具体实施方式

根据一个实施方式，提供一种用于内燃机的空气输送系统。优选地，内燃机是具有米勒正时的内燃机。特别地，提供了一种空气输送系统，其用于将增压空气和起动空气组合地输送给内燃机。

空气输送系统具有起动空气系统10。起动空气系统10尤其可以在内燃机的起动过程中有利地使用。起动空气系统实现在提高压力下降压缩过的空气、以下称为起动空气导入内燃机的气缸、特别是燃烧室中，其中内燃机的一个或多个活塞置于旋转，使得开业接通燃料供应并起动发动机。

起动空气系统10具有起动空气供应管线7。起动空气供应管线7与内燃机的气缸连接。内燃机可以具有多个气缸，其中起动空气系统10可以经由起动空气供应管线7分别在所有气缸之上连接。起动空气供应管线7可以是管线的织网和/或多条管线。起动空气系统10被设置用于在内燃机的起动过程中间歇性地向内燃机的气缸输送起动空气。

根据一个方面，间歇性输送包括其中起动空气经由起动空气供应管线输送至气缸的输送时间间隔与位于输送时间间隔之间的其中输送中断的截止间隔的周期性序列。间歇性输送优选周期性地且与内燃机的进入阀的操作同步地进行(具有如下周期，该周期是进入阀的操作的周期的恒定倍数，即大致具有与进入阀的操作相同的周期或具有一半或一倍的周期)。

起动空气供应管线7可以机械地与气缸头连接。图1A、图1B、图2和图3示出起动空气系统10和起动空气供应管线7的示例性实施方式。

除了空气-燃料混合物经由进入阀进入之外，还设有起动空气供应管线。此外，起动空气供应管线具有与进入阀分开的起动气体入口或者还有到气缸的起动气体进口。典型地，起动空气供应管线不与内燃机的进入管线或抽吸歧管流体连接。

起动空气系统也可被视为压缩空气起动器。起动空气系统实现在内燃机起动过程中将起动空气直接馈入内燃机的气缸中。根据本公开的起动空气系统10有利地实现例如在几秒内或甚至在低于一秒内的非常快的起动过程。与连接于进入管线或抽吸歧管的常规的起动器相反，根据本公开典型地未设置将起动空气馈入到内燃机的所有气缸中，而是可以馈入到一个或少量气缸中、例如两个气缸中。起动空气典型地是常规空气或氮气，并且不是排气或用于内燃机的燃料气体。

起动空气系统10可以与起动空气输送装置连接。典型地，起动空气输送装置是加压气体瓶或加压容器。起动空气系统10可以被设置用于在内燃机的起动过程中从起动空气输送装置向内燃机的气缸间歇性地输送起动空气。例如，起动空气可以具有大约30巴的压力。

起动空气系统10可以具有起动空气截止阀12。起动空气切断阀12可以被操控，以便在内燃机的起动过程中打开起动空气的输送，并且特别是打开起动空气输送装置到起动空气系统10的连接。在内燃机的部分负荷运行中并且特别是在全负荷运行中，优选截止向起动空气系统10的起动空气输送。图1A、图1B、图2和图3示例性地示出起动空气切断阀12的实施方式。通常，起动空气系统被设置用于在正常运行中(例如在起动过程之后)切断起动空气的输送(例如，通过截止起动空气截止阀12)。

起动空气系统10还可以具有设置在起动空气供应管线7中的起动空气阀3。特别地，起动空气阀3可以设置在内燃机的气缸之前。如果起动空气供应管线7与气缸头机械连接，则起动空气阀3可以机械地连接在气缸头处。在一些实施方式中，起动空气阀3实现防止空气或气体从内燃机的气缸向起动空气系统10的方向流动的任务。在这种情况下，起动空气阀3可以是止回阀。在一些其他的实施方式中，起动空气阀3实现附加功能，该附加功能在进一步的描述中进行解释。特别地，在这种情况下，可以使用起动空气阀3，其被设置用于实现和截止空气或气体在两个方向(从气缸朝起动空气系统10和从起动空气系统10朝气缸)流动。例如，在这种情况下，起动空气阀3可以是电磁切换阀。图1A、图1B、图2和图3示出起动空气阀3的示例性的实施方式。

在一个实施方式中，起动空气系统10可以具有起动空气分配器4。起动空气分配器4可以与起动空气供应管线7连接。在内燃机具有气缸的情况下，起动空气供应管线7可以具有管线并且起动空气分配器4可以与起动空气供应管线7的该管线连接。例如在图1B中示出用于具有气缸的内燃机的空气输送系统的一个实施方式。在内燃机具有多个气缸的情况下，起动空气供应管线7可以具有多个管线，其中起动空气分配器4优选地分别与起动空气供应管线7的所有这些多个管线连接。例如在图1A中示出用于具有多个气缸的内燃机的空气输送系统的一个实施方式。根据一个实施方式，起动空气分配器4可以是具有一个或多个开口的旋转轴，旋转轴特别地与内燃机的曲柄轴同步驱动(必要时以固定的传动比，例如1:1或1:2的传动比)。起动空气分配器4可以被设置用于经由起动空气供应管线(7)间歇性地尤其从起动空气输送装置向气缸输送起动空气。

图1A、图1B、图2和图3示出空气输送系统、并且尤其起动空气系统10的示意性的实施方式。在图中，内燃机的气缸未示出。到内燃机的气缸的起动空气的流(以及如下文阐述的那样为增加空气)通过起动空气阀3的上部段处的箭头表明。

空气输送系统还具有用于接收增压空气的增压空气接收器1。增压空气接收器本身是本领域技术人员已知的。可以将增压空气接收器1应理解为压力室，在该压力室中存在过压。在一些实施方式中，增压空气接收器1中的过压可以由压缩机产生，特别是由涡轮增压设备产生。压缩机、特别是涡轮增压设备可以与增压空气接收器连接，以向增压空气接收器1输送增压空气。

增压空气接收器1经由增压空气截止阀6与起动空气系统10连接，以便在内燃机部分负荷运行中将增压空气从增压空气接收器1输送给起动空气系统10。增压空气因此可以从增压空气接收器1间歇性地输送给起动空气系统10并且借助于起动空气供应管线7从起动空气系统10输送给内燃机的气缸。在内燃机部分负荷运行中，优选间歇性地输送增压空气。

增压空气截止阀6可以被操控，以便在内燃机的起动过程中并且特别是在全负荷运行中，截止向起动空气系统10输送增压空气。在内燃机的部分负荷运行中，优选打开从增压空气接收器1到起动空气系统10的增压空气输送。图1A、图1B、图2和图3示例性地示出增压空气截止阀6的实施方式。

起动空气尤其在内燃机的起动过程中的输送和增压空气尤其在内燃机部分负荷运行中的输送，优选地在内燃机的工作循环内的限定的时间点进行。换言之，优选地在内燃机的进入阀的限定位置(或在打开/关闭阶段的不同时间点)或内燃机曲柄轴的限定的转动角度中进行起动空气和增压空气的输送。

在一个实施方式中，起动空气系统10被设置用于根据内燃机的曲柄轴的转动角度向气缸间歇性地输送起动空气和增压空气。起动空气系统10可以被设置用于在打开内燃机的进入阀时或之后实现增压空气向气缸的输送。起动空气系统10可以被设置用于在达到下死点后的30°、优选20°的转动角度之前输送增压空气，或用于输送增压空气直至曲柄轴的转动角度达到下死点后的30°、优选20°为止。

尤其在内燃机的起动过程中的起动空气的输送和尤其在内燃机部分负荷运行中的增压空气的输送优选在工作循环内的不同时间点进行。换言之，在曲柄轴的转动角度与在起动空气中不同的情况下可以通过起动空气系统10间歇性输送增压空气。起动空气系统10可以在曲柄轴的第一转动角度范围中间歇性地输送增压空气和/或在曲柄轴的第二转动角度范围中间歇性地输送起动空气。第一转动角度范围可以不同于第二转动角度范围。

根据本发明，起动空气系统10的各种特征可以被设置用于实现间歇性地输送增压空气和/或起动空气，并且特别地在曲柄轴的转动角度与在起动空气情况下不同的情况下，实现通过起动空气系统10间歇性地输送增压空气。下面参考附图描述所述实施方式中的一些。然而，可以任意地组合所述实施方式的特征。

根据一个实施方式，增压空气接收器1可以经由增压空气供应管线与起动空气分配器4连接。图1A和图1B示出其中增压空气接收器1与起动空气分配器4连接的实施方式。在此，增压空气截止阀6优选地设置在增压空气供应管线中。在此，起动空气分配器4可以被设置用于间歇性地向气缸输送起动空气和增压空气。根据一个实施方式，起动空气分配器4可以是具有开口的旋转轴，旋转轴特别与内燃机的曲柄轴同步驱动，其中如果在旋转轴的开口和起动空气供应管线7之间存在重叠，则间歇性地进行起动空气和/或增压空气的输送。在起动空气供应管线7的多个气缸和多个管线的情况下(即例如图1B所示)，旋转轴可以具有多个彼此偏移的开口。在一个实施方式中，起动空气分配器4还可以具有移相器。移相器可以在内燃机的曲柄轴的转动角度与起动空气间歇性输送不同的情况下实现增压空气的间歇性输送。在该实施方式中，切换阀3可选地是止回阀。

根据一个实施方式，起动空气系统10还可以具有增压空气分配器8。除了起动空气分配器4之外，尤其可以存在增压空气分配器8。增压空气接收器1和增压空气分配器8可以经由增压空气供应管线彼此连接。在此，增压空气截止阀6优选地设置在增压空气供应管线中。图2示出其中起动空气系统10具有增压空气分配器8的实施方式。特别地，起动空气供应管线7可以将增压空气分配器8和/或起动空气分配器4与气缸连接。起动空气分配器4可以被设置用于间歇性地向气缸输送起动空气。增压空气分配器8可以被设置用于间歇性地向气缸输送增压空气。由于起动空气系统10具有两个分配器、即起动空气分配器4和增压空气分配器8，尤其可以与起动空气的打开时间点和打开持续时间无关地并且尤其按需地设置增压空气的打开时点和打开持续时间。有利地，起动空气分配器4可以具有零位，其中没有空气或气体可以从起动空气供应管线7流过起动空气分配器4，和/或增压空气分配器8可以具有零位，其中没有空气或气体可以从起动空气供应管线7流过增压空气分配器8。尤其在存在多个气缸和起动空气分配器4和/或增压空气分配器8与起动空气供应管线7的管线的多个连接的情况下，起动空气分配器4和/或增压空气分配器8可以具有零位。在一个实施方式中，起动空气分配器4和/或增压空气分配器8可以是特别地与内燃机的曲柄轴同步驱动的旋转轴。在该实施方式中，切换阀3可以可选地是止回阀。

根据一个实施方式，增压空气接收器1可以经由增压空气供应管线7与起动空气分配器4连接。图3示出一个实施方式，其中增压空气接收器1与起动空气分配器4连接。在此，增压空气截止阀6优选地设置在增压空气供应管线7中。起动空气分配器4可以优选在内燃机的部分负荷运行中切断，使得可以实现将增压空气从增压空气接收器1持续输送至起动空气系统10，特别是独立于内燃机的曲柄轴。在多个气缸的情况下，起动空气分配器4可以被切断，使得实现增压空气向起动空气供应管线7的所有管线的持续的输送。设置在起动空气供应管线7中的起动空气阀3可以被设置用于向气缸间歇性地输送增压空气和/或起动空气。起动空气阀3可以是切换阀、尤其是电磁切换阀。从起动空气系统10到内燃机的气缸的增压空气的间歇性输送的打开时间点和/或打开持续时间因此可以按需为每个气缸选择，并且与起动空气的间歇性输送的打开时间点和/或打开持续时间无关地选择。在一个实施方式中，起动空气分配器4可以被设置用于间歇性输送起动空气，并且起动空气阀3可以被设置用于间歇性输送增压空气。

空气输送系统、特别是起动空气系统10还可以具有控制装置，控制装置用于间歇性地操作、即打开和关闭起动空气阀3，以向气缸间歇性地输送起动空气和/或增压空气。

可选地，本文描述的每个实施方式中的空气输送系统可以具有火焰监测器2。火焰监测器2可以设置在起动空气输送装置、起动空气供应管线7或引导至增压空气接收器1的增压空气入口管线中的至少一个中。火焰监测器2可以具有火焰探测器和控制单元，控制单元用于打开和关闭向气缸的空气输送，特别是用于打开和关闭起动空气阀3。

可选地，本文所述的每个实施方式中的空气输送系统还可以具有与起动空气系统10连接的过压阀5。在超过响应压力时，过压阀5可以被设置用于从起动空气系统10导出空气。

根据一个实施方式，提供一种内燃机、尤其是具有米勒正时的内燃机。内燃机具有根据本文公开的实施方式之一的空气输送系统。内燃机还具有气缸，其中起动空气系统10与气缸连接，以便在内燃机的起动过程中歇性地向内燃机的气缸输送起动空气。内燃机优选具有多个气缸，其中起动空气系统10可以经由起动空气供应管线7分别在所有气缸之上连接。起动空气供应管线7可以是管线的织网和/或多条管线。

内燃机具有压缩机，特别是涡轮增压设备，其与增压空气接收器1连接，以向增压空气接收器1输送增压空气。起动空气系统10可以被设置用于为气缸设置多个彼此不同的时间来输送起动空气或增压空气。特别是在内燃机的起动过程中的起动空气的输送和特别是在内燃机部分负荷运行中增压空气的输送优选在工作循环内的不同时间点进行。

根据一个实施方式，描述一种用于运行内燃机、特别是具有米勒正时的内燃机的方法，其中内燃机具有根据本文公开的实施方式之一的起动空气系统10。该方法包括：通过起动空气系统10向内燃机的气缸间歇性输送起动空气，起动内燃机。该方法还包括：在内燃机的部分负荷运行中从增压空气接收器1向起动空气系统10输送增压空气，使得起动空气系统10间歇性地向气缸输送增压空气。

有利地，根据本文公开的实施方式之一的空气输送系统可以在具有已经存在的增压空气接收器和/或起动空气系统10的一个或多个已经存在的特征的内燃机中便宜地实现。特别地，在存在增压空气接收器1和/或起动空气系统10的一个或多个特征的情况下，不需要显著的结构改变来实现本发明。有利地，根据本发明的实施方式仅需要对内燃机部件的少量附加要求，由此得到耗费和效果之间的有利关系。借助于起动空气系统10通过增压空气接收器1间歇性地输送增压空气可以消除“米勒效应”或米勒正时的负面影响，尤其是在空转和部分负荷运行中。与现有技术相反，在此描述的空气输送系统实现消除“米勒效应”或米勒正时的负面影响，特别是在空转和部分负荷运行中，无需对进入阀操作机构或进入阀做出结构性改变或无需执行进入口关闭的改变。在此描述的空气输送系统也可以有利地用于没有米勒正时的内燃机中，特别是在空转和部分负荷运行时使用。

尽管在此已经示出和描述了特定的实施方式，但是在不脱离本发明的范围的情况下适当地修改所示出的实施方式也落入本发明的范围内。