DE102009047355A1 - Combustion engine has compressor with compressor outlet opening and cylinder with cylinder inlet opening, where compressor outlet opening is connected with cylinder inlet opening in aerodynamic manner - Google Patents
Combustion engine has compressor with compressor outlet opening and cylinder with cylinder inlet opening, where compressor outlet opening is connected with cylinder inlet opening in aerodynamic manner Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009047355A1 DE102009047355A1 DE102009047355A DE102009047355A DE102009047355A1 DE 102009047355 A1 DE102009047355 A1 DE 102009047355A1 DE 102009047355 A DE102009047355 A DE 102009047355A DE 102009047355 A DE102009047355 A DE 102009047355A DE 102009047355 A1 DE102009047355 A1 DE 102009047355A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compressor
- combustion engine
- cylinder
- gas storage
- storage space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/44—Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
-
- 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
- F02B21/00—Engines characterised by air-storage chambers
-
- 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
-
- 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
- F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
- F02B29/0475—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/168—Control of the pumps by bypassing charging air into the exhaust conduit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1205—Flow throttling or guiding
- F02M35/1222—Flow throttling or guiding by using adjustable or movable elements, e.g. valves, membranes, bellows, expanding or shrinking elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/101—Engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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)
- Supercharger (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungsmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsmaschine.The present invention relates to an internal combustion engine and a method of operating an internal combustion engine.
Eine wesentliche Beschränkung bei der Umsetzung von zurzeit verwendeten Turbolader-Beschleunigungskonzepten für Verbrennungsmaschinen, beispielsweise Motoren, stellt das Druckverhältnis im Kompressor dar. Dieses Druckverhältnis im Kompressor darf einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass bei hohen Abgastemperaturen ein Teil der Wärme des Abgases ungenutzt bleibt. Zum Beispiel wird ein Teil des heißen Abgases über einen Bypaßkanal an der Turbine vorbeigeleitet oder im Falle einer variablen Turbinengeometrie werden die Leitschaufeln der Turbine geöffnet. Der Nachteil dabei besteht in einem Verlust an thermischer Energie des Abgases. Die thermische Energie hätte ansonsten in mechanische Energie umgewandelt werden können, beispielsweise mit Hilfe eines Turboladers, und auf diese Weise zu einer Senkung des Treibstoffverbrauches beigetragen.A major limitation in the implementation of currently used turbocharger acceleration concepts for internal combustion engines, such as engines, represents the pressure ratio in the compressor. This pressure ratio in the compressor must not exceed a certain limit. For this reason, it is necessary that at high exhaust gas temperatures, a part of the heat of the exhaust gas remains unused. For example, a portion of the hot exhaust gas bypasses the turbine via a bypass passage, or in the case of a variable turbine geometry, the turbine blades are opened. The disadvantage of this is a loss of thermal energy of the exhaust gas. The thermal energy could otherwise have been converted to mechanical energy, for example with the aid of a turbocharger, thereby contributing to a reduction in fuel consumption.
Es besteht daher ein Bedarf an einer Lösung, die unabhängig ist von einer Beschränkung durch das Druckverhältnis im Kompressor und die eine maximale Umwandlung der thermischen Energie des Abgases in mechanische Energie ermöglicht.There is therefore a need for a solution which is independent of a restriction by the pressure ratio in the compressor and which allows maximum conversion of the thermal energy of the exhaust gas into mechanical energy.
In
In
Eine ähnliche Vorrichtung ist in
Weiterhin sind in
In
In
In
In dem zitierten Stand der Technik ist die Beschleunigungskontrolle durch die zum Schutz des Kompressors erforderliche Beschränkung des Druckverhältnisses im Kompressor beschränkt. Dies gilt insbesondere bei hohen Temperaturen des Abgases.In the cited prior art, the acceleration control is limited by the restriction of the pressure ratio in the compressor required to protect the compressor. This is especially true at high temperatures of the exhaust gas.
Vor diesem Hintergrund ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vorteilhafte Verbrennungsmaschine zur Verfügung zu stellen. Eine zweite Aufgabe besteht darin, ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsmaschine zur Verfügung zu stellen.Against this background, it is a first object of the present invention to provide an advantageous combustion engine. A second object is to provide an advantageous method for operating an internal combustion engine.
Die erste Aufgabe wird durch eine Verbrennungsmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Die zweite Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsmaschine nach Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. The first object is achieved by an internal combustion engine according to
Die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine umfaßt einen Kompressor mit einer Kompressorauslaßöffnung und mindestens einem Zylinder mit einer Zylindereinlaßöffnung. Dabei ist die Kompressorauslaßöffnung strömungstechnisch mit der Zylindereinlaßöffnung verbunden. Die Verbrennungsmaschine umfaßt zudem mindestens einen Gasspeicherraum mit einem variablen Volumen, der zwischen der Kompressorauslaßöffnung und der Zylindereinlaßöffnung angeordnet ist.The internal combustion engine according to the invention comprises a compressor with a compressor outlet opening and at least one cylinder with a cylinder inlet opening. The Kompressorauslaßöffnung is fluidically connected to the cylinder inlet opening. The internal combustion engine further includes at least one variable volume gas storage space disposed between the compressor discharge port and the cylinder intake port.
Typischerweise kann die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine mehrere Zylinder, insbesondere 4, 6, 8 oder 12 Zylinder, umfassen. Es kann aber auch eine ungerade Anzahl an Zylindern vorhanden sein, zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine 5 Zylinder umfassen. Vorteilhafterweise ist dem Zylinder beziehungsweise den Zylindern eine Ansaugkammer (plenum chamber) vorgeschaltet. Die Ansaugkammer kann beispielsweise als Gasspeicherraum mit einem variablen Volumen ausgestaltet sein. Die Ansaugkammer kann insbesondere mit dem oben beschriebenen Gasspeicherraum mit einem variablen Volumen identisch sein.Typically, the internal combustion engine according to the invention may comprise a plurality of cylinders, in particular 4, 6, 8 or 12 cylinders. However, an odd number of cylinders may also be present, for example the internal combustion engine according to the invention may comprise 5 cylinders. Advantageously, a suction chamber (plenum chamber) is connected upstream of the cylinder or cylinders. The suction chamber may be configured, for example, as a gas storage space with a variable volume. In particular, the suction chamber may be identical to the gas storage space having a variable volume described above.
Die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine kann weiterhin einen Turbolader umfassen. In diesem Fall kann es sich bei dem Kompressor um einen Turboladerkompressor handeln.The internal combustion engine according to the invention may further comprise a turbocharger. In this case, the compressor may be a turbocharger compressor.
Durch den Gasspeicherraum mit variablem Volumen lassen sich die oben genannten Beschränkungen zum Schutz des Kompressors umgehen beziehungsweise machen diese für den Betrieb der Verbrennungsmaschine unerheblich. Insbesondere kann das Volumen des Gasspeicherraumes so variiert werden, dass das Druckverhältnis im Kompressor einen bestimmten, vorgegebenen Wert nicht übersteigt beziehungsweise im Rahmen eines bestimmten Bereiches konstant gehalten wird.By the gas storage room with variable volume, the above-mentioned restrictions for the protection of the compressor can be avoided or make them irrelevant for the operation of the internal combustion engine. In particular, the volume of the gas storage space can be varied so that the pressure ratio in the compressor does not exceed a certain, predetermined value or is kept constant within a certain range.
Weiterhin können zwischen der Kompressorauslaßöffnung und der Zylindereinlaßöffnung ein Drosselventil und/oder ein Kühler angeordnet sein. Bei dem Kühler kann es sich beispielsweise um einen Ladeluftkühler handeln. Der Gasspeicherraum kann zwischen der Kompressorauslaßöffnung und dem Kühler oder zwischen dem Kühler und der Zylindereinlaßöffnung angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Kühler den Gasspeicherraum umfassen. Das bedeutet, dass der Gasspeicherraum in den Kühler integriert sein kann.Furthermore, a throttle valve and / or a radiator may be arranged between the compressor outlet opening and the cylinder inlet opening. The cooler may be, for example, a charge air cooler. The gas storage space may be disposed between the compressor discharge port and the radiator or between the radiator and the cylinder intake port. Alternatively, the radiator may include the gas storage space. This means that the gas storage room can be integrated into the cooler.
Zudem kann die Verbrennungsmaschine ein Abgasrückführungssystem und/oder eine Turbine umfassen. Bei der Turbine kann es sich beispielsweise um eine Turboladerturbine handeln. Das Abgasrückführungssystem kann insbesondere einen Kühler zum Kühlen des zurückzuführenden Abgases umfassen.In addition, the internal combustion engine may include an exhaust gas recirculation system and / or a turbine. The turbine may be, for example, a turbocharger turbine. The exhaust gas recirculation system may in particular comprise a cooler for cooling the exhaust gas to be recirculated.
Darüber hinaus kann die Verbrennungsmaschine eine Turbine, insbesondere eine Turboladerturbine, und einen Bypaß-Strömungskanal umfassen. Dabei kann der Bypaß-Strömungskanal den Gasspeicherraum mit einem stromabwärts der Turbine angeordneten Strömungskanal strömungstechnisch verbinden. Auf diese Weise kann nicht benötigtes Gas aus dem Gasspeicherraum dem von der Turbine ausgestoßenen Abgas beigemischt werden. Das nicht benötigte Gas kann so am Zylinder und der Turbine vorbeigeleitet werden. Bei dem Gas kann es sich um Luft oder um ein Gemisch aus Luft und Abgas handeln.In addition, the internal combustion engine may include a turbine, in particular a turbocharger turbine, and a bypass flow channel. In this case, the bypass flow channel can connect the gas storage space with a fluid flow channel arranged downstream of the turbine. In this way, unneeded gas from the gas storage space can be admixed with the exhaust gas emitted by the turbine. The gas that is not needed can be routed past the cylinder and the turbine. The gas may be air or a mixture of air and exhaust gas.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verbrennungsmaschine läßt sich der Kompressor wirksam vor Überlastung schützen. Gleichzeitig kann die thermische Energie des Abgases effektiv ausgenutzt werden.With the help of the internal combustion engine according to the invention, the compressor can effectively protect against overload. At the same time, the thermal energy of the exhaust gas can be effectively utilized.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsmaschine bezieht sich auf eine Verbrennungsmaschine, die einen Kompressor und mindestens einen Zylinder umfaßt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Volumen eines strömungstechnisch zwischen dem Kompressor und dem Zylinder angeordneten Gasspeicherraumes in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine variiert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verbrennungsmaschine durchgeführt werden.The method of operating an internal combustion engine according to the invention relates to an internal combustion engine comprising a compressor and at least one cylinder. In the context of the method according to the invention, the volume of a gas storage space arranged between the compressor and the cylinder in terms of flow is varied as a function of the operating state of the internal combustion engine. The inventive method can be carried out in particular with the aid of the internal combustion engine according to the invention.
Die Verbrennungsmaschine kann beispielsweise einen Turbolader umfassen. In diesem Fall kann es sich bei dem Kompressor um einen Turboladerkompressor handeln.For example, the internal combustion engine may include a turbocharger. In this case, the compressor may be a turbocharger compressor.
Vorteilhafterweise kann das Volumen des Gasspeicherraumes in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder dem Drehmoment der Verbrennungsmaschine variiert werden. Weiterhin kann das Volumen des Gasspeicherraumes in Abhängigkeit von anderen Belastungsparametern der Verbrennungsmaschine variiert werden.Advantageously, the volume of the gas storage space can be varied as a function of the rotational speed and / or the torque of the internal combustion engine. Furthermore, the volume of the gas storage space can be varied depending on other load parameters of the internal combustion engine.
Die Verbrennungsmaschine kann zudem mehrere Gasspeicherräume mit variablem Volumen umfassen. Bei der Verbrennungsmaschine kann es sich beispielsweise um einen Motor, insbesondere einen Dieselmotor, handeln.The internal combustion engine may also include a plurality of variable volume gas storage spaces. The internal combustion engine may be, for example, an engine, in particular a diesel engine.
Weiterhin kann ein Gas von dem Kompressor in den Gasspeicherraum eingeleitet und anschließend zum Zylinder weitergeleitet werden, wobei das Gas gekühlt wird. Dabei kann das Gas nach dem Verlassen des Kompressors und vor dem Einleiten in den Gasspeicherraum gekühlt werden. Das Gas kann aber auch nach dem Verlassen des Gasspeicherraumes und vor dem Einleiten in den Zylinder gekühlt werden. Eine weitere Alternative besteht darin, dass das Gas innerhalb eines Kühlers, welcher den Gasspeicherraum mit variablem Volumen umfaßt, gekühlt wird. Furthermore, a gas can be introduced from the compressor into the gas storage space and then forwarded to the cylinder, wherein the gas is cooled. In this case, the gas can be cooled after leaving the compressor and before being introduced into the gas storage space. However, the gas can also be cooled after leaving the gas storage space and before it is introduced into the cylinder. Another alternative is that the gas is cooled within a cooler comprising the variable volume gas storage space.
Vorzugsweise wird das Volumen des Gasspeicherraumes so variiert, dass das Druckverhältnis im Kompressor konstant gehalten wird. Insbesondere kann das Volumen des Gasspeicherraumes bei Erreichen von Beschleunigungswerten der Verbrennungsmaschine oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes vergrößert werden. Vorteilhafterweise kann das Volumen des Gasspeicherraumes so variiert, insbesondere gegebenenfalls vergrößert, werden, dass ein maximaler Kompressorschubwert nicht erreicht wird.Preferably, the volume of the gas storage space is varied so that the pressure ratio in the compressor is kept constant. In particular, the volume of the gas storage space can be increased upon reaching acceleration values of the internal combustion engine above a predetermined limit value. Advantageously, the volume of the gas storage space can be varied, in particular possibly increased, such that a maximum compressor thrust value is not reached.
Weiterhin kann Abgas von einer Auslaßöffnung des Zylinders zu einer Einlaßöffnung des Zylinders und/oder zu einer Einlaßöffnung des Kompressors zurückgeführt werden. Im letzteren Fall wird im Kompressor ein Gemisch aus Luft und Abgas komprimiert.Furthermore, exhaust gas may be recirculated from an outlet port of the cylinder to an inlet port of the cylinder and / or to an inlet port of the compressor. In the latter case, a mixture of air and exhaust gas is compressed in the compressor.
Grundsätzlich kann es sich bei dem in dem Gasspeicherraum gespeicherten beziehungsweise in diesen eingeleiteten Gas um Luft oder ein Gemisch aus Luft und Abgas handeln.In principle, the gas stored in or introduced into the gas storage space can be air or a mixture of air and exhaust gas.
Die Verbrennungsmaschine kann eine Turbine und einen Bypaß-Strömungskanal umfassen. Dabei kann der Bypaß-Strömungskanal den Gasspeicherraum mit einem stromabwärts der Turbine angeordneten Strömungskanal strömungstechnisch verbinden. Das in dem Gasspeicherraum gespeicherte Gas kann in den Zylinder eingeleitet werden. Alternativ dazu kann das in dem Gasspeicherraum gespeicherte Gas durch den Bypaß-Strömungskanal in den stromabwärts der Turbine angeordneten Strömungskanal eingeleitet werden. Im letzteren Fall wird das Gas an dem Zylinder und der Turbine vorbeigeleitet. Bei der Turbine kann es sich insbesondere um eine Turboladerturbine handeln. Das die Turbine verlassende Gas und/oder das an der Turbine über den Bypaß-Strömungskanal vorbeigeleitete Gas kann anschließend weiter zu mindestens einer Abgasnachbehandlungskomponente geleitet werden.The internal combustion engine may include a turbine and a bypass flow channel. In this case, the bypass flow channel can connect the gas storage space with a fluid flow channel arranged downstream of the turbine. The stored gas in the gas storage space can be introduced into the cylinder. Alternatively, the gas stored in the gas storage space may be introduced through the bypass flow channel into the flow channel located downstream of the turbine. In the latter case, the gas is conducted past the cylinder and the turbine. The turbine may in particular be a turbocharger turbine. The gas leaving the turbine and / or the gas bypassing the turbine via the bypass flow channel can then be routed further to at least one exhaust aftertreatment component.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugsnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Die beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorteilhaft.Further features, features and advantages of the present invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. The features described are advantageous both individually and in combination with each other.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der
In Strömungsrichtung
Die Verbrennungsmaschine umfaßt weiterhin ein Abgasrückführungssystem, welches eine Abgasrückführungsvorrichtung
Die
Das den Kompressor
Zudem kann die erfindungsgemäße Verbrennungsmaschine einen Bypaß-Strömungskanal
Die
Eine dritte Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Verbrennungsmaschine ist in der
An den im Kühler
Grundsätzlich kann es sich in allen Ausführungsvarianten bei dem Kompressor
Das beschriebene Vorgehen hat die folgenden Vorteile: Bei niedriger Belastung, wobei eine hohe Abgasrückführung zur Emissionsreduzierung erforderlich ist, kann das Volumen stromaufwärts des Drosselventils
Bei Betriebszuständen mit hoher Belastung kann die thermische Energie des Abgases effektiv genutzt werden, da kein ungenutztes Ausblasen von heißem Abgas infolge von kompressorbedingten Limitierungen, insbesondere Beschränkungen durch Auftreten eines zu hohen Druckverhältnisses, erforderlich sind.In high load operating conditions, the thermal energy of the exhaust gas can be effectively utilized since no unused exhaust of hot exhaust gas is required due to compressor-related limitations, particularly limitations due to the occurrence of too high a pressure ratio.
Weiterhin kann im Rahmen einer Abgasrückführung das Abgas auch stromaufwärts des Kompressors
Im Falle des Betriebes bei ausgedehntem Volumen, wenn also das variable Volumen des Gasspeicherraumes
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kompressorcompressor
- 22
- Kühlercooler
- 33
- Drosselventilthrottle valve
- 44
- Zylindercylinder
- 55
- Turbineturbine
- 66
- automatisches Getriebeautomatic drive
- 77
- Kühlercooler
- 88th
- AbgasrückführungsvorrichtungExhaust gas recirculation device
- 99
- Gasspeicherraum mit variablem VolumenGas storage room with variable volume
- 1010
- Kühler mit integriertem Gasspeicherraum mit variablem VolumenCooler with integrated gas storage room with variable volume
- 1111
- KompressorauslaßöffnungKompressorauslaßöffnung
- 1212
- Strömungskanalflow channel
- 1313
- Bypaß-StrömungskanalBypass flow channel
- 1414
- ZylindereinlaßöffnungCylinder inlet port
- 1515
- Strömungsrichtungflow direction
- 1616
- Strömungsrichtungflow direction
- 1717
- Strömungsrichtungflow direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2004/025097 A1 [0004] WO 2004/025097 A1 [0004]
- DE 10158874 A1 [0005] DE 10158874 A1 [0005]
- DE 10361913 A1 [0006] DE 10361913 A1 [0006]
- DE 19944946 A1 [0007] DE 19944946 A1 [0007]
- DE 102007059145 A1 [0007] DE 102007059145 A1 [0007]
- EP 0754843 B1 [0008] EP 0754843 B1 [0008]
- EP 1489289 A3 [0009] EP 1489289 A3 [0009]
- WO 03/0044348 A1 [0010] WO 03/0044348 A1 [0010]
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009047355.6A DE102009047355B4 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Combustion engine with a gas storage space with variable volume and method for operating such an internal combustion engine |
CN201010557165.0A CN102080596B (en) | 2009-12-01 | 2010-11-19 | Explosive motor equipped with plenum chamber of variable capacitance and operating method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009047355.6A DE102009047355B4 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Combustion engine with a gas storage space with variable volume and method for operating such an internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009047355A1 true DE102009047355A1 (en) | 2011-06-09 |
DE102009047355B4 DE102009047355B4 (en) | 2014-04-17 |
Family
ID=43971899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009047355.6A Expired - Fee Related DE102009047355B4 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Combustion engine with a gas storage space with variable volume and method for operating such an internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102080596B (en) |
DE (1) | DE102009047355B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3066229A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-16 | Renault S.A.S | DEVICE AND METHOD FOR SUPERIMUMENTATION FOR A THERMAL MOTOR |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10190512B2 (en) * | 2015-11-12 | 2019-01-29 | Ford Global Technologies, Llc | Manifold volume determination based on surge frequency |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19848042C2 (en) * | 1998-10-17 | 1999-12-02 | Siegfried Helmenstein | Constant pressure accumulator made of rubber |
WO2000044348A2 (en) | 1999-01-27 | 2000-08-03 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Materials and methods for making improved micelle compositions |
DE19944946A1 (en) | 1999-09-20 | 2001-03-29 | Udo Reilaender | Unit to charge internal combustion engine outside optimum working area of charger; has pressure container, valve and pressure generator to supply gas in other areas continuously to pressure container |
DE10158874A1 (en) | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Daimler Chrysler Ag | Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine and method for operating a supercharged internal combustion engine |
DE10116643C2 (en) * | 2001-04-04 | 2003-07-03 | Man B&W Diesel A/S, Copenhagen Sv | reciprocating internal combustion engine |
EP0754843B1 (en) | 1995-07-19 | 2003-09-10 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Internal combustion engine having an exhaust turbocharger and method for accelerating the exhaust turbocharger of an internal combustion engine |
WO2004025097A1 (en) | 2002-09-10 | 2004-03-25 | Volkswagen Ag | Method for operating an internal combustion engine |
DE102004022186A1 (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Detroit Diesel Corp., Detroit | System and method for supplying clean compressed air to a diesel oxidation catalyst |
EP1489289A2 (en) | 2003-06-20 | 2004-12-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for operating a diesel engine with low particle emissions |
JP2005016351A (en) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply device for internal combustion engine |
DE10361913A1 (en) | 2003-12-31 | 2005-09-08 | Birgit Bergmann | "Turbo lag" (charging support with storage) |
DE102006055591A1 (en) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Engine e.g. internal combustion engine, controlling system for e.g. aircraft, has turbocharger system connected with engine, and nozzle having tapered divergence form, such that ejected air has ultrasonic speed under operating conditions |
DE102006019993B3 (en) * | 2006-04-26 | 2007-12-27 | Daimlerchrysler Ag | Compressed gas e.g. hydrogen, storage for e.g. fuel cell vehicle, has cooling device provided for heat transfer medium, where part of gas is supplied as heat transfer medium to cooling device through branching of filling device |
DE102007059145A1 (en) | 2007-12-07 | 2009-06-10 | Deutz Ag | Self-igniting combustion engine comprises a compressed air storage unit connected to a fresh gas line and/or a turbine of an exhaust gas turbocharger |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2474583A1 (en) * | 1980-01-09 | 1981-07-31 | Bergounhoux Marcel | Turbo-charged IC engine with compensation air reservoir - uses slave system to open reservoir upon rapid depression of accelerator to overcome inertia of turbocharger |
FR2601072A1 (en) * | 1986-07-07 | 1988-01-08 | Mekhalian David | Device for eliminating the "response time" on combustion engines which are supercharged using a turbo-compressor |
JP3365533B2 (en) * | 1995-03-28 | 2003-01-14 | 日産ディーゼル工業株式会社 | Engine intake system with turbocharger |
DE10156839A1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-06-12 | Schatz Thermo Engineering | Process for changing the charge in an internal combustion engine of the piston type and suitable process for changing the charge |
-
2009
- 2009-12-01 DE DE102009047355.6A patent/DE102009047355B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-11-19 CN CN201010557165.0A patent/CN102080596B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0754843B1 (en) | 1995-07-19 | 2003-09-10 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Internal combustion engine having an exhaust turbocharger and method for accelerating the exhaust turbocharger of an internal combustion engine |
DE19848042C2 (en) * | 1998-10-17 | 1999-12-02 | Siegfried Helmenstein | Constant pressure accumulator made of rubber |
WO2000044348A2 (en) | 1999-01-27 | 2000-08-03 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Materials and methods for making improved micelle compositions |
DE19944946A1 (en) | 1999-09-20 | 2001-03-29 | Udo Reilaender | Unit to charge internal combustion engine outside optimum working area of charger; has pressure container, valve and pressure generator to supply gas in other areas continuously to pressure container |
DE10116643C2 (en) * | 2001-04-04 | 2003-07-03 | Man B&W Diesel A/S, Copenhagen Sv | reciprocating internal combustion engine |
DE10158874A1 (en) | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Daimler Chrysler Ag | Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine and method for operating a supercharged internal combustion engine |
WO2004025097A1 (en) | 2002-09-10 | 2004-03-25 | Volkswagen Ag | Method for operating an internal combustion engine |
DE102004022186A1 (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Detroit Diesel Corp., Detroit | System and method for supplying clean compressed air to a diesel oxidation catalyst |
EP1489289A2 (en) | 2003-06-20 | 2004-12-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for operating a diesel engine with low particle emissions |
JP2005016351A (en) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply device for internal combustion engine |
DE10361913A1 (en) | 2003-12-31 | 2005-09-08 | Birgit Bergmann | "Turbo lag" (charging support with storage) |
DE102006055591A1 (en) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Engine e.g. internal combustion engine, controlling system for e.g. aircraft, has turbocharger system connected with engine, and nozzle having tapered divergence form, such that ejected air has ultrasonic speed under operating conditions |
DE102006019993B3 (en) * | 2006-04-26 | 2007-12-27 | Daimlerchrysler Ag | Compressed gas e.g. hydrogen, storage for e.g. fuel cell vehicle, has cooling device provided for heat transfer medium, where part of gas is supplied as heat transfer medium to cooling device through branching of filling device |
DE102007059145A1 (en) | 2007-12-07 | 2009-06-10 | Deutz Ag | Self-igniting combustion engine comprises a compressed air storage unit connected to a fresh gas line and/or a turbine of an exhaust gas turbocharger |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3066229A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-16 | Renault S.A.S | DEVICE AND METHOD FOR SUPERIMUMENTATION FOR A THERMAL MOTOR |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102080596B (en) | 2014-10-08 |
CN102080596A (en) | 2011-06-01 |
DE102009047355B4 (en) | 2014-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011084782B4 (en) | Method for operating a supercharged internal combustion engine with exhaust gas recirculation | |
DE102017210962B4 (en) | Supercharged internal combustion engine with exhaust gas recirculation and method for operating such an internal combustion engine | |
EP2522843B1 (en) | Supercharged internal combustion engine with separate exhaust manifolds and method to operate such an engine | |
DE102013215574A1 (en) | Charged internal combustion engine with exhaust aftertreatment and method for operating such an internal combustion engine | |
DE102018106679B4 (en) | Method for operating an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle | |
DE102013206690A1 (en) | Internal combustion engine with intercooler and exhaust gas recirculation and method for producing such an internal combustion engine | |
DE102014221331A1 (en) | Method for operating a supercharged internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method comprising a variable turbine | |
DE102015207539B4 (en) | Exhaust Turbo-charged internal combustion engine with partial shutdown and parallel turbines and method for operating such an internal combustion engine | |
DE102009060357A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine having an exhaust gas turbocharger and an internal combustion engine for carrying out the method | |
DE102018112292A1 (en) | Internal combustion engine with exhaust gas recirculation via exhaust gas compressor and pressure accumulator | |
EP2058485B1 (en) | Charged combustion engine and method for operating such a combustion engine | |
DE102015203621A1 (en) | Two-stage turbocharger charging device for an internal combustion engine | |
WO2010072227A1 (en) | Exhaust gas recirculation system and method for exhaust gas recirculation | |
DE102009047355B4 (en) | Combustion engine with a gas storage space with variable volume and method for operating such an internal combustion engine | |
DE102015219625B4 (en) | Supercharged internal combustion engine with low-pressure exhaust gas recirculation and method for operating such an internal combustion engine | |
DE102017212065B4 (en) | Supercharged internal combustion engine with turbines arranged in parallel and a method for operating such an internal combustion engine | |
DE202015102241U1 (en) | Two-stage rechargeable internal combustion engine with exhaust aftertreatment | |
DE202015101927U1 (en) | Charged internal combustion engine with compressor and electric machine | |
DE102015200601B3 (en) | Charged internal combustion engine with loader and electric machine and method for operating such an internal combustion engine | |
EP2058486B1 (en) | Charged combustion engine and method for operating such a combustion engine | |
DE102015219122A1 (en) | Method for boost pressure adjustment of a supercharged internal combustion engine with electric machine and internal combustion engine for carrying out such a method | |
DE102016207344A1 (en) | Supercharged internal combustion engine with parallel compressors and exhaust gas recirculation | |
DE102016210243A1 (en) | Internal combustion engine and method for operating the internal combustion engine | |
DE102015207545A1 (en) | Two-stage rechargeable internal combustion engine with exhaust aftertreatment and method for operating such an internal combustion engine | |
DE102019206104A1 (en) | Supercharged internal combustion engine with exhaust gas recirculation and method for operating such an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20150120 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |