CN112119208A - 用于机动车尤其是汽车的内燃机以及这种内燃机的运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的内燃机(10)，具有：能被该内燃机(10)废气流过的废气设备(16)，其内设有至少一个用于再处理废气的废气再处理部件(18)；至少一个涡轮增压器(20)，其具有涡轮机(22)和压缩机(28)，其中，该涡轮机设置在该废气设备(16)内并且带有能被废气驱动且设置在至少一个废气再处理部件(18)上游的涡轮叶轮(24)，而该压缩机包括可被涡轮叶轮(24)驱动的压缩机轮(30)用于压缩被供给内燃机(10)的至少一个燃烧室(14)的空气；至少一个电机(36)，借此能至少电驱动该涡轮叶轮(24)；以及旁通机构(38)，其具有至少一个绕过该涡轮叶轮(24)的旁通管路(40)，至少一部分废气能够经此绕过该涡轮叶轮(24)。

Description

用于机动车尤其是汽车的内燃机以及这种内燃机的运行方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于机动车尤其是汽车的内燃机。本发明还涉及一种根据权利要求7的前序部分的这种内燃机的运行方法。
背景技术
作为已知方案已从JP 2016/11632 A中得知这种机动车用内燃机以及用于运行这种内燃机的方法。内燃机包括可被内燃机废气流过的废气设备，废气设备中设有至少一个用于废气再处理的废气再处理部件。内燃机还包括至少一个废气涡轮增压器，其具有压缩机和设置在废气设备内的涡轮机。涡轮机包括可被废气驱动且设于至少一个废气再处理部件上游的涡轮叶轮。压缩机包括可被涡轮叶轮驱动的压缩机轮，借此可压缩被供给内燃机的至少一个燃烧室的空气。内燃机还包括至少一个电机，借此能电驱动或以电动机方式驱动至少涡轮叶轮。另外设有旁通机构，其具有至少一个旁通管路。旁通管路绕过涡轮叶轮，使得流过废气设备的废气的至少一部分能够通过旁通管路绕过涡轮叶轮。就是说，流过废气设备的废气绕过涡轮叶轮且进而未驱动涡轮叶轮。又换言之，涡轮叶轮未被流过旁通管路的废气驱动。
另外，DE 10 2007 017 777 A1公开一种机动车用涡轮增压器装置，其具有至少一个涡轮增压器级，其具有涡轮机和压缩机，它们在机械上相互分离。另外，由DE 10 20152018 991 A1公开一种增压内燃机。
发明内容
本发明的任务是改进前言所述类型的内燃机和方法以实现排放很少的内燃机运行。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的内燃机以及一种具有权利要求7的特征的方法来完成。在从属权利要求中说明了具有适当的发明改进方案的有利设计。
为了改进如权利要求1的前序部分所述类型的内燃机以实现排放很少的内燃机运行，本发明规定，该旁通管路也绕过该至少一个废气再处理部件，从而该至少一个废气再处理部件也至少能够被部分废气绕过。在此，在该旁通管路内设有阀件，借此可以调节流过该旁通管路且由此绕过所述涡轮叶轮和至少一个废气再处理部件的废气量。
所述至少一个废气再处理部件优选是在发动机附近的废气再处理部件，其布置在燃烧室附近。所述至少一个废气再处理部件可以具有正好一个废气再处理部件用于废气再处理，或者所述至少一个废气再处理部件是如下的废气再处理组段，其具有多个废气再处理部件用于废气再处理。尤其可以想到的是，所述至少一个废气再处理部件具有至少一个或正好一个催化器、尤其是三元催化器。替代地或附加地可以想到，在流过废气设备的废气的流动方向上，所述至少一个废气再处理部件是在燃烧室下游设置在废气设备中的且设计用于废气再处理的第一内燃机废气再处理部件。优选地，内燃机被设计成强制点火式发动机。还可以想到，该机动车被设计成混合动力车。
由于流过旁通管路的废气不仅能绕过该涡轮叶轮、也能绕过该至少一个废气再处理部件，并且由于流过旁通管路的废气量可根据需要借助阀件来调节，故可以至少暂时调节出涡轮机的和进而废气涡轮增压器尤其在其起到压缩机功能时的低效率。但这种低效率恰好是有利的，因为能量耗散量很高。因此，出现大量损耗热，其可以被用于升高温度或加热所述至少一个废气再处理部件和/或至少另一个或许设有的且被设于废气设备中的废气再处理部件。由此，例如各自废气再处理部件可以被很快速地且因此在内燃机冷启动或再起动之后的很短时间内被置于有利的工作温度，于是废气可以被很好地再处理。结果，可以保证排放很少的运行。
在本发明的有利设计中规定，在设于该涡轮叶轮上游和该至少一个废气再处理部件上游的分支点，该旁通管路与废气设备流体连通，从而借助旁通管路在分支点能够将至少部分废气从废气设备分流出并可被引导入旁通管路，其中，在设于涡轮叶轮下游和至少一个废气再处理部件下游的通入点，该旁通管路与该废气设备流体连通，从而流过旁通管路的废气在通入点可从旁通管路被排出并且可被引导入废气设备。
在本发明的有利设计中规定，在通入点下游，在废气设备内设有至少另一个用于废气再处理的废气再处理部件。
在本发明的有利设计中规定，所述另一个废气再处理部件具有至少一个微粒过滤器。
在本发明的有利设计中规定，所述至少一个废气再处理部件具有三元催化器。
在本发明的有利设计中规定，在流过废气设备的废气的流动方向上，所述至少一个废气再处理部件是在燃烧室下游设于废气设备中的且设计用于再处理废气的第一内燃机废气再处理部件。
为了如此改进如权利要求7的前序部分所述类型的方法，即，可以实现排放很少的运行，本发明规定，该旁通管路也绕过该至少一个废气再处理部件，从而所述至少一个废气再处理部件也将至少被部分废气绕过。在此，在旁通管路内设有阀件，借此将调节流过旁通管路的且由此绕过所述涡轮叶轮和至少一个废气再处理部件的废气量。本发明内燃机的优点和有利设计将被视为本发明方法的优点和有利设计，反之亦然。
在本发明有利设计中，像在识别到将来进行的内燃机冷起动之时和/或在识别到跟在自动停止阶段后的内燃机再启动之时，一旦外界温度和/或用于冷却内燃机的冷却介质(尤其是冷却液)的温度低于预定极限值，涡轮叶轮借助电机在至少基本为5秒或约为5秒的时间段内朝着正向转动方向以马达驱动方式转动，尤其是此时内燃机已停止，其中，朝着该正向转动方向，涡轮叶轮尤其在正常运行中可被或将被流过废气设备的废气驱动。冷却介质例如是水或含有水，因此冷却介质也被称为冷却水。因此，在此设计中例如规定，当识别到即将进行内燃机冷起动或在识别到停机阶段之后的内燃机再起动之时，在外界温度或冷却水温度低于预定极限值的情况下，在约5秒的时间段内使电机以马达方式朝着正向转动方向运行，由此该涡轮机或该涡轮叶轮朝向正向转动方向转动。在此设计中，所述方法是一种用于加热该至少一个废气再处理部件和/或前述的、或许设有的另一废气再处理部件的方法，从而可以保证排放很少的运行。
在此已经被证明特别有利的是，在所述方法中尤其在加热时该阀件以最大程度被打开，即比如被调节至最大开度。
还可以想到，该涡轮叶轮借助电机以马达驱动方式朝向与正向转动方向相反的反向转动方向转动，尤其是此时内燃机被停止。通过在内燃机停止时使涡轮叶轮朝着正向转动方向转动和/或通过使涡轮叶轮朝着反向转动方向转动，例如废气从通入点经过至少一个废气再处理部件且经过涡轮机被输送至该分支点。在本发明的范围内，从内燃机流出的气体被称为废气，即便此时内燃机被停止，因为在内燃机停止后立即被循环的气体在这种工作条件下仍然是来自燃烧过程的废气，所述废气源自内燃机停止前的燃烧过程。在分支点，借助涡轮叶轮从通入点被输送到分支点的废气可以流入旁通管路并经由旁通管路从分支点流至通入点。在通入点，废气可以从旁通管路流出和流入也称为废气道的废气设备，接着，废气又借助涡轮叶轮从通入点经过该至少一个废气再处理部件被输送到该分支点。因此，通过使涡轮叶轮朝向反向转动方向或正向转动方向转动、尤其是以马达驱动方式转动，可以造成废气的循环或再循环，所述废气在循环或再循环范围内从分支点经过旁通管路流到通入点，从通入点回流到分支点，从那里又流入旁通管路，从而废气环流循环或在循环回路中循环。在从通入点至分支点的路径中，该废气首先流过该至少一个废气再处理部件，接着流过该涡轮机，随后，废气流到分支点并在那里进入旁通管路。由此，所述至少一个废气再处理部件通过循环的废气被很有利地加热，从而例如可以很快速地调节出所述至少一个废气再处理部件的很有利的工作温度。由此能保证排放很少的运行。例如，废气借助涡轮叶轮被输送和压缩。因为此时涡轮机作为用于压缩废气的压缩机具有最好低的效率，故废气被剧烈加热，使得所述至少一个废气再处理部件可以被有利加热。
为了使涡轮叶轮尤其朝着正向转动方向或反向转动方向转动，则电机按照发动机方式运行、即像马达那样工作，进而作为电动机运行。还可以想到，该电机能按照发电机方式运行且进而作为发电机或像发电机那样运行。在发电机方式运行中，例如电机尤其通过轴被涡轮叶轮和进而驱动涡轮叶轮的废气驱动。由此，电机提供电能或电流，其例如可以被储存和/或尤其直接供给至少一个耗电器。
附图说明
从以下对优选实施例的说明中及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及随后在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所说明的组合中、也在其它组合中或者单独地可采用，而没有超出本发明的范围，附图示出：
图1示出本发明的内燃机的示意图；
图2局部示出在再循环运行中的内燃机的示意图；
图3局部示出根据另一实施方式的内燃机的示意图；
图4示出根据另一实施方式的内燃机的示意图；
图5示出根据另一实施方式的内燃机的示意图；
图6示出根据另一实施方式的内燃机的示意图。
在图中，相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
具体实施方式
图1以示意图示出用于机动车的内燃机10，机动车优选设计成汽车、尤其是轿车。机动车可以借助内燃机10来驱动。对此，内燃机10包括缸体12，其形成或界定多个在此呈缸14形式的燃烧室。在内燃机10点火运行期间，燃烧过程在缸14内进行，由此导致了内燃机10的废气。
内燃机10在此具有可被废气流过的废气设备16，其也被称为废气道。在此，内燃机10包括至少一个第一废气再处理部件18，其安置在废气设备16内且因此可被废气流过。废气再处理部件18被例如设计成三元催化器，或者包括至少一个或正好一个这种三元催化器。在流过废气设备16的废气的流动方向上，废气再处理部件18是内燃机10的在缸14下游设置在废气设备16中的且设计用于再处理废气的第一废气再处理部件。就是说，废气借助废气再处理部件18可被再处理。另外，内燃机10包括至少一个或正好一个废气涡轮增压器20。废气涡轮增压器20具有设置在废气设备16中的涡轮机22，涡轮机具有设置在废气设备16中的且可被流过废气设备16的废气驱动的涡轮叶轮24。
另外，废气涡轮增压器20包括设置在内燃机10的进气道26内的压缩机28。也称为吸气道或空气路径的进气道26可被空气流过，空气借助进气道26被引导至缸14内。在此，压缩机28包括设置在进气道26内的且可被涡轮叶轮24驱动的压缩机轮30，借此将或能压缩流过进气道26的空气。为此，废气涡轮增压器20例如包括轴，该轴与或可与涡轮叶轮24和压缩机轮30相连。在此，压缩机轮30可通过该轴被涡轮叶轮24驱动。因为涡轮叶轮24可被废气驱动或将被其驱动，故废气所含的能量被用于空气压缩。如可以从图1中看到地，废气再处理部件18在废气流动方向上布置在涡轮叶轮24的下游，使得涡轮叶轮24布置在废气再处理部件18的上游。
在流过进气道26的空气的流动方向上，在压缩机轮30的下游，在进气道26内设置有增压空气冷却器32。它因空气压缩被加热。为了还是能够实现高的增压度，也被称为增压空气的通过压缩机被加热的空气首先借助增压空气冷却器32被冷却，随后增压空气才流入缸14。另外，在进气道26内在增压空气冷却器32的下游和在缸14的上游设有节气门34，借此可以调节待供给缸14的压缩空气量。
此外，内燃机10具有电机36，借此至少能电驱动该涡轮叶轮24。还可以想到，压缩机轮30可以借助电机36被驱动。尤其是，涡轮叶轮24和/或压缩机轮30可以尤其在电机36的电动机方式运行中通过前述轴被电机36电力驱动且因此被以电动机方式驱动。
此外，内燃机10包括旁通机构38，其具有至少一个或正好一个旁通线路/管路40。在布置在涡轮叶轮24上游的分支点A和在布置在废气再处理部件18下游的通入点E处，旁通管路40分别与废气设备16流体连通。由此可借助旁通管路40在分支点A将流过废气设备16的来自缸14的废气中的至少一部分从废气设备16分流出并引入旁通管路40中。所分流出且被引导入旁通管路40的废气流过旁通管路40，由此从分支点A到达通入点E。在通入点E处，所分流出的且流过旁通管路40的废气流出旁通管路40并且回流入废气设备16。因为分支点A布置在涡轮叶轮24的上游且通入点E布置在涡轮叶轮24的下游，故旁通管路40绕过涡轮叶轮24。这意味着，通过旁通管路40，涡轮叶轮24至少能够被流过旁通管路40的前述废气绕过。流过旁通管路40的废气因此绕过涡轮叶轮24且因此不驱动该涡轮叶轮24。旁通管路40也被称为废气门、废气门管路、旁路或旁路管。在此，旁通管路40也绕过至少一个废气再处理部件18。由此，所述至少一个废气再处理部件18也至少能够被前述的部分废气绕过。就是说，通入点E不仅布置在涡轮叶轮24的下游，也布置在废气再处理部件18的下游。因此，流过旁通管路40的废气未流过废气再处理部件18。
在此，旁通机构38包括设置在旁通管路40内的阀件42，借此可以调节或能够调节流过旁通管路40的且由此绕过涡轮叶轮24和废气再处理部件18的废气量。阀件42也被称为废气门或废气旁通阀。流过旁通管路40的废气是所谓的旁通质量流，其没有比如在废气再处理部件18的上游被通入废气设备16，而是在废气再处理部件18的下游才又被通入废气设备16。在例如旁通质量流流过旁通管路40时，尤其比旁通质量流更大的主废气流或者说废气主质量流流过涡轮机22和废气再处理部件18。在通入点E，旁通质量流又被供给主废气流，于是，旁通质量流和主废气流合并成总流。该总流接着从通入点E流过其余的废气设备16且随后例如流入机动车所处环境。在通入点E的下游，在废气设备16内设有至少另一个废气再处理部件44用于再处理废气。总质量流因此流过废气再处理部件44。废气再处理部件44包括例如至少一个或正好一个颗粒过滤器或者被设计成这种颗粒过滤器。
尤其规定，至少涡轮叶轮24借助电机36被驱动，而内燃机10本身停用，即内燃机10处于其发动机停机状态。在发动机停机状态中，例如在缸14内不进行燃烧过程。在涡轮叶轮24借助电机36被驱动时，阀件42至少部分、优选以最大程度被打开。尤其是，涡轮叶轮24借助电机36被驱动并由此朝向正向转动方向转动，涡轮叶轮24在内燃机10的正常运行中或其点火运行中朝向该正向转动方向被驱动且因此转动。还可以想到，涡轮叶轮24借助电机36被驱动且由此朝向与正向转动方向相反的反向转动方向转动。
图2示出内燃机10的也被称为循环运行的再循环运行。在再循环运行期间，内燃机10处于其也被称为发动机停机的停止状态，在此期间在缸14内未进行燃烧过程。在再循环运行中，至少涡轮叶轮24如前所述地借助电机36和进而以马达方式或以电动机方式被驱动，由此优选朝向正向转动方向转动，而内燃机10处于其发动机停机状态并且此时阀件42至少部分、尤其以最大程度被打开。由此，借助涡轮叶轮24来输送废气，其流经废气设备16的过程在图2中通过未标有叉号的箭头45被示出。因此如结合箭头45所看到地，出现废气的循环流动，其中，废气在其循环流动中从分支点A流入旁通管路40，流过旁通管路40，流至通入点E，在通入点E从旁通管路40流出并流入废气设备16，接着从通入点E流至分支点A，从那里又流入旁通管路40。在其从通入点E至分支点A的路径中，循环废气流过废气再处理部件18，接着流过涡轮机22。在循环运行中，涡轮机22在其作为泵或输送机构用于实现循环流动、即用于输送废气的功能方面仅具有低效率，但这是有利的，因为废气和进而废气再处理部件18由此能很有利且很快速地变热。在其从通入点E至分支点A的路径中，废气朝向与第二流动方向相反的第一流动方向流过废气设备16，废气在点火运行中朝向第二流动方向从分支点A流至通入点E。如在图2中由标有叉号的箭头46所示地，循环废气无法经由废气再处理部件44流到机动车所处环境，废气也无法流向缸14并进入缸，此时内燃机的所有缸都正好处于换气上止点(OT)，因此，前述废气借助涡轮叶轮24被循环输送，使得涡轮叶轮24被电机36驱动，同时优选朝着正向转动方向转动。结果，循环废气被剧烈加热，由此废气再处理部件18被加热。当内燃机的其中一个缸正好处于换气上止点(OT)，则缸的进气门和排气门同时打开。在此情况下废气将不会循环流动，而是通过错误停止的缸而流回至进气道。就是说，对于本发明的方法必须保证内燃机的所有缸都不会正好处于换气上止点(OT)，这可以通过适当地停止内燃机或通过借助起动马达主动定位内燃机来展现。
图3示出内燃机10的另一个实施方式。在图3中，废气涡轮增压器20的前述轴用48来标示。涡轮叶轮24例如抗转动连接至轴48，在这里，轴48和进而涡轮叶轮24可被电机36驱动。尤其可行的是，涡轮叶轮24借助电机36朝向正向转动方向转动，正向转动方向也被称为第一转动方向。另外可以想到，将电机36的转动方向反转。因此，例如电机36可以使轴48和进而涡轮叶轮24朝向与正向转动方向相反的反向转动方向转动，反向转动方向也被称为第二转动方向。
在此例如设有接合机构50，它尤其可被设计成自由轮机构。在常规运行中，涡轮叶轮24和压缩机轮30通过接合机构50绕轴48相互连接，尤其抗转动相互连接。如果轴48随后被电机36驱动且同时例如朝向正向转动方向转动，则电机36不仅驱动涡轮叶轮24、也驱动压缩机轮30，同时使其在正向转动方向上转动。此时，压缩机轮30被例如以单向运动方式构成的接合机构50带动。
当转动方向反转地运行时，轴48和进而涡轮叶轮24借助电机36朝着反向转动方向转动。为了此时避免不希望地驱动压缩机轮30，压缩机轮30与轴48且进而与涡轮叶轮24分离，从而例如当涡轮叶轮24朝向反向转动方向转动时不会由电机36造成压缩机轮30被驱动和转动。换言之，例如作为接合件构成的接合机构将压缩机轮30与电机36且与涡轮叶轮24分开。如果涡轮叶轮24随后被电机36驱动且同时朝向反向转动方向转动，由此废气再处理部件18优选可被加热，则不会由电机36造成压缩机轮30被驱动，并且例如由电机36提供的整个发动机功率全部用于驱动涡轮叶轮24和进而加热在废气设备16内的废气。
图4示出内燃机10的另一个实施方式。在此情况下规定有分离进行的、主要依靠电力的废气涡轮增压。在此给涡轮叶轮24配属有电机36，给压缩机轮30配属有单独的另一个电机52，借此能驱动、尤其电驱动涡轮叶轮24。通过如图4示意性所示的连接54示出电气距离的缩短。在如图4所示的实施方式中，涡轮机22与压缩机28脱开或反之。但还是可以实现朝着正向转动方向或反向转动方向以电动机方式驱动涡轮叶轮24。此外，图4示意性示出相应的电子装置56和电池58。
图5示出另一个实施方式。在此设有一体式起动机-发电机60，其例如可以通过电力电子系统/功率电路62被供以储蓄在电池58内的电能，和/或一体式起动机-发电机60可以提供电能，电能通过功率电路62可被存储在电池58中。
最后，图6示出内燃机10的另一实施方式。在这里也规定涡轮机22与压缩机轮30分离或反之。因此，例如涡轮叶轮24可以借助电机36朝着正向转动方向和反向转动方向转动，而不会以马达方式驱动压缩机轮30。
本发明尤其基于以下认识：内燃发动机在冷起动之后运行的最初数秒内具有更高的废气排放值，因为废气再处理装置的组成部件尚未被置于化学废气净化所需的温度。因此执行催化加热措施，其通常牵涉到更高的燃料耗量。尤其在混合驱动系(此时也称为内燃发动机的内燃机经历多个起动过程)的情况下，这导致严重缺点。废气涡轮增压器可以设计成电力辅助的废气涡轮增压器，并且在内燃机的真正起动之前就已运行。只有当也称为废气门通道的旁通管路40在所述一个或多个废气再处理部件之后的下游又被通向主废气通道，并且废气门在废气涡轮增压器运行时开通该通道，该涡轮机22才会如压缩机一样工作，其将废气从废气再处理部件吸入并且在径向上朝外输送。当内燃发动机换气阀停止而无法流过缸时，由涡轮机22输送的废气别无选择地只能流过旁通管路40，以便随后能够又经过废气再处理部件被抽吸并且再次被涡轮机22压缩。所述废气和废气再处理部件因此在最短时间内被加热并且直接净化随后在内燃机正常运行中产生的废气。但此时的问题是压缩机28可能以不期望的方式随同转动，结果，一部分所施加的电功率被用于加热也称为吸入空气的空气。这可如此得以避免，即，压缩机28通过所述方式与涡轮机22分离。为此，例如接合机构50被设计成同步离合器、接合件或自由轮机构，其仅在其中一个所述转动方向上带动压缩机轮30，使得涡轮叶轮24和压缩机轮30能朝向一个转动方向共同被电机36驱动而转动。但朝着与所述其中一个转动方向相反的另一个转动方向，可以使涡轮叶轮24相对于压缩机轮30转动，并且当涡轮叶轮24朝着另一个转动方向转动时不会带动压缩机轮30。不同的转动方向例如是正向转动方向或反向转动方向。通过这种方式，涡轮机22可以完成期望的加热功能，而压缩机28不耗功率。电机36的整个发动机功率于是全部用于在再循环运行中的废气压缩和输送。在内燃机10的常规运行中或者在点火运行期间，接合机构50被闭合，从而在涡轮机22、压缩机28和例如呈电动机形式的电机36之间存在机械连接。如果需要，有利的是使涡轮机22的叶片安装适应于在反向转动时的特殊条件。
另外，根据图5-6而规定，将电力辅助的废气涡轮增压器20分为两个完全分开的组成部件，在这里，其中的第一组成部件包含带有涡轮叶轮24的涡轮机22和电机36，而另一组成部件包含带有压缩机轮30的压缩机28和电机52。各自部件获得其各自专属的驱动轴，借此涡轮叶轮24或压缩机轮30可被各自电机36或电机52相应驱动。各自的电机36或电机52不仅能按照发电机方式来运行，也能按照电动机方式来运行。于是，涡轮机22可以完成期望的加热功能，而压缩机28不耗功率。由电机36提供的整个发动机功率于是全部用于在再循环运行中的废气压缩和输送。
总体可以看到，废气涡轮增压器20被设计成电力辅助的废气涡轮增压器。优选地，在内燃机10的真正发动机起动之前就已执行再循环运行，从而例如电机36在真正的发动机起动之前就已运行。
在此，废气涡轮增压器20优选能够无油压运行，因为废气涡轮增压器20在内燃机10停止时运行。优选地，压缩机侧此时以任何方式被卸压，例如通过未放行质量流的上游的阀/活门、不允许压力生成的独立的再循环通道或一种排气装置。该系统也适于多级增压概念，只要待加热的废气再处理部件被纳入再循环回路。也有利的是，与常见的正向转动方向相反地运行该废气涡轮增压器20，同时使其朝着反向转动方向转动，因为由此形成更好的热动力学条件以便将电功率输入再循环回路。
当废气涡轮增压器20被分为前述的完全分开的组成部件时，废气涡轮增压器20的各自机械轴例如被由发电机、功率电路、电池、功率电路和电机组成的链替代。在最有利的情况下，可以放弃在电池中暂存电能，并且选择从涡轮机直接到达压缩机的效率有利路径。也可以想到将整个系统接合至现有的车辆电气系统。于是，可以通过来自燃烧器侧的馈入或以电池充电状态为代价来实现纯电力压缩。相反，可以想到在涡轮机内的纯电力卸载/卸压，用于电池充电或用于驱动曲轴或车辆。在混合驱动系中可以想到任何功率流。在下坡行驶时，例如电池充电可同时通过主动轮和涡轮机实现，而与此同时该压缩机调节吸气道内的气体状态。在被节流的燃烧器运行中，压缩机可以接管一部分的节流或整个节流并且作为涡轮机运行。也可以想到，分别与燃烧器工作方式无关地(即例如即便在燃烧器停止时)有目的地使用两个单元、即压缩机和涡轮机，例如用于吸气道或废气道内气体状态的调节，或者用于发动机组成部件或发动机外部组成部件的加热或冷却或供应。
附图标记列表
10 内燃机
12 缸体
14 缸
16 废气设备
18 废气再处理部件
20 废气涡轮增压器
22 涡轮机
24 涡轮叶轮
26 进气道
28 压缩机
30 压缩机轮
32 增压空气冷却器
34 节气门
36 电机
38 旁通机构
40 旁通管路
42 阀件
44 废气再处理部件
45 箭头
46 箭头
48 轴
50 接合机构
52 电机
54 连接
56 电子装置
58 电池
60 一体式起动机-发电机
62 功率电路
A 分支点
E 通入点

Claims (9)

1.一种用于机动车的内燃机(10)，具有：
-能被该内燃机(10)废气流过的废气设备(16)，在该废气设备中设有至少一个用于再处理废气的废气再处理部件(18)；
-至少一个废气涡轮增压器(20)，其具有涡轮机(22)和压缩机(28)，其中，该涡轮机设置在该废气设备(16)内并且带有能被废气驱动且设置在所述至少一个废气再处理部件(18)上游的涡轮叶轮(24)，而该压缩机包括能被该涡轮叶轮(24)驱动的压缩机轮(30)，用于压缩被供给该内燃机(10)的至少一个燃烧室(14)的空气；
-至少一个电机(36)，借此能至少电驱动该涡轮叶轮(24)；和
-旁通机构(38)，其具有至少一个绕过该涡轮叶轮(24)的旁通管路(40)，经由该旁通管路，至少一部分废气能够绕过该涡轮叶轮(24)，
其特征是，该旁通管路(40)也绕过所述至少一个废气再处理部件(18)，从而所述至少一个废气再处理部件(18)也至少能够被部分废气绕过，其中，在该旁通管路(40)内设置有阀件(42)，借助于该阀件能调节流过该旁通管路(40)的且由此绕过所述涡轮叶轮(24)和所述至少一个废气再处理部件(18)的废气量。
2.根据权利要求1所述的内燃机(10)，其特征是，在设于该涡轮叶轮(24)上游和所述至少一个废气再处理部件(18)上游的分支点(A)，该旁通管路(40)与该废气设备(16)流体连通，从而借助该旁通管路(40)能够在该分支点(A)从该废气设备(16)分流出至少部分废气并能将其通入该旁通管路(40)，其中，在设于该涡轮叶轮(24)下游和所述至少一个废气再处理部件(18)下游的通入点(E)，该旁通管路(40)与该废气设备(16)流体连通，使得流过该旁通管路(40)的废气在该通入点(E)能从该旁通管路(40)被排出并能被通入该废气设备(16)中。
3.根据权利要求2所述的内燃机(10)，其特征是，在该通入点(E)的下游，在该废气设备(16)中设置有至少另一个用于废气再处理的废气再处理部件(44)。
4.根据权利要求3所述的内燃机(10)，其特征是，所述另一个废气再处理部件(44)具有至少一个颗粒过滤器。
5.根据前述权利要求之一所述的内燃机(10)，其特征是，所述至少一个废气再处理部件(18)具有三元催化器。
6.根据前述权利要求之一所述的内燃机(10)，其特征是，在流过该废气设备(16)的废气的流动方向上，所述至少一个废气再处理部件(18)是该内燃机(10)的在该燃烧室(14)下游设置在该废气设备(16)中的且设计用于再处理废气的第一废气再处理部件(18)。
7.一种用于运行用于机动车的内燃机(10)的方法，该内燃机具有：
-能被该内燃机(10)废气流过的废气设备(16)，在该废气设备中设置有至少一个用于废气再处理的废气再处理部件(18)；
-至少一个废气涡轮增压器(20)，其具有涡轮机(22)和压缩机(28)，其中，该涡轮机设置在该废气设备(16)内并且带有能被废气驱动且设置在所述至少一个废气再处理部件(18)上游的涡轮叶轮(24)，而该压缩机包括能够被该涡轮叶轮(24)驱动的压缩机轮(30)，用于压缩被供给该内燃机(10)的至少一个燃烧室(14)的空气；
-至少一个电机(36)，借此能至少电驱动该涡轮叶轮(24)；
-旁通机构(38)，其具有至少一个绕过该涡轮叶轮(24)的旁通管路(40)，经由该旁通管路，至少一部分的废气绕过该涡轮叶轮(24)，
其特征是，该旁通管路(40)也绕过所述至少一个废气再处理部件(18)，从而所述至少一个废气再处理部件(18)也至少被部分废气绕过，其中，在该旁通管路(40)内设置有阀件(42)，借助于该阀件来调节流过该旁通管路(40)且由此绕过所述涡轮叶轮(24)和所述至少一个废气再处理部件(18)的废气量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征是，当识别到将来进行的该内燃机(10)冷起动时或当识别到跟在自动停止阶段之后的该内燃机(10)再起动时，当外界温度和/或用于冷却该内燃机(10)的冷却介质的温度低于预定极限值，则该涡轮叶轮(24)借助该电机(36)在至少基本为5秒的时间段内朝向正向转动方向以电动机驱动方式转动，在该正向转动方向上，该涡轮叶轮(24)能被流过该废气设备(16)的废气驱动。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，该阀件(42)被最大程度地打开。
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