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1. WO2004057168 - PROCEDE D'UTILISATION D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DIESEL A INJECTION DIRECTE

Numéro de publication WO/2004/057168
Date de publication 08.07.2004
N° de la demande internationale PCT/AT2003/000373
Date du dépôt international 18.12.2003
CIB
F02B 23/06 2006.01
FMÉCANIQUE; ÉCLAIRAGE; CHAUFFAGE; ARMEMENT; SAUTAGE
02MOTEURS À COMBUSTION; ENSEMBLES FONCTIONNELS DE MOTEURS À GAZ CHAUDS OU À PRODUITS DE COMBUSTION
BMOTEURS À COMBUSTION INTERNE À PISTONS; MOTEURS À COMBUSTION EN GÉNÉRAL
23Autres moteurs caractérisés par des chambres de combustion d'une forme ou d'une structure particulières pour améliorer le fonctionnement
02avec allumage par compression
06l'espace de combustion étant disposé dans le piston moteur
F02M 25/07 2006.01
FMÉCANIQUE; ÉCLAIRAGE; CHAUFFAGE; ARMEMENT; SAUTAGE
02MOTEURS À COMBUSTION; ENSEMBLES FONCTIONNELS DE MOTEURS À GAZ CHAUDS OU À PRODUITS DE COMBUSTION
MALIMENTATION EN GÉNÉRAL DES MOTEURS À COMBUSTION EN MÉLANGES COMBUSTIBLES OU EN PRODUITS COMPOSANT CES MÉLANGES
25Appareils spécifiques conjugués aux moteurs pour ajouter des substances non combustibles ou de petites quantités de combustible secondaire, à l’air comburant, au combustible principal ou au mélange air-combustible
06Addition de vapeurs lubrifiantes
07ajoutant des gaz d'échappement
CPC
F02B 23/0621
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
23Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
02with compression ignition
06the combustion space being arranged in working piston
0618having in-cylinder means to influence the charge motion
0621Squish flow
F02B 23/0651
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
23Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
02with compression ignition
06the combustion space being arranged in working piston
0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
0648Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
0651the fuel spray impinging on reflecting surfaces or being specially guided throughout the combustion space
F02B 23/0672
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
23Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
02with compression ignition
06the combustion space being arranged in working piston
0672Omega-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder center axis
F02B 23/0693
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
23Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
02with compression ignition
06the combustion space being arranged in working piston
0678Unconventional, complex or non-rotationally symmetrical shapes of the combustion space, e.g. flower like, having special shapes related to the orientation of the fuel spray jets
0693the combustion space consisting of step-wise widened multiple zones of different depth
F02B 29/0406
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
29Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
04Cooling of air intake supply
0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
F02M 26/05
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
26Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
02EGR systems specially adapted for supercharged engines
04with a single turbocharger
05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
Déposants
  • AVL LIST GMBH [AT]/[AT] (AllExceptUS)
  • CHMELA, Franz [AT]/[AT] (UsOnly)
  • CSATO, Janos [AT]/[AT] (UsOnly)
  • GLENSVIG, Michael [AT]/[AT] (UsOnly)
  • SAMS, Theodor [AT]/[AT] (UsOnly)
Inventeurs
  • CHMELA, Franz
  • CSATO, Janos
  • GLENSVIG, Michael
  • SAMS, Theodor
Mandataires
  • BABELUK, Michael
Données relatives à la priorité
GM 859/200219.12.2002AT
Langue de publication allemand (DE)
Langue de dépôt allemand (DE)
États désignés
Titre
(DE) VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER DIREKTEINSPRITZENDEN DIESEL-BRENNKRAFTMASCHINE
(EN) METHOD FOR OPERATING A DIRECT-INJECTION DIESEL ENGINE
(FR) PROCEDE D'UTILISATION D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DIESEL A INJECTION DIRECTE
Abrégé
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer direkteinspritzenden Diesel-Brennkraftmaschine mit zumindest einem in einem Zylinder hin- und hergehenden Kolben, wobei die Brennkraftmaschine so betrieben wird, dass die Verbrennung des Kraftstoffes im Wesentlichen bei einer lokalen Temperatur unterhalb der NOx-Bildungstemperatur und mit einem lokalen Luftverhältnis oberhalb der Rußbildungsgrenze erfolgt, wobei die Kraftstoffeinspritzung in einem Bereich zwischen 2° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt bis etwa 10° Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt der Kompressionsphase begonnen wird und Abgas rückgeführt wird, und wobei die Abgasrückführrate etwa 20% bis 40% beträgt. Um besonders geringe Stickoxid- und Rußemissionen zu erreichen, ist vorgesehen, dass zumindest ein Kolben (27) mit einer Quetschfläche (34) und einer torusförmigen Kolbenmulde (28) und einer Einschnürung (29) im Übergangsbereich zwischen Quetschfläche (34) und Kolbenmulde (28) bereitgestellt wird, dass bei Aufwärtsbewegung des Kolbens (27) eine von außen nach innen in die Kolbenmulde (28) gerichtete Quetschströmung erzeugt und eine turbulente Grundströmung (43, 43a) innerhalb der Kolbenmulde (28) initiiert wird, dass der Kraftstoff zumindest überwiegend in die torusförmige Kolbenmulde (28) eingespritzt wird und entlang der Kolbenmuldenseitenwand (31) und/oder des Kolbenbodens (32) unter zumindest teilweisem Verdampfen transportiert wird.
(EN)
The invention relates to a method for operating a direct-injection Diesel engine that comprises at least one piston, reciprocating in a cylinder, whereby the internal combustion engine is operated in such a manner that the fuel is substantially combusted at a local temperature below the Nox formation temperature and at a local air ratio above the soot formation limit. Fuel injection is started in a crank angle range of between 2° before the upper dead center and up to approximately 10° after the upper dead center of the compression phase and exhaust gas is returned, the exhaust gas return rate amounting to approximately 20 % to 40 %. The aim of the invention is to achieve particularly low nitrogen oxide and soot emissions. For this purpose, at least one piston (27) is provided with a squish area (34) and a toroid piston recess (28) and a necking (29) in the transition area between the squish area (34) and the piston recess (28). When the piston (27) moves upward a squish flow is produced which flows from the outside to the inside of the piston recess (28) and a turbulent swirl (43, 43a) within the piston recess (28) is initiated. At least the major portion of the fuel is injected into the toroid piston recess (28) and is transported along the piston recess wall (31) and/or the piston head (32) while at least partially evaporating.
(FR)
L'invention concerne un procédé d'utilisation d'un moteur à combustion interne diesel à injection directe, comportant au moins un piston effectuant un mouvement de va-et-vient dans un cylindre. Selon l'invention, le moteur à combustion interne est utilisé de telle manière que la combustion du carburant est essentiellement effectuée à une température locale située en dessous de la température de formation de NOx, et à un rapport d'air local situé au dessus du seuil de formation de suies. L'injection de carburant est démarrée dans une zone située entre 2° d'angle de vilebrequin avant le point mort supérieur, et 10° d'angle de vilebrequin après le point mort supérieur de la phase de compression, et les gaz d'échappement sont recyclés, le taux de recyclage de gaz d'échappement étant de 20 % à 40 %. L'invention vise à obtenir des émissions d'oxyde d'azote et de suies très faibles. A cet effet, au moins un piston (27) présente une surface d'écrasement (34), une cavité de piston (28) en forme de tore, et un étranglement (29) dans la zone de transition entre la surface d'étranglement (34) et la cavité de piston (28) ; en cas de mouvement ascendant du piston (27), un courant d'écrasement est produit de l'extérieur vers l'intérieur de la cavité de piston (28), et un courant tourbillonnaire de base (43, 43a) est créé dans la cavité de piston (28) ; et, le carburant est essentiellement injecté dans la cavité de piston (28) en forme de tore et transporté le long de la paroi latérale de la cavité de piston (31) et/ou la base du piston (32) sous l'effet d'une évaporation au moins partielle.
Également publié en tant que
AT93292003
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