DE102004027968A1

DE102004027968A1 - Brennkraftmaschinensystem

Info

Publication number: DE102004027968A1
Application number: DE102004027968A
Authority: DE
Inventors: Harry Kornher
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2006-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennkraftmaschinensystem mit einer Brennkraftmaschine und mit einem Abgassystem, das mindestens zwei Abgasstränge aufweist, die jeweils einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter besitzen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist vorgesehen, die beiden Abgasstränge jeweils für unterschiedliche Betriebszustände des Brennkraftmaschinensystems auszulegen und durch eine Abgasleiteinrichtung Abgas der Brennkraftmaschine selbstständig in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems über den einen und/oder den anderen Abgasstrang zu leiten. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennkraftmaschinensystem mit einer Brennkraftmaschine und mit einem Abgassystem, das mindesten zwei Abgasstränge aufweist, die jeweils einen Katalysator und und/oder einen Partikelfilter besitzen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Betriebsführung eines solchen Brennkraftmaschinensystems.
Die Abgase von Brennkraftmaschinen enthalten eine Vielzahl von Verbrennungsprodukten, beispielsweise Stickoxyde und bei Selbstzündungs-Brennkraftmaschinen auch Rußpartikel, deren Ausstoß unerwünscht ist. Es sind daher vielfältige Anstrengungen unternommen worden, um den Ausstoß dieser Verbrennungsprodukte zu minimieren. Zum Einsatz kommen in erster Linie Abgasnachbehandlungssysteme, nämlich Katalysatoren und/oder Partikelfilter. Katalysatoren, insbesondere Oxydationskatalysatoren, wandeln in erster Linie Stickoxyde und Kohlenwasserstoff-Verbindungen in unschädliche Verbindungen um. Rußpartikel aus Abgasen von Selbstzündungs-Brennkraftmaschinen werden dem Abgasstrom mittels Partikelfiltern entzogen, wobei verschiedene Ausführungsformen bekannt sind.
Den Katalysatoren (auch denen, die bei kombinierten Abgasnachbehandlungssystemen den Partikelfiltern vorgeschaltet sind) ist gemein, dass sie erst ab einer bestimmten Betriebstemperatur eine zufriedenstellende Oxydationsleistung bewirken und unterhalb dieser Betriebstemperatur nur eine ungenügende Wirkung zeigen. Partikelfilter nehmen die Rußpartikel durch Ablagerung an den Filterwänden auf, wobei diese Filier in regelmäßigen Abständen durch Wärmebeaufschlagung von den aufgenommenen Partikelrückständen befreit (regeneriert) werden müssen.

Aus der US 4,485,622 ist ein Abgassystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Dort ist vorgesehen, in dem Abgassystem zwei mit Katalysatorelementen versehene Partikelfilter parallel zueinander anzuordnen, die jeweils aus zwei in Serie geschalteten Filterelementen bestehen, wobei diese Filterelemente jeweils eine unterschiedliche Wärmekapazität aufweisen. Zwischen beiden Filterelementen eines jeden Partikelfilters ist eine elektrische Heizvorrichtung vorgesehen. Die Partikelfilter werden durch eine Steuerklappe wechselweise mit dem Abgas einer Brennkraftmaschine beauf schlagt, wobei der mit Abgas beaufschlagte Partikelfilter die Abgasreinigung vornimmt, während der andere durch die zugeordnete Heizvorrichtung regeneriert wird.

Im Stand der Technik ist nachteilig, dass in der Abgasbehandlung keine Flexibilität gegeben ist. Die Umschaltung zwischen zwei Partikelfiltern dient dort allein der Regenerierung des gerade nicht vom Abgas beaufschlagten Filters. Auch dauert die Erreichung des vollständigen Wirkungseintrittes der Partikelfilter und der vorgeschalteten Katalysatoren relativ lange, da der Wirkungseintritt vom Erreichen der erforderlichen Betriebstemperatur abhängt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexible Betriebsführung eines Brennkraftmaschinensystems hinsichtlich der Abgasbehandlung bereitzustellen und eine möglichst schnell einsetzende Funktion zu erreichen.

Diese Aufgabe wird unter Heranziehung der Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die beiden Abgasstränge jeweils für unterschiedliche Betriebszustände des Brennkraftmaschinensystems ausgelegt sind und die Abgasleiteinrichtung Abgas der Brennkraftmaschine selbsttätig in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems über den einen und/oder den anderen Abgasstrang leitet. Durch diese Maßnahmen wird in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebszustandes des Brennkraftmaschinensystems die Möglichkeit geschaffen, je einen Abgasstrang oder auch beide Abgasstränge von der Abgasleiteinrichtung auszuwählen und mit Abgas zu beschicken. Da die beiden Abgasstränge eine unterschiedliche Konstruktion/Auslegung aufweisen und daher unterschiedliche Eigenschaften bei der Abgasbehandlung mit sich bringen, kann aufgrund der Erfindung der jeweils beste Betriebszustand der Abgasbehandlung erzielt werden. Eine flexible Betriebsführung ist daher erreicht. Hat beispielsweise der eine Abgasstrang eine niedrigere Wärmekapazität als der andere, so wird sich der erst genannte nach einem Kaltstart schneller erwärmen und ist daher von der Abgasleiteinrichtung zu beschicken. Die Folge ist ein sehr schnelles Erreichen der notwendigen Betriebstemperatur des Katalysators und/oder des Partikelfilters, so dass dessen Reinigungswirkung sehr schnell einsetzt. Während in der genannten US 4,485,622 nur der eine oder der andere Abgasstrang beaufschlagbar ist, besteht beim Gegenstand der Erfindung die Möglichkeit den einen oder den anderen Abgasstrang mit Abgas zu beschicken oder aber auch beide Abgasstränge mit einem wählbaren Prozentsatz des Abgases zu beaufschlagen, wobei die Summe dieser beiden Prozentsätze hundert Prozent beträgt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Abgasleiteinrichtung mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung zu versehen oder als eine solche auszubilden. Die Abgasleitung durch den einen, den anderen oder beide Abgasstränge kann auf diese Weise intelligent geführt und veränderten Betriebszuständen während des Betriebes angepasst und/oder nachgeführt werden.

Nach einer Fortbildung der Erfindung ist vorgesehen, das Abgas aller Zylinder der Brennkraftmaschine mittels der Abgasleiteinrichtung wahlfrei einem, dem anderen oder beiden Abgassträngen zuzuleiten. Durch die Erfassung des gesamten Abgasvolumenstromes aller Zylinder ist es insbesondere möglich, dessen gesamten Wärmeinhalt zur Wärmebeaufschlagung des Partikelfilters und/oder Katalysators zu nutzen oder den Abgasvolumenstrom und dessen gesamten Wärmeinhalt den Anfordernissen eines bestimmten Betriebszustandes entsprechend zwischen den Abgassträngen aufzuteilen. Gerade in der Startphase der Brennkraftmaschine wird zum Beispiel durch die Zuteilung des gesamten Abgasvolumenstromes an nur einen Abgasstrang eine sehr schnelle Aufheizung desselben beziehungsweise des darin angeordneten Katalysators und Partikelfilters erreicht.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, als Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems, nach dem die Abgasleitung gesteuert und/oder geregelt wird, eine Betriebstemperatur wenigstens eines Partikelfilters und/oder eines Katalysators, eine Abgastemperatur und/oder einen Lastzustand der Brennkraftmaschine zu wählen. Im Folgenden ist in diesem Zusammenhang nur noch von Steuerung die Rede, wobei selbstverständlich sowohl eine Steuerung als auch eine Regelung des Abgases durch einen der Abgasstränge oder beide stattfinden kann. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Zustand der Brennkraftmaschine, nämlich insbesondere dem Lastzustand der Brennkraftmaschine und den jeweiligen Zuständen der sich in den Abgassträngen befindlichen Bauelemente wird von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Abgasverteilung auf die Abgasstränge entsprechend vorgenommen. Mithin erfolgt eine betriebszustandsabhängige Betriebsführung des Abgassystems.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist – wie erwähnt – der eine, erste Abgasstrang eine geringere Wärmekapazität als der andere, zweite Abgasstrang auf. Das bedeutet, dass sich der erste Abgasstrang wesentlich schneller erhitzt und damit die Wirktemperatur des Partikelfilters beziehungsweise die Temperatur, bei der ein fortschreitendes Regenerieren des Partikelfilters durch Wärmeeinwirkung erfolgt, als auch die Betriebstemperatur des Katalysators wesentlich schneller erreicht als der zweite.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Partikelfilter und/oder der Katalysator in dem ersten Abgasstrang eine geringere Wärmekapazität aufweisen als die entsprechenden Elemente in dem zweiten Abgasstrang. Um die schnelle Aufheizung des ersten Abgasstranges zu bewirken, wird in der Startphase der Brennkraftmaschine das Abgas aller Zylinder komplett über den ersten Abgasstrang geleitet. Nach vollständiger Aufheizung dieses Abgasstranges wird sodann der zweite Abgasstrang hinzugeschaltet.

Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist jedem Abgasstrang ein Abgasturbolader oder beiden Abgassträngen ein gemeinsamer Abgasturbolader zugeordnet. Auf diese Weise lässt sich eine sehr gute, da schnell einsetzende Abgasreinigung mit erhöhter, auch bedarfsweise steuerbarer Leistungsentfaltung des Brennkraftmaschinensystems verbinden.

Nach einer Fortbildung der Erfindung ist dem Katalysator und/oder dem Partikelfilter in dem ersten Abgasstrang ein erster Abgasturbolader und dem Katalysator und/oder dem Partikelfilter in dem zweiten Abgasstrang ein zweiter Abgasturbolader vorgelagert.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, bei einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylinderbänken den Katalysator und/oder den Partikelfilter des die geringere Wärmekapazität aufweisenden ersten Abgasstranges ganz oder teilweise zwischen den Zylinderbänken anzuordnen. Auf diese Weise ist neben außerordentlich kompakter Bauform insbesondere eine sehr schnelle Aufheizung des Partikelfilters und des Katalysators durch Ausnutzung der von den Zylinderbänken abgegebenen Wärme sowie durch Verhinderung oder Reduzierung von Wärmeabstrahlung seitens der im Abgasstrang angeordneten genannten Elemente und eine hervorragende Wärmekopplung und Wärmehaltung durch die unmittelbar benachbarten, heißen Zylinderbänke gewährleistet.

Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung weist das Abgasnachbehandlungssystem, insbesondere der Partikelfilter des ersten Abgasstranges, eine Heizvorrichtung für den Partikelfilter auf. Hiermit wird eine zusätzliche Unterstützung der Aufheizung sowie eine Unterstützung der oxydativen Regeneration des Partikelfilters bewirkt. Vorteilhaft ist an der gewählten Anordnung auch, dass diese Heizvorrichtung, unterstützt durch die sehr rasche Eigenerwärmung des ersten Angasstranges, relativ klein dimensioniert werden kann. Anders als im Stand der Technik dient diese Heizvorrichtung nicht einer sonst nicht zu bewerkstelligenden Regenerierung, sondern unterstützend dem schnelleren Erreichen der geforderten Betriebstemperatur.

Die Erfindung betrifft ferner die Betriebsführung eines Brennkraftmaschinensystems mit einer Brennkraftmaschine und mit mindestens zwei Abgassträngen, die jeweils einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter aufweisen. Diese ist so vorgesehen, dass zunächst mindestens ein Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems erfasst und der gesamte Abgasstrom der Brennkraftmaschine durch den einen und/oder den anderen Abgasstrang in Abhängigkeit von diesem erfassten Betriebszustand geleitet wird. Diese Erfassung von Betriebszuständen und die Steuerung der Abgasleitung erfolgt bevorzugt kontinuierlich oder periodisch während des Betriebs des Brennkraftmaschinensystems.

Nach einer Weiterbildung dieses Verfahrens ist vorgesehen, als Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems eine Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine und/oder eine Betriebstemperatur mindestens eines Partikelfilters und/oder eine Betriebstemperatur mindestens eines Katalysators und/oder eine Abgastemperatur und/oder einen Lastzustand der Brennkraftmaschine zu wählen. Je nach Anforderungsprofil des Brennkraftmaschinensystems können der gewünschte Parameter gewählt oder die jeweils günstigsten Parameter miteinander verknüpft werden, so dass sowohl eine außerordentlich gute Abgasreinigung, eine sehr gute Regenerierung des Partikelfilters und/oder eine gute Kraftentfaltung des Brennkraftmaschinensystems erreicht werden. Die Abgastemperatur kann an einer wahlfrei geeigneten Stelle gemessen werden, insbesondere in mindestens einem Abgasstrang oder an der Steuer- und/oder Regeleinrichtung.

Nach einer Fortbildung dieses Verfahren ist vorgesehen, unterhalb einer vorgegebenen Betriebstemperatur und/oder unterhalb eines vorgegebenen Lastzustandes der Brennkraftmaschine den gesamten Abgasstrom der Brennkraftmaschine nur durch den ersten Abgasstrang zu leiten, und bei Erreichen und/oder oberhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur und/oder bei Erreichen und/oder oberhalb des bestimmten Lastzustandes den gesamten Abgasstrom der Brennkraftmaschine durch beide Abgasstränge oder nur durch den zweiten Abgasstrang zu leiten. Hierdurch ist eine optimale Anpassung an die Erfordernisse sowohl der Abgasreinigung, der Regenerierung der Partikelfilter als auch an die Leistungsanforderungen möglich, die an das Brennkraftmaschinensystem gestellt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele mittels der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 ein Brennkraftmaschinensystem in schematisierter Darstellung mit zwei Abgassträngen und zwei Abgasturboladern,
2 ein Brennkraftmaschinensystem mit zwei Abgassträngen und zwei Abgasturboladern, wobei der eine Abgasstrang zwischen zwei Zylinderbänken angeordnet ist.
1 zeigt ein Brennkraftmaschinensystem 1. Dieses umfasst eine Brennkraftmaschine 2 mit einer ersten Zylinderbank 3 und einer zweiten Zylinderbank 4, die beabstandet parallel zueinander angeordnet sind. Die erste Zylinderbank 3 weist eine Reihe von vier Zylindern 5, die zweite Zylinderbank 4 weist eine Reihe von vier Zylindern 6 auf. Selbstverständlich sind aber auch abweichende Zylinderzahlen möglich. Jeder Zylinder 5 ist an ein erstes Abgasableitrohr 7, jeder Zylinder 6 ist an ein zweites Abgasableitrohr 8 angeschlossen. Das erste Abgasableitrohr 7 mündet wie auch das zweite Abgasableitrohr 8 in eine Abgasleiteinrichtung 9. Der Abgasleiteinrichtung 9 nachgeordnet ist ein erster Abgasstrang 10, der einen Abgasturbolader 11, in Strömungsrichtung diesem nachgeordnet einen Katalysator 12 und in Strömungsrichtung diesem nachgeordnet einen Partikelfilter 13 aufweist. Der Partikelfilter 13 ist mittels eines elektrischen Heizelementes 14 beheizbar. Über ein Abgasrückführventil 15 ist eine Abgasrückführvorrichtung 16 in Strömungsrichtung nachgeordnet, die eine Abgasrückführung über den Turbolader 11 zulässt.
Der Abgasleiteinrichtung 9 ist weiter ein zweiter Abgasstrang 17 nachgeordnet, der einen Abgasturbolader 18, einen Katalysator 19 und einen Partikelfilter 20 aufweist. Ferner sind für die Funktion der Abgasturbolader 11 und 18 zwei Ladeluftkühler 21 sowie ein Ladeluftleitungs- und Verteilungssystem 22 vorgesehen. Über die Ladeluftkühler 21 führt an den Außenseiten der Zylinderreihen 3 und 4 das Ladeluftleitungs- und Verteilungssystem 22 die von den Abgasturboladern 11 und 18 geförderte und komprimierte Ladeluft den Zylindern 5 und 6 zu.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 2 werden die aus den Zylindern 5, 6 ausgestoßenen Abgase über das erste Abgasableitrohr 7 beziehungsweise das zweite Abgasableitrohr 8 der Abgasleiteinrichtung 9 zugeführt. Abhängig von einem gewählten Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 beziehungsweise des Brennkraftmaschinensystems 1 wird das gesamte Abgas aller Zylinder 5, 6 von der selbsttätig arbeitenden Abgasleitein richtung 9 entweder in den ersten Abgasstrang 10 beziehungsweise den zweiten Abgasstrang 17 oder in beide Abgasstränge 10, 17 geleitet, wobei das Verhältnis der von der Abgasleiteinrichtung 9 gesteuerten Volumenstromanteile beispielsweise durch eine Kennlinie oder ein Kennfeld der Brennkraftmaschine 2 oder des Brennkraftmaschinensystems 1 vorgegeben sein kann. Entsprechend seiner geringeren Wärmekapazität erwärmt sich der erste Abgasstrang 10 bei Durchströmung mit Abgas schneller als der zweite Abgasstrang 17. Um ein rasches Erreichen der Betriebstemperatur des Katalysators 12 und des Partikelfilters 13 zu erreichen, wird beim Starten der Brennkraftmaschine 2 das gesamte Abgas der Zylinder 5 und 6 mittels der Abgasleiteinrichtung 9 nur in den ersten Abgasstrang 10 geleitet. Unterstützend kann beim Partikelfilter 13 das Heizelement 14 aktiviert sein, so dass eine sehr schnelle Aufheizung des Partikelfilters 14 und ein Freibrennen von Rußrückständen erfolgt. Nach Erreichen der Betriebstemperaturen des Katalysators 12 und des Partikelfilters 13 wird der Abgasstrom mittels der Abgasleiteinrichtung 9 zunehmend in den zweiten Abgasstrang 17 geleitet, wo er – insbesondere im Lastbetrieb, bei dem ein hoher Volumenstrom an heißen Abgasen anfällt – zu einer raschen Aufheizung des die größere Wärmekapazität aufweisenden Katalysators 19 und des die größere Wärmekapazität aufweisenden Partikelfilters 20 führt. Gerade bei erhöhter Last, insbesondere bei Volllast, leitet die Abgasleiteinrichtung 9 den Abgasstrom auch in den zweiten Abgasstrang 17, mit der Folge, dass durch den zweiten Abgasturbolader 18 ebenfalls eine höhere Leistungsentfaltung der Brennkraftmaschine 2 eintritt. Der Betriebszustand, nach dem die Abgasleiteinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird, kann – je nach gewähltem Parameter – durch geeignete, hier nicht dargestellte Sensoren an den jeweils geeigneten Stellen abgegriffen werden, beispielsweise am oder im Katalysator 12 und/oder am oder im Partikelfilter 13. Die so gewonnenen Daten werden in einer nicht dargestellten Steuer- und/oder Regeleinrichtung ausgewertet und als Steuersignal der Abgasleiteinrichtung 9 zugeführt. Soweit die Abgasleiteinrichtung 9 hier von den Betriebszuständen beziehungsweise den zur Beurteilung vom Betriebszuständen gewählten Parametern beeinflusst wird, wird dies als Steuerung bezeichnet; selbstverständlich kann jedoch auch eine Regelung vorliegen.
2 zeigt wiederum ein Brennkraftmaschinensystem 1 mit einer Brennkraftmaschine 2, die eine erste Zylinderreihe 3 mit vier Zylindern 5 sowie eine zweite Zylinderreihe 4 mit vier Zylindern 6 aufweist. Selbstverständlich kann auch eine abweichende Zylinderzahl gewählt sein. Zwischen den beiden Zylinderreihen 3 und 4 angeordnet ist ein erstes Abgasableitrohr 7, dem die Zylinder 5 der ersten Zylinderreihe 3 angeschlossen sind, sowie diesem spiegelbildlich an der anderen Zylinderreihe 4 gegenüberstehend ein zweites Abgasableitrohr 8, dem die Zylinder 6 der zweiten Zylinderreihe 4 angeschlossen sind.
Zwischen den beiden Zylinderreihen 3 und 4 ist ein Bauraum 23 ausgebildet, in dem die Abgasleiteinrichtung 9, dieser nachgeordnet der erste Turbolader 11, in Strömungsrichtung diesem nachgeordnet der Katalysator 12 und – diesem nachgeschaltet – der Partikelfilter 13 angeordnet sind. Der Partikelfilter 13 weist ein Heizelement 14 auf. Diese der Abgasleiteinrichtung 9 nachgeordneten Bauteile bilden den ersten Abgasstrang 10. Der Abgasleiteinrichtung 9 ist ein zweiter Abgasturbolader 18 zugeordnet, der sich ebenfalls im Bauraum 23 befindet. Dem zweiten Abgasturbolader 18 ist in Strömungsrichtung ein außerhalb des Bauraumes 23 liegender Katalysator 19 und ein ebenfalls außerhalb des Bauraums 23 liegender Partikelfilter 20 nachgeordnet. Diese der Abgasleiteinrichtung 9 nachgeordneten Bauteile 19 und 20 bilden den zweiten Abgasstrang 17. Der erste Abgasstrang 10 ist mit dem Katalysator 12 und dem Partikelfilter 13 so vorgesehen, dass er eine geringere Wärmekapazität als der zweite Abgasstrang mit dem Katalysator 19 und dem Partikelfilter 20 aufweist. Aufgrund der Anordnung im Bauraum 23 in unmittelbarer nähe zu den Zylinderreihen 3 und 4 und der unmittelbaren Anbindung an den die Zylinder 5 und 6 aufnehmenden Motorblock 24 erfolgt eine sehr gute Wärmeleitung von den Zylindern 5 und 6 zu dem Katalysator 12 und dem Partikelfilter 13. Gleichzeitig wird eine Wärmeabstrahlung nach außen seitens des Katalysators 12 und des Partikelfilters 13 weitestgehend vermieden, so dass ein sehr rasches Erreichen der Betriebstemperatur sichergestellt ist.

1: Brennkraftmaschinensystem
2: Brennkraftmaschine
3: Erste Zylinderbank
4: Zweite Zylinderbank
5: Zylinder (R1)
6: Zylinder (R2)
7: Erstes Abgasableitrohr
8: Zweites Abgasableitrohr
9: Abgasleiteinrichtung
10: Erster Abgasstrang
11: Abgasturbolader
12: Katalysator
13: Partikelfilter
14: Heizelement/-vorrichtung
15: Abgasrückführventil
16: Abgasrückführeinrichtung
17: Zweiter Abgasstrang
18: Abgasturbolader
19: Katalysator
20: Partikelfilter
21: Ladeluftkühler
22: Ladelüftungs- und Verfeilsystem
23: Bauraum
24: Motorblock

Claims

Brennkraftmaschinensystem mit einer Brennkraftmaschine und einem Abgassystem, das mindestens zwei Abgasstränge aufweist, die jeweils einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter besitzen und die einer Abgasleiteinrichtung zum wählbaren Beaufschlagen der Abgasstränge mit Abgas nachgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgasstränge (10, 17) jeweils für unterschiedliche Betriebszustände des Brennkraftmaschinensystems (1) ausgelegt sind und die Abgasleiteinrichtung (9) Abgas der Brennkraftmaschine (2) selbstständig in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems (1) über den einen und/oder den anderen Abgasstrang (10, 17) leitet.
Brennkraftmaschinensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleiteinrichtung (9) eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist oder aufweist.
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleiteinrichtung (9) das Abgas aller Zylinder (5, 6) der Brennkraftmaschine (2) selbstständig in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems (1) über den einen und/oder den anderen Abgasstrang (10, 17) leitet.
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand des Brennkraftmaschinensystems (1) eine Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine (2) und/oder eine Betriebstemperatur mindestens eines der Katalysatoren (12, 19) und/oder eine Betriebstemperatur mindestens eines der Partikelfilter (13, 20) und/oder eine Abgastemperatur insbesondere mindestens eines Abgasstranges und/oder ein Lastzustand der Brennkraftmaschine (2) ist.
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine, erste Abgasstrang (10) eine geringere Wärmekapazität als der andere, zweite Abgasstrang (17) aufweist.
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (12) und/oder der Partikelfilter (13) in dem ersten Abgasstrang (10) eine geringere Wärmekapazität aufweistlaufweisen als in dem zweiten Abgasstrang (17).
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Abgasstrang (10, 17) ein Abgasturbolader (11, 18) oder beiden Abgassträngen ein gemeinsamer Abgasturbolader zugeordnet ist.
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Katalysator (12) und dem Partikelfilter (13) in dem ersten Abgasstrang (10) ein erster Abgasturbolader (11) und dem Katalysator (19) und dem Partikelfilter (20) in dem zweiten Abgasstrang (17) ein zweiter Abgasturbolader (18) vorgelagert ist.
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (2) mindestens zwei Zylinderbänke (3, 4) aufweist, zwischen denen ganz oder teilweise der Katalysator (12) und/oder der Partikelfilter (13) des ersten Abgasstranges (10) angeordnet sind/ist.
Brennkraftmaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (13) des ersten und/oder zweiten Abgasstranges (10) eine Heizvorrichtung (14) für den Partikelfilter aufweist.
Verfahren zur Betriebsführung eines Brennkraftmaschinensystems, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Brennkraftmaschine und mit mindestens zwei Abgassträngen, die jeweils einen Katalysator und einen Partikelfilter aufweisen, umfassend die Schritte – Erfassen mindestens eines Betriebszustandes des Brennkraftmaschinensystems (1), – Leitung des gesamten Abgasstromes der Brennkraftmaschine (2) durch den einen und/oder anderen Abgasstrang (10, 17) in Abhängigkeit vom erfassten Betriebszustand.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebszustand eine Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine (2), eine Betriebstemperatur mindestens eines der Katalysatoren (12, 19), eine Betriebstemperatur mindestens eines der Partikelfilter (13, 20), eine Abgastemperatur insbesondere mindestens eines Abgasstranges und/oder ein Lastzustand der Brennkraftmaschine (2) gewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer vorgegebenen Betriebstemperatur und/oder unterhalb eines vorgegebenen Lastzustandes der Brennkraftmaschine (2) der gesamte, allen Zylindern (5, 6) der Brennkraftmaschine (2) entstammende Abgasstrom nur durch einen ersten Abgasstrang (10) geleitet wird, und dass bei Erreichen und/oder oberhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur und/oder bei Erreichen und/oder oberhalb des bestimmten Lastzustandes der gesamte, allen Zylindern (5, 6) der Brennkraftmaschine (2) entstammende Abgasstrom durch den ersten und einen anderen, zweiten Abgasstrang (10, 17) geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Einsatz des ersten Abgasstranges mit niedrigerer Wärmekapazität und den Einsatz des zweiten Abgasstranges mit höherer Wärmekapazität.