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DE102007062606A1 - Combustion engine, particularly diesel engine, particularly for motor vehicle, has working cylinder and piston moving back and forth in working cylinder over predetermined stroke - Google Patents

Combustion engine, particularly diesel engine, particularly for motor vehicle, has working cylinder and piston moving back and forth in working cylinder over predetermined stroke Download PDF

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DE102007062606A1
DE102007062606A1 DE102007062606A DE102007062606A DE102007062606A1 DE 102007062606 A1 DE102007062606 A1 DE 102007062606A1 DE 102007062606 A DE102007062606 A DE 102007062606A DE 102007062606 A DE102007062606 A DE 102007062606A DE 102007062606 A1 DE102007062606 A1 DE 102007062606A1
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DE
Germany
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
engine according
stroke
working cylinder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102007062606A
Other languages
German (de)
Inventor
Ekkehard Dr. Pott
Robin Dr. Vanhaelst
Bernd Hahne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The combustion engine has a working cylinder and a piston moving back and forth in the working cylinder over a predetermined stroke. The working cylinder has a bore diameter predetermined in such a manner that bore diameter gives a predetermined stroke bore ratio for the working cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und einem in dem Arbeitszylinder über einen vorbestimmten Hub hin und her bewegbaren Hubkolben, wobei der Arbeitszylinder einen vorbestimmten Bohrungsdurchmesser D derart aufweist, dass sich für den wenigstens einen Arbeitszylinder ein vorbestimmtes Hub-Bohrungsverhältnis H/D ergibt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an internal combustion engine, in particular a diesel engine, in particular of a motor vehicle, with at least one working cylinder and one in the cylinder over a predetermined Hub reciprocating reciprocating piston, the working cylinder a predetermined bore diameter D such that for the at least one working cylinder a predetermined Hub bore ratio H / D gives, according to the Preamble of claim 1.

Es sind aufgeladene direkteinspritzende Dieselmotoren bekannt, die üblicherweise als Langhuber mit einem Hub-Bohrungsverhältnis größer 1 ausgelegt sind. Einige wenige Aggregate haben ein etwa quadratisches Hub-Bohrungs-Verhältnis von 0,98 bis 1,02.It are charged direct injection diesel engines known commonly as Langhuber with a stroke-bore ratio larger 1 are designed. A few aggregates have an approximately square Hub-bore ratio from 0.98 to 1.02.

Bei hochaufgeladenen Motoren mit spezifischen Drehmomenten > 165 Nm/Liter Hubraum, insbesondere > 190 Nm/Liter Hubraum und ganz besonders > 250 Nm/Liter Hubraum spielt das Schwingungsverhalten eine zunehmend wichtigere Rolle. Insbesondere bei 4-Zylindermotoren führen Massen- und Gaskräfte sowie die Steifigkeit von Kurbelwelle und Zylinderkurbelgehäuse zu zunehmend ungünstigerem Schwingungs- und Akustikverhalten bei sehr langhubig ausgelegten Aggregaten (H/D > 1,1), die eine Begrenzung von Maximalmoment und -leistung nach sich ziehen.at supercharged engines with specific torques> 165 Nm / liter displacement, in particular> 190 Nm / liter of displacement and especially> 250 Nm / liter displacement, the vibration behavior plays a increasingly important role. Especially with 4-cylinder engines lead Mass and gas forces as well as the stiffness of crankshaft and cylinder crankcases to increasingly unfavorable Vibration and acoustic behavior with very long-stroke designed Aggregates (H / D> 1.1), which entail a limitation of maximum torque and power.

Aus der DE-OS-14 26 082 ist ein Mehrzylinder-Diesel-Motor mit offenen Brennkammern bekannt, wobei das Hub-Bohrungsverhältnis geringer als 0,9 und der Durchmesser der Zylinderbohrung größer als 10 cm ist.From the DE-OS-14 26 082 is a multi-cylinder diesel engine with open combustion chambers is known, wherein the stroke-bore ratio is less than 0.9 and the diameter of the cylinder bore is greater than 10 cm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Brennkraftmaschinen der o. g. Art hinsichtlich des Schwingungsverhaltens zu verbessern.Of the Invention is based on the object, internal combustion engines o. G. To improve the type of vibration behavior.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.These The object is achieved by an internal combustion engine the o. g. Art solved with the features characterized in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the other Claims described.

Dazu ist es bei einer Brennkraftmaschine der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Hub-Bohrungsverhältnis H/D gemäß folgender Relation ausgebildet ist, H/D < a – 0,0135·D für 0 < D ≤ 80 mm und H/D < b für 80 mm ≤ D ≤ 83 mm, wobei (a; b) = (2,06; 0,98) oder (2,03; 0,95) oder (2,00; 0,92) ist.To it is in an internal combustion engine o. g. Art provided according to the invention, that the stroke-bore ratio H / D according to the following Relation is formed, H / D <a - 0.0135 · D for 0 <D ≤ 80 mm and H / D <b for 80 mm ≤ D ≤ 83 mm, where (a; b) = (2.06, 0.98) or (2.03, 0.95) or (2.00, 0.92).

Dies hat den Vorteil, dass eine höchstaufgeladene, emissionsarme Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, mit Schwingungsoptimierung zur Verfügung steht. Gleichzeitig wird mit dieser emissionsarmen hochaufgeladenen Brennkraftmaschine eine Verbrauchsminderung im Neuen Europäischen Fahrzyklus von 0,5 bis 0,8 l/100 km pro dm3 Hubraumreduzierung gegenüber bekannten Brennkraftmaschinen erzielt.This has the advantage that a highly supercharged, low-emission engine, in particular a diesel engine, is available with vibration optimization. At the same time a reduction in consumption in the New European driving cycle of 0.5 to 0.8 l / 100 km per dm 3 displacement reduction compared to known internal combustion engines is achieved with this low emission supercharged engine.

In einer bevorzugen Ausführungsform ist das Hub-Bohrungsverhältnis H/D gemäß folgender Relation ausgebildet, H/D < a – 0,0135·D für 60 ≤ D ≤ 80 mm und H/D < b für 80 mm ≤ D ≤ 83 mm, wobei (a; b) = (2,06; 0,98) oder (2,03; 0,95) oder (2,00; 0,92) ist.In a preferred embodiment is the stroke-bore ratio H / D is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 60 ≤ D ≤ 80 mm and H / D <b for 80 mm ≤ D ≤ 83 mm, where (a; b) = (2.06; 0.98) or (2.03, 0.95) or (2.00, 0.92).

In einer weiteren bevorzugen Ausführungsform ist das Hub-Bohrungsverhältnis H/D gemäß folgender Relation ausgebildet, H/D < a – 0,0135·D für 0 < D ≤ 77,77 mm und H/D < b für 77,77 mm ≤ D ≤ 83 mm, wobei (a; b) = (2,03; 0,98) oder (2,00; 0,95) oder (1,97; 0,92) ist.In Another preferred embodiment is the stroke-bore ratio H / D is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 0 <D ≤ 77.77 mm and H / D <b for 77.77 mm ≤ D ≤ 83 mm, where (a; b) = (2.03, 0.98) or (2.00, 0.95) or (1.97, 0.92).

In einer weiteren bevorzugen Ausführungsform ist das Hub-Bohrungsverhältnis H/D gemäß folgender Relation ausgebildet, H/D < a – 0,0135·D für 60 ≤ D ≤ 77,77 mm und H/D < b für 77,77 mm ≤ D ≤ 83 mm, wobei (a; b) = (2,03; 0,98) oder (2,00; 0,95) oder (1,97; 0,92) ist.In Another preferred embodiment is the stroke-bore ratio H / D is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 60 ≤ D ≤ 77.77 mm and H / D <b for 77.77 mm ≤ D ≤ 83 mm, where (a; b) = (2.03; 0.98) or (2.00, 0.95) or (1.97; 0.92).

In einer weiteren bevorzugen Ausführungsform ist das Hub-Bohrungsverhältnis H/D gemäß folgender Relation ausgebildet, H/D < 2,00 – 0,0135·D für 0 < D ≤ 75,55 mm und H/D < 0,98; 0,95 oder 0,92 für 75,55 mm ≤ D ≤ 83 mm, wobei (a; b) = (2,00; 0,98) oder (1,97; 0,95) oder (1,94; 0,92) ist.In Another preferred embodiment is the stroke-bore ratio H / D is formed according to the following relation, H / D <2.00-0.0135 × D for 0 <D ≤ 75.55 mm and H / D <0.98; 0.95 or 0.92 for 75.55 mm ≤ D ≤ 83 mm, where (a; b) = (2.00; 0.98) or (1.97; 0.95) or (1.94; 0.92) is.

In einer weiteren bevorzugen Ausführungsform ist das Hub-Bohrungsverhältnis H/D gemäß folgender Relation ausgebildet, H/D < 2,00 – 0,0135·D für 60 ≤ D ≤ 75,55 mm und H/D < 0,98; 0,95 oder 0,92 für 75,55 mm ≤ D ≤ 83 mm, wobei (a; b) = (2,00; 0,98) oder (1,97; 0,95) oder (1,94; 0,92) ist.In Another preferred embodiment is the stroke-bore ratio H / D is formed according to the following relation, H / D <2.00-0.0135 × D for 60 ≤ D ≤ 75.55 mm and H / D <0.98; 0,95 or 0.92 for 75.55 mm ≤ D ≤ 83 mm, where (a; b) = (2.00; 0.98) or (1.97; 0.95) or (1.94; 0.92).

Eine besonders gute Schwingungsoptimierung wird dabei für eine Brennkraftmaschine erzielt, die weniger als sechs Arbeitszylinder aufweist.A Particularly good vibration optimization is doing for a Internal combustion engine achieved less than six working cylinders having.

Zweckmäßigerweise weist die Brennkraftmaschine ein spezifisches Maximaldrehmoment von größer 170 Nm/Liter Hubraum, insbesondere von größer 190, 220, 250, 280, 330 oder 400 Nm/Liter Hubraum, auf.Conveniently, the internal combustion engine has a specific maximum torque greater than 170 Nm / liter displacement, in particular greater than 190, 220, 250, 280, 330 or 400 Nm / liter Displacement, on.

Zweckmäßigerweise weist die Brennkraftmaschine eine spezifische Maximalleistung von größer 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 oder 100 kW/Liter Hubraum auf.Conveniently, the internal combustion engine has a specific maximum power of greater than 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 or 100 kW / liter displacement.

Die Brennkraftmaschine weist bevorzugt ein, zwei oder mehr Turbolader auf, wobei in vorteilhafter Weise die Brennkraftmaschine wenigstens einen Abgasturbolader und wenigstens einen Kompressor aufweist.The Internal combustion engine preferably has one, two or more turbochargers on, wherein advantageously the internal combustion engine at least an exhaust gas turbocharger and at least one compressor.

Bevorzugt sind die Turbolader parallel oder in Form einer Registeraufladung oder Stufenaufladung angeordnet.Prefers the turbochargers are parallel or in the form of a register charge or step charging arranged.

Eine gute Füllung mit geringer Drallströmung erzielt man dadurch, dass die Brennkraftmaschine einen Luftdurchsatz von αK ≥ 0,10; 0,11; 0,12 oder 0,13 und eine Drallzahl nach Tippelmann von ≤ 0,45; 0,40; 0,35 oder 0,30 aufweist.A good filling with low swirl flow is achieved by the fact that the internal combustion engine an air flow rate of α K ≥ 0.10; 0.11; 0.12 or 0.13 and a Tippelmann twist number of ≤ 0.45; 0.40; 0.35 or 0.30.

Für das Erreichen günstiger HC-, NOx- und Partikelemissionen werden Emissionsnachteile aufgrund einer geringen Ladungsbewegung dadurch kompensiert, dass die Brennkraftmaschine einen Kraftstoffinjektor mit einer Lochzahl von ≥ 8, 9, 10, 12 oder 16 aufweist.For the achievement of favorable HC, NO x and particulate emissions, emission disadvantages due to a low charge movement are compensated for by the fact that the internal combustion engine has a fuel injector with a number of holes of ≥ 8, 9, 10, 12 or 16.

Eine besonders große Kolbenmulde mit verbesserten Emissionseigenschaften wird dadurch erzielt, dass der Hubkolben eine Kolbenmulde aufweist, welche die Fläche des Kolbenspiegels umfasst, die > 3 mm innerhalb des Kolbenrandes liegt und bei der die Steigung des Muldenrandes den Wert 1 erreicht. Hierbei umfasst die Fläche der Kolbenmulde bevorzugt 50, 55, 60, 65, 70 oder 75% der Fläche des Kolbenspiegels.A particularly large piston bowl with improved emission properties is achieved in that the reciprocating piston has a piston recess, which comprises the area of the piston mirror which is> 3 mm inside the Piston edge is located and at the slope of the trough edge of the Value 1 reached. Here, the surface of the piston recess comprises preferably 50, 55, 60, 65, 70 or 75% of the area of the piston mirror.

Zur besseren Gemischaufbereitung ist ein maximaler Einspritzdruck für das Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Arbeitszylinders größer ist als 1.800, 2.000, 2.200, 2.500 oder 3.000 bar.to better mixture preparation is a maximum injection pressure for the injection of fuel into a combustion chamber of a working cylinder greater than 1,800, 2,000, 2,200, 2,500 or 3,000 bar.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Brennkraftmaschine vier Arbeitszylinder, eine Bohrung D von 68,0 mm und einen Hub H von 73,0 mm auf, wobei die Brennkraftmaschine bevorzugt eine Leistung von 47 kW und ein maximales Drehmoment von 155 Nm aufweist.In another exemplary embodiment, the Internal combustion engine four working cylinders, a bore D of 68.0 mm and a stroke H of 73.0 mm, the internal combustion engine prefers a power of 47 kW and a maximum torque of 155 Nm.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Brennkraftmaschine vier Arbeitszylinder, eine Bohrung D von 81,0 mm und einen Hub H von 76,5 mm auf, wobei die Brennkraftmaschine bevorzugt eine Leistung von 110 kW und ein maximales Drehmoment von 320 Nm aufweist.In another exemplary embodiment, the Internal combustion engine four working cylinders, a bore D of 81.0 mm and a stroke H of 76.5 mm, the internal combustion engine prefers a power of 110 kW and a maximum torque of 320 Nm.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Brennkraftmaschine vier Arbeitszylinder, eine Bohrung D von 75,0 mm und einen Hub H von 67,0 mm auf, wobei die Brennkraftmaschine bevorzugt eine Leistung von 74 kW und ein maximales Drehmoment von 250 Nm aufweist.In another exemplary embodiment, the Internal combustion engine four working cylinders, a bore D of 75.0 mm and a stroke H of 67.0 mm, the internal combustion engine prefers a power of 74 kW and a maximum torque of 250 Nm.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Fig. eine graphische Darstellung eines Hub-Bohrungsverhältnisses H/D auf der Hochachse, aufgetragen über den Durchmesser D der Bohrung in einem Arbeitszylinder auf der Rechtsachse.The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing explained. This shows in the only Fig. A graphical Representation of a stroke-bore ratio H / D on the Vertical axis, plotted over the diameter D of the bore in a working cylinder on the right axis.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor, mit Arbeitszylindern, die jeweils eine Bohrung mit einem Durchmesser D aufweisen, und mit einem in einem Arbeitszylinder über einen vorbestimmten Hub H hin- und herbewegbaren Kolben kurzhubig, d. h. mit einem Hub-Bohrungsverhältnis H/D < 0,98, insbesondere < 0,95, speziell < 0,92, auszulegen, wobei der Durchmesser D kleiner als 83 mm ist. Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass die Brennkraftmaschine eine beliebige Zylinderzahl oder weniger als sechs Zylinder aufweist.According to the invention proposed an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with working cylinders, each having a bore with a diameter D, and with a in a working cylinder over a predetermined stroke H reciprocating piston short-stroke, d. H. with a stroke-bore ratio H / D <0.98, in particular <0.95, especially <0.92, wherein the diameter D is smaller than 83 mm. This is special preferred that the internal combustion engine any number of cylinders or less than six cylinders.

Bei besonders kleinen Bohrungen nimmt der Einfluss der Massenkräfte auf das Schwingungsverhalten wegen der kleineren Kolbenmasse tendenziell ab. Daher können hier auch längerhübige Aggregate ein befriedigendes Schwingungsverhalten aufweisen, insbesondere solche, die der Formel H/D < 2,06 – 0,0135·D für D < 80 mm und H/D < 0,98 für D > 80 mm, insbesondere H/D < 2,03 – 0,0135·D für D < 77,77 mm und H/D < 0,98 für D > 77,77 mm, insbesondere H/D < 2,00 – 0,0135·D für D < 75,55 mm und H/D < 0,98 für D > 75,55 mm entsprechen.With particularly small holes, the influence of the mass forces on the vibration behavior tends to decrease because of the smaller piston mass. Therefore, even longer-lasting aggregates can exhibit a satisfactory vibration behavior, in particular those of the formula H / D <2.06-0.0135 × D for D <80 mm and H / D <0.98 for D> 80 mm, in particular H / D <2.03-0.0135 × D for D <77.77 mm and H / D <0.98 for D> 77.77 mm, especially H / D <2.00-0.0135 × D for D <75.55 mm and H / D <0.98 for D> 75.55 mm correspond.

Bevorzugt weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ein spezifisches Maximalmoment von > 170 Nm/Liter Hubraum und insbesondere > 190/220/250/280/330/400 Nm/Liter Hubraum auf.Prefers has an internal combustion engine according to the invention a specific maximum torque of> 170 Nm / liter displacement and in particular> 190/220/250/280/330/400 Nm / liter displacement.

Bevorzugt weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine eine spezifische Maximalleistung von > 50/55/60/65/70/75/80/85/90/95/100 kW/Liter Hubraum auf.Prefers has an internal combustion engine according to the invention a specific maximum power of> 50/55/60/65/70/75/80/85/90/95/100 kW / liter Displacement on.

Bevorzugt weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mehr als einen Turbolader auf. Die Lader können parallel geschaltet sein, wobei beispielsweise je 3 Zylinder einen ATL beaufschlagen, oder eine Registeraufladung aufweisen, wobei bei kleinen Abgasmassenströmen nur 1 ATL beaufschlagt und bei höheren Abgasmassenströmen ein zweiter ATL parallel dazu geschaltet wird, oder eine Stufenaufladung, wobei das Abgas zunächst einen Hochdruck-ATL und danach einen in Reihe geschalteten Niederdruck-ATL durchströmt.Prefers has an internal combustion engine according to the invention more than a turbocharger. The loaders can be parallel be switched, for example, each 3 cylinders act on an ATL, or a Registeraufladung, wherein at small exhaust gas mass flows only 1 ATL charged and at higher exhaust gas mass flows a second ATL is switched in parallel, or a step charge, wherein the exhaust gas is first a high pressure ATL and after flows through a series-connected low-pressure ATL.

Bevorzugt weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine – auch im Interesse einer guten Füllung – eine geringe Drallströmung auf, gekennzeichnet durch einen Luftdurchsatz αk > 0,10; 0,11; 0,12; 0,13 und eine Drallzahl nach Tippelmann D < 0,45; 0,40; 0,35; 0,30.Preferably, an internal combustion engine according to the invention - also in the interest of good filling - a low swirl flow, characterized by an air flow rate α k >0.10;0.11;0.12; 0.13 and a swirl number according to Tippelmann D <0.45;0.40;0.35; 0.30.

Für das Erreichen günstiger HC-, NOx- und Partikelrohemissionen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Emissionsnachteile der geringen Ladungsbewegung durch eine hohe Lochzahl des Injektors von größer oder gleich 8; 9; 10; 12 oder 16 kompensiert werden. Alternativ oder ergänzend kann eine besonders große Kolbenmulde vorgesehen werden. Der Rand der Kolbenmulde umfasst die Fläche des Kolbenspiegels, die > 3 mm innerhalb des Kolbenrandes liegt und bei der die Steigung des Muldenrandes den Wert 1 annimmt. Die Fläche der Kolbenmulde umfasst bevorzugt > 50; 55; 60; 65; 70; 75% der Fläche des Kolbenspiegels. Zur besseren Gemischaufbereitung ist ergänzend oder alternativ ein max. Einspritzdruck von > 1800; 2000; 2200; 2500 oder 3000 bar vorgesehen.For the achievement of favorable HC, NOx and particulate emissions It is inventively provided that the emission disadvantages the low charge movement due to a high number of holes of the injector of greater than or equal to 8; 9; 10; 12 or 16 compensated become. Alternatively or additionally, a particularly large Piston well are provided. The edge of the piston recess comprises the area of the piston mirror which is> 3 mm inside the piston edge and in which the slope of the trough edge assumes the value 1. The Surface of the piston recess preferably comprises> 50; 55; 60; 65; 70; 75% of the area of the piston mirror. For better mixture preparation is supplementary or alternatively a max. Injection pressure of> 1800; 2000; 2200; 2500 or 3000 bar.

Mit dem erfindungsgemäß ausgeführten schwingungsarmen und emissionsoptimierten hochaufgeladenen Dieselmotor ist eine Verbrauchsminderung im Neuen Europäischen Fahrzyklus von 0,5 bis 0,8 l/100 km pro dm3 Hubraumreduzierung ggü. Dieselmotoren im Stand der Technik erreichbar.With the present invention designed low-vibration and emission-optimized supercharged diesel engine consumption reduction in the New European driving cycle of 0.5 to 0.8 l / 100 km per dm 3 displacement reduction. Diesel engines achievable in the prior art.

In 1 ist auf einer horizontalen Achse 10 ein Durchmesser einer Bohrung D in [mm] und auf einer vertikalen Achse 12 ein Hub-Bohrungsverhältnis H/D (dimensionslos) aufgetragen. Linien 14, 16 und 18 begrenzen den schraffierten Bereich 20 in diesem Feld, in dem sich erfindungsgemäße Hub-Bohrungsverhältnisse H/D befinden. Dieser Bereich 20 erstreckt sich entweder bis zu den Nullwerten auf der horizontalen Achse 10 und der vertikalen Achse 12 oder ist durch die Achsen 10, 12 beschränkt, wie in der Fig. dargestellt.In 1 is on a horizontal axis 10 a diameter of a hole D in [mm] and on a vertical axis 12 a stroke-bore ratio H / D (dimensionless) is plotted. lines 14 . 16 and 18 limit the hatched area 20 in this field in which stroke-hole ratios H / D according to the invention are located. This area 20 either extends to the zero values on the horizontal axis 10 and the vertical axis 12 or is through the axes 10 . 12 limited, as shown in the figure.

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Claims (23)

Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und einem in dem Arbeitszylinder über einen vorbestimmten Hub hin und her bewegbaren Hubkolben, wobei der Arbeitszylinder einen vorbestimmten Bohrungsdurchmesser D (10) derart aufweist, dass sich für den wenigstens einen Arbeitszylinder ein vorbestimmtes Hub-Bohrungsverhältnis H/D (12) ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Hub-Bohrungsverhältnis H/D (12) gemäß folgender Relation ausgebildet ist, H/D < a – 0,0135·D für 0 < D ≤ 80 mm und H/D < b für 80 mm ≤ D ≤ 83 mm,
wobei (a; b) = (2,06; 0,98) oder (2,03; 0,95) oder (2,00; 0,92) ist.
Internal combustion engine, in particular a diesel engine, in particular a motor vehicle, having at least one working cylinder and a reciprocating piston which can be moved back and forth in the working cylinder over a predetermined stroke, wherein the working cylinder has a predetermined bore diameter D ( 10 ) such that for the at least one working cylinder a predetermined stroke-bore ratio H / D ( 12 ), characterized in that the stroke-bore ratio H / D ( 12 ) is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 0 <D ≤ 80 mm and H / D <b for 80 mm ≤ D ≤ 83 mm,
where (a; b) = (2.06; 0.98) or (2.03; 0.95) or (2.00; 0.92).
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hub-Bohrungsverhältnis H/D (12) gemäß folgender Relation ausgebildet ist, H/D < a – 0,0135·D für 60 ≤ D ≤ 80 mm und H/D < b für 80 mm ≤ D ≤ 83 mm,
wobei (a; b) = (2,06; 0,98) oder (2,03; 0,95) oder (2,00; 0,92) ist.
Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the stroke-bore ratio H / D ( 12 ) is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 60 ≤ D ≤ 80 mm and H / D <b for 80 mm ≤ D ≤ 83 mm,
where (a; b) = (2.06; 0.98) or (2.03; 0.95) or (2.00; 0.92).
Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hub-Bohrungsverhältnis H/D (12) gemäß folgender Relation ausgebildet ist, H/D < a – 0,0135·D für 0 < D ≤ 77,77 mm und H/D < b für 77,77 mm ≤ D ≤ 83 mm,
wobei (a; b) = (2,03; 0,98) oder (2,00; 0,95) oder (1,97; 0,92) ist.
Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stroke-bore ratio H / D ( 12 ) is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 0 <D ≤ 77.77 mm and H / D <b for 77.77 mm ≤ D ≤ 83 mm,
where (a; b) = (2.03; 0.98) or (2.00; 0.95) or (1.97; 0.92).
Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hub-Bohrungsverhältnis H/D (12) gemäß folgender Relation ausgebildet ist, H/D < a – 0,0135·D für 60 ≤ D ≤ 77,77 mm und H/D < b für 77,77 mm ≤ D ≤ 83 mm,
wobei (a; b) = (2,03; 0,98) oder (2,00; 0,95) oder (1,97; 0,92) ist.
Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stroke-bore ratio H / D ( 12 ) is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 60 ≤ D ≤ 77.77 mm and H / D <b for 77.77 mm ≤ D ≤ 83 mm,
where (a; b) = (2.03; 0.98) or (2.00; 0.95) or (1.97; 0.92).
Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hub-Bohrungsverhältnis H/D (12) gemäß folgender Relation ausgebildet ist, H/D < a – 0,0135·D für 0 < D ≤ 75,55 mm und H/D < b für 75,55 mm ≤ D ≤ 83 mm,
wobei (a; b) = (2,00; 0,98) oder (1,97; 0,95) oder (1,94; 0,92) ist.
Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stroke-bore ratio H / D ( 12 ) is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 0 <D ≤ 75.55 mm and H / D <b for 75.55 mm ≤ D ≤ 83 mm,
where (a; b) = (2.00; 0.98) or (1.97; 0.95) or (1.94; 0.92).
Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hub-Bohrungsverhältnis H/D (12) gemäß folgender Relation ausgebildet ist, H/D < a – 0,0135·D für 60 ≤ D ≤ 75,55 mm und H/D < b für 75,55 mm ≤ D ≤ 83 mm,
wobei (a; b) = (2,00; 0,98) oder (1,97; 0,95) oder (1,94; 0,92) ist.
Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stroke-bore ratio H / D ( 12 ) is formed according to the following relation, H / D <a - 0.0135 · D for 60 ≤ D ≤ 75.55 mm and H / D <b for 75.55 mm ≤ D ≤ 83 mm,
where (a; b) = (2.00; 0.98) or (1.97; 0.95) or (1.94; 0.92).
Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine weniger als sechs Arbeitszylinder aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the internal combustion engine has less than six working cylinders. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine ein spezifisches Maximaldrehmoment von größer 170 Nm/Liter Hubraum, insbesondere von größer 190, 220, 250, 280, 330 oder 400 Nm/Liter Hubraum, aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the internal combustion engine a specific maximum torque of greater 170 Nm / liter displacement, especially larger 190, 220, 250, 280, 330 or 400 Nm / liter displacement. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine spezifische Maximalleistung von größer 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 oder 100 kW/Liter Hubraum aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized the internal combustion engine has a specific maximum power of greater than 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 or 100 kW / liter displacement. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine ein, zwei oder mehr Turbolader aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the internal combustion engine having one, two or more turbochargers. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine wenigstens einen Abgasturbolader und wenigstens einen Kompressor aufweist.Internal combustion engine according to claim 10, characterized that the internal combustion engine at least one exhaust gas turbocharger and has at least one compressor. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbolader parallel oder in Form einer Registeraufladung oder Stufenaufladung angeordnet sind.Internal combustion engine according to claim 10 or 11, characterized characterized in that the turbocharger is parallel or in the form of a Register charging or step charging are arranged. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Luftdurchsatz von αk ≥ 0,10; 0,11; 0,12 oder 0,13 und eine Drallzahl nach Tippelmann von ≤ 0,45; 0,40; 0,35 oder 0,30 aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine has an air flow rate of α k ≥ 0.10; 0.11; 0.12 or 0.13 and a Tippelmann twist number of ≤ 0.45; 0.40; 0.35 or 0.30. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Kraftstoffinjektor mit einer Lochzahl von ≥ 8, 9, 10, 12 oder 16 aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the internal combustion engine a fuel injector with a number of holes of ≥ 8, 9, 10, 12 or 16 has. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubkolben eine Kolbenmulde aufweist, welche die Fläche des Kolbenspiegels umfasst, die > 3 mm innerhalb des Kolbenrandes liegt und bei der die Steigung des Muldenrandes den Wert 1 erreicht.Internal combustion engine according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the lifting piston a Piston well, which is the surface of the piston mirror includes> 3 mm lies within the piston edge and at the slope of the trough edge reaches the value 1. Brennkraftmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Kolbenmulde 50, 55, 60, 65, 70, 75% der Fläche des Kolbenspiegels umfasst.Internal combustion engine according to claim 15, characterized that the area of the piston recess 50, 55, 60, 65, 70, 75% the surface of the piston mirror comprises. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Einspritzdruck für das Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Arbeitszylinders größer ist als 1.800, 2.000, 2.200, 2.500 oder 3.000 bar ist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding Claims, characterized in that a maximum injection pressure for injecting fuel into a combustion chamber of a Working cylinder is greater than 1,800, 2,000, 2,200, 2,500 or 3,000 bar. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine vier Arbeitszylinder, eine Bohrung D von 68,0 mm und einen Hub von 73,0 mm aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the internal combustion engine four working cylinders, a bore D of 68.0 mm and a stroke of 73.0 mm. Brennkraftmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine Leistung von 47 kW und ein maximales Drehmoment von 155 Nm aufweist.Internal combustion engine according to claim 18, characterized that the internal combustion engine has a power of 47 kW and a maximum Torque of 155 Nm. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine vier Arbeitszylinder, eine Bohrung D von 81,0 mm und einen Hub von 76,5 mm aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the claims 1 to 17, characterized in that the internal combustion engine four Working cylinder, a bore D of 81.0 mm and a stroke of 76.5 mm. Brennkraftmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine Leistung von 110 kW und ein maximales Drehmoment von 320 Nm aufweist.Internal combustion engine according to claim 20, characterized that the internal combustion engine has a power of 110 kW and a maximum Torque of 320 Nm. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine vier Arbeitszylinder, eine Bohrung D von 75,0 mm und einen Hub von 67,0 mm aufweist.Internal combustion engine according to at least one of the claims 1 to 17, characterized in that the internal combustion engine four Working cylinder, a bore D of 75.0 mm and a stroke of 67.0 mm. Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine Leistung von 74 kW und ein maximales Drehmoment von 250 Nm aufweist.Internal combustion engine according to claim 22, characterized that the internal combustion engine has a power of 74 kW and a maximum Torque of 250 Nm.
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WO2011016051A3 (en) * 2009-07-31 2011-05-05 Parsottam Premjibhai Pipalia Engine with mileage increase technology

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