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DE20101672U1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine

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Publication number
DE20101672U1
DE20101672U1 DE20101672U DE20101672U DE20101672U1 DE 20101672 U1 DE20101672 U1 DE 20101672U1 DE 20101672 U DE20101672 U DE 20101672U DE 20101672 U DE20101672 U DE 20101672U DE 20101672 U1 DE20101672 U1 DE 20101672U1
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DE
Germany
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compression
internal combustion
combustion engine
temperature
air
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Application number
DE20101672U
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English (en)
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Individual
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Publication of DE20101672U1 publication Critical patent/DE20101672U1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
    • 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
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0481—Intake air cooling by means others than heat exchangers, e.g. by rotating drum regenerators, cooling by expansion or by electrical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0493—Controlling the air charge temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • 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
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

Beschreibung
Brennkraftmaschine.
Alle üblichen Kraftstoffe außer Diesel sind
auf Fremdzündung angewiesen.Damit existiert für sie eine jeweils spezifische Verdichtungsgrenze, jenseits derer klopfende Verbrennung einsetzt. Bei welcher Verdichtung klopfende Verbrennung beginnt hängt ursächlich von der spezifischen Selbstentzündungstemperatur eines Kraftstoffes ab. Maßstab für die Klopffestigkeit eines Kraftstoffes ist die Oktanzahl. Bei den besten Ottokraftstoffen liegt sie mittlerweile bei 100. Erdgas hingegen besitzt eine Oktanzahl von 134, was in der hohen Selbstentzündungstemperatur von 64O0C begründet ist. Aufbereitetes Biogas, also reines Methangas, hat sogar eine Selbstentzündungstemperatur von 650 0C.
Berechnet man nun nach den thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten die daraus resultierende maximal mögliche Verdichtung ( ) zeigt sich, daß diese, über die
Verdichtungsendtemperatur ( T^ ) sehr stark von der Temperatur der Ansaugluft im Brennraum zum Zeitpunkt des Verdichtungsbeginns ( T^j) beeinflußt wird. So errechnen sich z. Bsp. für Biogas (Methan) Grenzverdichtungswerte die von£ =13,3 bei einer Ansauglufttemperatur von 100 0C bis zu £=24,1 bei einer Ansauglufttemperatur von 30 0C differieren.
Damit nun in keinem Lastzustand des Motors die Klopfgrenze überschritten wird, muß die Verdichtung nach der maximal möglichen Ansauglufttemperatur gewählt werden, auch wenn dadurch in anderen Lastzuständen mit geringerer Temperatur das Verdichtungspotential nicht ausgeschöpft wird
Die Höhe der Verdichtung aber bestimmt entscheidend den Wirkungsgrad der Kraftstoffnutzung.
Die Firma SAAB löst dieses Problem bei einem Prototypen, indem sie mit Hilfe eines beweglichen Zylinderkopfes die Verdichtung von I = 8 bis £ = 14 variiert.(SVC-Konzept)
Bei der vorliegenden Erfindung wird das beschriebene Problem mit dem im Schutzanspruch angegebenen Merkmalen gelöst.
Sie ist konstruktionstechnisch weniger aufwendig, weil sie auf die in Fahrzeugen oft schon vorhandene Klimaanlage zurückgreift Außerdem verspricht sie eine höhere Kraftstoffeffizienz, da auch in Lastbereichen, in denen die Ansaugluft gekühlt wird, der Motor mit höherer Verdichtung betrieben wird.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung wird ein Zylinder eines Ottomotors einschließlich Ansaugrohr und Drosselklappe (1) dargestellt .Die angesaugte oder durch einen Verdichter (6) vorverdichtete Luft (7) strömt durch den Verdampfer (2). Erhält die Mikroelektronik (5) von der Temperatursonde (3) im Abgaskanal (9) das Signal, daß eine kritische Abgastemperatur erreicht ist, schaltet dieser den Klimakompressor (6) ein, worauf die Kühlrippen des Verdampfers (4) von gekühltem Kühlmittel (10) durchflossen wird. Die durch den Verdampfer strömende Verbrennungsluft (7) gibt nun Wärme an das Kühlmittel ab und tritt gekühlt aus dem Verdampfer aus (7). Die Verbrennungsluft wird nun so lange gekühlt, bis ein unterer Wert erreicht ist oder sich ein dynamisches Gleichgewicht innerhalb der vorgegebenen Regelungsspanne einstellt.
Als redundantes Regelglied dient ein Klopfsensor (8), der bei Versagen der ersten Regelstrategie nach dem gleichen Ablaufmuster die Verbrennungslufttemperatur senkt.

Claims (1)

  1. Brennkraftmaschine dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung die Temperatur der Verbrennungsluft auf einen vorgegebenen Wert begrenzt, indem sie bei Annäherung an diesen Wert eine Klimaanlage in Gang setzt, die die angesaugte Luft kühlt.
DE20101672U 2001-01-31 2001-01-31 Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE20101672U1 (de)

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DE (1) DE20101672U1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008025315B4 (de) * 2007-05-31 2012-11-22 Honda Motor Co., Ltd. Motor für ein Kraftrad mit einem Klopfsensor
DE102015108705A1 (de) 2015-06-02 2016-12-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008025315B4 (de) * 2007-05-31 2012-11-22 Honda Motor Co., Ltd. Motor für ein Kraftrad mit einem Klopfsensor
DE102015108705A1 (de) 2015-06-02 2016-12-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine

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