[发明专利]具有优化的次级空气泵的内燃机

说明书

本发明涉及一种内燃机，包括‑初级空气系统(1)，用以提供新鲜空气；和次级空气系统(2)，该次级空气系统设置为用于，将次级空气从所述初级空气系统(1)分流出并且吹入到废气通道(7)中，其中，所述次级空气系统(2)具有次级空气泵(5)，为了输送所述次级空气，其中，所述次级空气泵(5)包括：‑泵室(51)，‑膜片(52)，该膜片布置在所述泵室(51)中，并且将所述泵室(51)划分成次级空气室(51a)和废气室(51b)，‑可电操纵的促动器(53)，所述促动器与所述膜片(52)连接，并且所述促动器设置为用于操纵所述膜片(52)，和‑废气管线(54)，该废气管线将所述废气室(51b)与所述内燃机(10)的所述废气通道(7)连接。

技术领域

本发明涉及一种内燃机，该内燃机具有带有优化的次级空气泵的次级空气系统。

背景技术

在冷启动时，汽油发动机通常需要“油混合物”，也就是说，具有过量燃料的燃料-空气混合物。因此，在冷启动阶段中产生了大量的一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物。因为催化剂在该阶段中还未达到其运行温度，所以这些有害的废气组成成分可以在没有后处理的情况下逸出到环境中。为了避免这种情况并且在冷起动阶段期间减少有害物质，借助次级空气系统将富含氧气的周围环境空气吹入到催化器前面的废气系统中。由此，有害物质补充氧化成无害的二氧化碳和水。在此产生的热附加地加热催化器并且缩短了直至使用λ调节的时间。通常，在此借助于径流式压缩机来输送次级空气。然而，由于从燃烧室中流出的废气脉冲的压力峰值明显超过这种径流式压缩机的供给压力，所以次级空气仅可以顺序地吹入，也就是说在废气脉冲之间吹入。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1特征的内燃机提供了次级空气吹入非常有效的优点，该次级空气吹入的特点在于，在加热功率高的情况下能量需求特别低，以便快速地加热催化器。这根据本发明通过这样的内燃机来实现，该内燃机包括初级空气系统和次级空气系统。初级空气系统提供新鲜空气，尤其是用于内燃机燃烧室中的燃烧。次级空气系统设置为用于将次级空气从初级空气系统中分流出。优选地，初级空气系统包括空气过滤器，其中，次级空气系统与空气过滤器连接，以便从该过滤器分支出次级空气。特别优选地，该内燃机是具有用于废气后处理的催化器的汽油机。在此，次级空气系统优选设置为用于内燃机冷启动，以便在催化器的上游引起对存在于废气系统中的在冷启动时产生的未燃烧碳氢化合物进行的补充氧化。由此，可以减少冷启动时的有害废气组成部分的量，其方式首先是，催化器通过补充氧化时产生的热而特别快地被加热到运行温度上。

此外，根据本发明的内燃机包括次级空气泵，该次级空气泵输送次级空气。在此，该次级空气泵包括泵室、膜片和可电操纵的促动器，该促动器与膜片连接。促动器设置为用于操纵膜片。膜片布置在泵室内并且将泵室尤其气密地划分为次级空气室和废气室。优选地，膜片是不锈钢膜片。通过膜片的操纵，次级空气被吸入到次级空气室中并且接下来从该次级空气室中排出。此外，次级空气泵包括废气管线，该废气管线将废气室与内燃机的废气通道连接，由此，废气在内燃机运行时可以流入到废气室中并且流出。尤其，从燃烧室中脉冲式流出的废气因此导致不稳定的膜片操纵。这种膜片操纵又引起脉动的次级空气流动。换句话说，次级空气泵因此构造为具有附加地进行辅助的电操纵装置的受废气驱动的膜片泵。由此，从内燃机的燃烧室中流出的废气流借助于次级空气泵提供泵送能量，该泵送能量被用于输送次级空气。在此，促动器用于附加地辅助膜片操纵，以便可以有针对性地加强次级空气输送，也就是说以便优选地提高了次级空气流中的体积流和/或压力。通过借助于废气流进行的不稳定操纵，次级空气泵的膜片在此自动地产生相应的不稳定次级空气流，该次级空气流尤其可以优选地适配于废气脉冲地吹入到废气流中。