结合涡轮冷却向涡轮增压汽油机的预燃室供应冲洗流体制造技术

本发明专利技术涉及一种内燃机，其包括至少一个气缸，其中至少一个气缸具有用于燃烧燃料/空气混合物或燃料/空气/废气混合物的主燃烧室，并具有经由至少一个溢流管在流体侧上连接到主燃烧室的经冲洗的预燃室，并且包括至少一个废气涡轮增压器，其具有用于使离开至少一个气缸的废气膨胀的涡轮，和用于压缩待供应给至少一个气缸的新鲜空气或新鲜空气/废气混合物作为经压缩的增压空气的压缩机。设成，为了供应燃烧室，燃烧室增压空气管线设置在压缩机下游的增压空气管线中，并且为了供应预燃室，形成在抽取点处分支的预燃室冲洗管线，其中在废气涡轮增压器的压缩机的下游，在抽取点的上游用于冷却增压空气的至少一个中间冷却器布置在增压空气管线中。

【技术实现步骤摘要】
结合涡轮冷却向涡轮增压汽油机的预燃室供应冲洗流体
本专利技术涉及一种内燃机，其包括至少一个气缸，其中至少一个气缸具有用于燃烧燃料/空气混合物或燃料/空气/废气混合物的主燃烧室，以及经由至少一个溢流管和废气涡轮增压器在流体侧上连接到主燃烧室的经冲洗的预燃室。
技术介绍
文献EP2948667B1描述了一种用于操作多缸活塞发动机的方法。设成在发动机中，每个气缸具有往复运动的活塞和预燃烧室，并且该方法包括以下步骤：将气态燃料引入发动机的进气管中；将液体引燃燃料(pilotfuel)喷射到预燃烧室中；借助于通过活塞引起压缩来点燃液体引燃燃料，并利用液体引燃燃料的燃烧来点燃气态燃料，其中在喷射液体引燃燃料之前，将废气引入预燃烧室中。用该方法，在将废气引入预燃烧室中之前对其进行冷却，并且在将废气和进气的混合物引入到预燃烧室中之前将进气与废气混合。从文献DE102016112537A1中已知另一种汽油发动机和相关联的通用类型的方法，用于向主燃烧室供应压缩的燃烧空气并向预燃室供应燃料/空气混合物。在此设成，汽油发动机包括至少一个气缸，其中该至少一个气缸包括用于燃烧燃料气体-空气混合物的主燃烧室和经由溢流通路与主燃烧室联接的经冲洗的预燃室。汽油发动机还包括至少一个废气涡轮增压器，其具有用于使离开至少一个气缸的废气膨胀的涡轮和用于压缩待供应到至少一个气缸的空气的压缩机，其中多个空气路径提供成向至少一个气缸供应空气，其中经由第一空气路径，至少可压缩空气可由第一压缩机供应给至少一个气缸的主燃烧室，并且其中经由第二空气路径，可压缩空气可由第二压缩机供应给至少每个气缸的预燃室。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新颖的通用汽油发动机和用于操作该汽油发动机的新方法。该目的通过奥托循环内燃机以及操作该内燃机的对应的方法来实现。本专利技术的出发点是一种内燃机，其包括至少一个气缸，其中至少一个气缸具有用于燃烧燃料/空气混合物或燃料/空气/废气混合物的主燃烧室和经由至少一个溢流管在流体侧上连接到主燃烧室的经冲洗的预燃室，以及至少一个废气涡轮增压器，该废气涡轮增压器具有用于使离开至少一个气缸的废气膨胀的涡轮，和用于压缩待由至少一个气缸来供应的新鲜空气或新鲜空气/废气混合物作为经压缩的增压空气的压缩机。根据本专利技术，设成在压缩机下游的增压空气管线中形成燃烧室增压空气管线用于燃烧室的供应，并且形成从抽取点分支的预燃室冲洗管线用于预燃室的供应，其中在废气涡轮增压器的压缩机的下游，在抽取点的上游布置至少一个中间冷却器(intercooler)，用于冷却增压空气管线中的增压空气。根据第一实施例，优选地设成，第一中间冷却器和空气涡轮压缩机单元的另一压缩机以及另外的中间冷却器布置在抽取点的上游，其中该空气涡轮布置在抽取点的下游在燃烧室增压空气管线中。在第二实施例中，优选地设成，第一中间冷却器布置在抽取点的上游，而空气涡轮布置在抽取点的下游在燃烧室增压空气管线中。在第三实施例中，优选地设成，第一中间冷却器布置在抽取点的上游，并且空气涡轮压缩机单元布置在抽取点的下游，其中空气涡轮布置在抽取点的下游在燃烧室增压空气管线中，并且压缩机布置在抽取点的下游在分支预燃室冲洗管线中。内燃机的特征优选在于，止回阀或止回阀和缓冲罐布置在抽取点的下游在预燃室冲洗管线中。在本专利技术的一个实施例中，设成根据第二实施例和第三实施例，第二中间冷却器布置在抽取点的下游在预燃室冲洗管线中。在本专利技术的另一改进方案中，设成在预燃室冲洗管线中的内燃机，燃料供应管线的供给点布置成用于向冲洗流体供应燃料，其中在预燃室冲洗管线中在燃料供应的供给点处，存在新鲜空气或新鲜空气/废气混合物，燃料可供应至该新鲜空气或新鲜空气/废气混合物。借助于可能的实施例中的一个，一种用于操作内燃机的方法是可行的，其中内燃机包括至少一个气缸，其中至少一个气缸包括用于燃烧燃料/空气混合物或燃料/空气/废气混合物的主燃烧室，以及经冲洗的预燃室，该预燃室经由至少一个溢流管在流体侧上连接到主燃烧室，并且包含至少一个废气涡轮增压器，该废气涡轮增压器具有用于使离开至少一个气缸的废气膨胀的涡轮，以及用于压缩待由至少一个压缩机供应的新鲜空气或新鲜空气/废气混合物作为经压缩的增压空气的压缩机，其中根据本专利技术设成，在压缩机下游的增压空气管线中形成燃烧室增压空气管线以用于燃烧室的供应，并且形成在抽取点处分支出的预燃室冲洗管线用于预燃室的供应，使得可向燃烧室供给冷却的第一部分增压空气量，并且可向预燃室供给冷却的第二部分增压空气量作为具有可选的燃料混合物的冲洗流体。根据该方法，在所有实施例中优选地设成，冷却的第一部分增压空气量在空气涡轮中膨胀以用于燃烧室的供应。根据该方法，在第三实施例中还优选地设成，用于向预燃室供应冲洗流体的冷却的第二部分增压空气量在另一压缩机中预先再压缩，燃料可选地添加至该冲洗流体。在该方法的一个实施例中，从上游的新鲜空气管线向废气涡轮增压器的压缩机供应新鲜空气，使得新鲜空气供应至燃烧室增压空气管线以用于燃烧室的供应，并且供应至预燃室冲洗管线以用于冲洗预燃室。在方法步骤的另一实施例中，由于新鲜空气管线在压缩机的上游连接到废气管线的废气再循环管线，所以废气涡轮增压器的压缩机从布置在上游的新鲜空气管线中被供应以新鲜空气/废气混合物，使得新鲜空气/废气混合物被供应到燃烧室增压空气管线以用于燃烧室的供应，并且供应到预燃室冲洗管线以用于冲洗预燃室。该方法的特征还在于，经压缩的增压空气、尤其是抽取点下游的预燃室冲洗管线中的新鲜空气或新鲜空气/废气混合物，视需要可选地供应以燃料，使得用燃料/新鲜空气混合物或燃料/空气/废气混合物作为冲洗流体冲洗至少一个预燃室。附图说明下面参照附图阐释了本专利技术。其中：图1示出了根据本专利技术的涡轮增压汽油发动机的示意图，其中供应主动预燃室--在第一实施例中-结合涡轮冷却在废气涡轮增压器的下游抽取增压空气。图2示出了根据本专利技术的涡轮增压汽油发动机的示意图，其中供应主动预燃室--在第二实施例中-结合涡轮冷却在废气涡轮增压器的下游抽取增压空气。图3示出了根据本专利技术的涡轮增压汽油发动机的示意图，其中供应主动预燃室--在第三实施例中-结合涡轮冷却在废气涡轮增压器的下游抽取增压空气。具体实施方式本专利技术涉及一种奥拓循环内燃机1，尤其以燃料K，尤其以气体或液态汽油运行的汽油发动机，以及一种用于操作这种汽油发动机的方法。图1至图3各示出了根据本专利技术的汽油发动机1的示意图，该汽油发动机1包括若干气缸Z。气缸Z中的每个具有主燃烧室BK和预燃室VK，其中相应预燃室VK经由至少一个溢流管(未示出)联接到相应气缸Z的主燃烧室BK。在汽油发动机1的气缸Z中，即在气缸Z的主燃烧室BK的区域中，燃料K和空气FF的混合物或燃料/新鲜空气/废气混合物K/FF/FA燃烧，其中所产生的废气FA经由废气涡轮增压器200，尤其经由废气涡轮增压器200的涡轮201排出，并且在示例性实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机(1)，其包括至少一个气缸(Z)，其中所述至少一个气缸(Z)具有用于燃烧燃料/空气混合物(K/F

【技术特征摘要】
20191021 DE 102019128334.51.一种内燃机(1)，其包括至少一个气缸(Z)，其中所述至少一个气缸(Z)具有用于燃烧燃料/空气混合物(K/FL)或燃料/空气/废气混合物(K/FF/FA)的主燃烧室(BK)，和经由至少一个溢流管在流体侧上与所述主燃烧室(BK)连接的经冲洗的预燃室(VK)，以及
至少一个废气涡轮增压器(200)，其包括用于使离开所述至少一个气缸(Z)的废气(FA)膨胀的涡轮(201)和用于压缩待由至少一个气缸(Z)供应的新鲜空气(FF)或新鲜空气/废气混合物(FF/FA)作为经压缩的增压空气(FL)的压缩机(202)，
其特征在于，
在所述压缩机(202)下游的增压空气管线(II)中形成燃烧室增压空气管线(II-1)用于所述燃烧室(BK;II-1)的供应，并且形成在抽取点(II-E',II-E'',II-E''')处分支的预燃室冲洗管线(II-2)用于所述预燃室(VK;II-2)的供应，其中在所述废气涡轮增压器(200)的压缩机(202)的下游，在所述抽取点(II-E',II-E'',II-E''')的上游，用于冷却所述增压空气(FL)的至少一个中间冷却器(LK1,LK2)布置在所述增压空气管线(II)中。


2.根据权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，第一中间冷却器(LK1)和空气涡轮压缩机单元(211,210)的另一压缩机(210)以及另一中间冷却器(LK2)布置在所述抽取点(II-E')上游，其中所述空气涡轮(211)布置在所述抽取点(II-E')下游在所述燃烧室增压空气管线(II-1)中。


3.根据权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，第一中间冷却器(LK1)设置在所述抽取点(II-E'')的上游，并且空气涡轮(211)布置在所述抽取点(II-E'')的下游在所述燃烧室增压空气管线(II-1)中。


4.根据权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，第一中间冷却器(LK1)布置在所述抽取点(II-E''')的上游，并且空气涡轮-压缩机单元(201,211)布置在所述抽取点(II-E'')的下游，其中所述空气涡轮(211)设置在所述抽取点(II-E''')的下游在所述燃烧室增压空气管线(II-1)中，并且所述压缩机(210)布置在所述抽取点(II-E')的下游在所述分支的预燃室冲洗管线(II-2)中。


5.根据权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，止回阀(301)或止回阀(301)和缓冲罐(302)布置在所述抽取点(II-E',II-E'',II-E''')下游的预燃室冲洗管线(II-2)中。


6.根据权利要求3和权利要求5或权利要求4和权利要求5所述的内燃机(1)，其特征在于，第二中间冷却器(LK2)布置在所述抽取点(II-E'',II-E''')的下游在所述预燃室冲洗管线(II-2)中。


7.根据权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，用于向所述冲洗流体(FL-2)供应燃料(K)的燃料供应管...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·米歇尔斯，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE