DE102021127075A1 - Reciprocating internal combustion engine with device for wall detachment of liquid in the intake tract - Google Patents

Reciprocating internal combustion engine with device for wall detachment of liquid in the intake tract Download PDF

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DE102021127075A1
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Christoph Köhler
Stephan Liebsch
Michael Günther
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    • 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
    • F02M35/10281—Means to remove, re-atomise or redistribute condensed fuel; Means to avoid fuel particles from separating from the mixture

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Abstract

Die Erfindung stellt eine erfindungsgemäß vorteilhafte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Einlasstrakt bereit, bei welchem die Wandablösung von Flüssigkeit verbessert ist. Die Hubkolbenbrennkraftmaschine umfasst wenigstens einen Zylinder mit einem Brennraum, wobei ein Zylinderkopf der Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Einlassseite und einer Auslassseite ein den Brennraum des Zylinders teilweise begrenzendes Brennraumdach aufweist. Der Einlasstrakt steht mit dem Zylinder auf seiner Einlassseite in Wirkverbindung und ist zumindest teilweise im Zylinderkopf ausgebildet. Bei der erfindungsgemäß vorteilhaften Hubkolbenbrennkraftmaschine wird im Einlasstrakt angelagerte Flüssigkeit, insbesondere Wasser und / oder Brennstoff schnell und effektiv abgeführt und dem Brennraum des Zylinders zugeführt.Der Einlasstrakt weist dazu einen Einlasskanal, einen dem Einlasskanal zugeordneten Einlassventilsitz, ein dem Einlasskanal zugeordnetes Einlassventil und eine passive Einrichtung zur Wandablösung von Flüssigkeit im Einlasstrakt auf.The invention provides a reciprocating piston internal combustion engine which is advantageous according to the invention and has an intake tract in which the wall detachment of liquid is improved. The reciprocating internal combustion engine comprises at least one cylinder with a combustion chamber, wherein a cylinder head of the reciprocating internal combustion engine has a combustion chamber roof that partially delimits the combustion chamber of the cylinder with an inlet side and an outlet side. The intake tract is in operative connection with the cylinder on its intake side and is at least partially formed in the cylinder head. In the reciprocating piston internal combustion engine that is advantageous according to the invention, liquid accumulated in the intake tract, in particular water and/or fuel, is quickly and effectively removed and fed to the combustion chamber of the cylinder. For this purpose, the intake tract has an intake port, an intake valve seat assigned to the intake port, an intake valve assigned to the intake port and a passive device for wall detachment of liquid in the intake tract.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ventilgesteuerte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Einlasstrakt, welcher einen Einlasskanal, einen dem Einlasskanal zugeordneten Einlassventilsitz und ein dem Einlasskanal zugeordnetes Einlassventil aufweist.The present invention relates to a valve-controlled reciprocating piston internal combustion engine with an intake tract which has an intake port, an intake valve seat assigned to the intake port and an intake valve assigned to the intake port.

Stand der TechnikState of the art

Hubkolbenbrennkraftmaschinen können mit einer äußeren Gemischbildung ausgestattet sein. Diese Brennkraftmaschinen weisen dazu beispielsweise einen Kraftstoffinjektor in einem Einlasskanal auf, welcher einem jeweiligen Zylinder zugeordnet ist. Dieser Kraftstoffinjektor ist dabei nah am Einlassventil angeordnet, um flüssigen Kraftstoff in den Einlasskanal zu spritzen. Der flüssige Kraftstoff soll dann über das Einlassventil in den Brennraum des Zylinders gelangen, wobei der Transport in den Brennraum durch die durch den Einlasskanal strömende Verbrennungsluft unterstützt wird. Jedoch kommt es unter bestimmten Betriebszuständen, insbesondere beim Kaltstart und Warmlauf der Brennkraftmaschine zu einer Wandfilmbildung, wobei der flüssige Kraftstoff zum Teil im Einlasskanal und am Einlassventil aufgrund mangelnder Gemischbildung verbleibt.Reciprocating internal combustion engines can be equipped with external mixture formation. For this purpose, these internal combustion engines have, for example, a fuel injector in an intake port, which is assigned to a respective cylinder. This fuel injector is arranged close to the intake valve in order to inject liquid fuel into the intake port. The liquid fuel should then reach the combustion chamber of the cylinder via the inlet valve, with the transport into the combustion chamber being supported by the combustion air flowing through the inlet port. However, under certain operating conditions, in particular during a cold start and warm-up of the internal combustion engine, a film forms on the wall, with some of the liquid fuel remaining in the intake port and on the intake valve due to insufficient mixture formation.

Hubkolbenbrennkraftmaschinen können ferner mit einer äußeren Abgasrückführung ausgestattet sein. Diese Brennkraftmaschinen weisen ein Leitungssystem auf, mittels welchem der Auslasstrakt mit dem Einlasstrakt verbunden ist. Über diese Abgasrückführung wird Abgas aus dem Auslasstrakt der Verbrennungsluft im Einlasstrakt zugeführt. Jedoch kommt es unter bestimmten Betriebsbedingungen, insbesondere beim Kaltstart und Warmlauf der Brennkraftmaschine oder unter bestimmten Druckverhältnissen im Einlasstrakt zu einer Kondensation von Wasser aus dem im rückgeführten Abgas enthaltenen Wasserdampf. Das Wasser wird in Form von Tropfen durch die durch den Einlasskanal strömende Verbrennungsluft mitgerissen. Es kommt zu einer Wandfilmbildung, wobei das Wasser zum Teil in Einlasskanal und am Einlassventil verbleibt.Reciprocating internal combustion engines can also be equipped with external exhaust gas recirculation. These internal combustion engines have a line system by means of which the exhaust tract is connected to the intake tract. Exhaust gas from the exhaust tract is fed to the combustion air in the intake tract via this exhaust gas recirculation. However, under certain operating conditions, in particular during a cold start and warm-up of the internal combustion engine or under certain pressure conditions in the intake tract, water from the water vapor contained in the recirculated exhaust gas condenses. The water is entrained in the form of droplets by the combustion air flowing through the intake port. A film forms on the wall, with some of the water remaining in the inlet port and on the inlet valve.

Aus dem Stand der Technik sind Lösungen für im Einlasskanal abgelagerten Kraftstoff bekannt, mittels welchen die Wandfilmbildung vermieden oder reduziert, oder mittels welchen der Wandfilmabbau beschleunigt werden soll.Solutions for fuel deposited in the intake port are known from the prior art, by means of which the formation of a wall film is to be avoided or reduced, or by means of which the breakdown of the wall film is to be accelerated.

Aus der Patentschrift DE 44 38 735 C2 ist ein Verfahren zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens einer Brennkraftmaschine bekannt. Zur Beschleunigung des an der Brennraumwandung haftenden Wandfilms wird vorgeschlagen, die Turbulenz im Kraftstoffgemisch im Brennraum zu steigern und dadurch eine turbulente Vermischung der wandnahen Schichten zu fördern. Die Turbulenz soll dazu durch die Zufuhr von Zusatzgas während der Kompressionsphase oder die Abfuhr von Kraftstoffgemisch gesteigert werden. Weiter kann der Fachmann entnehmen, dass die Heizung der Wandflächen zu einem schnellen Abbau des Wandfilms führt. Weiter wird beschrieben, dass der Wandfilm während der Warmlaufphase aus Wasser besteht, welcher sich durch die Kondensation von im Abgas enthaltenem Wasserdampf an der Brennraumwand niederschlägt.From the patent DE 44 38 735 C2 a method for improving the cold start behavior of an internal combustion engine is known. In order to accelerate the wall film adhering to the combustion chamber wall, it is proposed to increase the turbulence in the fuel mixture in the combustion chamber and thereby promote turbulent mixing of the layers near the wall. To this end, the turbulence is to be increased by the supply of additional gas during the compression phase or the removal of the fuel mixture. Furthermore, the person skilled in the art can see that the heating of the wall surfaces leads to a rapid degradation of the wall film. It is also described that during the warm-up phase the wall film consists of water, which is deposited on the combustion chamber wall as a result of the condensation of water vapor contained in the exhaust gas.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 042 419 A1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei welcher zumindest eine der Brennkammer zugewandte Oberfläche des Kolbens und/oder zumindest eines Gaswechselventils und/oder des Zylinderkopfs und/oder die Zylinderbüchse im Bereich des Feuersteges und/oder der Einlasskanal zumindest bereichsweise mit einer unebenen Oberflächenstruktur versehen ist. Während der Bewegung des Kolbens, der Einlassströmung und der Verbrennung sollen durch die unebene Oberflächenstruktur wandnahe Turbulenzen erzeugt werden, um ein zuverlässiges Abdampfen von an der Oberfläche angelagertem Kraftstoff zu ermöglichen.From the disclosure document DE 10 2007 042 419 A1 an internal combustion engine is known in which at least one surface of the piston facing the combustion chamber and/or at least one gas exchange valve and/or the cylinder head and/or the cylinder liner in the region of the top land and/or the intake port is provided with an uneven surface structure at least in regions. During the movement of the piston, the intake flow and the combustion, the uneven surface structure is intended to generate turbulence close to the wall in order to enable reliable evaporation of fuel that has accumulated on the surface.

Aus dem Stand der Technik sind weiter Maskierungen für Einlasskanäle und den zugeordneten Einlassventilen bekannt, mittels welchen während eines Einlasstaktes beim Betrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine eine gerichtete Einströmung mit erhöhten Einströmgeschwindigkeiten und somit eine gerichtete Zylinderinnenströmung zur Optimierung von Brennverfahren erzeugt werden soll.Masks for intake ports and the associated intake valves are also known from the prior art, by means of which a directed inflow with increased inflow velocities and thus a directed in-cylinder flow for optimizing combustion processes is to be generated during an intake stroke during operation of the reciprocating internal combustion engine.

Aus der Offenlegungsschrift EP 0 764 770 A2 ist eine Hubkolbenbrennkraftmaschine bekannt. Die Hubkolbenbrennkraftmaschine weist wenigstens einen Zylinder mit wenigstens einem variabel betätigbaren Einlassventil für einen Einlasskanal auf. Damit bei kleinen Ventilhüben eine gerichtete Einströmung mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgt, ist eine sich an einen Ventilsitz des Einlassventils in Einströmrichtung anschließende Wand vorgesehen, so dass bei kleinen Ventilhüben der für die Einströmung zur Verfügung stehende Einströmquerschnitt zumindest in einem Winkelbereich um das Einlassventil herum verengt ist. Dadurch soll beim Betrieb der Brennkraftmaschine im Teillastbereich eine gerichtete Tumbleströmung erzeugt werden.From the disclosure document EP 0 764 770 A2 a reciprocating internal combustion engine is known. The reciprocating internal combustion engine has at least one cylinder with at least one variably actuable intake valve for an intake port. In order for a directed inflow to take place at increased speed with small valve lifts, a wall adjoining a valve seat of the inlet valve in the inflow direction is provided, so that with small valve lifts the inflow cross section available for the inflow is narrowed at least in an angular range around the inlet valve. As a result, a directed tumble flow is to be generated when the internal combustion engine is operated in the partial load range.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Hubkolbenbrennkraftmaschine bereitzustellen, bei welcher die Wandablösung von Flüssigkeit im Einlasstrakt verbessert ist.The object of the invention is to provide an improved reciprocating piston internal combustion engine in which the wall detachment of liquid in the intake tract is improved.

Lösung der Aufgabesolution of the task

Die Aufgabe wird durch eine Hubkolbenbrennkraftmaschine nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen.The object is achieved by a reciprocating internal combustion engine according to the features of patent claim 1. Advantageous developments result from the dependent claims and the exemplary embodiments.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Erfindung stellt eine erfindungsgemäß vorteilhafte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Einlasstrakt bereit, bei welchem die Wandablösung von Flüssigkeit verbessert ist. Die Hubkolbenbrennkraftmaschine umfasst wenigstens einen Zylinder mit einem Brennraum, wobei ein Zylinderkopf der Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Einlassseite und einer Auslassseite ein den Brennraum des Zylinders teilweise begrenzendes Brennraumdach aufweist. Der Einlasstrakt steht mit dem Zylinder auf seiner Einlassseite in Wirkverbindung und ist zumindest teilweise im Zylinderkopf ausgebildet. Bei der erfindungsgemäß vorteilhaften Hubkolbenbrennkraftmaschine wird im Einlasstrakt angelagerte Flüssigkeit, insbesondere Wasser und / oder Brennstoff schnell und effektiv abgeführt und dem Brennraum des Zylinders zugeführt.The invention provides a reciprocating piston internal combustion engine which is advantageous according to the invention and has an intake tract in which the wall detachment of liquid is improved. The reciprocating internal combustion engine comprises at least one cylinder with a combustion chamber, wherein a cylinder head of the reciprocating internal combustion engine has a combustion chamber roof that partially delimits the combustion chamber of the cylinder with an inlet side and an outlet side. The intake tract is in operative connection with the cylinder on its intake side and is at least partially formed in the cylinder head. In the reciprocating internal combustion engine that is advantageous according to the invention, liquid accumulated in the intake tract, in particular water and/or fuel, is discharged quickly and effectively and fed to the combustion chamber of the cylinder.

Der Einlasstrakt weist dazu einen Einlasskanal, einen dem Einlasskanal zugeordneten Einlassventilsitz, ein dem Einlasskanal zugeordnetes Einlassventil und eine passive Einrichtung zur Wandablösung von Flüssigkeit im Einlasstrakt auf. Die passive Einrichtung umfasst keine anzusteuernden Elemente und stellt geometrische Ausformungen bereit, mittels welcher die Strömung von Gas und Flüssigkeit im Einlasstrakt beeinflusst wird. Der Einlasskanal und der Einlassventilsitz sind in dem Zylinderkopf aufgenommen. Das Einlassventil ist im Zylinderkopf gelagert.For this purpose, the intake tract has an intake duct, an intake valve seat assigned to the intake duct, an intake valve assigned to the intake duct, and a passive device for wall detachment of liquid in the intake tract. The passive device does not include any elements to be controlled and provides geometric configurations by means of which the flow of gas and liquid in the intake tract is influenced. The intake port and the intake valve seat are housed in the cylinder head. The intake valve is mounted in the cylinder head.

In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise ist die Einrichtung zur Wandablösung als Flüssigkeitsführung im Einlasskanal und / oder als Einlassventilmaskierung mit einem Düsenspalt ausgeführt. Mittels des vorteilhaften Einlasskanals mit Flüssigkeitsführung und / oder der vorteilhaften Einlassventilmaskierung mit Düsenspalt wird die Wandablösung von Flüssigkeit im Einlasskanal, am Einlassventilsitz und am Einlassventil verbessert. Die Flüssigkeitsführung ist in einer Wandung im Einlasskanal gebildet und demnach im Zylinderkopf angeordnet. Die Einlassventilmaskierung ist im Bereich des Einlassventilsitzes gebildet und am Brennraumdach angeordnet.In a way that is advantageous according to the invention, the device for wall detachment is designed as a liquid guide in the inlet channel and/or as an inlet valve mask with a nozzle gap. The wall detachment of liquid in the inlet channel, at the inlet valve seat and at the inlet valve is improved by means of the advantageous inlet channel with liquid routing and/or the advantageous inlet valve masking with a nozzle gap. The liquid guide is formed in a wall in the intake port and is therefore arranged in the cylinder head. The intake valve mask is formed in the area of the intake valve seat and is arranged on the roof of the combustion chamber.

Die Flüssigkeitsführung im Einlasskanal ist derart ausgestaltet, dass sich die Flüssigkeit im Einlasskanal sammelt und entlang des Einlasskanals in der Flüssigkeitsführung in Richtung des Brennraumes geleitet wird. Dazu ist die Flüssigkeitsführung als Ausnehmung, insbesondere als Rinne oder Nut ausgeführt. Die Ausnehmung erstreckt sich über die gesamte Länge oder über eine Teillänge des Einlasskanals. Teilweise kann die Flüssigkeitsführung auch in einen separaten geschlossenen Kanal übergehen und parallel zum Einlasskanal verlaufen. Die Ausnehmung weist einen gleichbleibenden oder einen sich in Richtung zum Einlassventilsitz hin verkleinernden oder vergrößernden Strömungsquerschnitt auf. Die Ausnehmung verläuft an der bezogen auf die Positionierung der Hubkolbenbrennkraftmaschine entlang der tiefsten Stelle des Strömungsquerschnitts im Einlasskanal und bildet demnach selbst die tiefste Stelle. Mithilfe der Einströmung entlang der Flüssigkeitsführung wird die Flüssigkeit aus den Einlasskanal mitgerissen und in den Brennraum transportiert.The liquid guide in the intake port is designed in such a way that the liquid collects in the intake port and is guided along the intake port in the liquid guide in the direction of the combustion chamber. For this purpose, the liquid guide is designed as a recess, in particular as a channel or groove. The recess extends over the entire length or over part of the length of the inlet channel. In some cases, the liquid flow can also merge into a separate closed channel and run parallel to the inlet channel. The recess has a flow cross section that remains the same or that decreases or increases in the direction of the inlet valve seat. The recess runs along the lowest point of the flow cross section in the inlet channel in relation to the positioning of the reciprocating piston internal combustion engine and accordingly forms the lowest point itself. With the help of the inflow along the liquid guide, the liquid is entrained from the intake port and transported into the combustion chamber.

Die Einlassventilmaskierung umgibt das Einlassventil wenigstens teilweise, um eine Einströmung über das Einlassventil in dem Bereich der Einlassventilmaskierung zu behindern. Die Einlassventilmaskierung ist im Brennraumdach integriert und bildet einen Teil des einlassseitigen Brennraumdaches. Insbesondere ist die Einlassventilmaskierung im zu einer Auslassseite des Zylinders abgewandten Bereich um das Einlassventil angeordnet. Die Einlassventilmaskierung weist eine bestimmte Höhe auf, so dass die Einlassventilmaskierung bis zu einem bestimmten Einlassventilhub wirkt. Der Düsenspalt in der Einlassventilmaskierung ist als Unterbrechung der Einlassventilmaskierung oder als zurückgesetzte Einlassventilmaskierung mit geringerer Höhe als die Einlassventilmaskierung oder als Fase in der Einlassventilmaskierung ausgeführt. Der Düsenspalt erstreckt sich dabei über einen Umfangsbereich von bis zu 10% des Umfangs des Einlassventilsitzes, insbesondere über einen Umfangsbereich von bis zu 7,5% des Umfangs des Einlassventilsitzes. Ein Übergang zwischen Einlassventilmaskierung und Düsenspalt kann als Kante oder als kontinuierlich verlaufende Kontur ausgeführt sein. Durch die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit im Düsenspalt erfolgt eine zumindest teilweise Zerstäubung der Flüssigkeit.The intake valve mask at least partially surrounds the intake valve in order to impede inflow via the intake valve in the area of the intake valve mask. The intake valve mask is integrated in the combustion chamber roof and forms part of the combustion chamber roof on the intake side. In particular, the inlet valve masking is arranged around the inlet valve in the area facing away from an outlet side of the cylinder. The intake valve masking has a specific height, so that the intake valve masking is effective up to a specific intake valve lift. The nozzle gap in the intake valve mask is designed as a break in the intake valve mask, or as a recessed intake valve mask with a lower height than the intake valve mask, or as a chamfer in the intake valve mask. The nozzle gap extends over a peripheral area of up to 10% of the circumference of the intake valve seat, in particular over a peripheral area of up to 7.5% of the circumference of the intake valve seat. A transition between the intake valve masking and the nozzle gap can be designed as an edge or as a continuously running contour. At least partial atomization of the liquid occurs as a result of the increase in the flow velocity in the nozzle gap.

Wird die Einrichtung zur Wandablösung für eine besonders effektive Wirkung durch den Einlasskanal mit Flüssigkeitsführung und Einlassventilmaskierung mit Düsenspalt gebildet, sind die Flüssigkeitsführung im Einlasskanal und der Düsenspalt in der Einlassventilmaskierung zueinander ausgerichtet und stehen über den Einlassventilsitz in Wirkverbindung zueinander, wenn das Einlassventil geöffnet ist. Über die Wirkverbindung wird Flüssigkeit aus dem Einlasskanal mithilfe der Einströmung entlang der Flüssigkeitsführung mitgerissen und über den Einlassventilsitz in den Düsenspalt transportiert, wobei dann durch die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit im Düsenspalt zumindest eine teilweise Zerstäubung der Flüssigkeit erfolgt. Durch diese Maßnahmen ist eine erfindungsgemäß vorteilhafte Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Einlasstrakt bereitgestellt, bei welchem die Wandablösung von Flüssigkeit verbessert ist.If the device for wall detachment is formed for a particularly effective effect by the inlet channel with liquid routing and inlet valve masking with a nozzle gap, the liquid routing in the inlet channel and the nozzle gap in the inlet valve masking are aligned with one another and are operatively connected to one another via the inlet valve seat when the inlet valve is open. About the operative connection liquid is entrained from the inlet channel with the help of the inflow along the liquid guide and transported over the inlet valve seat into the nozzle gap, in which case the increase in the flow ge at least partial atomization of the liquid takes place in the nozzle gap. These measures provide an advantageous reciprocating piston internal combustion engine according to the invention with an intake tract in which the wall detachment of liquid is improved.

Ausführungsbeispiel 1Example 1

Beispielhaft wird hier eine erste vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit einer Flüssigkeitsführung 3 in einem Einlasskanal 2 dargestellt. In der dazugehörigen Figur zeigt:

  • 1, eine schematische Darstellung eines Einlasstraktes 4 der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit Flüssigkeitsführung 3.
A first advantageous embodiment of the reciprocating internal combustion engine 1 according to the invention with a fluid guide 3 in an inlet channel 2 is shown here as an example. The accompanying figure shows:
  • 1 , a schematic representation of an intake tract 4 of the reciprocating piston internal combustion engine 1 with liquid duct 3.

Die erste vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1, dargestellt in 1, umfasst einen Zylinder 5 mit einem Brennraum 6, wobei ein Zylinderkopf 7 der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit einer Einlassseite 9 und einer Auslassseite 10 ein den Brennraum 6 des Zylinders 5 teilweise begrenzendes Brennraumdach 8 aufweist. Der Einlasstrakt 4 weist einen Einlasskanal 2, einen dem Einlasskanal 2 zugeordneten Einlassventilsitz 11, ein dem Einlasskanal 2 zugeordnetes Einlassventil 12 und eine passive Einrichtung zur Wandablösung als Flüssigkeitsführung 3 im Einlasskanal 2 auf. Die Flüssigkeitsführung 3 im Einlasskanal 2 ist als in Richtung einer Einströmung 13 entlang des Einlasskanals 2 verlaufende Ausnehmung ausgeführt. Die Ausnehmung verläuft entlang der tiefsten Stelle des Strömungsquerschnitts im Einlasskanal 2. Die im Einlasskanal 2 anfallende Flüssigkeit wird in der Flüssigkeitsführung 3 gesammelt und unter Zuhilfenahme der Einströmung 13 in Richtung des Einlassventilsitzes 11 und weiter in den Brennraum 6 transportiert, wenn das Einlassventil 12 geöffnet ist.The first advantageous embodiment of the reciprocating internal combustion engine 1 according to the invention, shown in 1 , includes a cylinder 5 with a combustion chamber 6, wherein a cylinder head 7 of the reciprocating internal combustion engine 1 with an inlet side 9 and an outlet side 10 has a combustion chamber 6 of the cylinder 5 partially delimiting the combustion chamber roof 8. The intake tract 4 has an intake port 2 , an intake valve seat 11 assigned to the intake port 2 , an intake valve 12 assigned to the intake port 2 and a passive device for wall detachment as a liquid guide 3 in the intake port 2 . The liquid guide 3 in the inlet channel 2 is designed as a recess running in the direction of an inflow 13 along the inlet channel 2 . The recess runs along the lowest point of the flow cross section in the intake port 2. The liquid that accumulates in the intake port 2 is collected in the liquid guide 3 and transported with the help of the inflow 13 in the direction of the intake valve seat 11 and further into the combustion chamber 6 when the intake valve 12 is open .

Ausführungsbeispiel 2Example 2

Beispielhaft wird hier eine zweite vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit Einlassventilmaskierung 14 dargestellt. In der dazugehörigen Figur zeigt:

  • 2, eine schematische Darstellung eines Einlasstraktes 4 mit Einlassventilmaskierung 14 der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1.
A second advantageous embodiment of the reciprocating internal combustion engine 1 according to the invention with intake valve masking 14 is shown here as an example. The accompanying figure shows:
  • 2 , a schematic representation of an intake tract 4 with intake valve masking 14 of the reciprocating internal combustion engine 1.

Die zweite vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1, dargestellt in 2, umfasst die Einrichtung zur Wandablösung als eine Einlassventilmaskierung 14 mit einem Düsenspalt 15. Die Einlassventilmaskierung 14 ist im Brennraum 6 im Bereich des Einlassventilsitzes 11 gebildet und am Brennraumdach 8 angeordnet. Die Einlassventilmaskierung 14 umgibt das Einlassventil 12 teilweise, um eine Einströmung 13 über das Einlassventil 12 in dem Bereich der Einlassventilmaskierung 14 zu behindern. Die Einlassventilmaskierung 14 ist in einem zylinderwandnahen Bereich 16, also einem zur Auslassseite 10 entgegengesetzten Bereich um das Einlassventil 12 angeordnet. Der Düsenspalt 15 in der Einlassventilmaskierung 14 ist als Unterbrechung der Einlassventilmaskierung 14 ausgeführt und im zylinderwandnahen Bereich 16, insbesondere ist der Düsenspalt 15 zu der tiefsten Stelle des Strömungsquerschnitts im Einlasskanal 2 ausgerichtet. Die im Einlasskanal 2 anfallende Flüssigkeit wird in der tiefsten Stelle des Strömungsquerschnitts im Einlasskanal 2 gesammelt und unter Zuhilfenahme der Einströmung 13 in Richtung des Einlassventilsitzes 11 und weiter zum Düsenspalt 15 transportiert, wenn das Einlassventil 12 geöffnet ist.The second advantageous embodiment of the reciprocating internal combustion engine 1 according to the invention, shown in 2 , comprises the device for wall detachment as an intake valve masking 14 with a nozzle gap 15. The intake valve masking 14 is formed in the combustion chamber 6 in the region of the intake valve seat 11 and is arranged on the combustion chamber roof 8. The intake valve mask 14 partially surrounds the intake valve 12 in order to impede an inflow 13 via the intake valve 12 in the area of the intake valve mask 14 . The intake valve mask 14 is arranged in a region 16 close to the cylinder wall, that is to say in a region opposite the exhaust side 10 around the intake valve 12 . The nozzle gap 15 in the intake valve masking 14 is designed as an interruption of the intake valve masking 14 and in the area 16 close to the cylinder wall, in particular the nozzle gap 15 is aligned with the lowest point of the flow cross section in the intake port 2 . The liquid occurring in the inlet channel 2 is collected in the lowest point of the flow cross section in the inlet channel 2 and transported with the help of the inflow 13 in the direction of the inlet valve seat 11 and further to the nozzle gap 15 when the inlet valve 12 is open.

Ausführungsbeispiel 3Example 3

Beispielhaft wird hier eine dritte vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 mit Flüssigkeitsführung 3 im Einlasskanal 2 und Einlassventilmaskierung 14 dargestellt. In der dazugehörigen Figur zeigt:

  • 3, eine schematische Darstellung eines Einlasstraktes 4 mit Flüssigkeitsführung 3 und Einlassventilmaskierung 14 der Hubkolbenbrennkraftmaschine 1.
A third advantageous embodiment of the reciprocating piston internal combustion engine 1 according to the invention with liquid flow 3 in the inlet channel 2 and inlet valve masking 14 is shown here as an example. The accompanying figure shows:
  • 3 , a schematic representation of an intake tract 4 with liquid duct 3 and intake valve masking 14 of the reciprocating internal combustion engine 1.

Die dritte vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Hubkolbenbrennkraftmaschine 1, dargestellt in 3, umfasst die Einrichtung zur Wandablösung als Flüssigkeitsführung 3 im Einlasskanal 2 und als Einlassventilmaskierung 14 mit Düsenspalt 15. Die Flüssigkeitsführung 3 im Einlasskanal 2 und der Düsenspalt 15 in der Einlassventilmaskierung 14 sind zueinander ausgerichtet und stehen über den Einlassventilsitz 11 in Wirkverbindung zueinander, wenn das Einlassventil 12 geöffnet ist. Über die Wirkverbindung wird Flüssigkeit aus den Einlasskanal 2 mithilfe der Einströmung 13 entlang der Flüssigkeitsführung 3 mitgerissen und über den Einlassventilsitz 11 in den Düsenpalt 15 transportiert.The third advantageous embodiment of the reciprocating internal combustion engine 1 according to the invention, shown in 3 , comprises the device for wall detachment as a liquid guide 3 in the intake port 2 and as an intake valve mask 14 with a nozzle gap 15. The liquid guide 3 in the intake port 2 and the nozzle slot 15 in the intake valve mask 14 are aligned with one another and are in operative connection with one another via the intake valve seat 11 when the intake valve 12 is open. Via the operative connection, liquid is entrained from the inlet channel 2 with the help of the inflow 13 along the liquid guide 3 and is transported via the inlet valve seat 11 into the nozzle gap 15 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Hubkolbenbrennkraftmaschinereciprocating internal combustion engine
22
Einlasskanalinlet channel
33
Flüssigkeitsführungliquid flow
44
Einlasstraktadmission tract
55
Zylindercylinder
66
Brennraumcombustion chamber
77
Zylinderkopfcylinder head
88th
Brennraumdachcombustion chamber roof
99
Einlassseiteinlet side
1010
Auslassseiteoutlet side
1111
Einlassventilsitzintake valve seat
1212
Einlassventilintake valve
1313
Einströmunginflow
1414
Einlassventilmaskierungintake valve masking
1515
Düsenspaltdie gap
1616
zylinderwandnaher Bereicharea near the cylinder wall

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 4438735 C2 [0005]DE 4438735 C2 [0005]
  • DE 102007042419 A1 [0006]DE 102007042419 A1 [0006]
  • EP 0764770 A2 [0008]EP 0764770 A2 [0008]

Claims (4)

Hubkolbenbrennkraftmaschine (1) umfassend - wenigstens einen Zylinder (5) mit einem Brennraum (6), wobei ein Zylinderkopf (7) der Hubkolbenbrennkraftmaschine (1) mit einer Einlassseite (9) und einer Auslassseite (10) ein den Brennraum (6) des Zylinders (5) teilweise begrenzendes Brennraumdach (8) aufweist, - einen mit der Einlassseite (9) in Wirkverbindung stehenden Einlasstrakt (4) mit einem Einlasskanal (2), einem dem Einlasskanal (2) zugeordneten Einlassventilsitz (11), einem dem Einlasskanal (2) zugeordneten Einlassventil (12) und mit einer passiven Einrichtung zur Wandablösung, wobei die passive Einrichtung als Flüssigkeitsführung (3) im Einlasskanal (2) und / oder als Einlassventilmaskierung (14) mit einem Düsenspalt (15) im Brennraumdach (8) im Bereich des Einlassventilsitzes (11) gebildet ist.Reciprocating internal combustion engine (1) comprising - at least one cylinder (5) with a combustion chamber (6), wherein a cylinder head (7) of the reciprocating internal combustion engine (1) with an inlet side (9) and an outlet side (10) partially delimits the combustion chamber (6) of the cylinder (5). combustion chamber roof (8), - an intake tract (4) which is operatively connected to the intake side (9) and has an intake port (2), an intake valve seat (11) assigned to the intake port (2), an intake valve (12) assigned to the intake port (2) and a passive device for wall detachment, the passive device being formed as a liquid guide (3) in the intake port (2) and/or as an intake valve mask (14) with a nozzle gap (15) in the combustion chamber roof (8) in the area of the intake valve seat (11). Hubkolbenbrennkraftmaschine (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsführung (3) im Einlasskanal (2) als in Richtung einer Einströmung (13) entlang des Einlasskanals (2) verlaufende Ausnehmung ausgeführt ist und zumindest teilweise entlang der tiefsten Stelle des Strömungsquerschnitts im Einlasskanal (2) verläuft.Reciprocating internal combustion engine (1) after Claim 1 , characterized in that the liquid guide (3) in the inlet channel (2) is designed as a recess running in the direction of an inflow (13) along the inlet channel (2) and runs at least partially along the lowest point of the flow cross section in the inlet channel (2). Hubkolbenbrennkraftmaschine (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassventilmaskierung (14) in einem zylinderwandnahen Bereich (16) angeordnet ist, der Düsenspalt (15) in der Einlassventilmaskierung (14) als Unterbrechung der Einlassventilmaskierung (14) ausgeführt ist und zur tiefsten Stelle des Strömungsquerschnitts im Einlasskanal (2) ausgerichtet ist.Reciprocating internal combustion engine (1) after Claim 1 , characterized in that the intake valve masking (14) is arranged in a region (16) close to the cylinder wall, the nozzle gap (15) in the intake valve masking (14) is designed as an interruption of the intake valve masking (14) and at the lowest point of the flow cross section in the intake port (2nd ) is aligned. Hubkolbenbrennkraftmaschine (1) nach Patentanspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsführung (3) im Einlasskanal (2) und der Düsenspalt (15) in der Einlassventilmaskierung (14) zueinander ausgerichtet sind und über den Einlassventilsitz (11) in Wirkverbindung zueinander stehen, wenn das Einlassventil (12) geöffnet ist.Reciprocating internal combustion engine (1) after patent claim 2 and 3 , characterized in that the liquid guide (3) in the inlet channel (2) and the nozzle gap (15) in the inlet valve mask (14) are aligned with one another and are in operative connection with one another via the inlet valve seat (11) when the inlet valve (12) is open .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4438735C2 (en) 1994-10-29 1996-08-14 Peter L Prof Dr Andresen Method for improving the cold start behavior of an internal combustion engine, in particular a spark ignition internal combustion engine (BKM)
EP0764770A2 (en) 1995-09-21 1997-03-26 Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh Internal combustion piston engine with at least one cylinder
DE102007042419A1 (en) 2007-09-06 2009-02-19 Daimler Ag Gasoline engine for vehicle, has cylinder in which piston moves longitudinally, for implementing operating cycle comprising multiple stroke between lower and upper dead centers

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