DE102011110698A1 - Internal combustion engine for use in motor car, has air inlet opening provided with combustion cylinder, and control air nozzle arranged in region of air inlet opening and designed for controlled mixing of air fuel mixture in cylinder - Google Patents
Internal combustion engine for use in motor car, has air inlet opening provided with combustion cylinder, and control air nozzle arranged in region of air inlet opening and designed for controlled mixing of air fuel mixture in cylinder Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011110698A1 DE102011110698A1 DE102011110698A DE102011110698A DE102011110698A1 DE 102011110698 A1 DE102011110698 A1 DE 102011110698A1 DE 102011110698 A DE102011110698 A DE 102011110698A DE 102011110698 A DE102011110698 A DE 102011110698A DE 102011110698 A1 DE102011110698 A1 DE 102011110698A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- internal combustion
- combustion engine
- control
- control air
- 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.)
- Withdrawn
Links
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
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/106—Tumble flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is horizontal
-
- 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
- F02M23/00—Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture
- F02M23/003—Particular shape of air intake
-
- 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
- F02M23/00—Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture
- F02M23/12—Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture characterised by being combined with device for, or by secondary air effecting, re-atomising of 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
- F02M35/10—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
- F02M35/10262—Flow guides, obstructions, deflectors or the like
-
- 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)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
Description
Es wird eine Brennkraftmaschine mit einer Luftzufuhrvorrichtung beschrieben. Die Luftzufuhrvorrichtung weist zumindest einen Luftzufuhrkanal für Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine auf. Außerdem weist die Luftzufuhrvorrichtung jeweils mindestens eine Lufteinlassöffnung für jeden Verbrennungszylinder auf.An internal combustion engine with an air supply device will be described. The air supply device has at least one air supply channel for combustion cylinders of the internal combustion engine. In addition, the air supply device has at least one air inlet opening for each combustion cylinder.
Aus der Druckschrift
Eine Aufgabe der Anmeldung ist es, eine Brennkraftmaschine mit einer Luftzufuhrvorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Durchmischung von Kraftstoff und zugeführter Luft in den Verbrennungszylindern der Brennkraftmaschine ermöglicht.An object of the application is to provide an internal combustion engine with an air supply device, which allows an improved mixing of fuel and supplied air in the combustion cylinders of the internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the subject of the independent claim. Advantageous developments emerge from the dependent claims.
Eine Ausführungsform der Anmeldung beschreibt eine Brennkraftmaschine mit einer Luftzufuhrvorrichtung. Die Luftzufuhrvorrichtung weist zumindest einen Luftzufuhrkanal für Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine auf. Außerdem weist die Luftzufuhrvorrichtung jeweils mindestens eine Lufteinlassöffnung für jeden der Verbrennungszylinder auf. In dem Bereich der Lufteinlassöffnungen sind Steuerluftdüsen angeordnet. Die Steuerluftdüsen sind ausgebildet zum gesteuerten Durchmischen eines Luft-Brennstoff-Gemisches in den Verbrennungszylindern.An embodiment of the application describes an internal combustion engine with an air supply device. The air supply device has at least one air supply channel for combustion cylinders of the internal combustion engine. In addition, the air supply device has at least one air inlet opening for each of the combustion cylinders. In the region of the air inlet openings control air nozzles are arranged. The control air nozzles are designed for the controlled mixing of an air-fuel mixture in the combustion cylinders.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Mischbewegung in den Verbrennungszylindern ohne jeden Einsatz von mechanischen Klappen oder Wirbelkammern durch verstärkte Turbulenzen und verstärkten Drall verbessert wird, so dass der Betrieb der Brennkraftmaschine effektiver und die Abgasemissionen bei gleicher Leistung vermindert werden können. Das Anordnen von Steuerluftdüsen bzw. von dem Mündungsbereich der Steuerluftdüsen an den Lufteinlassöffnungen kann in vorteilhafter Weise ohne große Probleme an bestehende Luftzufuhrvorrichtungen angebaut und in einen Zylinderkopf integriert werden.This embodiment has the advantage that the mixing movement in the combustion cylinders without any use of mechanical flaps or swirl chambers is enhanced by increased turbulence and increased swirl, so that the operation of the internal combustion engine can be reduced more effectively and the exhaust emissions at the same power. The arrangement of control air nozzles or from the mouth region of the control air nozzles at the air inlet openings can be advantageously grown without great problems to existing air supply devices and integrated into a cylinder head.
Die Brennkraftmaschine gemäß dieser Ausführungsform beeinflusst mithilfe eines separaten Steuerluftstroms, der Einlasskanälen innerhalb eines Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, eine Veränderung der Turbulenz und des Dralls der beigemischten Luft. Für eine schadstoffarme und vollständige Verbrennung wird damit das Luft-Kraftstoff-Gemisch verbessert aufbereitet, indem hohe Turbulenzen und Dralleffekte durch den separierten Steuerluftstrom verursacht werden. Dazu wird die Steuerluft in einem Einlasskanal in einer Ausführungsform quer bzw. senkrecht oder in einem definierten Winkel zur einströmenden Verbrennungsluft mithilfe der Steuerluftdüsen eingeführt.The internal combustion engine according to this embodiment influences a variation of the turbulence and the swirl of the mixed air by means of a separate control airflow supplied to intake passages within a cylinder head of the internal combustion engine. For a low-emission and complete combustion so that the air-fuel mixture is improved treated by high turbulence and swirling effects caused by the separated control air flow. For this purpose, the control air is introduced in an inlet channel in one embodiment transversely or vertically or at a defined angle to the incoming combustion air by means of the control air nozzles.
Die Steuerluftdüsen können darüber hinaus in vorteilhafter Weise Strömungsleitelemente in dem zumindest einen Luftzufuhrkanal zum Auslösen einer sogenannten Tumble-Strömung im Verbrennungszylinder ersetzen. Diese Tumble-Strömung ist eine Zirkulationsströmung in den Verbrennungszylindern, die sich besonders vorteilhaft durch eine entsprechende Ausrichtung der Steuerluftdüsen gegenüber dem Einsatz herkömmlicher Mittel verstärken lässt. Außerdem wird der Strömungswiderstand in dem Luftzufuhrkanal vorteilhaft vermindert, da die strömungswiderstandserhöhenden Strömungsleitelemente entfallen.The control air nozzles can moreover advantageously replace flow guide elements in the at least one air supply channel for triggering a so-called tumble flow in the combustion cylinder. This tumble flow is a circulation flow in the combustion cylinders, which can be increased particularly advantageously by a corresponding orientation of the control air nozzles over the use of conventional means. In addition, the flow resistance in the air supply channel is advantageously reduced, since the flow resistance increasing flow guide omitted.
Die Steuerluftdüsen weisen jeweils einen Mündungsbereich mit einer Ausrichtung auf, die ausgebildet ist, Steuerluft der Steuerluftdüsen in dem Bereich der Lufteinlassöffnungen quer zu einströmender Verbrennungsluft einzuführen.The control air nozzles each have an orifice portion with an orientation that is configured to introduce control air of the control air nozzles in the region of the air inlet openings transverse to incoming combustion air.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die Steuerluftdüsen jeweils einen Mündungsbereich mit einer Ausrichtung auf, die ausgebildet ist, Steuerluft der Steuerluftdüsen in dem Bereich der Lufteinlassöffnungen tangential und quer zu einströmender Verbrennungsluft einzuführen.In a further embodiment, the control air nozzles each have an orifice region with an orientation which is designed to introduce control air of the control air nozzles in the area of the air inlet openings tangentially and transversely to the incoming combustion air.
In einem weiteren Ausführungsbespiel weisen die Steuerluftdüsen jeweils einen Mündungsbereich mit einer Ausrichtung auf, die ausgebildet ist, Steuerluft der Steuerluftdüsen in dem Bereich der Lufteinlassöffnungen in einem spitzen Winkel (α) zu einströmender Verbrennungsluft einzuführen.In a further exemplary embodiment, the control air nozzles each have an opening region with an orientation which is designed to introduce control air of the control air nozzles in the region of the air inlet openings at an acute angle (α) to combustion air flowing in.
Die Steuerluftdüsen bzw. die Mündungsbereiche der Steuerluftdüsen weisen somit Ausrichtungen auf, die in vorteilhafter Weise verstärkte Turbulenzen, zusätzliche Dralleffekte und eine Tumble-Strömung in den Verbrennungszylindern injizieren.The control air nozzles or the mouth regions of the control air nozzles thus have orientations which advantageously inject intensified turbulences, additional swirl effects and a tumble flow in the combustion cylinders.
Vorteilhaft ist auch eine Ausrichtung des Mündungsbereichs der Steuerluftdüsen auf ein Segment der Einlassventile derart, dass der Steuerluftstrom direkt die Anströmung der Einlassventile steuert. Diese Anordnung ist auch anwendbar, um die Steuerluft als alleinige Verbrennungsluftzufuhr zu nutzen. Damit ergibt sich die Option, die Steuerluft und die Verbrennungsluft jeweils unabhängig voneinander zu regeln. Somit kann die Verbrennung über weite Last- und Drehzahlbereiche des Motors optimal gesteuert werden.Also advantageous is an orientation of the mouth region of the control air nozzles on a Segment of the intake valves such that the control air flow directly controls the flow of the intake valves. This arrangement is also applicable to use the control air as the sole combustion air supply. This results in the option of controlling the control air and the combustion air independently of each other. Thus, the combustion can be optimally controlled over wide load and speed ranges of the engine.
Dabei kann die Innenströmung in den Verbrennungszylindern so beeinflusst werden, dass die Durchmischung von Luft und Kraftstoff beschleunigt wird. Somit läuft die Verbrennung schneller und sauberer ab. Da der Steuerluftzufuhrkanal der Luftzufuhrvorrichtung ohne zusätzliche Ladeluftbewegungsklappen im Einlasstrakt der Brennkraftmaschine auskommt, können in dem vorhandenen Bauraum entsprechende Steuerluftdüsen problemlos integriert werden.In this case, the internal flow in the combustion cylinders can be influenced so that the mixing of air and fuel is accelerated. Thus, the combustion is faster and cleaner off. Since the control air supply channel of the air supply device does not require any additional charge air movement flaps in the intake tract of the internal combustion engine, corresponding control air nozzles can be easily integrated in the existing installation space.
Zur Steuerung des Steuerluftstroms über eine Abzweigung aus dem zumindest einen Luftzufuhrkanal oder aus einem Lufteinlasskrümmer ist lediglich ein gemeinsames Steuerelement an der Abzweigung vorzusehen.For controlling the control air flow via a branch from the at least one air supply duct or from an air intake manifold, only one common control element is to be provided at the branch.
Die Steuerluftdüsen für die Einströmung der Steuerluft können mit geringem Fertigungsaufwand in einen Zylinderkopf integriert werden. Die Anbindung der Steuerluftdüsen an einen Steuerluftkanal kann wahlweise in dem Zylinderkopf oder in einem Lufteinlasskrümmer außerhalb des Zylinderkopfes vorgesehen werden. Die Steuerluftdüsen können einzeln oder gemeinsam über einen Steuerluftkanal angesteuert, im Bedarfsfall geregelt und geschaltet werden.The control air nozzles for the inflow of the control air can be integrated with little manufacturing effort in a cylinder head. The connection of the control air nozzles to a control air duct can optionally be provided in the cylinder head or in an air intake manifold outside the cylinder head. The control air nozzles can be controlled individually or jointly via a control air duct, regulated and switched if necessary.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Steuerluftdüsen eine Ausrichtung quer zu den Lufteinlassöffnungen auf und damit auch quer zum Hauptluftstrom in der Luftzufuhrvorrichtung. Die Ausrichtung der Steuerluftdüsen kann dahin modifiziert werden, dass sie tangential und quer zu den Lufteinlassöffnungen angeordnet sind. Durch eine derartige, teilweise tangentiale Anordnung der Steuerluftdüsen verursacht der Steuerluftstrom, der aus den Düsen austritt, einen Drall auf die Luftführung im Lufteinlassbereich der Brennkraftmaschine. Durch die Querkomponente wird dann zusätzlich eine laminare Strömung unterdrückt und die Verwirbelung der Verbrennungsluft verstärkt.In a further embodiment, the control air nozzles have an orientation transverse to the air inlet openings and thus also transversely to the main air flow in the air supply device. The orientation of the control air nozzles may be modified to be tangential and transverse to the air inlet openings. As a result of such a partially tangential arrangement of the control air nozzles, the control air flow emerging from the nozzles causes a swirl on the air guide in the air inlet region of the internal combustion engine. In addition, a laminar flow is suppressed by the transverse component and the turbulence of the combustion air is enhanced.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Steuerluftdüsen eine Ausrichtung in einem spitzen Winkel zu einer Luftzufuhrrichtung für die Verbrennungszylinder bzw. in einem spitzen Winkel zu einer Orthogonalen der Einlassöffnungen der Verbrennungszylinder aufweisen. Mit diesem spitzen Winkel sind zwei Vorteile verbunden. Einerseits erhält die Steuerluftdüse eine Ausrichtung, bei der die Austrittsöffnung der Steuerluftdüse in Bezug auf die Schwerkraft nach unten gerichtet ist, so dass sich in vorteilhafter Weise keine Flüssigkeitsreste in den Steuerluftdüsen beim Stillstand der Brennkraftmaschine ansammeln und dort verkrusten können, so dass die Funktionen der Steuerluftdüsen nicht beeinträchtigt werden. Andererseits sorgt der spitze Winkel in Bezug auf die Luftzufuhrrichtung bzw. in Bezug auf eine Orthogonale zu der Lufteinlassöffnung für einen aus der Steuerluftdüse austretenden Steuerluftstrom, der sowohl eine tangentiale Komponente, eine Querkomponente und eine senkrechte Komponente aufweist und damit optimal für zusätzliche Verwirbelung und für entsprechende Drallinduzierung in dem Hauptluftstrom sorgt.Furthermore, it can be provided that the control air nozzles have an orientation at an acute angle to an air supply direction for the combustion cylinder or at an acute angle to an orthogonal of the inlet openings of the combustion cylinder. There are two advantages to this acute angle. On the one hand, the control air nozzle is given an orientation in which the outlet opening of the control air nozzle is directed downwards with respect to gravity, so that advantageously no liquid residues in the control air nozzles can accumulate and crust thereon when the internal combustion engine is stopped, so that the functions of the control air nozzles not be affected. On the other hand, the acute angle with respect to the air supply direction or with respect to an orthogonal to the air inlet opening provides for a control air flow emerging from the control air nozzle, which has both a tangential component, a transverse component and a vertical component and thus optimal for additional turbulence and for corresponding Spin induction in the main air flow ensures.
Weiterhin ist es möglich, dass die Steuerluftdüsen Drosselventile aufweisen, deren Luftaustrittsöffnungen in Luftzufuhrkrümmungen zu den Lufteinlassöffnungen innerhalb eines Zylinderkopfes hineinragen. Eine derartige Position an den Einlassöffnungen der Verbrennungszylinder hat den Vorteil, dass einerseits eine optimale Ausrichtung für die Steuerlufteinströmung über die Steuerluftdüsen möglich wird. Die Luftzufuhrkrümmungen ermöglichen eine Steuerlufteinströmung in allen drei Ausrichtungskomponenten, so dass die Steuerluft tangential, quer oder spitzwinklig zugeführt werden kann und außerdem die Austrittsöffnungen der Steuerluftdüsen in der Nähe der Einlassventilsitze von Einlassventilen angeordnet sind, so dass Turbulenzen- und Drallbildung auf die Luftzufuhr durch die Lufteinlassöffnung übertragen werden können. In einer weiteren Ausführungsform können auf den Lufteinlassöffnungen zu den Verbrennungszylindern Lufteinlassventile mit Lufteinlassventilsitzen angeordnet und Austrittsöffnungen der Steuerluftdüsen stromaufwärts der Lufteinlassventilsitze angeordnet sein.Furthermore, it is possible for the control air nozzles to have throttle valves whose air outlet openings project into air supply curves to the air inlet openings within a cylinder head. Such a position at the inlet openings of the combustion cylinder has the advantage that, on the one hand, optimum alignment for the control air inflow via the control air nozzles becomes possible. The air supply bends enable control air inflow in all three alignment components such that the control air can be tangential, transverse or acute angle and also the exit openings of the control air nozzles are located near the inlet valve seats of intake valves, causing turbulence and swirling on the air supply through the air inlet opening can be transmitted. In a further embodiment, air inlet valves with air inlet valve seats can be arranged on the air inlet openings to the combustion cylinders, and outlet openings of the control air nozzles can be arranged upstream of the air inlet valve seats.
Ferner ist in einer Ausführungsform ein Lufteinlasskrümmer vorgesehen, von dem ein Steuerluftventil abzweigt, das mit einem Steuerluftkanal in Verbindung steht, an den die Steuerluftdüsen angeschlossen sind. Dieses Steuerluftventil, das von dem Lufteinlasskrümmer gespeist wird, kann auch in einer Regelschleife eingesetzt werden oder auch den Steuerluftkanal ganz abschalten. Ferner ist es möglich, in eine Abzweigung des Luftführungskanals einen Zusatzkompressor einzusetzen und mit diesem den Luftdruck in dem Steuerluftkanal zu regeln. Optional kann stromabwärts des Zusatzkompressors ein Steuerluftkühler angeordnet sein, um die zusätzlich komprimierte Steuerluft zu kühlen.Further, in one embodiment, an air intake manifold is provided, from which a control air valve branches, which is in communication with a control air duct, to which the control air nozzles are connected. This control air valve, which is fed by the air intake manifold, can also be used in a control loop or even completely shut off the control air duct. Further, it is possible to use an additional compressor in a branch of the air duct and to regulate with this the air pressure in the control air duct. Optionally, a control air cooler can be arranged downstream of the additional compressor in order to cool the additionally compressed control air.
In der Luftzufuhrvorrichtung kann auch eine Luftmengenmesseinrichtung stromaufwärts einer Lufteinlassöffnung des zumindest einen Luftzufuhrkanals angeordnet sein. Diese Luftmengenmesseinrichtung misst typischerweise den gesamten Luftstrom, das heißt den Hauptluftstrom plus den Steuerluftstrom. Optional kann die Steuerluft durch geeignete Regulierung der Gesamtluftmenge und deren Aufteilung auf die Steuerluft und den Hauptluftstrom zur Optimierung der Verbrennung eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die anteilige Menge an Steuerluft über eine eigene Luftmengenmessung erfasst werden. Eine Steuerluftmengenerfassung ist auch mit Hilfe von Kennlinien des vorgesehenen Zusatzkompressors oder der Kennlinien des vorgesehenen Steuerluftventils in Form eines Expansionsventils möglich. Durch das Steuerluftventil kann durch Androsselung des Luftführungskanals und Einleitung von Steuerluft in den Steuerluftkanal eine Regelung des Luftmassendurchsatzes erfolgen.In the air supply device, an air quantity measuring device may also be arranged upstream of an air inlet opening of the at least one air supply channel. This air flow meter typically measures the entire Air flow, that is the main air flow plus the control air flow. Optionally, the control air can be used by suitable regulation of the total amount of air and its distribution to the control air and the main air flow to optimize the combustion. In addition, the proportionate amount of control air can be detected by its own air flow measurement. A Steuerluftmengenerfassung is also possible with the help of characteristics of the proposed additional compressor or the characteristics of the proposed control air valve in the form of an expansion valve. Through the control air valve can be done by throttling the air duct and initiation of control air in the control air duct control of the air mass flow rate.
Die Luftzufuhrvorrichtung der Brennkraftmaschine kann dahingehend erweitert werden, dass sie nicht nur für einen Luftführungskanal, der auf Luftansaugung basiert, eingesetzt wird, sondern auch für eine Zufuhr von aufgeladener Luft geeignet ist. Demzufolge weist die Luftzufuhrvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform einen Ladeluftzufuhrkanal auf, der mit einem von einem Turbolader angetriebenen Ladeluftkompressor in Verbindung steht. Der Ladeluftkompressor stellt an seinem Ausgang eine Ladeluft erhöhter Temperatur bereit, wobei im weiteren Verlauf des Ladeluftzufuhrkanals stromabwärts des Ladeluftkompressors in einer Ausführungsform ein Ladeluftkühler angeordnet ist.The air supply device of the internal combustion engine can be expanded to not only be used for an air intake duct based on air intake but also to be suitable for supply of charged air. Accordingly, in another embodiment, the air supply device includes a charge air supply passage communicating with a charge air compressor driven by a turbocharger. The charge air compressor provides at its output a charge air of elevated temperature, wherein in the further course of the charge air supply duct downstream of the charge air compressor in one embodiment, a charge air cooler is arranged.
Dem Ladeluftkühler ist in dem Luftzufuhrkanal in einer Ausführungsform eine Drosselklappe für die Ladeluftführung und ein Einlasskrümmer stromabwärts nachgeordnet. Der Einlasskrümmer verteilt die Ladeluft auf die einzelnen Verbrennungszylinder und ist dazu an den Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen.The charge air cooler in the air supply passage downstream of a throttle for the charge air guide and an intake manifold downstream in one embodiment. The intake manifold distributes the charge air to the individual combustion cylinders and is connected to the cylinder head of the internal combustion engine.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Ladeluftzufuhrkanal eine Steuerluftabzweigung zu dem Steuerluftkanal aufweisen, in dem ein Zusatzkompressor stromaufwärts der Steuerluftdüsen angeordnet ist. Mithilfe dieses Zusatzkompressors kann der Druck in dem Steuerluftkanal gesteuert und variiert werden und somit können unterschiedliche Strömgeschwindigkeiten an den Austrittsöffnungen der Steuerluftdüse erreicht werden. Mit der Änderung der Strömungsgeschwindigkeit ist eine Veränderung des Massendurchsatzes und der im Verbrennungszylinder induzierten Strömung verbunden, was die Verbrennung stark beeinflusst.In another embodiment, the charge air supply passage may include a pilot air branch to the control air passage in which an auxiliary compressor is disposed upstream of the pilot air nozzles. By means of this additional compressor, the pressure in the control air duct can be controlled and varied and thus different flow velocities can be achieved at the outlet openings of the control air nozzle. With the change in the flow rate, a change in the mass flow rate and the flow induced in the combustion cylinder is connected, which strongly influences the combustion.
Alternativ zu einem Zusatzkompressor kann ein Steuerventil von dem Einlasskrümmer abzweigen, wobei das Steuerventil mit dem Steuerluftkanal mechanisch in Verbindung steht. Mithilfe des Steuerventils ist es möglich, Ladeluft aus dem Einlasskrümmer, der wie oben beschrieben an dem Zylinderkopf beispielsweise angeflanscht ist, abzuzweigen und gesteuert oder geregelt dem Steuerluftkanal zuzuführen.As an alternative to an additional compressor, a control valve can branch off from the intake manifold, wherein the control valve is mechanically connected to the control air duct. By means of the control valve, it is possible to branch charge air from the intake manifold, which is flanged to the cylinder head, for example, as described above, for example, and to feed it controlled or regulated to the control air duct.
Da die Verbrennungszylinder über einen Zylinderkopf mit Luftzufuhr über Lufteinlassventile versorgt werden, sind die Steuerluftdüsen vorzugsweise in einem Zylinderkopf und in unmittelbarer Nähe der Lufteinlassventile angeordnet. Die Brennkraftmaschine saugt entweder Luft über den Luftzufuhrkanal an oder wird über einen Ladeluftführungskanal mit komprimierter Ladeluft versorgt.Since the combustion cylinders are supplied via a cylinder head with air supply via air intake valves, the control air nozzles are preferably arranged in a cylinder head and in the immediate vicinity of the air inlet valves. The internal combustion engine either sucks in air via the air supply duct or is supplied with compressed charge air via a charge air duct.
Die Anmeldung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine gemäß einer der genannten Ausführungsformen aufweist.The application also relates to a motor vehicle having an internal combustion engine according to one of the aforementioned embodiments.
Ausführungsformen werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.Embodiments will now be described with reference to the accompanying figures.
Von dem Lufteinlasskrümmer
Mit
Die zweite Ausführungsform zeigt eine Brennkraftmaschine
Die vorkomprimierte Ladeluft wird von einem Kompressor
In dem Ladeluftzufuhrkanal
Diese dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass auch hier eine vorkomprimierte Ladeluft erzeugt und über einen Ladeluftzufuhrkanal
Im Unterschied zur zweiten Ausführungsform gemäß
Diese vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass die Steuerluft für den Steuerluftkanal
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- LuftzufuhrvorrichtungAir supply device
- 22
- LuftzufuhrvorrichtungAir supply device
- 33
- LuftzufuhrvorrichtungAir supply device
- 44
- LuftzufuhrvorrichtungAir supply device
- 55
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 66
- LuftzufuhrkanalAir supply duct
- 77
- Verbrennungszylindercombustion cylinder
- 88th
- Verbrennungszylindercombustion cylinder
- 99
- Verbrennungszylindercombustion cylinder
- 1010
- Verbrennungszylindercombustion cylinder
- 1111
- LufteinlassöffnungAir inlet opening
- 1212
- LufteinlassöffnungAir inlet opening
- 13 13
- LufteinlassöffnungAir inlet opening
- 1414
- LufteinlassöffnungAir inlet opening
- 1515
- SteuerluftdüseSteuerluftdüse
- 1616
- SteuerluftdüseSteuerluftdüse
- 1717
- SteuerluftdüseSteuerluftdüse
- 1818
- SteuerluftdüseSteuerluftdüse
- 1919
- Ausrichtungalignment
- 2020
- LuftzufuhrrichtungAir supply direction
- 2121
- LufteinlassventilAir inlet valve
- 2222
- LufteinlassventilsitzAir intake valve seat
- 2323
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 2424
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 2525
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 2626
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 2727
- Lufteinlasskrümmerair intake manifold
- 2828
- SteuerluftventilControl air valve
- 2929
- SteuerluftkanalControl air channel
- 3030
- LuftmengenmesseinrichtungAir flow measuring device
- 3131
- LufteinlassöffnungAir inlet opening
- 3232
- LadeluftzufuhrkanalCharge air supply duct
- 3333
- Turboladerturbocharger
- 3434
- LadeluftkompressorCharge air compressor
- 3535
- LadeluftkühlerIntercooler
- 3636
- Drosselklappethrottle
- 3737
- Einlasskrümmerintake manifold
- 3838
- SteuerluftabzweigungSteuerluftabzweigung
- 3939
- LuftzufuhrkrümmungAir supply curvature
- 4040
- Zusatzkompressorauxiliary compressor
- 4141
- Zylinderkopfcylinder head
- 4242
- Auslassventiloutlet valve
- 4343
- Auslassöffnungoutlet
- 4444
- Auslasskanalexhaust port
- 4545
- Abgaskrümmerexhaust manifold
- 4646
- Abgaskanalexhaust duct
- 5050
- SchwerkraftrichtungThe direction of gravity
- αα
- Spitzer Winkelacute angle
- ββ
- Neigungswinkel gegenüber der SchwerkraftrichtungInclination angle with respect to the direction of gravity
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
- DE 3590834 C2 [0002] DE 3590834 C2 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011110698A DE102011110698A1 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Internal combustion engine for use in motor car, has air inlet opening provided with combustion cylinder, and control air nozzle arranged in region of air inlet opening and designed for controlled mixing of air fuel mixture in cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011110698A DE102011110698A1 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Internal combustion engine for use in motor car, has air inlet opening provided with combustion cylinder, and control air nozzle arranged in region of air inlet opening and designed for controlled mixing of air fuel mixture in cylinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011110698A1 true DE102011110698A1 (en) | 2013-02-21 |
Family
ID=47625239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011110698A Withdrawn DE102011110698A1 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Internal combustion engine for use in motor car, has air inlet opening provided with combustion cylinder, and control air nozzle arranged in region of air inlet opening and designed for controlled mixing of air fuel mixture in cylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011110698A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015139902A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Supercharged, applied-ignition internal combustion engine |
DE102014222446A1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-04 | Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft | Internal combustion engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3207020A1 (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-16 | Suzuki Jidosha Kogyo K.K., Kami, Shizuoka | AIR-FUEL MIXTURE SUCTION CONSTRUCTION FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
DE3590834C2 (en) | 1985-08-23 | 1997-04-17 | Mitsubishi Motors Corp | Variable swirl suction device for engine |
DE69500924T2 (en) * | 1994-02-22 | 1998-02-12 | Ford Werke Ag | INTAKE MANIFOLD |
GB2319298A (en) * | 1996-11-19 | 1998-05-20 | Ford Motor Co | Intake system for a stratified charge i.c. engine |
-
2011
- 2011-08-16 DE DE102011110698A patent/DE102011110698A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3207020A1 (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-16 | Suzuki Jidosha Kogyo K.K., Kami, Shizuoka | AIR-FUEL MIXTURE SUCTION CONSTRUCTION FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
DE3590834C2 (en) | 1985-08-23 | 1997-04-17 | Mitsubishi Motors Corp | Variable swirl suction device for engine |
DE69500924T2 (en) * | 1994-02-22 | 1998-02-12 | Ford Werke Ag | INTAKE MANIFOLD |
GB2319298A (en) * | 1996-11-19 | 1998-05-20 | Ford Motor Co | Intake system for a stratified charge i.c. engine |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015139902A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Supercharged, applied-ignition internal combustion engine |
DE102014222446A1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-04 | Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft | Internal combustion engine |
CN105569880A (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-11 | 宝马股份公司 | Combustion engine |
US10634097B2 (en) | 2014-11-04 | 2020-04-28 | Bayerische Motoren erke Aktiengesellschaft | Combustion engine with fresh gas line to increase turbulence |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102014109899B4 (en) | Internal combustion engine with an engine intake manifold with EGR air flow distribution | |
DE10116643C2 (en) | reciprocating internal combustion engine | |
DE3815991C1 (en) | ||
AT402326B (en) | CYLINDER HEAD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
EP1496221A2 (en) | Apparatus for supplying a gas mixture to the intake runners of an internal combustion engine | |
DE112014000848T5 (en) | Gas recirculation in turbodiesel engines | |
DE9319545U1 (en) | Spark-ignited piston engine with direction-changing inflow of the fuel-air mixture | |
AT512890B1 (en) | Internal combustion engine | |
DE102011078454B4 (en) | Internal combustion engine with charge air cooling | |
DE19934509A1 (en) | Internal combustion engine with an intake system with an aerodynamic charge movement control valve | |
WO2018091269A1 (en) | Compressor, exhaust gas turbocharger and internal combustion engine | |
DE19722981A1 (en) | Cylinder head assembly for an internal combustion engine | |
DE10110986B4 (en) | Four-stroke internal combustion engine with at least two intake valves | |
DE102017001411A1 (en) | MOTOR LOADER | |
DE10244799B4 (en) | Exhaust gas recirculation | |
AT514054B1 (en) | Internal combustion engine with several cylinders | |
DE60131161T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR EXHAUST RECOVERY AND A CHARGED DIESEL ENGINE | |
DE102016113095A1 (en) | Method and systems for adjusting a branch communication valve in a dual scroll turbocharger system | |
EP0908615B1 (en) | Exhaust gas recirculation valve | |
DE2921300A1 (en) | Induced swirl IC piston engine - has throttle valve and contoured vane in inlet duct to produce eccentric gas flow | |
DE102011110698A1 (en) | Internal combustion engine for use in motor car, has air inlet opening provided with combustion cylinder, and control air nozzle arranged in region of air inlet opening and designed for controlled mixing of air fuel mixture in cylinder | |
DE102017126218B4 (en) | Engine system with an integrated charge air cooler | |
DE102004003900A1 (en) | Combustion engine with piston cylinder has inlet channel with exhaust gas feedback and divider so that exhaust gas flows to cylinder wall and air or fuel mixture to center | |
DE3501067C2 (en) | ||
WO2013017524A1 (en) | Supercharged internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |