KR20190053857A - 토크를 증가시키기 위한 장치를 갖는 왕복 피스톤 내연 기관 - Google Patents

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Abstract

실린더 헤드(1) 및 실린더 헤드 내에 배치된 흡입 밸브(3)를 갖는 실린더(2)를 갖는 구조의 왕복 피스톤 타입의 내연 기관이 기재된다. 흡입 라인(4)은 흡입 밸브(3)에 연결되고, 흡입 밸브(3)를 통해 입구 라인 연소 공기(5)가 실린더(2)에 공급될 수 있다. 또한, 제어 가능한 밸브(7)에 의해 흡입 라인(4)에 연결된 압축 공기 어큐뮬레이터(6)가 제공되고, 흡입 라인(4)은 셧-오프 요소(8)에 의해 흐름 단면과 관련하여 폐쇄될 수 있다. 밸브(7)는, 제어 신호에 의거하여, 압축 공기(9)가 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터 흡입 밸브(3)의 바로 상류에 있는 흡입 라인 영역 내로 공급되고, 셧-오프 요소(8)는 실린더 헤드(1) 상에 밀봉되게 배치되고 흡입 라인(4)의 단면을 폐쇄하도록 제어 가능하다. 흡입 밸브(3)는 압축 행정 동안 동작 요소(24)에 의해 잠시 재개방되고, 상기 잠시 재개방 동안, 압축 공기(9)가 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터 실린더(2) 내로 공급되고, 상기 셧-오프 요소(8)는 그 폐쇄 위치에 유지된다. 제2 양태에 따르면, 압축 공기 어큐뮬레이터(6)는 또한, 흡입 밸브(3)의 바로 상류에 있는 흡입 저장소(25)를 통해 실린더(2)에 모든 연소 공기를 공급하는 데 사용될 수 있다.

Description

토크를 증가시키기 위한 장치를 갖는 왕복 피스톤 내연 기관
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 특성을 갖는 왕복 피스톤 내연 기관에 관한 것이다.
연소 공기가 실린더의 실린더 헤드 내에 배치된 흡입 밸브를 통해 실린더 내에 도입될 수 있고, 왕복 피스톤 내연 기관의 주요 설계에 대응하고, 추가적인 압축 공기 어큐뮬레이터의 형태로 내연 기관의 토크를 증가시키기 위한 장치를 포함하고, 추가적인 연소 공기가 또한 실린더 헤드에 배치된 흡입 라인에 존재하는 흡입 밸브를 통해 실린더에 공급될 수 있는 왕복 피스톤 내연 기관이 일반적으로 알려져 있다. 추가적인 압력 용기에 의해 실린더에 공급되는 추가적인 연소 공기는 공지의 장치에 따라 실린더 헤드 및 내부에 배치된 추가적인 공기 흡입 밸브를 통해 또는 실린더 헤드 내의 흡입 밸브 이전의 입구 라인을 통해 실린더에 직접 공급된다.
DE 11 2007 000 944 T5에 따르면, 추가적인 연소 공기의 주입은 압축 행정 동안, 특히 압축 행정의 개시 시에 발생한다. 추가적인 연소 공기는 약 200 bar의 압력에서 압축 공기 탱크에서 이용 가능하다. 이것은 배기에 긍정적인 영향을 줄 수 있으며, 또한 다기통 머신의 경우 내연 기관의 전반적인 성능에도 긍정적인 영향을 줄 수 있다. 그러나, 이러한 비교적 높은 압력에서 충분히 큰 공기 체적을 제공하기 위해서는, 압력 탱크에서의 이러한 고압에 상당한 추가적인 에너지가 필요하다.
DE 10 2010 033 591에는, 실제 점화 프로세스 전에 연료-공기 혼합물을 실린더 내로 흡입 및/또는 주입한 후, 이 혼합물을 압축하고 압축 공기를 공기 저장소로부터 실린더 내로 추가적으로 도입하는 개선된 콜드 스타트(cold start) 거동을 갖는 내연 기관이 기술되어 있다. 따라서, 이러한 연소 엔진의 콜드 스타트 거동은, 단지 추운 날씨 스타트 거동을 향상시키는 목적에 기여하는 추가적인 압축 공기의 도입으로 개선될 수 있다.
RU 2 435 065 C2에는, 내연 기관의 배기 및 성능에 긍정적인 영향을 주기 위해, 추가적인 공기 흡입이 내연 기관의 실린더에 제공되어, 공기 압력 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기가 점화 종료 후에 실린더 내로 밀어넣어져 점화 거동을 향상시키고 이에 따라 추가적인 산소에 의해 엔진의 성능을 향상시키는 장치가 기술되어 있다.
DE 10 2004 047 975 A1에는, 흡입 행정 동안 압축 공기의 형태로 공기 압력 어큐뮬레이터로부터 실린더로 클럭 방식으로 추가 공기가 어떻게 공급되는지가 기술되어 있고, 여기서 압축 공기 브레이크의 압축 공기 탱크는 압축 공기 탱크로서 사용된다. 내연 기관의 전반적인 성능은, 주입된 양 및 주입 지속 시간과 관련해서 내연 기관의 동작 파라미터에 대해 조정되는 추가적인 공기의 클럭식 주입을 통해 향상될 수 있다. 그 후, 추가적인 공기는 흡입 단계 동안 흡입 튜브에 공급되며, 이것이, 압력 탱크로부터의 상대적으로 큰 공기 체적이 각각의 주입 행정마다 이용 가능해야 하는 이유이다.
또한, DE 10 2012 014 204 B4 및 DE 10 2012 014 205 B3에는, 2개의 서브채널 중 하나의 흐름 단면(斷面)을 변화시키기 위한 제어 가능한 차단 요소에 의해 2개의 파이프 섹션으로 분리된 흡입 포트를 통해 추가적으로 마련된 압력 탱크로부터 실린더에 추가적인 연소 공기가 공급되는 내연 기관이 기술되어 있다. 압력 탱크는 제어 가능한 차단 요소로부터 각각의 서브채널 다운스트림에 연결되어, 2개의 흡입 서브채널들의 체적이 아닌, 단지 서브채널의 체적만이 추가적인 압력 연소 공기로 작용될 필요가 있다. 그러나, 흡입 포트를 서브채널들로 세분하는 것은 비교적 복잡하고, 그러한 공지된 내연 기관의 비용을 증가시킨다.
또한, DE 10 2008 000 326 A1에는, 마련된 터보차저, 즉 터보차저의 압축기와 내연 기관의 흡입 밸브 사이의 추가적인 압축 공기를 공기 흡기 시스템 내로 주입하기 위한 추가적인 장치가 마련된 로딩 내연 기관이 기술되어 있다. 추가적인 압축 공기는 흡기 행정에 영구적으로 도입되는 것이 아니라, 운전자의 안전, 연료 소비 및 주행 편의성과 클러치의 마모와 관련해서 차량의 현재 동작 상황에 의존하여 차량의 양호한 성능을 유도할 경우에만 도입된다. 또한, 이 공지된 프로세스의 경우에, 비교적 많은 양의 추가적인 압축 공기를 주입할 필요가 있으며, 이는 상대적으로 큰 체적과 관련되어, 추가적인 압축 공기 탱크 내에 저장된 연소 공기의 급속한 소비를 초래하기 때문이다.
DE 102 24 719 B4에는, 또한 압력 어큐뮬레이터가 마련된 내연 기관이 기술되어 있으며, 엔진 제어 장치를 통해 밸브가 제어되어, 내연 기관의 흡기 시스텝을 추가적인 연소 공기로 클럭 방식으로 가압한다. 추가적인 가압 연소 공기로 흡기 시스템 전체를 가압하는 것은 흡기 시스템의 체적 크기로 인해 불리하다고 간주되며, 이는 매우 큰 체적의 압력 용기를 필요로 하기 때문이다. 그러나, 이러한 문제를 피하기 위해, 실린더 내로의 흡기 직전에 추가적인 연소 공기가 실제 흡기 시스템에 공급되는 추가적인 소형 흡입 매니폴드가 해결책으로서 사용된다. 공기 압력 어큐뮬레이터가 이제 이 추가적인 공기 흡기 시스템에 연결된다. 이는 내연 기관에 필요한 파이프 시스템 전체를 복잡하게 하여, 예를 들면 객차에서 이러한 내연 기관의 고도의 콤팩트화에 대한 요구에 반하며, 또한 추가적으로 구조의 복잡성을 증가시키고 이에 따라 이러한 내연 기관의 비용을 증가시킨다.
DE 39 06 312 C1에는, 배기 터보차징 내연 기관에 대한 부스트가 추가로 공지되어 있다. 부스트는, 가압 연소 공기가 각각의 실린더 내에 주입되는 추가적인 압축 공기 탱크를 제공하게 구성된다. 이 압축 공기 탱크 내의 압력은 5 bar의 범위 내에 있으며, 공기 주입은, 예를 들면 가스 페달을 밟을 때 추가적인 연료가 즉시 실린더 내로 도입되지 않고 오히려 우선 추가적인 공기가 주입되고 단지 그 후 연료 양이 증가되도록 클럭된다. 이를 위해, 내연 기관의 흡입관에 추가적인 슈퍼차지된 공기를 공급하는 자동 밸브가 마련된다. 추가로 존재하는 자동 밸브는, 각각의 실린더의 근방이 아닌 흡기 공기 수집 라인 내로의 입구에 위치해서, 흡입 공기 수집 라인 내의 압력을 증가시키기 위해 비교적 큰 공기 체적이 필요하다.
또한, DE 10 2008 000 324 A1에는, 터보차저, 즉 터보차저의 압축기와 내연 기관의 실린더 헤드 내로의 흡입 밸브의 영역 내의 직접 입구 사이의 공기 흡기 시스템 내에 추가적인 압축 공기를 주입하기 위한 장치를 갖는 내연 기관이 기술되어 있다. 공기 흡기 시스템 내에 추가로 주입된 압축 공기는, 내연 기관의 요구되는 성능, 그 부하 조건, 차량 속도 및 트랜스미션 기어박스의 변화에 대한 작동 절차에 의존하여, 시간, 지속 시간, 압력 및/또는 체적과 관련하여 제어된다. 압축 공기가 흡입 매니폴드 내에 주입되어 상대적으로 많은 체적의 공기가 필요하다. 공기 주입의 지속 시간은 버터플라이 밸브의 위치에 의거하여 최선으로 결정된다.
마지막으로, US 3 673 796에는, 배기 가스 터보차저의 압축기와 실린더 내로의 입구 사이에 공기 댐퍼가 마련되는 터보차징 엔진의 공기 흡기 시스템을 갖고, 공기 댐퍼에 의해 배기 가스 터보차저의 압축기의 방향으로 흡입 매니폴드의 어느 정도의 밀봉이 달성되는 내연 기관이 공지되어 있다. 이 공기 댐퍼는 압축기 근방에 위치하므로, 댐퍼와 흡입 밸브 사이의 흡입 매니폴드의 체적이 여전히 상당히 크고, 이러한 장치는, 추가적으로 이용 가능하게 될 연소 공기를 위한 큰 체적의 압력 용기를 필요로 한다.
공지의 장치와 비교해서, 본 발명의 목적은, 단순한 설계를 갖고, 추가적인 연소 공기의 실린더의 신뢰성 있는 공급을 보장하고, 그럼에도 내연 기관이 높은 정도의 콤팩트화를 가지며 치수면에서 크지 않게 추가적인 공간을 차지하는 고토크의 왕복 피스톤 내연 기관을 구성하는 것에 있다.
이러한 것은 청구항 1에 따른 특징을 갖는 왕복 피스톤 설계의 내연 기관에 의해 달성된다. 추가적인 바람직한 실시예는 종속 청구항에서 정의된다.
본 발명의 왕복 피스톤 내연 기관은, 흡입 매니폴드가 연결되는 실린더의 실린더 헤드 내에 배치된 적어도 하나의 흡입 밸브를 갖는다. 연소 공기는 흡입 매니폴드를 통해 실린더에 공급된다. 흡입 머신의 경우에, 연소 공기는 흡입 매니폴드를 통해 흡입되는 한편, 로딩된 머신의 경우에, 연소 공기는 일반적으로 배기 가스 터빈에 의해 구동되는 압축기 형태의 로딩 장치를 통해 실린더에 공급된다. 제어 가능한 밸브를 통해 흡입 매니폴드의 적어도 일부에 연결되는 압축 공기 어큐뮬레이터가 추가적으로 제공된다. 흡입 매니폴드는 흡입 매니폴드의 흐름 단면을 차단할 수 있는 차단 장치를 가지므로, 흡입 매니폴드의 압축 공기 어큐뮬레이터에 의해 및 이에 따라 흡입 매니폴드를 통해 실린더에 공급되는 압축 공기는 큰 체적의 흡입 매니폴드 전체를 채울 필요가 없다. 따라서, 공기 압축 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기가 공급되는 흡입 매니폴드의 체적은 흡입 매니폴드 전체와 비교해서 실질적으로 감소된다. 예를 들면 차징 장치로서 기능하는 배기 가스 터보차저의 압축기로 인해, 흡입 매니폴드의 적어도 일 부분에서 지배적인 압력의 적어도 일부가 달리 존재하는 압력 이상으로 증가된다. 추가적으로 공급되는 압축 공기에 의해 증가되는 흡입 매니폴드 내의 이 압력은 공급된 공기의 밀도를 높게 하고 이에 따라 실린더의 연소 챔버 내의 산소 공급을 증가시키게 된다.
압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기를 공급하는 밸브는, 압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기가, 제어 신호에 의거하여 제어 장치에 의해, 흡입 밸브가 위치되는 흡입 매니폴드의 영역에 공급되게 제어될 수 있다. 이는, 압축 공기 어큐뮬레이터에 의해 실린더에 가능한 한 가깝게 압축 공기가 공급됨을 의미한다. 여기에서, 차단 장치는, 차단 장치가 폐쇄될 때, 즉 흡입 매니폴드의 흐름 단면이 차단될 때, 압축 공기 어큐뮬레이터에 의해 압축 공기가 공급되는 흡입 매니폴드의 영역이 본질적으로 흡입 매니폴드의 일부로만 제한되도록 구성된다. 따라서, 차단 장치는 흡입 밸브에 가능한 한 가깝게 위치된다. 차단 장치는, 흡입 매니폴드 자체가 실린더 헤드에 연결되는 흡입 매니폴드의 부분에 배치되는 것이 바람직하다. 흡입 밸브는, 통상 제어 요소, 바람직하게는 캠샤프트 상의 캠에 의해 그 이동과 관련하여 제어된다. 본 발명에 따르면, 캠의 형상은, 압축 행정 동안, 흡입 밸브가 개방 위치로 잠시 복귀될 수 있고, 그 동안에 연소 공기로서 추가적으로 사용되는 압력 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기가 제어 밸브를 통해 실린더 내로 가져올 수 있음과 함께, 차단 장치가 흡입 매니폴드의 흐름 단면을 폐쇄하는 차단 폐쇄 위치에 있도록, 변경된다.
추가적인 차단 장치는, 압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 추가적인 압축 공기가 상대적으로 작은 체적의 흡입 매니폴드 내로만 공급될 수 있게 하여, 압축 공기 어큐뮬레이터 내에 존재하는 압축 공기는, 실린더 내에서 가능한 한 많은 횟수의 연소 프로세스에 이용 가능하게 할 수 있다. 또한, 보다 작거나 및/또는 줄어든 공간은 압축 가능한 매체로서의 압축 공기에 대해 실린더 내로의 일시적으로 빠른 도입을 일으키며, 이 이유로, 실린더를 채우는데 있어 양호한 효과를 갖는다. 그렇게 함으로써, 차단 장치 및 밸브는 그에 따라 제어 장치에 의해 동기화된 방식으로 제어된다. 차단 장치는 바람직하게는 능동적으로 제어될 수 있지만, 흐르는 연소 공기의 운동 에너지에 의해 적어도 부분적으로 제어될 수도 있다.
차단 장치는 두 위치 사이에서 이동 가능한 압축 공기 제어 플랩 밸브로서 설계되는 것이 바람직하다. 개방의 경우에, 플랩 밸브 등의 제어 밸브는, 통상 존재하는 것보다 높은 압력을 갖는 압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기 및/또는 연소 공기의 운동 에너지를 통해 흡입 매니폴드를 폐쇄하는 위치로 이동 가능하다. 차단 장치가 흡입 매니폴드의 단면을 통한 흐름을 차단하는 위치로 이동되면, 흡입 매니폴드의 차단된 부분 내로의 추가적인 압축 공기의 공급이 인터럽될 때까지, 차단 장치는 개방 밸브를 통해 공급되는 압축 공기로 인해 충분히 긴 시간 동안 폐쇄 위치에 유지되고, 이에 의해 다음 흡기 및/또는 도입 행정의 개시 시에, 연소 공기의 운동 에너지가 플랩 밸브를 흡입 매니폴드를 해방하는 개방 위치로 다시 이동시킨다. 연소 공기의 운동 에너지가 충분하지 않을 경우, 능동 동작 장치를 통해, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 차단 장치를 이동, 특히 회전시키기 위한 추가적인 수단이 제공될 수 있다.
이러한 액추에이터는, 전기적으로, 자기적으로 또는 적어도 두 가지의 이들 구동 타입의 조합에 의해 동작되는 것이 바람직하다.
흡입 밸브는, 플랩 밸브가 폐쇄 위치로 이동된 후에만 개방되고 플랩 밸브가 개방 위치로 되돌아가기 전에 폐쇄되는 방식으로, 플랩 밸브의 이동에 의존해서 캠 제어 구동에 의거하여 제어되는 것이 바람직하다.
흡입 밸브를 제어하는 캠샤프트 상의 캠은, 압축 행정 중에 흡입 밸브가 재개방되게 하는 추가적인 개방 램프(ramp)를 갖는 것이 바람직하다. 흡입 밸브의 개방은, 실린더 내의 압력이 압력 어큐뮬레이터 내의 압축 공기의 압력보다 낮은 압축 행정의 페이즈 동안에만 개방되도록 명확히 제어된다.
그러나, 흡입 밸브가 다시 개방되게 할 목적으로 캠샤프트에 추가적인 캠을 설치할 수 있다. 이 캠은, 엔진의 각각의 로드에 의존하여, 압축 행정 동안 재개방을 위한 흡입 밸브의 개방 및 폐쇄 시간이 변경 가능하도록, 비스듬한 캠으로서 구성될 수 있는 것이 바람직하다.
압력 어큐뮬레이터 내의 추가적인 압축 공기는 바람직하게는 10 내지 15 bar 범위의 압력을 갖지만, 또한, 압력은 더 높을 수 있으며, 특히 10 내지 30 bar의 범위일 수 있다.
플랩 밸브로서 구성된 차단 장치와 흡입 밸브 사이에 위치되고 흡입 밸브 이전의 흡입 매니폴드의 영역 내의 압축 공기를 제어하기 위한 밸브는, 압축 공기가 예를 들면 엔진 로드 등의 엔진 동작 파라미터에 의존하여 흡입 매니폴드에 공급되도록 제어 가능한 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 왕복 피스톤 타입의 내연 기관에는, 마찬가지로, 흡입 저장소가 연결되는 실린더의 실린더 헤드 내에 배치된 적어도 하나의 흡입 밸브가 마련된다. 연소 공기는 흡입 저장소를 통해, 특히 제어 가능한 밸브를 통해 흡입 저장소에 직접 연결되는 압력 어큐뮬레이터에 의해 실린더에 공급된다. 흡입 저장소의 체적은 흡입 매니폴드 전체의 통상적인 체적보다 작지만, 그럼에도 종래의 내연 기관에서 내연 기관의 부하 조건에 의존하여 충분한 양의 연소 공기가 각각의 실린더에 공급되게 하기에 충분히 크다. 본 발명에 따르면, 밸브는, 제어 신호에 의거하여, 압력 어큐뮬레이터로부터의 연소 공기가, 흡입 밸브가 위치되는 실린더 헤드의 흡입 저장소의 영역으로 공급될 수 있는 방식으로 제어 가능하다. 즉 밸브는 실린더 헤드 내의 흡입 밸브의 바로 근방에 위치하지만, 실린더 헤드 내에 위치되지 않는다. 이 설계는 실린더 헤드의 종래의 설계를 사용하고, 전체적으로 새로운 엔진 설계를 채택하지 않고도 압력 어큐뮬레이터로부터 연소 공기가 공급되는 이러한 설계로 기존의 엔진을 재구성할 수 있게 한다. 흡입 밸브는 그 필요한 이동과 관련하여 제어 요소, 바람직하게는 캠, 바람직하게는 캠샤프트에 의해 제어되는 것이 바람직하고, 흡입 밸브는, 내연 기관의 압축 행정 동안 그 개방 설정으로 복귀하고, 그 동안에 압력 어큐뮬레이터로부터의 연소 공기가 제어 밸브를 통해 실린더에 다시 공급되고, 실린더 내에 존재하는 압력이 여전히 압력 어큐뮬레이터 내의 압력을 초과하지 않게 압축 행정의 종료 이전에 다시 폐쇄되도록, 제어 요소가 구성된다.
도 1은, 본 발명에 따른 압축 공기 어큐뮬레이터로부터 추가적인 압축 공기를 공급하기 위해 흡입 매니폴드 내에 조절 가능한 밸브를 갖는 내연 기관의 실린더의 기본 단면도.
도 2는, 도 1에 따른 도면으로서, 흡입 밸브 및 배기 밸브가 밸브 오버랩 페이즈(phase)로 나타나 있고 압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기를 공급하기 위한 제어 가능한 밸브는 개방 위치에 있음.
도 3은, 도 1에 따른 도면으로서, 흡입 매니폴드가 폐쇄되어 있는 동안 압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기를 공급하기 위한 흡입 밸브의 재개방이 나타나 있음.
도 4는, 차징된 배기 공기 터보차저를 갖는 내연 기관의 기본도로서, 추가적인 연소 공기로서 사용되는 압축 공기를 내연 기관의 흡입 매니폴드 내로 공급하기 위한 추가적인 압축 공기 어큐뮬레이터를 가짐.
도 5는 흡입 밸브 직전의 내연 기관의 흡입 매니폴드의 영역을 나타내고, 차단 장치가 연소 공기를 흡입 매니폴드를 통해 흡입 밸브에 공급하기 위해 개방됨.
도 6은, 밀폐된 흡입 밸브를 가지며, 내연 기관의 로딩 시스템으로부터의 연소 공기 및/또는 압력 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기의 제시된 공급을 갖는 내연 기관의 실린더 헤드의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 내연 기관의 개략적인 단면도로서, 모든 연소 공기가 압축 공기 어큐뮬레이터로부터 실린더 및/또는 연소 챔버에 공급됨.
내연 기관을, 캠샤프트를 통한 밸브 제어를 예로 들어 설명한다. 그러나, 밸브 제어는 캠샤프트에만 제한되지 않다. 예를 들면 전기, 전자기 또는 유압 밸브 제어 등의 다른 밸브 제어가 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 내연 기관의 추가적인 이점, 세부 사항 및 설계는 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명된다.
도 1은, 실린더 헤드(1) 내의 연료 주입 노즐(11)뿐만 아니라, 흡입 밸브(3) 및 배기 밸브(10)를 갖는 내연 기관의 실린더 내의 제시된 피스톤(12) 및 실린더 헤드(1)를 갖는 실린더(2)의 기본 단면도를 나타낸다. 흡입 밸브(3)는, 실린더(2)의 연소 챔버(15)가 흡입 매니폴드(4)로부터 밀봉되는 위치로 나타나 있다. 또한, 배기 밸브(10)는, 실린더(2)의 연소 챔버(15)로부터 배기(17)를 밀봉하는 위치로 나타나 있다. 플런저 피스톤으로서 구성되고 피스톤 로드(13)를 통해 피스톤 핀(14)에 연결된 피스톤(12)은 통상 하사점과 상사점 사이에서 이동한다. 이 이동은 피스톤(12)에서 이중 화살표로 제시된다. 제어 가능한 밸브(7)가 흡입 매니폴드(4)에 배치되고, 밸브(7)는 셧-오프 밸브(18)가 내부에 배치된 파이프를 통해 도 1에는 도시되지 않은 압력 어큐뮬레이터에 연결된다. 도 1에서, 제어 가능한 밸브(7)는 폐쇄 위치로 나타나 있다.
흡입 매니폴드(4)에 나타난 화살표는 로딩 시스템에 의해 흡입 매니폴드(4) 내로 운반되는 연소 공기(5)를 나타낸다. 연소 공기(5)의 운동 에너지로 인해, 플랩 밸브 형태의 차단 장치(8)는, 흡입 라인(4)의 단면을 폐쇄하는 도 1에 나타난 위치로부터 점선으로 표시된 개방 위치로 이동된다. 흡입 매니폴드 내로 흐르는 연소 공기(5)의 운동 에너지에 의존하여, 이 플랩 밸브는 완전히 개방되어, 흡입 매니폴드(4)의 단면을 본질적으로 완전히 해방할 수 있다.
도 1에 나타난 바와 같이, 피스톤(12)은, 흡입 밸브(3) 및 배기 밸브(10)가 폐쇄되는 작동 행정(working stroke)에 있다. 작동 행정 동안에, 연료 주입 노즐(11)을 통해 미리 주입된 연료가 연소되어, 피스톤(12)이 작동 행정을 수행할 수 있고, 그렇게 하여 상사점으로부터 하사점 방향으로 이동될 수 있다.
도 2는 도 1에 따른 내부 연소 엔진의 실린더 헤드(1)를 갖는 실린더(2)의 기본도를 나타내고, 피스톤(12)은 하사점으로부터 상사점 방향으로 다소 이동하고, 여기서 압축 행정의 개시는, 흡입 밸브(3)가 개방되고 배기 밸브(10)도 개방되는 밸브 오버랩 페이즈에 의해 특징지어진다. 따라서, 연소 공기(5)는 흡입 매니폴드(4)로부터 연소 챔버(15) 내로 흘러, 연소 챔버(15)로부터의 배기 가스(16)로서 개방된 배기 밸브(10)를 통해 배기 라인(17) 내로 연소된 공기의 유출을 지원해서, 연소 챔버(15)로부터 완전히 연소된 가스를 가능한 한 완전히 제거하는 것을 실현할 수 있다.
동일한 구성요소 및 부품에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용되어, 여기서 이들의 의미하는 바는 모든 경우에 반복 설명되지 않는다. 셧-오프 밸브(18)가 개방되면, 압축 공기(9)가, 도시하지 않은 압축 공기 어큐뮬레이터로부터 밸브(7)를 통해 흡입 밸브(3) 이전의 흡입 매니폴드(4)의 영역 내로 직접 공급된다. 압축 공기 어큐뮬레이터 내의 압력은, 일반적으로, 로딩 장치에 의해 흡입 매니폴드(4) 내에 생성되는 연소 공기(5)의 압력보다 현저하게 높다. 따라서, 압축 공기(9)가 밸브(7)를 통해 흡입 밸브(3) 직전의 흡입 매니폴드(4)의 영역 내로 직접 공급되면, 차단 장치(8)는, 실제, 흐르는 연소 공기(5)의 운동 에너지의 효과에 대항해서 폐쇄된다. 이에 따라, 이 추가적인 압축 공기(9)에 의해, 실린더 및/또는 연소 챔버(15)의 상당한 리로딩 효과가 달성된다. 그 후, 증가된 압력 하의 흡입 매니폴드(4) 내로 및 흡입 밸브(3)를 통한 연소 챔버(15) 내로 추가적으로 공급되는 압축 공기가 배기 밸브(10)를 통해 빠져 나갈 수 없이 이 리로딩 효과가 발생하도록, 흡입 밸브(3), 밸브(7) 및 배기 밸브(10)의 제어가 동기화된다. 따라서, 배기 밸브(10)는, 흡입 밸브(3)가 다시 닫히기 전에 신선한 공기로 실린더(2)의 강화된 로딩을 위한 시간에 폐쇄된다.
이러한 배치의 이점은, 예를 들면, 로딩 장치의 오작동 시에, 바람직하게는 폐쇄 위치로 능동적으로 동작하는 차단 장치(8)가, 압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기로 채워지고 흡입 밸브(3) 근방에 위치되는 흡입 매니폴드(4)의 이 부분의 체적이 비교적 작게 유지될 수 있는 것을 보장하여, 압축 공기 어큐뮬레이터로부터의 압축 공기의 형태의 연소 공기(9)로 단지 실린더를 채울 수 있다는 점이다.
본 발명에 따른 이 설계는, 원하는 리로딩 효과를 위해, 그럼에도 압축 공기 어큐뮬레이터(6)(도 4 참조)로부터의 추가적인 압축 공기(9)가 밸브(7)를 통해 흡입 매니폴드(4) 및 이에 따라 실린더(2), 즉 연소 챔버(15)에 추가적으로 공급될 경우 특히 이점이 있다. 이어서, 밸브(7)의 제어는, 내연 기관의 각각의 로드 상태에 의존하여 달성될 수 있다.
이하, 도 3은 도 1에 따른 내연 기관, 즉 실린더(2) 및 실린더 헤드(1)를 나타내고, 압축이 개시될 때의 페이즈, 즉 피스톤(12)의 하사점으로부터 상사점 방향으로의 상방 이동이 개시되어 달성되고, 여기에서 배기 밸브(10)는 이미 폐쇄되어 있고 연소 챔버(15) 내의 압력은 여전히 압축 공기 어큐뮬레이터(6) 내의 압력보다 낮다. 이 상태에서, 흡입 밸브(3)는, 통상 연소 챔버(15)를 신선한 공기로 채울 목적으로 로더로부터 오는 연소 공기(5)로 미리 채워진 후, 도 3에 나타난 바와 같이 잠시 개방되고, 밸브(7)가 개방되고 동시에 차단 장치는 폐쇄되어, 리로딩 효과의 관점에서 추가적인 압축 공기(9)가 압축 공기 어큐뮬레이터(6)에 의해 실린더(2) 내에 도입될 수 있다. 추가적인 압축 공기(9)는 연소를 위해 제공되는 산소의 비율을 높게 보장해서, 주입되는 조정된 양에 따라 내연 기관의 토크 및 이에 따른 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4는, 본 발명에 따른 내연 기관의 실린더(2)를 리로딩하기 위한 추가적인 본 압축 공기 어큐뮬레이터(6)뿐만 아니라, 배기 가스 터보차저(19, 20) 및 인터쿨러(21)를 갖는 내연 기관의 설계의 일반적인 도시를 제공한다. 이와 같이 함으로써, 신선한 공기가 연소 공기(5)와 같이 흡입되고 압축기(19)에서 압축되고, 흡입 매니폴드(4)에 위치한 인터쿨러(21)에 의해 다시 냉각되어, 이 압축기(19) 및 배기 가스 터빈(20)으로 구성된 배기 가스 터보차저의 압축기(19)를 통해 연소 공기(5)의 밀도를 증가시킨다. 이어서, 연소 공기(5)는, 피스톤 핀(14)에 연결된 커넥팅 로드(13)를 통해 도시되지 않은 크랭크샤프트에 연결된 피스톤(12)에 의해 하방으로 제한되는 실린더(2)의 연소 챔버(15) 내로의 도시하지 않은 흡입 밸브 방향으로 차단 장치(8) 내로 계속해서 흐른다. 셧-오프 밸브(18)로부터 링크를 통해 흡입 매니폴드(4)에 연결되는 압축 공기 어큐뮬레이터(6)가 추가적으로 나타나 있다. 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터의 추가적인 압축 공기(9)가 리로딩 효과의 관점에서 흡입 매니폴드(4) 및 그에 따른 연소 챔버(15) 내의 실린더 내로 공급되어, 주입된 양의 대응하는 증가로 내연 기관의 토크가 증가될 수 있거나, 차단 장치(8)가 흡입 매니폴드(4)의 단면을 폐쇄할 경우 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터의 모든 연소 공기가 실린더(2)에 공급되는 방식으로, 제어 장치(22)는 제어 가능한 밸브(7) 및 차단 장치(8)를 동작시킨다. 특히, 후자의 방법은, 예를 들면, 배기 가스 터보차저(19, 20)가 작동 불능인 경우(이는, 예를 들면 압축기(19)의 고장인 경우에 의도하지 않게 발생할 수 있음)에 적용될 수 있다. 그럼에도, 이러한 경우에 배기 가스 터빈이 동작할 수 있고, 그 에너지는, 예를 들면 도시하지 않은 추가적인 압축기에 의해 압축 공기 어큐뮬레이터(6)에 공급하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 제어 장치(22)는, 제어 가능 밸브(7) 및 차단 장치(8)를 상호 의존적으로 그리고 내연 기관의 요구되거나 원하는 성능에 따라 동작시킨다.
도 5는, 밸브 디스크가 도시된 흡입 밸브(3)에 바로 인접해서 위치되는 흡입 매니폴드(4)의 영역의 기본도를 제공한다. 도 5에는, 흡입 매니폴드(4)의 단면을 차단 해제하는 개방 위치에 배치된 차단 장치(8)가 도시되어 있다. 이 위치에서, 예를 들면 로더에 의해 운반되는 연소 공기가 흡입 매니폴드(4) 및 흡입 밸브(3)에 의해 실린더 내로 운반되어, 연소 챔버에 신선한 공기를 공급할 수 있다. 차단 장치(8)는, 예를 들면, 유입하는 연소 공기의 운동 에너지가 플랩 밸브로서 설계된 차단 장치(8)를 이동시켜, 실린더 방향으로 연소 공기에 대한 흐름 단면을 해방하도록 설계될 수 있다.
본 발명에 따르면, 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터의 압축 공기(9)는 제어 가능한 밸브(7)를 통해 흡입 밸브(3)의 영역에 추가적으로 공급된다. 이 제어 가능한 밸브(7)는 간략화를 위해 도 5에는 도시되어 있지 않다. 압축 공기 어큐뮬레이터(6) 내의 압력은 각각의 경우 흡입 매니폴드(4) 내의 로더에 의해 생성된 연소 공기의 압력보다 높다. 이것에 의해, 제어 가능한 밸브(7)가 개방된 상태에서 차단 장치(8)는 흐르는 연소 공기(5)의 운동 에너지에도 대항해서, 그 개방의 단면이 본질적으로 완전히 폐쇄되는 폐쇄 위치로 회전되게 된다. 그러나, 차단 장치(8)가 액추에이터(27)에 의해 능동적으로 동작될 수도 있다. 액추에이터(27)가 차단 장치(8)를 폐쇄 위치로 이동시키거나 또는 저장소(6)로부터의 압축 공기(9)의 증가된 압력이 차단 장치(8)를 그 폐쇄 위치로 회전되게 할 경우, 실린더(2)는 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터의 압축 공기(9)로 완전히 채워질 수 있거나, 추가적인 압축 공기가 피스톤(12)의 압축 행정 동안 리로딩 효과를 위해 재개방된 흡입 밸브(3)를 통해 실린더(2)에 공급될 수 있다 .
도 6은 연소 공기(5)가 흡입 매니폴드(4)로부터 오거나 및/또는 압축 공기(9)가 압축 공기 어큐뮬레이터(6)(도시 생략)로부터 오는 실린더 헤드(1) 내의 흡입 밸브(3)를 나타낸다. 도 6은 흡입 매니폴드(4)의 최종 부분의 엘보우, 즉 흡입 밸브(3)로 바로 이어지는 영역의 엘보우만을 나타낸다. 본 발명에 따르면, 압축 공기 탱크(6)가 실린더 헤드(1) 내의 이 흡입 매니폴드에 직접 연결되어, 압축 공기 탱크(6)는 내연 기관의 실린더(2) 내의 연소 프로세스를 위한 연소 공기 모두를 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 내연 기관를 위한 예시적인 실시예를 나타내는 단면도이다. 통상적인 방식으로, 하측의 연소 챔버(15)를 밀봉하는 피스톤(12)은 그 피스톤 핀(14)과 함께 도시되어 있고, 연소 챔버(15)의 상부를 폐쇄하는 실린더 헤드 내의 흡입 밸브(3) 및 배기 밸브(10)는 폐쇄 위치로 각각 도시되어 있다. 연소된 배기 가스는 작동 행정이 완료된 후에 배기 밸브(10)가 개방된 상태에서 배기(17)를 통해 실린더(2)를 떠날 수 있다. 이는 화살표(16)로 표시된다. 흡입 밸브(3) 직전의 흡입 저장소(25)에 압축 공기(9)를 직접 공급하는 압축 공기 어큐뮬레이터(6)가 흡입 밸브(3)의 영역 바로 옆에 도시되어 있다. 따라서, 압축 공기(9)는, 흡입 밸브(3)가 개방될 때, 내연 기관의 실린더(2) 내로 도입될 수 있다. 이는, 압축 행정 중에 흡입 밸브(3)가 다시 개방되는 리로딩 페이즈 동안뿐만 아니라 전체 가스 교환 프로세스 동안 행해질 수 있다. 흡입 밸브(3)는 도시되지 않은 캠샤프트 위에 착좌하는 캠(24)에 의해 동작된다. 이 캠에는 압축 페이즈 동안 재개방이 실시되는 개방 램프(ramp)를 추가적으로 가질 수 있다. 그러나, 도 7에 도시되지는 않았지만, 반복적인 개방을 위해 캠샤프트 상에 별도의 캠을 마련하는 것도 가능하다.
1 실린더 헤드 2 실린더
3 흡입 밸브 4 흡입 매니폴드
5 연소 공기 6 압축 공기 어큐뮬레이터
7 밸브 8 차단 장치/플랩 밸브
9 압축 공기 10 배기 밸브
11 연료 주입 노즐 12 피스톤
13 피스톤 로드 14 피스톤 핀
15 연소 챔버 16 배기 가스
17 배기 18 셧-오프 밸브
19 압축기 20 터빈
19, 20 배기 가스 터보차저 21 인터쿨러
22 제어 장치 23 충격 차단 장치
24 캠 흡입 밸브 25 흡입 저장소
26 개방 램프 27 액추에이터 차단 장치

Claims (11)

  1. 왕복 피스톤 타입의 내연 기관으로서, 흡입 매니폴드(inlet manifold)(4)가 연결되는 실린더(2)의 실린더 헤드(1) 내에 위치된 적어도 하나의 흡입 밸브(3)를 갖고, 연소 공기(combustion air)(5)가 상기 흡입 매니폴드(4)를 통해 상기 실린더(2)에 공급될 수 있고, 압축 공기 어큐뮬레이터(6)를 갖고, 압축 공기가 상기 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터 제어 가능한 밸브(7)를 통해 상기 내연 기관의 실린더(2) 내에 공급될 수 있는 왕복 피스톤 타입의 내연 기관에 있어서,
    상기 내연 기관은, 상기 흡입 매니폴드(4)의 흐름 단면(斷面)을 폐쇄하기 위해 상기 흡입 매니폴드(4) 내에 차단 장치(8)를 갖고,
    상기 밸브(7)는, 제어 신호에 의거하여, 상기 차단 장치(8)가 본질적으로 폐쇄 위치로 제한될 경우, 압축 공기(9)가 상기 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터 상기 흡입 밸브(3)가 위치되는 흡입 매니폴드(4)의 영역 내로 공급되고 상기 실린더 헤드(1)에 공급될 수 있는 방식으로 제어 가능하고,
    상기 흡입 밸브(3)는, 압축 행정 중에, 이동을 정의하는 트리거 요소에 의해 다시 개방 상태로 잠시 복귀될 수 있고, 그 개방 상태 동안 상기 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터의 압축 공기(9)가 상기 제어 밸브(7)를 통해 상기 실린더(2) 내에 공급될 수 있고, 상기 차단 장치(8)는 폐쇄 위치에 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차단 장치(8)는 두 위치 사이에서 이동 가능한 압축 공기-제어 플랩 밸브이고, 상기 차단 장치(8)는, 상기 제어 가능한 밸브(7)가 개방일 경우, 상기 흡입 매니폴드(4) 내보다 압력이 높은 상기 압축 공기 어큐뮬레이터(6)로부터 오는 압축 공기(9)의 운동 에너지에 의해 상기 흡입 매니폴드(4)가 차단되는 위치로 이동 가능하며 거기에 유지되고, 상기 제어 가능한 밸브(7)가 폐쇄일 경우, 상기 흡입 매니폴드 내에 존재하는 연소 공기(5)의 운동 에너지에 의해 상기 흡입 매니폴드(4)를 해방하는 개방 위치로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플랩 밸브는, 제어 가능한 액추에이터(27)를 통해 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 또는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동, 특히 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액추에이터(27)는 전기적으로 또는 자기적으로 동작 가능하거나, 또는 적어도 두 가지의 이들 구동 시스템들의 조합에 의해 동작 가능한 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입 밸브(3)는, 상기 차단 장치(8)를 폐쇄 위치로 이동시킨 후에만 개방되고, 상기 차단 장치(8)를 개방 위치로 이동시키기 전에만 폐쇄되는 방식으로 제어 가능한 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입 밸브(3)의 반복적인 개방을 위해 추가적인 개방 램프(opening ramp)(26)가, 캠샤프트의 캠(24)의 형태로 상기 흡입 밸브(3)를 동작시키는 제어 요소에 제공되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입 밸브(3)의 반복적인 개방을 위해 별도의 캠이 캠샤프트 상에 제공되는 내연 기관.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차단 장치(8)는 상기 흡입 매니폴드(4)의 흡입 영역 근방의 실린더 헤드(1) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축 공기 어큐뮬레이터(6) 내는, 10 내지 15 bar의 압력이 지배적인 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    압축 공기(9)의 상기 밸브(7) 내로의 공급은 상기 차단 장치(8)와 상기 흡입 밸브(3) 사이로 위치되어, 상기 흡입 매니폴드를 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    엔진 동작 파라미터에 의존하여, 압축 공기(9)는 상기 제어 가능한 밸브(7)에 의해 상기 흡입 매니폴드(4)에 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113383155A (zh) * 2019-01-29 2021-09-10 埃尔温容克尔研磨技术股份公司 用于将高度预压缩的燃烧空气引入到内燃机的燃烧室中的方法、用于该方法的高压入口阀以及具有这种高压入口阀的内燃机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070246006A1 (en) * 2004-05-21 2007-10-25 Brunel University Method Of Operating An Internal Combustion Engine
JP2013517413A (ja) * 2010-01-14 2013-05-16 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 内燃機関のための新鮮ガス供給装置及びこのような新鮮ガス供給装置を運転する方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3673796A (en) 1970-03-03 1972-07-04 Caterpillar Tractor Co Anticipating air injection system for turbocharged engines
JPS51109313U (ko) * 1975-03-01 1976-09-03
JPS58140418A (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 Mazda Motor Corp 貯留室付エンジン
DE3906312C1 (ko) 1989-02-28 1989-12-21 Man Nutzfahrzeuge Ag, 8000 Muenchen, De
US5009199A (en) * 1990-06-08 1991-04-23 General Motors Corporation Intake reservoir for an engine having a check valve
RU2116498C1 (ru) * 1993-06-01 1998-07-27 Малышев Владимир Иванович Способ пуска двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления
JP3397866B2 (ja) * 1993-12-28 2003-04-21 マツダ株式会社 エンジンの燃料供給装置
US7281527B1 (en) * 1996-07-17 2007-10-16 Bryant Clyde C Internal combustion engine and working cycle
JPH1089033A (ja) * 1996-09-19 1998-04-07 Hino Motors Ltd エンジンの動弁装置
JP2000186517A (ja) * 1998-12-24 2000-07-04 Toyota Motor Corp 弁駆動機構
US6302076B1 (en) * 2000-03-13 2001-10-16 Joseph M. Bredy Internal combustion engine with intake manifold plenum and method of use
DE10129976B4 (de) * 2001-06-21 2005-12-22 Man B & W Diesel Ag Verfahren zum Betrieb einer Hubkolben-Brennkraftmaschine sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignete Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE10224719B4 (de) 2002-05-30 2007-03-08 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Einrichtung und Verfahren zum Speisen von Zylindern von aufgeladenen Verbrennungsmotoren
DE10239110B4 (de) * 2002-08-27 2004-08-19 Caterpillar Motoren Gmbh & Co. Kg Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine
US7050900B2 (en) * 2004-02-17 2006-05-23 Miller Kenneth C Dynamically reconfigurable internal combustion engine
DE102004047975A1 (de) 2004-10-01 2006-04-13 Knorr-Bremse Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steigern eines Drehmoments einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine, insbesondere eines Motors in Dieselausführung
RU2435065C2 (ru) 2006-04-20 2011-11-27 СТЕРМАН ДИДЖИТАЛ СИСТЕМЗ, ЭлЭлСи Двигатели с высокими эксплуатационными характеристиками и малыми выбросами, многоцилиндровые двигатели и способы их эксплуатации
US7793638B2 (en) 2006-04-20 2010-09-14 Sturman Digital Systems, Llc Low emission high performance engines, multiple cylinder engines and operating methods
DE102008000324A1 (de) 2008-02-18 2009-08-20 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung der Druckluftversorgung einer Brennkraftmaschine und eines Getriebes
DE102008000326A1 (de) 2008-02-18 2009-08-20 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung einer Druckluftversorgung einer Brennkraftmaschine bei einem Anfahrvorgang
DE102010033591A1 (de) 2010-08-06 2011-04-21 Daimler Ag Kaltstartunterstützung einer Brennkraftmaschine
DE102012014205B3 (de) 2012-07-17 2014-02-13 Audi Ag Brennkraftmaschine und zugehöriges Steuerverfahren
DE102012014204B4 (de) 2012-07-17 2016-03-10 Audi Ag Brennkraftmaschine und zugehöriges Steuerverfahren
EP2749751B1 (en) * 2012-12-28 2016-07-27 Volvo Car Corporation Improved turbocharger
CN104632356B (zh) * 2014-12-18 2017-04-12 清华大学 带压缩空气储存装置的并联式发动机两级增压系统及车辆

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070246006A1 (en) * 2004-05-21 2007-10-25 Brunel University Method Of Operating An Internal Combustion Engine
JP2013517413A (ja) * 2010-01-14 2013-05-16 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 内燃機関のための新鮮ガス供給装置及びこのような新鮮ガス供給装置を運転する方法

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