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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen und die Priorität der
US-Patentanmeldung Nr. 16/927.606 , eingereicht am 13. Juli 2020, auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Luft/Kraftstoff-Ansaugsysteme für gasbetriebene Turbomotorsysteme.
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STAND DER TECHNIK
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Viele mit Gas betriebene Motorsysteme verwenden Turbolader, um den Wirkungsgrad (z. B. den Kraftstoffverbrauch) und die Leistung des Motorsystems zu verbessern. Der Turbolader-Verdichter verdichtet die einströmende Luft, wodurch die Dichte der Luft erhöht wird und somit mehr Leistung pro Motorzyklus möglich ist. In einigen Fällen wird ein Abschnitt der verdichteten Luft und/oder des Luft-Kraftstoff-Gemisches am Motor hinter dem Verdichter vorbeigeführt. Dieser umgeleitete Abschnitt des Gemischs kann in das Frischlufteinlasssystem vor dem Verdichter zurückgeführt werden, um den Verlust von überschüssiger Luft/Kraftstoff-Ladung zu verhindern. Allerdings kann das Wiedereinleiten dieses überschüssigen Luft-Kraftstoff-Gemischs am Verdichter-Einlass zu verschiedenen Leistungsproblemen des Motorsystems führen.
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KURZDARSTELLUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem. Das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem schließt einen Verdichter-Ansaugkrümmer und eine Bypass-Leitung ein. Der Verdichter-Ansaugkrümmer definiert ein Fluidplenum. Der Verdichter-Ansaugkrümmer kann mit einem Verdichter gekoppelt werden. Die Bypass-Leitung erstreckt sich in das Fluidplenum und schließt eine Ausstoßleitung ein. Die Ausstoßleitung ist konfiguriert, um im Wesentlichen kollinear mit dem Verdichter zu sein und die Strömung in Richtung des Verdichters abzugeben.
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In einigen Ausführungsformen ist ein Auslass der Ausstoßleitung in der Nähe eines Auslasses des Fluidplenums angeordnet, der die Strömung in den Verdichter entlädt. In einigen Ausführungsformen schließt das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem ferner eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein, die stromabwärts der Bypass-Leitung angeordnet ist. Die Ausstoßleitung kann im Wesentlichen kollinear mit einer zentralen Achse der Fluideinspritzvorrichtung sein.
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In einigen Ausführungsformen chließt das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem ferner ein Verdichter-Bypass-Ventil ein, das mit der Bypass-Leitung gekoppelt ist und konfiguriert ist, um die Strömung durch die Bypass-Leitung zu regulieren.
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In einigen Ausführungsformen ist der hydraulische Durchmesser der Bypass-Leitung über die gesamte Länge der Bypass-Leitung annähernd konstant.
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In einigen Ausführungsformen schließt die Bypass-Leitung eine Kopfleitung ein, die mit der Ausstoßleitung fluidisch gekoppelt ist und konfiguriert ist, um der Ausstoßleitung eine Strömung zuzuführen. Die Ausstoßleitung kann eine von einer Vielzahl von Ausstoßleitungen sein, die mit der Kopfleitung gekoppelt sind. In einigen Ausführungsformen ragt die Ausstoßleitung in die Sammelleitung hinein. In einigen Ausführungsformen ist die Ausstoßleitung konfiguriert, um im Wesentlichen kollinear mit einer Achse eines Verdichterlaufrads zu sein.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem. Das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem schließt einen Verdichter-Ansaugkrümmer, einen Einlassübergang und eine Bypass-Leitung ein. Der Verdichter-Ansaugkrümmer definiert ein Fluidplenum. Der Einlassübergang ist an den Verdichter-Ansaugkrümmer gekoppelt und mit dem Fluidplenum fluidisch verbunden. Die Bypass-Leitung erstreckt sich in das Fluidplenum und schließt eine Ausstoßleitung ein, die im Wesentlichen kollinear mit dem Einlassübergang ist. Die Ausstoßleitung schließt einen Auslass ein, der dem Einlassübergang gegenüberliegt.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein Ansaugsystem für einen Motor. Das Ansaugsystem schließt ein: einen Verdichter; einen Verdichter-Ansaugkrümmer, der ein Fluidplenum definiert; und ein Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem. Das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem schließt einen Einlassübergang und eine Bypass-Leitung ein. Der Einlassübergang ist mit dem Verdichter-Ansaugkrümmer gekoppelt und verbindet das Fluidplenum fluidisch mit dem Verdichter. Die Bypass-Leitung schließt eine Ausstoßleitung ein, die im Wesentlichen kollinear mit dem Verdichter ist und konfiguriert ist, um die Strömung in Richtung des Verdichters abzugeben.
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In einigen Ausführungsformen ist der Verdichter einer aus einer Vielzahl von Verdichtern, wobei der Einlassübergang einer aus einer Vielzahl von Einlassübergängen ist, die mit einem entsprechenden aus der Vielzahl von Verdichtern fluidisch gekoppelt sind, und wobei die Ausstoßleitung eine aus einer Vielzahl von Ausstoßleitungen ist. Ein Auslass jeder Ausstoßleitung aus der Vielzahl von Ausstoßleitungen kann an einem Einlass eines jeweiligen der Vielzahl von Einlassübergängen angeordnet sein, um die Strömung zu jedem der Vielzahl von Verdichtern auszugleichen.
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In einigen Ausführungsformen erhöht die von der Ausstoßleitung entladene Fluidströmung die Geschwindigkeit des Fluids, das den Einlassübergang passiert, um den Druckverlust am Einlassübergang zu reduzieren.
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Es sei darauf hingewiesen, dass alle Kombinationen der vorstehenden Konzepte und zusätzliche Konzepte, die weiter unten ausführlicher erörtert werden (vorausgesetzt, dass diese Konzepte nicht miteinander unvereinbar sind), als Teil des hier offengelegten Gegenstands in Betracht gezogen werden. Insbesondere werden alle Kombinationen von beanspruchten Gegenständen, die am Ende dieser Offenbarung angefügt sind, als Teil des hier offengelegten Gegenstands betrachtet.
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Figurenliste
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Die Patent- oder Anmeldungsakte enthält mindestens eine in Farbe ausgeführte Zeichnung. Kopien dieser Patent- oder Anmeldeveröffentlichung mit Farbzeichnung(en) werden vom Amt auf Antrag und gegen Entrichtung der erforderlichen Gebühr bereitgestellt.
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Die vorstehenden und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass diese Zeichnungen nur einige Implementierungen in Übereinstimmung mit der Offenbarung darstellen und daher nicht als einschränkend für den Umfang der Offenbarung zu betrachten sind, wird die Offenbarung unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen mit zusätzlicher Spezifität und Detailgenauigkeit beschrieben.
- 1 ist ein Blockdiagramm eines Motorsystems gemäß einer Ausführungsform.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Ansaugsystems eines gasbetriebenen Turbomotorsystems, gemäß einer Ausführungsform.
- 3 ist eine perspektivische Rückansicht eines Verdichter-Ansaugkrümmers des Ansaugsystems von 2.
- 4 ist eine vordere Querschnittsansicht eines Abschnitts der Bypass-Leitung des Ansaugsystems von 2.
- 5 ist eine obere Querschnittsansicht eines Verdichter-Einlassübergangsabschnitts des Ansaugsystems von 2.
- 6 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Verdichter-Einlassübergangsabschnitts des Ansaugsystems von 2.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Strömungsgeschwindigkeitsprofils des Ansaugsystems von 2, gemäß einer Ausführungsform.
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In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen bezeichnen ähnliche Symbole in der Regel ähnliche Komponenten, sofern der Kontext nichts anderes vorschreibt. Die in der detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen veranschaulichten Implementierungen sind nicht als Einschränkung zu verstehen. Es können auch andere Implementierungen verwendet und andere Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist oder Schutzumfang des hier vorgestellten Gegenstands abzuweichen. Es versteht sich von selbst, dass die Aspekte der vorliegenden Offenbarung, wie sie hier allgemein beschrieben und in den Figuren veranschaulicht sind, in einer Reihe unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet, ersetzt, kombiniert und gestaltet werden können, die alle ausdrücklich in Betracht gezogen und zum Bestandteil der vorliegenden Offenbarung gemacht werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen Verfahren und Vorrichtungen zur Wiedereinleitung eines umgangenen Luft/Kraftstoff-Gemischs in ein Motorluftansaugsystem. Insbesondere betreffen die hier beschriebenen Ausführungsformen allgemein ein Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem zum Einleiten eines umgeleiteten Kraftstoff-Luft-Gemisches stromaufwärts eines Turbolader-Verdichters.
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In verschiedenen herkömmlichen Turbolader-Motorsystemen wird das überschüssige verdichtete Luft-Kraftstoff-Gemisch (z. B. überschüssige Luft-Kraftstoff-Ladung), das am Motor stromabwärts des Turbolader-Verdichters vorbeigeführt wird, durch Fluidplenums und/oder eine Leitung zurück zum stromaufwärtigen Ende des Verdichters umgelenkt. Allerdings kann das Wiedereinleiten dieser überschüssigen Luft/Kraftstoff-Ladung zu einer instabilen und/oder ineffizienten Motorleistung führen, was zum Teil auf den Geschwindigkeits- und Druckunterschied zwischen dem stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Ende des Verdichters zurückzuführen ist. Diese Probleme können insbesondere bei schnellen Lastwechseln des Motors auftreten, bei denen die Kraftstoffzufuhr zum Motor (z. B. die Strömung des Kraftstoffs zum Motor) schnell erhöht oder verringert wird.
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Das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem der vorliegenden Offenbarung mildert die oben genannten Leistungseffekte ab, indem es die Strömung steuert, mit der die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung stromaufwärts des Verdichters eingeleitet wird. Das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem schließt eine Bypass-Leitung ein, die sich in einen Verdichter-Ansaugkrümmer des Turbolader-Verdichters erstreckt. Die Bypass-Leitung hat entlang ihrer gesamten Länge einen annähernd konstanten hydraulischen Strömungsbereich. Darüber hinaus ist die Bypass-Leitung so dimensioniert, dass die hohe Geschwindigkeit der überschüssigen Luft/Kraftstoff-Ladung, die zum stromaufwärts gelegenen Ende des Verdichters zurückgeführt wird, beibehalten wird, um die Verweilzeit des Luft/Kraftstoff-Gemischs in der Bypass-Leitung zu verringern.
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Die Bypass-Leitung leitet die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung so nahe wie möglich am Einlass des Verdichters wieder ein. Diese Struktur verbessert die Gleichmäßigkeit der in das Verdichterlaufrad (z. B. Rad) eintretenden Strömung, wodurch auch die aerodynamische Leistung des Verdichters verbessert wird (z. B. Verringerung der Strömungsablösung und Ungleichmäßigkeit usw.). Neben dem Verbessern der Leistung des Verdichters wird durch Sicherstellen eines gleichmäßigen Dichtequerschnitts der in den Verdichter eintretenden Ladung auch die zyklische Umkehrbelastung reduziert, die zu Resonanzen im Verdichter führen und seine Lebensdauer verkürzen kann. Die Bypass-Leitung kann eine Sammelleitung und eine Ausstoßleitung einschließen, die sich von der Sammelleitung weg und zu einem Einlassübergang für den Verdichter hin erstreckt. Ein Auslassende der Ausstoßleitung kann an einem Einlass zum Einlassübergang angeordnet sein, um den Grad der Fluidvermischung und den Fluidgeschwindigkeitsverlust innerhalb des Verdichter-Ansaugkrümmers vor dem Einlassübergang zu reduzieren.
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In einigen Ausführungsformen ist ein Auslassende der Ausstoßleitung koaxial mit dem Einlassübergang und in einer Richtung angeordnet, die im Wesentlichen parallel zur eintretenden Luftströmung durch den Verdichter-Ansaugkrümmer ist. Die Entladung, welche die Ausstoßleitung verlässt, erhöht die Geschwindigkeit der umgebenden Ansaugluft, und zwar durch das Erzeugen eines Niederdruckbereichs am Einlassübergang, wodurch der Gesamtdruckverlust durch den Verdichter-Ansaugkrümmer reduziert wird. Die verschiedenen, oben vorgestellten und im Folgenden näher erläuterten Konzepte können auf zahlreiche Arten umgesetzt werden, da die beschriebenen Konzepte nicht auf eine bestimmte Implementierungsart beschränkt sind. Beispiele für spezifische Implementierungen und Anwendungen werden hauptsächlich zur Veranschaulichung bereitgestellt.
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Die verschiedenen numerischen Werte hierin werden nur zu Referenzzwecken bereitgestellt. Sofern nicht anders angegeben, sind alle in der Spezifikation und den Ansprüchen verwendeten Zahlen, mit denen Mengen von Eigenschaften, Parametern, Bedingungen usw. ausgedrückt werden, so zu verstehen, dass sie in allen Fällen durch den Begriff „ungefähr“ modifiziert werden. Dementsprechend handelt es sich bei den in der folgenden Spezifikation und den beigefügten Ansprüchen angegebenen numerischen Parametern, sofern nicht anders angegeben, um Näherungswerte. Alle numerischen Parameter sind zumindest unter Berücksichtigung der gemeldeten signifikanten Stellen und unter Anwendung der üblichen Rundungsmethoden auszulegen. Der Begriff „ungefähr“, wenn er vor einer numerischen Bezeichnung, z. B. einer Menge und/oder einem Betrag einschließlich eines Bereichs, verwendet wird, weist auf Näherungswerte hin, die um (+) oder (-) 10 %, 5 % oder 1 % abweichen können.
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Wie dem Fachmann klar sein wird, umfassen alle hier offenbarten Bereiche für alle Zwecke, insbesondere im Hinblick auf eine schriftliche Beschreibung, auch alle möglichen Teilbereiche und Kombinationen von Teilbereichen davon. Jeder aufgeführte Bereich lässt sich leicht als hinreichend beschreibend erkennen und ermöglicht die Unterteilung desselben Bereichs in mindestens gleiche Hälften, Drittel, Viertel, Fünftel, Zehntel usw. Als nicht einschränkendes Beispiel kann jeder hier beschriebene Bereich ohne weiteres in ein unteres Drittel, ein mittleres Drittel und ein oberes Drittel usw. unterteilt werden. Wie dem Fachmann klar sein dürfte, schließen alle Ausdrücke wie „bis zu“, „mindestens“, „größer als“, „kleiner als“ usw. die genannte Zahl ein und beziehen sich auf Bereiche, die anschließend in Unterbereiche unterteilt werden können, wie oben beschrieben. Letztendlich schließt ein Bereich, wie der Fachmann weiß, jedes einzelne Element ein.
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1 ist ein Blockdiagramm eines gasbetriebenen Turbomotorsystems, gezeigt als Motorsystem 10, gemäß mindestens einer Ausführungsform. Das Motorsystem 10 schließt einen Motor 20 und ein Ansaugsystem 100 ein. Der Motor 20 kann ein Dieselmotor, ein Benzinmotor, ein Erdgasmotor, ein Zweistoffmotor, ein Biodieselmotor, ein E85-Motor, ein Flex-Fuel-Motor, eine Gasturbine oder eine andere Art von Verbrennungsmotor oder Antrieb sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Motor 20 ein Hochleistungsmotor (high horse power- - HHP-Motor) sein, wie z. B. ein Motor, der eine Leistung im Bereich von 500 PS bis 4.500 PS oder mehr erbringt. Das Motorsystem 10 kann zum Antrieb eines Stromgenerators (z. B. Aggregat usw.) zur Erzeugung von Elektrizität (z. B. Leistung), eines Generators oder Ähnlichem verwendet werden. In einer Ausführungsform ist der Motor 20 z. B. über eine Antriebswelle (nicht gezeigt) mit dem Generator gekoppelt. In anderen Ausführungsformen kann das Motorsystem 10 verwendet werden, um einen Lastwagen, ein Boot, eine Lokomotive oder eine andere Art von Fahrzeug (z. B. ein Straßen- oder Geländefahrzeug) anzutreiben. In anderen Ausführungsformen kann das Motorsystem 10 in einer industriellen Anwendung verwendet werden, um eine Pumpe, ein Hydrauliksystem oder eine andere Art von System anzutreiben.
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Das Ansaugsystem 100 versorgt den Motor 20 mit sauberer Luft und/oder Kraftstoff. In einigen Ausführungsformen liefert das Ansaugsystem 100 auch rückgeführte Abgase an den Motor 20. Beispielsweise kann das Ansaugsystem 100 Teil eines Abgasrückführungssystems für den Motor 20 sein. Wie in 1 gezeigt, schließt das Ansaugsystem 100 ein: einen Verdichter-Ansaugkrümmer 200; mindestens einen Turbolader-Verdichter, gezeigt als Verdichter 300; eine Vielzahl von Einlassübergängen 350 (z. B. Einlassleitungsabschnitte oder -segmente); einen Kraftstoffmischer 360; und eine Bypass-Leitung 400. Der Verdichter-Ansaugkrümmer 200 empfängt Frischluft aus der Umgebung des Motorsystems 10, filtert die Luft und führt die gefilterte Luft den Verdichtern 300 zu. Wie in 1 gezeigt, ist ein Auslass des Verdichter-Ansaugkrümmers 200 über die Einlassübergänge 350 fluidisch mit jedem der Verdichter 300 verbunden. In anderen Ausführungsformen ist jeder Verdichter 300 mit einem eigenen Verdichter-Ansaugkrümmer 200 gekoppelt. In der Ausführungsform von 1 sind die Verdichter 300 (und die Einlassübergänge 350) in einer im Wesentlichen parallelen Anordnung stromabwärts des Verdichter-Ansaugkrümmers 200 angeordnet.
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Die Verdichter 300 saugen die gefilterte Luft aus dem Verdichter-Ansaugkrümmer 200 an und verdichten die Luft, bevor sie die Ladeluft (z. B. verdichtete Luft usw.) dem Motor 20 zuführen (z. B. über mindestens einen Ansaugkrümmer zwischen den Verdichtern 300 und dem Motor 20 usw.). Die Verdichter 300 erhöhen die Luftmasse, die bei jedem Motorzyklus in den Motor eintritt, was den volumetrischen Wirkungsgrad und die Leistungserzeugung des Motors 20 erhöht. Jeder der Verdichter 300 schließt ein Laufrad (z. B. einen Rotor) ein, das sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, um die gefilterte Luft anzusaugen und unter Druck zu setzen. Das Laufrad ist mechanisch mit einer Turbine verbunden, die das Laufrad antreibt, indem sie einen Teil der Enthalpie und der kinetischen Energie der Abgase, die den Motor 20 verlassen, zurückgewinnt. In anderen Ausführungsformen wird das Laufrad durch einen Elektromotor, eine Motorkurbelwelle und/oder eine andere Wellen-Leistungsquelle angetrieben. Die Größe und Geometrie der einzelnen Verdichterlaufräder (und anderer Teile des Turbolader-Systems) kann je nach der erforderlichen Motorluft-Strömungsrate, dem gewünschten Verdichtungsverhältnis der Luft im Verdichter 300 und anderen Faktoren variieren. Die Leistung jedes Verdichters 300 innerhalb des Ansaugsystems 100 kann ebenfalls von einer Reihe von Faktoren abhängen, einschließlich der Konstruktion des Ansaugsystems stromaufwärts des Verdichters 300 (z. B. das Geschwindigkeitsprofil der in den Verdichter 300 eintretenden Strömung, der Verdichtereinlassdruck usw.). Die in 1 gezeigte Anzahl und Anordnung der Komponenten (z. B. Verdichter-Ansaugkrümmer 200, Verdichter 300, Einlassübergänge 350 und Bypass-Leitung 400 usw.) dient nur zur Veranschaulichung. Es versteht sich, dass verschiedene Alternativen möglich sind, ohne von den hier offenbarten erfinderischen Konzepten abzuweichen.
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Das Ansaugsystem 100 kann auch Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems (nicht gezeigt) einschließen, wie ein Kraftstoffmodul, Kraftstoffeinspritzdüsen, Vergaser, Kraftstoffströmungs-Regelventile und andere Geräte, um Kraftstoff in die Ladeluft einzuleiten, bevor das Luft/Kraftstoff-Gemisch (z. B. die Luft/Kraftstoff-Ladung usw.) in den Motor 20 und/oder die Verdichter 300 eingespritzt wird. Wie in 1 gezeigt, schließt das Ansaugsystem 100 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein, die als Kraftstoffmischer 360 gezeigt ist und die konfiguriert ist, um Kraftstoff in die Frischluftströmung stromabwärts des Einlassübergangs 350, zwischen der Bypass-Leitung 400 und dem Verdichter 300, einzuleiten. In anderen Ausführungsformen kann das Ansaugsystem 100 zusätzliche, weniger und/oder andere Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems einschließen.
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Wie in 1 gezeigt, schließt das Ansaugsystem 100 auch ein Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem ein, das eine Bypass-Leitung 400 einschließt, die strukturiert ist, um überschüssige Druckluft/Kraftstoff-Ladung, die am Motor 20 vorbeigeleitet wurde, zu einer Stelle stromaufwärts von den Verdichtern 300 (z. B. dem Verdichter-Ansaugkrümmer 200) umlenken (z. B. umleiten, usw.). In der Ausführungsform von 1 schließt die Bypass-Leitung 400 mindestens ein Verdichter-Bypass-Ventil 401 ein, das die Menge der Strömung durch die Bypass-Leitung 400 regelt. Das Verdichter-Bypass-Ventil 401 kann ein Strömungsregelventil (z. B. eine Drosselklappe usw.) oder eine andere Art von Strömungsregelventil sein. In anderen Ausführungsformen kann die Bypass-Leitung 400 kein Verdichter-Bypass-Ventil 401 einschließen. Obwohl das Verdichter-Bypass-Ventil 401 in 1 stromaufwärts des Verdichter-Ansaugkrümmers 200 angeordnet ist, kann die Anordnung des Verdichter-Bypass-Ventils 401 in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich sein (z. B. kann das Verdichter-Bypass-Ventil 401 zumindest teilweise innerhalb des Verdichter-Ansaugkrümmers 200 angeordnet sein, usw.).
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Der hier verwendete Begriff „überschüssige Luft/Kraftstoff-Ladung“ betrifft einen Abschnitt des verdichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs stromabwärts von den Verdichtern 300, der am Motor 20 vorbeigeführt wird. Dieser Abschnitt des verdichteten Luft-Kraftstoff-Gemischs wird durch die Bypass-Leitung 400 zum Verdichter-Ansaugkrümmer 200 stromaufwärts der Verdichter 300 umgelenkt, um den Wirkungsgrad des Motorsystems 10 zu verbessern (z. B. um den Kraftstoffverlust zu reduzieren usw.). Die überschüssige Luft/Kraftstoff-Ladung ist ein Gemisch aus sauberer gefilterter Luft und Kraftstoff (z. B. komprimiertes Erdgas usw.), das eine höhere Geschwindigkeit und einen höheren Druck aufweist als die gefilterte Luft, die aus der Umgebung in den Verdichter-Ansaugkrümmer 200 eintritt.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verdichter-Ansaugkrümmers 200. Der Verdichter-Ansaugkrümmer 200 ist strukturiert, um die Umgebungsluft zu reinigen und die gefilterte Luft in jedem der Verdichter 300 zuzuführen (z. B. lenken, usw.). Der Verdichter-Ansaugkrümmer 200 schließt ein Hauptgehäuse 202 und einen Verdichter-Ansaugkopf 204 ein. Das Hauptgehäuse 202 ist strukturiert, um frische Umgebungsluft aus der Umgebung anzusaugen und die frische Luft zu filtern, um Partikelverunreinigungen aus der Umgebungsluft zu entfernen. Das Hauptgehäuse 202 schließt eine Vielzahl von Filterpatronen 206 ein, welche die Umgebung fluidisch mit einem Innenraum verbinden, der durch das Hauptgehäuse 202 definiert ist. Die Filterpatronen 206 sind parallel angeordnet, um den Druckabfall über das Hauptgehäuse 202 zu reduzieren und die Strömungsrate der Luft, die dem Motor 20 zugeführt werden kann, zu maximieren (siehe 1). Die in das Hauptgehäuse 202 eintretende Umgebungsluft tritt durch die Filterpatronen 206 ein und passiert die in den einzelnen Filterpatronen 206 enthaltenen Filtermedien, die Partikelverunreinigungen (z. B. Schmutz, Öl und andere Verunreinigungen) entfernen, um saubere gefilterte Luft zu erzeugen.
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Der Verdichter-Ansaugkopf 204 ist strukturiert, um die gefilterte Luft aus dem Hauptgehäuse 202 aufzunehmen und die gefilterte Luft annähernd gleichmäßig auf jeden der Verdichter 300 zu verteilen. Wie in 2 gezeigt, ist der Verdichter-Ansaugkopf 204 mit einer im Wesentlichen ebenen Endwand 203 des Hauptgehäuses 202 entlang einer äußeren Umfangskante des Verdichter-Ansaugkopfes 204 in Eingriff und an diese gekoppelt. Der Verdichter-Ansaugkopf 204 schließt einen Hauptkörper ein, der eine Vorderwand 210 und eine Vielzahl von Seitenwänden 212 einschließt, die sich zwischen der Vorderwand 210 und dem Hauptgehäuse 202 erstrecken. Die Vielzahl von Seitenwänden 212 schließt eine obere Wand 214, eine untere Wand 216 gegenüber der oberen Wand 214 und Seitenwände 218 (z. B. linke und rechte Seitenwände, wie in 2 gezeigt) ein, die sich zwischen der oberen Wand 214 und der unteren Wand 216 erstrecken und diese miteinander verbinden. Die obere Wand 214 und die Seitenwände 218 erstrecken sich von der vorderen Wand 210 weg in einer im Wesentlichen senkrechten Ausrichtung relativ zur Vorderwand 210. Die untere Wand 216 erstreckt sich in einem schrägen Winkel von einer unteren Kante der Vorderwand 210 (z. B. nach unten und hinter der unteren Kante) in Richtung der Endwand 203 des Hauptgehäuses 202. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl und Anordnung der Seitenwände 212 unterschiedlich sein.
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Wie in 3 gezeigt, bilden die Vorderwand 210, die obere Wand 214, die untere Wand 216 und die Seitenwände 218 zusammen ein Fluidplenum 220 (z. B. ein Hohlvolumen, einen Hohlraum usw.), das strukturiert ist, um die gefilterte Luft aus dem Hauptgehäuse 202 aufzunehmen (siehe auch 2). Das Fluidplenum 220 ist über eine Öffnung in der Endwand 203 (z. B. eine rechteckige Öffnung in der Endwand 203) fluidisch mit dem inneren Hohlraum des Hauptgehäuses 202 verbunden.
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Wie in den 2-3 gezeigt, wird das Fluid, welches das Fluidplenum 220 verlässt, über eine Vielzahl von Einlassübergängen 350, die sich zwischen dem Verdichter-Ansaugkopf 204 und den Verdichtern 300 erstrecken, zum Verdichter 300 (siehe auch 1) gelenkt. Ein Einlassende 356 jedes der Einlassübergänge 350 ist mechanisch (z. B. über Nieten, Bolzen, Schrauben oder ein anderes geeignetes Befestigungsmittel) mit der Vorderwand 210 des Verdichter-Ansaugkopfes 204 verbunden und über eine kreisförmige Öffnung 205 in der Vorderwand 210 fluidisch mit dem Fluidplenum 220 verbunden. Ein Auslassende 351 jedes der Einlassübergänge 350 kann mit einem Einlassflansch und/oder Verbindungsstück eines der Verdichter 300 in Eingriff gebracht werden. Der Innendurchmesser jedes der Einlassübergänge 350 nimmt in Strömungsrichtung allmählich ab (z. B. von der Vorderwand 210 zu den Verdichtern 300 hin, parallel zu einer zentralen Achse 354 der Einlassübergänge 350 usw.), um den Druckabfall an den Einlassübergängen 350 zu verringern (z. B. auf einen minimalen Druckabfall) und eine stabilere Strömung zu gewährleisten (z. B. um die Wahrscheinlichkeit einer Strömungsablösung zu reduzieren). Wie in 2 gezeigt, können die Übergänge 350 ein flexibles Kopplungsstück 352 einschließen, um einen axialen Versatz zwischen dem Verdichter-Ansaugkopf 204 und den Verdichtern 300 auszugleichen (siehe auch 1).
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Wie in den 2-3 gezeigt, ist die Bypass-Leitung 400 strukturiert, um die überschüssige Luft/Kraftstoff-Ladung in den Verdichter-Ansaugkrümmer 200 zu lenken. Die Bypass-Leitung 400 ist mit dem Verdichter-Ansaugkrümmer 200 am Verdichter-Ansaugkopf 204 verbunden. In der Ausführungsform von 2-3 schließt die Bypass-Leitung 400 eine Zwischenleitung 402, eine Sammelleitung 404 und eine Vielzahl von Ausstoßleitungen 405 ein. In anderen Ausführungsformen kann die Bypass-Leitung 400 zusätzliche, weniger und/oder andere Komponenten einschließen.
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Die Zwischenleitung 402 erstreckt sich zwischen dem Luft/Kraftstoff-Ansaugsystem des Motors (nicht gezeigt) und dem Verdichter-Ansaugkopf 204 und verbindet das Luft/Kraftstoff-Ansaugsystem des Motors fluidisch mit dem Verdichter-Ansaugkopf 204 über flexible Kopplungsstücke 406. Die Zwischenleitung 402 ist eine Fluidleitung (z. B. ein Rohr, eine Strömungsleitung usw.) mit einem annähernd konstanten hydraulischen Strömungsbereich (z. B. einem Querschnittsströmungsbereich usw.) entlang ihrer gesamten Länge zwischen den gegenüberliegenden Enden der Zwischenleitung 402. Die Zwischenleitung 402 kann aus einem Rohr (z. B. Stahlrohr) bestehen, das gebogen oder anderweitig in mehrere Teilbereiche geformt ist, um die Verbindung der Zwischenleitung 402 sowohl mit dem Luft/Kraftstoff-Ansaugsystem als auch mit dem Verdichter-Ansaugkopf 204 zu erleichtern. In der Ausführungsform von 2-3 ist ein Auslassende 408 (z. B. das distale Ende usw.) der Zwischenleitung 402 mit einem Einlassende 410 (z. B. das proximale Ende usw.) der Kopfleitung 404 gekoppelt, die sich von einer der Seitenwände 218 seitlich nach außen in einer im Wesentlichen senkrechten Ausrichtung relativ zur Seitenwand 218 erstreckt.
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Die Kopfleitung 404 ist strukturiert, um die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung aus der Zwischenleitung 402 aufzunehmen und die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung auf die Vielzahl der Ausstoßleitungen 405 zu verteilen. Wie in 3 gezeigt, steht die Kopfleitung 404 mit dem Verdichter-Ansaugkopf 204 in Eingriff und ist mechanisch mit den gegenüberliegenden Seitenwänden 212 (z. B. Seitenwände 218) des Verdichter-Ansaugkopfes 204 verbunden. Die Kopfleitung 404 ist ein gerader (z. B. linearer) Teilbereich der Fluidleitung, der sich durch Öffnungen 222 in jeder der Seitenwände 218 und in das Fluidplenum 220 erstreckt. In der Ausführungsform von 3 verläuft die Kopfleitung 404 im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden 218. In anderen Ausführungsformen kann die Ausrichtung der Kopfleitung 404 in Bezug auf die Seitenwände 218 unterschiedlich sein. In anderen Ausführungsformen kann die Kopfleitung 404 durch eine Halterung, einen Flansch oder ein anderes Verbindungsstück an einem anderen Teil des Verdichter-Ansaugkopfes 204 (z. B. Vorderwand 210, obere Wand 214, untere Wand 216 usw.) gehalten werden. In anderen Ausführungsformen ist die Kopfleitung 404 an einer Stelle außerhalb des Verdichter-Ansaugkopfes 204 gehalten.
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Wie in 3 gezeigt, erstreckt sich die Kopfleitung 404 durch einen Abschnitt des Fluidplenums 220 unterhalb der kreisförmigen Öffnungen 205 in der Vorderwand 210, sodass die Kopfleitung 404 die Strömung durch die kreisförmigen Öffnungen 205 nicht wesentlich einschränkt (z. B. behindert, etc.). Der hydraulische Strömungsbereich (d. h. der Querschnittsströmungsbereich) der Kopfleitung 404 ist in etwa derselbe wie der hydraulische Strömungsbereich durch die Zwischenleitung 402, wodurch vorteilhafterweise die hohe Geschwindigkeit der überschüssigen Luft-/Kraftstoff-Ladung aufrechterhalten wird, während sie die Bypass-Leitung 400 passiert. In der Ausführungsform von 3 ist der hydraulische Durchmesser (z. B. der Innendurchmesser bei einer kreisförmigen Leitung) der Kopfleitung 404 ungefähr gleich dem hydraulischen Durchmesser der Zwischenleitung 402.
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Die Ausstoßleitungen 405 sind strukturiert, um die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung von der Kopfleitung 404 den Einlassübergängen 350 zuzuführen, welche die Verdichter 300 speisen (siehe auch 1). Wie in 3 gezeigt, sind die Ausstoßleitungen 405 mit der Kopfleitung 404 in Eingriff und fluidisch verbunden. 4 zeigt einen vorderen Querschnitt durch die Kopfleitung 404 und die Ausstoßleitungen 405. Wie gezeigt, weist jede der Ausstoßleitungen 405 ein eindringendes Profil auf, das radial in die Kopfleitung 404 abfällt, sodass ein Einlassende 412 jeder der Ausstoßleitungen 405 in die Kopfleitung 404 hineinragt. In der Ausführungsform von 4 erstreckt sich das Einlassende 412 jeder Ausstoßleitung 405 bis zu einer zentralen Position innerhalb der Kopfleitung 404 (z. B. bis zu einer zentralen Achse 414 der Kopfleitung 404). Das Einlassende 412 der Ausstoßleitung 405 ist in einem schrägen Winkel 416 (z. B. Abschneidewinkel) relativ zur zentralen Achse 414 der Kopfleitung 404 abgeschnitten, um den Strömungsbereich am Einlass zu den Ausstoßleitungen 405 zu vergrößern und die Strömung in die Ausstoßleitungen 405 zu leiten. In einigen Ausführungsformen variiert der Schrägwinkel 416 innerhalb eines Bereichs zwischen etwa 30° und 60°. Es versteht sich jedoch, dass der oben angegebene Bereich lediglich repräsentative Abmessungen veranschaulicht und dass keine der Ausführungsformen auf diese Abmessungen oder die relativen Beziehungen zwischen diesen Abmessungen beschränkt ist. In anderen Ausführungsformen können die Eindringmaße der Ausstoßleitungen 405 und/oder der Abschneidewinkel der Ausstoßleitungen 405 unterschiedlich sein.
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Wie in 4 gezeigt, ist ein Abschneideabschnitt 418 der Ausstoßleitungen 405 dem Einlassende 410 der Kopfleitung 404 zugewandt. Das eindringende Profil der Ausstoßleitungen 405 erhöht den Druckabfall über die Kopfleitung 404 und fördert die Strömungsgleichmäßigkeit zwischen den Ausstoßleitungen 405, um zu gewährleisten, dass jedem der Verdichter 300 eine annähernd gleiche Menge der überschüssigen Luft-/Kraftstoff-Ladung zugeführt wird (siehe auch 1). Durch diese Struktur entfällt auch die Notwendigkeit, die Größe der einzelnen Ausstoßleitungen 405 zu ändern, um eine ausgeglichene Strömung zwischen mehreren Verdichtern 300 zu gewährleisten. Durch den Verzicht auf derartige Änderungen wird sichergestellt, dass das Strömungsprofil, das in die Verdichter 300 eintritt, im Wesentlichen gleich bleibt. In anderen Ausführungsformen kann die Strömungsrate der überschüssigen Luft/Kraftstoff-Füllung gleichmäßig auf die Verdichter 300 aufgeteilt werden, und zwar durch Abändern der Abmessungen jeder der Ausstoßleitungen 405 unabhängig voneinander. Beispielsweise kann der hydraulische Durchmesser (z. B. der Innendurchmesser bei einer kreisförmigen Leitung) der stromabwärts gelegenen Ausstoßleitung 405 (z. B. die in 4 gezeigte äußerste rechte Ausstoßleitung 405) gegenüber der stromaufwärts gelegenen Ausstoßleitung 405 (z. B. die in 4 gezeigte äußerste linke Ausstoßleitung 405) erhöht werden, um die Strömung zwischen den Ausstoßleitungen 405 auszugleichen. In anderen Ausführungsformen kann eine ausgeglichene Strömung dadurch erreicht werden, dass der Abschneidewinkel (z. B. der schräge Winkel 416) für verschiedene Ausstoßleitungen 405 entlang der Strömungsrichtung und/oder die relativen Längen der Ausstoßleitungen 405 verändert werden.
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5-6 zeigt einen Querschnitt von oben bzw. von der Seite durch die Ausstoßleitungen 405. Wie in 5-6 gezeigt, befindet sich die Kopfleitung 404 an einer Zwischenposition in Längsrichtung, die ungefähr auf halbem Weg zwischen der Vorderwand 210 und der Endwand 203 des Verdichter-Ansaugkrümmers 200 (z. B. dem Hauptgehäuse 202) liegt. Es versteht sich jedoch, dass die genaue Position der Kopfleitung 404 in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich sein kann. Wie in 5-6 gezeigt, schließt jede Ausstoßleitung 405 einen ersten Abschnitt 420 und einen zweiten Abschnitt 422 (z. B. einen Auslassabschnitt usw.) ein, der fluidisch mit dem ersten Abschnitt 420 verbunden ist. Der erste Abschnitt 420 ist mit der Kopfleitung 404 verschweißt oder anderweitig gekoppelt. Der erste Abschnitt 420 ist fluidisch mit der Kopfleitung 404 verbunden und erstreckt sich radial von der Kopfleitung 404 weg in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel sowohl zur Vorderwand 210 als auch zu den Seitenwänden 218 verläuft (z. B. vertikal nach oben, wie in 6 gezeigt, usw.), sodass eine zentrale Achse 424 des ersten Abschnitts 420 im Wesentlichen parallel zur Vorderwand 210 und den Seitenwänden 218 verläuft. Wie in 6 gezeigt, erstreckt sich der zweite Abschnitt 422 jeder Ausstoßleitung 405 in einem Winkel 426 vom ersten Abschnitt 420 und in Richtung eines der Einlassübergänge 350. In der Ausführungsform von 5-6 erstreckt sich der zweite Abschnitt 422 in einem Winkel von etwa 90° vom ersten Abschnitt 420, sodass eine Strömungsrichtung durch den zweiten Abschnitt 422 im Wesentlichen parallel zu einer Strömungsrichtung durch einen entsprechenden der Einlassübergänge 350 verläuft (z. B. derart, dass eine zentrale Linie 428 des zweiten Abschnitts 422 im Wesentlichen parallel zu einer zentralen Achse 354 des Einlassübergangs 350 verläuft). In der Ausführungsform von 5-6 sind der erste Abschnitt 420 und der zweite Abschnitt 422 integral als ein einziges einheitliches Rohr geformt, das gebogen oder auf andere Weise in die gewünschte Form gebracht wird. Sowohl die Kopfleitung 404 als auch die Ausstoßleitung 405 können aus dem gleichen oder einem anderen Material bestehen (z. B. aus Stahlrohr oder einem anderen geeigneten Material).
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Wie in 5-6 gezeigt, ist eine zentrale Linie 428 (z. B. die zentrale Achse) durch den zweiten Abschnitt 422 jeder Ausstoßleitung 405 im Wesentlichen kollinear mit (i) einer zentralen Achse 354 eines jeweiligen der Einlassübergänge 350 und (ii) einer zentralen Achse 304 eines jeweiligen der Verdichterlaufräder/-räder (z. B., eine Achse, um die sich ein jeweiliges Verdichterlaufrad dreht, Verdichtereinlässe usw.), die mit der zentralen Achse eines jeweiligen Verdichters 300 identisch sein kann. Auf diese Weise wird die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung, die jede Ausstoßleitung 405 verlässt, zu einer zentralen Position entlang des Laufradhalses (z. B. eine zentrale Position entlang des Einlasses zum Verdichter 300, im Zentrum des Laufrads usw.) gelenkt, was vorteilhafterweise die Strömungsgleichmäßigkeit begünstigt und das Risiko einer Strömungsablösung innerhalb des Verdichters 300 reduziert. Wie in 5-6 gezeigt, ist ein Auslassende 432 jeder Ausstoßleitung 405 an einem Einlassende 356 (z. B. Einlass usw.) eines jeweiligen der Einlassübergänge 350 (z. B. einem Einlassende der Öffnung in der Vorderwand 210) angeordnet, sodass das Auslassende 432 im Wesentlichen mit dem Einlassende 356 bündig ist. In anderen Ausführungsformen kann sich jede der Ausstoßleitungen 405 zumindest teilweise in die Einlassübergänge 350 erstrecken, sodass die Einlassübergänge 350 die Ausstoßleitungen 405 umschließen (z. B. umgeben, einfassen usw.). Neben anderen Vorteilen reduziert die in 5-6 gezeigte Position des Auslassendes jeder Ausstoßleitung 405 die Strömung und den Druckabfall an den Einlassübergängen 350.
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Der hydraulische Durchmesser (z. B. der Innendurchmesser einer kreisförmigen Leitung usw.) jeder der Ausstoßleitungen 405 ist über die gesamte Länge der Ausstoßleitungen 405 annähernd konstant. Ein kombinierter hydraulischer Strömungsbereich durch die Vielzahl von Ausstoßleitungen 405 ist in etwa der gleiche wie der hydraulische Strömungsbereich durch die Kopfleitung 404 und die Zwischenleitung 402. Mit anderen Worten, der hydraulische Strömungsbereich der Bypass-Leitung 400 ist über die gesamte Länge der Bypass-Leitung 400 annähernd konstant. Neben anderen Vorteilen sorgt die Dimensionierung der Bypass-Leitung 400 mit einem annähernd konstanten hydraulischen Strömungsbereich dafür, dass die Geschwindigkeit der überschüssigen Luft/Kraftstoff-Ladung in der gesamten Bypass-Leitung 400 aufrechterhalten wird, was die Verweilzeit reduziert, die für die überschüssige Luft/Kraftstoff-Ladung erforderlich ist, um das Verdichter-Bypass-Wiedereinleitungssystem zu passieren, und dadurch das Risiko von wechselnden Ereignissen reduziert, die mit schnellen Motorlade-/Entladevorgängen in Zusammenhang stehen.
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7 zeigt ein Diagramm eines simulierten Geschwindigkeitsprofils durch das Ansaugsystem 100. Die Stromlinien der Strömung sind farblich gekennzeichnet, um die Geschwindigkeit der Strömung darzustellen, welche die verschiedenen Abschnitte des Ansaugsystems 100 passiert. Die blauen Stromlinien 500 stellen Bereiche mit einer Strömungsgeschwindigkeit durch das Ansaugsystem 100 dar, während die roten Stromlinien 502 Bereiche mit einer relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit darstellen. Wie gezeigt, wird die Strömung aus den Ausstoßleitungen 405 so nahe wie möglich an den Einlassübergängen 350 eingeleitet, um die Änderung des hydraulischen Strömungsbereichs entlang des Steuervolumens zwischen dem Luft-/Kraftstoffansaugsystem des Motors und dem Einlass 302 der Verdichter 300 zu verringern (siehe 1). Die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, das die Ausstoßleitungen 405 verlässt, erleichtert das Vermischen zwischen (i) der überschüssigen Luft/Kraftstoff-Ladung und (ii) der gefilterten Luft, die aus dem Fluidplenum 220 in die Einlassübergänge 350 eintritt. Da die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung an einem Einlass zu den Einlassübergängen 350 eingeleitet wird, kann es zu einem Vermischen entlang der gesamten Länge der Einlassübergänge 350 zwischen der Vorderwand 210 und den Verdichtern 300 kommen. Außerdem kann sich die Dichte der Luft/Kraftstoff-Ladung, welche die Ausstoßleitungen 405 verlässt, von der Dichte der gefilterten Luft unterscheiden, die aus dem Fluidplenum 220 in die Einlassübergänge 350 eintritt. Dieser Dichteunterschied ist zumindest teilweise auf die unterschiedliche(n) Zusammensetzung(en) und Temperatur zwischen der Luft/Kraftstoff-Ladung und der gefilterten Luft zurückzuführen. Durch Einleiten der Luft/Kraftstoff-Ladung kollinear mit dem Verdichterlaufrad wird die Schwankung der Umfangsdichte reduziert, wodurch die Gesamtleistung des Verdichters verbessert wird.
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Zusätzlich wird, durch Einleiten der überschüssigen Luft-/Kraftstoff-Ladung parallel zur Richtung der Frischluftströmung durch die Einlassübergänge 350, die Strömungsentladung als Ausstoßer fungieren, der die Geschwindigkeit der Frischluft, die den Einlassübergang 350 passiert, erhöht. Mit anderen Worten, die Hochgeschwindigkeitsströmung der überschüssigen Luft-/Kraftstoff-Ladung, welche die Ausstoßleitungen 405 verlässt, erzeugt einen Bereich mit niedrigem Druck am Einlassende 356 der Einlassübergänge 350, der gefilterte Luft aus dem Fluidplenum 220 stromaufwärts der Einlassübergänge 350 ansaugt. Die gleichmäßige parallele Strömung reduziert auch den Druckabfall über das Fluidplenum 220 und die Einlassübergänge 350, wodurch zusätzliche Einschränkungen, die sich aus der Positionierung der Ausstoßleitungen 405 im Strömungsstrom ergeben, weitgehend aufgehoben werden. Außerdem ist, da die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung nahe dem Zentrum der Einlassübergänge 350 eingeleitet wird, die aerodynamische Leistung der Verdichter 300 weniger empfindlich gegenüber abrupten Änderungen der Strömungsrate durch die Bypass-Leitung 400.
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Wie in 7 gezeigt, leiten die Ausstoßleitungen 405 die überschüssige Luft-/Kraftstoff-Ladung in den Einlassübergang 350 an einer Stelle ein, die sich stromaufwärts der Kraftstoffmischer 360 und in unmittelbarer Nähe der Kraftstoffmischer 360 befindet. Die Kraftstoffmischer 360 sind mit dem Ansaugsystem stromabwärts der Einlassübergänge 350 gekoppelt und leiten Kraftstoff in das gemischte Fluid ein, das den Einlassübergang 350 verlässt (z. B. ein Gemisch aus der überschüssigen Luft-/Kraftstoff-Ladung und der gefilterten Luft). Die Kraftstoffmischer 360 sind im Wesentlichen kreisförmig und umgeben den Strömungsstrom, der die Einlassübergänge 350 verlässt. Wie in 7 gezeigt, ist eine zentrale Linie 428 durch den zweiten Abschnitt 422 jeder Ausstoßleitung 405 im Wesentlichen kollinear mit einer zentralen Achse 362 (z. B. die zentrale Linie) eines jeweiligen Kraftstoffmischers 360 und einer zentralen Achse 304 eines jeweiligen Verdichters 300. Aufgrund der Strömungsstabilität, die sich aus der Anordnung der Ausstoßleitungen 405, der Einlassübergänge 350, der Fluidmischer 360 und der Verdichter 300 ergibt, wird die Schwankung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des in den Verdichter 300 eintretenden Gemischs reduziert, was die Gesamtleistung des Motors in einer oder mehreren Ausführungsformen verbessert. Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff „Beispiel“, wie er hier verwendet wird, um verschiedene Ausführungsformen zu beschreiben, andeuten soll, dass solche Ausführungsformen mögliche Beispiele, Darstellungen und/oder Veranschaulichungen möglicher Ausführungsformen sind (ein solcher Begriff soll nicht bedeuten, dass solche Ausführungsformen notwendigerweise außergewöhnliche oder herausragende Beispiele sind).
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Der Begriff „im Wesentlichen“ und ähnliche Ausdrücke haben hier eine weit gefasste Bedeutung, die mit dem üblichen und anerkannten Sprachgebrauch von Fachleuten übereinstimmt, auf den sich der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung bezieht. Fachleute, die diese Offenbarung überprüfen, sollten sich darüber im Klaren sein, dass diese Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener und beanspruchter Merkmale ermöglichen sollen, ohne den Anwendungsbereich dieser Merkmale auf die angegebenen genauen numerischen Bereiche zu beschränken. Dementsprechend sollten diese Begriffe so ausgelegt werden, dass sie darauf hinweisen, dass unwesentliche oder unbedeutende Modifikationen oder Änderungen des beschriebenen und beanspruchten Gegenstands (z. B. innerhalb von plus oder minus fünf Prozent eines bestimmten Winkels oder eines anderen Werts) als im Anwendungsbereich der Erfindung liegend betrachtet werden, wie in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
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Die hier verwendeten Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen bedeuten das Verbinden von zwei Elementen direkt oder indirekt miteinander. Solche Verbindungen können stationär (z. B. dauerhaft) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) sein. Eine solche Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und etwaige zusätzliche Zwischenelemente als ein einziger einheitlicher Körper miteinander verbunden werden oder dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und etwaige zusätzliche Zwischenelemente aneinander befestigt werden.
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Es ist wichtig anzumerken, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen nur der Veranschaulichung dienen. Obwohl in dieser Offenbarung nur einige wenige Ausführungsformen im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Offenbarung lesen, leicht erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne von den neuen Lehren und Vorteilen des hier beschriebenen Gegenstandes wesentlich abzuweichen. Andere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können auch in Bezug auf die Gestaltung, die Betriebsbedingungen und die Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Anwendungsbereich der hier beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen.
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Obwohl diese Spezifikation viele spezifische Implementierungsdetails enthält, sollten diese nicht als Beschränkungen des Umfangs irgendeiner Ausführungsform oder dessen, was beansprucht werden kann, ausgelegt werden, sondern vielmehr als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Implementierungen bestimmter Ausführungsformen spezifisch sind. Bestimmte Merkmale, die in dieser Spezifikation im Zusammenhang mit separaten Implementierungen beschrieben werden, können auch in Kombination in einer einzigen Implementierung implementiert werden. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die im Zusammenhang mit einer einzigen Implementierung beschrieben wurden, auch in mehreren Implementierungen separat oder in jeder geeigneten Unterkombination implementiert werden. Außerdem können, obwohl oben Merkmale so beschrieben werden können, dass sie in bestimmten Kombinationen funktionieren und sogar ursprünglich als solche beansprucht werden, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination herausgenommen werden, wobei sich die beanspruchte Kombination auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination beziehen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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