• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungssteigerung einer Brennkraftmaschine mit mehreren jeweils einen Brennraum aufweisenden Motorzylindern, wobei jeder Motorzylinder mindestens eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und mindestens ein Luftventil umfasst, sowie jedes Luftventil mit einer Leitung verbunden ist, um einen im Motorzylinder erzeugten Kompressionsdruck abzuzweigen, damit dieser zeitweilig gespeichert wird, so dass er zu einem späteren Zeitpunkt zur Leistungssteigerung eingesetzt wird. DOLLAR A Es ist ein Aufladevorgang in der Art von mehreren hintereinander erfolgten Einzelspeichervorgängen in einem Teillastbetrieb vorgesehen, um eine Druckluftmenge zu bevorraten, und zwar derart, dass sie in einem Volllastbetrieb zur Leistungssteigerung eingesetzt werden kann.
    公开号:DE102004028216A1
    申请号:DE200410028216
    申请日:2004-06-09
    公开日:2005-12-29
    发明作者:Udo Sieber
    申请人:Robert Bosch GmbH；
    IPC主号:F02B21-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren mit den im Oberbegriff des Anspruches1 angegebenen Merkmalen.
    [0002] Umein Volllast-Drehmoment einer Brennkraftmaschine zu erhöhen sindverschiedene Verfahren bekannt.
    [0003] Beieinem Verfahren wird ein Schaltrohr eingesetzt, das eine Variationder Saugrohrlängeermöglicht,so dass seine Resonanzschwingfrequenz in einem günstigen Verhältnis zurMotordrehzahl steht und somit Resonanzeffekte in einem vergrößerten Drehzahlbereichzur Steigerung einer Zylinderfüllungzum Tragen kommen.
    [0004] Einanderes bekanntes Verfahren nutzt einen Nockenwellen-Phasensteller.Durch den Einsatz des Phasenstellers lassen sich einerseits Rückströmungen derZylinderfüllungin das Saugrohr gegen Ende einer Einlassphase verhindern und andererseitsdurch Einstellung einer geeigneten Ventilüberschneidung eine Ausspülung vonRestgas in das Abgabesystem verbessern.
    [0005] DasVolllast-Drehmoment einer Brennkraftmaschine hängt nämlich unter anderem von der Höhe der Luftmasseim Zylinder nach Einlass-Schluss ab.
    [0006] Zwarlassen sich beide Verfahren bzw. Vorrichtungen miteinander kombinieren,um eine noch wirkunsvollere Luftmassensteigerung zu erzielen, praktischist aber ihre Wirkungsweise in einem sogenannten „Low EndTorque Bereich" durcheine nach oben begrenzte konstruktiv einsetzbare Saugrohrlänge beschränkt.
    [0007] Ausder DE 44 13 787 A1 isteine Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art bekannt. Hierbei wirdDruckluft währendeines Kompressionshubes aus einem Motorzylinder gezogen und kurzin einem Speicher gespeichert, bis sie in einer luftdruckbetriebenenEinspritzdüseentladen wird. Die Einspritzung erfolgt, sobald ein Luftsteuerungsmagnetventilfür die Kraftstoffeinspritzungbeim nächstenMotorzyklus aktiviert wird. Hierbei sind Druckluftleitungen vorgesehen,die jedes angeschlossene Ventil mit jeweils einer Einspritzdüse verbinden.Die Druckluftzuführung erfolgt über weitereLeitungen und überdie entsprechenden Kraftstoffeinspritzdüsen.
    [0008] Ineiner beschriebenen Ausführungsform dieserDruckschrift dient eine Gemeinschaftsleitung zwischen den Ventilenund den Kraftstoffeinspritzdüsenals Speicherbehälterfür dieauf den Einsatz in den Einspritzdüsen wartende Druckluft.
    [0009] DerZweck jedes Ventils ist, den währendeines Kompressionshubes im Motorzylinder erzeugten Druck abzuzweigenund den Druck in einer Druckluftversorgungsgruppe bis zu einem vorbestimmten, maximalenDruck aufzubauen.
    [0010] Daserfindungsgemäße Verfahrenmit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen ermöglicht eine drehmomentsteigerndeFüllungserhöhung ineinem End Torque Bereich bzw. in einem Volllastbetrieb von über 10%.
    [0011] Beidem Verfahren gemäß der DE 44 13 787 A1 wirdnämlichdie Speicherung der Druckluft nur für eine verbesserte Gasgemischaufbereitungbenutzt. Demgegenüberwird durch das erfindungsgemäße Verfahrenein Aufladeeffekt währendeiner Teillast erreicht. Die währenddieser Aufladung gespeicherte ausreichend große Luftmasse kann dann während einerVolllast abgerufen werden. Im Unterschied zum Stand der Technikwird dieser Vorrat ausschließlichin der Volllast abgerufen. Fürden Betrieb des Kraftstoffventils nach der genannten Schrift wirdhingegen ein einziger Abzapfvorgang im unmittelbar vorausgegangenenKompressionstakt eingesetzt.
    [0012] Durchdie erfindungsgemäße Lösung, istes nämlichmöglich,währendeines Überholvorgangs oderin einer anderen Verkehrssituation, bei einem Fahrzeug, das einennach diesem Verfahren arbeitenden Motor besitzt, eine bis zu einigeSekunden andauernde bzw. deutliche und signifikante Drehmoment-bzw. Drehzahlerhöhungzu bewirken, obwohl der Motor eine kompakte Bauform aufweisen kann.
    [0013] Einweiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie mit bekanntenLösungenkombinierbar ist, so dass sich durch eine entsprechende Kombinationsehr hohe Drehmomenterhöhungenbewerkstelligen lassen.
    [0014] Ineiner bevorzugten Ausführungsformdes erfindungsgemäßen Verfahrensist vorgesehen, dass jedes Luftventil selbst auch dazu benutzt wird,die gespeicherte Druckluft in den Brennraum zurückzuleiten. Eine solche Weiterbildungder Erfindung hat den Vorteil, dass keine Veränderung an der Kraftstoffeinspritzdüse bzw.an ihrem Anschluss erforderlich ist.
    [0015] Dadurch,dass jedes Luftventil mit einer zwischen den Ventilen liegendenGemeinschaftsleitung verbunden ist, kann ohne zusätzlicheSpeichermittel bzw. ohne zusätzlicheKompressionsmittel eine Aufladung der Druckluft für den Fallder Volllast realisiert werden.
    [0016] Zweckmäßigerweiseweist das erfindungsgemäße Entkoppelungselementeine Ausbildung derart, dass eine Druckluftzuführung von jedem Luftventilzu der Gemeinschaftsleitung übergetrennte Verbindungsleitungen erfolgt. Eine solche Gemeinschaftsleitungist leicht anzuschließen.
    [0017] VonVorteil ist es, wenn auch eine Druckluftzuführung von der Gemeinschaftsleitungzu jedem Luftventil überdie getrennten Verbindungsleitungen erfolgt. Hierdurch sind wenigerTeile erforderlich, so dass die Brennkraftmaschine günstigerund kompakter wird, insbesondere, wenn der Luftdruckspeichervorgangdurch eine Gemeinschaftsleitung erfolgt, die in der Nähe einesdie Motorzylinder umfassenden Motorblocks angeordnet ist. Alternativläßt sichdie Druckluft in einem Druckbehälterspeichern, der in einem Hohlraum der Karosserie untergebracht ist.
    [0018] Einesehr günstigeSteuerung des Lade- und des Entladevorgangs der Druckluft wird erreicht,indem zur Druckluftbevorratung jeder Motorzylinder einen elektromagnetischbetätigbaresLuftventil aufweist.
    [0019] MitVorteil werden währendder Teillast der Brennkraftmaschine 10 die Luftventile 2 nacheinanderin Zündfrequenzund Zündfolgekurzzeitig geöffnet,wobei dies jeweils währendeines Kompressionstaktes ihres zugehörigen Motorzylinders 12 erfolgtsowie eine Öffnungder Luftventile 12 erst dann erfolgt, wenn ein Kompressionsdruck über einenFüllungsdruck,insbesondere einer Gemeinschaftsleitung, liegt. Auf diese Weiseund durch eine ausreichend kleine Öffnungsdauer der Luftventile 2 bzw. derGasventile ist sichergestellt, dass pro Betätigungsvorgang nur ein Bruchteilder Zylinderfüllung zunächst inRichtung der Gemeinschaftsleitung 1 bzw. des Luftrailsabfließt.Dieser Abfluss kann zum Beispiel in einfacher Weise durch eine entsprechendeEntdrosselung des Luftmassenstroms in der Sauganlage kompensiertwerden.
    [0020] Vonerheblicher Bedeutung ist es, wenn die Druckluftbevorratung so bemessenist, dass in dem Volllastbetrieb eine einige Sekunden andauernde Drehmomenterhöhung gegebenist. Bei sehr vielen Verkehrssituationen ist ein solches Verhaltensehr von Vorteil.
    [0021] DieErfindung sowie weitere Vorteile derselben werden nachfolgend ineinem Ausführungsbeispielanhand der zugehörigenZeichnung erläutert.
    [0022] Fig.zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 10.
    [0023] DieBrennkraftmaschine 10 ist mit vier jeweils einen Brennraum 11 aufweisendenMotorzylindern 12 versehen. Jeder Motorzylinder 12 umfasst einenicht näherdargestellte Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf. Jeder Motorzylinder 12 hataußerdem einLuftventil 2.
    [0024] Eingasdichter Druckbehälterin der Baugröße einesLuftsammlers befindet sich in der Nähe der Motorzylinder 12 bzw.eines Motorblocks. Dieser ist insbesondere als Gemeinschaftsleitung 1 bzw.als Luftrail ausgebildet. Dieser Behälter ist über geeignete Schlauch- und/oderRohrstückebzw. Verbindungsleitungen 3 mit jedem einzelnen Motorzylinder 12 verbunden.Jeder Motorzylinder 12 weist insbesondere ein in dem Zylinderkopfintegriertes elektromagnetisches Luftventil auf. Diese Anordnungdient dazu, um einen im jeweiligen Motorzylinder 12 erzeugtenKompressionsdruck abzuzweigen, damit dieser zeitweilig gespeichertwird, so dass er zu einem späterenZeitpunkt zur Leistungssteigerung bzw. Drehmomenterhöhung eingesetztwird. Jedes Luftventil 2 ist mit der zwischen den Luftventilen 2 liegendenGemeinschaftsleitung 1 verbunden.
    [0025] DasLuftventil 2 ist bezüglichBaugröße und Durchflusseigenschaftenin erster Linie mit einem Gaseinblasventil vergleichbar.
    [0026] Erfindungsgemäß ist einAufladevorgang in der Art von mehreren hintereinander erfolgtenEinzelspeichervorgängenin einem Teillastbetrieb vorgesehen, um eine Druckluftmenge zu bevorraten,und zwar derart, dass sie in einem Volllastbetrieb zur Leistungssteigerungeingesetzt werden kann.
    [0027] ZuBeginn des Motorbetriebs ist das Luftrail auf Umgebungsdruck. BeiTeillast der Brennkraftmaschine 10 werden die Luftventile 2 nacheinanderquasi in Zündfrequenzund -folge kurzzeitig geöffnet.Ihre Betätigungerfolgt jeweils währenddes Kompressionstaktes ihres zugehörigen Zylinders. Dabei erfolgt die Öffnung derLuftventile 2 erst, wenn der Kompressionsdruck über demFülldruckdes Luftrails (Gemeinschaftsleitung 1) liegt.
    [0028] Wiein der Figur veranschaulicht ist, wird vorzugsweise jedes Luftventilselbst auch dazu benutzt, die gespeicherte Druckluft in den Brennraumzurückzuleiten.Die Druckluftzuführungvon jedem Luftventil 2 zu der Gemeinschaftsleitung 1 erfolgtpraktisch überdie vier getrennten Verbindungsleitungen 3.
    [0029] Esist auch in der Figur zu erkennen, dass auch eine Druckluftzuführung vonder Gemeinschaftsleitung 1 zu jedem Luftventil über diegetrennten Verbindungsleitungen 3 erfolgt.
    [0030] Insbesondereerlaubt jedes Luftventil 2 eine Durchflussmenge von 25cm3/10 ms bis 100 cm3/10 ms,vorzugsweise etwa 50 cm3/10 ms.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Verfahren zur Leistungssteigerung einer Brennkraftmaschine(10) mit mehreren jeweils einen Brennraum (11)aufweisenden Motorzylindern (12), wobei jeder Motorzylinder(12) mindestens eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung undmindestens ein Luftventil (2) umfasst, sowie jedes Luftventil(2) mit einer Leitung (3) verbunden ist, um einenim Motorzylinder (12) erzeugten Kompressionsdruck abzuzweigen,damit dieser zeitweilig gespeichert wird, so dass er zu einem späteren Zeitpunktzur Leistungssteigerung eingesetzt wird, gekennzeichnet durch einen Aufladevorgangin der Art von mehreren hintereinander erfolgten Einzelspeichervorgängen ineinem Teillastbetrieb, um eine Druckluftmenge zu bevorraten, undzwar derart, dass sie in einem Volllastbetrieb zur Leistungssteigerungeingesetzt werden kann.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass jedes Luftventil (2) selbst auch dazu benutzt wird,die gespeicherte Druckluft in den Brennraum (11) zurückzuleiten.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass jedes Luftventil (2) mit einer zwischen den Luftventilen(2) liegenden Gemeinschaftsleitung (1) verbundenist.
    [4] Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass eine Druckluftzuführungvon jedem Luftventil (2) zu der Gemeinschaftsleitung (1) über getrennteVerbindungsleitungen (3) erfolgt.
    [5] Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,dass auch eine Druckluftzuführung vonder Gemeinschaftsleitung (1) zu jedem Luftventil (2) über diegetrennten Verbindungsleitungen (3) erfolgt.
    [6] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Luftdruckspeichervorgang durch eine Gemeinschaftsleitung(1) erfolgt, die in der Nähe eines die Motorzylinder(12) umfassenden Motorblocks angeordnet ist oder dass dieLuftdruckspeicherung in einem Druckbehälter in einem Karosseriehohlraumerfolgt.
    [7] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zur Druckluftbevorratung jeder Motorzylinder(12) einen elektromagnetisch betätigbares Ventil (2)aufweist.
    [8] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zur Druckluftbevorratung jedes Luftventil (2)als Gaseinblasventil mit einer Durchflussmenge von etwa 25 cm3/10 ms bis etwa 100 cm3/10ms ausgebildet ist.
    [9] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zur Druckluftbevorratung während der Teillast der Brennkraftmaschine(10) die Luftventile (2) nacheinander in Zündfrequenzund Zündfolgekurzzeitig geöffnetwerden, wobei diese jeweils währendeines Kompressionstaktes ihres zugehörigen Motorzylinders (12)erfolgt sowie eine Öffnungder Ventile (2) erst dann erfolgt, wenn ein Kompressionsdruck über einenFüllungsdruck,insbesondere einer Gemeinschaftsleitung (1), liegt.
    [10] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Druckluftbevorratung so bemessen ist, dassin dem Volllastbetrieb eine einige Sekunden andauernde Drehmomenterhöhung gegebenist.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004028216B4|2014-05-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-05-19| R012| Request for examination validly filed|Effective date: 20110303 |
    2011-05-19| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2013-08-08| R016| Response to examination communication|
    2014-01-22| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2015-02-10| R020| Patent grant now final|
    2015-05-07| R020| Patent grant now final|Effective date: 20150210 |
    2016-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410028216|DE102004028216B4|2004-06-09|2004-06-09|Verfahren zur Leistungssteigerung einer Brennkraftmaschine|DE200410028216| DE102004028216B4|2004-06-09|2004-06-09|Verfahren zur Leistungssteigerung einer Brennkraftmaschine|
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