AT511070B1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEVERAL CYLINDERS - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEVERAL CYLINDERS Download PDF

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AT511070B1
AT511070B1 ATA765/2011A AT7652011A AT511070B1 AT 511070 B1 AT511070 B1 AT 511070B1 AT 7652011 A AT7652011 A AT 7652011A AT 511070 B1 AT511070 B1 AT 511070B1
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Robert Roithinger
Michael Dipl Ing Glensvig
Boris Willneff
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Avl List Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit mehreren Zylindern (Z), mit einem Einlasssystem (2) mit einem vorzugsweise durch eine Abgasturbine (4) angetriebenen Verdichter (5) und einem Auslasssystem (3), mit einem Abgasrückführsystem (13) mit zumindest einer Abgasrückführleitung (13a) zur Rückführung von Gas aus dem Auslasssystem (3) in das Einlasssystem (2), wobei Gas mit Unterstützung eines einen ersten Druckluftbehälter (10) aufweisenden Druckluftsystems (14) über eine Venturieinrichtung (12) rückführbar ist, wobei der Druckluftbehälter (10) über zumindest ein separates Entnahmeventil (20) aufweisendes Entnahmesystem (27) mit zumindest einem Arbeitsraum (19) eines Zylinders (Z) strömungsverbindbar ist, wobei von jedem Entnahmeventil (20) eine Entnahmeleitung (21) ausgeht, und die Entnahmeleitungen (21) verschiedener Zylinder (Z) miteinander verbunden sind.Um auf möglichst einfache und energiesparende Weise Stickoxidemissionen reduzieren zu können, ist vorgesehen, dass zumindest ein Entnahmeventil (20) durch ein Motorbremsventil gebildet ist und die Entnahmeleitungen (21) in ein mit dem Druckluftbehälter (10) strömungsverbindbares Sammelvolumen (22) einmünden und unter Druck stehendes Gas zumindest während eines Motorbremsbetriebes der Brennkraftmaschine (1) aus zumindest einem Arbeitsraum (19) in den Druckluftbehälter (10) überströmbar ist.The invention relates to an internal combustion engine (1) with a plurality of cylinders (Z), with an inlet system (2) with a compressor (5), preferably driven by an exhaust gas turbine (4), and an exhaust system (3) with at least one exhaust gas recirculation system (13) an exhaust gas recirculation line (13a) for the return of gas from the exhaust system (3) in the intake system (2), wherein gas with the aid of a first compressed air tank (10) having compressed air system (14) via a Venturieinrichtung (12) is traceable, wherein the compressed air tank (10) via at least one separate removal valve (20) exhibiting removal system (27) with at least one working space (19) of a cylinder (Z) is flow connected, each of which withdrawal valve (20) empties a discharge line (21), and the withdrawal lines (21 ) of different cylinders (Z) are interconnected. To be able to reduce nitrogen oxide emissions in the simplest possible and energy-saving manner is available seen that at least one bleed valve (20) is formed by an engine brake valve and the extraction lines (21) into a with the compressed air tank (10) flow-connectable collecting volume (22) open and pressurized gas at least during an engine braking operation of the internal combustion engine (1) of at least a working space (19) in the compressed air tank (10) can be overflowed.

Description

österreichisches Patentamt AT511 070 B1 2012-09-15Austrian Patent Office AT511 070 B1 2012-09-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, mit einem Einlasssystem mit einem vorzugsweise durch eine Abgasturbine angetriebenen Verdichter und einem Auslasssystem, mit einem Abgasrückführsystem mit zumindest einer Abgasrückführleitung zur Rückführung von Gas aus dem Auslasssystem in das Einlasssystem, wobei Gas mit Unterstützung eines einen ersten Druckluftbehälter aufweisenden Druckluftsystems rückgeführt wird, wobei unter Druck stehendes Gas über zumindest ein separates Entnahmeventil aus einem Arbeitsraum zumindest eines Zylinders in den Druckluftbehälter geleitet wird, wobei das unter Druck stehendes Gas zumindest während zumindest eines Motorbremsbetriebes der Brennkraftmaschine aus zumindest einem Arbeitsraum in den Druckluftbehälter geleitet wird, wobei im Motorbremsbetrieb das Entnahmeventil zumindest einmal, vorzugsweise zweimal pro Arbeitszyklus geöffnet wird.Description [0001] The invention relates to a method for operating an internal combustion engine with a plurality of cylinders, comprising an intake system having a compressor, preferably driven by an exhaust gas turbine, and an exhaust system having an exhaust gas recirculation system with at least one exhaust gas recirculation line for returning gas from the exhaust system to the intake system. wherein gas is recycled with the assistance of a first compressed air tank having compressed air system, wherein pressurized gas is passed through at least one separate removal valve from a working space of at least one cylinder in the compressed air tank, wherein the pressurized gas at least during at least one engine braking operation of the internal combustion engine of at least a working space is passed into the compressed air tank, wherein in the engine braking operation, the extraction valve is opened at least once, preferably twice per cycle.

[0002] Aus der DE 43 19 380 C2 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader bekannt, welche eine Abgasrückführleitung aufweist, die im Bereich einer Venturi-Einrichtung in das Einlasssystem einmündet. Durch die Venturi-Einrichtung lassen sich auch bei positiver Druckdifferenz zwischen Einlass- und Auslasssystem ausreichende Abgasrückführmengen erzielen.From DE 43 19 380 C2, an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger is known, which has an exhaust gas recirculation line, which opens into the inlet system in the region of a Venturi device. Due to the venturi device, sufficient exhaust gas recirculation quantities can be achieved even if the pressure difference between the inlet and outlet system is positive.

[0003] Aus der WO 08/022769 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Einlasssystem und einem Auslasssystem sowie einer Abgasrückführleitung zur Rückführung von Abgasen bekannt. In das Einlasssystem mündet eine Druckluftleitung ein, welche mit einer Mengenregelvorrichtung versehen ist. Stromaufwärts der Einmündung der Druckluftleitung sind im Einlasssystem eine Drosselklappe und ein Verdichter angeordnet. Die Drosselklappe wird dabei synchron mit einer Mengenregelvorrichtung in der Druckluftleitung betätigt. Durch Einblasen von komprimierter Luft in das Einlasssystem bei geschlossener Drosselklappe kann die Drehzahl des Verdichterlaufrades sehr rasch erhöht werden und dadurch ein schneller Drehmomentaufbau realisiert werden. Nachteilig ist, dass es kurzfristig zu einer positiven Druckdifferenz zwischen dem Einlasssystem und dem Auslasssystem kommt, während welcher keine Abgasrückführung stattfindet. Dies hat den Nachteil, dass ein Spitzenwert an Stickoxidemissionen auftritt.[0003] WO 08/022769 A1 discloses an internal combustion engine with an intake system and an exhaust system and an exhaust gas recirculation line for recirculating exhaust gases. In the inlet system opens a compressed air line, which is provided with a flow control device. Upstream of the mouth of the compressed air line, a throttle and a compressor are arranged in the intake system. The throttle valve is actuated synchronously with a flow control device in the compressed air line. By injecting compressed air into the intake system with the throttle valve closed, the speed of the compressor impeller can be increased very quickly, thereby realizing a faster torque build-up. The disadvantage is that there is a short-term positive pressure difference between the intake system and the exhaust system, during which no exhaust gas recirculation takes place. This has the disadvantage that a peak level of nitrogen oxide emissions occurs.

[0004] Die WO 98/32964 A1 beschreibt ein Abgasrückführsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer den Coanda-Effekt ausnützende Luftstrahlpumpe, wobei vor einer Venturi-Einrichtung Druckluft dem Abgasströmungsweg zugeführt wird. Der Abgasströmungsweg mündet über einen EGR/Luft-Mischer in das Einlasssystem ein. Die Venturi-Einrichtung ist dabei stromaufwärts eines EGR-Kühlers angeordnet. Nachteilig ist, dass ein großer Teil der Zylinderladung während der Drucklufteinblasung den EGR-Kühler und den Abgas/Luft-Mischer passieren muss. Der Durchflussquerschnitt des EGR-Kühlers, der EGR-Leitung und des Abgas/Luft-Mischers muss relativ groß dimensioniert werden, was sich nachteilig auf die EGR/Luft-Mischung, auf die EGR-Kühlleistung und die Abmessungen des Abgasrückführsystems auswirken. Für die Bereitstellung der Druckluft ist eine eigene Druckluftversorgungseinrichtung, wie z. B. ein mechanisch oder elektrisch angetriebener Kompressor erforderlich.WO 98/32964 A1 describes an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine with a Coanda effect ausnützende air jet pump, wherein compressed air is supplied to the exhaust gas flow path in front of a Venturi device. The exhaust flowpath enters the intake system via an EGR / air mixer. The Venturi device is arranged upstream of an EGR cooler. The disadvantage is that a large part of the cylinder charge must pass through the EGR cooler and the exhaust gas / air mixer during the compressed air injection. The flow area of the EGR cooler, the EGR line and the exhaust gas / air mixer must be relatively large, which has a negative effect on the EGR / air mixture, the EGR cooling capacity and the dimensions of the exhaust gas recirculation system. For the provision of compressed air is its own compressed air supply device such. B. a mechanically or electrically driven compressor required.

[0005] Aus den Veröffentlichungen EP 1 836 381 A1, DE 101 444 71 A1 und DE 10 333 480 A1 sind Brennkraftmaschinen mit jeweils einem separaten Bremsventil pro Zylinder bekannt, wobei vom in den Zylinder mündenden Bremsventil Leitungen zu einem für alle Zylinder gemeinsamen Sammelbehälter führen, welcher über ein Steuerventil mit dem Auslassstrang stromaufwärts einer Abgasturbine verbindbar ist.From the publications EP 1 836 381 A1, DE 101 444 71 A1 and DE 10 333 480 A1 internal combustion engines are known, each with a separate brake valve per cylinder, leading from the opening into the cylinder brake valve lines to a common for all cylinder sump , which is connectable via a control valve to the exhaust pipe upstream of an exhaust gas turbine.

[0006] Aus der FR 2 836 181 A1 ist ein mit einer Brennkraftmaschine betriebenes Fahrzeug bekannt, wobei während des Motorbremsbetriebes zumindest ein Zylinder als Verdichter betrieben wird. Dabei wird ein Auslassventil während des Verdichtungstaktes geöffnet und der Auslasskanal über ein Steuerventil mit einem Druckluftbehälter verbunden. Die gespeicherte Druckluft wird in den Einlassstrang geführt, um das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zu verbessern. 1 /6 österreichisches Patentamt AT511 070 B1 2012-09-15 [0007] Aus der AT 507 481 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Einlasssystem mit einem durch eine Abgasturbine angetriebenen Verdichter und einem Auslasssystem bekannt. Zur Rückführung von Abgas aus dem Auslasssystem in das Einlasssystem ist ein Abgasrückführsystem vorgesehen. Das Abgas wird dabei mit Unterstützung eines einen Druckluftbehälter aufweisenden Druckluftsystems über eine Venturieinrichtung rückgeführt. Der Druckluftbehälter steht dabei über Entnahmeleitungen und Entnahmeventile mit den Arbeitsräumen der Zylinder in Strömungsverbindung. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest ein Zylinder in zumindest einem Motorbetriebsbereich deaktiviert wird und der Druckluftbehälter über zumindest ein Entnahmeventil mit dem Arbeitsraum des deaktivierten Zylinders strömungsverbunden wird. Der deaktivierte Zylinder arbeitet somit als Kompressor und fördert Druckluft in den Druckluftbehälter.From FR 2 836 181 A1 a vehicle operated by an internal combustion engine is known, wherein at least one cylinder is operated as a compressor during engine braking operation. In this case, an outlet valve is opened during the compression stroke and the outlet channel is connected via a control valve with a compressed air tank. The stored compressed air is fed into the intake manifold to improve the performance of the internal combustion engine. From AT 507 481 A1 an internal combustion engine with an intake system with a compressor driven by an exhaust gas turbine and an exhaust system is known from AT 507 481 A1. For recirculation of exhaust gas from the exhaust system into the intake system, an exhaust gas recirculation system is provided. The exhaust gas is thereby recycled with the aid of a compressed air tank having compressed air system via a Venturieinrichtung. The compressed air tank is connected via extraction lines and bleed valves with the working spaces of the cylinder in flow communication. It is provided that at least one cylinder is deactivated in at least one engine operating region and the compressed air tank is flow-connected via at least one bleed valve with the working space of the deactivated cylinder. The deactivated cylinder thus operates as a compressor and delivers compressed air into the compressed air tank.

[0008] Aus der DE 10 2005 001 757 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem den Zylindern zugeordneten Gasdruckbehälter bekannt. Die Zylinder der Brennkraftmaschine sind dabei jeweils über ein einstellbares Bremsventil mit dem gemeinsamen Gasdruckbehälter verbunden, welcher über eine Abströmleitung und ein Abströmventil mit dem Abgasstrang der Brennkraftmaschine kommuniziert. Der Gasdruckbehälter ist weiters über eine Rezirkulationsleitung mit einem darin angeordneten Sperrventil mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbunden.From DE 10 2005 001 757 A1 an internal combustion engine with a cylinder associated gas pressure vessel is known. The cylinders of the internal combustion engine are each connected via an adjustable brake valve with the common gas pressure vessel, which communicates via an outflow line and a discharge valve with the exhaust line of the internal combustion engine. The gas pressure vessel is further connected via a recirculation line with a check valve arranged therein with the intake tract of the internal combustion engine.

[0009] Weiters ist aus der DE 11 2004 000 310 B3 eine Motorbremsanlage einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit zumindest einem zusätzlichen Ventil für jeden Zylinder bekannt, welche Ventile über Kanäle mit einem rohrförmigen Druckbehälter verbunden sind. Der Druckbehälter weist eine Kühleinrichtung zur Kühlung der zwischen einzelnen Zylindern ausgetauschten Gasmengen auf.Furthermore, from DE 11 2004 000 310 B3 an engine brake system of a multi-cylinder internal combustion engine with at least one additional valve for each cylinder is known, which valves are connected via channels with a tubular pressure vessel. The pressure vessel has a cooling device for cooling the gas quantities exchanged between individual cylinders.

[0010] Die DE 198 49 914 CI beschreibt eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, die je Zylinder mindestens einen Einlasskanal und ein Einlassventil, einen Auslasskanal und ein Auslassventil und mindestens ein separat betätigbares Zusatzventil besitzt, welches im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet und mit dem eine Gasströmung in einer Leitung steuerbar ist. Dabei ist die Leitung von dem Zusatzventil eines ersten Zylinders mit mindestens einem zweiten Zylinder unmittelbar oder mittelbar verbunden, wobei mit dem Zusatzventil eine Gasströmung vom ersten Zylinder in den zweiten Zylinder in eine Druckluftanlage und/oder in eine Turbine gesteuert werden kann.DE 198 49 914 CI describes a multi-cylinder internal combustion engine, which has at least one inlet channel and an inlet valve, an outlet channel and an outlet valve and at least one separately operable auxiliary valve per cylinder arranged in the cylinder head of the internal combustion engine and with a gas flow in one Line is controllable. The line from the additional valve of a first cylinder with at least one second cylinder is directly or indirectly connected, wherein the additional valve, a gas flow from the first cylinder into the second cylinder in a compressed air system and / or can be controlled in a turbine.

[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, die Emissionen bei einer Brennkraftmaschine zu reduzieren.The object of the invention is to reduce emissions in an internal combustion engine.

[0012] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Entnahmeventil im Bereich des oberen Totpunktes zumindest eines Verdichtungstaktes und/ oder im Bereich des unteren Totpunktes vor dem Verdichtungstakt, vorzugsweise am Ende der Einlassphase geöffnet wird, wobei das Gas über eine Venturieinrichtung rückgeführt wird.According to the invention, this is achieved in that the removal valve is opened in the region of the top dead center of at least one compression stroke and / or in the region of the bottom dead center before the compression stroke, preferably at the end of the inlet phase, wherein the gas is recycled via a Venturieinrichtung.

[0013] Während des Motorbremsbetriebes wird unter Druck stehendes Abgas bzw. Luft aus den Arbeitsräumen der Zylinder über die durch Motorbremsventile gebildeten Entnahmeventile und die Entnahmeleitungen in das Sammelvolumen geführt. Das unter Druck stehende Gas wird weiters über das Überströmventil in den Druckluftbehälter geleitet und hier gespeichert. Das im Druckluftbehälter gespeicherte Abgas steht bei Bedarf für eine druckluftunterstützte Abgasrückführung zur Verfügung.During engine braking operation, pressurized exhaust gas or air is conducted from the working spaces of the cylinders via the extraction valves formed by engine brake valves and the extraction lines into the collecting volume. The pressurized gas is further passed through the overflow valve in the compressed air tank and stored here. If necessary, the exhaust gas stored in the compressed air tank is available for compressed air-assisted exhaust gas recirculation.

[0014] Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass zwischen der Sammelleitung und dem Druckluftbehälter ein vorzugsweise durch ein Rückschlagventil gebildetes Überströmventil angeordnet ist, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn das unter Druck stehende Gas vor Einleiten in den Luftdruckbehälter gekühlt wird. Zur Kühlung des Gases kann eine Kühleinrichtung im Bereich des Sammelvolumens und/oder zwischen dem Sammelvolumen und dem Druckluftbehälter angeordnet ein. Durch die Kühleinrichtung kann der Erfüllungsgrad des Druckluftbehälters erhöht werden.Preferably, it is provided that between the manifold and the compressed air tank, a preferably formed by a check valve overflow valve is arranged, and it is particularly advantageous if the pressurized gas is cooled before being introduced into the air pressure vessel. For cooling the gas, a cooling device can be arranged in the region of the collecting volume and / or between the collecting volume and the compressed-air container. By the cooling device, the degree of fulfillment of the compressed air tank can be increased.

[0015] Somit werden die während eines Bremsvorganges abgedrosselten Abgasmengen im Sammelvolumen gesammelt und gekühlt und in den Druckluftbehälter gespeichert. Somit kann 2/6 österreichisches Patentamt AT511 070 B1 2012-09-15 unter Druck stehendes Abgas auf einfache Weise gespeichert werden. Ein elektrisch oder mechanisch betriebener Kompressor ist somit für die druckluftunterstützte Abgasrückführung nicht erforderlich. Ein für andere Zwecke -zum Beispiel für ein druckluftunterstütztes Bremssystem- im Fahrzeug notwendiger Kompressor braucht somit nicht für größere Antriebsleistung ausgelegt werden. Genauso kann ein separater Kompressor für die druckluftunterstützte Abgasrückführung entfallen. Die Speicherung des unter Druck stehenden Abgases ermöglicht eine besonders einfache und energetisch günstige Aufladung des Druckluftsystems. Der Druckluftspeicher ist über eine Druckluftleitung mit der Venturieinrichtung strömungsverbunden und ermöglicht somit eine Abgasrückführung auch bei ungünstigen Differenzdruckverhältnissen zwischen Abgasstrang und Ladeluftstrang.Thus, the throttled during a braking process exhaust gas quantities are collected in the collecting volume and cooled and stored in the compressed air tank. Thus, exhaust gas under pressure can be easily stored. An electrically or mechanically operated compressor is thus not required for the compressed air-assisted exhaust gas recirculation. A for other purposes - for example, for a compressed air assisted brake system - necessary in the vehicle compressor does not need to be designed for greater drive power. Similarly, a separate compressor for the compressed air-assisted exhaust gas recirculation omitted. The storage of the pressurized exhaust gas allows a particularly simple and energetically favorable charging of the compressed air system. The compressed air reservoir is connected via a compressed air line with the venturi flow and thus enables exhaust gas recirculation even with unfavorable differential pressure conditions between the exhaust system and charge air line.

[0016] Somit kann auf möglichst einfache und energiesparende Weise eine Abgasrückführung auch bei ungünstigen Druckverhältnissen durchgeführt, und somit die Emissionen, insbesondere die Stickoxidemissionen, der Brennkraftmaschine wesentlich verringert werden.Thus, exhaust gas recirculation can be carried out in the simplest and most energy-efficient manner, even under unfavorable pressure conditions, and thus the emissions, in particular the nitrogen oxide emissions, of the internal combustion engine can be substantially reduced.

[0017] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the figures.

[0018] Es zeigen schematisch [0019] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsvariante und [0020] Fig. 2 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer zweiten Ausführungsvarian te.1 shows an internal combustion engine according to the invention in a first embodiment, and [0020] FIG. 2 shows an internal combustion engine according to the invention in a second embodiment variant.

[0021] Die Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit vier Zylindern Z mit einem Einlasssystem 2 und einem Auslasssystem 3. Im Auslasssystem 3 ist die Abgasturbine 4 und im Einlasssystem 2 der Verdichter 5 eines Abgasturboladers angeordnet. Zur Rückführung von Abgas aus dem Auslasssystem 3 in das Einlasssystem 2 ist in der Abgasrückführleitung 13a des Abgasrückführsystems 13 ein Abgasrückführventil 6 und ein Abgasrückführkühler 7 abgeordnet. Stromabwärts des Verdichters 5 befindet sich in der zu einem Einlasssammler 2b führenden Ladeluftleitung 2a ein Ladeluftkühler 8 und eine Drosselklappe 9.1 shows an internal combustion engine 1 with four cylinders Z with an intake system 2 and an exhaust system 3. In the exhaust system 3, the exhaust gas turbine 4 and in the intake system 2 of the compressor 5 of an exhaust gas turbocharger is arranged. For the return of exhaust gas from the exhaust system 3 in the intake system 2, an exhaust gas recirculation valve 6 and an exhaust gas recirculation cooler 7 is seconded in the exhaust gas recirculation line 13a of the exhaust gas recirculation system 13. Downstream of the compressor 5, there is a charge air cooler 8 and a throttle valve 9 in the charge air line 2 a leading to an intake manifold 2 b.

[0022] Um ein rasches Ansprechverhalten des Verdichters 5 des Abgasturboladers zu erreichen, ist ein Druckluftsystem 14 mit einer in das Einlasssystem 2 mündenden Druckluftleitung 15 vorgesehen, wobei das Druckluftsystem 14 weiters einen Druckluftbehälter 10 und ein Druckluftventil 11 aufweisen.In order to achieve a rapid response of the compressor 5 of the exhaust gas turbocharger, a compressed air system 14 is provided with an opening into the inlet system 2 compressed air line 15, wherein the compressed air system 14 further comprises a compressed air tank 10 and a compressed air valve 11.

[0023] Im Abgasströmungsweg 16 ist eine Venturieinrichtung 12 angeordnet, wobei die Druckluftleitung 15 stromaufwärts der Venturieinrichtung 12 in den ersten Abgasströmungsweg 16 einmündet. Dadurch kann auch bei ungünstiger Druckdifferenz zwischen Einlasssystem 2 und Auslasssystem 3 ausreichend Abgas vom Auslasssystem 3 in das Einlasssystem 2 rückgeführt werden.In the exhaust gas flow path 16, a Venturieinrichtung 12 is arranged, wherein the compressed air line 15 opens upstream of the venturi 12 in the first exhaust gas flow path 16. As a result, sufficient exhaust gas can be recirculated from the exhaust system 3 into the intake system 2 even if the pressure difference between the intake system 2 and the exhaust system 3 is unfavorable.

[0024] Zur Füllung des Druckluftbehälters 10 ist ein Entnahmesystem 27 vorgesehen, wobei das Entnahmesystem 27 zusätzlich zu Ein- und Auslassventilen 17, 18 pro Zylinder Z jeweils ein in den Brennraum 19 einmündendes Entnahmeventil 20 aufweist, welches eine Entnahmeleitung 21 ansteuert. Die Entnahmeleitungen 21 aller Zylinder münden in ein gemeinsames Sammelvolumen 22, welches Sammelvolumen 22 über eine Verbindungsleitung 23 mit dem Druckluftbehälter 10 strömungsverbunden ist, wobei in der Verbindungsleitung 23 ein als Rückschlagventil ausgebildetes Überströmventil 24 angeordnet ist. In oder um das Sammelvolumen 22 ist eine Kühleinrichtung 25 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Kühleinrichtung 26 in der Verbindungsleitung 23 angeordnet sein.To fill the compressed air tank 10, a removal system 27 is provided, wherein the removal system 27 in addition to intake and exhaust valves 17, 18 per cylinder Z each one into the combustion chamber 19 opening discharge valve 20 which controls a discharge line 21. The extraction lines 21 of all cylinders open into a common collection volume 22, which collection volume 22 is flow connected via a connecting line 23 to the compressed air tank 10, wherein in the connecting line 23 designed as a check valve overflow valve 24 is arranged. In or around the collecting volume 22, a cooling device 25 is arranged. Alternatively or additionally, a cooling device 26 may be arranged in the connecting line 23.

[0025] Fig. 2 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit sechs Zylindern Z, deren Einlasskanäle 2c mit einem Einlasssammler 2b eines Einlasssystems 2 in Verbindung stehen, welcher ausgehend von einem Luftfilter über den Verdichter 5 des Turboladers TC und über den in der Ladeluftleitung 2a angeordneten Ladeluftkühler 8 mit Ladeluft versorgt wird. Die Abgasventile 18 der Brennkraftmaschine 1 münden über Abgaskanäle 3a in das Abgassystem 3, wobei die Abgase in herkömmlicher Weise über die Abgasturbine 4 des Turboladers TC geführt werden und über 3/6Fig. 2 shows an internal combustion engine 1 with six cylinders Z, the inlet channels 2c are connected to an inlet manifold 2b of an inlet system 2, which, starting from an air filter via the compressor 5 of the turbocharger TC and via the arranged in the charge air line 2a intercooler 8 is supplied with charge air. The exhaust valves 18 of the internal combustion engine 1 open via exhaust ducts 3a in the exhaust system 3, wherein the exhaust gases are routed in a conventional manner via the exhaust gas turbine 4 of the turbocharger TC and about 3/6

Claims (7)

österreichisches Patentamt AT 511 070 B1 2012-09-15 einen Schalldämpfer 28 austreten. [0026] Wie in Fig. 1, weist auch die Brennkraftmaschine 1 aus Fig. 2 ein Abgasrückführsystem und ein Druckluftsystem samt Venturi zur druckluftunterstützten Rückführung von Abgas aus dem Auslasssystem in das Einlasssystem auf, welche aber in Fig. 2 nicht dargestellt sind. [0027] Vom Druckluftsystem sind in Fig. 2 nur die Brennräume 19 der Zylinder Z mündende Entnahmeventile 20, Entnahmeleitungen 21, Sammelvolumen 22 und die zum nicht weitere ersichtlichen Druckluftbehälter führende Verbindungsleitung 23 samt Überströmventil 24 und Kühleinrichtung 26 dargestellt. Dabei sind sie Entnahmeventile 20, die Entnahmeleitungen 21 und das Sammelvolumen 22 auch Teil der Motorbremseinrichtung der Brennkraftmaschine, die Entnahmeventile 20 werden somit durch die Motorbremsventile gebildet. [0028] Über das Sammelvolumen 22 ist für die Motorbremsfunktion ein Gasaustausch zwischen den einzelnen Zylindern Z auf relativ hohem Druckniveau möglich. [0029] Im Motorbremsbetrieb der Brennkraftmaschine 1 werden die Brems- bzw. Entnahmeventile 20 ein- oder mehrmals pro Arbeitszyklus des Motors betätigt, beispielsweise zwei Bremshübe pro Arbeitszyklus, wobei der erste Bremshub nahe dem oberen Totpunkt des Flochdrucktak-tes erfolgt. Bei einem Bremshub tritt hochverdichtete Luft aus einem der Zylinder Z in das Sammelvolumen 22 (Bremsrail) aus. Dadurch wird einerseits das Sammelvolumen 22 mit Druckluft gefüllt (bis ca. 20 bar Betriebsdruck), andererseits die Expansionsarbeit des Zylinders Z verringert, wodurch Bremsleistung entsteht. Ist der Druck im Druckluftbehälter 10 geringer, als im Sammelvolumen 22, so strömt die verdichtete Luft vom Sammelvolumen 22 in den Druckluftbehälter 10 über. [0030] Kurz nach dem Schließen des Einlassventils kann das Entnahmeventil 20 nochmals geöffnet werden, wodurch (restliche) verdichtete Luft aus dem Sammelvolumen 22 in den Brennraum 19 strömt. In Folge des zweiten Bremshubes steigt der Zylinderdruck zu Beginn der Kompressionsphase des Verdichtungstaktes auf das Druckniveau des Sammelvolumens 22. Dies erhöht die aufzubringende Kompressionsarbeit und somit wiederum die Bremsleistung des Motors. Patentansprüche 1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit mehreren Zylindern (Z), mit einem Einlasssystem (2) mit einem vorzugsweise durch eine Abgasturbine (4) angetriebenen Verdichter (5) und einem Auslasssystem (3), mit einem Abgasrückführsystem (13) mit zumindest einer Abgasrückführleitung (13a) zur Rückführung von Gas aus dem Auslasssystem (3) in das Einlasssystem (2), wobei Gas mit Unterstützung eines einen ersten Druckluftbehälter (10) aufweisenden Druckluftsystems (14) rückgeführt wird, wobei unter Druck stehendes Gas über zumindest ein separates Entnahmeventil (20) aus einem Arbeitsraum (19) zumindest eines Zylinders (Z) in den Druckluftbehälter (10) geleitet wird, wobei das unter Druck stehendes Gas zumindest während zumindest eines Motorbremsbetriebes der Brennkraftmaschine (1) aus zumindest einem Arbeitsraum (19) in den Druckluftbehälter (10) geleitet wird, wobei im Motorbremsbetrieb das Entnahmeventil (20) zumindest einmal, vorzugsweise zweimal pro Arbeitszyklus geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmeventil (20) im Bereich des oberen Totpunktes zumindest eines Verdichtungstaktes und/ oder im Bereich des unteren Totpunktes vor dem Verdichtungstakt, vorzugsweise am Ende der Einlassphase geöffnet wird, wobei das Gas über eine Venturieinrichtung (12) rückgeführt wird.Austrian Patent Office AT 511 070 B1 2012-09-15 leak a silencer 28. As in FIG. 1, the internal combustion engine 1 from FIG. 2 also has an exhaust gas recirculation system and a compressed air system including venturi for compressed air-assisted recirculation of exhaust gas from the exhaust system into the intake system, which are not shown in FIG. 2. From the compressed air system are shown in Fig. 2, only the combustion chambers 19 of the cylinder Z opening extraction valves 20, sampling lines 21, collecting volume 22 and leading to no further apparent compressed air tank connecting line 23 together with the overflow valve 24 and cooling device 26. They are sampling valves 20, the sampling lines 21 and the collecting volume 22 also part of the engine braking device of the internal combustion engine, the extraction valves 20 are thus formed by the engine brake valves. About the collecting volume 22, a gas exchange between the individual cylinders Z at relatively high pressure level is possible for the engine braking function. In the engine braking operation of the internal combustion engine 1, the brake or sampling valves 20 are actuated one or more times per cycle of the engine, for example, two braking strokes per work cycle, wherein the first brake stroke takes place near the top dead center of the Flochdrucktak-tes. During a braking stroke, highly compressed air exits from one of the cylinders Z into the collecting volume 22 (braking rail). As a result, on the one hand the collecting volume 22 is filled with compressed air (up to about 20 bar operating pressure), on the other hand reduces the expansion of the cylinder Z, creating braking power. If the pressure in the compressed air tank 10 is less than in the collecting volume 22, then the compressed air flows from the collecting volume 22 into the compressed air tank 10. Shortly after closing the inlet valve, the removal valve 20 can be opened again, whereby (residual) compressed air flows from the collecting volume 22 into the combustion chamber 19. As a result of the second brake stroke of the cylinder pressure increases at the beginning of the compression phase of the compression stroke to the pressure level of the collection volume 22. This increases the applied compression work and thus in turn the braking performance of the engine. 1. A method for operating an internal combustion engine (1) with a plurality of cylinders (Z), with an inlet system (2) with a preferably by an exhaust gas turbine (4) driven compressor (5) and an exhaust system (3), with an exhaust gas recirculation system (13 ) having at least one exhaust gas recirculation line (13a) for returning gas from the exhaust system (3) into the intake system (2), wherein gas is recycled with the aid of a compressed air system (14) having a first compressed air tank (10), pressurized gas over at least one separate removal valve (20) from a working space (19) of at least one cylinder (Z) is passed into the compressed air tank (10), wherein the pressurized gas at least during one engine braking operation of the internal combustion engine (1) from at least one working space (19 ) is passed into the compressed air tank (10), wherein in the engine braking operation, the removal valve (20) at least once, preferably zw eimes per working cycle is opened, characterized in that the removal valve (20) in the region of the top dead center of at least one compression stroke and / or in the region of the bottom dead center before the compression stroke, preferably at the end of the intake phase is opened, wherein the gas via a Venturieinrichtung ( 12) is returned. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Arbeitsraum entnommene unter Druck stehende Gas vor oder beim Überströmen in den Druckluftbehälter (10) gekühlt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the pressurized gas taken from the working space is cooled before or during the overflow into the compressed air tank (10). 3. Brennkraftmaschine (1) mit mehreren Zylindern (Z), zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Einlasssystem (2) mit einem vorzugsweise durch eine Abgasturbine (4) angetriebenen Verdichter (5) und einem Auslasssystem (3), mit einem Ab- 4/6 österreichisches Patentamt AT 511 070 B1 2012-09-15 gasrückführsystem (13) mit zumindest einer Abgasrückführleitung (13a) zur Rückführung von Gas aus dem Auslasssystem (3) in das Einlasssystem (2), wobei Gas mit Unterstützung eines einen ersten Druckluftbehälter (10) aufweisenden Druckluftsystems (14) rück-führbar ist, wobei der Druckluftbehälter (10) über zumindest ein separates Entnahmeventil (20) aufweisendes Entnahmesystem (27) mit zumindest einem Arbeitsraum (19) eines Zylinders (Z) strömungsverbindbar ist, wobei von jedem Entnahmeventil (20) eine Entnahmeleitung (21) ausgeht, und die Entnahmeleitungen (21) verschiedener Zylinder (Z) miteinander verbunden sind, wobei zumindest ein Entnahmeventil (20) durch ein Motorbremsventil gebildet ist und die Entnahmeleitungen (21) in ein mit dem Druckluftbehälter (10) strömungsverbindbares Sammelvolumen (22) einmünden und unter Druck stehendes Gas zumindest während eines Motorbremsbetriebes der Brennkraftmaschine (1) aus zumindest einem Arbeitsraum (19) in den Druckluftbehälter (10) überströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas über eine Venturieinrichtung (12) rückführbar ist, wobei der Druckluftbehälter (10) über eine Druckluftleitung (15) mit der Venturieinrichtung (12) strömungsverbunden ist.3. internal combustion engine (1) with a plurality of cylinders (Z), for carrying out the method according to claim 1 or 2, with an inlet system (2) with a preferably by an exhaust gas turbine (4) driven compressor (5) and an exhaust system (3), with an exhaust gas recirculation system (13) having at least one exhaust gas recirculation line (13a) for recirculating gas from the exhaust system (3) into the intake system (2), with gas assisted a compressed air system (14) having a first compressed air tank (10) can be returned, wherein the compressed air tank (10) can be connected to at least one working chamber (19) of a cylinder (Z) via at least one separate removal valve (20) having removal system (27) , Wherein each withdrawal valve (20) emanates a removal line (21), and the removal lines (21) of different cylinders (Z) are connected to each other, wherein at least one removal valve (20) du at least during an engine braking operation of the internal combustion engine (1) from at least one working space (19) into the compressed-air reservoir (19) into the compressed-air reservoir (19) into the compressed-air reservoir (19) into an air reservoir (19) 10) can be overflowed, characterized in that the gas via a Venturieinrichtung (12) is traceable, wherein the compressed air tank (10) via a compressed air line (15) with the venturi device (12) is fluidly connected. 4. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sammelvolumen (22) und dem Druckluftbehälter (10) zumindest ein vorzugsweise durch ein Rückschlagventil gebildetes Überströmventil (24) angeordnet ist.4. Internal combustion engine (1) according to claim 3, characterized in that between the collecting volume (22) and the compressed air tank (10) at least one preferably formed by a check valve overflow valve (24) is arranged. 5. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmesystem (27) zumindest eine Kühleinrichtung (25, 26)) aufweist.5. Internal combustion engine (1) according to claim 3 or 4, characterized in that the removal system (27) has at least one cooling device (25, 26)). 6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kühleinrichtung (25) im Bereich des Sammelvolumens (22) angeordnet, vorzugsweise in das Sammelvolumen (22) integriert ist.6. Internal combustion engine (1) according to one of claims 3 to 5, characterized in that at least one cooling device (25) arranged in the region of the collecting volume (22), preferably in the collecting volume (22) is integrated. 7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kühleinrichtung (26) zwischen dem Sammelvolumen (22) und dem Druckluftbehälter (10) angeordnet ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/67. Internal combustion engine (1) according to one of claims 3 to 6, characterized in that at least one cooling device (26) between the collecting volume (22) and the compressed air tank (10) is arranged. For this 1 sheet drawings 5/6
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