用于机动车的内燃机以及用于运行这样的内燃机的方法_2

文档序号:9602222阅读:来源:国知局
排气流管和因此第二涡轮流管的所有燃烧室在气缸关闭模式中都被供应燃料并因此在点火运行中运行。由此利用第二排气流管和第二涡轮流管引导内燃机的全部排气中的大部分。因为第二涡轮流管大于第一涡轮流管,所以排气中的大部分排气的流动阻力可以保持得低,由此实现内燃机的特别高的效率。这伴随着高效且因此燃料消耗有利的运行。
[0020]此外可以利用较小的第一涡轮流管或者与此对应的第一排气流管来实现特别高的排气导回率。配设给第一排气流管的第二燃烧室被用作贡献气缸(Spenderzylinder),所述贡献气缸的排气至少部分地并且优选全部地被导回。
[0021]为了创造一种在权利要求7的前序部分中给出的类型的方法,借助于所述方法能够实现内燃机的燃料消耗特别低的运行以及特别高的导回率,按照本发明规定,使所述内燃机在气缸关闭模式中运行,在所述气缸关闭模式中不发生将燃料加入到所述燃烧室中的第一燃烧室内并且进行将燃料加入到第二燃烧室内。换言之,在气缸关闭模式中将燃料加入到第二燃烧室中,从而该第二燃烧室在点燃的或点火的运行状态下运行,在所述运行状态下在第二燃烧室中进行燃烧过程。由所述燃烧过程造成排气,所述排气通过排气再循环管路可以导回至内燃机的进气系统。
[0022]在气缸关闭模式中不给第一燃烧室供应燃料,从而第一燃烧室在不点火的或非点燃的运行状态下运行。由此可以节省燃料。按照本发明的内燃机的有利的实施方案能被视为按照本发明的方法的有利的实施方案并且反之亦然。
[0023]在本发明的一种有利的实施方案中,能在第一位置与至少一个第二位置之间调整所述阻挡元件,其中,在气缸关闭模式中将所述阻挡元件调整到第二位置,由此排气再循环管路的横截面相对于第一位置扩大并且排气流管的横截面相对于第一位置缩小。通过减小排气流管的横截面来调整排气流管的堵回或壅堵性能,从而可以导回特别高量的排气。此夕卜,这样释放排气再循环管路的横截面,使得大量排气能够流动有利地穿流排气再循环管路,从而在短时间内能够导回特别高量的排气。
[0024]已证明为特别有利的是,所述排气流管的横截面借助于在第二位置中的阻挡元件在流体上被阻挡。由此可以利用并且导回穿流排气流管直至排气再循环管路的全部排气。
[0025]本发明的其它优点、特征和细节由以下对优选实施例的说明以及借助附图得出。上述在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在对附图的说明中所提到的和/或在唯一的附图中示出的特征和特征组合不仅能以相应给出的组合而且也能以其它组合或者单独地应用,而不离开本发明的范围。
【附图说明】
[0026]附图以唯一的图局部地示出包括气缸形式的多个燃烧室的内燃机的排气系统的示意性剖视图,其中,设有阻挡元件,借助于所述阻挡元件能调整内燃机的排气再循环管路的可由排气穿流的横截面和排气系统的排气流管的可由排气穿流的横截面。
【具体实施方式】
[0027]附图示出用于机动车的内燃机的排气系统10。内燃机构成为活塞往复式内燃机并且用作驱动机动车的动力装置。内燃机包括多个形式为气缸的燃烧室。内燃机例如构成为六缸发动机并且因此包括六个气缸。在气缸的相应的点火运行中,将燃料加入到各气缸中。由此在相应的气缸中形成被燃烧的燃料-空气混合物。这意味着,在相应的点火运行中,燃烧过程在各个气缸中进行,排气由所述燃烧过程造成。
[0028]所述燃料例如是汽油或柴油形式的液态燃料,所述液态燃料例如借助于相应的喷射器直接喷入到气缸中。
[0029]能被排气穿流的排气系统10用于由气缸导出排气。在排气系统中设置有在附图中特别示意性的涡轮机12,排气被向所述涡轮机引导。涡轮机12是内燃机的排气涡轮增压器的组成部分,所述排气涡轮增压器也包括压缩机。设置在涡轮机12的涡轮机壳体中的涡轮转子能被排气驱动并且不可相对转动地与排气涡轮增压器的轴连接,压缩机的压缩机转子也与所述轴连接。因此,压缩机转子能由涡轮转子驱动。压缩机转子用于压缩通过在附图中未示出的进气系统输入内燃机的空气。经压缩的空气通过进气系统流到气缸中,在所述气缸中由空气和所加入的燃料形成相应的燃料-空气混合物。
[0030]排气系统10包括排气引导元件14以及两个排气管16、18。排气引导元件14具有能被排气穿流的第一排气流管20和能被排气穿流的第二排气流管22。排气流管20、22至少部分地并且优选至少大部分地相互流体分开。第一排气流管20配设给所述六个气缸中的第一、第二和第三气缸,其中,第二排气流管22配设给所述六个气缸中的第四、第五和第六气缸。这意味着,来自第一、第二和第三气缸的排气流入或者能够流入第一排气流管20中,而来自第四、第五和第六气缸的排气能够流入到第二排气流管22中并且穿流所述第二排气流管。第一和第二气缸例如通过排气管18与第一排气流管20流体连接或者能流体连接,而第三气缸通过排气引导元件14的通孔24与第一排气流管20流体连接或者能流体连接。例如,第四和第五气缸通过排气管16与第二排气流管20流体连接或者能流体连接,而第六气缸通过排气引导元件14的通孔26与第二排气流管22流体连接或者能流体连接。第一、第二和第三气缸配属于内燃机的第一气缸组,而第四、第五和第六气缸配属于内燃机的第二气缸组。
[0031]内燃机也包括在附图中可局部看出的排气再循环管路28。排气再循环管路28由第一排气流管20分岔。这意味着,排气再循环管路28与第一排气流管20流体连接或能流体连接。由此可以将穿流第一排气流管20的排气的至少一部分或者说流入到第一排气流管20中且至少一直流至排气再循环管路28的排气的至少一部分分岔出并且导入到排气再循环管路28中。由第一排气流管20分岔的排气可以通过排气再循环管路28由排气系统10导回至进气系统并且在那里供应给要输入内燃机的空气。所导回的排气随着空气流入到气缸中并且在燃烧过程中作为惰性气体起作用。由此能够避免在燃烧过程中出现不希望的局部高温,从而由此能够将氮氧化物排放(N0X排放)至少保持得低。
[0032]排气系统10包括可调整的活门/阀门30形式的阻挡元件,所述活门设置在排气引导元件14中并且在所述排气引导元件上绕枢转轴32相对于排气引导元件14能在至少两个位置之间枢转。为了枢转活门30例如设有马达、特别是电动机形式的马达,所述马达未在附图中示出。
[0033]如从附图能看出的,借助于活门30不仅能调节排气再循环管路28的能被排气穿流的横截面而且能调节第一排气流管20的能被排气穿流的横截面。活门30例如能在附图中未示出的第一位置与在附图中示出的第二位置之间枢转。就排气再循环管路28或其横截面而言,第一位置是关闭位置,在所述关闭位置中排气再循环管路28的横截面和因此排气再循环管路28本身在流动上被阻挡。在关闭位置中,流入到第一排气流管20中的排气不从第一排气流管20流入到排气再循环管路28中。在关闭位置中,第一排气流管20的横截面是至少部分地流动开放的,从而第一排气流管20可以被排气穿流。
[0034]在附图中示出的第二位置是释放位置,在所述释放位置中,排气再循环管路28的横截面和因此排气再循环管路28整体上相对于关闭位置被开放,从而排气可以从第一排气流管20流入到排气再循环管路28中。在释放位置中,第一排气流管20的横截面相对于关闭位置变窄或者至少在部分区域中在流动上被阻挡,其中,该部分区域在关闭位置中被释放。如从附图能看出的,第一排气流管20的横截面和因此第一排气流管20整体上在释放位置中在流动上被阻挡,从而穿流第一排气流管20或者流入到第一排气流管20中的全部排气被分岔并且导入到排气再循环管路28中。
[0035]如果活门30能枢转到与第一位置和第二位置不同的至少一个另外的位置(在所述另外的位置中所述两个横截面被开放)中,则优选地规定,排气流管20的横截面在活门30的关闭位置中以所述另外的位置为基准最大地被释放、亦即是最大的。相应地,优选地规定,排气再循环管路28的横截面在活门30的释放位置中以所述另外的位置为基准最大地被释放、亦即是最大的。由此,排气流管20在关闭位置中或者排气再循环管路28在释放位置中能特别好地被特别高量的排气穿流,从而流动阻力以及相应地流动损耗可以保持得低。
[0036]为了实现内燃机的特别高效并因此燃料消耗少的运行,该内燃机可以从正常运行模式切换到所谓的气缸关闭模式。在正常运行模式中,所有气缸在
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