DE102013020420A1 - Internal combustion engine and method for its operation - Google Patents
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- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit zumindest einem Zylinder (2), einem Ansaugtrakt (8), einem Abgastrakt (9) und einer Abgasrückführung. Erfindungsgemäß umfasst die Brennkraftmaschine (1) eine Reinigungslösungseinspritzanlage (12) zum Einspritzen einer wässrigen Reinigungslösung in den Ansaugtrakt (8). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der Brennkraftmaschine (1).The invention relates to an internal combustion engine (1) having at least one cylinder (2), an intake tract (8), an exhaust tract (9) and an exhaust gas recirculation system. According to the invention, the internal combustion engine (1) comprises a cleaning solution injection system (12) for injecting an aqueous cleaning solution into the intake tract (8). Furthermore, the invention relates to a method for operating the internal combustion engine (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10.The invention relates to an internal combustion engine according to the features of the preamble of claim 1 and a method for operating an internal combustion engine according to the features of the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind, wie in der
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved internal combustion engine and a method for operating such an internal combustion engine.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The object is achieved by an internal combustion engine with the features of claim 1 and a method for operating an internal combustion engine having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Brennkraftmaschine weist zumindest einen Zylinder, einen Ansaugtrakt, einen Abgastrakt und eine Abgasrückführung auf. Erfindungsgemäß umfasst die Brennkraftmaschine eine Reinigungslösungseinspritzanlage zum Einspritzen einer wässrigen Reinigungslösung in den Ansaugtrakt.An internal combustion engine has at least one cylinder, an intake tract, an exhaust tract and an exhaust gas recirculation system. According to the invention, the internal combustion engine comprises a cleaning solution injection system for injecting an aqueous cleaning solution into the intake tract.
Die Abgasrückführung kann als externe und/oder interne Abgasrückführung ausgebildet sein. Bei der externen Abgasrückführung weist die Brennkraftmaschine zumindest eine Abgasrückführleitung auf, welche vom Abgastrakt ausgeht und in den Ansaugtrakt mündet. Bei der internen Abgasrückführung wird ein Einlassventil verfrüht geöffnet, auch als Einlassrückschieben bezeichnet. Zusätzlich kann ein Auslassventil verspätet geschlossen werden. Dies wird als Doppelrücksaugen bezeichnet. Auf diese Weise wird die interne Abgasrückführung erreicht, denn das Abgas wird nicht vollständig durch das Auslassventil aus dem jeweiligen Zylinder ausgestoßen, sondern durch das verfrühte Öffnen des Einlassventils und gegebenenfalls zusätzlich das verspätete Schließen des Auslassventils wird ein Teil des Abgases aus dem Zylinder und bei dem verspäteten Schließen des Auslassventils auch aus dem Abgastrakt über das Einlassventil in den Ansaugtrakt eingeführt und somit nachfolgend zusammen mit über den Ansaugtrakt zugeführter Frischluft wieder über das Einlassventil dem Zylinder für eine nachfolgende Verbrennung zugeführt.The exhaust gas recirculation can be designed as external and / or internal exhaust gas recirculation. In the external exhaust gas recirculation, the internal combustion engine has at least one exhaust gas recirculation line, which emanates from the exhaust gas tract and opens into the intake tract. In internal exhaust gas recirculation, an intake valve is opened prematurely, also referred to as intake return. In addition, an exhaust valve can be closed late. This is called double back suction. In this way, the internal exhaust gas recirculation is achieved, because the exhaust gas is not completely discharged through the exhaust valve from the respective cylinder, but by the premature opening of the intake valve and possibly additionally the late closing of the exhaust valve is a part of the exhaust gas from the cylinder and the Delayed closing of the exhaust valve also introduced from the exhaust system via the inlet valve in the intake and thus subsequently supplied together with supplied via the intake tract fresh air again via the inlet valve to the cylinder for subsequent combustion.
Bei einem solchen Betrieb der Brennkraftmaschine mit externer und/oder interner Abgasrückführung können Ablagerungen im Ansaugtrakt auftreten, insbesondere in einem Einlasskanal und Ventilsitzringbereich des Einlassventils des jeweiligen Zylinders. Diese Ablagerungen können eine Einlassströmung verändern und dadurch eine Strömung im Zylinder, eine Zylinderfüllung und eine Verbrennung im Zylinder sehr stark negativ beeinflussen, zum Beispiel durch eine Änderung des so genannten Tumbleniveaus, d. h. eine Änderung von Verwirbelungen im Zylinder zur besseren Verteilung und Entzündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs. Somit können solche Ablagerungen eine Verbrennungsqualität der Brennkraftmaschine sehr stark negativ beeinflussen. Dies führt zu deutlichen Veränderungen des motorischen Verhaltens über eine Laufzeit der Brennkraftmaschine. Je nach Verschmutzungsgrad, der vom jeweiligen Fahrbetrieb bestimmt ist, ergeben sich sowohl Unterschiede zwischen einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine als auch zwischen unterschiedlichen Brennkraftmaschinen in einer jeweiligen Fahrzeugflotte.In such an operation of the internal combustion engine with external and / or internal exhaust gas recirculation deposits may occur in the intake tract, in particular in an inlet channel and valve seat ring area of the inlet valve of the respective cylinder. These deposits can alter intake flow and thereby greatly adversely affect cylinder flow, cylinder charge, and cylinder combustion, for example, by changing the so-called tumble level, i. H. a change in turbulence in the cylinder for better distribution and ignition of the fuel-air mixture. Thus, such deposits can affect a combustion quality of the internal combustion engine very strong negative. This leads to significant changes in the engine behavior over a period of the internal combustion engine. Depending on the degree of soiling, which is determined by the respective driving operation, both differences arise between individual cylinders of the internal combustion engine and between different internal combustion engines in a respective vehicle fleet.
Durch die erfindungsgemäße Lösung sind die oben beschriebenen Probleme zu vermeiden oder zumindest deutlich zu reduzieren, denn mittels der Reinigungslösungseinspritzanlage ist die wässrige Reinigungslösung in vorgegebenen Perioden in den Ansaugtrakt, beispielsweise in ein Saugrohr, einen Luftsammler und/oder in einen Ansaugkanal des jeweiligen Zylinders, einspritzbar, so dass die Ablagerungen, welche sich zum Beispiel durch die externe und/oder interne Abgasrückführung im Ansaugtrakt bilden, zu entfernen sind und/oder die Bildung solcher Ablagerungen zu minimieren oder verhindern ist. Die zu diesem Zweck eingespritzte wässrige Reinigungslösung ist beispielsweise als reines Wasser oder wässriges Gemisch ausgebildet, wobei das wässrige Gemisch Wasser und ein Additiv oder eine Mehrzahl von Additiven umfasst. Als Additive sind Alkohol, Alkohole oder Ether denkbar. Alternativ oder zusätzlich zum Alkohol oder zu den Alkoholen kann die wässrige Reinigungslösung beispielsweise auch ein anderes für diesen Zweck geeignetes ungefährliches Lösungsmittel umfassen. Aus einer solchen Entfernung und/oder Verhinderungen von Ablagerungen im Ansaugtrakt ist eine erhebliche Verbesserung des motorischen Verhaltens über die Laufzeit der Brennkraftmaschine zu erzielen bzw. die oben beschriebene Verschlechterung des motorischen Verhaltens ist zu verhindern.By the solution according to the invention, the problems described above are to be avoided or at least significantly reduced, because by means of the cleaning solution injection system, the aqueous cleaning solution in predetermined periods in the intake, for example in a suction pipe, an air collector and / or in an intake passage of the respective cylinder, injectable so that the deposits, which are formed for example by the external and / or internal exhaust gas recirculation in the intake tract, are to be removed and / or minimize or prevent the formation of such deposits. The aqueous cleaning solution injected for this purpose is, for example, in the form of pure water or an aqueous mixture, the aqueous mixture being water and one or more additives of additives. As additives alcohol, alcohols or ethers are conceivable. Alternatively or additionally to the alcohol or to the alcohols, the aqueous cleaning solution may, for example, also comprise another suitable solvent suitable for this purpose. From such a distance and / or prevention of deposits in the intake tract a significant improvement of the engine behavior over the life of the internal combustion engine is to be achieved or to prevent the above-described deterioration of the motor behavior.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.
Dabei zeigt:Showing:
Die Abgasrückführung ist im hier dargestellten Beispiel als externe Abgasrückführung ausgebildet. Die Brennkraftmaschine
Bei einem solchen Betrieb der Brennkraftmaschine
Um solche Ablagerungen zu vermeiden, zu reduzieren und/oder zu entfernen, umfasst die Brennkraftmaschine
Zum Einspritzen der wässrigen Reinigungslösung ist im Ansaugtrakt
Umfasst die Brennkraftmaschine
Um das Einspritzen der wässrigen Reinigungslösung zu ermöglichen, umfasst die Reinigungslösungseinspritzanlage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10141959 A1 [0002] DE 10141959 A1 [0002]
- DE 102010011681 A1 [0003] DE 102010011681 A1 [0003]
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DE102013020420.8A DE102013020420A1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Internal combustion engine and method for its operation |
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DE102013020420.8A Withdrawn DE102013020420A1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Internal combustion engine and method for its operation |
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DE102017130719B4 (en) | 2016-12-21 | 2021-08-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for an internal combustion engine |
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2013
- 2013-12-05 DE DE102013020420.8A patent/DE102013020420A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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