Patent DE-102012219685-B4 (DE)
Title: Brennkraftmaschine mit interner und externer AGR, die im homogenen Kompressionsmodus betreibbar ist
Inventor: INOUE HIROAKI
IPC: F02B47/08
Filed: 2012-10-26
Granted: 2019-06-19
Abstract: Brennkraftmaschine (10), die dazu ausgestaltet ist, in einem homogenen Kompressionszündungsmodus zu arbeiten, in dem ein Kolben (12) zur Verdichtung von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einer Verbrennungskammer (14) in einem Zylinder (11) verwendet wird, um die Kompressionszündung darin zu starten, wobei die Brennkraftmaschine umfasst:
 eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (19), um Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer (14) einzuspritzen,
 Einlassventile (16A, 16B), die betreibbar sind für Betätigungen zum Öffnen oder Schließen von Öffnungen (15a, 15a) eines Einlasses (15), welche jeweils zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Einlassdurchgang (41) und der Verbrennungskammer (14) vorgesehen sind,
 Auslassventile (18A, 18B), die betreibbar sind für Betätigungen zum Öffnen oder Schließen von Öffnungen (17a, 17a) eines Auslasses (17), welche jeweils zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Auslassdurchgang (42) und der Verbrennungskammer (14) vorgesehen sind,
 Ventilbetätigungsmechanismen (40A, 40B), die steuerbar sind, um jeweils die Einlassventile (16A, 16B) und die Auslassventile (18A, 18B) zu betätigen, und
 ein Abgas-Kühlungs- und Rückführungssystem (50), das einen Rückführungsdurchgang (51) umfasst, um Abgasströme von dem Auslassdurchgang (42) zu dem Einlassdurchgang (41) unter Umgehung der Verbrennungskammer (14) zurückzuführen,
 wobei die Einlassventile (16A, 16B) umfassen: ein Paar aus
 einem ersten Einlassventil (16A), das betreibbar ist für Betätigungen zum Öffnen oder Schließen einer zugehörigen ersten Öffnung (15a) von den Öffnungen (15a, 15a) des Einlasses (15), und
 einem zweiten Einlassventil (16B), das betreibbar ist für Betätigungen zum Öffnen oder Schließen einer zugehörigen zweiten Öffnung (15a) von den Öffnungen (15a, 15a) des Einlasses (15),
 wobei die Auslassventile (18A, 18B) umfassen: ein Paar aus 
 einem ersten Auslassventil (18A), das betreibbar ist für Betätigungen zum Öffnen oder Schließen einer zugehörigen ersten Öffnung (17a) von den Öffnungen (17a, 17a) des Auslasses (17), und
 einem zweiten Auslassventil (18B), das betreibbar ist für Betätigungen zum Öffnen oder Schließen einer zugehörigen zweiten Öffnung (17a) von den Öffnungen (17a, 17a) des Auslasses (17),
 wobei die erste Öffnung (15a) des Einlasses (15) und die erste Öffnung (17a) des Auslasses (17) einander gegenüberliegen und sich die Verbrennungskammer (14) dazwischen befindet,
 wobei die zweite Öffnung (15a) des Einlasses (15) und die zweite Öffnung (17a) des Auslasses (17) einander gegenüberliegen und sich die Verbrennungskammer (14) dazwischen befindet, dadurch gekennzeichnet, dass
 das Abgas-Kühlungs- und Rückführungssystem (50) einen Kühler (52) zum Kühlen von Abgasströmen in dem Rückführungsdurchgang (51) umfasst,
 der Rückführungsdurchgang (51) ein Verbindungsstück (51A) zu dem Einlassdurchgang (41) aufweist,
 wobei das Verbindungsstück (51A) in einer Position für Abgasströme angeordnet ist, welche in dem Rückführungsdurchgang (51) durch den Kühler (52) gekühlt werden und vom dem Rückführungsdurchgang (51) durch das Verbindungsstück (51A) in den Einlassdurchgang (41) geleitet werden, um mit Frischluftströmen (a) gemischt zu werden, welche in dem Einlassdurchgang (41) fließen, um hin zu der ersten Öffnung (15a) des Einlasses (15) zu gelangen, und
 die Ventilbetätigungsmechanismen (40A, 40B) derart gesteuert werden, dass:
 in einem Ausstoßtakt der Brennkraftmaschine (10) in dem homogenen Kompressionszündungsmodus das erste Auslassventil (18A) oder das erste und zweite Auslassventil (18A, 18B) betätigt werden, um die erste Öffnung (17a) oder die erste und zweite Öffnung (17a, 17a) des Auslasses (17) zu öffnen und danach zu schließen, wodurch Abgasströme mit hoher Temperatur von der Verbrennungskammer (14) in den Auslassdurchgang (42) ausgelassen werden und Abgasströme von dem Auslassdurchgang (42) zu dem Rückführungsdurchgang (51) zurückgeführt werden; und 
 in einem Ansaugtakt, der auf den Ausstoßtakt der Brennkraftmaschine (10) in dem homogenen Kompressionszündungsmodus folgt, das erste und zweite Einlassventil (16A, 16B) betätigt werden, um die erste und zweite Öffnung (15a, 15a) des Einlasses (15) zu öffnen, während das zweite Auslassventil (18B) betätigt wird, um die zweite Öffnung (17a) des Auslasses (17) zu öffnen, wodurch
 die Verbrennungskammer (14) aufweist:
 Frischluftströme (a), welche mit Abgas gemischt sind, das durch den Kühler (52) gekühlt ist, und von dem Einlassdurchgang (41) durch die erste Öffnung (15a) des Einlasses (15) eingeführt werden,
 Frischluftströme (a), welche von dem Einlassdurchgang (41) durch die zweite Öffnung (15a) des Einlasses (15) eingeführt werden, und
 Abgasströme mit hoher Temperatur, welche von dem Auslassdurchgang (42) durch die zweite Öffnung (17a) des Auslasses (17) zurückgeführt werden,
 so dass in der Verbrennungskammer (14) eine Temperaturverteilung erzeugt wird, welche geschichtet ist mit
 Strömen von Niedertemperatur-Gemischen umfassend Frischluft (a) und gekühltes Abgas, und
 Strömen von Hochtemperatur-Gemischen, umfassend Frischluft (a) und Abgas mit hoher Temperatur.