DE102011102248B4 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011102248B4 DE102011102248B4 DE102011102248.5A DE102011102248A DE102011102248B4 DE 102011102248 B4 DE102011102248 B4 DE 102011102248B4 DE 102011102248 A DE102011102248 A DE 102011102248A DE 102011102248 B4 DE102011102248 B4 DE 102011102248B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- line
- condensate
- area
- internal combustion
- combustion engine
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 20
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 8
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10242—Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
-
- 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
- F02B29/0468—Water separation or drainage means
-
- 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
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
- F02M25/0222—Water recovery or storage
-
- 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
- F02M33/00—Other apparatus for treating combustion-air, fuel or fuel-air mixture
-
- 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
- F02M33/00—Other apparatus for treating combustion-air, fuel or fuel-air mixture
- F02M33/02—Other apparatus for treating combustion-air, fuel or fuel-air mixture for collecting and returning condensed fuel
-
- 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
- F02M35/02—Air cleaners
- F02M35/0218—Air cleaners acting by absorption or adsorption; trapping or removing vapours or liquids, e.g. originating from fuel
-
- 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)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Brennkraftmaschine (1) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Brennkammer (2) und einem dieser zugeordneten Ansaugbereich (3), über welchen ein Fluid der Brennkammer (2) zugeführt ist, und mit zumindest einer in dem Ansaugbereich (3) angeordneten, geschlossenen Kondensatsammeleinrichtung (8), die eine Sammelkammer (9) aufweist, in welche in dem Ansaugbereich (3) anfallendes Kondensat durch Schwerkrafteinfluss gedrängt wird, wobei die Sammelkammer (9) von einem Querschnittsbereich (10) einer Leitung (5, 6) gebildet ist, sodass in der Leitung (5, 6) - im Querschnitt gesehen - ein Leitungsbereich (11) und die Sammelkammer (9) vorliegen, oder die Leitung (5, 6) zur Bildung der Sammelkammer (9) eine Querschnittsänderung (12) aufweist, sodass die Leitung (5, 6) - im Querschnitt gesehen - neben dem nicht querschnittsveränderten Leitungsbereich (11) über die Sammelkammer (9) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkammer (9) eine Wabenstruktur (15) aufweist und von dem Leitungsbereich (11) wenigstens teilweise durch ein Lochblech (17) abgetrennt ist.Internal combustion engine (1) for a motor vehicle, with at least one combustion chamber (2) and an intake area (3) assigned to it, via which a fluid is supplied to the combustion chamber (2), and with at least one closed condensate collecting device arranged in the intake area (3) (8), which has a collecting chamber (9) into which condensate accumulating in the suction area (3) is forced by the influence of gravity, the collecting chamber (9) being formed by a cross-sectional area (10) of a line (5, 6) so that in the line (5, 6) - seen in cross section - a line region (11) and the collecting chamber (9) are present, or the line (5, 6) to form the collecting chamber (9) has a change in cross section (12) so that the Line (5, 6) - seen in cross section - has the collecting chamber (9) in addition to the line area (11) which is not changed in cross-section, characterized in that the collecting chamber (9) has a honeycomb structure (15) and from the line area (11) calibration (11) is at least partially separated by a perforated plate (17).
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Brennkammer und einem dieser zugeordneten Ansaugbereich, über welchen ein Fluid der Brennkammer zugeführt wird, und mit zumindest einer in dem Ansaugbereich angeordneten, geschlossenen Kondensatsammeleinrichtung, die eine Sammelkammer aufweist, in welche in dem Ansaugbereich anfallendes Kondensat durch Schwerkrafteinfluss gedrängt wird, wobei die Sammelkammer von einem Querschnittsbereich einer Leitung gebildet ist, sodass in der Leitung - im Querschnitt gesehen - ein Leitungsbereich und die Sammelkammer vorliegen, oder die Leitung zur Bildung der Sammelkammer eine Querschnittsänderung aufweist, sodass die Leitung - im Querschnitt gesehen - neben dem nicht querschnittsveränderten Leitungsbereich über die Sammelkammer verfügt.The invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with at least one combustion chamber and an intake area assigned to it, via which a fluid is supplied to the combustion chamber, and with at least one closed condensate collecting device which is arranged in the intake area and has a collection chamber into which in condensate accumulating in the suction area is displaced by the influence of gravity, the collecting chamber being formed by a cross-sectional area of a line, so that in the line - seen in cross section - a line area and the collecting chamber are present, or the line to form the collecting chamber has a change in cross-section so that the line - seen in cross-section - has the collecting chamber in addition to the line area that is not changed in cross-section.
Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Fluid ist insbesondere durch den Ansaugbereich angesaugte Luft, beispielsweise Frischluft oder einen Frischluftanteil aufweisende Mischluft. Bei einem Betrieb einer derartigen Brennkraftmaschine bei niedrigen Umgebungstemperaturen, insbesondere bei Temperaturen um oder unter dem Gefrierpunkt, kann in dem Ansaugbereich Kondensat anfallen. Das Kondensat wird dabei aus dem Fluid ausgeschieden. Liegen in dem Ansaugbereich Temperaturen vor, welche unterhalb des Gefrierpunkts des Kondensats liegen, so gefriert dieses. Auf diese Weise können sich größere Mengen an gefrorenem Kondensat in dem Ansaugbereich ansammeln. Das Kondensat besteht üblicherweise mehrheitlich oder vollständig aus Wasser, sodass das gefrorene Kondensat in Form von Eis vorliegt.Internal combustion engines of the type mentioned are known from the prior art. The fluid is, in particular, air drawn in through the intake area, for example fresh air or mixed air containing fresh air. When such an internal combustion engine is operated at low ambient temperatures, in particular at temperatures around or below freezing point, condensate can occur in the intake area. The condensate is separated from the fluid. If there are temperatures in the intake area which are below the freezing point of the condensate, it will freeze. In this way, larger amounts of frozen condensate can collect in the suction area. The condensate usually consists mostly or entirely of water, so that the frozen condensate is in the form of ice.
Treten anschließend in dem Ansaugbereich Temperaturen auf, welche über dem Gefrierpunkt liegen, so schmilzt das gefrorene Kondensat wieder. Das flüssige Kondensat kann nun in größeren Mengen von dem Fluid mitgerissen werden und in die Brennkammer der Brennkraftmaschine gelangen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Kraftfahrzeug, welchem die Brennkraftmaschine zugeordnet ist, nach einer Fahrt bei Umgebungstemperaturen, welche deutlich unterhalb des Gefrierpunkts des Kondensats liegen, in einer Umgebung abgestellt wird, in welcher die Temperatur oberhalb des Gefrierpunkts liegt. Während des Stillstands der Brennkraftmaschine kann zumindest ein Teil des gefrorenen Kondensats auftauen und bei einem anschließenden Start der Brennkraftmaschine in die Brennkammer gelangen. Dabei besteht die Gefahr, dass das in großen Mengen in die Brennkammer gelangende Kondensat die Brennkraftmaschine beschädigt oder zumindest ihren Betrieb beeinträchtigt.If temperatures then occur in the suction area which are above freezing point, the frozen condensate melts again. The liquid condensate can now be entrained in larger quantities by the fluid and get into the combustion chamber of the internal combustion engine. This is particularly the case when the motor vehicle to which the internal combustion engine is assigned is parked in an environment in which the temperature is above the freezing point after driving at ambient temperatures that are well below the freezing point of the condensate. While the internal combustion engine is at a standstill, at least part of the frozen condensate can thaw and enter the combustion chamber when the internal combustion engine is then started. There is a risk that the condensate entering the combustion chamber in large quantities will damage the internal combustion engine or at least impair its operation.
Aus diesem Grund wird beispielsweise in der
Eine solche Steuerung des Ladeluftkühlers ist zum einen aufwändig. Zum anderen kann aufgrund der Steuerung nicht in jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine deren gesamte Nennleistung bereitgestellt werden. Außerdem verfügt nicht jede Brennkraftmaschine über einen Ladeluftkühler.Such a control of the charge air cooler is on the one hand complex. On the other hand, due to the control, the entire nominal power of the internal combustion engine cannot be made available at every operating point. In addition, not every internal combustion engine has a charge air cooler.
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift
Ein Einlasskrümmer für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine wird in der Druckschrift
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, welche den eingangs genannten Nachteil vermeidet und insbesondere Beschädigungen der Brennkraftmaschine durch Kondensat vermeidet. Die dazu verwendeten Maßnahmen sollen möglichst effizient und kostengünstig realisierbar sein.It is the object of the invention to provide an internal combustion engine which avoids the disadvantage mentioned at the beginning and in particular avoids damage to the internal combustion engine due to condensate. The measures used for this should be as efficient and inexpensive as possible.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Sammelkammer eine Wabenstruktur aufweist und von dem Leitungsbereich wenigstens teilweise durch ein Lochblech abgetrennt ist.According to the invention, this is achieved with an internal combustion engine having the features of
Grundsätzlich ist zumindest eine in dem Ansaugbereich angeordnete, geschlossene Kondensatsammeleinrichtung vorgesehen. Die Kondensatsammeleinrichtung ist demnach dem Ansaugbereich zugeordnet. Sie kann sich an beliebiger Stelle an oder in dem Ansaugbereich befinden, ist bevorzugt jedoch in der Leitung des Ansaugbereichs vorgesehen. Unter der geschlossenen Kondensatsammeleinrichtung ist eine Kondensatsammeleinrichtung zu verstehen, bei welcher das angefallene Kondensat nicht gezielt aus der Kondensatsammeleinrichtung nach außen abgeführt wird, beispielsweise in Richtung eines Auffangbehälters. Vielmehr ist keinerlei Abführung des Kondensats nach außen vorgesehen. Die Kondensatsammeleinrichtung ist demnach eine nach außen geschlossene Kondensatsammeleinrichtung. Dieser ist lediglich durch den Ansaugbereich Fluid zuführbar. Eine Abführung des Fluids und des eventuell vorliegenden Kondensats ist ausschließlich durch den Ansaugbereich in Richtung der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise eine Dieselbrennkraftmaschine. Die Kondensatsammeleinrichtung kann jedoch auch bei einer Otto-Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Das der Brennkammer zugeführte Fluid ist im Wesentlichen gasförmig. Beispielsweise ist das Fluid Luft oder ein Brennstoff-Luft-Gemisch. Die Luft kann Frischluft sein oder, insbesondere im Falle einer Abgasrückführung, zumindest einen Frischluftanteil aufweisen.In principle, at least one closed condensate collecting device arranged in the suction area is provided. the The condensate collecting device is accordingly assigned to the suction area. It can be located at any point on or in the suction area, but is preferably provided in the line of the suction area. The closed condensate collecting device is to be understood as a condensate collecting device in which the condensate that has accumulated is not specifically discharged to the outside from the condensate collecting device, for example in the direction of a collecting container. Rather, no discharge of the condensate to the outside is provided. The condensate collecting device is accordingly a condensate collecting device which is closed to the outside. Fluid can only be supplied to this through the suction area. A discharge of the fluid and any condensate that may be present is provided exclusively through the intake area in the direction of the internal combustion engine. The internal combustion engine is, for example, a diesel internal combustion engine. The condensate collecting device can, however, also be provided in an Otto-cycle internal combustion engine. The fluid supplied to the combustion chamber is essentially gaseous. For example, the fluid is air or a fuel-air mixture. The air can be fresh air or, in particular in the case of exhaust gas recirculation, can have at least a portion of fresh air.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ansaugbereich als Leitung mindestens eine Saugleitung und eine Sammelleitung umfasst, wobei die Saugleitung über einen Einlass und die Sammelleitung über die Saugleitung an die Brennkammer angeschlossen ist. Der Brennkammer wird über die Saugleitung und die Sammelleitung das Fluid zugeführt. Üblicherweise ist jeder Brennkammer eine Saugleitung und allen Brennkammern eine gemeinsame Sammelleitung zugeordnet. Die einzelnen Saugleitungen münden einerseits in die jeweilige Brennkammer und andererseits in die gemeinsame Sammelleitung ein. Die Verbindung der Saugleitung mit der Brennkammer kann über den Einlass erfolgen, welcher auch als Ansaugkanal bezeichnet werden kann. Dem Einlass ist üblicherweise mindestens ein Einlassventil zugeordnet, mittels welchem die in die Brennkammer eingebrachte Fluidmenge einstellbar ist. Die Saugleitung und die Sammelleitung sind bevorzugt starr ausgeführt, liegen also jeweils in Form eines Rohrs vor. Insoweit ist die Saugleitung ein Saugrohr und die Sammelleitung ein Sammelrohr, welches auch als Sammler bezeichnet werden kann. Zu beachten ist dabei, dass die Saugleitung über den Einlass unmittelbar mit der Brennkammer verbunden ist. Es sind also keine weiteren Leitungen zwischen der Saugleitung und der Brennkammer vorgesehen.A further development of the invention provides that the suction area comprises at least one suction line and a collecting line as a line, the suction line being connected to the combustion chamber via an inlet and the collecting line being connected to the combustion chamber via the suction line. The fluid is fed to the combustion chamber via the suction line and the collecting line. Usually a suction line is assigned to each combustion chamber and a common collecting line is assigned to all combustion chambers. The individual suction lines open, on the one hand, into the respective combustion chamber and, on the other hand, into the common collecting line. The suction line can be connected to the combustion chamber via the inlet, which can also be referred to as an intake duct. At least one inlet valve, by means of which the amount of fluid introduced into the combustion chamber can be adjusted, is usually assigned to the inlet. The suction line and the collecting line are preferably designed to be rigid, that is to say they are each in the form of a tube. In this respect, the suction line is a suction pipe and the collecting line is a collecting pipe, which can also be referred to as a collector. It should be noted that the suction line is directly connected to the combustion chamber via the inlet. No further lines are therefore provided between the suction line and the combustion chamber.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ansaugbereich einen Ladeluftkühler und eine in den Ladeluftkühler einmündende Ladeluftzuführung aufweist. Die Brennkraftmaschine kann demnach zur Leistungssteigerung über einen Lader und den Ladeluftkühler verfügen. Mittels des Laders, welcher beispielsweise als Turbolader oder als Kompressor ausgebildet ist, kann angesaugte Luft komprimiert werden, um die Leistungsdichte der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Bei dem Komprimieren erhöht sich jedoch die Temperatur der Luft, wodurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine absinkt. Um eine besonders hohe Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine zu erzielen, wird daher dem Lader der Ladeluftkühler nachgeschaltet. Die komprimierte Luft gelangt demnach über den Ladeluftkühler in die Brennkammer. In dem Ladeluftkühler wird die komprimierte Luft abgekühlt, also auf ein niedrigeres Temperaturniveau gebracht, und anschließend der Brennkammer zugeführt. Auf der der Brennkammer abgewandten Seite des Ladeluftkühlers ist die Ladeluftzuführung vorgesehen, welche beispielsweise eine Verbindung zwischen dem Lader und dem Ladeluftkühler herstellt. Die Ladeluftzuführung liegt vorzugsweise ebenfalls in Form einer Leitung, bevorzugt in Form einer Rohrleitung, vor.A further development of the invention provides that the intake area has a charge air cooler and a charge air feed that opens into the charge air cooler. The internal combustion engine can therefore have a charger and the intercooler to increase performance. By means of the charger, which is designed as a turbocharger or compressor, for example, air that is sucked in can be compressed in order to increase the power density of the internal combustion engine. However, when the air is compressed, the temperature of the air increases, as a result of which the efficiency of the internal combustion engine drops. In order to achieve a particularly high increase in the performance of the internal combustion engine, the charge air cooler is therefore connected downstream of the charger. The compressed air therefore reaches the combustion chamber via the charge air cooler. The compressed air is cooled in the charge air cooler, i.e. brought to a lower temperature level, and then fed to the combustion chamber. On the side of the charge air cooler facing away from the combustion chamber, the charge air feed is provided which, for example, establishes a connection between the charger and the charge air cooler. The charge air supply is preferably also in the form of a line, preferably in the form of a pipeline.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kondensatsammeleinrichtung in der Leitung, dem Ladeluftkühler oder der Ladeluftzuführung vorgesehen ist. Prinzipiell kann die Kondensatsammeleinrichtung beliebig in dem Ansaugbereich angeordnet sein. Bevorzugt ist sie jedoch Bestandteil der Leitung, des Ladeluftkühlers beziehungsweise der Ladeluftzuführung, weil sie auf diese Weise vergleichsweise nah an der Brennkammer angeordnet sein kann. Liegen mehrere Kondensatsammeleinrichtungen vor, so können diese beliebig auf die Leitung, den Ladeluftkühler und die Ladeluftzuführung verteilt sein. Beispielsweise ist in der Leitung, dem Ladeluftkühler und der Ladeluftzuführung jeweils mindestens eine Kondensatsammeleinrichtung vorgesehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass eine gemeinsame Kondensatsammeleinrichtung in den genannten Bereichen vorliegt. So kann sich beispielsweise die Kondensatsammeleinrichtung bereichsweise in die Saugleitung und bereichsweise in die Sammelleitung erstrecken und insofern als gemeinsame Kondensatsammeleinrichtung der beiden Leitungen vorliegen.A further development of the invention provides that the condensate collecting device is provided in the line, the charge air cooler or the charge air supply. In principle, the condensate collecting device can be arranged as desired in the suction area. However, it is preferably part of the line, the charge air cooler or the charge air feed, because in this way it can be arranged comparatively close to the combustion chamber. If there are several condensate collecting devices, these can be distributed as desired over the line, the charge air cooler and the charge air supply. For example, at least one condensate collecting device is provided in each case in the line, the charge air cooler and the charge air feed. Of course, it is also possible to have a common condensate collecting device in the areas mentioned. For example, the condensate collecting device can extend into the suction line in some areas and into the collecting line in some areas and in this respect be present as a common condensate collecting device of the two lines.
Die Erfindung sieht vor, dass die Kondensatsammeleinrichtung eine Sammelkammer aufweist, in welche in dem Ansaugbereich anfallendes Kondensat durch Schwerkrafteinfluss gedrängt wird. Die Sammelkammer dient dem Auffangen des Kondensats. Dabei ist die Sammelkammer nicht mit der Umgebung verbunden, liegt also als nach außen geschlossene Sammelkammer vor. Die Sammelkammer steht demnach lediglich mit dem Ansaugbereich in Strömungsverbindung. Die Sammelkammer ist derart in dem Ansaugbereich angeordnet, dass in diesem anfallendes Kondensat durch Schwerkrafteinfluss in sie hineingedrängt wird. Das bedeutet, dass die Sammelkammer üblicherweise in einem unteren Bereich des Ansaugbereichs, insbesondere einem zumindest lokalen Tiefpunkt des Ansaugbereichs, vorgesehen ist.The invention provides that the condensate collecting device has a collecting chamber into which condensate accumulating in the suction area is forced by the influence of gravity. The collecting chamber serves to collect the condensate. The collecting chamber is not connected to the surroundings, so it is present as a collecting chamber that is closed to the outside. The collecting chamber is therefore only in flow connection with the suction area. The collecting chamber is arranged in the suction area in such a way that condensate accumulating in it is forced into it by the influence of gravity. This means that the collection chamber is usually in one lower area of the suction area, in particular an at least local low point of the suction area, is provided.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sammelkammer von einem Querschnittsbereich der Leitung gebildet ist, sodass in dem Saugrohr - im Querschnitt gesehen - ein Leitungsbereich und die Sammelkammer vorliegen, oder dass die Leitung zur Bildung der Sammelkammer eine Querschnittsänderung aufweist, sodass die Leitung - im Querschnitt gesehen - neben dem nicht querschnittsveränderten Leitungsbereich über die Sammelkammer verfügt. Die Leitung liegt dabei insbesondere in Form der Saugleitung oder der Sammelleitung vor. Die Sammelkammer kann nun unmittelbar in dem Querschnittsbereich der Leitung vorliegen, beispielsweise ist diese im Querschnitt gesehen derart unterteilt, dass der Leitungsbereich und die Sammelkammer ausgebildet sind. Alternativ kann die Leitung auch die Querschnittsänderung aufweisen. Das bedeutet, dass weiterhin der Leitungsbereich und die Sammelkammer im Querschnitt gesehen in der Leitung vorliegen. Der Leitungsbereich ist jedoch gegenüber benachbarten Bereichen, in welchen die Sammelkammer nicht vorliegt, nicht oder lediglich geringfügig querschnittsverändert. Die Sammelkammer wird also im Wesentlichen allein durch die Querschnittsänderung der Leitung ausgebildet. Diese Variante ist aufwendiger in der Herstellung, dafür wird jedoch der Durchströmungsquerschnitt der Leitung in dem Bereich, in dem die Sammelkammer vorgesehen ist, nicht verringert. Somit ist der Druckverlust in der Leitung vergleichsweise gering.According to the invention it is provided that the collecting chamber is formed by a cross-sectional area of the line so that a line area and the collecting chamber are present in the suction pipe - seen in cross section - or that the line to form the collecting chamber has a change in cross section so that the line - in Cross-section seen - in addition to the line area that has not been changed in cross-section, it has the collecting chamber. The line is in particular in the form of the suction line or the collecting line. The collecting chamber can now be present directly in the cross-sectional area of the line, for example, viewed in cross section, it is subdivided in such a way that the line area and the collecting chamber are formed. Alternatively, the line can also have the change in cross section. This means that the line area and the collecting chamber continue to be present in the line when viewed in cross section. However, the line area is not or only slightly changed in cross-section compared to neighboring areas in which the collecting chamber is not present. The collecting chamber is thus essentially formed solely by the change in cross section of the line. This variant is more complex to manufacture, but the flow cross-section of the line in the area in which the collecting chamber is provided is not reduced. The pressure loss in the line is therefore comparatively low.
Die Erfindung sieht vor, dass die Sammelkammer eine Wabenstruktur aufweist. Zusätzlich kann sie optional zumindest bereichsweise ein speicherfähiges Material, insbesondere eine Faserstruktur oder einen porösen Schaum, aufweisen. Das speicherfähige Material beziehungsweise die Wabenstruktur dienen dem Auffangen und Zwischenspeichern des Kondensats. Diese sind dabei vorzugsweise derart ausgelegt, dass sie auch durch ein Gefrieren des Kondensats nicht beschädigt werden. Das speicherfähige Material liegt beispielsweise als Faserstruktur oder als poröser Schaum vor. Die Faserstruktur ist beispielsweise ein Vlies, ein Gewebe, ein Gewirke oder dergleichen, bestehend aus mehreren Fasern. Die Wabenstruktur kann beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet sein. Die einzelnen Waben der Wabenstruktur sind derart angeordnet, dass das Kondensat in die Waben einströmen kann und anschließend in diesen durch Schwerkrafteinfluss gehalten ist. Die Waben sind demnach im Wesentlichen senkrecht angeordnet, zumindest in Bezug auf eine zu erwartende Anordnung der Brennkraftmaschine.The invention provides that the collecting chamber has a honeycomb structure. In addition, it can optionally have a storable material, in particular a fiber structure or a porous foam, at least in some areas. The storable material or the honeycomb structure are used to collect and temporarily store the condensate. These are preferably designed in such a way that they are not damaged by freezing of the condensate. The storable material is present, for example, as a fiber structure or as a porous foam. The fiber structure is, for example, a fleece, a woven fabric, a knitted fabric or the like, consisting of several fibers. The honeycomb structure can be made of plastic or metal, for example. The individual honeycombs of the honeycomb structure are arranged in such a way that the condensate can flow into the honeycombs and is then held in them by the influence of gravity. The honeycombs are accordingly arranged essentially vertically, at least in relation to an expected arrangement of the internal combustion engine.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sammelkammer von dem Saugleitungsbereich wenigstens teilweise durch ein Lochblech abgetrennt ist. Dieses ist dabei insbesondere zur Abdeckung der Wabenstruktur oder des speicherfähigen Materials vorgesehen. Durch das Lochblech steht die Sammelkammer in Strömungsverbindung mit dem Saugleitungsbereich. Somit kann in dem Saugleitungsbereich anfallendes Kondensat ohne Weiteres durch das Lochblech hindurch in die Sammelkammer gelangen.According to the invention it is provided that the collecting chamber is at least partially separated from the suction line area by a perforated plate. This is provided in particular to cover the honeycomb structure or the storable material. The collecting chamber is in flow connection with the suction line area through the perforated plate. Thus, condensate accumulating in the suction line area can easily pass through the perforated plate into the collecting chamber.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sammelkammer einen Fluidzwischenspeicher bildet. Das bedeutet, dass das Kondensat nur zeitweise in der Sammelkammer vorliegen soll und insbesondere durch Verdunsten oder Verdampfen wieder aus dieser herausgelangen kann. Bevorzugt ist die Sammelkammer derart ausgebildet, dass das Kondensat nur mit einem geringen Durchsatz (Masse beziehungsweise Volumen des Kondensats pro Zeiteinheit) wieder aus ihr herausgelangen kann. Die Sammelkammer beziehungsweise der Fluidzwischenspeicher ist demnach zur langsamen beziehungsweise gezielten Abgabe des Kondensats an das Fluid beziehungsweise in Richtung der Brennkammer vorgesehen, wobei der Durchsatz kleiner oder gleich einem bestimmten Durchsatz ist, bei welchem keine Beeinträchtigung oder Beschädigung der Brennkraftmaschine auftritt. Es ist demnach nicht vorgesehen, dass das Kondensat dauerhaft in der Sammelkammer verbleibt. Vielmehr soll es gezielt in Richtung der Brennkammer abgeführt werden, wobei dies mit einem derart geringen Durchsatz vorgesehen ist, dass die Brennkraftmaschine nicht beschädigt wird.A further development of the invention provides that the collecting chamber forms an intermediate fluid store. This means that the condensate should only be temporarily present in the collecting chamber and in particular can get out of it again through evaporation or evaporation. The collecting chamber is preferably designed in such a way that the condensate can only get out of it again with a low throughput (mass or volume of the condensate per unit of time). The collecting chamber or the intermediate fluid store is accordingly provided for the slow or targeted delivery of the condensate to the fluid or in the direction of the combustion chamber, the throughput being less than or equal to a certain throughput at which no impairment or damage to the internal combustion engine occurs. It is therefore not provided that the condensate remains permanently in the collection chamber. Rather, it should be discharged in a targeted manner in the direction of the combustion chamber, this being provided with such a low throughput that the internal combustion engine is not damaged.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kondensatsammeleinrichtung, insbesondere der Fluidzwischenspeicher, zumindest bereichsweise von Wärme der Brennkraftmaschine erwärmt wird. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird von dieser Wärme erzeugt. Die Kondensatsammeleinrichtung soll nun derart angeordnet sein, dass sie von dieser Wärme erwärmbar ist. Auf diese Weise kann das in der Kondensatsammeleinrichtung vorliegende Kondensat gezielt erwärmt werden, sodass es - falls es in gefrorenem Zustand vorliegt - aufgetaut wird. Das Erwärmen kann jedoch auch dazu vorgesehen sein, dass das Kondensat über seinen Siedepunkt erwärmt wird, sodass es der Brennkammer in gasförmigem Zustand zuführbar ist.A further development of the invention provides that the condensate collecting device, in particular the intermediate fluid store, is heated at least in some areas by heat from the internal combustion engine. During the operation of the internal combustion engine, this heat is generated. The condensate collecting device should now be arranged in such a way that it can be heated by this heat. In this way, the condensate present in the condensate collecting device can be heated in a targeted manner so that - if it is in a frozen state - it is thawed. However, the heating can also be provided so that the condensate is heated above its boiling point so that it can be fed to the combustion chamber in a gaseous state.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer Brennkammer einer Brennkraftmaschine mit einer in einem Ansaugbereich angeordneten Kondensatsammeleinrichtung, -
2 einen Querschnitt durch eine Leitung, in welcher die Kondensatsammeleinrichtung vorliegt, in einer ersten Ausführungsform, -
3 eine zweite Ausführungsform der Leitung mit der darin angeordneten Kondensatsammeleinrichtung, -
4 einen Querschnitt durch eine nicht erfindungsgemäße erste Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung, -
5 einen Querschnitt und eine Draufsicht auf eine nicht erfindungsgemäße zweite Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung, und -
6 einen Querschnitt und eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße dritte Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung.
-
1 a schematic view of a combustion chamber of an internal combustion engine with a condensate collecting device arranged in an intake area, -
2 a cross section through a line in which the condensate collecting device is present, in a first embodiment, -
3 a second embodiment of the line with the condensate collecting device arranged therein, -
4th a cross section through a first embodiment of the condensate collecting device, not according to the invention, -
5 a cross section and a plan view of a second embodiment of the condensate collecting device, not according to the invention, and -
6th a cross section and a plan view of a third embodiment of the condensate collecting device according to the invention.
Die
Bei einem Betreiben der Brennkraftmaschine bei niedrigen Umgebungstemperaturen, kann in dem Ansaugbereich Kondensat aus dem Fluid auskondensieren. Liegen in dem Ansaugbereich
Aus diesem Grund ist in dem Ansaugbereich
Die
Die
Die
Die
Die
Die vorstehend beschriebene Sammelkammer
Mit der Sammelkammer
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 22
- BrennkammerCombustion chamber
- 33
- AnsaugbereichSuction area
- 44th
- Einlassinlet
- 55
- SaugleitungSuction line
- 66th
- SammelleitungManifold
- 77th
- EinlassventilInlet valve
- 88th
- KondensatsammeleinrichtungCondensate collecting device
- 99
- SammelkammerCollection chamber
- 1010
- QuerschnittsbereichCross-sectional area
- 1111th
- LeitungsbereichManagement area
- 1212th
- QuerschnittsänderungChange in cross-section
- 1313th
- Materialmaterial
- 1414th
- Abdeckungcover
- 1515th
- WabenstrukturHoneycomb structure
- 1616
- WabenHoneycomb
- 1717th
- LochblechPerforated sheet
- 1818th
- LöcherHoles
- 1919th
- VerstrebungBracing
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011102248.5A DE102011102248B4 (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011102248.5A DE102011102248B4 (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011102248A1 DE102011102248A1 (en) | 2012-11-29 |
DE102011102248B4 true DE102011102248B4 (en) | 2021-12-23 |
Family
ID=47140267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011102248.5A Expired - Fee Related DE102011102248B4 (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011102248B4 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014223683A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-25 | Mahle International Gmbh | Fresh air system |
DE102015209210A1 (en) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Mahle International Gmbh | Intercooler |
US10288012B2 (en) | 2016-01-28 | 2019-05-14 | Ford Global Technologies, Llc | Arrangement for introducing water into the intake manifold of an internal combustion engine and control device |
DE102016214476A1 (en) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Mahle International Gmbh | Intercooler |
DE102016010697A1 (en) | 2016-09-03 | 2017-03-30 | Daimler Ag | Pipe element for an intake of an internal combustion engine |
DE102017214724A1 (en) | 2016-10-10 | 2018-04-12 | Mahle International Gmbh | Intercooler |
DE102017216967A1 (en) | 2016-10-13 | 2018-04-19 | Mahle International Gmbh | Drive system for a motor vehicle |
DE102017207334A1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Mahle International Gmbh | Internal combustion engine |
DE102017216228B3 (en) | 2017-09-13 | 2019-01-17 | Audi Ag | Charge air pipe for supplying a drive unit of a drive device with charge air and corresponding drive means |
DE102018206857A1 (en) * | 2018-05-03 | 2019-11-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for the needless emptying of a water pipe to an internal combustion engine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61108860A (en) | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Intake-manifold for multi-cylinder engine |
DE4433285A1 (en) | 1994-09-19 | 1996-03-21 | Motoren Werke Mannheim Ag | Combustion air line of an internal combustion engine |
JPH11148431A (en) | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Aichi Mach Ind Co Ltd | Deicing structure of inlet throttle valve |
FR2862576A1 (en) | 2003-11-22 | 2005-05-27 | Mann & Hummel Gmbh | Intake system for internal combustion engine, has non-woven fabrics arranged at transition zone between inlet line and case, and at bottom of case, respectively to collect water droplets directed along line wall and to drain water |
DE102009006966A1 (en) | 2009-01-31 | 2010-08-05 | Volkswagen Ag | Method for controlling a charge air cooler |
-
2011
- 2011-05-23 DE DE102011102248.5A patent/DE102011102248B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61108860A (en) | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Intake-manifold for multi-cylinder engine |
DE4433285A1 (en) | 1994-09-19 | 1996-03-21 | Motoren Werke Mannheim Ag | Combustion air line of an internal combustion engine |
JPH11148431A (en) | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Aichi Mach Ind Co Ltd | Deicing structure of inlet throttle valve |
FR2862576A1 (en) | 2003-11-22 | 2005-05-27 | Mann & Hummel Gmbh | Intake system for internal combustion engine, has non-woven fabrics arranged at transition zone between inlet line and case, and at bottom of case, respectively to collect water droplets directed along line wall and to drain water |
DE102009006966A1 (en) | 2009-01-31 | 2010-08-05 | Volkswagen Ag | Method for controlling a charge air cooler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011102248A1 (en) | 2012-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011102248B4 (en) | Internal combustion engine | |
DE102009011634B4 (en) | Condensate extractor for intercooler systems | |
DE102017200800B4 (en) | Method for operating a supercharged internal combustion engine with intercooling | |
DE102009015656B4 (en) | Modular EGR system, engine system, and method for cooling an EGR gas flow | |
DE102006053191B4 (en) | Intercooler condensate drain system | |
EP1853811A1 (en) | Exhaust gas turbocharger internal combustion engine | |
DE102013215347B4 (en) | Method for discharging liquid from an intake tract of a turbocharger arrangement and turbocharger arrangement for carrying out such a method | |
CH701709A2 (en) | System for processing an incident in an air-consuming machine airflow. | |
DE102011006117A1 (en) | Air intake device for a vehicle | |
DE102008045685A1 (en) | Intercooler with condensate drain | |
DE102012211614A1 (en) | SYSTEM FOR A CHARGING COOLER | |
DE102012004368A1 (en) | Internal combustion engine, particularly diesel engine for motor vehicles, has fresh-air system, in which air intercooler is arranged for supplying fresh air to internal combustion engine and turbocharger with compressor and turbine | |
DE102013218284A1 (en) | Condensate dispersion element for intercooler | |
DE102013200255A1 (en) | Internal combustion engine with fresh air cooling | |
DE102016201589C5 (en) | Device for venting a crankcase of an internal combustion engine | |
DE102014201959B4 (en) | Air cooler and method of operating an air cooler | |
DE102008018583A1 (en) | Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine | |
DE102015209210A1 (en) | Intercooler | |
EP1918546B1 (en) | Charge air cooler for a stroke piston combustion engine | |
EP2995899A1 (en) | Heat exchanger | |
DE102018111698A1 (en) | Internal combustion engine with exhaust gas recirculation and water separation | |
DE19709910A1 (en) | Crankcase ventilation for an internal combustion engine | |
DE202017102032U1 (en) | Internal combustion engine with charge air cooling | |
DE102011056617A1 (en) | Intercooler for refrigeration of compressor in supercharger of combustion engine of motor car, has bypass pipe dimensioned such that condensate produced due to pressure difference is guided in direction of outlet side of intercooler | |
DE102017002218A1 (en) | Crankcase breather for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |