用于机动车辆的内燃机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的内燃机(1)，包括具有燃烧室(3)的至少一个汽缸(2)，所述燃烧室(3)用于引入到至少一个燃烧室(3)中的空气‑燃料混合物的燃烧，包括新风供给器(4)，其用于将新风(6)供给到所述至少一个汽缸(2)的所述燃烧室(3)中，包括排气去除系统(5)，其用于将在所述至少一个汽缸(2)的所述燃烧室(3)中产生的排气(7)从所述汽缸(2)去除，包括排气再循环系统(8)，其与所述新风供给器(4)和所述排气去除系统(5)流体地连通，用于从所述汽缸(2)去除的排气(7)到所述汽缸(2)中的至少部分的再循环，包括燃料供给装置(13)，其布置在所述排气再循环系统(5)中，用于将燃料(15)引入到引导穿过所述排气再循环系统(8)的排气(7)中，包括燃料蒸发器(12)，其布置在所述排气再循环系统(8)中，构造为用于包含在引入到排气(7)中的燃料(15)中的碳氢化合物的化学转变。

Internal combustion engine for motor vehicles

The present invention relates to an internal combustion engine (1) for motor vehicles, comprising at least one cylinder (2) having a combustion chamber (3) for combustion of an air/fuel mixture introduced into at least one combustion chamber (3), including a fresh air supply (4) for supply of fresh air (6) to at least one cylinder (2). The combustion chamber (3) includes an exhaust removal system (5) for removing the exhaust (7) generated in the combustion chamber (3) of the at least one cylinder (2) from the cylinder (2), including an exhaust recirculation system (8), which is fluidly communicated with the fresh air supply (4) and the exhaust removal system (5) for communicating from the cylinder (2). The removed exhaust (7) is recirculated to at least a portion of the cylinder (2) including a fuel supply device (13) arranged in the exhaust recirculation system (5) for introducing fuel (15) into an exhaust (7) guiding through the exhaust recirculation system (8), including a fuel evaporator (12), which is arranged in the exhaust recirculation system (5). The system (8) is configured for the chemical transformation of hydrocarbons contained in the fuel (15) introduced into the exhaust (7).

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的内燃机
本专利技术涉及一种用于机动车辆的内燃机以及具有这样的内燃机的机动车辆。
技术介绍
传统的内燃机通常装配有排气再循环系统，从而减少在汽油发动机和柴油发动机中的燃料的燃烧期间产生的氮氧化物的排放。在引入到内燃机的燃烧室中的燃料空气混合物的燃烧期间，所使用的碳氢化合物分子的燃料被氧气氧化。引入到燃烧室中的氧气由此几乎甚至完全被消耗，使得几乎没有更多的氧气分子出现在排气中。如果排气现在与引入到燃烧室中的新风混合，新风和排气的混合物的氧气浓度降低。然而为了完全燃烧注入到燃烧室中的燃料，在当前的内燃机中，由于较低的氧气浓度而注入较少的燃料，使得内燃机的燃料消耗整体减少。不管之前说明的能够通过排气再循环系统的减少的燃料消耗的优点，同样有益的是在内燃机中使用具有最可能的防爆震性能的燃料，特别是如果内燃机为汽油发动机。以这种方式，由于相关燃烧室中的燃料-空气混合物的大部分的同时爆炸(本领域技术人员已知该效果为术语“爆震”)，能够防止内燃机的摩擦轴承与其他磨损敏感部件暴露至不期望的高负荷。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为针对内燃机提供一种改进的实施例，其特征在于低燃料消耗和良好的磨损特性。根据本专利技术，该问题由独立权利要求的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。本专利技术的基本构思因此为提供一种具有排气再循环系统的内燃机，其中液态燃料另外注入到待再循环的排气中，并且彻底地与待再循环的排气混合。对本专利技术必要的是布置在排气再循环系统中的催化剂燃料蒸发器，通过所述催化剂燃料蒸发器，通过燃料的蒸发包含在燃料中的长链碳氢化合物转变为具有更小的链长度的碳氢化合物。这样的长链碳氢化合物到短链碳氢化合物的转变与混合有排气的燃料的防爆震性能的提高有关。在汽油发动机的情况下防爆震性能由辛烷数量或爆震数量表达。根据本专利技术，转变的燃料的辛烷数量或爆震数量因此增加。以这种方式，由于具有提高的防爆震性能的、包含在待再循环的排气中、与待再循环的排气一起引入到燃烧室总的燃料的结果，改进了内燃机的耐磨性。另外，内燃机的燃料消耗通过再循环的气体的辅助而以明显的程度减少。内燃机包括至少一个汽缸，所述至少一个汽缸具有用于空气-燃料混合物的燃烧的燃烧室。而且，设置有新风供给器，用于将新风供给到至少一个汽缸的燃烧室中。而且，设置有排气去除系统，用于将在至少一个汽缸的燃烧室中产生的排气从燃烧室或汽缸去除。另外，内燃机包括与新风供给器流体地连通的排气再循环系统，以及用于从汽缸去除的排气到汽缸中的再循环的排气去除系统。而且，燃料供给装置布置在排气再循环系统中，用于将燃料引入到被引导穿过排气再循环系统的排气中。根据本专利技术，布置在排气再循环系统中的燃料蒸发器构造为用于包含在引入到排气中的燃料中的碳氢化合物的化学转变。根据优选的实施例，用于冷却排气与从燃料蒸发器脱离的燃料的混合物的排气冷却器布置在燃料蒸发器的下游。在当前情况下以及下文中的术语“下游”涉及排气的流过排气再循环系统的主要流动方向。通过所述措施，排气中的燃料的不期望的热损失能够被保持得低，或者理想地甚至能够被避免。在有益的进一步的发展中，燃料蒸发器构造为用于将包含在排气中的长链碳氢化合物转变为短链碳氢化合物的催化剂燃料蒸发器。这意味着燃料蒸发器在包含在燃料中的碳氢化合物的氧化期间用作催化剂。在该情况下，包含在排气中的燃料被蒸发。燃料中的氧化反应所需的温度级别从根本上由待再循环的排气提供。通过前述进一步的发展，能够以简单的方式提高在燃料蒸发器中转变的燃料的防爆震性能。方便地，燃料蒸发器能够构造为用于将碳氢化合物成分C8H18转变为碳氢化合物成分C3H8。在变型中，通过催化剂燃料蒸发器的适当的构造，其他碳氢化合物成分也能够被转变。特别方便地，燃料蒸发器以在碳氢化合物链的转变之后由至少2ROZ提高燃料的爆震数量的方式而构造。在另一个有益的实施例中，燃料蒸发器包括限定外壳内部的蒸发器外壳，排气和燃料能够流过所述外壳内部。在该进一步的发展中，催化剂涂层能够被施加至蒸发器外壳的外壳内壁。以这种方式，实施化学氧化反应所需的催化剂能够设置有高截面。根据另一个优选的实施例，燃料蒸发器包括电加热装置，其用于加热排气与待在燃料蒸发器中转变的燃料的混合物。以这种方式，如果排气不应当具有为此所需的温度，则还能够实现氧化反应的开始所需的温度。特别优选地，燃料供给装置能够包括至少一个燃料注入器，其用于将燃料注入到排气再循环系统中。通过这样的燃料注入器，能够实现排气与所注入的待在燃料蒸发器中转变的燃料的特别均匀的混合。结果，在燃料蒸发器中实现了包含在燃料中的碳氢化合物的特别均匀的转变。在本专利技术的进一步有益的进一步发展中，排气冷却器构造为热交换器，排气和待冷却的燃料的混合物以及与该混合物流体地分离的冷却剂能够流过所述热交换器。为了冷却排气与燃料的混合物，流过热交换器的冷却剂也能够在其中热联接至排气和引导穿过热交换器的未转变的燃料的混合物。能够以各种不同的形式经济地获得热交换器，并且因此能够特别简单且因此花费有效地集成在排气再循环系统中。优选地，设置有排气再循环系统和燃料蒸发器的内燃机构造为汽油发动机。本专利技术还涉及一种具有前述内燃机的机动车辆。内燃机的前述益处因此也被转移至根据本专利技术的机动车辆。根据优选的实施例，机动车辆设置有制冷系统。所述制冷系统包括制冷回路，冷却剂流过所述制冷回路，在所述制冷回路中包含构造为热交换器的排气冷却器。在有益的进一步的发展中，所述热交换器包括与制冷回路流体连通的第一流动路径，用于冷却剂流过。热交换器另外地包括与排气再循环系统流体地连通的第二流动路径，用于待冷却的排气和燃料的混合物流过。在该进一步的发展中，第一流动路径热连接至第二流动路径，用于冷却热交换器中的排气与燃料的混合物。通过这样的例如能够构造为肋片管热交换器或堆板式热交换器的热交换器，制冷剂与待冷却的排气的有效的热联接是可能的。方便地，制冷系统能够是设置在机动车辆中、用于对机动车辆的车辆内部进行空气调节的空气调节系统的一部分。以这种方式，作为标准在任何情况下安装在机动车辆中的空气调节系统能够用作用于冷却待再循环的排气和燃料的混合物的制冷系统。因此免除了为此目的单独的制冷系统的设置，这与明显的成本益处有关。本专利技术的进一步重要的特征和益处从从属权利要求、附图以及通过参照附图的相关附图描述获得。所理解的是，在没有离开本专利技术的范围的情况下，前述特征以及将在下文中进一步描述的特征不仅能够用在分别给出的结合中，而且还能够用在其他结合中或者单独使用。附图说明本专利技术优选的示例性实施例出现在附图中并且在下面的描述中详细地说明。在附图中：图1示出了根据本专利技术的内燃机的示例，图2示出了对于本专利技术必要的、布置在内燃机的排气再循环系统中的燃料蒸发器。具体实施方式图1在示意图中图示了能够被设计为汽油发动机的根据本专利技术的内燃机1。在图1的示例中，内燃机1被实施为四缸发动机，并且因此具有四个汽缸2。在每个汽缸2中，设置有燃烧室3，用于引入到燃烧室3中的燃料-空气混合物的燃烧。所理解的是，在示例的变型中，能够在内燃机1中设置不同数量的汽缸2以及因此不同数量的燃烧室3。而且内燃机1包括新风供给管4，其用于将新风6供给到汽缸2的燃烧室3中。这能够是未详细在附图中示出的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的内燃机(1)，‑包括具有燃烧室(3)的至少一个汽缸(2)，所述燃烧室(3)用于引入到至少一个燃烧室(3)中的空气‑燃料混合物的燃烧，‑包括新风供给器(4)，其用于将新风(6)供给到至少一个所述汽缸(2)的所述燃烧室(3)中，‑包括排气去除系统(5)，其用于将在所述至少一个汽缸的所述燃烧室(3)中产生的排气(7)从所述汽缸(2)去除，‑包括排气再循环系统(8)，其与所述新风供给器(4)和所述排气去除系统(5)流体地连通，用于从所述汽缸(2)去除的所述排气(7)到所述汽缸(2)中的至少部分的再循环，‑包括燃料供给装置(13)，其布置在所述排气再循环系统(5)中，用于将燃料(15)引入到被引导穿过所述排气再循环系统(8)的排气(7)中，‑包括燃料蒸发器(12)，其布置在所述排气再循环系统(8)中，构造为用于包含在引入到排气(7)中的燃料(15)中的碳氢化合物的化学转变。

【技术特征摘要】
2017.02.01 DE 102017201599.31.一种用于机动车辆的内燃机(1)，-包括具有燃烧室(3)的至少一个汽缸(2)，所述燃烧室(3)用于引入到至少一个燃烧室(3)中的空气-燃料混合物的燃烧，-包括新风供给器(4)，其用于将新风(6)供给到至少一个所述汽缸(2)的所述燃烧室(3)中，-包括排气去除系统(5)，其用于将在所述至少一个汽缸的所述燃烧室(3)中产生的排气(7)从所述汽缸(2)去除，-包括排气再循环系统(8)，其与所述新风供给器(4)和所述排气去除系统(5)流体地连通，用于从所述汽缸(2)去除的所述排气(7)到所述汽缸(2)中的至少部分的再循环，-包括燃料供给装置(13)，其布置在所述排气再循环系统(5)中，用于将燃料(15)引入到被引导穿过所述排气再循环系统(8)的排气(7)中，-包括燃料蒸发器(12)，其布置在所述排气再循环系统(8)中，构造为用于包含在引入到排气(7)中的燃料(15)中的碳氢化合物的化学转变。2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于用于冷却排气(7)和从所述燃料蒸发器(12)脱离的燃料(15)的混合物的排气冷却器(21)布置在所述燃料蒸发器(12)的下游。3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于所述燃料蒸发器(12)构造为用于将包含在排气(7)中的长链碳氢化合物转变为短链碳氢化合物的催化剂燃料蒸发器(12)。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的内燃机，其特征在于所述燃料蒸发器(12)构造为用于将碳氢化合物成分C8H18转变为碳氢化合物成分C3H8。5.根据前面权利要求中任一项所述的内燃机，其特征在于所述燃料蒸发器(12)以在碳氢化合物链的转变之后燃料(15)的爆震数量至少增加2ROZ的方式构造。6.根据前面权利要求中任一项所述的内燃机，其特征在于所述燃料蒸发器(12)包括限定外壳内部(17)的蒸发器外壳(16)，排气(7)和燃料(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨沙·瑙约克斯，西蒙·施特伦，彼得·维斯克，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE