本发明涉及一种按照权利要求1前序部分的用于内燃机、尤其是机动车的内燃机的进气系统。
背景技术：
用于内燃机、尤其是机动车的内燃机的这种进气系统例如已经由de10140314a1已知。该进气系统在此具有至少一个可被空气流过的进气通道，流过所述进气通道的空气可借助所述进气通道被引导到所述内燃机的至少一个例如构成为汽缸的燃烧室中。在此，所述进气通道在其下侧至少在一个长度区域内构成为平坦的或平面的。
此外，de10012796a1公开了一种用于机动车的内燃机，该内燃机具有带有至少一个进气通道的汽缸盖。
技术实现要素：
本发明的任务是，提出一种进气系统，使得能够实现特别高效地运行内燃机。
该任务按照本发明通过具有权利要求1的特征的进气系统解决。本发明的有利设计方案是从属权利要求的技术方案。
按照本发明的进气系统用于尤其是机动车的、尤其是构成为往复式活塞发动机的内燃机，所述进气系统具有至少一个可被空气流过的进气通道，流过所述进气通道的空气借助所述进气通道可被引导(即能够被引导)到所述内燃机的至少一个燃烧室中。所述进气系统通常布置在内燃机的进气管段中，内燃机借助进气管段能够被供应流过该进气管段的空气。进气系统在此例如包括至少一个进气管。流过进气通道的空气尤其是可以为增压空气、即压缩空气，其借助至少一个布置在进气管段中的压缩机被压缩。在此，进气通道在下侧至少在一个长度区域内构成为平坦的或平面的。换言之，进气通道在其下侧具有至少一个长度区域，进气通道在该长度区域内构成为平坦的或平面的。
为了此时能够实现特别高效地并且因此排放少且能耗少、尤其是燃料消耗少地运行内燃机，按照本发明规定：平坦的下侧或者平坦的长度区域延伸直至滚流边缘(tumble-kante)，借助该滚流边缘能实现流入所述燃烧室的空气的滚流式流动。具有滚流流动的空气至少基本上圆筒状地
已经发现，相对于传统的进气系统，借助按照本发明的进气系统能够实现充气运动提高40％至70％，尤其是根据内燃机的运行点。此外能够在点火时间点的范围内实现tke提高多达100％，尤其是结合燃烧室顶和活塞的相应匹配，它们例如相应地部分限界燃烧室。在此，燃烧室顶例如通过内燃机的汽缸盖形成。
因此，相比于传统的进气系统，通过按照本发明进气系统能够实现改善的混合准备和较快的燃烧，这导致改善的热动力学效率。因而能够使得内燃机的燃料消耗并且因此二氧化碳排放保持在特别小的范围内。
此外已经被证明为特别有利的是，进气通道在阀座环上宽地向下延伸或者宽地向下延伸直至阀座环，尤其是在保留突出的滚流边缘的情况下，由此能够实现特别高的充气运动。阀座环例如形成阀座，该阀座用于配置给进气通道的并且也称为进气阀的换气阀，该换气阀例如可在流体截止进气通道的关闭位置与至少一个释放进气通道的打开位置之间运动、尤其是平移运动。在关闭位置中，换气阀截止进气通道，从而例如流过进气通道的空气不能从进气通道流出并流入燃烧室中。而在打开位置中，换气阀释放进气通道，从而空气能够从进气通道流出并流入燃烧室中。
已经被证明为特别有利的是，进气通道在其与下侧相对置的上侧在横截面方面至少在一个长度区域内构成为不对称的。换言之，进气通道、尤其是在其多个通道支路之一中具有不对称的横截面形状，由此能够实现特别有利的充气运动。
一种进一步的实施方式规定，滚流边缘通过机械加工、尤其是通过铣削制造而成。由此能够实现特别有利的充气运动，从而能实现特别有利的充气和混合准备。
在本发明的特别有利的设计方案中，滚流边缘借助相对于换气阀的阀轴线旋转对称的铣削加工制造而成。该阀轴线是例如构成为进气阀的换气阀的轴，该换气阀能例如沿着所述轴尤其是平移地在关闭位置与至少一个打开位置之间运动和/或参考所述阀轴线至少基本上旋转对称地构成。在此，滚流边缘例如借助梨形铣刀和/或锥形铣刀制造。已经发现，借助这样的梨形铣刀和/或锥形铣刀能够特别有利地产生滚流边缘。梨形和锥形铣刀例如在第一部分区域中构成为梨形的并且在不同于该第一部分区域的第二部分区域中构成为锥形的。
一种进一步的实施方式的特征在于，进气通道在其下侧被机械加工，以便由此能够损失特别小地实现特别有利的进气运动。优选地，进气通道在其下侧不是完全被机械加工，而是仅局部并且因此仅在至少一个部分区域、尤其是在滚流边缘的区域中被机械加工。
下侧的机械加工部优选附加于用于制造滚流边缘的机械加工而设置，其中，附加的机械加工部例如借助立铣刀、梨形铣刀、锥形铣刀和/或圆盘铣刀实现。例如，附加的机械加工部借助至少两个加工步骤制造而成。在第一加工步骤中，例如进气通道在其下侧至少在一个部分区域中借助之前提及的组合的梨形和锥形铣刀被加工。在紧接着所述第一加工步骤的第二加工步骤中，进气通道在其下侧至少在所述部分区域的一部分中借助立铣刀或圆盘铣刀被加工。
为了在此实现特别有利的充气运动，优选规定：进气通道在其下侧被机械加工直至所提及的阀座环，其中，该机械加工优选仅设置在滚流边缘的区域中。
此外已经被证明为特别有利的是，平坦的或平面的下侧或者平坦的或内部的长度区域在滚流边缘上结束，由此能够实现特别有利的充气运动。
一种进一步的实施方式规定，进气通道在其上侧具有至少一个通过部，该通过部用于构成用于实现进气管喷射的喷射器的喷射束(spraykeule)。在进气管喷射期间，例如至少一种介质、尤其是流体能够被喷入进气通道中。该介质优选可以包括用于运行内燃机的燃料、尤其是液态燃料。备选地或附加地，所述介质例如包括水和/或其他液体。
进气通道例如在其上侧具有至少一个紧固器件，所提及的也称为进气管喷射器的喷射器可借助所述至少一个紧固器件紧固在进气通道上。紧固器件例如包括容纳部，喷射器可至少部分被容纳在所述容纳部中。通过部例如为穿通开口，该穿通开口能够被喷射束流过。在此，喷射器射出喷射束，以便将用于运行内燃机的尤其是液态的燃料射入进气通道中。因此设有进气管喷射。
通过通过部能够避免进气通道或进气通道壁被过度湿润，从而能实现特别有利的混合准备。尤其是，喷射器沿着喷射方向射出喷射束，或者说喷射束沿着喷射方向穿过通过部或者说穿通开口，其中优选规定，通过部沿着喷射方向并且在此沿进气通道的方向变宽，或者说具有沿喷射方向变宽的并且可被喷射束流过的流动横截面。由此能够保持实现进气管喷射的可能性，其中，这样的进气管喷射例如可以与燃料直接喷射结合或者也可以在没有这样的燃料直接喷射的情况下使用。
一种用于制造按照本发明的进气系统的方法也属于本发明，按照本发明的进气系统的优点和有利设计方案也被视为按照本发明的方法的优点和有利设计方案，反之亦然。
附图说明
本发明的进一步细节从下面利用所属附图对优选实施例的说明中得出。在此：
图1示出按照本发明的进气系统的示意侧视图，该进气系统具有至少一个进气通道，该进气通道的平坦的下侧延伸直至滚流边缘；
图2局部示出进气系统的示意后视图；
图3局部示出进气系统的另一示意后视图；
图4局部示出进气系统的示意侧视图；以及
图5局部示出进气系统的另一示意后视图。
具体实施方式
在附图中，相同或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图1示出整体用1表示的进气系统的示意侧视图，该进气系统用于在图中未详细示出的内燃机，该内燃机优选构成为往复式活塞发动机。内燃机例如是机动车的动力总成系统的组成部分，机动车可以构成为汽车、尤其是轿车并且可借助内燃机驱动。在此，内燃机具有至少一个尤其是构成为汽缸的燃烧室，该燃烧室例如通过内燃机的发动机壳体形成。
发动机壳体例如是曲轴箱、尤其是汽缸曲轴箱。在内燃机的点火运行期间，汽缸被供应空气和燃料、尤其是液态燃料，以运行内燃机。燃料例如借助燃料直喷装置直接被喷入汽缸中。备选地或附加地可想到，设有所谓的进气管喷射。在进气管喷射的范围内，燃料例如不是被直接喷入汽缸中，而是在布置于汽缸上游的部位上被喷入进气系统1中并且例如借助流过进气系统1的空气携带并运送到汽缸中。进气系统1布置在内燃机的可被空气流过的进气管段中，从而要被输送至汽缸的空气借助进气系统1被引导至汽缸并且尤其是被引导到汽缸中。
为此，进气系统1包括至少一个进气通道2，该进气通道可一起参见图2特别好地看出并且可被要输送至汽缸的空气流过，该进气通道例如通过进气系统1的通道元件3形成或者说限界。尤其是，进气通道2设置在之前提及的汽缸盖中并且由该汽缸盖形成，从而例如通道元件3由汽缸盖形成或者说汽缸盖是通道元件3。之前提及的部位—在进气管喷射的范围内燃料在该部位上被喷入进气系统1中—例如设置在进气通道2中，从而在进气管喷射的范围内燃料被喷入进气通道2中。
可从图2和3特别好地看出的是，进气通道2尤其是沿流过进气通道2的空气的流动方向分支为两个通道部分4和5，所述通道部分也称为通道支路。这些通道支路本身形成相应的进气通道，空气能够经由这些进气通道流入汽缸中。相应的通道部分4或5在此具有构成为穿通开口的流出口6，流过进气通道2的空气能够经由所述流出口从通道支路中并且因此从进气通道2中全部流出。
在内燃机的已完成制造的状态下，相应的通道支路配置有构成为进气阀的换气阀，该换气阀能在关闭位置与至少一个打开位置之间运动、尤其是平移运动、尤其是相对于通道元件3运动。在关闭位置中，相应的进气阀截止相应的流出口6，从而空气不能经由流出口6从进气通道2流入汽缸中。然而，在打开位置中，相应的进气阀释放相应的流出口6，从而空气则能够经由相应的流出口6从进气通道2流入汽缸中。换气阀在此具有阀轴线，换气阀能沿着该阀轴线例如在关闭位置与打开位置之间运动。阀轴线尤其是中间轴，其中，换气阀参考该阀轴线或者说中间轴例如旋转对称地构成。此外，相应的流出口6或者相应的通道支路配置有阀座环7，用于相应进气阀的相应阀座8通过所述阀座环7形成。在关闭位置中，相应的进气阀放置在相应所属的阀座8上，由此相应的流出口6被流体截止。在此，例如通道元件3和阀座环7构成为彼此独立制造的并且尤其是彼此连接的构件，其中，这些构件优选可以由彼此不同的材料制成。
可从图1至3特别好地看出的是，进气通道2或通道元件3在其下侧9上至少在一个长度区域内并且在此尤其是在相应通道支路的范围内构成为平坦的或平面的。
为了现在能够实现特别高效地并且因此燃料消耗少且排放少地运行内燃机，在进气系统1中规定：平坦的下侧9延伸直至相应通道支路的相应滚流边缘10，其中，借助该滚流边缘10能实现流入汽缸中的空气的滚流式流动。此外，进气通道2在保留突出的滚流边缘10的情况下在相应的阀座环7上宽地向下延伸。此外规定—如尤其是从图3可看出的—进气通道在其与下侧9相对置的上侧11上，尤其是在相应通道支路的范围内，在横截面方面不对称地构成。换言之，各个通道支路的相应上侧11在横截面方面是不对称的。通过进气通道2的该构造方式能够实现特别高的充气运动，从而能够实现特别有利的混合准备和特别快速的燃烧。由此引起特别高的热动力学效率，从而能够使得内燃机的燃料消耗保持得特别小。
此外已经被证明为特别有利的是，相应的滚流边缘10借助相对于换气阀的阀轴线旋转对称的铣削加工制造而成。在此，例如进气通道2至少在部分区域中借助梨形铣刀和/或锥形铣刀被加工，其中，尤其是相应的滚流边缘10借助这样的梨形铣刀和/或锥形铣刀制造，尤其是在所提及的铣削加工的范围内。如可从图4和5中特别好地看出的，进气通道2此外至少在相应的部分区域12中具有另一附加的加工部，该加工部例如借助立铣刀或圆盘铣刀制造。通过该另一附加的加工部，进气通道2在其下侧9以及优选在至少一个布置在下侧9与上侧11之间的侧面13上得以加宽。换言之，所述另一附加的加工部至少设置在侧面，从而进气通道2通过该另一附加的加工部也在侧面被加宽。尤其是，进气通道2通过所述另一附加的加工部被加工或加宽最大直至阀座环7。换言之，所述另一附加的加工部优选尽可能远地向外被引导并且在此最大被引导直至阀座环7。
为了实现进气管喷射，尤其是对于每个通道支路设有至少一个在图中不可看出的紧固器件，借助该紧固器件能将用于实现进气管喷射的喷射器紧固在进气系统1上或在通道元件3上。相应的喷射器也称为进气管喷射器，其中，相应的喷射器尤其是在进气管喷射的范围内准备(即射出或发射)至少一个或多个喷射束。相应的喷射束通过之前提及的用于运行内燃机的燃料和/或通过其他的、尤其是液态的介质形成并且被射入进气通道2中。在此，喷射束尤其是从喷射器出发沿着喷射方向散开。紧固器件例如包括容纳部，相应的喷射器能被至少部分容纳在所述容纳部中。所述容纳部例如构成为穿通开口并且具有如下长度区域，喷射束能够被喷射穿过所述长度区域。在此优选地，设有用于喷射束的通过部14，从而能够避免通道元件3的壁被燃料过度湿润。此外，紧固器件布置在上侧11，从而喷射器能够特别简单地装配。紧固器件或通过部14构成用于进气管喷射的保持部，从而能够可选地使用进气管喷射或取消进气管喷射。
此外，对于每个通道支路设有例如构成为穿通开口的引导部15，借助该引导部，相应的换气阀在其运动时在关闭位置与打开位置之间被引导。
已经发现，进气通道2产生空气的特别高的充气运动。这导致有利的混合准备以及导致流入汽缸中的空气的高湍流动能。由此引起特别高的燃烧速度，从而能实现特别高效地运行内燃机。
附图标记列表
1进气系统
2进气通道
3通道元件
4通道部分
5通道部分
6流出口
7阀座环
8阀座
9下侧
10滚流边缘
11上侧
12部分区域
13侧面
14通过部
15引导部
技术特征：
1.一种用于内燃机的进气系统(1)，所述进气系统具有至少一个能被空气流过的进气通道(2)，流过所述进气通道(2)的空气能借助所述进气通道被引导至所述内燃机的至少一个燃烧室中，其中，所述进气通道(2)在其下侧(9)至少在一个长度区域内构成为平坦的，其特征在于，平坦的下侧(9)延伸直至滚流边缘(10)，借助该滚流边缘能实现流入所述燃烧室的空气的滚流式流动。
2.根据权利要求1所述的进气系统(1)，其特征在于，所述进气通道(2)在其与所述下侧(9)相对置的上侧(11)在横截面方面至少在一个长度区域内构成为不对称的。
3.根据权利要求1或2所述的进气系统(1)，其特征在于，所述滚流边缘(10)通过机械加工制造而成，尤其是通过铣削制造而成。
4.根据权利要求3所述的进气系统(1)，其特征在于，所述滚流边缘(10)借助相对于换气阀的阀轴线旋转对称的铣削加工制造而成。
5.根据上述权利要求中任一项所述的进气系统(1)，其特征在于，所述进气通道(2)在其下侧(9)被机械加工。
6.根据权利要求5所述的进气系统(1)，其特征在于，所述进气通道(2)在其下侧(9)通过立铣刀、梨形铣刀、锥形铣刀和/或圆盘铣刀被机械加工。
7.根据权利要求5或6所述的进气系统(1)，其特征在于，所述进气通道(2)在其下侧(9)被机械加工直至阀座环(7)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的进气系统(1)，其特征在于，所述进气通道(2)在至少一个布置在其下侧(9)与其上侧(11)之间的侧面(13)上被机械加工、尤其是通过立铣刀或圆盘铣刀被机械加工。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的进气系统(1)，其特征在于，所述进气通道(2)通过所述机械加工被加宽。
10.根据上述权利要求中任一项所述的进气系统(1)，其特征在于，所述进气通道(2)在其上侧(11)具有至少一个通过部(14)，所述通过部用于构成用于实现燃料进气管喷射的喷射器的喷射束。
技术总结
本发明涉及一种用于内燃机的进气系统(1)，具有至少一个可被空气流过的进气通道(2)，流过所述进气通道(2)的空气可借助所述进气通道被引导至所述内燃机的至少一个燃烧室中，其中，所述进气通道(2)在其下侧(9)至少在一个长度区域内构成为平坦的，其中，平坦的下侧(9)延伸直至滚流边缘(10)，借助该滚流边缘能实现流入所述燃烧室的空气的滚流式流动。
技术研发人员：W·布拉克;K·科德维;F·施瓦茨米勒;L·谢弗
受保护的技术使用者：宝马股份公司
技术研发日：.05.18
技术公布日：.01.03
