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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Brennkammer und einem dieser zugeordneten Ansaugbereich, über welchen ein Fluid der Brennkammer zugeführt wird, und mit zumindest einer in dem Ansaugbereich angeordneten, geschlossenen Kondensatsammeleinrichtung, die eine Sammelkammer aufweist, in welche in dem Ansaugbereich anfallendes Kondensat durch Schwerkrafteinfluss gedrängt wird, wobei die Sammelkammer von einem Querschnittsbereich einer Leitung gebildet ist, sodass in der Leitung - im Querschnitt gesehen - ein Leitungsbereich und die Sammelkammer vorliegen, oder die Leitung zur Bildung der Sammelkammer eine Querschnittsänderung aufweist, sodass die Leitung - im Querschnitt gesehen - neben dem nicht querschnittsveränderten Leitungsbereich über die Sammelkammer verfügt.
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Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Fluid ist insbesondere durch den Ansaugbereich angesaugte Luft, beispielsweise Frischluft oder einen Frischluftanteil aufweisende Mischluft. Bei einem Betrieb einer derartigen Brennkraftmaschine bei niedrigen Umgebungstemperaturen, insbesondere bei Temperaturen um oder unter dem Gefrierpunkt, kann in dem Ansaugbereich Kondensat anfallen. Das Kondensat wird dabei aus dem Fluid ausgeschieden. Liegen in dem Ansaugbereich Temperaturen vor, welche unterhalb des Gefrierpunkts des Kondensats liegen, so gefriert dieses. Auf diese Weise können sich größere Mengen an gefrorenem Kondensat in dem Ansaugbereich ansammeln. Das Kondensat besteht üblicherweise mehrheitlich oder vollständig aus Wasser, sodass das gefrorene Kondensat in Form von Eis vorliegt.
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Treten anschließend in dem Ansaugbereich Temperaturen auf, welche über dem Gefrierpunkt liegen, so schmilzt das gefrorene Kondensat wieder. Das flüssige Kondensat kann nun in größeren Mengen von dem Fluid mitgerissen werden und in die Brennkammer der Brennkraftmaschine gelangen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Kraftfahrzeug, welchem die Brennkraftmaschine zugeordnet ist, nach einer Fahrt bei Umgebungstemperaturen, welche deutlich unterhalb des Gefrierpunkts des Kondensats liegen, in einer Umgebung abgestellt wird, in welcher die Temperatur oberhalb des Gefrierpunkts liegt. Während des Stillstands der Brennkraftmaschine kann zumindest ein Teil des gefrorenen Kondensats auftauen und bei einem anschließenden Start der Brennkraftmaschine in die Brennkammer gelangen. Dabei besteht die Gefahr, dass das in großen Mengen in die Brennkammer gelangende Kondensat die Brennkraftmaschine beschädigt oder zumindest ihren Betrieb beeinträchtigt.
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Aus diesem Grund wird beispielsweise in der
DE 10 2009 006 966 A1 ein Verfahren zur Regelung eines Ladeluftkühlers vorgeschlagen, bei dem während des Betriebs der Brennkraftmaschine die Kühlleistung des Ladeluftkühlers in Abhängigkeit zweier Schwellenwerte der Ladelufttemperatur des Ladeluftkühlers eingestellt wird. Auf diese Weise kann die Kondensation im Ansaugbereich beziehungsweise eine Eisbildung zumindest teilweise verhindert werden, sodass die Brennkraftmaschine vor Beschädigungen durch das Kondensat geschützt ist.
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Eine solche Steuerung des Ladeluftkühlers ist zum einen aufwändig. Zum anderen kann aufgrund der Steuerung nicht in jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine deren gesamte Nennleistung bereitgestellt werden. Außerdem verfügt nicht jede Brennkraftmaschine über einen Ladeluftkühler.
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Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift
DE 44 33 285 A1 bekannt. Diese offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinderrohr bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf eingelassene Gaswechselventile mit einer Abgasleitung und einer Verbrennungsluftleitung verbunden sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Verbrennungsluftleitung an geodätisch niedrigster Stelle eine Ölfangeinrichtung aufweist, die als Wanne ausgebildet ist.
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Ein Einlasskrümmer für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine wird in der Druckschrift
JP 61-108 860 A1 beschrieben. Die Druckschrift
JP H11-148 431 A offenbart wiederum eine Antivereisungsstruktur für ein Einlassdrosselventil für eine Brennkraftmaschine und die Druckschrift
FR 2 862 576 A1 zeigt schließlich einen Einlasstrakt für eine Brennkraftmaschine.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, welche den eingangs genannten Nachteil vermeidet und insbesondere Beschädigungen der Brennkraftmaschine durch Kondensat vermeidet. Die dazu verwendeten Maßnahmen sollen möglichst effizient und kostengünstig realisierbar sein.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Sammelkammer eine Wabenstruktur aufweist und von dem Leitungsbereich wenigstens teilweise durch ein Lochblech abgetrennt ist.
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Grundsätzlich ist zumindest eine in dem Ansaugbereich angeordnete, geschlossene Kondensatsammeleinrichtung vorgesehen. Die Kondensatsammeleinrichtung ist demnach dem Ansaugbereich zugeordnet. Sie kann sich an beliebiger Stelle an oder in dem Ansaugbereich befinden, ist bevorzugt jedoch in der Leitung des Ansaugbereichs vorgesehen. Unter der geschlossenen Kondensatsammeleinrichtung ist eine Kondensatsammeleinrichtung zu verstehen, bei welcher das angefallene Kondensat nicht gezielt aus der Kondensatsammeleinrichtung nach außen abgeführt wird, beispielsweise in Richtung eines Auffangbehälters. Vielmehr ist keinerlei Abführung des Kondensats nach außen vorgesehen. Die Kondensatsammeleinrichtung ist demnach eine nach außen geschlossene Kondensatsammeleinrichtung. Dieser ist lediglich durch den Ansaugbereich Fluid zuführbar. Eine Abführung des Fluids und des eventuell vorliegenden Kondensats ist ausschließlich durch den Ansaugbereich in Richtung der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise eine Dieselbrennkraftmaschine. Die Kondensatsammeleinrichtung kann jedoch auch bei einer Otto-Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Das der Brennkammer zugeführte Fluid ist im Wesentlichen gasförmig. Beispielsweise ist das Fluid Luft oder ein Brennstoff-Luft-Gemisch. Die Luft kann Frischluft sein oder, insbesondere im Falle einer Abgasrückführung, zumindest einen Frischluftanteil aufweisen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ansaugbereich als Leitung mindestens eine Saugleitung und eine Sammelleitung umfasst, wobei die Saugleitung über einen Einlass und die Sammelleitung über die Saugleitung an die Brennkammer angeschlossen ist. Der Brennkammer wird über die Saugleitung und die Sammelleitung das Fluid zugeführt. Üblicherweise ist jeder Brennkammer eine Saugleitung und allen Brennkammern eine gemeinsame Sammelleitung zugeordnet. Die einzelnen Saugleitungen münden einerseits in die jeweilige Brennkammer und andererseits in die gemeinsame Sammelleitung ein. Die Verbindung der Saugleitung mit der Brennkammer kann über den Einlass erfolgen, welcher auch als Ansaugkanal bezeichnet werden kann. Dem Einlass ist üblicherweise mindestens ein Einlassventil zugeordnet, mittels welchem die in die Brennkammer eingebrachte Fluidmenge einstellbar ist. Die Saugleitung und die Sammelleitung sind bevorzugt starr ausgeführt, liegen also jeweils in Form eines Rohrs vor. Insoweit ist die Saugleitung ein Saugrohr und die Sammelleitung ein Sammelrohr, welches auch als Sammler bezeichnet werden kann. Zu beachten ist dabei, dass die Saugleitung über den Einlass unmittelbar mit der Brennkammer verbunden ist. Es sind also keine weiteren Leitungen zwischen der Saugleitung und der Brennkammer vorgesehen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ansaugbereich einen Ladeluftkühler und eine in den Ladeluftkühler einmündende Ladeluftzuführung aufweist. Die Brennkraftmaschine kann demnach zur Leistungssteigerung über einen Lader und den Ladeluftkühler verfügen. Mittels des Laders, welcher beispielsweise als Turbolader oder als Kompressor ausgebildet ist, kann angesaugte Luft komprimiert werden, um die Leistungsdichte der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Bei dem Komprimieren erhöht sich jedoch die Temperatur der Luft, wodurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine absinkt. Um eine besonders hohe Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine zu erzielen, wird daher dem Lader der Ladeluftkühler nachgeschaltet. Die komprimierte Luft gelangt demnach über den Ladeluftkühler in die Brennkammer. In dem Ladeluftkühler wird die komprimierte Luft abgekühlt, also auf ein niedrigeres Temperaturniveau gebracht, und anschließend der Brennkammer zugeführt. Auf der der Brennkammer abgewandten Seite des Ladeluftkühlers ist die Ladeluftzuführung vorgesehen, welche beispielsweise eine Verbindung zwischen dem Lader und dem Ladeluftkühler herstellt. Die Ladeluftzuführung liegt vorzugsweise ebenfalls in Form einer Leitung, bevorzugt in Form einer Rohrleitung, vor.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kondensatsammeleinrichtung in der Leitung, dem Ladeluftkühler oder der Ladeluftzuführung vorgesehen ist. Prinzipiell kann die Kondensatsammeleinrichtung beliebig in dem Ansaugbereich angeordnet sein. Bevorzugt ist sie jedoch Bestandteil der Leitung, des Ladeluftkühlers beziehungsweise der Ladeluftzuführung, weil sie auf diese Weise vergleichsweise nah an der Brennkammer angeordnet sein kann. Liegen mehrere Kondensatsammeleinrichtungen vor, so können diese beliebig auf die Leitung, den Ladeluftkühler und die Ladeluftzuführung verteilt sein. Beispielsweise ist in der Leitung, dem Ladeluftkühler und der Ladeluftzuführung jeweils mindestens eine Kondensatsammeleinrichtung vorgesehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass eine gemeinsame Kondensatsammeleinrichtung in den genannten Bereichen vorliegt. So kann sich beispielsweise die Kondensatsammeleinrichtung bereichsweise in die Saugleitung und bereichsweise in die Sammelleitung erstrecken und insofern als gemeinsame Kondensatsammeleinrichtung der beiden Leitungen vorliegen.
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Die Erfindung sieht vor, dass die Kondensatsammeleinrichtung eine Sammelkammer aufweist, in welche in dem Ansaugbereich anfallendes Kondensat durch Schwerkrafteinfluss gedrängt wird. Die Sammelkammer dient dem Auffangen des Kondensats. Dabei ist die Sammelkammer nicht mit der Umgebung verbunden, liegt also als nach außen geschlossene Sammelkammer vor. Die Sammelkammer steht demnach lediglich mit dem Ansaugbereich in Strömungsverbindung. Die Sammelkammer ist derart in dem Ansaugbereich angeordnet, dass in diesem anfallendes Kondensat durch Schwerkrafteinfluss in sie hineingedrängt wird. Das bedeutet, dass die Sammelkammer üblicherweise in einem unteren Bereich des Ansaugbereichs, insbesondere einem zumindest lokalen Tiefpunkt des Ansaugbereichs, vorgesehen ist.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sammelkammer von einem Querschnittsbereich der Leitung gebildet ist, sodass in dem Saugrohr - im Querschnitt gesehen - ein Leitungsbereich und die Sammelkammer vorliegen, oder dass die Leitung zur Bildung der Sammelkammer eine Querschnittsänderung aufweist, sodass die Leitung - im Querschnitt gesehen - neben dem nicht querschnittsveränderten Leitungsbereich über die Sammelkammer verfügt. Die Leitung liegt dabei insbesondere in Form der Saugleitung oder der Sammelleitung vor. Die Sammelkammer kann nun unmittelbar in dem Querschnittsbereich der Leitung vorliegen, beispielsweise ist diese im Querschnitt gesehen derart unterteilt, dass der Leitungsbereich und die Sammelkammer ausgebildet sind. Alternativ kann die Leitung auch die Querschnittsänderung aufweisen. Das bedeutet, dass weiterhin der Leitungsbereich und die Sammelkammer im Querschnitt gesehen in der Leitung vorliegen. Der Leitungsbereich ist jedoch gegenüber benachbarten Bereichen, in welchen die Sammelkammer nicht vorliegt, nicht oder lediglich geringfügig querschnittsverändert. Die Sammelkammer wird also im Wesentlichen allein durch die Querschnittsänderung der Leitung ausgebildet. Diese Variante ist aufwendiger in der Herstellung, dafür wird jedoch der Durchströmungsquerschnitt der Leitung in dem Bereich, in dem die Sammelkammer vorgesehen ist, nicht verringert. Somit ist der Druckverlust in der Leitung vergleichsweise gering.
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Die Erfindung sieht vor, dass die Sammelkammer eine Wabenstruktur aufweist. Zusätzlich kann sie optional zumindest bereichsweise ein speicherfähiges Material, insbesondere eine Faserstruktur oder einen porösen Schaum, aufweisen. Das speicherfähige Material beziehungsweise die Wabenstruktur dienen dem Auffangen und Zwischenspeichern des Kondensats. Diese sind dabei vorzugsweise derart ausgelegt, dass sie auch durch ein Gefrieren des Kondensats nicht beschädigt werden. Das speicherfähige Material liegt beispielsweise als Faserstruktur oder als poröser Schaum vor. Die Faserstruktur ist beispielsweise ein Vlies, ein Gewebe, ein Gewirke oder dergleichen, bestehend aus mehreren Fasern. Die Wabenstruktur kann beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet sein. Die einzelnen Waben der Wabenstruktur sind derart angeordnet, dass das Kondensat in die Waben einströmen kann und anschließend in diesen durch Schwerkrafteinfluss gehalten ist. Die Waben sind demnach im Wesentlichen senkrecht angeordnet, zumindest in Bezug auf eine zu erwartende Anordnung der Brennkraftmaschine.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sammelkammer von dem Saugleitungsbereich wenigstens teilweise durch ein Lochblech abgetrennt ist. Dieses ist dabei insbesondere zur Abdeckung der Wabenstruktur oder des speicherfähigen Materials vorgesehen. Durch das Lochblech steht die Sammelkammer in Strömungsverbindung mit dem Saugleitungsbereich. Somit kann in dem Saugleitungsbereich anfallendes Kondensat ohne Weiteres durch das Lochblech hindurch in die Sammelkammer gelangen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sammelkammer einen Fluidzwischenspeicher bildet. Das bedeutet, dass das Kondensat nur zeitweise in der Sammelkammer vorliegen soll und insbesondere durch Verdunsten oder Verdampfen wieder aus dieser herausgelangen kann. Bevorzugt ist die Sammelkammer derart ausgebildet, dass das Kondensat nur mit einem geringen Durchsatz (Masse beziehungsweise Volumen des Kondensats pro Zeiteinheit) wieder aus ihr herausgelangen kann. Die Sammelkammer beziehungsweise der Fluidzwischenspeicher ist demnach zur langsamen beziehungsweise gezielten Abgabe des Kondensats an das Fluid beziehungsweise in Richtung der Brennkammer vorgesehen, wobei der Durchsatz kleiner oder gleich einem bestimmten Durchsatz ist, bei welchem keine Beeinträchtigung oder Beschädigung der Brennkraftmaschine auftritt. Es ist demnach nicht vorgesehen, dass das Kondensat dauerhaft in der Sammelkammer verbleibt. Vielmehr soll es gezielt in Richtung der Brennkammer abgeführt werden, wobei dies mit einem derart geringen Durchsatz vorgesehen ist, dass die Brennkraftmaschine nicht beschädigt wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kondensatsammeleinrichtung, insbesondere der Fluidzwischenspeicher, zumindest bereichsweise von Wärme der Brennkraftmaschine erwärmt wird. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird von dieser Wärme erzeugt. Die Kondensatsammeleinrichtung soll nun derart angeordnet sein, dass sie von dieser Wärme erwärmbar ist. Auf diese Weise kann das in der Kondensatsammeleinrichtung vorliegende Kondensat gezielt erwärmt werden, sodass es - falls es in gefrorenem Zustand vorliegt - aufgetaut wird. Das Erwärmen kann jedoch auch dazu vorgesehen sein, dass das Kondensat über seinen Siedepunkt erwärmt wird, sodass es der Brennkammer in gasförmigem Zustand zuführbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Brennkammer einer Brennkraftmaschine mit einer in einem Ansaugbereich angeordneten Kondensatsammeleinrichtung,
- 2 einen Querschnitt durch eine Leitung, in welcher die Kondensatsammeleinrichtung vorliegt, in einer ersten Ausführungsform,
- 3 eine zweite Ausführungsform der Leitung mit der darin angeordneten Kondensatsammeleinrichtung,
- 4 einen Querschnitt durch eine nicht erfindungsgemäße erste Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung,
- 5 einen Querschnitt und eine Draufsicht auf eine nicht erfindungsgemäße zweite Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung, und
- 6 einen Querschnitt und eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße dritte Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung.
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine 1, welche beispielsweise als Diesel-Brennkraftmaschine vorliegt. Die Brennkraftmaschine 1 verfügt über mindestens eine Brennkammer 2, in welche über einen Ansaugbereich 3 ein Fluid einbringbar ist. Der Ansaugbereich 3 umfasst insbesondere einen Einlass 4, eine Saugleitung 5 und eine Sammelleitung 6. Die Saugleitung 5 liegt dabei als Saugrohr und die Sammelleitung 6 als Sammelrohr vor, beide Leitungen 5 und 6 sind demnach starr ausgebildet. In der Sammelleitung 6 wird das Fluid bereitgestellt, welches nachfolgend durch die Saugleitung 5 und den Einlass 4 in die Brennkammer 2 gelangen kann. Dem Einlass 4 ist dabei mindestens ein Einlassventil 7 zugeordnet, mittels welchem das Fluid gezielt in die Brennkammer 2 einbringbar ist. Auf der der Brennkammer 2 abgewandten Seite der Sammelleitung 6 können ein hier nicht dargestellter Ladeluftkühler sowie eine in diesen einmündende Ladeluftzuführung vorgesehen sein.
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Bei einem Betreiben der Brennkraftmaschine bei niedrigen Umgebungstemperaturen, kann in dem Ansaugbereich Kondensat aus dem Fluid auskondensieren. Liegen in dem Ansaugbereich 3 Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Kondensats vor, was insbesondere bei Verwendung des Ladeluftkühlers der Fall sein kann, so gefriert das Kondensat in dem Ansaugbereich 3. Auf diese Weise kann sich während des Fahrbetriebs eine größere Menge an gefrorenem Kondensat ansammeln. Taut das gefrorene Kondensat wieder auf, so kann es schlagartig, also mit großem Durchsatz, in die Brennkammer 2 gelangen. Dies kann unter Umständen zu einer Beschädigung der Brennkraftmaschine 1 führen. Besonders gefährlich ist es, wenn die Brennkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen betrieben wird, sodass - wie vorstehend beschrieben - das Kondensat anfällt, die Brennkraftmaschine deaktiviert wird und anschließend eine höhere Umgebungstemperatur auftritt, sodass die Temperatur in dem Ansaugbereich über den Gefrierpunkt des Kondensats ansteigt. In diesem Fall kann ein großer Teil des gefrorenen Kondensats beziehungsweise das gesamte Kondensat auftauen und bei einem nachfolgenden Aktivieren der Brennkraftmaschine schlagartig in die Brennkammer 2 gelangen, was zu Fehlfunktionen der Brennkraftmaschine 1 beziehungsweise zu deren Beschädigung führen kann.
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Aus diesem Grund ist in dem Ansaugbereich 3 eine geschlossene Kondensatsammeleinrichtung 8 angeordnet. Diese ist lediglich mit dem Ansaugbereich 3 strömungsverbunden, weist also keinerlei Mittel auf, um das in der Kondensatsammeleinrichtung 8 anfallende Kondensat nach außen, beispielsweise in eine Auffangvorrichtung, abzuführen. Die Kondensatsammeleinrichtung 8 liegt insoweit als geschlossene Kondensatsammeleinrichtung vor. Die Kondensatsammeleinrichtung 8 weist eine Sammelkammer 9 auf, in welche das in dem Ansaugbereich 3 anfallende Kondensat durch Schwerkrafteinfluss gedrängt wird. Vorzugsweise ist die Sammelkammer 9 bezüglich einer zu erwartenden Orientierung der Brennkraftmaschine 1 unten angeordnet, insbesondere in einem lokalen Tiefpunkt des Ansaugbereichs 3. Grundsätzlich kann die Kondensatsammeleinrichtung 8 beliebig in dem Ansaugbereich 3 angeordnet sein. Bevorzugt ist sie jedoch in den Leitungen 5 oder 6, dem Ladeluftkühler oder der Ladeluftzuführung vorgesehen.
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Die 2 zeigt einen Querschnitt durch die Sammelleitung 6. Dabei ist die Darstellung lediglich beispielhaft zu verstehen, grundsätzlich kann das im Folgenden Beschriebene auch auf eine andere Leitung beziehungsweise ein anderes Element des Ansaugbereichs 3 übertragen werden, beispielsweise auf die Saugleitung 5, den Ladeluftkühler oder die Ladeluftzuführung. Bei der hier dargestellten Sammelleitung 6 wird die Sammelkammer 9 von einem Querschnittsbereich 10 der Sammelleitung 6 gebildet. Somit liegen in der Sammelleitung 6 sowohl ein Leitungsbereich 11 als auch die Sammelkammer 9 vor. Der Leitungsbereich 11 ist der dem Fluid zur Verfügung stehende Durchströmungsquerschnitt, während sich in der Sammelkammer 9 das anfallende Kondensat ansammelt.
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Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der Sammelleitung 6. Im Gegensatz zu dem anhand der 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist hier die Sammelleitung 6 eine Querschnittsänderung 12 auf. Die Sammelkammer 9 liegt derart in der Querschnittsänderung 12 vor, dass in der Sammelleitung 6 weiterhin der Leitungsbereich 11 zur Verfügung steht, der allerdings gegenüber dem anhand der 2 gezeigten nicht querschnittsverändert ist. Auf diese Weise steht weiterhin der gesamte Querschnitt der Sammelleitung 6 für die Durchströmung mit dem Fluid zur Verfügung, wodurch Druckverluste verringert werden. Die in der 3 gezeigte Ausgestaltung der Sammelleitung 6 ist rein beispielhaft zu verstehen. Beispielsweise könnte sie im Bereich der Querschnittsänderung 12 auch einen ovalen Querschnitt aufweisen und die Sammelkammer 9 in den über den kreisrunden Querschnitt des Leitungsbereichs 11 hinausgehenden Bereichen der Sammelleitung 6 vorliegen.
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Die 4 zeigt einen Querschnitt durch die Kondensatsammeleinrichtung 8, welche in einer nicht erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform vorliegt. Es wird deutlich, dass in der Sammelkammer 9 der Kondensatsammeleinrichtung 8 ein speicherfähiges Material 13 angeordnet ist. Dieses kann beispielsweise eine Faserstruktur aufweisen oder ein poröser Schaum sein. Unter der Faserstruktur ist dabei insbesondere ein Vlies, ein Gewebe, ein Gewirke oder dergleichen zu verstehen, welches dazu ausgebildet ist, das Kondensat aufzunehmen und zu speichern beziehungsweise zwischenzuspeichern. Das Material 13 kann von einer Abdeckung 14 überfangen sein, welche Öffnungen aufweist, damit das Kondensat in das Material 13 gelangen kann. Die Abdeckung 14 ist jedoch rein optional.
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Die 5 zeigt eine nicht erfindungsgemäße zweite Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung, wobei oben ein Querschnitt und unten eine Draufsicht der Kondensatsammeleinrichtung 8 gezeigt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Sammelkammer 9 eine Wabenstruktur 15 vorgesehen, welche beispielsweise von einem Wabengitter gebildet ist. Die Wabenstruktur 15 weist zahlreiche Waben 16 auf, von welchen lediglich einige beispielhaft gekennzeichnet sind. Die Waben 16 der Wabenstruktur 15 können, müssen jedoch nicht voneinander strömungsgetrennt sein. Darunter ist zu verstehen, dass in den Waben 16 vorliegendes Kondensat nicht in eine benachbarte Wabe 16 gelangen kann.
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Die 6 zeigt eine erfindungsgemäße dritte Ausführungsform der Kondensatsammeleinrichtung 8, wobei wiederum oben ein Querschnitt und unten eine Draufsicht gezeigt ist. In der Draufsicht wird deutlich, dass die Sammelkammer 9 mit einem Lochblech 17 abgedeckt ist, sodass das in dem Ansaugbereich 3 vorliegende Kondensat lediglich durch Löcher 18 des Lochblechs 17, von welchem wiederum nur einige gekennzeichnet sind, in die Sammelkammer 9 hineingelangen kann. Unterhalb des Lochblechs 17 liegt die anhand der 5 gezeigte Wabenstruktur 15 vor. Es können jedoch auch lediglich Verstrebungen 19 zur Abstützung des Lochblechs 17 vorliegen.
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Die vorstehend beschriebene Sammelkammer 9 liegt jeweils als Fluidzwischenspeicher vor. Das bedeutet, dass das Kondensat aus dem Ansaugbereich 3 in die Sammelkammer 9 gelangen kann und dort lediglich zwischengespeichert wird. Das Kondensat wird demnach über einen bestimmten Zeitraum wieder in den Ansaugbereich 3 beziehungsweise an das diesen durchströmende Fluid abgegeben. Dies erfolgt jedoch lediglich mit einem geringen Durchsatz, sodass keine größeren Menge des Kondensats, welches wieder aus der Sammelkammer 9 herausgelangt, schlagartig in die Brennkammer 2 eingebracht wird.
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Mit der Sammelkammer 9 beziehungsweise der Kondensatsammeleinrichtung 8 wird demnach bewirkt, dass selbst bei Vorliegen einer größeren Menge an Kondensat in dem Ansaugbereich 3 ein Einbringen dieses Kondensats in die Brennkammer 2 stets nur mit einem geringen Durchsatz beziehungsweise Massenstrom erfolgt. Auf diese Weise wird eine Beschädigung der Brennkraftmaschine 1 oder eine Beeinträchtigung ihres Betriebs weitestgehend vermieden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kondensatsammeleinrichtung 8 derart angeordnet ist, dass sie zumindest bereichsweise von Wärme der Brennkraftmaschine 1 erwärmbar ist. Die Wärme der Brennkraftmaschine 1 kann beispielsweise über Wärmeleitung der Leitungen 5 und 6 oder über Konvektion zu der Kondensatsammeleinrichtung 8 gelangen. Zu diesem Zweck ist die Kondensatsammeleinrichtung 8 im Bereich der Brennkammer 2 angeordnet, wie dies beispielsweise in der 1 gezeigt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brennkraftmaschine
- 2
- Brennkammer
- 3
- Ansaugbereich
- 4
- Einlass
- 5
- Saugleitung
- 6
- Sammelleitung
- 7
- Einlassventil
- 8
- Kondensatsammeleinrichtung
- 9
- Sammelkammer
- 10
- Querschnittsbereich
- 11
- Leitungsbereich
- 12
- Querschnittsänderung
- 13
- Material
- 14
- Abdeckung
- 15
- Wabenstruktur
- 16
- Waben
- 17
- Lochblech
- 18
- Löcher
- 19
- Verstrebung