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
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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
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.
-
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.
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
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
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
- - a first swirl flow DR1 moving in a first direction of rotation D1 in the
fresh air duct 40 during operation of theinternal 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 theinternal combustion engine 20
Die erste Drallströmung DR1 und deren erste Drehrichtung D1 sind exemplarisch in
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
Durch Zusammenschau von
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
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
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
Ebenfalls anhand von
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
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
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
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
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
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
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
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2163746 B1 [0006]EP 2163746 B1 [0006]
Claims (10)
Priority Applications (1)
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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)
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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 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=88019163
Family Applications (1)
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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 |
-
2022
- 2022-04-01 DE DE102022107830.2A patent/DE102022107830A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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 |
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