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Title:
PULSED COMPRESSOR IN THE INLET TRACT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/029909
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pulsed compressor for internal combustion engines (1), whereby the pulsed compressor (13) is housed in a charged air inlet line (9). The flow cross-sectional area of the charged air inlet (9) for a charged air flow (48) is opened or closed by means of the pulsed compressor (13). Said pulse compressor (13) comprises two synchronously operated rotary vane elements (30, 31; 51, 52).

Inventors:
NGUYEN-SCHAEFER THANH-HUNG (DE)
MEIWES JOHANNES (DE)
BAEUERLE MICHAEL (DE)
SIEBER UDO (DE)
ENGELBERG RALPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/052027
Publication Date:
March 23, 2006
Filing Date:
May 03, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
NGUYEN-SCHAEFER THANH-HUNG (DE)
MEIWES JOHANNES (DE)
BAEUERLE MICHAEL (DE)
SIEBER UDO (DE)
ENGELBERG RALPH (DE)
International Classes:
F02B29/08; F02B31/06; (IPC1-7): F02B29/08; F02B31/06
Foreign References:
DE10252208A12004-05-27
US20030034001A12003-02-20
DE2938118A11981-04-09
DE10215667A12003-11-06
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Impulslader für Verbrennungskraftmaschinen (1), wobei der Impulslader (13) in einer Ladeluftzuführung (9) aufgenommen ist und den Strömungsquerschnitt der Ladeluftzu führung (9) für eine Ladeluftströmung (58) freigibt oder verschliesst, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Impulslader (13) zwei synchron betätigbare Drehschieberelemente (30, 31; 51, 52) umfasst.
2. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschieberelemen¬ te (30, 31; 51, 52) Flächenabschnitte (45, 46) aufweisen, die gekrümmt ausgebildet sind.
3. Impulslader gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenabschnitte (45, 46) an verschwenkbaren Stegen (43, 44; 57, 58) befestigt sind, die sich parallel zur Strömungsrichtung der Ladeluftströmung (48) erstrecken.
4. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschieberelemen¬ te (30, 31; 51, 52) in ihrer Offenstellung (42) in Taschen (32, 56) einer Wand (40) der Ladeluftzuführung (9) zurückgestellt sind.
5. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (32, 56) eine gekrümmte Kontur aufweisen, die der einer Aussenkrümmung der Flächenab¬ schnitte (45, 46) entspricht.
6. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschieberelemen¬ te (30, 31; 51, 52) um Drehachsen (38, 39) schwenkbar sind, welche senkrecht zur Strömungsrichtung der Ladeluftströmung (48) orientiert sind.
7. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Drehschieber¬ element (30) mit einem zweiten Drehschieberelement (31) über Zahnsegmente (36, 37) gekoppelt ist.
8. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Drehschieber element (51) und ein viertes Drehschieberelement (52) über Zahnräder (54, 55) mit ei¬ nem gemeinsamen Antrieb (50) gekoppelt sind.
9. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschieberelemen¬ te (30, 31; 51, 52) jeweils mittels eines separaten Antriebs (50) angetrieben sind, wobei eines der Drehscheiberelemente (30,31;51,52) in Schließstellung verbleibt und das je¬ weils andere der Drehschieberelemente (30,31;51,52) seine Öfihungsstellung annimmt.
10. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schließstellung (41) die der Symmetrielinie (33) der Ladeluflzufuhrtmg (9) zuweisenden Enden mit Dreh¬ schieberelemente (30,. 31; 51, 52) einander überdecken oder sich die einander zuwei¬ senden Enden der Drehschieberelemente (30,31;51,52) mit Bezug auf die Symmetrieli nie (33) der Ladeluftzuführung (9) asymmetrisch überdecken.
11. Impulslader gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (38, 39) um einen Versatz a zueinander versetzt sind.
12. Impulslader gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das den Taschen (32, 56) zuweisenden Enden der Flächen (45, 46) der Drehschieberelemente (30, 31; 51, 52) in Schließstellung (41) mit den Taschen (32, 56) in Überdeckung stehen.
Description:
Impulsladcr im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine

Technisches Gebiet

Zur Verbesserung der Zylinderfüllung mit Verbrennungsluft kommen an Verbrennungs¬ kraftmaschinen Aufladeeinrichtungen zum Einsatz. Die Aufladeeinrichtungen können als Abgasturbolader oder auch als Druckwellenlader ausgebildet sein und erhöhen im Ansaug¬ trakt einer Verbrennungskraftmaschme das Druckniveau, um bei geöffneten Einlassventilen der Verbrennungskraftmaschine einen höheren Füllungsgrad der Zylinder zu erreichen. Bei geringen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschinen tritt bei Abgasturboladern das „Tur¬ boloch" auf, da aufgrund des niedrigeren Abgasvolumenstroms die vom Turbinenrad an das Verdichterlaufrad des Abgasturboladers abgegebene mechanische Leistung zur Druckerhö¬ hung im Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine nicht mehr ausreicht.

Stand der Technik

Bei Abgasturboladern, die an Verbrennungskraftmaschinen, seien es selbst zündende oder fremd gezündete Verbrennungskraftmaschinen, eingesetzt werden, tritt im unteren Dreh¬ zahlbereich der Verbrennungskraftmaschine das oben erwähnte Turboloch auf. In diesem Betriebszustand einer Verbrennungskraftmaschine reicht der Abgasvolumenstrom, der von der Verbrennungskraftmaschine produziert wird, nicht dazu aus, das Verdichterlaufrad des Abgasturboladers mit einer Drehzahl anzutreiben, die zu einer signifikanten Druckerhöhung im Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine führen könnte.

Eine Lösungsmöglichkeit, den oben beschriebenen Betriebscharakteristikum von Abgastur¬ boladern Herr zu werden, liegt darin, ein Abgasturbolader, z.B. elektrisch antreibbare Zu- satzaggregate vorzusehen, die z.B. über eine Freilaufkupplung ab Erreichen eines bestimm¬ ten unteren Drehzahlwertes der Verbrennungskraftmaschine zuschaltbar sind und nach Ü- berschreiten einer bestimmten, das Turboloch vermeidenden Drehzahl der Verbrennungs- kraftmaschine wieder abgeworfen werden können, das beispielsweise über eine Freilauf¬ kupplung oder eine Überholkupplung oder dergleichen erfolgen kann.

Derart ausgebildete Zusatzantriebe an Abgasturboladern erhöhen einerseits die Kosten des Abgasturboladers und nehmen andererseits einen relativ großen Bauraum in Anspruch, der an Verbrennungskraftmaschinen in immer begrenzteren Maße zur Verfügung steht.

Die oben dargestellte Abhilfemöglichkeit stellt daher einen nicht unerheblichen Aufwand hinsichtlich der einzusetzenden Komponenten und hinsichtlich der Beanspruchung zusätzli- chen Bauraums im Motorraum einer Verbrennungskraftmaschine dar.

Aus dem Stand der Technik sind Impulslader bekannt. Impulslader werden im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine auf der Einlassseite der Verbrermungskraftmaschine an¬ geordnet. Die bisher eingesetzten Impulslader funktionieren nach dem Klappenprinzip und weisen eine in die Ladeluftzuführung zur Verbrennungskraftmaschine integrierte Klappen¬ mimik auf. Das verwendete Klappenprinzip weist jedoch den erheblichen Nachteil auf, dass die Standfestigkeit der Klappen in Folge der extrem kurzen Schaltzeiten und dem häufigen mechanischen Kontakt mit Anschlagflächen nach wie vor unbefriedigend ausfällt. Das häu¬ fige Anschlagen der angetriebenen Klappen solcher Impulslader an der Wandung der Lade- luftzuführung geht einerseits mit mechanischem Verschleiß einher, und führt andererseits zu einer nicht unerheblichen Geräuschentwicklung im Ansaugtrakt. Der mit steigender Be¬ triebszeit der Verbrennungskraftmaschine an den Klappen der eingesetzten Impulslader ein¬ hergehende Verschleiß führt andererseits dazu, dass die Klappen im Schließzustand nicht mehr völlig dicht sind und sich ein mit der Zeit zunehmender Leckluftstrom der Ladeluft entlang der nicht mehr dicht schließenden Klappen einstellt, welcher den Wirkungsgrad ei¬ nes derart ausgebildeten Impulsladers im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine negativ beeinfiusst.

Bei einer Auslegung der im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzten Impulslader als Walzendrehschieber (z.B. in Gestalt eines z.B. quer angebohrten Zylinders) wird das Bauvolumen der Impulslader relativ groß, um den gesamten Öffnungsquerschnitt der Ladeluftzuführung zu überdecken. Neben dem großen Bauraumvolumen solcher Art ausgestalteter Impulslader weisen diese den Nachteil großer bewegter Massen auf, so dass deren Einsatz erhebliche Anforderungen an den Antrieb stellt und andererseits zu großen Massenträgheitsmomenten führt. Kurze Schaltzeiten lassen sich mit als Walzendrehschieber ausgebildeten Impulsladern nur schwer erreichen. Darstellung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Impulslader, der im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden kann, mit einem Paar von Drehschieberele¬ menten darzustellen. Die Drehschieberelemente können über eine Antriebseinheit angetrie¬ ben werden, wobei eine Synchronbewegung über eine Getriebekopplung der beiden Dreh¬ schieberelemente erreicht werden kann. Als Antriebseinheit kommt z.B. eine elektrische Impulskupplung in Frage oder auch ein Elektromotor. Anstelle einer Impulskupplung kann auch eine Wirbelstrombremse eingesetzt werden.

Die Vorteile des Einsatzes von z.B. zwei miteinander gekoppelten Drehschieberelementen liegen u.a darin, dass die Flächen der Drehschieberelemente unempfindlich gegenüber Ab- lagerungen sind. Werden die der Ladeluftströmung ausgesetzten Flächen der Drehschieber¬ elemente gekrümmt ausgebildet, wird ein Selbstreinigungseffekt der Drehschieberelemente erreicht, da in der Ladeluftströmung enthaltene Partikel nicht an den der Ladeluftströmung ausgesetzten Flächen der Drehschieberelemente anhaften, sondern an diesen entlang gleiten. Im Vergleich zu einem Impulslader, der als Walzendrehschieber ausgebildet ist, können durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erheblich niedrigere Drehwinkel von z.B nur 45° erreicht werden. Je kleiner die Drehwinkel gehalten werden können, desto kür¬ zere Schaltzeiten und desto höhere Schaltfrequenzen lassen sich erreichen. Der erfindungs¬ gemäß vorgeschlagene Impulslader ist zweiteilig ausgebildet, wodurch sich zwei kleinere Einheiten zum Einbau in eine Ladeluftführung im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftma- schine erzielen lassen. Die beiden jeweils eine kompakte Einheit bildenden, miteinander zu¬ sammenwirkenden Drehschieberelemente weisen jeweils ein erheblich niedrigeres Massen¬ trägheitsmoment auf, verglichen mit den oben erwähnten Walzenschieber, der als quer an¬ gebohrter Zylinder ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung hat weiterhin den Vorteil, dass in der Öff¬ nungsposition der beiden miteinander zusammenwirkenden Drehschieberelemente kein har¬ ter Anschlag an der Wandung der Ladeluftzuführung auftritt, wodurch mechanischer Ver¬ schleiß erheblich herabgesetzt wird, das wiederum die Standfestigkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers beträchtlich erhöht. Ferner tritt auch in der Schließposition, d.h. dem vollständigen Verschließen der Ladeluftzuführung durch die beiden aneinander gestellten Drehschieberelemente so kein harter Anschlag auf, vielmehr fahren die beiden miteinander gekoppelten Drehschieberelemente bei Erreichen ihrer Schließposition überein¬ ander oder nehmen in ihrer die Ladeluftzuführung verschließenden Position eine Position mit Überdeckung ein. Dies kann beispielsweise durch Versatz der Drehachsen, um welche die beiden miteinander gekoppelten Drehschieberelemente bewegt werden, erreicht werden.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann mit verschiedenen Antriebskonzepten kombiniert werden. Zum Antrieb der beiden miteinander gekoppelten Drehschieberelemente können ein Schwinganker, die oben stehend bereits erwähnte elektrische Impulskupplung oder andere Antriebskonzepte eingesetzt werden, wobei die Kopplung der beiden Dreh- schieberelemente über ein Getriebe, unabhängig vom Antrieb, erfolgt. Bei dem Antrieb han¬ delt es sich beispielsweise um einen Elektromotor, dem ein Drehschwinganker zugeordnet ist. Der Drehschwinganker ist zwischen zwei Federn vorgespannt, so dass die Drehschie¬ berelemente federunterstützt zurückschwingen können.

Als weiterer Vorteil des erfmdungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers ist zu nennen, dass mit diesem eine zylinderindividuelle Füllungssteuerung der einzelnen Zylinder der Verbren- nungskraftmaschine sowie eine Verbesserung der Füllungsdynamik erreicht werden kann, verglichen mit einer konventionell angeordneten Drosseleinrichtung. Darüber hinaus ist es möglich, die beiden miteinander gekoppelten Drehschieberelemente von je zwei benachbar¬ ten Zylinder, z.B. bei einem Vierzylinder-, einem Sechszylinder- oder einem Achtzylinder¬ motor mit einem gemeinsamen Aktor anzutreiben. Eine Aufteilung auf die einzelnen ZyUn- der erfolgt dann erst nach der Passage des Impulsladers.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.

Es zeigt:

Figur 1 Ansaugtrakt und Abgasträkt einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Impulslader,

Figur 2 eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers in Schließstellung,

Figur 3 den in Figur 2 dargestellten Impulslader in Offenstellung,

Figur 4 eine weitere Ausfuhrungsvariante des erflndungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers in Offenstellung und Figur 5 die in Figur 4 dargestellten Ausfiihrungsvariante des Impulsladers in Schließstellung in der Ladeluftzufuhrung.

Ausfuhrungsvarianten

Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine Verbrennungskrafttnaschine sowie deren Ansaug¬ trakt und deren Abgastrakt zu entnehmen.

Eine Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst einen Ansaugtrakt 2 und einen Abgastrakt 3. Die Verbrennungsluft strömt der Verbrennungskraftmaschine über einen Lufteintritt 4 zu, der mit einem Luftmassenmesser versehen sein kann und in der Regel ein Luftfilterelement enthält. Die Verbrennungsluft strömt einer an der Verbrennungskraftmaschine 1 angeordne¬ ten Aufladeeinrichtung 5 zu, die beispielsweise als Abgasturbolader oder auch als Druck¬ wellenlader ausgestaltet sein kann. Die Aufladeeinrichtung 5 umfasst einen Verdichterteil 6 sowie einen Turbinenteil 7, wobei das Verdichterteil 6 und das Turbinenteil 7 über eine Welle 8 miteinander verbunden sind. Über eine Ladeluftzuführung 9 strömt gegebenenfalls vorverdichtete Verbrennungsluft einem Zwischenkühler 10 zu, dem ein Ladeluftsensor 11 nachgeschaltet sein kann. Über eine in der Ladeluftzuführung 9 aufgenommene Drosselein¬ richtung 12 erfolgt die Luftzumessung zur Verbrennungskraftmaschine 1. Auf deren Ein- lassseite 25 ist in der Darstellung gemäß Figur 1 ein aus dem Stand der Technik bekannter Impulslader 13 angeordnet, der gemäß des Klappenprinzipes mit den oben erwähnten Nachteilen arbeitet. Hinter dem Impulslader 13 befindet sich ein Kraftstoffinjektor 14, über welchen Kraftstoff in einen Brennraum 18 der Verbrennungskraftmaschine 1 eingespritzt wird, sobald das Einlassventil 15 öffnet. Mit Bezugszeichen 17 ist das Auslassventil auf der Auslassseite 26 der Verbrennungskraftmaschine 1 bezeichnet. Fremdgezündete Verbren¬ nungskraftmaschinen 1 verfügen darüber hinaus über eine Zündeinrichtung 16, deren Zünd¬ spule in der Darstellung gemäß Figur 1 nur schematisch wiedergegeben ist.

Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst darüber hinaus mindestens einen Kolben 19, der das im Brennraum 18 enthaltende Gemisch verdichtet und nach Zündung des Gemisches Arbeit leistet.

Die Verbrennungskraftmaschine 1 sind darüber hinaus ein Klopfsensor 20, ein Temperatur¬ sensor 21 sowie ein der Kurbelwelle zugeordneter Drehzahlsensor 23 zugeordnet.

Auf der Auslassseite 26 strömt das über die geöffneten Auslassventile 17 aus dem Brenn¬ raum 18 abströmende Abgas in einen Abgaskanal 23, welcher den Turbinenteil 7 der Aufla- deeinrichtung 5 beaufschlagt, wobei im Abgaskanal 23 ein Waste-Gate 24 vorgesehen sein kann.

Der in Figur 1 schematisch dargestellte Impulslader 13 arbeitet nach dem Klappenprinzip und weist eine relativ niedrige Standfestigkeit auf.

Der Darstellung gemäß Figur 2 ist eine erste Ausfuhrungsvariante eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers zu entnehmen.

Der Impulslader 13 ist ebenfalls in der Ladeluflzuführung 9 zur Einlassseite 25 der Verbren¬ nungskraftmaschine 1 angeordnet und in eine Wand 40 der Ladeluftzuführung 9 integriert. In der Wand 40 sind Taschen 32 ausgebildet, in welche ein erstes Drehschieberelement 30 und ein zweites Drehschieberelement 31 bewegt werden können. In der Darstellung gemäß Figur 2 befinden sich das erste Drehschieberelement 30 und das zweite Drehschieberelement 31 in ihrer Schließstellung 41. Das erste und das zweite Drehschieberelement 30, 31 weisen jeweils Stege 43, 44 auf, an welchen rechtwinklig — in der Darstellung gemäß Figur 2 darge¬ stellt - sich in der Schließstellung 41 schließende Flächen ausgebildet sind. Diese sind ge¬ krümmt ausgebildet, so dass sich in der Ladeluftströmung 48 enthaltene Partikel nicht an den die Ladeluftzuführung 9 verschließenden Flächen anlagern, sondern an diesen vorbei- gleiten.

Das erste Drehschieberelement 30 und das zweite Drehschieberelement 31 sind um Dreh¬ achsen 38 bzw. 39 verdrehbar und in der Ausführungsvariante gemäß Figur 2 über mitein¬ ander kämmende Zahnsegmente 36, 37 mechanisch miteinander gekoppelt. Die erste Dreh- achse 38 und die zweite Drehachse 39 sind in einem Versatz a zueinander angeordnet, was eine Überdeckung der einander zuweisenden Enden des ersten Drehschieberelementes 30 und des zweiten Drehschieberelementes 31 in ihre Schließposition 41 ermöglicht und einen harten Anschlag der beiden Drehschieberelemente 30, 31 aneinander vermeidet.

In der Schließstellung 41 stellt sich aufgrund des Achsversatzes a der ersten Drehachse 38 zur zweiten Drehachse 39 eine Anlagefläche 47 ein. Das Ende der rechtwinklig am Steg 44 ausgebildeten Fläche überdeckt das gegenüberliegende Ende der am Steg 43 senkrecht aus¬ gebildeten Fläche des ersten Drehschieberelementes 30.

Die beiden Drehschieberelemente 30 bzw. 31 sind symmetrisch zur Symmetrieachse 33 der Ladeluftzuführung 9 angeordnet. Die an den Stegen 43 bzw. 44 rechtwinklig ausgebildeten, gekrümmt verlaufenden Flächen weisen eine innere Drehschieberfläche 46 sowie jeweils eine äußere Drehschieberfläche 45 auf. In der Darstellung gemäß Figur 2 befinden sich die beiden Drehschieberelemente 30, 31 in der Schließstellung 41 und sind demzufolge aus den Taschen 32, die in der Wand 40 der Ladeluftzuführung 9 ausgebildet sind, ausgefahren. In der Schließstellung 41 tauchen die senkrecht an den Stegen 43 bzw. 44 gekrümmt ausgebil¬ deten Schließstellung jedoch noch in die Taschen 32 der Kanalwand 40 ein. Durch die Ü- berdeckung zwischen der äußeren Drehschieberelementfläche 45 mit dem Flächen der Ta¬ schen 32 ist eine Leckageströmung von Ladeluft 48 über die in ihre Schließstellung 41 ge¬ stellten Drehschieberelement 30, 31 nicht möglich.

Zum Öffnen der Ladeluftzuführung 9 werden die über die Zahnsegmente 36, 37 miteinander zwangsgekoppelten Drehschieberelemente 30 bzw. 31 in die durch die Pfeile bezeichneten Drehrichtung 34, 35 bewegt.

Figur 3 ist die in Figur 2 dargestellte erste Ausfuhrungsvariante des erfϊndungsgemäß vor¬ geschlagenen Impulsladers in der Offenstellung zu entnehmen. Werden die beiden über die Zahnsegmente 36, 37 miteinander gekoppelten Drehschieberelemente 30, 31 in die in Figur 3 dargestellte Offenstellung 42 bewegt, so fahren die mit Bezugszeichen 45 bezeichneten äußeren Drehschieberelementflächen in die Taschen 32 zurück und geben den Strömungs¬ querschnitt der Ladeluflzufαhrung 9 frei. In der Offenposition 42 umströmt die Ladeluft¬ strömung 48 die Stege 43, 44, so dass die Strömung kaum behindert wird. Die Stege 43, 44 der beiden miteinander gekoppelten Drehschieberelemente 30, 31 sind einerseits so ausge¬ legt, dass die gewünschte mechanische Festigkeit erreicht wird und andererseits eine mög¬ lichst minimale Beeinträchtigung der durch die Ladeluftzufuhrung 9 strömenden Ladeluft- Strömung 48 verursacht wird. Aufgrund der Kopplung der beiden Drehschieberelemente 30, 31 über die Zahnsegmente 36, 37 miteinander treibt der Antrieb lediglich eines der beiden Drehschieberelemente 30, 31 an.

Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass aufgrund der Krümmung der senk¬ recht an den Stegen 43, 44 ausgebildeten Flächen des Impulsladers 13 die Luftluftströmung 48 an der gekrümmten inneren Drehschieberelementfläche 45 vorbeiströmt, sich keine Tot- wassergebiete bilden, in denen Ablagerungen anhaften können, so dass sich ein Selbstreini¬ gungseffekt der Drehschieber 30, 31 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers einstellt.

Mit der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsvarianten des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers 13 wird der Gaswechsel zum Einlassventil 15 der Verbren¬ nungskraftmaschine 1 gesteuert. Aufgrund der Ausbildung des Impulsladers 13 mit zwei kleinen Drehschieberelementen 30, 31 werden geringe Massekräften an den Einzelteilen erreicht. Als Antrieb eignet sich das bereits erwähnte Getriebe, welches in der Ausführungs- variante gemäß der Figuren 2 und 3 als zwei miteinander kämmende Zahnsegmente 36, 37 ausgebildet ist Alternativ können mehrere, synchron angesteuerte Antriebseinheiten einge¬ setzt werden, wobei jeder der Drehschieberelemente 30, 31 über eine separate Antriebsein¬ heit verfügt. Im Auflademodus des Impulsladers 13, wird der Öfrhungs-Auslösezeitpunkt so gewählt, dass erheblich nach dem Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil 15 der Verbren¬ nungskraftmaschine 1 öffnet, die Impulskupplung auslöst. Im Teillastbereich der Verbren- nungskraftmaschine, liegt der Auslösezeitpunkt zum Öffnen der Drehschieberelemente 30, 31 des Impulsladers 13 sehr früh, so z.B. bereits erheblich vor dem Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil 15 öffnet. Damit lässt sich ein Schließen der Drehschieberelemente 30, 31 be- reits zu einem erheblich früheren Zeitpunkt erreichen, bevor das Einlassventil 15 der Verbrermungskraftmaschine 1 schließt. Damit lässt sich eine hinsichtlich der Drosselverluste optimierte Laststeuerung erreichen. Darüber hinaus kann bei separater Ansteuerung der Drehschieberelemente eines der Drehschieberelemente in seiner Schließposition belassen werden, wohingegen das andere Drehschieberelement geöffnet ist, so dass über eine derart geleitete Ladeluftströmung im Brennraum eine Drallerzeugung zur besseren Durchmischung des Verbrennungsgemisches erreicht werden kann. Eine drosserfreie Laststeuerung unter Ausnutzung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung nun nicht nur durch das Einlass¬ ventil 15 erreicht werden, sondern bereits durch die diesem vorgeschalteten Drehschieber¬ elemente 30,31.

Der Darstellung gemäß der Figuren 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsvariante des erfin¬ dungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftma¬ schine zu entnehmen. <

In der Darstellung gemäß Figur 4 umfasst der Impulslader 13 einen dritten Drehschieber 51 und einen vierten Drehschieber 52, die in Bezug auf die Symmetrielinie 33 in axiale Rich¬ tung, d.h. in Strömungsrichtung der Ladeluftströmung 48 voneinander beabstandet sind. In der in Figur 4 dargestellten Offenstellung 42 des dritten Drehschiebers 51 und des vierten Drehschiebers 52 sind die beiden Drehschieber 51, 52 in Taschen 56 zurückgestellt, so dass der Strömungsquerschnitt der Ladeluftzuführung 9 freigegeben ist. Die Taschen 56 sind in der Kanalwand 40 der Ladeluftzuführung 9 ausgeführt und in einer Krümmung ausgebildet, die der Krümmung der Aussenseiten der senkrecht zu Stegen 57 und 58 angeordneten Schließflächen des dritten Drehschiebers 51 und des vierten Drehschiebers 52 entspricht.

Der dritte Drehschieber 51 und der vierte Drehschieber 52 sind jeweils drehfest mit einem ersten Zahnrad 54 und einem zweiten Zahnrad 55 verbunden. Die beiden Zahnräder 54, 55 werden über ein Abtriebsrad 53 eines Antriebes 50 gegensinnig zueinander bewegt. Der Drehsinn, mit welchem der dritte Drehschieber 51 und der vierte Drehschieber 52 von ihrer Offenstellung 42 in ihre in Figur 5 dargestellte Schließstellung 41 bewegt werden, ist durch den Pfeil 59 angedeutet. Bei der in Figur 4 dargestellten Ausfuhrungsvariante des erfin¬ dungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers sind der dritte Drehschieber 51 und der vierte Drehschieber 52 über die Zahnräder 54, 55 mit dem Antrieb 50 zwangsgekoppelt, so dass sichergestellt ist, dass der dritte Drehschieber 51 und der vierte Drehschieber 52 synchron bewegt werden. Analog zur Darstellung der in den Figuren 2 und 3 wiedergegebenen ersten Ausfuhrungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Impulsladers 13, sind die den Strömungsquerschnitt der Ladeluftzufuhrung 9 verschließenden oder freigebenden Flächen senkrecht zu Stegen 58, 59 ausgeführt. Auch in dieser Ausführungsvariante sind die senk- recht zu den Stegen 57, 58 angeordneten Schließflächen des dritten Drehschiebers 51 und des vierten Drehschiebers 52 gekrümmt ausgebildet, so dass sich in der Ladeluftströmung 48 enthaltene Partikel nicht an den Flächen anzulagern vermögen.

Figur 5 zeigt die von ihrer Offenstellung gemäß Figur 4 in ihre Schließstellung bewegten Drehschieberelemente gemäß der zweiten Ausführungsvariante.

Werden die in die Taschen 56 zurückgestellten dritten und vierten Drehschieberelemente 51, 52 in ihre Schließstellung 41 gemäß des Drehsinns 59 bewegt, fahren das dritte Drehschie¬ berelement 51 und das vierte Drehschieberelement 53 synchron aus den Taschen 56 aus. In Schließstellung 41 überdecken die einander zuweisenden Enden des dritten Drehschieber¬ elementes 51 und des vierten Drehschieberelementes 52 einander und bilden eine Überde¬ ckung 61. Gleichzeitig befindet sich jedoch der rückwärtige Abschnitt der beiden in ihre Schließstellung bewegten Drehschieberelemente 51, 52 noch teilweise in Überdeckung mit den gekrümmt ausgebildeten Taschen 56 in der Wand 40 der Ladeluftzuführung 9. Dadurch wird in der Schließstellung 41 eine Leckage an Ladeluft 48, d.h. ein ungewollter Ladeluft- durchtritt durch den Impulslader 13 vermieden.

Auch die in der zweiten Ausführungsvariante dargestellten Drehschieberelemente 51 bzw. 52 stellen zwei kleinbauende separate Einbauten dar, mit denen sich ein relativ geringes Massenträgheitsmoment erzielen lässt. Dies ist günstig hinsichtlich kurzer Schaltzeiten und hoher Ansteuerfrequenzen. Darüber hinaus ist mit der in den Figuren 4 und 5 in Offenstel¬ lung 42 bzw. in Schließstellung 41 dargestellten Schieberelemente 51, 52 ein relativ geringer Drehwinkel von < 45° erreichbar, was ebenfalls einen Vorteil darstellt, hinsichtlich kurzer Schaltzeiten und höherer Ansteuerungsfrequenz bei Betätigung des Impulsladers 13 in der Ladeluftzuführung 9 zur Einlassseite 25 der Verbrennungskraftmaschine 1.

Mit der in den Figuren 2 und 3 in einer ersten Ausführungsvariante und in den Figuren 4 und 5 in einer zweiten Ausführungsvariante dargestellten Impulslader 13 können auch be- nachbarte Zylinder einer Vierzylinder-, Sechszylinder-, Achtzylinder- Verbrennungskraftmaschine mit einem gemeinsamen Aktor sowie mit gemeinsamen Dreh¬ schiebern betrieben werden.

Eine Aufteilung der zylwderindividuellen Füllungssteuerung der einzelnen Zylinder einer mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine erfolgt dann erst, nachdem die Ladeluft 48 den Impulslader 13 passiert hat. Die Anströmrichtung der Ladeluftströmung 48 in Bezug auf die Drehschieberelemente 30,31 kann auch entgegengesetzt zu den in den Figuren 2 und 3 be¬ ziehungsweise 4 und 5 eingetragenen Richtung der Ladeluftströmung 48 erfolgen. Bezuεszeichenliste

1 Verbrennungskraftmaschine 2 Ansaugtrakt 3 Abgastrakt 4 Lufteintritt 5 Aufladeeinrichtung 6 Verdichterteil 7 Turbinenteil 8 Welle 9 I^deluftzuführung 10 Zwischenkühler 11 Ladeluftsensor 12 Drosseleinrichtung 13 Impulslader 14 Kraftstoffinjektor 15 Einlassventil 16 Zündeinrichtung 17 Auslassventil 18 Brennraum 19 Kolben 20 Klopfsensor 21 Temperatursensor 22 Drehzahlsensor 23 Abgaskanal 24 Waste-Gate 25 Einlassseite VKM 26 Auslassseite VKM

30 erstes Drehschieberelement 31 zweites Drehschieberelement 32 Tasche 33 Symmetrieachse Ladeluftzuführung 9 34 erster Drehsinn 35 zweiter Drehsinn 36 erstes Zahnsegment 37 zweites Zahnsegment 38 erste Drehachse 39 zweite Drehachse 40 Wand 41 Schließstellung 42 Offenstellung 43 erster Steg 44 zweiter Steg 45 äussere Drehschieberelementfläche 46 innere Drehschieberelementfläche 47 Anlagefläche in Schliessstellung 41 48 Ladeluftströmung

50 Antrieb 51 3. Drehschieberelement 52 4. Drehschieberelement 53 Antriebsrad 54 erstes Zahnrad 55 zweites Zahnrad 56 Tasche 57 erster Steg 58 zweiter Steg 59 Drehsinn in Schließrichtung

60 Drehsinn in ÖfBiungsrichtung 61 Überdeckung in Schliessstellung 41

a Versatz Drehachsen 38. 39