气阀3以其将气缸2的燃烧腔15相对于进气管4密封的位置示出。排气阀10也以其将废气管17相对于气缸2的燃烧腔15密封的位置示出。活塞12构造为柱塞活塞并且通过活塞杆13连接在活塞销14上，这种活塞以通常的方式在下止点位置与上止点位置之间移动。该运动由活塞12中所示的双箭头表示。可控制的阀7布置在进气管4中，这种阀通过具有位于其中的截止阀18的管连接到图1中未示出的压缩空气储存器。可控制的阀7在图1中以其关闭的位置示出。
进气管4中示出的箭头表示从加载系统输送到进气管4中的燃烧空气5。基于燃烧空气5的动能，呈瓣板阀形式的截止元件8从图1中所示的、将进气管路4的横截面封闭的位置移动进入由虚线表示的打开的位置中。根据流入进气管的燃烧空气5的动能而定，瓣板阀也可以基本上以完全释放进气管4的横截面的方式完全打开。
在图1中，活塞12以其工作冲程示出，其中，进气阀3和排气阀10关闭。在工作冲程期间，先前通过注入喷嘴11喷射的燃料燃烧，使得活塞12可以执行其工作冲程，并且在此，可以从上止点朝向下止点的方向移动。
在图2中示出根据图1的内燃机的具有气缸头1的气缸2的原理图示，其中，活塞12从下止点朝向上止点的方向移动一段，其中，压缩冲程的开始的特征在于阀叠加阶段，其中，进气阀3打开而排气阀10仍然打开。因此，燃烧空气5从进气管4流入燃烧腔15，以便有助于燃烧过空气经由打开的排气阀10作为来自燃烧腔15的废气16流出到排气管路17中，从而能够实现尽可能充分去除来自燃烧腔15的燃烧过的气体。
相同的附图标记用于相同的构件和部件，因此不再总是重复附图标记的含义。在截止阀18打开的情况下，压缩空气9从未示出的压缩空气储存器通过阀7输送到进气管4的紧接在进气阀3之前的区域中。压缩空气储存器中的压力通常明显高于燃烧空气5的由加载机构在进气管4中产生的压力。因此，如果压缩空气9通过阀7直接供应到进气阀3之前的进气管4的区域中，则截止元件8关闭，具体而言是克服流动的燃烧空气5的动能的影响。利用这种额外的压缩空气9，可以实现气缸或燃烧腔15的不可忽略的补充加载效果。在此，对进气阀3、阀7和排气阀10的控制以如下方式彼此协调，使得在额外在增加的压力下输入到进气管4中并且经由进气阀3输入到燃烧腔15中的压缩空气不会通过排气阀10逸出的情况下，出现这种补充加载效果。因此，排气阀10能够及时地、具体而言是在进气阀3再次关闭之前关闭，用新鲜空气强化气缸2的加载。
这种布置的优点在于，例如在加载机构发生故障的情况下，优选主动操作的截止元件8在其关闭位置中，负责使：进气管4的位于进气阀3附近的部分的需要被来自压缩空气储存器的压缩空气填充的容积可以保持得相对较小，以便仅用作为出自压缩空气储存器的压缩空气9的燃烧空气9填充气缸。
根据本发明的这种设计的特别有利之处在于，即便在增压器功能正常的情况下，为了所需的补充加载效果，还是额外将来自压缩空气储存器6(见图4)的压缩空气9通过阀7额外输送到进气管4中并且因此被输送到气缸2中，即燃烧腔15中。在此，可以根据内燃机的相应负载条件来执行对阀7的控制。
在图3中在这里示出内燃机的根据图1的图示，即示出其气缸2和气缸盖1，其中，开始压缩的相位，即活塞12从下止点朝向上止点的方向的向上运动已经以如下程度执行并且已经实现了：使得排气阀10已经关闭并且燃烧腔15中的压力仍然低于压缩空气储存器6中的压力。在这种状态下，在进气阀3为了正常用新鲜空气填充燃烧腔15已经充满了来自增压器的燃烧空气5之后，进气阀3再次短时地打开，这个短时的打开如图3所示，这样，在阀门7打开的情况下，同时关闭截止元件8时，额外能够将压缩空气9为了补偿加载效果而从压缩空气储存器6引入到气缸2中。额外的压缩空气9确保较高的为燃烧提供的比例的氧气，从而可以根据对注入量的相应适配而能够提高扭矩并因此增加内燃机的功率。
在图4中以原理图示示出具有废气涡轮增压器19、20和加载空气冷却器21以及另外存在的压缩空气储存器6的内燃机的结构，用于补充加载根据本发明的内燃机的气缸2。在此，通过由压缩机19和废气涡轮机20构成的废气涡轮增压机的压缩机19将新鲜空气作为燃烧空气5被吸取，在压缩机19中被压缩并且由布置于进气管4中的加载空气冷却器21冷却回来，以便增加燃烧空气5的密度。然后，燃烧空气5继续在截止元件8处继续沿着未示出的进气阀的方向流入到气缸2的燃烧腔15中，燃烧腔朝向下方由活塞12限定边界，活塞12通过铰接在活塞销14的活塞杆13连接到未示出的曲轴。另外示出压缩空气储存器6，压缩空气储存器通过中间管经由截止阀18与进气管4连接。控制装置22以这样的方式对可控的阀7和截止元件8加以控制，使得：要么是来自压缩空气储存器6中的额外的压缩空气9能够为了补充加载效应而被输送到进气管4中并且因此被输送到气缸中进入燃烧腔15，使得内燃机的扭矩可以随着喷射量的相应提高而增加，要么是如果截止元件8封闭进气管4的横截面的话，则来自压缩空气储存器6的所有燃烧空气被输送给气缸2。如果例如废气涡轮增压器19、20不能使用的话，则后一种情况可以主要得到应用，这可能在例如压缩机19发生故障的情况下偶然发生。在这种情况下，废气涡轮机仍然可以运行，并且其能量例如可以用于通过所示的额外压缩机来供应压缩空气储存器6。因此，控制装置22相互依赖地并且根据内燃机所需或期望的功率来控制可控的阀7和截止元件8。
在图5中示出了进气管4的紧邻进气阀3的区域的原理视图，其中，示出了阀盘。紧邻地在进气阀3前面示出截止元件8，截止元件在图5所示的图示中布置在其敞开进气管4的横截面的打开位置中。在该位置中，例如由增压器输送的燃烧空气可以通过进气管4和进气阀3输送到气缸中，以便为燃烧腔供应新鲜空气。截止元件8例如可以设计成使得流入的燃烧空气的动能使设计为瓣板阀的截止元件8偏转，从而使针对燃烧空气的流动横截面在朝向气缸的方向上释放。
根据本发明，在进气阀3的区域中，额外地通过可控的阀7输送来自压缩空气储存器6的压缩空气9。为简单起见，图5中未示出可控的阀7。压缩空气储存器6中的压力在任何情况下都高于燃烧空气的由增压器在进气管4中产生的压力。通过这种方式，在可控的阀7打开的情况下，截止元件8也克服流动的燃烧空气5的动能地枢转到其关闭位置中，在关闭位置中，进气管4的开口横截面基本上完全关闭。然而，也可以通过致动器27主动地操作截止元件8。如果致动器27已经将截止元件8移动到其关闭位置或者如果来自储存器6的压缩空气9的增加的压力已经使截止元件8枢转到其关闭位置中时，气缸2要么可以完全充满来自压缩空气储存器6的压缩空气9，要么可以在活塞12的压缩冲程期间为了补充加载效应，在进气阀3重新打开的情况下，将额外的压缩空气额外输送到气缸2中。
图6示出了气缸头1中的进气阀3，其中燃烧空气5来自进气管4或压缩空气9来自压缩空气储存器6(未示出)。在图6中仅示出了进气管4的最后部分的弯头，即直接通向进气阀3的区域。根据本发明，在气缸头1中在进气弯头上也可以直接连有压缩空气容器6，压缩空气容器6为内燃机的气缸2中的燃烧过程提供所有的燃烧空气。
在图7中以根据本发明的内燃机的原理截面图示出这种示例性实施例。以通常的方式，在下方密封燃烧腔15的活塞12连带其活塞销14示出，而在朝向上方封闭燃烧腔15的气缸头中示出处于其相应关闭的位置中的进气阀3和排气阀10。在排气阀10打开的情况下，在完成工作冲程后燃烧过的废气可以通过排气口17离开气缸2。这由箭头16表示。紧邻地在进气阀3的区域上示出压缩空气储存器6，压缩空气储存器紧邻地在进气阀3之前对入口储器25供应压缩空气9。因此，当进气阀3打开时，压缩空气9可以被引入内燃机的气缸2中。这可以在整个负载变换期间以及在补充加载阶段期间，在压缩冲程期间在进气阀3重新打开的情况下实现。进气阀3由凸轮24控制，凸轮24位于未示出的凸轮轴上。该凸轮还具有开口斜坡，在压缩阶段期间利用该开口斜坡实现重新开启。原则上，也可以在凸轮轴上设置独立的凸轮以重复打开，但是在图7中未示出。
附图标记列表
1 气缸头
2 气缸
3 进气阀
4 进气管
5 燃烧空气
6 压缩空气储存器
7 阀
8 截止元件/瓣板阀
9 压缩空气
10 排气阀
11 注入喷嘴
12 活塞
13 活塞杆
14 活塞销
15 燃烧腔
16 废气
17 废气管
18 截止阀
19 压缩机
20 涡轮机
19、20 废气涡轮增压机
21 加载空气冷却器
22 控制装置
23 截止元件的止挡
24 进气阀的凸轮
25 入口储器
26 打开斜坡
27 截止元件的促动器

Claims (11)

1.一种呈冲程活塞结构类型的内燃机，具有至少一个布置在气缸(2)的气缸头(1)中的进气阀(3)和压缩空气储存器(6)，在进气阀上连接有进气管(4)，燃烧空气(5)能够通过进气管输送给气缸(2)，压缩空气能够从压缩空气储存器中通过能够控制的阀(7)引入内燃机的气缸(2)中，其特征在于，
内燃机具有处于进气管(4)中的截止元件(8)，用于截止进气管(4)的通流横截面，
阀(7)能够以如下方式控制：使得基于控制信号能够将压缩空气(9)从压缩空气储存器(6)输入到进气管(4)的一区域中，在所述区域中布置有进气阀(3)，并且所述区域当截止元件(8)处在其关闭的位置中时基本上限于气缸头(1)，以及
进气阀(3)借助限定其运动的操控元件在压缩冲程期间，能够短时地被重新送入打开位置中，而同时压缩空气(9)能够从压缩空气储存器(6)中通过受控的阀(7)引入气缸(2)中，并且截止元件(8)处在其关闭位置中。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，截止元件(8)是利用压缩空气控制的、能够在两个位置之间移动的瓣板阀，其中，截止元件(8)在受控制的阀(7)打开的情况下，通过来自压缩空气储存器(6)中的压缩空气(9)的动能以其相对于进气管(4)较高的压力而能够移动到阻挡进气管(4)的位置中，并且保持在所述阻挡进气管的位置中，当受控的阀(7)关闭的情况下，燃烧空气(5)的存在于进气管(4)中的动能使瓣板阀能够移动到释放进气管(4)的打开的位置中。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，瓣板阀利用能够控制的促动器(27)能够从其打开的位置移动、特别是枢转到其阻挡的位置中，或者反过来也可以。
4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于，促动器(27)能够以电的方式、磁力的方式或者上述驱动方案的至少两个的组合得到驱动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机，其特征在于，进气阀(3)能够以如下方式控制：使得进气阀在截止元件(8)移动到其关闭的位置中之后才打开，并且在截止元件(8)移动到其打开的位置中之前关闭。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机，其特征在于，在凸轮轴的呈凸轮(24)的形式的、对进气阀(3)加以控制的操控元件上设置有额外的打开坡面(26)，用于重新打开进气阀(3)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机，其特征在于，在凸轮轴上设置独立的凸轮，用于重新打开进气阀(3)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的内燃机，其特征在于，截止元件(8)布置在进气管(4)进入气缸头(1)的进口区域上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的内燃机，其特征在于，在压缩空气储存器(6)中存储10巴至15巴的压力。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的内燃机，其特征在于，对压缩空气(9)输入到进气管中的过程加以控制的阀(7)布置在截止元件(8)与进气阀(3)之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的内燃机，其特征在于，借助能够控制的阀(7)能够根据发动机运行参数将压缩空气(9)输入到进气管(4)中。
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