DE102022107830A1 - Motor vehicle with an internal combustion engine and with a ventilation device, ventilation device for a motor vehicle and method for operating a motor vehicle - Google Patents

Motor vehicle with an internal combustion engine and with a ventilation device, ventilation device for a motor vehicle and method for operating a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102022107830A1
DE102022107830A1 DE102022107830.2A DE102022107830A DE102022107830A1 DE 102022107830 A1 DE102022107830 A1 DE 102022107830A1 DE 102022107830 A DE102022107830 A DE 102022107830A DE 102022107830 A1 DE102022107830 A1 DE 102022107830A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fresh air
ventilation
internal combustion
combustion engine
air duct
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.)
Pending
Application number
DE102022107830.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Roman Messing
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102022107830.2A priority Critical patent/DE102022107830A1/en
Publication of DE102022107830A1 publication Critical patent/DE102022107830A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1015Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
    • F02M35/10157Supercharged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M2013/026Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with pumps sucking air or blow-by gases from the crankcase
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M2013/027Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with a turbo charger or compressor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine, welche ein Kurbelgehäuse aufweist, mit wenigstens einem Verdichter, welcher zumindest ein Verdichterrad aufweist, das zum Verdichten von Frischgas ausgebildet ist, welches zur Bildung eines brennbaren Kraftstoff-Frischgas-Gemisches zum befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine dient, mit wenigstens einem Frischluftkanal, welcher zur Versorgung des Verdichterrades mit zu verdichtendem Frischgas stromauf des Verdichterrades angeordnet ist, und mit einer Entlüftungsvorrichtung, welche eine mit dem Frischluftkanal gekoppelte Entlüftungskanalanordnung aufweist, über welche durch Entlüftung gebildeter Massenstrom aus dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine und/oder einem Tank des Kraftfahrzeugs in den Frischluftkanal einleitbar ist. Die Entlüftungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, durch geführtes Einleiten von Massenstrom über die Entlüftungskanalanordnung in den Frischluftkanal, wahlweise zwischen einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer ersten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden ersten Drallströmung und einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden zweiten Drallströmung umzustellen.The invention relates to a motor vehicle, with an internal combustion engine, which has a crankcase, with at least one compressor, which has at least one compressor wheel, which is designed to compress fresh gas, which is used to form a combustible fuel-fresh gas mixture for fired operation of the internal combustion engine , with at least one fresh air duct, which is arranged upstream of the compressor wheel to supply the compressor wheel with fresh gas to be compressed, and with a venting device which has a venting duct arrangement coupled to the fresh air duct, via which mass flow formed by venting from the crankcase of the internal combustion engine and / or a Tank of the motor vehicle can be introduced into the fresh air duct. The ventilation device is designed to, by guided introduction of mass flow via the ventilation channel arrangement into the fresh air channel, selectively between a first swirl flow moving in the fresh air channel in a first direction of rotation during operation of the internal combustion engine and a second swirl flow which is opposite to the first direction of rotation during operation of the internal combustion engine To change the direction of rotation in the second swirl flow moving in the fresh air duct.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Entlüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Further aspects of the invention relate to a ventilation device for a motor vehicle and a method for operating a motor vehicle.

Aufgrund stetig wachsender Bestrebungen zur Verringerung von Kraftstoffverbrauch und Emissionen werden heutige, zum Antreiben von Kraftfahrzeugen herangezogene Verbrennungskraftmaschinen mit Abgasturboladern ausgestattet, welche mit Hilfe der Energie aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine, zur Verdichtung von zur Kraftstoffverbrennung benötigter Frischluft dienen und somit bei gleichem Hubvolumen der Verbrennungskraftmaschine, eine höhere Luftmasse bereitstellen können. So kann entweder eine Leistungssteigerung des Motors, oder eine Hubraumreduzierung bei gleichbleibender Leistung und somit eine Absenkung der beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine entstehenden Reibarbeit erzielt werden.Due to constantly growing efforts to reduce fuel consumption and emissions, today's internal combustion engines used to drive motor vehicles are equipped with exhaust gas turbochargers, which use the energy from the exhaust gas of the internal combustion engine to compress the fresh air required for fuel combustion and thus, with the same displacement of the internal combustion engine, can provide a higher air mass. In this way, either an increase in the performance of the engine or a reduction in displacement can be achieved while maintaining the same performance and thus a reduction in the friction work generated during operation of the internal combustion engine.

Neben den Emissionen aus der Verbrennung, wird aus Gründen der Emissionsverminderung auch ein Ausgasen aus einem Tank des Kraftfahrzeugs oder aus einem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine unterbunden, was über eine Tankentlüftung beziehungsweise eine Kurbelgehäuseentlüftung realisiert wird. Beide Systeme arbeiten mit Hilfe von Massenströmen, welche der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden. Mit Hilfe dieser Massenströme, insbesondere Luftmassenströme, werden beispielsweise ein Aktivkohlefilter der Tankentlüftung oder das Kurbelgehäuse gespült. Für die Aufrechterhaltung dieser Massenströme nutzt man den je nach Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine in deren Sammler (Luftsammler, oder auch „Airbox“ genannt) oder in einem Frischluftkanal vor einem Verdichter des Abgasturboladers vorhandenen Unterdruck. Über den Frischluftkanal kann dem Verdichter zu verdichtende Frischluft zugeführt, insbesondere unmittelbar zugeführt, werden. Während bis vor einigen Jahren noch passive Entlüftungssysteme ausreichend waren, kommen zunehmend aktive Entlüftungssysteme zum Einsatz, um die gesteigerten Anforderungen zu erfüllen. Bei diesen aktiven Entlüftungssystemen werden die Massenströme nicht mehr allein passiv und unterdruckbedingt, sondern mit Hilfe von Pumpen, insbesondere elektrisch betreibbaren Pumpen, erzeugt. Hierdurch kann in jedem Motorbetriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine ein gewünschtes Druckgefälle und somit der notwendige Massenstrom bereitgestellt werden.In addition to the emissions from combustion, for reasons of reducing emissions, outgassing from a tank of the motor vehicle or from a crankcase of the internal combustion engine is also prevented, which is achieved via a tank ventilation or a crankcase ventilation. Both systems work with the help of mass flows, which are fed to the internal combustion engine. With the help of these mass flows, in particular air mass flows, for example an activated carbon filter of the tank ventilation or the crankcase are flushed. To maintain these mass flows, depending on the operating point of the internal combustion engine, the negative pressure present in its collector (air collector, or also called “airbox”) or in a fresh air duct in front of a compressor of the exhaust gas turbocharger is used. Fresh air to be compressed can be supplied to the compressor, in particular supplied directly, via the fresh air duct. While passive ventilation systems were sufficient until a few years ago, active ventilation systems are increasingly being used to meet the increased requirements. With these active ventilation systems, the mass flows are no longer generated passively and due to negative pressure, but with the help of pumps, in particular electrically operated pumps. As a result, a desired pressure drop and thus the necessary mass flow can be provided in each engine operating range of the internal combustion engine.

Bei den passiven Entlüftungssystemen erfolgt die Einleitung der Massenströme vor dem Verdichter in erster Linie an der Stelle mit dem sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine einstellenden, höchsten Unterdruck um somit die Massenströme zu maximieren. Darüber hinaus wurden Entwicklungsbestrebungen darauf gerichtet, die Einleitstelle im Hinblick auf akustisches Verhalten zu optimieren. Fluiddynamische Einflüsse können infolge der Einleitung der Entlüftungssysteme allerdings zu Wirkungsgradverschlechterungen führen, womit auch ein erhöhter Kraftstoffverbrauch oder eine verminderte Motorleistung einhergehen können. Ebenfalls kann es durch unvorteilhafte Einleitung der Massenströme zur Auskondensation von Wasser, Kraftstoff oder anderer Stoffe im Frischluftkanal vor dem Verdichter kommen, was im schlimmsten Fall zu Schäden durch Tropfenschlag an jeweiligen Schaufeln des Verdichters führen kann.With passive ventilation systems, the mass flows are introduced in front of the compressor primarily at the point with the highest negative pressure that occurs during operation of the internal combustion engine in order to maximize the mass flows. In addition, development efforts were aimed at optimizing the discharge point with regard to acoustic behavior. However, fluid dynamic influences can lead to a reduction in efficiency as a result of the introduction of the ventilation systems, which can also result in increased fuel consumption or reduced engine performance. Unfavorable introduction of the mass flows can also lead to condensation of water, fuel or other substances in the fresh air duct in front of the compressor, which in the worst case can lead to damage due to droplet impact on the respective blades of the compressor.

Durch aktive Entlüftungssysteme steigt zusätzlich der elektrische Bordnetzbedarf, was ebenfalls zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt.Active ventilation systems also increase the electrical demand on the vehicle electrical system, which also leads to increased fuel consumption.

Aus der EP 2 163 746 B1 ist eine Turboladeranordnung bekannt, welche eine Niederdruck-Turboladerstufe mit einem ND-Verdichter und einer ND-Turbine, die mit dem ND-Verdichter mechanisch verbunden ist, aufweist. Zudem ist eine Hochdruck-Turboladerstufe mit einem HD-Verdichter und einer HD-Turbine vorgesehen, die mit dem HD-Verdichter mechanisch verbunden ist. Der Niederdruck-Verdichter hat einen radialen Austritt und der Hochdruck-Verdichter einen axialen Eintritt und ein Verdichterrad, das zum Antrieb in einer ersten Drehrichtung ausgeführt ist. Eine Leitung stellt eine Strömungsverbindung zwischen dem Niederdruck-Verdichteraustritt und dem Hochdruck-Verdichtereintritt bereit. Der Niederdruck-Turboladerverdichter hat einen Diffusor, der zur Einleitung von Luftstrom in die Leitung mit Tangentialgeschwindigkeit geformt ist, wobei sich die Tangentialgeschwindigkeit entlang der Leitung in Form von Drall fortpflanzt und als Vordrall am Hochdruck-Verdichter ankommt, wobei der Niederdruck-Turboladerverdichter dazu ausgewählt ist, den Hochdruck-Turboladerverdichtereintritt in einer der Drehrichtung des HD-Turboladerverdichterrads entgegengesetzten Richtung mit Vordrall zu beaufschlagen.From the EP 2 163 746 B1 a turbocharger arrangement is known which has a low-pressure turbocharger stage with an LP compressor and an LP turbine that is mechanically connected to the LP compressor. In addition, a high-pressure turbocharger stage is provided with an HP compressor and an HP turbine, which is mechanically connected to the HP compressor. The low-pressure compressor has a radial outlet and the high-pressure compressor has an axial inlet and a compressor wheel designed to drive in a first direction of rotation. A conduit provides fluid communication between the low pressure compressor outlet and the high pressure compressor inlet. The low pressure turbocharger compressor has a diffuser shaped to introduce air flow into the conduit at tangential velocity, the tangential velocity propagating along the conduit in the form of swirl and arriving at the high pressure compressor as pre-swirl, the low pressure turbocharger compressor being selected to do so , to apply pre-swirl to the high-pressure turbocharger compressor inlet in a direction opposite to the direction of rotation of the HP turbocharger compressor wheel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei welcher ein verbesserter Betrieb durch besonders bedarfsgerechte Beaufschlagung eines Verdichters mit aus Entlüftung resultierendem Massenstrom erzielt werden kann.The object of the present invention is to create a motor vehicle with an internal combustion engine in which improved operation can be achieved by applying the mass flow resulting from ventilation to a compressor in a particularly needs-based manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Entlüftungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a motor vehicle with the features of patent claim 1, by a ventilation device with the features according to patent claim 7 and by a method with the features of patent claim 8. Advantageous designs with practical Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine, welche ein Kurbelgehäuse aufweist, mit wenigstens einem Verdichter, welcher zumindest ein Verdichterrad aufweist, das zum Verdichten von Frischgas ausgebildet ist, welches zur Bildung eines brennbaren Kraftstoff-Frischgas-Gemisches zum befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine dient, mit wenigstens einem Frischluftkanal, welcher zur Versorgung des Verdichterrades mit zu verdichtendem Frischgas stromauf des Verdichterrades angeordnet ist, und mit einer Entlüftungsvorrichtung, welche eine mit dem Frischluftkanal gekoppelte Entlüftungskanalanordnung aufweist, über welche durch Entlüftung gebildeter Massenstrom aus dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine und/oder einem Tank des Kraftfahrzeugs in den Frischluftkanal einleitbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine kann einen Turbolader (Abgasturbolader) aufweisen, welchem der Verdichter zugeordnet sein kann. Das Verdichterrad des Verdichters kann dann mit einem Turbinenrad einer Turbine des Turboladers drehfest gekoppelt sein. Das Turbinenrad kann durch beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gebildetes Abgas antreibbar sein und durch die drehfeste und damit drehmomentübertragende Koppelung mit dem Verdichterrad auch letzteres antreiben. Der Massenstrom kann Kurbelgehäuseentlüftungsmedium, also durch Entlüftung aus dem Kurbelgehäuse ausleitbares Medium, und zusätzlich oder alternativ Tankentlüftungsmedium, also durch Entlüftung aus dem Tank ausleitbares Medium, umfassen.A first aspect of the invention relates to a motor vehicle, with an internal combustion engine, which has a crankcase, with at least one compressor, which has at least one compressor wheel, which is designed to compress fresh gas, which is used to form a combustible fuel-fresh gas mixture for fired operation the internal combustion engine is used, with at least one fresh air duct, which is arranged upstream of the compressor wheel to supply the compressor wheel with fresh gas to be compressed, and with a venting device which has a venting duct arrangement coupled to the fresh air duct, via which mass flow formed by venting from the crankcase of the internal combustion engine and / or a tank of the motor vehicle can be introduced into the fresh air duct. The internal combustion engine can have a turbocharger (exhaust gas turbocharger), to which the compressor can be assigned. The compressor wheel of the compressor can then be coupled in a rotationally fixed manner to a turbine wheel of a turbine of the turbocharger. The turbine wheel can be driven by exhaust gas formed during operation of the internal combustion engine and can also drive the latter due to the rotation-proof and thus torque-transmitting coupling with the compressor wheel. The mass flow can include crankcase ventilation medium, i.e. medium that can be removed from the crankcase by venting, and additionally or alternatively tank ventilation medium, i.e. medium that can be removed from the tank by venting.

Die Entlüftungskanalanordnung kann, insbesondere unmittelbar, mit dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt sein. So kann Massenstrom als Kurbelgehäuseentlüftungsmedium, insbesondere in Form von Blowby-Gasen, aus dem Kurbelgehäuse über die Entlüftungskanalanordnung in den Frischluftkanal geführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Entlüftungskanalanordnung, insbesondere unmittelbar, mit dem Tank, insbesondere einem Tankinnenraum des Tanks, gekoppelt sein. So kann Massenstrom als Tankentlüftungsmedium, insbesondere in Form von Kraftstoffdämpfen, aus dem Tank, insbesondere dem Tankinnenraum, über die Entlüftungskanalanordnung in den Frischluftkanal geführt werden.The ventilation channel arrangement can be coupled, in particular directly, to the crankcase of the internal combustion engine. Mass flow as a crankcase ventilation medium, in particular in the form of blow-by gases, can be guided from the crankcase via the ventilation duct arrangement into the fresh air duct. Additionally or alternatively, the ventilation channel arrangement can be coupled, in particular directly, to the tank, in particular to a tank interior of the tank. Mass flow as a tank ventilation medium, in particular in the form of fuel vapors, can be guided from the tank, in particular the tank interior, via the ventilation channel arrangement into the fresh air channel.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entlüftungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, durch geführtes Einleiten von Massenstrom über die Entlüftungskanalanordnung in den Frischluftkanal, wahlweise zwischen einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer ersten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden ersten Drallströmung und einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden zweiten Drallströmung umzustellen. Dies ist von Vorteil, da hierdurch die unterschiedlichen Drehrichtungen je nach Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine und damit des Verdichters eingestellt werden können. So kann beispielsweise bei geringen Motordrehzahlen der Verbrennungskraftmaschine und gleichzeitig hoher Motorlast die erste Drallströmung, welche sich in der ersten Drehrichtung, welche einer Drehbewegung des Verdichterrades gleichgerichtet sein kann, eingestellt werden. Bei im Vergleich dazu höheren Motordrehzahlen und hohen Motorlasten kann die zweite Drallströmung mit der der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung eingestellt werden, wobei letztere auch der Drehbewegung des Verdichterrades entgegengesetzt sein kann.According to the invention, it is provided that the ventilation device is designed to, by guided introduction of mass flow via the ventilation channel arrangement into the fresh air channel, selectively between a first swirl flow moving in a first direction of rotation in the fresh air channel during operation of the internal combustion engine and a first swirl flow moving during operation of the internal combustion engine in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation in the fresh air duct moving second swirl flow. This is advantageous because it allows the different directions of rotation to be set depending on the operating state of the internal combustion engine and thus of the compressor. For example, at low engine speeds of the internal combustion engine and at the same time high engine load, the first swirl flow, which is in the first direction of rotation, which can be in the same direction as a rotational movement of the compressor wheel, can be adjusted. At comparatively higher engine speeds and high engine loads, the second swirl flow can be set with the second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, the latter also being able to be opposite to the rotational movement of the compressor wheel.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Einstellung der unterschiedlichen Drallströmungen und deren jeweiliger Drehrichtungen eine gezielt verbesserte Beaufschlagung des Verdichterrades erfolgen kann. Durch die gleiche Ausrichtung der ersten Drehrichtung der ersten Drallströmung und der Drehbewegung des Verdichterrades kann ein verbessertes Pumpverhalten des Verdichters, insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen (Kurbelwellendrehzahlen) der Verbrennungskraftmaschine, erzielt werden. Die erste Drallströmung bewirkt einen Vordrall innerhalb des Frischluftkanals, wodurch ein verbessertes Verhalten des Verdichterrades erzielt werden kann. Unter dem Ausdruck „Vordrall“ ist hierbei zu verstehen, dass ein auf das Verdichterrad treffender Fluidstrom, insbesondere aus Frischluft und/oder Massenstrom durch Entlüftung des Kurbelgehäuses bzw. Tanks, bereits eine Umfangskomponente (Bewegungsanteil in Umfangsrichtung des Frischluftkanals) aufweisen kann, welche der Drehbewegung des Verdichterrades gleichgerichtet sein kann. Dies kann vorzugsweise erreicht werden, indem jeweilige Einleitstellen der Tankentlüftung bzw. Kurbelgehäuseentlüftung stark tangential angestellt werden.The invention is based on the knowledge that by adjusting the different swirl flows and their respective directions of rotation, a targeted improved loading of the compressor wheel can take place. By aligning the first direction of rotation of the first swirl flow and the rotational movement of the compressor wheel in the same way, improved pumping behavior of the compressor can be achieved, especially at low engine speeds (crankshaft speeds) of the internal combustion engine. The first swirl flow causes a pre-swirl within the fresh air duct, whereby improved behavior of the compressor wheel can be achieved. The term “pre-swirl” here means that a fluid flow hitting the compressor wheel, in particular from fresh air and/or mass flow through venting the crankcase or tank, can already have a circumferential component (component of movement in the circumferential direction of the fresh air duct), which corresponds to the rotary movement of the compressor wheel can be rectified. This can preferably be achieved by making the respective introduction points of the tank ventilation or crankcase ventilation very tangential.

Die der Drehbewegung des Verdichterrades entgegengesetzte zweite Drehrichtung der zweiten Drallströmung kann zum verbesserten Verhalten des Verdichters bei hohen Drehzahlen und hohen Motorlasten führen. Aufgrund der Bewegung der zweiten Drallströmung gemäß der zweite Drehrichtung kann ein drehzahlabsenkender, negativer Vordrall im Frischluftkanal hervorgerufen werden. Durch Absenken einer Verdichterdrehzahl kann eine bessere Füllung und ein höheres Schluckvolumen beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine erzielt werden. Da die Verdichterdrehzahl aufgrund der Bauteilfestigkeit limitiert ist, kann eine Absenkung dieser Drehzahl bei gleichbleibendem Lastpunkt der Verbrennungskraftmaschine somit zur Leistungssteigerung eingesetzt werden. Der Ausdruck „negativer Vordrall“ bedeutet vorliegend, dass der auf das Verdichterrad treffende Fluidstrom, insbesondere aus Frischluft und/oder Massenstrom durch Entlüftung des Kurbelgehäuses bzw. Tanks, bereits eine Umfangskomponente (Bewegungsanteil in Umfangsrichtung des Frischluftkanals) aufweisen kann, welche der Drehbewegung des Verdichterrades entgegengerichtet sein kann. Dies kann erreicht werden, indem die Einleitstelle der Tankentlüftung und /oder Kurbelgehäuseentlüftung stark tangential angestellt werden.The second direction of rotation of the second swirl flow, which is opposite to the rotational movement of the compressor wheel, can lead to improved behavior of the compressor at high speeds and high engine loads. Due to the movement of the second swirl flow according to the second direction of rotation, a speed-reducing, negative pre-swirl can be caused in the fresh air duct. By lowering a compressor speed, better filling and a higher displacement volume can be achieved when operating the internal combustion engine. Since the compressor speed is limited due to the strength of the component, this speed can be reduced while the load remains the same point of the internal combustion engine can therefore be used to increase performance. In the present case, the expression “negative pre-swirl” means that the fluid flow hitting the compressor wheel, in particular from fresh air and/or mass flow through venting the crankcase or tank, can already have a circumferential component (component of movement in the circumferential direction of the fresh air duct), which corresponds to the rotational movement of the compressor wheel can be directed in the opposite direction. This can be achieved by making the introduction point of the tank ventilation and/or crankcase ventilation very tangential.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Durchströmung der Entlüftungskanalanordnung mit dem Massenstrom anhand eines zumindest zwischen zwei Stellungen verstellbaren Stellorgans der Entlüftungsvorrichtung einstellbar, wobei die erste Drallströmung durch Einleiten des Massenstroms über die Entlüftungskanalanordnung in der ersten Stellung der zwei Stellungen des Stellorgans erzeugbar ist und die zweite Drallströmung durch Einleiten des Massenstroms über die Entlüftungskanalanordnung in der zweiten Stellung der zwei Stellungen des Stellorgans erzeugbar ist. Dies ist von Vorteil, da durch Umstellen zwischen den verschiedenen Stellungen eine besonders bedarfsgerechte Einstellung der jeweiligen Drallströmung erfolgen kann. Die Entlüftungskanalanordnung kann beispielsweise einen Einzelentlüftungskanal, also einen einzelnen Entlüftungskanal aufweisen, welcher Massenstrom leitend mit dem Frischluftkanal gekoppelt sein kann. Durch Verstellen des Stellorgans zwischen den wenigstens zwei Stellungen kann wahlweise die erste Drallströmung oder die zweite Drallströmung eingestellt werden. Allgemein kann bevorzugt auch vorgesehen sein, dass eine Zwischenstellung des Stellorgans eingestellt werden kann, in welcher sowohl die erste Drallströmung als auch die zweite Drallströmung erzeugt werden. Dadurch kann eine gezielte, zumindest teilweise Auslöschung, also Aufhebung des Dralls des Massenstroms erzielt werden und/oder eine besonders gezielte Einstellung eines Gesamtdralls innerhalb des Frischluftkanals erfolgen.In an advantageous development of the invention, a flow through the ventilation channel arrangement with the mass flow can be adjusted using an actuator of the ventilation device that can be adjusted at least between two positions, the first swirl flow being able to be generated by introducing the mass flow via the ventilation channel arrangement in the first position of the two positions of the actuator and the second swirl flow can be generated by introducing the mass flow via the ventilation channel arrangement in the second position of the two positions of the actuator. This is an advantage because by switching between the different positions, the respective swirl flow can be adjusted in a particularly needs-based manner. The ventilation channel arrangement can, for example, have an individual ventilation channel, i.e. a single ventilation channel, which mass flow can be conductively coupled to the fresh air channel. By adjusting the actuator between the at least two positions, the first swirl flow or the second swirl flow can be set. In general, it can also preferably be provided that an intermediate position of the actuator can be set, in which both the first swirl flow and the second swirl flow are generated. As a result, a targeted, at least partial extinction, i.e. cancellation of the swirl of the mass flow can be achieved and/or a particularly targeted adjustment of an overall swirl within the fresh air duct can take place.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Stellorgan als Ventil oder als Schieber ausgebildet. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine besonders genaue Einstellung des Massenstroms sowie der jeweiligen Drallströmung erfolgen. Der Schieber kann vorzugsweise als verschiebbare Blende ausgebildet sein, welche relativ zu dem Frischluftkanal translatorisch verschiebbar ausgestaltet sein kann, um je nach Bedarf beispielsweise jeweilige Entlüftungskanäle der Entlüftungskanalanordnung für die Durchströmung mit dem Massenstrom freizugeben oder zu blockieren. Ist das Stellorgan als Ventil ausgebildet, ist beispielsweise eine Ausgestaltung als Wegeventil vorteilhaft.In a further advantageous development of the invention, the actuator is designed as a valve or as a slide. As a result, a particularly precise adjustment of the mass flow and the respective swirl flow can be carried out in an advantageous manner. The slide can preferably be designed as a displaceable aperture, which can be designed to be translationally displaceable relative to the fresh air channel in order, for example, to release or block, as required, respective ventilation channels of the ventilation channel arrangement for the flow of the mass flow. If the actuator is designed as a valve, a design as a directional control valve, for example, is advantageous.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Entlüftungskanalanordnung einen an einem ersten Innenumfangsbereich des Frischluftkanals in diesen mündenden ersten Entlüftungskanal auf, mittels welchem die erste Drallströmung erzeugbar ist, sowie einen zweiten Entlüftungskanal, welcher an einem, in Umfangsrichtung des Frischluftkanals von dem ersten Innenumfangsbereich beabstandeten, zweiten Innenumfangsbereich in den Frischluftkanal mündet und mittels welchem die zweite Drallströmung erzeugbar ist. Dies ist von Vorteil, da die verschiedenen Drallströmungen hierdurch besonders einfach ausgebildet werden können, indem je nach gewünschter Drallströmung der entsprechende Entlüftungskanal mit dem Massenstrom beaufschlagt, also durchströmt wird. Unter dem Ausdruck „beabstandet“ kann insbesondere verstanden werden, dass zwischen dem ersten Innenumfangsbereich und dem zweiten Innenumfangsbereich ein mittlerer Innenumfangsbereich angeordnet sein kann. Der mittlere Innenumfangsbereich kann zwischen dem ersten Entlüftungskanal und dem zweiten Entlüftungskanal liegen. Die jeweiligen Entlüftungskanäle können dabei als Einleitstellen zum Einleiten von Massenstrom in den Frischluftkanal bezeichnet werden.In a further advantageous development of the invention, the ventilation channel arrangement has a first ventilation channel opening into a first inner peripheral region of the fresh air channel, by means of which the first swirl flow can be generated, and a second ventilation channel, which is spaced from the first inner peripheral region in the circumferential direction of the fresh air channel , second inner circumferential area opens into the fresh air duct and by means of which the second swirl flow can be generated. This is advantageous because the various swirl flows can be formed particularly easily by applying the mass flow to the corresponding ventilation channel, i.e. flowing through it, depending on the desired swirl flow. The term “spaced apart” can be understood in particular to mean that a middle inner circumferential area can be arranged between the first inner circumferential area and the second inner circumferential area. The middle inner circumferential area can lie between the first ventilation channel and the second ventilation channel. The respective ventilation channels can be referred to as introduction points for introducing mass flow into the fresh air channel.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mündet der erste Entlüftungskanal tangential zu dem ersten Innenumfangsbereich und/oder der zweite Entlüftungskanal tangential zu dem zweiten Innenumfangsbereich in den Frischluftkanal. Das tangentiale Einmünden ermöglicht in vorteilhafter Weise das Einleiten des Massenstroms unter besonders geringen Strömungsverlusten und trägt zum Unterbinden von unerwünschten Strömungsablösungen und Verwirbelungen bei.In a further advantageous development of the invention, the first ventilation channel opens into the fresh air channel tangentially to the first inner peripheral region and/or the second ventilation channel opens into the fresh air channel tangentially to the second inner peripheral region. The tangential opening advantageously enables the mass flow to be introduced with particularly low flow losses and contributes to the prevention of undesirable flow separations and turbulence.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Entlüftungsvorrichtung eine Stelleinheit, mittels welcher der durch Entlüftung von dem Kurbelgehäuse und/oder dem Tank kommende Massenstrom auf den ersten Entlüftungskanal und den zweiten Entlüftungskanal aufteilbar ist. Dies ist von Vorteil, da anhand der Stelleinheit bei Bedarf ein Unterbinden der Strömung von Massenstrom vom Kurbelgehäuse und zusätzlich oder alternativ vom Tank kommend in die Entlüftungskanalanordnung erfolgen kann. Die Stelleinheit kann wenigstens ein Ventil oder wenigstens einen Schieber umfassen. Beispielsweise kann die Stelleinheit zwei Ventile umfassen von welchen ein Ventil den vom Kurbelgehäuse kommenden Massenstrom und das andere Ventil den vom Tank kommenden Massenstrom regeln kann.In a further advantageous development of the invention, the ventilation device comprises an actuating unit, by means of which the mass flow coming from the crankcase and/or the tank through ventilation can be divided between the first ventilation channel and the second ventilation channel. This is advantageous because, if necessary, the actuating unit can be used to prevent the flow of mass flow from the crankcase and additionally or alternatively from the tank into the ventilation channel arrangement. The actuating unit can comprise at least one valve or at least one slide. For example, the actuating unit can include two valves, one of which can regulate the mass flow coming from the crankcase and the other valve can regulate the mass flow coming from the tank.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, welche eine zur Koppelung mit einem Frischluftkanal einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs ausgebildete Entlüftungskanalanordnung aufweist, über welche durch Entlüftung gebildeter Massenstrom aus einem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine und/oder einem Tank des Kraftfahrzeugs in den Frischluftkanal einleitbar ist. Gemäß der Erfindung ist die Entlüftungsvorrichtung dazu ausgebildet, durch geführtes Einleiten von Massenstrom über die Entlüftungskanalanordnung in den Frischluftkanal, wahlweise zwischen einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer ersten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden ersten Drallströmung und einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden zweiten Drallströmung umzustellen. Hierdurch ist ein verbesserter Betrieb durch besonders bedarfsgerechte Beaufschlagung des Verdichters mit aus Entlüftung resultierendem Massenstrom erzielbar.A second aspect of the invention relates to a ventilation device for a motor vehicle according to the first aspect of the invention, which has a ventilation channel arrangement designed for coupling to a fresh air duct of an internal combustion engine of the motor vehicle, via which mass flow formed by ventilation from a crankcase of the internal combustion engine and / or a tank of the Motor vehicle can be introduced into the fresh air duct. According to the invention, the ventilation device is designed to, by guided introduction of mass flow via the ventilation channel arrangement into the fresh air channel, selectively between a first swirl flow moving in a first direction of rotation in the fresh air channel during operation of the internal combustion engine and a swirl flow moving in one of the first during operation of the internal combustion engine To change the second direction of rotation in the fresh air duct moving the second swirl flow in the opposite direction of rotation. This makes it possible to achieve improved operation by supplying the compressor with the mass flow resulting from ventilation in a particularly needs-based manner.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Hierbei wird beim befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine durch die Entlüftungsvorrichtung ein geführtes Einleiten von Massenstrom über die Entlüftungskanalanordnung in den Frischluftkanal bewirkt, wobei in einem ersten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine eine sich in einer ersten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegende erste Drallströmung und in einem von dem ersten Betriebszustand verschiedenen, zweiten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine eine sich in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegende zweite Drallströmung erzeugt wird. Unter dem Ausdruck „befeuerter Betrieb“ ist ein Antreiben der Verbrennungskraftmaschine infolge einer Verbrennung des Kraftstoff-Frischgas-Gemisches zu verstehen. Durch das beschriebene Verfahren ist ein verbesserter Betrieb durch besonders bedarfsgerechte Beaufschlagung des Verdichters mit aus Entlüftung resultierendem Massenstrom ermöglicht.A third aspect of the invention relates to a method for operating a motor vehicle according to the first aspect of the invention. Here, during fired operation of the internal combustion engine, the ventilation device causes a guided introduction of mass flow via the ventilation channel arrangement into the fresh air channel, with a first swirl flow moving in a first direction of rotation in the fresh air channel in a first operating state of the internal combustion engine and in a different from the first operating state , second operating state of the internal combustion engine, a second swirl flow moving in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation is generated in the fresh air duct. The term “fired operation” means driving the internal combustion engine as a result of combustion of the fuel-fresh gas mixture. The method described enables improved operation by supplying the compressor with the mass flow resulting from ventilation in a particularly needs-based manner.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Verbrennungskraftmaschine in deren erstem Betriebszustand bei einer von einem Stillstand verschiedenen, ersten Drehzahl betrieben, und in deren zweitem Betriebszustand bei einer zweiten Drehzahl, welche größer ist als die erste Drehzahl. In vorteilhafter Weise kann eine Anpassung der Drallströmung und deren jeweiliger Drehrichtung an den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine erfolgen. Dadurch können sich positive Effekt eines Vordralls oder eines Gegendralls wirksam genutzt werden.In an advantageous development of the invention, the internal combustion engine is operated in its first operating state at a first speed different from a standstill, and in its second operating state at a second speed which is greater than the first speed. Advantageously, the swirl flow and its respective direction of rotation can be adapted to the operating state of the internal combustion engine. This allows the positive effect of a pre-spin or a counter-spin to be used effectively.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die erste Drallströmung und eine sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine einstellende Drehbewegung des Verdichterrades in Umfangsrichtung des Frischluftkanals gleichsinnig orientiert. Hierbei ist klar, dass die Drallströmung sowohl Bewegungsanteile in Axialerstreckungsrichtung (=Längserstreckungsrichtung) des Frischluftkanals als auch in Umfangsrichtung des Frischluftkanals aufweisen kann. Die in Umfangsrichtung orientierten Bewegungsanteile der ersten Drallströmung und die Drehbewegung des Verdichterrades können hierbei gleichsinnig orientiert sein. So können die Drehbewegung und die erste Drallströmung jeweils beide mit oder jeweils beide gegen den Uhrzeigersinn orientiert sein.In a further advantageous development of the invention, the first swirl flow and a rotational movement of the compressor wheel that occurs during operation of the internal combustion engine are oriented in the same direction in the circumferential direction of the fresh air duct. It is clear here that the swirl flow can have movement components both in the axial extension direction (=longitudinal extension direction) of the fresh air duct and in the circumferential direction of the fresh air duct. The circumferentially oriented movement components of the first swirl flow and the rotational movement of the compressor wheel can be oriented in the same direction. The rotational movement and the first swirl flow can both be oriented clockwise or both counterclockwise.

Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.The preferred embodiments and their advantages presented in relation to one of the aspects apply accordingly to the other aspects of the invention and vice versa.

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.The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the claims, the following description of preferred embodiments and the drawings.

Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:

  • 1 eine stark abstrahierte Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine, welche ein Kurbelgehäuse aufweist, mit wenigstens einem Verdichter, welcher ein Verdichterrad aufweist, das zum Verdichten von Frischgas ausgebildet ist, welches zur Bildung eines brennbaren Kraftstoff-Frischgas-Gemisches zum befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine dient, mit einem Frischluftkanal, welcher zur Versorgung des Verdichterrades mit zu verdichtendem Frischgas stromauf des Verdichterrades angeordnet ist, und mit einer Entlüftungsvorrichtung, welche eine mit dem Frischluftkanal gekoppelte Entlüftungskanalanordnung mit zwei Entlüftungskanälen aufweist, über welche durch Entlüftung gebildeter Massenstrom aus dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine und einem Tank des Kraftfahrzeugs in den Frischluftkanal einleitbar ist, wobei die Entlüftungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, durch geführtes Einleiten von Massenstrom über die Entlüftungskanalanordnung in den Frischluftkanal, wahlweise zwischen einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer ersten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden ersten Drallströmung und einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung in dem Frischluftkanal bewegenden zweiten Drallströmung umzustellen;
  • 2 eine weitere stark abstrahierte Darstellung des Frischluftkanals und eines ersten Entlüftungskanals der Entlüftungskanalanordnung, wobei durch über den ersten Entlüftungskanal in den Frischluftkanal einströmenden Massenstrom eine in einer ersten Drehrichtung orientierte, erste Drallströmung erzeugt wird, welche gleichsinnig zu einer Drehbewegung des Verdichterrades orientiert ist; und
  • 3 eine weitere stark abstrahierte Darstellung des Frischluftkanals und eines zweiten Entlüftungskanals der Entlüftungskanalanordnung, wobei durch über den zweiten Entlüftungskanal in den Frischluftkanal einströmenden Massenstrom eine in einer zweiten Drehrichtung orientierte, zweite Drallströmung erzeugt wird, welche gegensinnig zu der Drehbewegung des Verdichterrades orientiert ist.
The invention is explained again below using a specific exemplary embodiment. This shows:
  • 1 a highly abstracted representation of a motor vehicle with an internal combustion engine which has a crankcase, with at least one compressor which has a compressor wheel which is designed to compress fresh gas, which is used to form a combustible fuel-fresh gas mixture for the fired operation of the internal combustion engine, with a fresh air duct, which is arranged upstream of the compressor wheel to supply the compressor wheel with fresh gas to be compressed, and with a venting device, which has a venting duct arrangement coupled to the fresh air duct with two venting channels, via which mass flow formed by venting from the crank housing of the internal combustion engine and a tank of the motor vehicle can be introduced into the fresh air duct, the ventilation device being designed to guide the introduction of mass flow via the ventilation duct arrangement into the fresh air duct, optionally between a first moving in a first direction of rotation in the fresh air duct during operation of the internal combustion engine swirl flow and a second swirl flow moving in the fresh air duct in a second direction of rotation that is opposite to the first direction of rotation during operation of the internal combustion engine;
  • 2 a further highly abstracted representation of the fresh air channel and a first ventilation channel of the ventilation channel arrangement, wherein a first swirl flow oriented in a first direction of rotation is generated by mass flow flowing into the fresh air channel via the first ventilation channel, which is oriented in the same direction as a rotational movement of the compressor wheel; and
  • 3 a further highly abstracted representation of the fresh air duct and a second vent duct of the vent duct arrangement, wherein a second swirl flow oriented in a second direction of rotation is generated by the mass flow flowing into the fresh air duct via the second vent duct, which is oriented in the opposite direction to the rotational movement of the compressor wheel.

1 zeigt in stark abstrahierter Darstellung ein Kraftfahrzeug 10, mit einer Verbrennungskraftmaschine 20. Die Verbrennungskraftmaschine 20 umfasst einen Zylinderkopf 26 und ein Kurbelgehäuse 22. 1 shows a highly abstracted representation of a motor vehicle 10 with an internal combustion engine 20. The internal combustion engine 20 includes a cylinder head 26 and a crankcase 22.

Darüber hinaus umfasst die Verbrennungskraftmaschine 20 einen Abgasturbolader mit einem Verdichter 30, welcher ein Verdichterrad 32 aufweist. Das Verdichterrad 32 ist zum Verdichten von Frischgas 100 ausgebildet, welches zur Bildung eines brennbaren Kraftstoff-Frischgas-Gemisches zum befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 20 dient.In addition, the internal combustion engine 20 includes an exhaust gas turbocharger with a compressor 30, which has a compressor wheel 32. The compressor wheel 32 is designed to compress fresh gas 100, which serves to form a combustible fuel-fresh gas mixture for fired operation of the internal combustion engine 20.

Die Verbrennungskraftmaschine 20 umfasst zudem einen Frischluftkanal 40, welcher zur Versorgung des Verdichterrades 32 mit zu verdichtendem Frischgas 100 stromauf des Verdichterrades 32 angeordnet ist, sowie eine Entlüftungsvorrichtung 50, welche eine mit dem Frischluftkanal 40 gekoppelte Entlüftungskanalanordnung 60 aufweist, über welche durch Entlüftung gebildeter Massenstrom 110 aus dem Kurbelgehäuse 22 der Verbrennungskraftmaschine 20 und zusätzlich oder alternativ einem Tank 12 des Kraftfahrzeugs 10 in den Frischluftkanal 40 eingeleitet werden kann. Der Massenstrom 110 kann also Kurbelgehäuseentlüftungsmedium und zusätzlich oder alternativ Tankentlüftungsmedium umfassen.The internal combustion engine 20 also includes a fresh air duct 40, which is arranged upstream of the compressor wheel 32 to supply the compressor wheel 32 with fresh gas 100 to be compressed, and a venting device 50, which has a venting duct arrangement 60 coupled to the fresh air duct 40, via which the mass flow 110 formed by venting can be introduced into the fresh air duct 40 from the crankcase 22 of the internal combustion engine 20 and additionally or alternatively a tank 12 of the motor vehicle 10. The mass flow 110 can therefore include crankcase ventilation medium and additionally or alternatively tank ventilation medium.

Die Entlüftungsvorrichtung 50 ist dazu ausgebildet, durch geführtes Einleiten von Massenstrom 110 über die Entlüftungskanalanordnung 60 in den Frischluftkanal 40, wahlweise zwischen

  • - einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 20 in einer ersten Drehrichtung D1 in dem Frischluftkanal 40 bewegenden ersten Drallströmung DR1 und
  • - einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 20 in einer der ersten Drehrichtung D1 entgegengesetzten zweiten Drehrichtung D2 in dem Frischluftkanal 40 bewegenden zweiten Drallströmung DR2
umzustellen.The ventilation device 50 is designed to guide the introduction of mass flow 110 via the ventilation channel arrangement 60 into the fresh air channel 40, optionally between
  • - a first swirl flow DR1 moving in a first direction of rotation D1 in the fresh air duct 40 during operation of the internal combustion engine 20 and
  • - a second swirl flow DR2 moving in the fresh air duct 40 in a second direction of rotation D2 that is opposite to the first direction of rotation D1 during operation of the internal combustion engine 20
to convert.

Die erste Drallströmung DR1 und deren erste Drehrichtung D1 sind exemplarisch in 2 gezeigt, wohingegen die zweite Drallströmung DR2 und deren zweite Drehrichtung D2 exemplarisch in 3 verdeutlicht sind. 2 und 3 zeigen vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils lediglich auszugsweise die in 1 gezeigte Anordnung, wobei in 2 und 3 jeweils nur einer von zwei Entlüftungskanälen 61, 62 der Entlüftungskanalanordnung 60 gezeigt sind. 2 zeigt dabei die Ausbildung der ersten Drallströmung DR1 mit deren erster Drehrichtung D1 infolge des Einleitens von Massenstrom 110 über den ersten Entlüftungskanal 61 in den Frischluftkanal 40. 3 zeigt hingegen die Ausbildung der zweiten Drallströmung DR2 mit deren zweiter Drehrichtung D2 infolge des Einleitens von Massenstrom 110 über den zweiten Entlüftungskanal 62 in den Frischluftkanal 40.The first swirl flow DR1 and its first direction of rotation D1 are exemplary in 2 shown, whereas the second swirl flow DR2 and its second direction of rotation D2 are shown as an example in 3 are clarified. 2 and 3 For reasons of clarity, only excerpts are shown here 1 arrangement shown, where in 2 and 3 only one of two ventilation channels 61, 62 of the ventilation channel arrangement 60 are shown. 2 shows the formation of the first swirl flow DR1 with its first direction of rotation D1 as a result of the introduction of mass flow 110 via the first ventilation channel 61 into the fresh air channel 40. 3 shows, however, the formation of the second swirl flow DR2 with its second direction of rotation D2 as a result of the introduction of mass flow 110 via the second ventilation channel 62 into the fresh air channel 40.

Die Durchströmung der Entlüftungskanalanordnung 60 mit dem Massenstrom 110 kann anhand eines verstellbaren Stellorgans 70 der Entlüftungsvorrichtung 50 eingestellt werden. Das Stellorgan 70, welches vorliegend als Schieber dargestellt ist, jedoch auch alternativ als Ventil ausgebildet sein könnte, kann zwischen einer Mehrzahl von Stellungen, von welchen in 1 exemplarisch zwei Stellungen S1, S2 verdeutlicht sind, verstellt werden. 1 zeigt das Stellorgan 70 abstrahiert und bereichsweise unterbrochen, sodass zur Verdeutlichung zwei Stellungen S1 und S2 des Stellorgans 70 in 1 erkennbar sind. In einer ersten Stellung S1 der Stellungen S1, S2, gibt das Stellorgan die Durchströmung des ersten Entlüftungskanal 61 mit dem Massenstrom 110 frei, wodurch sich die erste Drallströmung DR1 einstellen kanm. In der zweiten Stellung S2 der Stellungen S1, S2, gibt das Stellorgan 70 die Durchströmung des zweiten Entlüftungskanal 62 mit dem Massenstrom 110 frei, wodurch sich die zweite Drallströmung DR2 einstellen kann.The flow through the ventilation channel arrangement 60 with the mass flow 110 can be adjusted using an adjustable actuator 70 of the ventilation device 50. The actuator 70, which is shown here as a slide, but could also alternatively be designed as a valve, can be switched between a plurality of positions, of which in 1 Two positions S1, S2 are illustrated as examples and can be adjusted. 1 shows the actuator 70 abstracted and partially interrupted, so that for clarity two positions S1 and S2 of the actuator 70 in 1 are recognizable. In a first position S1 of the positions S1, S2, the actuator releases the mass flow 110 to flow through the first ventilation channel 61, whereby the first swirl flow DR1 can be set. In the second position S2 of the positions S1, S2, there is Stellor gan 70 the flow through the second ventilation channel 62 with the mass flow 110 is free, whereby the second swirl flow DR2 can be set.

Durch Zusammenschau von 1 mit 2 und 3 ist insgesamt erkennbar, dass die erste Drallströmung DR1 durch Einleiten des Massenstroms 110 über die Entlüftungskanalanordnung 60 in der ersten Stellung S1 der zwei Stellungen S1, S2 des Stellorgans 70 erzeugbar ist und die zweite Drallströmung DR2 durch Einleiten des Massenstroms 110 über die Entlüftungskanalanordnung 60 in der zweiten Stellung S2 der zwei Stellungen S1, S2 des Stellorgans 70 erzeugbar ist.By looking together 1 with 2 and 3 Overall, it can be seen that the first swirl flow DR1 can be generated by introducing the mass flow 110 via the ventilation channel arrangement 60 in the first position S1 of the two positions S1, S2 of the actuator 70 and the second swirl flow DR2 can be generated by introducing the mass flow 110 via the ventilation channel arrangement 60 in the second position S2 of the two positions S1, S2 of the actuator 70 can be generated.

Die erste Drallströmung DR1 und eine sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 20 einstellende Drehbewegung 34 des Verdichterrades 32 sind in Umfangsrichtung U des Frischluftkanals 40 gleichsinnig orientiert.The first swirl flow DR1 and a rotational movement 34 of the compressor wheel 32 that occurs during operation of the internal combustion engine 20 are oriented in the same direction in the circumferential direction U of the fresh air duct 40.

Der erste Entlüftungskanal 61, mittels welchem die erste Drallströmung DR1 erzeugbar ist, mündet an einem ersten Innenumfangsbereich 41 des Frischluftkanals 40 in diesen ein. Der zweite Entlüftungskanal 62, mittels welchem die zweite Drallströmung DR2 erzeugbar ist, mündet an einem, in Umfangsrichtung U des Frischluftkanals 40 von dem ersten Innenumfangsbereich 41 beabstandeten, zweiten Innenumfangsbereich 42 in den Frischluftkanal 40 ein. Zwischen dem ersten Entlüftungskanal 61 und dem zweiten Entlüftungskanal 62 ist ein mittlerer Innenumfangsbereich 43 des Frischluftkanals 40 angeordnet. Der mittlere Innenumfangsbereich 43 erstreckt sich dabei in Umfangsrichtung U zwischen dem ersten Entlüftungskanal 61 und dem zweiten Entlüftungskanal 62.The first ventilation channel 61, by means of which the first swirl flow DR1 can be generated, opens into the fresh air channel 40 at a first inner peripheral region 41. The second ventilation channel 62, by means of which the second swirl flow DR2 can be generated, opens into the fresh air channel 40 at a second inner peripheral region 42 which is spaced apart from the first inner peripheral region 41 in the circumferential direction U of the fresh air channel 40. A central inner circumferential region 43 of the fresh air channel 40 is arranged between the first ventilation channel 61 and the second ventilation channel 62. The middle inner circumferential region 43 extends in the circumferential direction U between the first ventilation channel 61 and the second ventilation channel 62.

Der erste Entlüftungskanal 61 mündet tangential zu dem ersten Innenumfangsbereich 41 und der zweite Entlüftungskanal 62 tangential zu dem zweiten Innenumfangsbereich 42 in den Frischluftkanal 40. Dadurch können Strömungsverluste beim Einleiten von Massenstrom in den Frischluftkanal 40 minimiert werden.The first ventilation channel 61 opens into the fresh air channel 40 tangentially to the first inner peripheral region 41 and the second ventilation channel 62 opens tangentially to the second inner peripheral region 42 into the fresh air channel 40. This allows flow losses when introducing mass flow into the fresh air channel 40 to be minimized.

Ebenfalls anhand von 1 ist erkennbar, dass die Entlüftungsvorrichtung 50 eine als Ventil oder Schieber ausgebildete Stelleinheit 80 umfasst, mittels welcher der durch Entlüftung von dem Kurbelgehäuse 22 und zusätzlich oder alternativ dem Tank 12 kommende Massenstrom 110 auf den ersten Entlüftungskanal 61 und den zweiten Entlüftungskanal 62 aufteilbar ist.Also based on 1 It can be seen that the ventilation device 50 comprises an actuating unit 80 designed as a valve or slide, by means of which the mass flow 110 coming from the crankcase 22 and additionally or alternatively the tank 12 by ventilation can be divided between the first ventilation channel 61 and the second ventilation channel 62.

Bei einem Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugs 10 erfolgt ein befeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 20, wobei durch die Entlüftungsvorrichtung 50 ein geführtes Einleiten von Massenstrom 110 über die Entlüftungskanalanordnung 60 in den Frischluftkanal 40 bewirkt wird. In einem ersten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 20 wird die sich in der ersten Drehrichtung D1 in dem Frischluftkanal 40 bewegende erste Drallströmung DR1 und in einem von dem ersten Betriebszustand verschiedenen, zweiten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 20 die sich in der der ersten Drehrichtung D1 entgegengesetzten zweiten Drehrichtung D2 in dem Frischluftkanal 40 bewegende zweite Drallströmung DR2 erzeugt.In a method for operating the motor vehicle 10, the internal combustion engine 20 is operated in a fired manner, with the ventilation device 50 causing a guided introduction of mass flow 110 into the fresh air duct 40 via the ventilation duct arrangement 60. In a first operating state of the internal combustion engine 20, the first swirl flow DR1 moving in the first direction of rotation D1 in the fresh air duct 40 and in a second operating state of the internal combustion engine 20 that is different from the first operating state, the second direction of rotation D2, which is opposite to the first direction of rotation D1 second swirl flow DR2 moving in the fresh air duct 40 is generated.

Die Verbrennungskraftmaschine 20 wird in deren erstem Betriebszustand bei einer von einem Stillstand verschiedenen, ersten Drehzahl betrieben, und in deren zweitem Betriebszustand bei einer zweiten Drehzahl, welche größer ist als die erste Drehzahl.The internal combustion engine 20 is operated in its first operating state at a first speed different from a standstill, and in its second operating state at a second speed which is greater than the first speed.

Zusammenfassend wird mit der Entlüftungsvorrichtung 50 und deren Stellorgan 70 und/oder der Stelleinheit 80 ein schaltbares System bereitgestellt, welches vorzugsweise zwischen den Entlüftungskanälen 61, 62 und damit zwischen zwei unterschiedlichen Einleitstellen hin und her schaltet. Die Entlüftungskanalanordnung 50 kann signalübertragend mit einem vorliegend nicht weiter gezeigten Steuergerät (ECU) der Verbrennungskraftmaschine 20 gekoppelt sein, also mit dem Steuergerät kommunizieren. Je nach Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine 20 kann der Gegendrall oder Vordrall genutzt und über den Frischluftkanal 40 zu dem Verdichterrad geführt 32 werden. Wenngleich vorliegend nicht weiter gezeigt, kann dem Tank 12 und zusätzlich oder alternativ der Verbrennungskraftmaschine 20 eine aktive betreibbare Pumpe zum Fördern des Massenstroms 110 zugeordnet sein. Vorzugsweise kann eine erste aktive Pumpe zum Fördern des Massenstroms aus dem Tank 12 und eine zweite aktive Pumpe zum Fördern des Massenstroms aus dem Kurbelgehäuse 22 vorgesehen sein, wobei die erste und zweite Pumpe anhand des Steuergeräts ansteuerbar sein können.In summary, a switchable system is provided with the ventilation device 50 and its actuator 70 and/or the actuating unit 80, which preferably switches back and forth between the ventilation channels 61, 62 and thus between two different introduction points. The ventilation channel arrangement 50 can be coupled in a signal-transmitting manner to a control unit (ECU), not shown here, of the internal combustion engine 20, that is to say it can communicate with the control unit. Depending on the operating point of the internal combustion engine 20, the counter-swirl or pre-swirl can be used and guided 32 to the compressor wheel via the fresh air duct 40. Although not shown further here, the tank 12 and additionally or alternatively the internal combustion engine 20 can be assigned an actively operable pump for conveying the mass flow 110. Preferably, a first active pump can be provided for conveying the mass flow from the tank 12 and a second active pump for conveying the mass flow from the crankcase 22, wherein the first and second pumps can be controllable using the control device.

Es hat sich gezeigt, dass das Verhalten des Verdichters 30 umso vorteilhafter beeinflusst werden kann, je größer das Verhältnis des Massenstroms 110 zu dem Frischgasstrom 100 (Frischluftmassenstrom) und zusätzlich oder alternativ je tangentialer die jeweilige Einmündung der jeweiligen Entlüftungskanäle 61, 62 in den Frischluftkanal ausgestaltet ist.It has been shown that the behavior of the compressor 30 can be influenced more advantageously, the greater the ratio of the mass flow 110 to the fresh gas flow 100 (fresh air mass flow) and, additionally or alternatively, the more tangential the respective opening of the respective ventilation channels 61, 62 into the fresh air channel is.

Zudem bietet sich bei dem vorliegenden System die Möglichkeit, über die Pumpleistung des Verdichters 30 die Größe des jeweiligen Massenstroms (Entlüftungsmassenstrom) einzustellen. Bei gleichbleibendem Strom des Frischgases 100 (Frischluftmassenstrom) kann somit die Intensität des Effekts verändert werden. Entfällt beispielsweise die Möglichkeit der Schaltung über das Stellorgan 70 oder die Stelleinheit 80, so kann ein negativer Effekt (je nach Ausführung des Dralls somit im Bereich niedriger Drehmomententfaltung (low end torque, oder kurz LET, oder im niedrigen Leistungsbereich) durch Deaktivierung der Einleitung verhindert werden.In addition, the present system offers the possibility of adjusting the size of the respective mass flow (venting mass flow) via the pumping power of the compressor 30. With a constant flow of fresh gas 100 (fresh air mass flow), the intensity of the effect can be changed. If, for example, the possibility of switching via the actuator 70 or the actuator 80 is no longer possible, a negative effect (depending on After the twist has been carried out, it can be prevented in the area of low torque development (low end torque, or LET for short, or in the low power range) by deactivating the introduction.

Die Betriebsbereiche in welchen die entsprechende aktive Pumpe betrieben werden kann, können vorzugsweise so gewählt werden, dass energetische Nachteile durch den Betrieb der Pumpe(n), durch eine Verbesserung des Verdichterverhaltens teilweise oder gänzlich kompensiert werden können.The operating ranges in which the corresponding active pump can be operated can preferably be selected so that energy disadvantages caused by the operation of the pump(s) can be partially or completely compensated for by improving the compressor behavior.

Weiterhin kann die Regelung der Pumpleistung der aktiven Pumpe(n) und somit ein Mischungsverhältnis der Massenströme in Abhängigkeit der Temperaturen, Luftfeuchtigkeit, Beladungszustand eines Aktivkohlefilters eines Tankentlüftungssystems, um nur einige zu nennen, modellbasiert erfolgen. Somit kann beispielsweise ein Auskondensieren von Wasser oder Kraftstoff vor dem Verdichter 30 verhindert und somit die Lebensdauer des Verdichters 30 erhöht werden. Sofern eine Entlüftung zeitnah erfolgen muss, kann zumindest der Zeitpunkt so gewählt werden, dass die Verdichterdrehzahl und somit die Relativgeschwindigkeit zwischen Tropfen und Schaufeln des Verdichters möglichst gering ist. Somit kann ein Schädigungsmechanismus abgeschwächt werden. Eingangsgrößen sind hierbei bspw. eine Umgebungstemperatur, eine Temperatur der Tankentlüftungsgase, eine Luftfeuchtigkeit, ein Beladungszustand eines Aktivkohlefilters, oder die Drehzahl des Verdichters 30.Furthermore, the regulation of the pumping power of the active pump(s) and thus a mixing ratio of the mass flows depending on the temperatures, humidity, loading status of an activated carbon filter of a tank ventilation system, to name just a few, can be carried out on a model basis. In this way, for example, condensation of water or fuel in front of the compressor 30 can be prevented and the service life of the compressor 30 can thus be increased. If venting has to take place promptly, at least the time can be chosen so that the compressor speed and thus the relative speed between drops and blades of the compressor is as low as possible. This means that a damage mechanism can be weakened. Input variables here are, for example, an ambient temperature, a temperature of the tank ventilation gases, an air humidity, a loading status of an activated carbon filter, or the speed of the compressor 30.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1212
Tanktank
2020
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
2222
Kurbelgehäusecrankcase
2626
Zylinderkopfcylinder head
3030
Verdichtercompressor
3232
VerdichterradCompressor wheel
3434
DrehbewegungRotary movement
4040
FrischluftkanalFresh air duct
4141
erster Innenumfangsbereichfirst inner circumferential area
4242
zweiter Innenumfangsbereichsecond inner circumferential area
4343
mittlerer Innenumfangsbereichmedium inner circumference area
5050
EntlüftungsvorrichtungVentilation device
6060
EntlüftungskanalanordnungVent channel arrangement
6161
erster Entlüftungskanalfirst ventilation channel
6262
zweiter Entlüftungskanalsecond ventilation channel
7070
Stellorganactuator
8080
StelleinheitActuator unit
100100
FrischgasFresh gas
110110
Massenstrommass flow
D1D1
erste Drehrichtungfirst direction of rotation
D2D2
zweite Drehrichtungsecond direction of rotation
DR1DR1
erste Drallströmungfirst swirl flow
DR2DR2
zweite Drallströmungsecond swirl flow
S1S1
erste Stellungfirst position
S2S2
zweite Stellungsecond position
UU
UmfangsrichtungCircumferential direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED 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 documents listed by the applicant was 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

  • EP 2163746 B1 [0006]EP 2163746 B1 [0006]

Claims (10)

Kraftfahrzeug (10), - mit einer Verbrennungskraftmaschine (20), welche ein Kurbelgehäuse (22) aufweist, - mit wenigstens einem Verdichter (30), welcher zumindest ein Verdichterrad (32) aufweist, das zum Verdichten von Frischgas (100) ausgebildet ist, welches zur Bildung eines brennbaren Kraftstoff-Frischgas-Gemisches zum befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (20) dient, - mit wenigstens einem Frischluftkanal (40), welcher zur Versorgung des Verdichterrades (32) mit zu verdichtendem Frischgas (100) stromauf des Verdichterrades (32) angeordnet ist, und - mit einer Entlüftungsvorrichtung (50), welche eine mit dem Frischluftkanal (40) gekoppelte Entlüftungskanalanordnung (60) aufweist, über welche durch Entlüftung gebildeter Massenstrom (110) aus dem Kurbelgehäuse (22) der Verbrennungskraftmaschine (20) und/oder einem Tank (12) des Kraftfahrzeugs (10) in den Frischluftkanal (40) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvorrichtung (50) dazu ausgebildet ist, durch geführtes Einleiten von Massenstrom (110) über die Entlüftungskanalanordnung (60) in den Frischluftkanal (40), wahlweise zwischen - einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (20) in einer ersten Drehrichtung (D1) in dem Frischluftkanal (40) bewegenden ersten Drallströmung (DR1) und - einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (20) in einer der ersten Drehrichtung (D1) entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (D2) in dem Frischluftkanal (40) bewegenden zweiten Drallströmung (DR2) umzustellen.Motor vehicle (10), - with an internal combustion engine (20), which has a crankcase (22), - with at least one compressor (30), which has at least one compressor wheel (32) which is designed to compress fresh gas (100), which is used to form a combustible fuel-fresh gas mixture for the fired operation of the internal combustion engine (20), - with at least one fresh air duct (40), which is used to supply the compressor wheel (32) with fresh gas (100) to be compressed upstream of the compressor wheel (32). is arranged, and - with a ventilation device (50), which has a ventilation channel arrangement (60) coupled to the fresh air duct (40), via which mass flow (110) formed by ventilation from the crankcase (22) of the internal combustion engine (20) and / or a tank (12) of the motor vehicle (10) can be introduced into the fresh air duct (40), characterized in that the ventilation device (50) is designed to guide the introduction of mass flow (110) via the ventilation duct arrangement (60) into the fresh air duct ( 40), optionally between - a first swirl flow (DR1) which moves in a first direction of rotation (D1) in the fresh air duct (40) during operation of the internal combustion engine (20) and - a first swirl flow (DR1) which moves in one of the first direction of rotation during operation of the internal combustion engine (20). (D1) to switch to the opposite second direction of rotation (D2) in the second swirl flow (DR2) moving in the fresh air duct (40). Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchströmung der Entlüftungskanalanordnung (60) mit dem Massenstrom (110) anhand eines zumindest zwischen zwei Stellungen (S1, S2) verstellbaren Stellorgans (70) der Entlüftungsvorrichtung (50) einstellbar ist, wobei die erste Drallströmung (DR1) durch Einleiten des Massenstroms (110) über die Entlüftungskanalanordnung (60) in der ersten Stellung (S1) der zwei Stellungen (S1, S2) des Stellorgans (70) erzeugbar ist und die zweite Drallströmung (DR2) durch Einleiten des Massenstroms (110) über die Entlüftungskanalanordnung (60) in der zweiten Stellung (S2) der zwei Stellungen (S1, S2) des Stellorgans (70) erzeugbar ist.Motor vehicle (10). Claim 1 , characterized in that a flow through the ventilation channel arrangement (60) with the mass flow (110) can be adjusted using an actuator (70) of the ventilation device (50) which can be adjusted at least between two positions (S1, S2), the first swirl flow (DR1) passing through Initiation of the mass flow (110) via the ventilation channel arrangement (60) in the first position (S1) of the two positions (S1, S2) of the actuator (70) can be generated and the second swirl flow (DR2) by introducing the mass flow (110) via the Ventilation channel arrangement (60) can be generated in the second position (S2) of the two positions (S1, S2) of the actuator (70). Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (70) als Ventil oder als Schieber ausgebildet ist.Motor vehicle (10). Claim 2 , characterized in that the actuator (70) is designed as a valve or as a slide. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanalanordnung (60) einen an einem ersten Innenumfangsbereich (41) des Frischluftkanals (40) in diesen mündenden ersten Entlüftungskanal (61) aufweist, mittels welchem die erste Drallströmung (DR1) erzeugbar ist, sowie einen zweiten Entlüftungskanal (62) aufweist, welcher an einem, in Umfangsrichtung (U) des Frischluftkanals (40) von dem ersten Innenumfangsbereich (41) beabstandeten, zweiten Innenumfangsbereich (42) in den Frischluftkanal (40) mündet und mittels welchem die zweite Drallströmung (DR2) erzeugbar ist.Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation channel arrangement (60) has a first ventilation channel (61) which opens into a first inner peripheral region (41) of the fresh air channel (40), by means of which the first swirl flow (DR1) can be generated, and has a second ventilation channel (62), which opens into the fresh air channel (40) at a second inner peripheral region (42) which is spaced apart from the first inner peripheral region (41) in the circumferential direction (U) of the fresh air channel (40) and by means of which the second swirl flow (DR2) can be generated. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entlüftungskanal (61) tangential zu dem ersten Innenumfangsbereich (41) und/oder der zweite Entlüftungskanal (62) tangential zu dem zweiten Innenumfangsbereich (42) in den Frischluftkanal (40) mündet.Motor vehicle (10). Claim 4 , characterized in that the first ventilation channel (61) opens into the fresh air channel (40) tangentially to the first inner peripheral region (41) and / or the second ventilation channel (62) tangentially to the second inner peripheral region (42). Kraftfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvorrichtung (50) eine Stelleinheit (80) umfasst, mittels welcher der durch Entlüftung von dem Kurbelgehäuse (22) und/oder dem Tank (12) kommende Massenstrom (110) auf den ersten Entlüftungskanal (61) und den zweiten Entlüftungskanal (62) aufteilbar ist.Motor vehicle (10) according to one of the Claims 4 or 5 , characterized in that the ventilation device (50) comprises an actuating unit (80), by means of which the mass flow (110) coming from the crankcase (22) and / or the tank (12) through ventilation is directed to the first ventilation channel (61) and the second ventilation channel (62) can be divided. Entlüftungsvorrichtung (50) für ein Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine zur Koppelung mit einem Frischluftkanal (40) einer Verbrennungskraftmaschine (20) des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildete Entlüftungskanalanordnung (60) aufweist, über welche durch Entlüftung gebildeter Massenstrom (110) aus einem Kurbelgehäuse (22) der Verbrennungskraftmaschine (20) und/oder einem Tank (12) des Kraftfahrzeugs (10) in den Frischluftkanal (40) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvorrichtung (50) dazu ausgebildet ist, durch geführtes Einleiten von Massenstrom (110) über die Entlüftungskanalanordnung (60) in den Frischluftkanal (40), wahlweise zwischen - einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (20) in einer ersten Drehrichtung (D1) in dem Frischluftkanal (40) bewegenden ersten Drallströmung (DR1) und - einer sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (20) in einer der ersten Drehrichtung (D1) entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (D2) in dem Frischluftkanal (40) bewegenden zweiten Drallströmung (DR2) umzustellen.Ventilation device (50) for a motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, which has a ventilation channel arrangement (60) designed for coupling to a fresh air duct (40) of an internal combustion engine (20) of the motor vehicle (10), via which mass flow formed by ventilation ( 110) can be introduced from a crankcase (22) of the internal combustion engine (20) and / or a tank (12) of the motor vehicle (10) into the fresh air duct (40), characterized in that the ventilation device (50) is designed to be guided Introducing mass flow (110) via the ventilation duct arrangement (60) into the fresh air duct (40), optionally between - a first swirl flow (DR1) which moves in a first direction of rotation (D1) in the fresh air duct (40) during operation of the internal combustion engine (20). and - a second swirl flow (DR2) which moves in the fresh air duct (40) in a second direction of rotation (D2) which is opposite to the first direction of rotation (D1) during operation of the internal combustion engine (20). Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (20) durch die Entlüftungsvorrichtung (50) ein geführtes Einleiten von Massenstrom (110) über die Entlüftungskanalanordnung (60) in den Frischluftkanal (40) bewirkt wird, wobei in einem ersten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine (20) eine sich in einer ersten Drehrichtung (D1) in dem Frischluftkanal (40) bewegende erste Drallströmung (DR1) und in einem von dem ersten Betriebszustand verschiedenen, zweiten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine (20) eine sich in einer der ersten Drehrichtung (D1) entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (D2) in dem Frischluftkanal (40) bewegende zweite Drallströmung (DR2) erzeugt wird.Method for operating a motor vehicle (10) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that when the internal combustion engine (20) is being fired, the ventilation device (50) causes a guided introduction of mass flow (110) via the ventilation duct arrangement (60) into the fresh air duct (40), the combustion being in a first operating state tion engine (20) a first swirl flow (DR1) moving in a first direction of rotation (D1) in the fresh air duct (40) and in a second operating state of the internal combustion engine (20) that is different from the first operating state, one in one of the first direction of rotation (D1 ) opposite second direction of rotation (D2) in the fresh air duct (40) moving second swirl flow (DR2) is generated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (20) in deren erstem Betriebszustand bei einer von einem Stillstand verschiedenen, ersten Drehzahl betrieben wird, und in deren zweitem Betriebszustand bei einer zweiten Drehzahl, welche größer ist als die erste Drehzahl.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the internal combustion engine (20) is operated in its first operating state at a first speed different from a standstill, and in its second operating state at a second speed which is greater than the first speed. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drallströmung (DR1) und eine sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (20) einstellende Drehbewegung (34) des Verdichterrades (32) in Umfangsrichtung (U) des Frischluftkanals (40) gleichsinnig orientiert sind.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that the first swirl flow (DR1) and a rotational movement (34) of the compressor wheel (32) that occurs during operation of the internal combustion engine (20) are oriented in the same direction in the circumferential direction (U) of the fresh air duct (40).
DE102022107830.2A 2022-04-01 2022-04-01 Motor vehicle with an internal combustion engine and with a ventilation device, ventilation device for a motor vehicle and method for operating a motor vehicle Pending DE102022107830A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022107830.2A DE102022107830A1 (en) 2022-04-01 2022-04-01 Motor vehicle with an internal combustion engine and with a ventilation device, ventilation device for a motor vehicle and method for operating a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022107830.2A DE102022107830A1 (en) 2022-04-01 2022-04-01 Motor vehicle with an internal combustion engine and with a ventilation device, ventilation device for a motor vehicle and method for operating a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022107830A1 true DE102022107830A1 (en) 2023-10-05

Family

ID=88019163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022107830.2A Pending DE102022107830A1 (en) 2022-04-01 2022-04-01 Motor vehicle with an internal combustion engine and with a ventilation device, ventilation device for a motor vehicle and method for operating a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022107830A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2163746B1 (en) 2008-09-10 2013-07-31 BorgWarner Inc. Coupling turbochargers for passive pre-swirl counter-rotation
DE102020132339A1 (en) 2019-12-06 2021-06-10 Avl List Gmbh Internal combustion engine with an intake duct

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2163746B1 (en) 2008-09-10 2013-07-31 BorgWarner Inc. Coupling turbochargers for passive pre-swirl counter-rotation
DE102020132339A1 (en) 2019-12-06 2021-06-10 Avl List Gmbh Internal combustion engine with an intake duct

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10212675A1 (en) Exhaust gas turbocharger in an internal combustion engine
EP2025896A2 (en) Centrifugal compressor for a turbocharger
DE102010021449B4 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
WO2004053310A1 (en) Internal combustion engine comprising an exhaust gas turbocharger
DE102012023118A1 (en) Internal combustion engine for motor vehicle i.e. passenger car, has positioning device provided with position elements for fluidic blocking and releasing discharge passages between first operating mode and second operating mode
DE102014221331A1 (en) Method for operating a supercharged internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method comprising a variable turbine
DE102007060218A1 (en) Method for operating a compressor
WO2011032534A1 (en) Gas-dynamic pressure wave machine
DE102012022647A1 (en) Exhaust gas turbocharger for lifting cylinder internal combustion engine of motor vehicle, has portion limited by spine in axial direction, where spine comprises blade elements partially arranged in portion for compressing blade
EP2058485A1 (en) Charged combustion engine and method for operating such a combustion engine
DE102007043585A1 (en) Turbocharger arrangement for internal-combustion engine, has turbochargers with turbine housings arranged in turbines, where pressure side of one turbocharger is connected gas-prominently with annular gap of other turbocharger
DE102022107830A1 (en) Motor vehicle with an internal combustion engine and with a ventilation device, ventilation device for a motor vehicle and method for operating a motor vehicle
EP1619366B1 (en) Switching a multi-stage turbocompressor
DE102011111702A1 (en) Turbine for supercharger for reciprocating piston internal combustion engine of passenger car, has seal element arranged between wall regions of respective walls, where wall regions limit gap along axial direction of turbine wheel
DE102011107120A1 (en) Charging device for internal combustion engine of passenger car, has compressors compressing air supplied by combustion engine in four operating conditions and serially connected in series and parallel to each other in two conditions
DE102016217686A1 (en) Internal combustion engine and associated operating method
WO2016169635A1 (en) Compressor for an exhaust-gas turbocharger
DE102019202380A1 (en) Internal combustion engine with an exhaust manifold and an exhaust gas turbocharger
DE102019119260A1 (en) Conditioning device for a motor vehicle, motor vehicle with a conditioning device and method for operating a conditioning device in a motor vehicle
DE102020113203B4 (en) Method for operating a drive device
DE102007046658A1 (en) Internal combustion engine operating method for vehicle i.e. motor vehicle, involves operating exhaust valves in phase-delayed manner with respect to one another for balancing different exhaust gas counter-pressure levels
DE102023003459A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle
DE102017205457A1 (en) Turbocharger for an internal combustion engine and turbine housing
EP2058486B1 (en) Charged combustion engine and method for operating such a combustion engine
DE102020107900A1 (en) Compression device for an internal combustion engine, internal combustion engine with a compression device, motor vehicle and method for operating an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified