WO2017089042A1 - Einlasskanaleinrichtung - Google Patents

Einlasskanaleinrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2017089042A1
WO2017089042A1 PCT/EP2016/075183 EP2016075183W WO2017089042A1 WO 2017089042 A1 WO2017089042 A1 WO 2017089042A1 EP 2016075183 W EP2016075183 W EP 2016075183W WO 2017089042 A1 WO2017089042 A1 WO 2017089042A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inlet channel
gas line
inlet
gas
combustion air
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/075183
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcus Kristen
Reinhard Schmid
Alexander Redlich
Hans-Christoph Magel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2017089042A1 publication Critical patent/WO2017089042A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04—Gas-air mixing apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0278—Port fuel injectors for single or multipoint injection into the air intake system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10216—Fuel injectors; Fuel pipes or rails; Fuel pumps or pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the invention relates to an inlet channel device for supplying combustion air and fuel gas of an internal combustion engine with an inlet channel leading the combustion air along a flow axis, which leads into a combustion chamber of the
  • Internal combustion engine opens, wherein the inlet channel in the region of the confluence with the combustion chamber has an inlet valve, and wherein in the inlet channel upstream of the inlet valve, a fuel gas leading to the gas line opens.
  • Fuel gas of an internal combustion engine is known from EP 0 084 175 AI.
  • This inlet channel device has an inlet channel designed as a suction tube.
  • the combustion air is supplied under control of an inlet valve to a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • In the suction pipe opens a gas line through which the fuel gas is injected into the intake manifold for mixing with the combustion air.
  • the mixture of combustion air and fuel gas is in the
  • the object of the invention is to provide an inlet channel device with an inlet channel and a gas line opening into the inlet channel, which is improved with regard to mixture formation of combustion air conducted in the inlet channel and fuel gas supplied through the gas line.
  • the gas line has a device for generating a twist.
  • This embodiment is based on the finding that it is advantageous for the most complete and effective combustion of a fuel gas-combustion air mixture in the internal combustion engine with low exhaust emissions, if as complete as possible and intensive mixing of the combustion air with the fuel gas takes place in the inlet channel.
  • Inlet channel device is a more intense mixing of fuel gas and combustion air than can be represented in the prior art.
  • the improved mixing of the combustion air with the fuel gas an improved mixture is produced, so that as a result, an improved combustion of the in
  • Combustion chamber of the internal combustion engine introduced mixture of the combustion air and the fuel gas is achieved with simultaneous reduction of exhaust emissions.
  • the device for generating the swirl can be configured as desired and arranged in the inlet channel device.
  • the device is at least one vane.
  • a vane causes the desired twisting of the combustion air and / or the fuel gas without the combustion air and / or the fuel gas, an adverse flow resistance is imposed.
  • the guide vane is arranged in the longitudinal direction of the inlet channel and / or the gas line. This is the preferred embodiment, but also another arrangement within the scope of the invention is conceivable.
  • the guide vane is arranged on the gas line.
  • the guide vane can be arranged within the gas line and / or outside the gas line. If the guide vane is arranged within the gas line, the fuel gas is twisted, while in an arrangement outside the gas line, the combustion air is twisted. If the guide vane is arranged inside and outside the gas line, both the combustion air and the fuel gas are twisted.
  • this may also be arranged within the inlet channel.
  • this may also be arranged within the inlet channel.
  • the guide blade is integrally formed with the gas line and / or the inlet channel.
  • This embodiment can be implemented without difficulty and meaningfully, in particular in the case of the gas line, by the gas line being produced or manufactured, for example, by casting with the corresponding guide vane.
  • the gas line may be made of aluminum or a plastic material.
  • Flow interruption of the combustion air and / or the fuel gas has a deflection angle ß of 10 ° to 50 °, preferably from 20 ° to 40 °, more preferably from 30 °. These deflection angles or the most preferred deflection angle have given good results for a twisting of the combustion air flow and the fuel gas flow for a good mixing thereof.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an inlet region of an internal combustion engine with an inlet channel embedded in a cylinder head, which opens via an inlet valve into a cylinder adjacent to the cylinder head combustion chamber in a cylinder cooperating with the cylinder head, wherein in the inlet channel opens a gas line
  • Figure 2 shows a longitudinal section through the Gas line in the area of the confluence point and
  • FIG. 3 shows a cross section through the gas line according to FIG. 2.
  • the detail shown in FIG. 1 shows a partial section through one
  • a piston 4 having at least one piston ring 4 is arranged, which is connected via a connecting rod with a crankshaft of the internal combustion engine.
  • the piston 4 is periodically moved up and down along a longitudinal axis 6.
  • a combustion chamber trough 7 may be inserted, which then forms a combustion chamber together with a cylinder chamber 8 above the piston 4.
  • the cylinder chamber 8 is controlled for supplying the mixture of combustion air and fuel gas via an arranged in the cylinder head 2 inlet valve 9 with a likewise arranged in the cylinder head 2 inlet channel 10 connectable.
  • the intake valve 9 is directly or indirectly actuated by a camshaft, wherein the camshaft rotates synchronously with the crankshaft.
  • the inlet channel 10 with the cylinder chamber 8 and thus also the combustion chamber trough 7th connected to the flow and through the inlet channel along a flow axis 11 supplied combustion air flows together with injected into the inlet channel 10 via a gas line 12 fuel gas into the cylinder chamber 8 and the
  • the fuel gas which is, for example, natural gas or another combustible gas, is preferably introduced into the gas line 12 under the control of a gas valve.
  • the gas line 12 may be part of the gas valve.
  • the fuel gas forms with the combustion air, the combustible mixture, which burns in an initiated by, for example, a protruding into the cylinder chamber 8 spark plug ignition and the piston 4 in the then closed intake valve 9 for generating the rotational movement of the
  • the piston 4 is moved back up and via a likewise arranged in the cylinder head 2 exhaust valve, the combusted mixture from the cylinder chamber 8 and the combustion bowl 7 is ejected.
  • the gas line 12 is guided at an angle ⁇ of approximately 45 ° relative to a wall of the inlet channel 10 through the cylinder head 2 and has in the region of the center of the
  • cylindrically shaped inlet channel 10 an angled portion 13 which along the center axis of the
  • Inlet channel 10 is aligned.
  • the illustrated configuration and arrangement of the gas line 12 in the inlet channel 10 ensures a nearly lossless and undisturbed flow of the combustion air in the region of the projecting into the inlet channel 10 gas line 12.
  • the angled portion 13 of the gas line 12 opens with an axial, ie in the direction of the flow axis eleventh
  • the outlet opening 14 may also be formed as a nozzle for a fine atomization of the fuel gas.
  • FIG. 1 shows, in a schematic illustration, the arrangement of at least one vane 15 which is arranged on the gas line 12 in the region of the angled section 13 inside or outside thereof and / or on the inner wall of the inlet channel 10.
  • the at least one vane 15 which is arranged on the gas line 12 in the region of the angled section 13 inside or outside thereof and / or on the inner wall of the inlet channel 10.
  • Guide vane 15 is explained in more detail in the following figures using the example of an arrangement on the outer circumference of the gas line 12.
  • Cylinder chamber 8 an intensively mixed mixture of combustion air and fuel gas occurs and there completely with high efficiency at low
  • the size of the vane 15 is adapted to the particular arrangement.
  • a guide blade 15 arranged on the inner wall of the inlet channel 10 is significantly larger than a guide blade 15 arranged within the gas line 12 or the angled section 13.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the gas line 12 which, in the region upstream of an outlet opening 14, has an angled section 13 which is formed in the direction of the inlet channel 10 or the flow axis 11.
  • a total of four guide vanes 15 are arranged on the outer circumference of the angled section 13 of the gas line 12 and are preferably formed integrally with the gas line 12.
  • the vanes 15 extend almost the entire length of the angled portion 13 and preferably have in the region of
  • the flow-breaking edge of the vane 15 may have a shape adapted and optimized to the flow conditions, which is represented by the different configurations of the upper and lower guide vanes 15 in this area.
  • FIG. 3 shows a cross section through the angled section 13 of the gas line 12 shortly before the mouth 14 with four guide vanes 15 arranged on the outer circumference of the angled section 13.
  • the guide vanes 15 can also be arranged on the inner circumference of the gas line 12 or the inner circumference of the inlet channel 10 additionally or alternatively, as has already been explained.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und Brenngas einer Brennkraftmaschine mit einem die Brennluft entlang einer Strömungsachse 11 führenden Einlasskanal 10), der in einen Brennraum der Brennkraftmaschine mündet, wobei der Einlasskanal 10 im Bereich der Einmündung in den Brennraum ein Einlassventil 9 aufweist, und wobei in den Einlasskanal 10 stromaufwärts des Einlassventils 9 eine das Brenngas führende Gasleitung 12 einmündet. Erfindungsgemäß wird eine Einlasskanaleinrichtung mit einem Einlasskanal 10 und einer in den Einlasskanal 10 einmündenden Gasleitung 12 bereitgestellt, die hinsichtlich einer Gemischbildung von in dem Einlasskanal 10 geführter Brennluft und durch die Gasleitung 12 zugeführtem Brenngas verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass die Einlasskanaleinrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Dralls aufweist. Diese Einrichtung ist als zumindest eine Leitschaufel 15 ausgebildet, die bevorzugt auf dem Außenumfang der Gasleitung 12 im Bereich vor einer Austrittsöffnung 14 in dem Einlasskanal 10 angeordnet ist.

Description

Beschreibung Titel:
Einlasskanaleinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und Brenngas einer Brennkraftmaschine mit einem die Brennluft entlang einer Strömungsachse führenden Einlasskanal, der in einen Brennraum der
Brennkraftmaschine mündet, wobei der Einlasskanal im Bereich der Einmündung in den Brennraum ein Einlassventil aufweist, und wobei in den Einlasskanal stromaufwärts des Einlassventils eine das Brenngas führende Gasleitung einmündet.
Stand der Technik
Eine derartige Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und
Brenngas einer Brennkraftmaschine ist aus der EP 0 084 175 AI bekannt. Diese Einlasskanaleinrichtung weist einen als Saugrohr ausgebildeten Einlasskanal auf. Die Brennluft wird gesteuert von einem Einlassventil einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt. In das Saugrohr mündet eine Gasleitung ein, durch die das Brenngas in das Saugrohr zur Vermischung mit der Brennluft eingeblasen wird. Das Gemisch aus Brennluft und Brenngas wird in dem
Brennraum mittels einer Zündkerze entzündet und bewegt einen Kolben der Brennkraftmaschine zur Erzeugung von Arbeitsleitung. Die Gasleitung weist im Bereich der Mündung in dem Saugrohr eine Verzweigung mit zwei Ästen auf, wobei im Bereich der Mündungen der Äste in dem Saugrohr eine oder mehrere Düsen angeordnet ist sind. Über die Ausbildung und Anordnung der Düsen ist nichts weiter bekannt. Durch die Düsen wird letztendlich das Brenngas in das Saugrohr eingeblasen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einlasskanaleinrichtung mit einem Einlasskanal und einer in den Einlasskanal einmündenden Gasleitung bereitzustellen, die hinsichtlich einer Gemischbildung von in dem Einlasskanal geführter Brennluft und durch die Gasleitung zugeführtem Brenngas verbessert ist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Gasleitung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Dralls aufweist. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es für eine möglichst vollständige und effektive Verbrennung eines Brenngas-Brennluft-Gemisches in der Brennkraftmaschine bei geringen Abgasemissionen vorteilhaft ist, wenn schon in dem Einlasskanal eine möglichst vollständige und intensive Vermischung der Brennluft mit dem Brenngas erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Dralls in der
Einlasskanaleinrichtung erfolgt eine intensivere Vermischung von Brenngas und Brennluft als dies beim Stand der Technik darstellbar ist. Durch die verbesserte Vermischung der Brennluft mit dem Brenngas wird ein verbessertes Gemisch erzeugt, so dass im Ergebnis eine verbesserte Verbrennung des in den
Brennraum der Brennkraftmaschine eingeleiteten Gemisches aus der Brennluft und dem Brenngas unter gleichzeitiger Verringerung der Abgasemissionen erreicht ist. Dabei kann in allgemeinster Ausgestaltung die Vorrichtung zur Erzeugung des Dralls beliebig ausgebildet und in der Einlasskanaleinrichtung angeordnet sein.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung zumindest eine Leitschaufel. Eine solche Leitschaufel bewirkt die gewünschte Verdrallung der Brennluft und/oder des Brenngases ohne dass der Brennluft und/oder dem Brenngas ein nachteiliger Strömungswiderstand aufgezwungen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Leitschaufel in Längsrichtung des Einlasskanals und/oder der Gasleitung angeordnet. Dies ist die bevorzugte Ausgestaltungsform, wobei aber auch eine andere Anordnung im Rahmen der Erfindung denkbar ist. In Weiterbildung der Erfindung ist die Leitschaufel an der Gasleitung angeordnet. Dabei kann wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Leitschaufel innerhalb der Gasleitung und/oder außerhalb der Gasleitung angeordnet sein. Ist die Leitschaufel innerhalb der Gasleitung angeordnet, wird das Brenngas verdrallt, während bei einer Anordnung außerhalb der Gasleitung die Brennluft verdrallt wird. Ist die Leitschaufel innerhalb und außerhalb der Gasleitung angeordnet, werden sowohl die Brennluft als auch das Brenngas verdrallt.
Zusätzlich oder alternativ zu der Anordnung der Leitschaufel außerhalb der Gasleitung kann diese auch innerhalb des Einlasskanals angeordnet sein. Hier wird eine Auswahl bzw. Anordnung nach den jeweiligen Gegebenheiten vorgenommen werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Leitschaufel einstückig mit der Gasleitung und/oder den Einlasskanal ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei der Gasleitung problemlos und sinnvoll umsetzbar, indem die Gasleitung mit der entsprechenden Leitschaufel hergestellt bzw. gefertigt beispielsweise gegossen wird. So kann die Gasleitung beispielsweise aus Aluminium oder einem Kunststoffwerkstoff hergestellt sein.
In Weiterbildung der Erfindung sind vier Leitschaufeln auf den Umfang
(Innenumfang, Außenumfang) der Gasleitung und/oder des Einlasskanals angeordnet. Das Vorsehen von vier solchen Leitschaufeln hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wobei aber hier auch entsprechend den jeweiligen
Gegebenheiten eine andere Anzahl von Leitschaufeln vorgesehen sein kann.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Leitschaufel im Bereich des
Strömungsabbruchs der Brennluft und/oder des Brenngases einen Ablenkwinkel ß von 10° bis 50°, vorzugsweise von 20° bis 40°, ganz bevorzugt von 30° auf. Diese Ablenkwinkel beziehungsweise dem ganz bevorzugten Ablenkwinkel haben sich gute Ergebnisse für eine Verdrallung des Brennluftstroms und des Brenngasstroms für eine gute Vermischung derselben ergeben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der
Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel näher beschrieben ist. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung eines Einlassbereichs einer Brennkraftmaschine mit einem in einen Zylinderkopf eingelassenen Einlasskanal, der über ein Einlassventil in einen an den Zylinderkopf angrenzenden Brennraum in einem mit dem Zylinderkopf zusammenwirkenden Zylinder einmündet, wobei in den Einlasskanal eine Gasleitung einmündet, Figur 2 einen Längsschnitt durch die Gasleitung im Bereich der Mündungsstelle und
Figur 3 einen Querschnitt durch die Gasleitung gemäß Figur 2 Der in Figur 1 dargestellte Ausschnitt zeigt einen Teilschnitt durch einen
Einlassbereich 1 einer Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf 2, der auf einem Zylinder 3 der Brennkraftmaschine angeordnet und mit diesem unter Einfügung einer Zylinderkopfdichtung verbunden ist. In dem Zylinder 3 ist ein zumindest einen Kolbenring 5 aufweisender Kolben 4 angeordnet, der über ein Pleuel mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Kolben 4 entlang einer Längsachse 6 periodisch auf und ab bewegt. In den Kolben 4 kann eine Brennraummulde 7 eingelassen sein, die dann zusammen mit einem Zylinderraum 8 oberhalb des Kolbens 4 einen Brennraum bildet. In dem Brennraum verbrennt ein
eingebrachtes Gemisch aus Brennluft und Brenngas und bewirkt dabei die
Abwärtsbewegung des Kolbens 4 zur Erzeugung von Arbeitsleistung an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine.
Der Zylinderraum 8 ist zur Zuführung von dem Gemisch aus Brennluft und Brenngas gesteuert über ein in dem Zylinderkopf 2 angeordnetes Einlassventil 9 mit einem ebenfalls in dem Zylinderkopf 2 angeordneten Einlasskanal 10 verbindbar. Das Einlassventil 9 wird von einer Nockenwelle direkt oder indirekt betätigt, wobei die Nockenwelle synchron mit der Kurbelwelle dreht. In der dargestellten offenen Stellung des Einlassventils 9 ist der Einlasskanal 10 mit dem Zylinderraum 8 und somit auch der Brennraummulde 7 strömungsverbunden und durch den Einlasskanal entlang einer Strömungsachse 11 zugeführte Brennluft strömt zusammen mit in den Einlasskanal 10 über eine Gasleitung 12 eingeblasenes Brenngas in den Zylinderraum 8 und die
Brennraummulde 7. Das Brenngas, das beispielsweise Erdgas oder ein sonstiges brennbares Gas ist, wird vorzugsweise gesteuert von einem Gasventil in die Gasleitung 12 eingebracht. Dabei kann die Gasleitung 12 Bestandteil des Gasventils sein. Das Brenngas bildet mit der Brennluft das brennbare Gemisch, das bei einer durch beispielsweise eine in den Zylinderraum 8 hineinragenden Zündkerze ausgelösten Entzündung verbrennt und den Kolben 4 bei dem dann geschlossenen Einlassventil 9 zur Erzeugung der Drehbewegung der
Kurbelwelle entlang der Längsachse 6 nach unten bewegt. Nach der
Verbrennung wird der Kolben 4 wieder nach oben bewegt und über ein ebenfalls in dem Zylinderkopf 2 angeordnetes Auslassventil wird das verbrannte Gemisch aus dem Zylinderraum 8 und der Brennraummulde 7 ausgeschoben.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist die Gasleitung 12 unter einem Winkel α von angenähert 45° bezogen auf eine Wandung des Einlasskanals 10 durch den Zylinderkopf 2 geführt und weist im Bereich der Mitte des
beispielsweise in diesem Bereich zylinderförmig ausgebildeten Einlasskanals 10 einen abgewinkelten Abschnitt 13 auf, der entlang der Mittelachse des
Einlasskanals 10 ausgerichtet ist. Die dargestellte Ausgestaltung und Anordnung der Gasleitung 12 in dem Einlasskanal 10 gewährleistet eine nahezu verlustfreie und ungestörte Strömung der Brennluft im Bereich der in den Einlasskanal 10 hineinragenden Gasleitung 12. Der abgewinkelte Abschnitt 13 der Gasleitung 12 mündet mit einer axialen, also in Richtung der Strömungsachse 11
ausgerichteten, Austrittsöffnung 14 in dem Einlasskanal 10. Die Austrittsöffnung 14 kann zudem als Düse für eine feine Zerstäubung des Brenngases ausgebildet sein.
Weiterhin zeigt Figur 1 in einer schematischen Darstellung die Anordnung von zumindest einer Leitschaufel 15, die an der der Gasleitung 12 im Bereich des abgewinkelten Abschnitts 13 innerhalb oder außerhalb derselben und/oder an der Innenwand des Einlasskanals 10 angeordnet ist. Die zumindest eine
Leitschaufel 15 wird in den nachfolgenden Figuren am Beispiel einer Anordnung am Außenumfang der Gasleitung 12 genauer erläutert. Durch die zumindest eine Leitschaufel 15 wird der Brennluft und/oder dem Brenngas ein Drall (oder Drehimpuls) auferlegt, der eine innige Vermischung der Brennluft und des Brenngases schon in dem Einlasskanals 10 bewirkt, so dass letztendlich in dem Brennraum in der Brennraumulde 7 und/oder dem
Zylinderraum 8 ein intensiv vermischtes Gemisch aus Brennluft und Brenngas eintritt und dort vollständig mit hohem Wirkungsgrad bei niedrigen
Abgasemissionen verbrennt. Die Größe der Leitschaufel 15 ist an die jeweilige Anordnung angepasst. So ist eine an der Innenwand des Einlasskanals 10 angeordnete Leitschaufel 15 deutlich größer als eine innerhalb der Gasleitung 12 beziehungsweise des abgewinkelten Abschnitts 13 angeordnete Leitschaufel 15.
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Gasleitung 12 die im Bereich vor einer Austrittsöffnung 14 einen abgewinkelten Abschnitt 13 aufweist, der in Richtung des Einlasskanals 10 beziehungsweise der Strömungsachse 11 ausgebildet ist. Im Bereich vor der Austrittsöffnung 14 sind auf dem Außenumfang des abgewinkelten Abschnitts 13 der Gasleitung 12 insgesamt vier Leitschaufeln 15 angeordnet, die bevorzugt einstückig mit der Gasleitung 12 ausgebildet sind. Die Leitschaufeln 15 erstrecken sich nahezu über die gesamte Länge des abgewinkelten Abschnitts 13 und weisen vorzugsweise im Bereich einer
Strömungsabbruchkante vor der Austrittsöffnung 14 einen Ablenkwinkel von circa 30° auf. Die Strömungsabbruchkante der Leitschaufel 15 kann eine an die Strömungsverhältnisse angepasste und optimierte Form aufweisen, was durch die unterschiedlichen Ausgestaltungen der oberen und der unteren Leitschaufel 15 in diesem Bereich dargestellt ist.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch den abgewinkelten Abschnitt 13 der Gasleitung 12 kurz vor der Mündung 14 mit vier auf den Außenumfang des abgewinkelten Abschnitts 13 angeordneten Leitschaufeln 15.
In den Figuren 2 bis 4 ist die Anordnung der Leitschaufeln 15 auf den
Außenumfang der Gasleitung 12 wiedergegeben. Die Leitschaufeln 15 können aber auch zusätzlich oder alternativ - wie eingangs ausgeführt worden ist - auf den Innenumfang der Gasleitung 12 oder dem Innenumfang des Einlasskanals 10 angeordnet sein.

Claims

Ansprüche
1. Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und Brenngas einer Brennkraftmaschine mit einem die Brennluft entlang einer Strömungsachse (11) führenden Einlasskanal (10), der in einen Brennraum der Brennkraftmaschine mündet, wobei der Einlasskanal (10) im Bereich der Einmündung in den
Brennraum ein Einlassventil (9) aufweist, und wobei in den Einlasskanal (10) stromaufwärts des Einlassventils (9) eine das Brenngas führende Gasleitung (12) einmündet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskanaleinrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Dralls aufweist.
2. Einlasskanaleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine Leitschaufel (15) ist.
3. Einlasskanaleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel (15) in Längsrichtung des Einlasskanals (10) und/oder der Gasleitung (12) angeordnet ist.
4. Einlasskanaleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel (15) an der Gasleitung (12) angeordnet ist.
5. Einlasskanaleinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel (15) innerhalb der Gasleitung (12) angeordnet ist.
6. Einlasskanaleinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel (15) außerhalb der Gasleitung
(12) angeordnet ist.
7. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel innerhalb des Einlasskanals (10) angeordnet ist.
8. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel (15) einstückig mit der Gasleitung (12) und/oder dem Einlasskanal (10) ausgebildet ist.
9. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass vier Leitschaufeln (15) auf den Umfang der Gasleitung (12) und/oder des Einlasskanals (10) angeordnet sind.
10. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufel (15) im Bereich des
Strömungsabbruchs der Brennluft und/oder des Brenngases einen Ablenkwinkel ß von 10° bis 50°, vorzugsweise von 20° bis 40°, ganz bevorzugt von 30° aufweist.
PCT/EP2016/075183 2015-11-27 2016-10-20 Einlasskanaleinrichtung WO2017089042A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015223601.3 2015-11-27
DE102015223601.3A DE102015223601A1 (de) 2015-11-27 2015-11-27 Einlasskanaleinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017089042A1 true WO2017089042A1 (de) 2017-06-01

Family

ID=57206236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/075183 WO2017089042A1 (de) 2015-11-27 2016-10-20 Einlasskanaleinrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015223601A1 (de)
WO (1) WO2017089042A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203257B4 (de) 2016-02-29 2023-12-07 Siemens Healthcare Gmbh Erzeugen von kontrastverstärkten Bilddaten auf Basis einer Multi-Energie-Röntgenbildgebung
DE102018221691A1 (de) 2018-12-13 2020-06-18 Siemens Healthcare Gmbh Individuell angepasstes Erzeugen von virtuellen Bilddaten auf Basis einer Multi-Energie-Röntgenbildgebung
CN111005824A (zh) * 2019-12-20 2020-04-14 哈尔滨工程大学 一种气体燃料发动机强化导流式大流量喷射装置
DE102021201809A1 (de) 2021-02-25 2022-08-25 Siemens Healthcare Gmbh Erzeugen von Röntgenbilddaten auf Basis einer ortsabhängig variierenden Gewichtung von Basismaterialien

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0084175A1 (de) 1982-01-14 1983-07-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Einblasung von Flüssiggas
WO1996028649A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur bildung eines turbulenten kraftstoff-luft-gemisches im verbrennungsraum jedes zylinders eines ventilgesteuerten verbrennungsmotors
EP1043485A1 (de) * 1999-04-09 2000-10-11 Institut Francais Du Petrole Methode und Vorrichtung zum Einlass eines Brennstoff-Luft- Gemisches in mindestens einen Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
WO2002099265A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-12 Dh3 Pty Ltd Improvements relating to compression ignition engines
US20150025774A1 (en) * 2013-07-22 2015-01-22 Jason Green Fuel mixture system and assembly
US20150204284A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 General Electric Company Multi-fuel engine system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0084175A1 (de) 1982-01-14 1983-07-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Einblasung von Flüssiggas
WO1996028649A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur bildung eines turbulenten kraftstoff-luft-gemisches im verbrennungsraum jedes zylinders eines ventilgesteuerten verbrennungsmotors
EP1043485A1 (de) * 1999-04-09 2000-10-11 Institut Francais Du Petrole Methode und Vorrichtung zum Einlass eines Brennstoff-Luft- Gemisches in mindestens einen Brennraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
WO2002099265A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-12 Dh3 Pty Ltd Improvements relating to compression ignition engines
US20150025774A1 (en) * 2013-07-22 2015-01-22 Jason Green Fuel mixture system and assembly
US20150204284A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 General Electric Company Multi-fuel engine system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015223601A1 (de) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2635780B1 (de) Hubkolbenmotor
WO2017089042A1 (de) Einlasskanaleinrichtung
AT13172U1 (de) Vorkammersystem für eine Brennkraftmaschine
DE19903770A1 (de) Vergasungsbrenner für einen Gasturbinenmotor
DE102021106554A1 (de) Brennkraftmaschine mit Fremdzündung
WO1984004359A1 (en) Device for injecting fuel into a secondary flow of combustion air in a combustion chamber
DE4427466C2 (de) Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung
DE2361505C3 (de) Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in den Ansaugkanal von Benzin-Brennkraftmaschinen
WO2016169712A1 (de) Einlasskanaleinrichtung einer maschine
WO2009065679A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung
AT506469A2 (de) Brennkraftmaschine
DE3147198A1 (de) "aufbau einer einlassleitung in den zylinderraum einer brennkraftmaschine"
DE102014220262A1 (de) Gasventil
DE102014222446A1 (de) Brennkraftmaschine
DE2840367A1 (de) Luftverdichtende brennkraftmaschine mit indirekter einspritzung
WO2016173777A1 (de) Einlasskanaleinrichtung
DE19726683A1 (de) Mehrzylinder-Ottomotor mit Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum und ein Verfahren zum Betreiben desselben
DE102017130741A1 (de) Vorkammerdesign zur verbesserten Zündung von Kraftstoff in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine
DE2160675C3 (de) Brennereinrichtung für eine Gasturbinenbrennkammer
AT524226B1 (de) Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102016112458A1 (de) Brennkraftmaschine
WO2016165915A1 (de) Gasventilanordnung
DE2649850C2 (de) Einspritzbrennkraftmaschine mit einem im wesentlichen im Kolben angeordneten Brennraum
EP1481150A1 (de) Zylinderkopf f r eine brennkraftmaschine
DE4422532A1 (de) Brennstoffdüse

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16787382

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16787382

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1