CN111601962A - 具有尿素输入装置的奥托内燃机和用于运行这种内燃机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种奥托内燃机(1)，其具有用于将新鲜空气(11)供应到奥托内燃机(1)的至少一个燃烧室(2)的进气道(3)和用于将废气从所述至少一个燃烧室(2)排出的排气道(4)以及尿素输入装置，该尿素输入装置具有用于将含水的尿素溶液(16)输入到燃烧室(2)中的尿素喷嘴(7)，其特征在于，所述尿素喷嘴(7)设置在燃烧室(2)中，或者参考从进气道(3)到燃烧室(2)的空气流动(10)设置在燃烧室(2)上游。

Description

具有尿素输入装置的奥托内燃机和用于运行这种内燃机的 方法
技术领域
本发明涉及一种能按照奥托原理运行的内燃机(奥托内燃机)，其包括用于将含水的尿素溶液输入到该内燃机的至少一个燃烧室中的装置。按照权利要求1的前序部分的装置由DE102013108868A1已知。
背景技术
由现有技术已知，在按照柴油机原理工作的内燃机中，将含水的尿素溶液输入到废气中以降低有害物质排放。这种含水的尿素溶液在加注站以及在专业经销商那里以商业名称Adblue已知和可以得到。另外已知，在按照奥托原理工作的内燃机中，尤其是为了提高功率，将水输入到燃烧室中，即所谓的喷水。为了喷水，采用脱钙的纯水。如果喷水用不是为此而规定的水运行，尤其是用自来水运行，则内燃机可能受损而失灵或者仅还能以减小的功率运行。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有改进的运行可靠性的奥托内燃机。所述目的通过按权利要求1的装置达到以及通过用按权利要求2的方法运行的装置达到。
在本发明的意义中，奥托内燃机可以理解成一种以往复活塞结构方式的内燃机，其用于提供驱动功率以在与地面关联的机动车尤其是乘用车中克服行驶阻力。优选地，奥托内燃机可以理解成一种用于在乘用车中采用的所谓的汽油机或者奥托发动机。这种内燃机由现有技术已知并且为了燃烧燃料而具有所谓的燃烧室。
优选地，奥托内燃机具有多个这种燃烧室、尤其是所谓的气缸。在奥托内燃机的所述至少一个燃烧室中，燃料在从环境供应新鲜空气的情况下燃烧。为了将新鲜空气从包围奥托内燃机的环境供应到所述至少一个燃烧室中，奥托内燃机具有所谓的进气道。
在本发明的意义中，进气道可以理解成用于将新鲜空气从包围奥托内燃机的环境供应到燃烧室中的装置。优选地，在内燃机运行中产生通过该进气道去往所述至少一个燃烧室的空气流动，使得燃烧室参考来自环境的新鲜空气的这种空气流动设置中进气道下游。
另外，奥托内燃机具有排气道，其构造成用于将废气从燃烧室排出到包围奥托内燃机的环境中。尤其是在燃料在燃烧室中燃烧时，由燃料和供应到燃烧室中的新鲜空气产生这种废气，其能通过排气道从燃烧室排出到包围内燃机的环境中。
另外，奥托内燃机具有所谓的尿素输入装置。在本发明的意义中，这种尿素输入装置可以理解成一种用于输入含水的尿素溶液的装置。在本发明的意义中，含水的尿素溶液可以理解成一种液体，尤其是一种如其以商业名称Adblue已知的液体。优选地，含水的尿素溶液是一种液体，其至少基本上作为组成部分具有32.5％的尿素和67.5％的纯净水或者优选地由这些组成部分构成。
为了输入这种含水的尿素溶液，尤其是将其输入到供应给燃烧室的新鲜空气或者要被供应给燃烧室的新鲜空气中，尿素输入装置具有至少一个尿素喷嘴。尤其是这样的尿素喷嘴在本发明的意义中可以理解成一种构造成用于将含水的尿素溶液从尿素输入装置按计划输出到新鲜空气中的设备。
优选地，尿素喷嘴直接设置在奥托内燃机的所述至少一个燃烧室中，或者进一步优选地设置在奥托内燃机的多个燃烧室中，或者尤其优选地在奥托内燃机的所有燃烧室中分别设置至少一个尿素喷嘴。进一步优选地，一个尿素喷嘴或者多个尿素喷嘴参考新鲜空气从包围奥托内燃机的环境到所述至少一个燃烧室的流动方向设置在燃烧室上游。
尤其是借助于尿素喷嘴的这种布置能够实现，给新鲜空气、优选流入到燃烧室中的全部的新鲜空气供应含水的尿素溶液，并且尤其是可以以如下方式实现：均匀地充分利用含水的尿素溶液的全部的蒸发焓。尤其是通过充分利用含水的尿素溶液的完全的蒸发焓，可以实现新鲜空气的特别良好的冷却并且因此奥托内燃机能以运行特别可靠的方式运行。
另外规定一种用于运行前述的奥托内燃机的方法。奥托内燃机尤其是够成为四冲程发动机并且在其运行时存在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。这种四冲程发动机由现有技术已知。前述的四冲程在奥托内燃机运行期间总是重复进行，用于按提及的顺序用新鲜空气燃烧燃料。
优选地，奥托内燃机为了受控地将新鲜空气供应到燃烧室中以及为了受控地将废气从燃烧室中排出而具有所谓的控制阀、尤其是至少一个所谓的进气阀和至少一个所谓的排气阀。尤其是在进气冲程期间，所述至少一个进气阀打开并且所述至少一个排气阀关闭。在此，在进气冲程开始和结束时可能发生，不仅所述至少一个进气阀而且所述至少一个排气阀同时打开，这种现象作为所谓的气门重叠是已知的。
优选地本发明针对的是，在进气阀打开时并且进一步优选地在排气阀关闭时将含水的尿素溶液借助于尿素喷嘴输入到进气道中或者直接输入到燃烧室中。尤其是借助于这种方法可以实现新鲜空气与含水的尿素溶液的良好的通混，并且因此能够实现奥托内燃机的运行特别可靠的运行。
附图说明
下面借助于至少部分示意性的附图更详细地解释本发明。其中：
图1显示奥托内燃机的横截面图。
具体实施方式
奥托内燃机1具有燃烧室2。在燃烧室2中燃料与新鲜空气一起燃烧，在此时产生废气。新鲜空气通过进气道3沿方向10流入到燃烧室2中并且通过排气道4离开燃烧室。
在一种未图示的方案中，尿素喷嘴直接地设置在燃烧室中，因此，尿素喷嘴在各种情况下直接地设置在燃烧室中，或者参考新鲜空气10在进气道中的流动设置在燃烧室上游。
为了控制这些流动(新鲜空气、废气)，即所谓的换气，奥托内燃机1对于每个燃烧室2具有至少一个进气阀5和至少一个排气阀6。
进气阀5在打开状态中描述并且排气阀6在关闭状态中描述，活塞15沿方向12运动，并且新鲜空气11经由进气阀5吸入到燃烧室2中。活塞15经由连杆8与曲轴9联接，并且曲轴9沿转动方向13围绕转动轴线14转动。含水的尿素溶液16被尿素输入装置经由尿素喷嘴7输入到新鲜空气中。
在奥托内燃机具有增压装置尤其是涡轮增压装置的情况下，在如图所示尿素喷嘴7布置在进气道3中时，输入到燃烧室中的新鲜空气已经在进气道3中通过含水的尿素溶液的蒸发而被冷却。
附图标记列表
1 奥托内燃机
2 燃烧室
3 进气道
4 排气道
5 进气阀
6 排气阀
7 尿素喷嘴
8 连杆
9 曲轴
10 新鲜空气在进气道中到燃烧室的流动
11 在进气冲程中吸入到燃烧室中的新鲜空气
12 活塞在进气冲程中的运动方向
13 曲轴的转动方向
14 曲轴的转动轴线
15 活塞
16 含水的尿素溶液

Claims (2)

1.一种奥托内燃机(1)，其具有用于将新鲜空气(11)供应到奥托内燃机(1)的至少一个燃烧室(2)的进气道(3)和用于将废气从所述至少一个燃烧室(2)排出的排气道(4)以及尿素输入装置，该尿素输入装置具有用于将含水的尿素溶液(16)输入到燃烧室(2)中的尿素喷嘴(7)，其特征在于，所述尿素喷嘴(7)设置在燃烧室(2)中，或者参考从进气道(3)到燃烧室(2)的空气流动(10)设置在燃烧室(2)上游。
2.一种用于运行根据权利要求1所述的奥托内燃机(1)的方法，其中，奥托内燃机(1)作为具有进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的四冲程发动机运行，其特征在于，至少在进气冲程期间，将含水的尿素溶液借助于尿素喷嘴直接地输入到进气道或者所述至少一个燃烧室中。
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