DE102020001244A1 - Einlasstrakt für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens - Google Patents

Einlasstrakt für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens Download PDF

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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/12Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit
    • F02D9/16Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit the members being rotatable

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Einlasstrakt (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einer von Luft durchströmbaren Luftleitung (12), und mit einem von der Luft durchströmbaren und in der Luftleitung (12) angeordneten Drosselkörper (16), welcher sich entlang seiner axialen Richtung (18) von seinem ersten Ende (E1) hin zu seinem zweiten Ende (E2) kegelartig verjüngt und relativ zu der Luftleitung (12) um eine in axialer Richtung (18) des Drosselkörpers (16) verlaufende Drehachse (20) drehbar ist, wodurch eine durch den Drosselkörper (16) bewirkte Drosselung der den Luftkanal (14) durchströmenden Luft einstellbar ist. Der Drosselkörper (16) weist an seinem ersten Ende (E1) eine Einströmöffnung (22) auf, über welche die Luft in eine Einströmrichtung (24) in den Drosselkörper (16) einleitbar ist. An seinem zweiten Ende (E2) weist der Drosselkörper (16) eine Spitze (S) auf. Die Mantelfläche des Drosselkörpers (16) ist entlang der axialen Richtung (18) des Drosselkörpers (16) konvex gewölbt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Einlasstrakt für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Ein solcher Einlasstrakt für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise bereits der EP 0 598 699 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Einlasstrakt weist eine Luftleitung auf, die einen von Luft durchströmbaren Luftkanal begrenzt beziehungsweise bildet. Mittels der Luftleitung beziehungsweise mittels des Luftkanals kann die den Luftkanal durchströmende Luft beispielsweise zu wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine geführt und insbesondere in den Brennraum eingeleitet werden. Der Einlasstrakt weist außerdem einen in dem Luftkanal angeordneten Drosselkörper auf, welcher von der den Luftkanal durchströmenden Luft durchströmbar ist. Der Drosselkörper verjüngt sich entlang seiner axialen Richtung von seinem ersten Ende hin zu seinem zweiten Ende und ist relativ zu der Luftleitung um eine in axialer Richtung des Drosselkörpers verlaufende beziehungsweise mit der axialen Richtung des Drosselkörpers zusammenfallende Drehachse drehbar. Hierdurch kann eine durch den Drosselkörper bewirkte Drosselung der den Luftkanal durchströmenden Luft eingestellt werden.
  • Des Weiteren ist der AT 87070 B eine Drehschiebersteuerung als bekannt zu entnehmen. Des Weiteren offenbart die DE 10 2006 050 998 A1 eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fluidstroms.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Einlasstrakt der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders verlustarme Drosselung realisieren lässt.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Einlasstrakt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um einen Einlasstrakt der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders verlustarme Drosselung der den Luftkanal durchströmenden Luft beziehungsweise deren Strömung realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Drosselkörper an seinem ersten Ende eine Einströmöffnung aufweist, über welche die Luft in eine Einströmrichtung in den Drosselkörper einleitbar ist, das heißt insbesondere während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine einströmt oder einströmen kann. Die Einströmrichtung verläuft dabei parallel zur axialen Richtung des Drosselkörpers oder fällt mit der axialen Richtung des Drosselkörpers zusammen. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich die Einströmöffnung in einer insbesondere gedachten Ebene erstreckt, welche senkrecht zur Strömungsrichtung beziehungsweise senkrecht zur axialen Richtung des Drosselkörpers verläuft. Der Drosselkörper weist an seinem zweiten Ende eine Spitze auf. Außerdem weist der Drosselkörper, dessen Mantelfläche eine Durchströmöffnung für die den Drosselkörper durchströmende Luft aufweist, die genannte Mantelfläche auf, die in um die axiale Richtung des Drosselkörpers verlaufender Umfangsrichtung des Drosselkörpers gekrümmt ist. Über die genannte Durchströmöffnung der Mantelfläche des Drosselkörpers kann die Luft, die über die Einströmöffnung in den Drosselkörper einströmt, aus dem Drosselkörper ausströmen, sodass die Luft den Drosselkörper durchströmen kann. Außerdem ist es vorgesehen, dass die in Umfangsrichtung des Drosselkörpers gekrümmte Mantelfläche auch entlang der axialen Richtung des Drosselkörpers konvex gewölbt, das heißt, nach außen gekrümmt ist. Wie bereits hinlänglich bekannt ist, ist ein auch als Konus bezeichneter Kegel ein geometrischer Körper, der entsteht, wenn man alle Punkte eines in einer Ebene liegenden, begrenzten und zusammenhängenden Flächenstücks geradlinig mit einem Punkt außerhalb der Ebene verbindet, wobei das Flächenstück als Grundfläche und deren Begrenzungslinie als Leitkurve bezeichnet wird. In oder an dem zuvor genannten Punkt weist der Kegel eine Spitze auf, welche auch als Scheitel bezeichnet wird. Außerdem weist der Kegel eine Mantelfläche auf, wobei bei einem eigentlichen, herkömmlichen Kegel eine jeweilige Linie, die sich von der Leitkurve unterbrechungsfrei bis zu der Spitze des Kegels erstreckt und dabei in oder entlang der Mantelfläche auf kürzestmöglichem Wege erstreckt, geradlinig verläuft beziehungsweise eine gerade Linie ist. Somit ist die Mantelfläche zwar in Umfangsrichtung des Kegels gekrümmt, jedoch in axialer Richtung des Kegels ist die Mantelfläche des Kegels nicht gekrümmt, sodass beispielsweise die abgewickelte Mantelfläche des Kegels eben beziehungsweise flach ist.
  • Der erfindungsgemäße Drosselkörper verjüngt sich zwar nach Art eines Kegels von seinem ersten Ende hin zu seinem zweiten Ende und bildet an dem zweiten Ende eine Spitze, und die Mantelfläche des Drosselkörpers ist in Umfangsrichtung des Drosselkörpers gekrümmt, jedoch ist die Mantelfläche des Drosselkörpers in axialer Richtung des Drosselkörpers nicht etwa wie bei einem Kegel ungekrümmt, sondern die Mantelfläche des Drosselkörpers ist in axialer Richtung des Drosselkörpers konvex gewölbt. Der erfindungsgemäße Drosselkörper ist somit beispielsweise nach Art eines Kegels ausgebildet, wodurch die Luft beziehungsweise deren Strömung besonders verlustarm gedrosselt werden kann. Mit anderen Worten kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine verlustärmere Drosselung realisiert werden, da Strömungsverluste besonders gering gehalten werden können. Befindet sich der Drosselkörper beispielsweise in einer solchen Stellung, insbesondere Drehstellung, in der der Drosselkörper beziehungsweise dessen Durchströmöffnung den Luftkanal maximal freigibt, so kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine Entdrosselung des auch als Ansaugstrecke bezeichneten Einlasstrakts bei voller Öffnung realisiert werden. Beispielsweise ist die Luftleitung ein Ladeluftrohr, da die den Luftkanal durchströmende Luft beispielsweise mittels eines Verdichters verdichtet ist beziehungsweise wird. Insbesondere ist der Drosselkörper beispielsweise nach Art eines angeschnittenen Kegels ausgebildet. Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, dass beispielsweise dann, wenn sich der Drosselkörper in seiner, insbesondere maximalen, Offenstellung befindet, kein Bauteil in der Luft beziehungsweise deren Strömung angeordnet ist, sodass Strömungsverluste besonders gering gehalten werden können. Außerdem kann eine Abgasrückführung in ein Unterdruckgebiet gelegt werden, ohne dass hierzu ein weiteres Bauteil in den Luftkanal und somit in einer Luftstrecke angeordnet sein muss. Somit ermöglicht die Erfindung die Realisierung der folgenden Vorteile:
    • - geringere Strömungsverluste,
    • - höherer Saugrohrdruck beziehungsweise höherer, in dem Luftkanal herrschender Druck
    • - bessere Zylinderfüllung und höhere Leistung
    • - Abgasrückführung kann in Unterdruckgebiet gelegt werden
  • Eine auch als Ansteuerung bezeichnete und beispielsweise relativ zur Luftleitung erfolgende Bewegung, insbesondere Drehung, des Drosselkörpers kann beispielsweise über eine Welle oder einen Wellenmotor an der auch als Kegelspitze bezeichneten Spitze des Drosselkörpers realisiert werden, beziehungsweise die Welle beziehungsweise der Wellenmotor an die Kegelspitze geführt ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine relativ zu der Luftleitung erfolgende Drehung oder Verdrehung des Drosselkörpers beispielsweise über einen Zahnkranzantrieb realisiert werden, der beispielsweise an einer Außenseite beziehungsweise an der Mantelfläche des Drosselkörpers beziehungsweise an einer Außenseite eines Drosseleingangs des Drosselkörpers angeordnet sein kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Einlasstrakts für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs;
    • 2 eine schematische Vorderansicht des Einlasstrakts;
    • 3 eine schematische Perspektivansicht eines Drosselkörpers des Einlasstrakts; und
    • 4 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht des Einlasstrakts.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen Einlasstrakt 10 für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens. Dabei ist das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Wie im Folgenden noch erläutert wird, ist der auch als Ansaugtrakt bezeichnete Einlasstrakt 10 von Luft durchströmbar, die mittels des Einlasstrakts 10 zu wenigstens einem Brennraum der auch als Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine geführt und beispielsweise in den Brennraum eingeleitet wird. Hierzu weist der Einlasstrakt 10 wenigstens eine von der Luft durchströmbare Luftleitung 12 auf, welche einen von der Luft durchströmbaren Luftkanal 14 (2) begrenzt beziehungsweise bildet.
  • Außerdem umfasst der Einlasstrakt 10 einen separat von der Luftleitung 12 ausgebildeten und in dem Luftkanal 14 und somit in der Luftleitung 12 angeordneten Drosselkörper 16, welche rauch besonders gut aus 3 erkennbar ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist der Drosselkörper 16 von der den Luftkanal 14 durchströmenden Luft durchströmbar. Außerdem verjüngt sich der Drosselkörper 16 entlang seiner in 3 durch eine strichpunktierte Linie 18 veranschaulichten, axialen Richtung von seinem ersten Ende E1 hin zu seinem zweiten Ende E2 kegelartig. Des Weiteren ist der Drosselkörper 16, welcher separat von der Luftleitung 12 ausgebildet ist, um eine in axialer Richtung des Drosselkörpers 16 verlaufende beziehungsweise mit der axialen Richtung des Drosselkörpers 16 zusammenfallende Drehachse 20 relativ zu der Luftleitung 12 drehbar, wodurch eine durch den Drosselkörper 16 bewirkte Drosselung der den Luftkanal 14 durchströmenden Luft einstellbar beziehungsweise veränderbar ist.
  • Um nun mittels des Drosselkörpers 16 bewirkte Strömungsverluste der Luft besonders gering halten und in der Folge eine besonders verlustarme Drosselung der Luft realisieren zu können, weist der Drosselkörper 16 an seinem ersten Ende E1 eine Einströmöffnung 22 auf, über welche die Luft in eine in 3 durch einen Pfeil 24 veranschaulichte Einströmrichtung in den Drosselkörper 16 einleitbar ist, das heißt während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine einströmt. An seinem zweiten Ende E2 weist der Drosselkörper 16 eine Spitze S auf. Der Drosselkörper 16 weist auch eine Mantelfläche 26 auf, die eine Durchströmöffnung 28 für die den Drosselkörper 16 durchströmende Luft aufweist. Somit kann die den Luftkanal 14 durchströmende Luft entlang der Einströmrichtung durch die Einströmöffnung 22 hindurchströmen und somit entlang der Einströmrichtung über die Einströmöffnung 22 in den Drosselkörper 16 einströmen. Die in den Drosselkörper 16 eingeströmte Luft kann den Drosselkörper 16 durchströmen und über die auch als Ausströmöffnung bezeichnete Durchströmöffnung 28 aus dem Drosselkörper 16 ausströmen. Die Mantelfläche 26 ist dabei in um die axiale Richtung des Drosselkörpers 16 verlaufender Umfangsrichtung des Drosselkörpers 16 gekrümmt, dessen Umfangsrichtung in 3 durch einen Doppelpfeil 30 veranschaulicht ist. Außerdem ist die Mantelfläche 26 des Drosselkörpers 16 entlang der axialen Richtung des Drosselkörpers 16 konvex gewölbt.
  • Besonders gut aus 1, 2 und 3 ist erkennbar, dass der Luftkanal 14 einen ersten Kanalteil 32 und einen fluidisch mit dem ersten Kanalteil 32 verbundenen, zweiten Kanalteil 34 aufweist, welcher in Strömungsrichtung der den Luftkanal 14 durchströmenden Luft stromab des Kanalteils 32 angeordnet ist. Auf ihrem Weg von dem Kanalteil 32 zu dem Kanalteil 34 strömt die zunächst den Kanalteil 32 durchströmende Luft durch den Drosselkörper 16 und von diesem in den Kanalteil 34, sodass in dem winklig zu dem Kanalteil 32 verlaufenden Kanalteil 34 die den Kanalteil 32 durchströmende Luft über den zumindest teilweise in dem ersten Kanalteil 32 angeordneten Drosselkörper 16 einleitbar ist. Dabei ist der zweite Kanalteil 34 vollständig frei von dem Drosselkörper 16. Insbesondere ist erkennbar, dass der Drosselkörper 16 in Strömungsrichtung der den Luftkanal 14 durchströmenden Luft stromab des Kanalteils 32 und stromauf des Kanalteils 34 angeordnet ist. Die Luftleitung 12 kann dabei ein erstes Leitungselement 36 und ein zweites Leitungselement 38 aufweisen, wobei die Leitungselemente 36 und 38 beispielsweise separat voneinander ausgebildet und mechanisch miteinander verbunden sind. Das Leitungselement 36 bildet beziehungsweise begrenzt beispielsweise den Kanalteil 32, wobei das Leitungselement 38 beispielsweise den Kanalteil 34 bildet beziehungsweise begrenzt. Die Leitungselemente 36 und 38 sind über jeweilige Flansche 40 der Leitungselemente 36 und 38 mechanisch miteinander verbunden. Hierzu sind die Leitungselemente 36 und 38 beispielsweise mittels jeweiliger Verbindungselemente 42 mechanisch miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 42 sind beispielsweise Schrauben, mittels welchen die Leitungselemente 36 und 38 miteinander verschraubt und dadurch miteinander verbunden sind. Insbesondere sind die Leitungselemente 36 und 38 derart mechanisch miteinander verbunden, dass die Kanalteile 32 und 34 fluidisch miteinander verbunden sind.
  • Aus 4 ist erkennbar, dass der Einlasstrakt 10 wenigstens ein erstes Lager 44 aufweist. Über das Lager 44 ist beispielsweise der Drosselkörper 16 entlang seiner axialen Richtung, insbesondere drehbar, an dem Leitungselement 36 abgestützt und somit gelagert. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise der Drosselkörper 16 entlang seiner radialen Richtung, insbesondere drehbar, über das Lager 44 an dem Leitungselement 36 gelagert. Der Einlasstrakt 10 weist außerdem ein Lager 46 auf. Über das Lager 46 ist beispielsweise der Drosselkörper 16 entlang seiner axialen Richtung, insbesondere drehbar, an dem Leitungselement 38 abgestützt und somit gelagert. Alternativ oder zusätzlich ist der Drosselkörper 16 entlang seiner radialen Richtung über das Lager 46, insbesondere drehbar, an dem Leitungselement 38 abgestützt und somit gelagert. Das jeweilige Lager 44 beziehungsweise 46 ist somit ein Axiallager und/oder ein Radiallager.
  • Des Weiteren weist die Luftleitung 12, insbesondere das Leitungselement 38, eine an einer Einleitstelle E direkt in den zweiten Kanalteil 34 mündende Einlassöffnung 48 auf, über welche rückgeführtes Abgas, insbesondere aus dem Brennraum, an der Einleitstelle E direkt in den zweiten Kanalteil 34 einleitbar ist. Dabei ist die stromab des Drosselkörpers 16 angeordnete Einströmöffnung E zumindest teilweise an einem Innenradius R der Luftleitung 12, insbesondere des Leitungselements 38, angeordnet.
  • Beispielsweise ist eine Welle 50 vorgesehen, welche beispielsweise drehfest mit dem Drosselkörper 16 verbunden ist. Die Welle 50 ist beispielsweise von einem Elektromotor 52 antreibbar, wodurch die Welle 50 um die Drehachse 20 relativ zur Luftleitung 12 drehbar ist. Somit ist der Drosselkörper 16 über die Welle 50 von dem Elektromotor 52 antreibbar und dadurch um die Drehachse 20 relativ zu der Luftleitung 12 drehbar, wodurch die durch den Drosselkörper 16 bewirkte Drosselung der den Luftkanal 14 durchströmenden Luft eingestellt werden kann. Durch Bewegen beziehungsweise Drehen des Drosselkörpers 16 in unterschiedliche Stellungen, insbesondere Drehstellungen, relativ zur Luftleitung 12 können beispielsweise unterschiedliche Werte eines von der Luft durchströmbaren Strömungsquerschnitts eingestellt werden, welcher beispielsweise teilweise durch den Drosselkörper 16 und teilweise durch die Luftleitung 12, insbesondere durch das Leitungselement 38, jeweils direkt begrenzt ist. Dabei ist beispielsweise der Strömungsquerschnitt in den unterschiedlichen Stellungen des Drosselkörpers 16 jeweils zumindest durch einen Teil der Durchströmöffnung 28 des Drosselkörpers 16 gebildet. Mit anderen Worten kann durch Drehen des Drosselkörpers 16 relativ zu der Luftleitung 12 eingestellt werden, wie stark die Ausströmöffnung versperrt beziehungsweise freigegeben wird. Je stärker die Ausströmöffnung versperrt wird, desto geringer ist der Wert des Strömungsquerschnitts und desto stärker ist die durch den Drosselkörper 16 bewirkte Drosselung der Luft. Die Verwendung des Drosselkörpers 16 zum Drosseln der Luft ist dabei insofern vorteilhaft, als kein zusätzliches, übermäßige Strömungsverluste der Luft bewirkendes Bauteil in der Luft beziehungsweise in deren Strömung angeordnet ist, insbesondere dann, wenn der maximale Wert des Strömungsquerschnitts beziehungsweise die geringstmögliche Drosselung eingestellt ist.
  • Aus 4 ist eine von dem rückgeführten Abgas durchströmbare Abgasrückführleitung 54 erkennbar, welche beispielsweise an der Einleitstelle E fluidisch mit dem Kanalteil 34 verbunden ist. Das rückgeführte Abgas kann die Abgasrückführleitung 54 durchströmen und an der Einleitstelle E aus der Abgasrückführleitung 54 ausströmen und in den Kanalteil 34 einströmen.
  • Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen kann bei dem Einlasstrakt 10 ein alternatives und strömungsoptimiertes Drosselorgan in Form des Drosselkörpers 16 insbesondere zur Durchmischung von Fluiden zum Einsatz kommen. Bei den Fluiden handelt es sich beispielsweise um die auch als Frischluft bezeichnete Luft und um das rückgeführte Abgas. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als ein Dieselmotor ausgebildet, wobei andere Anwendungsbereiche denkbar sind.
  • Der Drosselkörper 16 ist beispielsweise ein Rotationsparaboloid, welcher in einen von Luft durchströmbaren Luftpfad, entlang welchem die Luft in den Brennraum geführt wird, integriert ist. Wie aus den Fig. erkennbar ist, tritt die Luft in axialer Richtung in den Drosselkörper 16 ein und wird innerhalb des Drosselkörpers 16 umgeleitet. Der Austritt der Luft aus dem Drosselkörper 16 erfolgt an der Ausströmöffnung 28 in beziehungsweise auf der Mantelfläche 26 des der Einfachheit wegen auch als Kegel bezeichneten Drosselkörpers 16. In geöffnetem Zustand ergibt sich daher keine Querschnittsveränderungen und damit auch keine Staudrücke beziehungsweise Veränderungen in der Strömungsgeschwindigkeit. Bei einer herkömmlichen Drosselklappe verbleibt stets eine Kontur wie beispielsweise eine Achse, um die die Drosselklappe gedreht werden kann, die unmittelbar angeströmt wird. Die Drosselfunktion des Kegels entsteht durch ein Verdrehen des Kegels in der Luftleitung 12, welche beispielsweise ein Gehäuse für den Drosselkörper 16 (Kegel) bildet. Durch das Verdrehen des Drosselkörpers 16 wird einerseits der Massenstrom der Frischluft über das Drosselorgan reduziert. Andererseits wird gezielt an der auch als AGR-Zugang bezeichneten Einleitstelle ein Unterdruckgebiet erzeugt, und es wird eine Entdrosselung gegenüber einer herkömmlichen Drosselklappe erreicht. Bei einer herkömmlichen Drosselklappe wird auf Höhe der auch als AGR-Zuleitung bezeichneten Einleitstelle E im gesamten Strömungsquerschnitt ein Unterdruck erzeugt. Durch die Einführung der Abgas am Innenradius R der beispielsweise als Krümmer ausgebildeten Luftleitung 12 wird durch das Drosselorgan (Drosselkörper 16) dennoch der gesamte Frischluft-Massenstrom mit dem rückgeführten Abgas durchmischt. Dies hat eine bessere Gleichverteilung des Abgases innerhalb des Frischluft-Massenstroms zur Folge.
  • Vergleiche des Einlasstrakts 10 mit herkömmlichen Lösungen haben gezeigt, dass bei gleicher Durchmischungsstrecke das Abgas mit der Frischluft bei Verwendung des Drosselkörpers 16 besser durchmischt werden kann als bei herkömmlichen Lösungen. Ein weiterer Vorteil des Einlasstrakts 10 ist, das bisherige Lösungen eines mittig in den Strom hineinragenden AGR-Rohrs vermieden oder dadurch reduziert werden können. Ein solches AGR-Rohr hat eine noch größere Anströmfläche als eine geöffnete Drosselklappe, sodass in der Folge durch den Einlasstrakt 10 Druckverluste nochmals reduziert werden können.
  • Fertigungstechnisch sind Teile des Einlasstrakts 10 wie beispielsweise die Luftleitung 12, insbesondere die Leitungselemente 36 und 38, und der Drosselkörper 16 aus Spritzguss, das heißt aus einem Kunststoff gebildet und/oder durch Spritzgießen, insbesondere durch Kunststoff-Spritzgießen, hergestellt. Vorzugsweise erfolgt eine entsprechende Auslegung der Wanddicke des Kegels. Anstelle des Elektromotors 52 kann auch ein anderer Motor, insbesondere Stellmotor, verwendet werden, um den Drosselkörper 16 zu verdrehen. Ferner ist es denkbar, dass an der Mantelfläche 26, insbesondere an deren in radialer Richtung des Drosselkörpers 16 nach außen weisenden Außenseite, ein Zahnrad oder Zahnkranz angeordnet ist, welche beispielsweise in axialer Richtung des Drosselkörpers 16 an oder auf Höhe der Einströmöffnung 22 angeordnet sein kann. Über dieses Zahnrad beziehungsweise den Zahnkranz könnte dann der Drosselkörper 16 relativ zur Luftleitung 12 gedreht werden. Vorzugsweise ist der beispielsweise als Außenzahnkranz ausgebildete Zahnkranz beziehungsweise das Zahnrad selbsthemmend, insbesondere dann, wenn der Zahnkranz beziehungsweise das Zahnrad und somit der Drosselkörper 16 über ein Schneckengetriebe aktuiert, das heißt gedreht, wird, sodass keine Haltemomente entstehen. Die Einbindung des Drosselkörpers 16 in den Luftpfad ist mittels herkömmlicher Schraub- und/oder Steckverbindungen denkbar. Da übermäßige Druckverluste vermieden werden können, kann bei gleicher Verdichterarbeit eine bessere Zylinderfüllung im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen realisiert werden. Insgesamt kann somit ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine dargestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Einlasstrakt
    12
    Luftleitung
    14
    Luftkanal
    16
    Drosselkörper
    18
    strichpunktierte Linie
    20
    Drehachse
    22
    Einströmöffnung
    24
    Einströmrichtung
    26
    Mantelfläche
    28
    Durchströmöffnung
    30
    Doppelpfeil
    32
    Kanalteil
    34
    Kanalteil
    36
    Leitungselement
    38
    Leitungselement
    40
    Flansch
    42
    Verbindungselement
    44
    Lager
    46
    Lager
    48
    Einlassöffnung
    50
    Welle
    52
    Elektromotor
    54
    Abgasrückführleitung
    E
    Einleitstelle
    E1
    erstes Ende
    E2
    zweites Ende
    R
    Innenradius
    S
    Spitze
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0598699 A1 [0002]
    • AT 87070 B [0003]
    • DE 102006050998 A1 [0003]

Claims (4)

  1. Einlasstrakt (10) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer einen von Luft durchströmbaren Luftkanal (14) begrenzenden Luftleitung (12), und mit einem von der den Luftkanal (14) durchströmenden Luft durchströmbaren und in dem Luftkanal (14) angeordneten Drosselkörper (16), welcher sich entlang seiner axialen Richtung (18) von seinem ersten Ende (E1) hin zu seinem zweiten Ende (E2) kegelartig verjüngt und relativ zu der Luftleitung (12) um eine in axialer Richtung (18) des Drosselkörpers (16) verlaufende Drehachse (20) drehbar ist, wodurch eine durch den Drosselkörper (16) bewirkte Drosselung der den Luftkanal (14) durchströmenden Luft einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkörper (16) an seinem ersten Ende (E1) eine Einströmöffnung (22), über welche die Luft in eine Einströmrichtung (24) in den Drosselkörper (16) einleitbar ist, und an seinem zweiten Ende (E2) eine Spitze (S) aufweist, wobei der Drosselkörper (16), dessen Mantelfläche (26) eine Durchströmöffnung (28) für die den Drosselkörper (16) durchströmende und über die Durchströmöffnung (28) aus dem Drosselkörper (16) ausströmende Luft aufweist, die in um die axiale Richtung (18) des Drosselkörpers (16) verlaufender Umfangsrichtung (30) des Drosselkörpers (16) gekrümmte Mantelfläche (26) aufweist, welche entlang der axialen Richtung (18) des Drosselkörpers (16) konvex gewölbt ist.
  2. Einlasstrakt (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (14) einen ersten Kanalteil (32) und einen winklig zu dem ersten Kanalteil (32) verlaufenden, zweiten Kanalteil (34) aufweist, in welchen die den ersten Kanalteil (32) durchströmende Luft über den zumindest teilweise in dem ersten Kanalteil (32) angeordneten Drosselkörper (16) einleitbar ist.
  3. Einlasstrakt (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitung (12) eine an einer Einleitstelle (E) direkt in den zweiten Kanalteil (34) mündende Einlassöffnung (48) aufweist, über welche rückgeführtes Abgas der Verbrennungskraftmaschine an der Einleitstelle (E) direkt in den zweiten Kanalteil (34) einleitbar ist.
  4. Einlasstrakt (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stromab des Drosselkörpers (16) angeordnete Einlassöffnung (48) zumindest teilweise an einem Innenradius (R) der Luftleitung (12) angeordnet ist.
DE102020001244.2A 2020-02-26 2020-02-26 Einlasstrakt für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens Pending DE102020001244A1 (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT87070B (de) 1917-12-27 1922-01-25 O & B Company Steuerschieber für Verbrennungskraftmaschinen.
EP0598699A1 (de) 1992-11-16 1994-05-25 Franz Dipl.Ing.Dr. Laimböck Viertakt-Brennkraftmaschine
DE102006050998A1 (de) 2005-11-02 2007-05-03 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Steuerung eines Fluidstroms, Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fluidstroms

Patent Citations (3)

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