JP2017145828A - 内燃機関の圧力システムのためのガイド要素、内燃機関の吸気系のための圧力システム、および過給ユニットを有する内燃機関 - Google Patents
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Abstract
Description
2 吸気系
3 配送パイプ
3.1 第1のパイプ部
3.2 第2のパイプ部
4 流れ入口
4.1 第1の流れ入口開口
4.2 第2の流れ入口開口
5 流れ出口
5.1 第1の流れ出口開口
5.2 第2の流れ出口開口
5.3 第3の流れ出口開口
5.4 第4の流れ出口開口
6 第1の端部
7 第2の端部
8 第1の収集タンク
8.1 第1のバンク収集タンク
8.2 第2のバンク収集タンク
9 第2の収集タンク
9.1 第3のバンク収集タンク
9.2 第4のバンク収集タンク
10 タンク入口
10.1 第1のタンク入口開口
10.2 第2のタンク入口開口
10.3 第3のタンク入口開口
10.4 第4のタンク入口開口
11 タンク出口
11.1 第1のタンク出口開口
11.2 第2のタンク出口開口
11.3 第3のタンク出口開口
11.4 第4のタンク出口開口
12 第1のシリンダ
13 第2のシリンダ
14 第3のシリンダ
15 第4のシリンダ
16 主パイプ
17 スロットルフラップ
18 過給ユニット
19 コンプレッサ
20 タービン
21 排気系
22 給気冷却器
23 空気フィルタ
24 排気ガス後処理ユニット
25 ガイド要素
26 長手軸
27 ガイド要素入口
28 ガイド要素出口
29 流れ方向矢印
30 支持要素
31 外縁
32 接合部
33 圧力システム
34 第1のバンク
35 第2のバンク
36 ケーシング
37 溝
38 封止要素
39 パイプカラー
40 要素面
41 突起
42 別の支持要素
43 要素内側輪郭
44 パイプ内側輪郭
45 第5のシリンダ
46 第6のシリンダ
47 第7のシリンダ
48 第8のシリンダ
49 分岐点
DD ガイド要素出口径
DE ガイド要素入口径
DK スロットルフラップ径
E 要素長さ
GL 全長
KW クランク角
L 長さ
Md トルク
Pe 出力
TZ1 第1のシリンダの温度
TZ2 第2のシリンダの温度
TZ1SdT 第1のシリンダ(先行技術)の温度
TZ2SdT 第2のシリンダ(先行技術)の温度
VD 配送パイプ径
V/Vc 正規化したシリンダ容積
be 燃料消費(率)
n エンジン回転数
p 圧力
pE 圧力プロファイル曲線(吸気ダクト)
pESdT 圧力プロファイル曲線(吸気ダクト、先行技術)
pmi 指示平均圧力
pZ 圧力プロファイル曲線(シリンダ圧力)
pZSdT 圧力プロファイル曲線(シリンダ圧力、先行技術)
ΔTZ1 第1のシリンダの温度差
ΔTZ2 第2のシリンダの温度差
λa 体積効率
Claims (21)
- ガイド要素入口(27)、ガイド要素出口(28)、および長手軸(26)を有する、内燃機関の圧力システムのためのガイド要素であって、中空体の形態で設計され、それにより、流れが前記ガイド要素(25)をその長手軸(26)に沿って通過できる、ガイド要素において、
妨害振動をなくすために、前記ガイド要素入口(27)から前記ガイド要素出口(28)に向かう流れ方向に流線型の形態であることを特徴とする、ガイド要素。 - 前記ガイド要素出口(28)から前記ガイド要素入口(27)に向かう流れ方向に非流線型の形態であることを特徴とする、請求項1に記載のガイド要素。
- 漏斗状の形態であることを特徴とする、請求項1または2に記載のガイド要素。
- 前記ガイド要素(25)のガイド要素入口径(DE)は、前記ガイド要素(25)のガイド要素出口径(DD)よりも大きいことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガイド要素。
- 圧力システム(33)内に固定するための支持要素(30)を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガイド要素。
- 前記支持要素(30)は、前記ガイド要素入口(27)に形成された外縁部(31)から出て、前記長手軸(26)から半径方向に離れて延びるように形成されることを特徴とする、請求項5に記載のガイド要素。
- 前記支持要素(30)は、リング状の形態であることを特徴とする、請求項5または6に記載のガイド要素。
- 流れが通過できる配送パイプ(3)であって、流れ入口(4)および流れ出口(5)を有する配送パイプ(3)を備える、内燃機関の吸気系のための圧力システムであって、前記流れ出口(5)には、流れが通過できるように前記流れ出口(5)に接続されるタンク入口(10)を有する、前記圧力システム(33)の収集タンク(8;9)が配置され、前記収集タンク(8;9)は、流れが通過できる前記圧力システム(33)の主パイプ(16)により、流れが通過できるように前記内燃機関(1)のシリンダ(12;13;14;15;45;46;47;48)に接続されるタンク出口(11)を有する、圧力システムにおいて、
妨害振動をなくすために、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガイド要素(25)が、前記圧力システム(33)内で前記流れ入口(4)と前記主パイプ(16)との間に形成されることを特徴とする、圧力システム。 - 前記ガイド要素(25)は、前記流れ出口(5)に、または前記配送パイプ(3)の前記流れ入口(4)と前記流れ出口(5)との間で前記配送パイプ(3)の分岐点(49)の下流に配置されることを特徴とする、請求項8に記載の圧力システム。
- 前記ガイド要素(25)のガイド要素出口(28)は、前記配送パイプ(3)の前記流れ入口(4)での直径よりも小さいガイド要素出口径(DD)を有することを特徴とする、請求項8または9に記載の圧力システム。
- スロットルフラップ径(DK)を有するスロットルフラップ(17)が、前記流れ入口(4)の下流かつ前記ガイド要素(25)の上流に設けられ、前記ガイド要素(25)のガイド要素出口(28)は、前記スロットルフラップ径(DK)よりも小さいガイド要素出口径(DD)を有することを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の圧力システム。
- 前記ガイド要素出口径(DD)は、前記配送パイプ(3)の前記流れ入口(4)での前記直径の少なくとも0.3倍であり、かつ前記配送パイプ(3)の前記流れ入口(4)での前記直径の最大で0.5倍の値を有するか、またはスロットルフラップ(17)が設けられる場合には、前記ガイド要素出口径(DD)は、前記スロットルフラップ径(DK)の少なくとも0.3倍であり、かつ前記スロットルフラップ径(DK)の最大で0.5倍の値を有することを特徴とする、請求項10または11に記載の圧力システム。
- 前記ガイド要素入口径(DD)は、前記配送パイプ(3)の前記流れ入口(4)での前記直径の少なくとも0.213倍であり、かつ前記配送パイプ(3)の前記流れ入口(4)での前記直径の最大で0.355倍の値に一致するか、またはスロットルフラップ(17)が設けられる場合には、前記ガイド要素入口径(DD)は、前記スロットルフラップ径(DK)の少なくとも0.213倍であり、かつ前記スロットルフラップ径(DK)の最大で0.355倍の値に一致することを特徴とする、請求項10〜12のいずれか一項に記載の圧力システム。
- 第1のバンク(34)および第2のバンク(35)を備える吸気系を有する、過給ユニットを備える内燃機関であって、前記第1のバンク(34)は、少なくとも2つのシリンダ(12、13;45、46)を有し、および前記第2のバンク(35)は、少なくとも2つのさらなるシリンダ(14、15;47、48)を有し、前記吸気系(2)は、配送パイプ(3)、第1の収集タンク(8)、および第2の収集タンク(9)を含む圧力システム(33)を有し、前記第1の収集タンク(8)は、前記第1のバンク(34)に割り当てられ、および前記第2の収集タンク(9)は、前記第2のバンク(35)に割り当てられ、流れが通過できる前記圧力システム(33)の主パイプ(16)であって、前記流れを前記シリンダ(12、13、14、15、45、46、47、48)に通すための主パイプ(16)は、前記第1のバンク(34)の前記シリンダ(12、13、45、46)と前記第1の収集タンク(8)との間、および前記第2のバンク(35)の前記さらなるシリンダ(14、15、47、48)と前記第2の収集タンク(9)との間に形成される、内燃機関において、
前記圧力システム(33)は、請求項8〜13のいずれか一項に記載の通りに設計され、前記圧力システム(33)の前記配送パイプ(3)の前記流れ出口(5)は、流れが通過できるように前記第1の収集タンク(8)に接続される少なくとも1つの流れ出口開口(5.1;5.2)を有し、および前記流れ出口は、流れが通過できるように前記第2の収集タンク(9)に接続される少なくとも1つのさらなる流れ出口開口(5.2;5.3;5.4)を有することを特徴とする、内燃機関。 - 前記第1の収集タンク(8)は、第1のバンク収集タンク(8.1)および第2のバンク収集タンク(8.2)を有し、前記第1のバンク収集タンク(8.1)は、流れが通過できるように前記第1のバンク(34)の少なくとも1つのシリンダ(12;13;45;46)に接続され、および前記第2のバンク収集タンク(8.2)は、流れが通過できるように前記第1のバンク(34)の少なくとも1つのさらなるシリンダ(13;12;46;45)に接続され、前記第2の収集タンク(9)は、第3のバンク収集タンク(9.1)および第4のバンク収集タンク(9.2)を有し、前記第3のバンク収集タンク(9.1)は、流れが通過できるように前記第2のバンク(35)の少なくとも1つのシリンダ(14;15;47;48)に接続され、および前記第4のバンク収集タンク(9.2)は、流れが通過できるように前記第2のバンク(35)の少なくとも1つのさらなるシリンダ(15;14;48;47)に接続され、前記配送パイプ(3)の前記流れ出口(5)は、それぞれの場合に、流れが通過できるように前記バンク収集タンク(8.1、8.2、9.1、9.2)に割り当てられ、かつ接続された1つの流れ出口開口(5.1、5.2、5.3、5.4)を有し、前記ガイド要素(25)は、それぞれの場合に、前記流れ出口開口(5.1、5.2、5.3、5.4)で受け入れられ、前記流れ出口開口(5.1、5.2、5.3、5.4)は、流れが前記流れ出口開口(5.1、5.2、5.3、5.4)間を通過できるように形成されることを特徴とする、請求項14に記載の内燃機関。
- 前記第1の収集タンク(8)は、第1のバンク収集タンク(8.1)および第2のバンク収集タンク(8.2)を有し、前記第1のバンク収集タンク(8.1)は、流れが通過できるように前記第1のバンク(34)の少なくとも1つのシリンダ(12;13;45;46)に接続され、および前記第2のバンク収集タンク(8.2)は、流れが通過できるように前記第1のバンク(34)の少なくとも1つのさらなるシリンダ(13;12;46;45)に接続され、前記第2の収集タンク(9)は、第3のバンク収集タンク(9.1)および第4のバンク収集タンク(9.2)を有し、前記第3のバンク収集タンク(9.1)は、流れが通過できるように前記第2のバンク(35)の少なくとも1つのシリンダ(14;15;47;48)に接続され、および前記第4のバンク収集タンク(9.2)は、流れが通過できるように前記第2のバンク(35)の少なくとも1つのさらなるシリンダ(15;14;48;47)に接続され、前記配送パイプ(3)の前記流れ出口(5)は、それぞれの場合に、流れが通過できるように前記バンク収集タンク(8.1、8.2、9.1、9.2)に割り当てられ、かつ接続された1つの流れ出口開口(5.1、5.2、5.3、5.4)を有し、前記ガイド要素(25)は、それぞれの場合に、前記流れ出口開口(5.1、5.2、5.3、5.4)で受け入れられ、前記配送パイプ(3)の前記流れ入口(4)は、第1の流れ入口開口(4.1)および第2の流れ入口開口(4.2)を有し、前記流れ入口開口(4.1、4.2)は、それぞれの場合に、流れが通過できるように2つの流れ出口開口(5.1、5.3;5.2、5.4)に接続され、それぞれの場合に、流れが通過できるように前記流れ入口開口(4.1;4.2)の1つに接続される流れ出口開口(5.1、5.3;5.2、5.4)のセットは、流れが前記流れ出口開口(5.1、5.3;5.2、5.4)のセット間を通過できないように形成されることを特徴とする、請求項14に記載の内燃機関。
- V字構成のエンジンの形態、またはボクサーエンジンの形態であることを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記圧力システム(33)は、前記第1のバンク(34)と前記第2のバンク(35)との間に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする、請求項14〜17のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記内燃機関(1)の排気系(21)は、前記第1のバンク(34)と前記第2のバンク(35)との間に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする、請求項14〜17のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 過給ユニット(18)は、排気ガスターボ過給機の態様で形成され、前記排気ガスターボ過給機(18)のコンプレッサ(19)は、前記吸気系(2)に配置され、および前記排気ガスターボ過給機(18)のタービン(20)は、前記内燃機関(1)の排気系(21)に配置されることを特徴とする、請求項14〜19のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 過給ユニット(18)は、機械式コンプレッサを有することを特徴とする、請求項14〜19のいずれか一項に記載の内燃機関。
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